As esponjas estão entre os animais mais antigos conhecidos na Terra, mas os cientistas têm lutado para determinar exatamente quando apareceram pela primeira vez. O ADN de esponjas vivas e vestígios químicos preservados em rochas antigas sugerem que surgiram há pelo menos 650 milhões de anos. Os resultados da pesquisa são relatados em progresso científico.
Esta data inicial gerou debate porque antecede os fósseis de esponjas confirmados mais antigos em pelo menos 100 milhões de anos. Para resolver este conflito de longa data, uma equipa internacional de investigadores liderada pela Dra. M. Eleonora Rossi, da Escola de Ciências Biológicas da Universidade de Bristol, examinou mais de perto a evolução dos esqueletos de esponjas.
O registro fóssil e espículas faltantes
As esponjas modernas contêm um esqueleto feito de inúmeras estruturas microscópicas semelhantes a vidro, chamadas espículas. Esses elementos persistentes estão bem fossilizados e aparecem em rochas do final do Período Ediacarano, há cerca de 543 milhões de anos. No entanto, os cientistas ainda não encontraram espículas em rochas antigas. A ausência levanta dúvidas sobre se as esponjas realmente tiveram uma origem tão antiga quanto sugerem as evidências genéticas.
Para resolver esta discrepância, a Dra. Rossi e seus colegas empregaram uma estratégia em duas partes. Primeiro, analisaram dados de 133 genes codificadores de proteínas, bem como informações fósseis para criar uma linha do tempo evolutiva revista. Os seus resultados situam a origem das esponjas entre 600 milhões e 615 milhões de anos atrás, fechando a lacuna entre as previsões genéticas e as evidências fósseis. Em seguida, estudaram como o esqueleto da esponja se desenvolveu ao longo do tempo e descobriram que as espículas surgiram independentemente em diferentes linhagens de esponjas.
O pesquisador emérito Dr. Rossi explicou: “Nossos resultados mostram que as primeiras esponjas tinham corpo mole e não tinham ossos mineralizados. É por isso que não vemos espículas de esponja nas rochas de cerca de 600 milhões de anos atrás – simplesmente não há nada para preservar.”
Evolução independente de esqueletos de esponja
A ideia de que os esqueletos das esponjas evoluíram mais de uma vez é apoiada por diferenças estruturais e genéticas entre as espécies biológicas. Ana Riesgo, a maior especialista mundial em evolução de esponjas do Museu de Ciências Naturais de Madrid (Espanha), disse: “Já temos algumas pistas de que os esqueletos das esponjas evoluíram de forma independente. Os esqueletos das esponjas modernas podem parecer semelhantes, mas são construídos de maneiras muito diferentes. Alguns são feitos de calcita (o mineral que compõe o giz), outros de sílica (genomas essencialmente diferentes).
Para reconstruir esta história evolutiva, a equipe contou com modelos estatísticos de computador. O coautor do estudo, Dr. Joseph Keating, descreve sua abordagem: “Usamos um processo de Markov, um modelo preditivo amplamente utilizado em áreas como finanças, inteligência artificial, mecanismos de busca e previsão do tempo. Ao modelar as transições entre diferentes tipos de ossos, incluindo formas de corpo mole, descobrimos que quase todos os modelos rejeitaram fortemente a ideia de que as primeiras esponjas tinham ossos mineralizados. Houve apenas resultados opostos.
Repensando a ascensão dos primeiros animais
As descobertas levantam novas questões sobre o que impulsionou os estágios iniciais da evolução das esponjas. Hoje, quase todas as esponjas têm espículas mineralizadas, o que pode indicar que os ossos desempenharam um papel fundamental no seu sucesso inicial. No entanto, uma nova análise desafia esta suposição.
O professor Phil Donoghue, professor de paleontologia na Universidade de Bristol, disse:”Dado que quase todas as esponjas vivas têm esqueletos compostos de espículas mineralizadas, era natural pensar que as espículas eram importantes na evolução inicial das esponjas. Nossos resultados desafiam essa ideia, sugerindo que a diversificação inicial das esponjas foi impulsionada por algo completamente diferente – e o que isso era permanece um mistério tentador.
O impacto não se limita às esponjas. O professor Davide Pisani, professor de fisogenômica da Universidade de Bristol, concluiu: “Mas não se trata apenas de esponjas. As esponjas foram a primeira linhagem de animais construtores de recifes a evoluir, e possivelmente a primeira linhagem animal, embora isso permaneça controverso. Compreender sua evolução fornece informações importantes sobre as origens dos primeiros sistemas de recifes de coral. Isso é relevante para como a vida e a Terra co-evoluíram, e como os primeiros animais evoluíram
