A maior extinção em massa jamais pode ter sido expelida pelos micróbios

A maior extinção em massa jamais pode ter sido expelida por micróbios

O pior momento para estar vivo na história da Terra é indiscutivelmente o fim-Permiano, sobre 250 milhões de anos atrás. É o período em que o maior evento de extinção de todos os tempos Registrado ocorreu, matando 97% de todas as espécies, um evento tão grave que tem sido chamado de The Great Dying.

Este evento geralmente tem sido atribuído a erupções vulcânicas maciças que ocorreram ao mesmo tempo. Mas agora, em uma nova análise, pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) argumentam que o evento de extinção em massa pode ter sido instigado por micróbios. Esses micróbios levaram a uma perturbação do ciclo de carbono que causou choques ambientais, como o aquecimento global e a acidificação dos oceanos. Os choques eliminaram espécies em grande número ao longo de um período de dezenas de milhares de anos - um pontinho em escalas geológicas.

Felt Like A End Of Time

A extinção no final do Permiano, que ocorreu cerca de 250 milhões de anos atrás, é o mais grave de cinco eventos conhecidos de extinção em massa. Ele matou o último dos trilobitas - uma espécie marinha resistente que sobreviveu a duas extinções em massa anteriores. Enquanto as plantas terrestres sobreviveram, quase todas as florestas desapareceram. Pior de tudo, é o único evento de extinção conhecido em que nem mesmo os insetos foram poupados.

Para um evento deste tamanho acontecer, muitas coisas teriam de dar errado. Na época, o mundo era formado por um único supercontinente chamado Pangea. Essa grande massa de terra, alterando a dinâmica de como o carbono é ciclado com placas subdutoras, pode ter levado as temperaturas globais ao máximo que já estiveram.

Então, ao longo de cerca de um milhão de anos, enormes erupções na Sibéria criaram basaltos que cobrem uma área que tinha cerca de sete vezes o tamanho da França. Isso pode ter empurrado o meio ambiente para além de um ponto de inflexão, enviando ainda mais dióxido de carbono para a atmosfera. Isso teria causado a acidificação dos oceanos, matando mais vida marinha e aquecendo, liberando o metano congelado. O resultado de tudo isso teria sido um clima "desenfreado" que continuava esquentando e removendo mais oxigênio do ambiente.

O poderoso micróbio

Mas Daniel Rothman, do MIT, acha que os números não se somam. "As mudanças no ciclo do carbono a nível mundial são difíceis de conciliar apenas com a atividade vulcânica na Sibéria", disse ele.

Seus cálculos, apenas publicados no Proceedings, da Academia Nacional de Ciências, estavam insinuando que algo mais deve ter causado o evento fugitivo. Uma hipótese era que a vida microbiana pode ter sido responsável por isso.

“Essa hipótese não é tão ultrajante quanto parece. Afinal de contas, cerca de 2.4 bilhões de anos atrás, eram micróbios na forma de cianobactérias que davam à nossa atmosfera todo o seu oxigênio ”, acrescentou Rothman. Esse período, chamado de Grande Evento de Oxigenação, também matou a maioria dos organismos que foram adaptados à falta de oxigênio e iniciou um dos mais longos períodos de frio da história da Terra. Então, os micróbios podem certamente ter impacto global.

Com colegas do MIT, Rothman analisou a história evolucionária da Terra e identificou a ascensão de um tipo particular de micróbio que ocorreu na época da Grande Morte. Esse micróbio, chamado Methanosarcinatinha a capacidade de digerir matéria orgânica para produzir metano. (Biólogos moleculares do MIT mostraram que Methanosarcina evoluiu esta capacidade graças à transferência de um único gene do Clostridia classe de bactérias).

Rothman sabia que o processo químico envolvido na criação do metano dependia do metal níquel. Ele foi à procura de provas de que Methanosarcina foi florescente no momento na camada sedimentar da região de Meishan da China. Se o ambiente na época tinha mais de níquel do que o normal, então os sedimentos iria realizar o registro dele.

Rothman escolheu a região de Meishan para procurar níquel porque é uma região particularmente bem estudada. Suas camadas sedimentares têm sido usadas para marcar e padronizar diferentes períodos da história geológica da Terra, e abrangem o período da Grande Morte.

A busca foi bem sucedida. Houve de fato uma quantidade maior de níquel nos sedimentos depositados durante esse período. Methanosarcina não teria sido apenas eficaz na criação de metano - eles teriam florescido.

O níquel, sugere Rothman, teria sido adicionado aos oceanos, onde Methanosarcina viveu e cresceu, pela contínua atividade vulcânica ocorrendo na Sibéria. A crescente quantidade de níquel, transportada pelas correntes oceânicas, teria permitido Methanosarcina para converter matéria orgânica em metano, que seria convertido em dióxido de carbono através de reações com oxigênio. Isso significaria aumento da temperatura global e acidificação dos oceanos. Este último teria combinado com a perda de oxigênio (usada na criação do dióxido de carbono) para acelerar a extinção nos oceanos. E os organismos mortos teriam fornecido Methanosarcina com mais matéria orgânica para digerir.

Em suma, uma inovação microbiana pode ter derrubado a balança para causar a Grande Morte.

Marc Reichow na Universidade de Leicester permanece cético em relação a estes resultados. Ele argumenta que não há nenhuma evidência de que o aumento de níquel veio de vulcões da Sibéria. Rothman concorda que os dados actuais não é possível identificar a fonte do níquel.

Muitos fatores envolvidos?

"Esta é uma hipótese interessante, mas acho que a Grande Morte foi a realização de muitos 'mecanismos de morte' em vez de apenas um único mecanismo sugerido aqui", disse Reichow.

Há também dúvidas sobre o período exato em que Methanosarcina na verdade evoluiu. As técnicas atuais para estimar suas origens com base nas diferenças na sequência de DNA têm uma enorme margem de erro, o que significa que poderia ter sido bem antes ou depois da Grande Morte.

Rothman admite que existem limitações. "Acreditamos que o vulcanismo por si só não poderia ter causado este evento de extinção. Em vez disso, o que temos feito é alargado a conversa, o que sugere que é possível que micróbios podem ter causado isso aconteça. "

“As implicações para hoje são que existem muitas maneiras pelas quais as flutuações naturais podem acontecer no ciclo de carbono da Terra. Ao estudar as mudanças que estão ocorrendo no ciclo do carbono agora, devemos tentar levar em consideração o maior número possível delas para fazer previsões futuras ”.

Sobre o autor

rathi akshatAkshat é PhD em química orgânica pela Oxford University e também bacharel em tecnologia em engenharia química pelo Institute of Chemical Technology em Mumbai. Depois de deixar o laboratório, mudou-se para o jornalismo e escreveu para The Economist, The Hindu e Ars Technica, entre outros.

Este artigo foi publicado originalmente em A Conversação

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