Fósseis de 3,77 bilhões de anos contestam as evidências mais antigas da vida

Essas estruturas tubulares, formadas por um minério de ferro chamado hematita, podem ser microfósseis com vida de 3, 77 bilhões de anos em antigas fontes hidrotermais.

Matthew Dodd

Fósseis de 3, 77 bilhões de anos contestam as evidências mais antigas da vida

Por Carolyn GramlingMar. 1, 2017, 13:00

A vida na Terra pode ter se originado nas profundezas sem sol do oceano, em vez de em mares rasos. Em um novo estudo, os cientistas que estudam rochas de 3, 77 bilhões de anos descobriram fósseis semelhantes a tubos semelhantes a estruturas encontradas em fontes hidrotermais, que abrigam prósperas comunidades biológicas. Isso os tornaria mais de 300 milhões de anos mais antigos do que os sinais de vida mais antigos da Terra, tapetes microbianos fossilizados chamados estromatólitos que cresciam em mares rasos. Outros cientistas estão céticos sobre as novas alegações.

Os autores oferecem um conjunto convincente de observações que podem significar vida, diz Kurt Konhauser, geomicrobiologista da Universidade de Alberta, em Edmonton, Canadá, que não participou do estudo. Mas, atualmente, não vejo uma maneira de provarmos definitivamente a vida antiga há 3, 8 bilhões de anos.

Quando a vida surgiu pela primeira vez na Terra, foi um mistério duradouro e frustrante. O planeta tem 4, 55 bilhões de anos, mas graças à tectônica de placas e à constante reciclagem da crosta terrestre, apenas um punhado de afloramentos rochosos tem mais de 3 bilhões de anos, incluindo formações de 3, 7 bilhões de anos em Gronelândia Isua Greenstone Belt. E essas rochas tendem a ser retorcidas e quimicamente alteradas pelo calor e pela pressão, tornando diabolicamente difícil detectar sinais inequívocos de vida.

`` É um desafio para as rochas que foram desarrumadas '', diz Abigail Allwood, geóloga do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia, que também não participou do estudo. `` Há muito o que você pode fazer com eles. ''

No entanto, os pesquisadores pesquisaram nessas rochas mais antigas relíquias estruturais ou químicas que podem ter permanecido. No ano passado, por exemplo, os cientistas relataram identificar picos avermelhados estranhos em rochas de 3, 7 bilhões de anos na Groenlândia que podem ser o produto de estromatólitos, apesar de muitos duvidarem dessa interpretação. A melhor evidência para esses tapetes de algas fossilizados vem de rochas de 3, 4 bilhões de anos na Austrália, geralmente consideradas as evidências mais fortes do início da vida na Terra.

Mas alguns cientistas pensam que a vida no oceano pode ter começado mais cedo e mais fundo. No oceano moderno, a vida prospera dentro e ao redor das fontes que se formam perto do fundo do mar, espalhando cumes ou zonas de subducção - lugares onde as placas tectônicas da Terra estão se separando ou moendo juntas. As aberturas expelem água do mar, superaquecida por magma na crosta oceânica e carregada de minerais metálicos como o sulfeto de ferro. À medida que a água esfria, os metais se assentam, formando pináculos e chaminés imponentes. O misterioso ecossistema que habita esse ambiente severo e sem sol inclui bactérias e vermes tubulares gigantes que não derivam energia da fotossíntese. Essas comunidades resistentes, sugeriram os cientistas, podem não apenas ter prosperado no início da Terra, mas também podem ser um análogo da vida em outros planetas.

Agora, uma equipe liderada pelo geoquímico Dominic Papineau da University College London e seu Ph.D. O estudante Matthew Dodd diz que encontrou evidências claras de uma vida antiga como essa. As pistas vêm de rochas antigas no norte do Quebec, no Canadá, com pelo menos 3, 77 bilhões de anos e podem ter até 4 bilhões de anos. Dodd examinou fatias finas de rocha dessa formação e encontrou características intrigantes: pequenos tubos compostos de um óxido de ferro chamado hematita, bem como filamentos de hematita que se ramificam e às vezes terminam em botões grandes.

Filamentos e tubos são características comuns em fósseis mais recentes que são atribuídos à atividade de bactérias oxidantes de ferro em fontes hidrotermais do fundo do mar. Papineau era inicialmente cético. No entanto, ele diz, "dentro de um ano [Dodd] encontrou tantas evidências convincentes que fiquei convencido".

A equipe também identificou “rosetas” de carbonato, minúsculos anéis concêntricos que contêm vestígios dos blocos de construção da vida, incluindo carbono, cálcio e fósforo; e pequenos grânulos redondos de grafite, uma forma de carbono. Tais rosetas e grânulos haviam sido observados anteriormente em rochas de idade semelhante, mas se são de origem biológica é muito discutido. As rosetas podem se formar não biologicamente a partir de uma série de reações químicas, mas Papineau diz que as rosetas no novo estudo contêm um mineral de fosfato de cálcio chamado apatita, o que sugere fortemente a presença de microrganismos. Os grânulos de grafite podem representar parte de uma complicada reação em cadeia química mediada pelas bactérias, diz ele. Juntas, as estruturas e sua química apontam para uma origem biológica perto de uma fonte hidrotermal submarina, informou a equipe hoje na Nature. Isso os tornaria um dos mais antigos sinais de vida na Terra - e, dependendo da idade real das rochas, possivelmente o mais antigo.

Isso não significa necessariamente que a vida tenha se originado em águas profundas, e não em mares rasos, diz Papineau. “Não é necessariamente mutuamente exclusivo - se estamos prontos para aceitar o fato de que a vida se diversificou muito cedo.” Tanto as bactérias oxidantes de ferro quanto as cianobactérias fotossintéticas que constroem esteiras de estromatólito poderiam ter evoluído de um ancestral anterior, diz ele.

Mas pesquisadores como Konhauser continuam céticos em relação à conclusão do artigo. Por exemplo, ele diz, os tubos e filamentos de hematita observados são semelhantes às estruturas associadas às bactérias oxidantes de ferro, "mas é claro que isso não significa que as estruturas de [3, 77-] bilhões de anos sejam células". Além disso, ele observa, se os tubos fossem formados por bactérias oxidantes de ferro, eles precisariam de oxigênio, em falta neste momento inicial da história da Terra. Isso implica que as bactérias fotossintéticas já existiam para produzi-lo. Mas ainda não está claro como o oxigênio chegaria às profundezas do oceano da Terra. As cianobactérias que produzem estromatólitos, por outro lado, produzem oxigênio ao invés de consumi-lo.

O novo artigo faz "um caso mais detalhado do que o apresentado anteriormente", diz Allwood. A maioria dos relatos anteriores de possíveis sinais de vida com mais de 3, 5 bilhões de anos foi questionada, ela acrescenta - não porque a vida não existisse, mas porque é tão difícil provar o quanto antes você entra no disco do rock. "Ainda há bastante espaço para dúvidas."