Explosão cambriana: o que foi e como influenciou a evolução biológica

A evolução dos seres vivos, ou seja, o conjunto de mudanças nas características fenotípicas e genéticas das populações ao longo das gerações, é algo que hoje é dado como certo. O registro fóssil e as análises genéticas não nos deixam dúvidas sobre isso: todos os seres atuais têm uma série de ancestrais e os seres vivos são agrupados em táxons segundo graus de parentesco.

Este conceito no ano de 1859 estava em sua infância, e Darwin postulou no livro "A origem do espécies” o mecanismo de seleção natural que explica a evolução biológica, mas não sem certas Reservas.

É aqui que entra em jogo o não tão conhecido “dilema de Darwin”, que constituiu um verdadeiro quebra-cabeças para o pensador nas suas postulações de natureza evolutiva. Hoje falamos de uma radiação biológica sem precedentes, numa era passada e hostil: bem-vindo ao a explosão cambriana.

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O que é a explosão cambriana?

A Explosão Cambriana ou explosão cambriana

traduzido para o inglês é um termo que se refere a o súbito aparecimento e rápida diversificação de organismos macroscópicos cerca de 540 milhões de anos atrás. De acordo com fontes de pesquisa, essa radiação foi especialmente significativa para os táxons “maiores” (ou seja, filos).

Isso porque nessa época surgiu a maioria dos grupos animais: artrópodes, moluscos, equinodermos e cordados e 75% das subdivisões representativas da Terra. Dito de forma mais simples, pode-se dizer que os grandes “pináculos” da vida foram estabelecidos durante o Cambriano, mais os pequenos ramos separados deles, como poderiam ser hoje os cefalópodes ou bivalves dentro do grande grupo dos moluscos. Além dessa incrível diversificação, outros eventos ocorreram:

• Houve uma escalada na abundância de plâncton.
• A presença de esqueletos mineralizados em seres vivos se difundiu.
• Os primeiros recifes foram formados.
• Os animais passaram a explorar camadas não superficiais do substrato, ou seja, passaram a praticar a escavação como método de obtenção de alimento.
• Interações ecológicas complexas começaram e com elas o estabelecimento de cadeias tróficas.

Ao longo desta radiação evolutiva, que durou cerca de 20 milhões de anos, pelo menos 11 dos 20 metazoários (animais) filos registrados hoje apareceram. Claro, esta não é a única “explosão de vida” registrada ao longo da história da Terra. Bem, por exemplo, a extinção em massa do Triássico-Jurássico permitiu o subseqüente domínio do dinossauros. A substituição de espécies após a desocupação de muitos nichos ecológicos não é novidade, embora nenhuma delas tenha sido comparável à explosão cambriana.

Entre os seres vivos mais famosos pertencentes a esta divisão geológica encontram-se os trilobitas, alguns artrópodes já extintos que incluíam cerca de 4.000 espécies e dos quais, felizmente, um grande número chegou até nós de fósseis. Outros representantes comuns eram certos braquiópodes, semelhantes às amêijoas e berbigões, ou os conhecidos anomalocaris, um gênero de predadores semelhantes a camarões que capturavam suas presas com suas extremidades em forma Gancho. Nessa época, esses seres primitivos estavam no topo da cadeia alimentar dos oceanos do planeta.

No entanto, de acordo com portais profissionais como a revista National Geographic, há uma probabilidade de que esse evento tenha sido um pouco "exagerado", já que é possível que o registo fóssil que nos chegou desta fase seja muito maior devido à mineralização dos esqueletos de várias espécies, em relação à fraca capacidade de fossilização de seus predecessores de corpo mole.

Causas da radiação evolutiva cambriana

Neste ponto, é preciso delimitar que estamos lidando com hipóteses, todas elas igualmente válidas (com mais ou menos respaldo científico), mas que não podem ser totalmente testadas. Vários artigos de pesquisa postulam as possíveis razões para a explosão cambriana e as mostramos brevemente nas linhas seguintes.

1. gatilhos ambientais

A oxigenação da água e as mudanças em sua composição química foram postuladas como os gatilhos ambientais mais prováveis ​​para a explosão cambriana.

Desde já, o processo de metabolização dos alimentos na presença de oxigênio (respiração celular) produz muito mais energia do que vias metabólicas anaeróbicas, e é por isso que uma explosão de energia faz sentido biológico. vida quando os valores desse gás atingiram quase os níveis atuais dos oceanos da Terra. Mesmo assim, estudos recentes que analisam determinados compostos químicos em rochas desses estágios geológicos relatam que o aumento no oxigênio global provavelmente não ocorreu tão drasticamente quanto a maioria das pessoas acreditar.

Aumentos nos nutrientes ambientais, como fósforo ou nitrogênio, também poderiam explicar em parte essa radiação exagerada., embora esse fato não tenha sido diretamente correlacionado com uma maior diversificação de espécies ou com o surgimento de tantos filos, como aconteceu no Cambriano.

2. Genes do desenvolvimento e relógio molecular

A explosão cambriana não poderia encontrar sua razão apenas em determinantes ambientais como o choque dos continentes, a maior presença de oxigênio, uma maior disponibilidade de nutrientes e muitos outros fatores extrínsecos ao indivíduo, mas parte da verdade também pode ser encontrada nos genes do organismos.

Um exemplo claro disso são os genes Hox, que, durante o desenvolvimento embrionário, especificam o plano corporal do seres vivos através da ativação ou inativação de outros genes em certas partes do corpo (explicado de forma muito rudimentar). A evolução dos genes Hox, por exemplo, poderia explicar o surgimento de corpos mais complexos ao longo desse período..

Relógios moleculares mostraram que a radiação dos três clados de animais bilaterais durante o início do período Cambriano aconteceu após a diversificação dos genes Hox, então, infelizmente, essa teoria perdeu força nos últimos anos. tempo. Se os genes Hox se diversificassem antes dos clados, isso não seria uma explicação adequada para a radiação cambriana.

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dilema de darwin

Talvez possamos entender o quebra-cabeça de que esse rápido aparecimento de novas espécies e filos, pois ainda hoje não se pode dar uma resposta totalmente irrefutável quanto à emitir.

O discurso de Darwin sempre defendeu a sucessão gradativa de modificações nos seres vivos, fato que descartou o surgimento de um "Big Bang evolucionário", exatamente o que é a explosão cambriana. De acordo com vários estudos, a aceleração das modificações físicas durante o Cambriano excedeu em 4 vezes os mecanismos evolutivos atuais, enquanto as variações genéticas aumentaram 5,5 vezes.

Conforme indicam os profissionais da área que estudaram esse fenômeno nos últimos 20 anos, "uma evolução moderadamente acelerada e sustentada por algumas dezenas de milhões de anos poderia dar origem a uma explosão evolutiva”, fato que, em certa medida, concorda com as postulações iniciais de Darwin.

Também é verdade que a colonização de novos ambientes pode promover uma taxa de evolução muito mais rápida e distorcida, pois um táxon que adquire uma característica inovadora pode exigir uma explosão evolutiva para ocupar novos nichos. Por exemplo, se uma adaptação primária fosse a aquisição de pernas e um aterramento, é até certo ponto lógico pensar que os mecanismos o evolucionário aceleraria por um tempo no grupo de pernas, pois se encontraria com milhares de nichos vazios para explorar após uma única história evolutiva na água.

Resumo

Se queremos mostrar uma coisa com todo esse conglomerado terminológico, divagações e hipóteses, é que, infelizmente, existem questões que certamente nunca poderão ser totalmente respondidas. Isso torna as ciências filogenéticas e paleontológicas tão empolgantes quanto frustrantes, uma vez que o Debates e sofismas reinam em um mundo onde tentamos adivinhar o que aconteceu 530 milhões de anos atrás. anos. A Explosão Cambriana, por mais impressionante que seja, permanece sem uma resposta definitiva.

Referências bibliográficas:

• Explosão Cambriana, wikipedia.org. Coletado em 15 de novembro em https://es.wikipedia.org/wiki/Explosi%C3%B3n_c%C3%A1mbrica
• A Explosão Cambriana, Compreendendo a evolução. Coletado em 15 de novembro em https://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/side_o_0/cambrian101_01_sp
• Marshall, C. R. (2006). Explicando a “explosão” cambriana dos animais. Annu. Rev. planeta Terra. Sei., 34, 355-384.
• Morais, S. c. (2000). A “explosão” cambriana: pavio lento ou megatonagem?. Proceedings of the National Academy of Sciences, 97(9), 4426-4429.
• Período Cambriano, National Geographic. Coletado em 15 de novembro em https://www.nationalgeographic.es/historia/periodo-cambrico
• red.escubre, Boletim de Notícias Científicas e Culturais, Universidade Complutense de Madrid (UCM). Coletado em 15 de novembro em https://www.ucm.es/data/cont/media/www/pag-10072/Redescubre%20N%C2%BA7.pdf
• Wood, R., Liu, A. G., Bowyer, F., Wilby, P. R., Dunn, F. S., Kenchington, C. G.,... e Penny, A. (2019). Registros integrados de mudança ambiental e evolução desafiam a Explosão Cambriana. Natureza ecologia e evolução, 3(4), 528-538.
• Zhang, X., Shu, D., Han, J., Zhang, Z., Liu, J., & Fu, D. (2014). Gatilhos para a explosão cambriana: hipóteses e problemas. Gondwana Research, 25(3), 896-909.