Impressionante sítio fóssil revela como a vida recuperou após uma grande extinção.

Há pouco mais de 500 milhões de anos, a Terra foi abalada por um evento global de extinção em massa que interrompeu de forma brusca a explosão cambriana, um dos períodos de maior diversificação da vida animal.

O que se seguiu imediatamente a essa crise permaneceu, em grande parte, por explicar - até à identificação de um novo local fossilífero em Hunan, no sul da China, capaz de registar um ecossistema inteiro em plena recuperação, com um nível de detalhe raro, incluindo tecidos moles e estruturas internas. Quase 60% das espécies aí encontradas eram desconhecidas para a ciência.

Biota de Huayuan: um ecossistema cambriano preservado em detalhe

Este conjunto foi baptizado de biota de Huayuan e reúne 153 espécies de animais, distribuídas por 16 grandes grupos, num total impressionante de 8.681 espécimes fósseis recolhidos num único sítio. O registo data de cerca de 512 milhões de anos, muito pouco tempo depois da extinção de Sinsk, ocorrida por volta de 513,5 milhões de anos.

A diversidade de espécies e a qualidade de preservação colocam este achado ao nível - e, nalguns aspectos, ao lado - do célebre Burgess Shale, no Canadá.

Um Lagerstätte raríssimo: o tipo Burgess Shale (BST) na biota de Huayuan

A Terra possui vários “truques” geológicos para transformar organismos em fósseis, mas a biota de Huayuan é uma raridade luminosa. O depósito integra o grupo selecto de jazidas designadas Lagerstätten, isto é, camadas fossilíferas com riqueza excecional e preservação excecional.

Mais do que isso, a equipa liderada pelo paleontólogo Maoyan Zhu, da Academia Chinesa de Ciências, classificou a biota de Huayuan como um Lagerstätte do tipo Burgess Shale (BST) - o subtipo mais raro e valioso, onde a preservação de animais de corpo mole e de tecidos internos delicados é a regra, e não a exceção.

Uma característica especialmente relevante deste tipo de preservação é permitir que os investigadores não se limitem ao “contorno” dos animais. Em contextos BST, condições como enterramento rápido em sedimentos finos, baixo oxigénio no fundo marinho e pouca perturbação por necrófagos podem contribuir para conservar detalhes que normalmente se perderiam, incluindo órgãos e microestruturas.

O cenário: Período Câmbrico, explosão cambriana e extinção de Sinsk

O Período Câmbrico (aproximadamente entre 540 e 485 milhões de anos) foi uma fase de transformação profunda do planeta. Foi nesse intervalo que ocorreu a primeira grande diversificação de animais, conhecida como explosão cambriana. No entanto, pouco depois, a “árvore da vida” foi podada pela extinção de Sinsk, possivelmente associada a actividade tectónica.

Com base em alguns Lagerstätten BST situados temporalmente perto deste episódio, os paleontólogos já tinham conseguido reconstruir parte do impacto na vida marinha. O Burgess Shale, nas Montanhas Rochosas canadianas, tem cerca de 508 milhões de anos; já a biota de Qingjiang e a biota de Chengjiang, ambas na China, rondam os 518 milhões de anos. Estes locais sugeriam que, embora muitas espécies de águas pouco profundas tenham desaparecido durante a crise, os ecossistemas recuperaram no espaço de poucos milhões de anos.

Uma janela directa para o pós-extinção: refúgio em águas mais profundas

Com uma idade estimada em cerca de 513 milhões de anos, a biota de Huayuan abre uma janela directa para o período imediatamente posterior à extinção. O conjunto indica que pelo menos alguns ecossistemas - em particular os de águas mais profundas - poderão ter funcionado como refúgios, ajudando a sustentar a diversidade enquanto outros ambientes colapsavam.

Os fósseis revelam um sistema ecológico rico, com predadores e presas, e com preservação que vai muito além de superfícies externas. Em múltiplos exemplares, foram registados órgãos internos e tecidos moles com precisão notável, incluindo sistemas nervosos e até estruturas celulares.

Entre os elementos mais invulgares preservados contam-se divertículos intestinais e neuropilos ópticos, oferecendo vislumbres raríssimos sobre a digestão e o tecido nervoso de animais do Câmbrico. É um tipo de material que, pela sua complexidade, deverá alimentar investigação durante muitos anos.

Fauna e comportamento: artrópodes, radiodontes e vida preservada “no lugar”

A biota inclui artrópodes como trilobites e radiodontes predadores de topo, além de invertebrados como esponjas, ctenóforos (as chamadas “medusas-de-pente”) e anémonas-do-mar. Um aspecto particularmente valioso é que muitos organismos parecem ter ficado preservados no local onde viviam, em vez de terem sido transportados por correntes a partir de outras áreas.

Essa preservação “in situ” permite inferências sobre comportamento. Por exemplo, vários vetulícolos surgem fossilizados em conjunto, o que sugere que poderiam viver em grupos, deslocando-se de forma agregada.

A descoberta mais inesperada: o tunicado pelágico mais antigo conhecido

Entre os achados, destaca-se o registo do tunicado pelágico mais antigo conhecido. Os tunicados são filtradores que, hoje, desempenham um papel importante no ciclo do carbono nos oceanos.

O facto de existirem tunicados de vida livre neste conjunto sugere que ecossistemas marinhos de estilo surpreendentemente moderno já começavam a ganhar forma pouco depois da extinção de Sinsk, com implicações para a rapidez com que redes tróficas e processos biogeoquímicos se reorganizaram.

Ligações ao Burgess Shale e a outros Lagerstätten cambrianos

Os investigadores compararam a biota de Huayuan com outros Lagerstätten do Câmbrico e verificaram semelhanças marcantes com o Burgess Shale. Vários animais emblemáticos antes considerados exclusivos do depósito canadiano - como Helmetia e Surusicaris - aparecem também no conjunto de Huayuan, apesar de os dois locais estarem separados por milhares de quilómetros e por milhões de anos.

Este tipo de correspondência amplia a discussão sobre distribuição geográfica, continuidade ecológica e a forma como determinados “planos corporais” e comunidades se disseminaram e persistiram durante o Câmbrico.

Um achado decisivo para compreender a Terra cambriana

A biota de Huayuan tem tudo para se tornar um ponto-chave na interpretação da recuperação pós-extinção e na compreensão dos mecanismos que moldaram a diversificação animal no início da história dos oceanos.

“A extraordinária biodiversidade da biota de Huayuan fornece uma janela única sobre o evento de Sinsk ao revelar a recuperação pós-extinção ou radiação no ambiente da plataforma externa”, escrevem os autores.
“Indica que o ambiente de águas profundas pode ter desempenhado um papel crucial na estruturação da diversificação e distribuição global dos animais marinhos desde o Câmbrico inicial.”

O estudo foi publicado na revista Nature.