top of page

Fósseis revelam bactérias que viveram antes da formação do oxigênio no planeta


Uma imagem microscópica de bactéria oxidante de enxofre de 2,5 bilhões de anos. Crédito: Andrew Czaja, professor assistente de geologia da UC

Em algum lugar entre a formação da Terra e a era atual, os cientistas demonstram que algumas formas de vida precoce existiram por aqui - e muito bem - sem qualquer oxigênio!

Enquanto os pesquisadores proclamam a primeira metade da vida do nosso planeta há 4,5 bilhões de anos como um momento importante para o desenvolvimento e evolução das bactérias precoces, a evidência para essas formas de vida permanece escassa, incluindo como elas sobreviveram num momento em que os níveis de oxigênio na atmosfera eram menos de um milésimo de um por cento do que são hoje.

A pesquisa recente de geologia da universidade de Cincinnati apresenta novas evidências de bactérias fossilizadas encontradas em duas posições separadas na província do Cabo do Norte de África do Sul.

"Estas são as bactérias de enxofre fossilizadas mais antigas relatadas até agora", diz Andrew Czaja, professor assistente de geologia da UC. "E esta descoberta está nos ajudando a revelar uma diversidade de vida e ecossistemas que existiam antes do Grande Evento de Oxidação, um momento de grande evolução atmosférica".

As bactérias oxidantes de enxofre de 2,52 bilhões de anos são descritas por Czaja como estruturas microscópicas de paredes lisas com estrutura esférica excepcionalmente grandes, muito maiores do que a maioria das bactérias modernas, mas semelhantes a alguns organismos unicelulares modernos que vivem em águas subterrâneas de enxofre atualmente, onde até hoje quase não há traços de oxigênio.

O Professor Andrew Czaja indica a camada de rocha a partir do qual as bactérias fósseis foram recolhidos em uma excursão de campo em  2014 perto da cidade de Kuruman, na Província do Cabo do Norte da África do Sul

Em sua pesquisa publicada na edição de dezembro da revista Geology da Geological Society of America, Czaja e seus colegas Nicolas Beukes da Universidade de Joanesburgo e Jeffrey Osterhout, um estudante de mestrado graduado recentemente do departamento de geologia da UC, revelam amostras de bactérias que foram abundantes em áreas de águas profundas do oceano em um tempo geológico conhecido como Éon Neoarqueano (2,8 a 2,5 bilhões de anos atrás).

"Estes fósseis representam os organismos mais antigos conhecidos que viviam em um ambiente muito escuro, de águas profundas", diz Czaja. "Essas bactérias existiram há dois bilhões de anos antes das plantas e árvores, que evoluíram cerca de 450 milhões de anos atrás." Esses microfósseis foram descobertos preservados em uma camada de rocha rica em sílica dura localizada no cráter Kaapvaal da África do Sul."

Com uma atmosfera de muito menos de 1% de oxigênio, os cientistas presumiram que havia coisas vivendo em águas profundas na lama que não precisavam de luz solar ou oxigênio - mas Czaja diz que os especialistas não tinham nenhuma evidência direta para eles até agora.

Czaja argumenta que a descoberta de rochas tão antigas é rara, de modo que a compreensão dos pesquisadores sobre o Eon Neoarqueano é baseada em amostras de apenas um punhado de áreas geográficas, como esta região da África do Sul e outra na Austrália Ocidental.

De acordo com Czaja, cientistas ao longo dos anos teorizaram que a África do Sul ea Austrália Ocidental faziam parte de um antigo supercontinente chamado Vaalbara, antes de um deslocamento e contração de placas tectônicas dividi-los durante uma grande mudança na superfície da Terra.

Com base na datação radiométrica e análise de isótopos geoquímicos, Czaja caracteriza os tais fósseis como tendo se formado precocemente neste supercontinente Vaalbara em um antigo e profundo solo oceânico contendo sulfato de rocha continental. De acordo com esta datação, as bactérias fósseis de Czaja também estavam prosperando pouco antes da época em que outras bactérias de águas rasas começaram a criar mais e mais oxigênio como um subproduto da fotossíntese.

"Nós nos referimos a esse período como o Grande Evento de Oxidação que ocorreu há 2,4 a 2,2 bilhões de anos atrás", diz Czaja.

Reciclagem precoce

As microestruturas aqui têm características físicas consistentes com os restos microscópicos de bactérias coccodiais (redondas) comprimidos.

Os fósseis de Czaja mostram que havia um número abundante de bactérias neoarqueanas

vivendo no solo oceânico. Ele afirma que essas bactérias precoces estavam ocupadas ingerindo sulfeto de hidrogênio vulcânico - a molécula conhecida por liberar o cheiro do ovo podre - emitindo sulfato, um gás que não tem cheiro. Ele diz que este é o mesmo processo que acontece hoje, quando as bactérias modernas reciclam a matéria orgânica em decomposição em minerais e gases.

"O desperdício de uma [bactéria] era alimento para a outra", acrescenta Czaja. "Embora eu não possa afirmar que estas bactérias precoces são as mesmas que temos hoje, supomos que elas podem ter feito a mesma coisa que algumas das nossas bactérias atuais", diz Czaja. "Essas bactérias precoces provavelmente consumiram as moléculas dissolvidas de minerais ricos em enxofre que vieram de rochas terrestres que haviam erodido e lavado para o mar, ou dos restos vulcânicos no solo do oceano".

Há um debate em curso sobre quando as bactérias oxidantes de enxofre surgiram e como isso se encaixa na evolução da vida na Terra, acrescenta Czaja. "Mas estes fósseis nos dizem que bactérias oxidantes de enxofre estavam lá há 2,52 bilhões de anos atrás, e elas estavam fazendo algo notável."

Posts Em Destaque
Verifique em breve
Assim que novos posts forem publicados, você poderá vê-los aqui.
Posts Recentes
Arquivo
Procurar por tags
Nenhum tag.
Siga
  • Facebook Basic Square
  • Twitter Basic Square
  • Google+ Basic Square
bottom of page