Rowan Martindale, paleoecologista e geobióloga da Universidade do Texas em Austin, estava caminhando no Vale do Dades, nas montanhas do Alto Atlas, no centro de Marrocos, quando algo incomum chamou sua atenção e a fez parar.
Martindale e a sua equipa de investigadores, incluindo Stefan Bodin, da Universidade de Aarhus, estão a explorar o vale acidentado para estudar a ecologia dos antigos sistemas de recifes de coral que existiram na área quando esta estava submersa. Chegar a esses recifes exige viajar através de camadas de turbidito, sedimentos formados por densos deslizamentos de terra subaquáticos. Padrões de ondulação são frequentemente vistos nesses sedimentos. No entanto, Martindale notou algumas pequenas saliências e rugas na parte superior das ondulações que pareciam incomuns.
“Enquanto caminhávamos por esses turbiditos, olhei em volta e esta linda camada ondulada chamou minha atenção”, disse Martindale. “Eu disse: ‘Stephen, você precisa voltar aqui. Estas são estruturas de rugas!'”
O que é estrutura de rugas
Estruturas de rugas são pequenas saliências e covinhas que variam em largura de milímetros a centímetros. Eles se formam quando comunidades de algas e microorganismos crescem em esteiras no fundo arenoso do mar. Estas texturas delicadas raramente são preservadas em rochas mais jovens porque os animais frequentemente as perturbam e destroem. Como resultado, estruturas enrugadas são incomuns em rochas com menos de 540 milhões de anos atrás, quando a vida animal se diversificou rapidamente e começou a agitar ativamente os sedimentos oceânicos.
Hoje, os cientistas normalmente encontram estruturas enrugadas em ambientes rasos de marés, onde a luz solar apoia a fotossíntese das algas.
Por que essas rugas não deveriam estar lá
As estruturas enrugadas descobertas por Martindale ocorrem em rochas bem abaixo da superfície do oceano. Os turbiditos em que são encontrados foram depositados a uma profundidade de pelo menos 180 metros, profunda demais para a penetração da luz solar. Isto significa que as estruturas não poderiam ter sido formadas por algas dependentes da luz solar que produzem padrões de rugas nos ambientes rasos de hoje.
Alegações anteriores sobre estruturas enrugadas em sedimentos turbidíticos de águas profundas também foram controversas. Outro fator complicador é a idade das rochas. Eles têm cerca de 180 milhões de anos e se formaram durante uma época em que os animais perturbavam ativamente o fundo do mar do mundo, muitas vezes destruindo estruturas microbianas frágeis. Em outras palavras, a estrutura enrugada que Martindale viu não deveria ser preservada.
Ela percebeu o quão incomum era a descoberta e começou a verificar se sua primeira impressão estava correta.
“Vamos examinar todas as evidências que pudermos encontrar para ter certeza de que se trata de estruturas enrugadas nos turbiditos”, disse Martindale. Como as estruturas enrugadas normalmente se originam da fotossíntese, “elas não deveriam estar presentes neste ambiente de águas profundas”.
Evidência de vida microbiana sintetizada quimicamente
A equipe examinou cuidadosamente as formações rochosas circundantes e confirmou que o sedimento era de fato turbidítico. Em seguida, investigaram se a textura incomum era realmente formada por atividade biológica.
Os testes químicos forneceram pistas importantes. O sedimento abaixo das rugas possui maior teor de carbono, o que geralmente indica origem biológica. A equipe também comparou ambientes marinhos modernos. Filmes de ROVs explorando o fundo do mar bem abaixo da zona eufótica mostram que tapetes microbianos também podem se desenvolver ali, mas são produzidos por bactérias quimiossintéticas. Esses micróbios obtêm energia de reações químicas e não da luz solar.
Como os micróbios do fundo do mar criam rugas
Ao combinar observações geológicas, evidências químicas e exemplos modernos do fundo do mar, os cientistas concluíram que tinham descoberto estruturas enrugadas quimicamente sintetizadas preservadas no registo rochoso.
As correntes de turbidez podem ter desempenhado um papel fundamental na criação das condições certas. Esses fluxos de detritos transportam nutrientes e matéria orgânica para águas profundas, ao mesmo tempo que reduzem os níveis de oxigênio nos sedimentos circundantes. Tais condições podem apoiar comunidades bacterianas quimiossintéticas.
Durante os períodos de silêncio entre os deslizamentos de terra, estas bactérias podem espalhar-se pelo fundo do mar e formar esteiras sobre os sedimentos. À medida que as esteiras crescem, desenvolvem os padrões de superfície enrugada que Martindale observou nas rochas marroquinas. Na maioria dos casos, o próximo deslizamento de terra limpa o tapete, mas às vezes a estrutura fica enterrada e preservada.
Expandindo a exploração da vida antiga
Martindale espera agora conduzir experimentos de laboratório para entender melhor como as estruturas dobradas se formam em ambientes turbidíticos. Ela também espera que a descoberta encoraje os cientistas a repensar a suposição de longa data de que as estruturas enrugadas são geradas exclusivamente por tapetes de microrganismos fotossintéticos.
Se os tapetes sintetizados quimicamente também puderem produzir estas características, os geólogos poderão começar a procurar estruturas enrugadas em ambientes que anteriormente foram negligenciados na busca por vida antiga.
“As estruturas das rugas são uma evidência muito importante da evolução inicial da vida”, disse Martindale. Se ignorarmos a sua possível presença nos turbiditos, “podemos perder uma parte crítica da história da vida microbiana”.
