Uma formação geológica perto de Aix-en-Provence, na França, é famosa como um dos maiores tesouros do mundo de espécies fósseis da Era Cenozóica. Desde o final de 1700, os cientistas desenterraram plantas e animais fossilizados incrivelmente bem preservados.
Pela Universidade do Kansas com informações de Phys.
A formação de Aix-en-Provence é particularmente conhecida por seus artrópodes terrestres fossilizados do Período Oligoceno (entre aproximadamente 23-34 milhões de anos atrás). Como os artrópodes – animais com exoesqueletos como aranhas – raramente são fossilizados, sua abundância em Aix-en-Provence é notável.
Um novo estudo na revista Communications Earth & Environment de pesquisadores da Universidade do Kansas é o primeiro a perguntar: Quais são os processos químicos e geológicos únicos em Aix-en-Provence que preservam as aranhas do Período Oligoceno de forma tão requintada?
“A maior parte da vida não se torna um fóssil“, disse a principal autora Alison Olcott, professora associada de geologia e diretora do Centro de Pesquisa de Graduação em KU. “É difícil se tornar um fóssil. Você tem que morrer em circunstâncias muito específicas, e uma das maneiras mais fáceis de se tornar um fóssil é ter partes duras como ossos, chifres e dentes. Então, nosso registro das vidas de corpo mole e terrestre, como as aranhas, é irregular – mas temos esses períodos de preservação excepcional em que todas as circunstâncias eram harmoniosas para que a preservação acontecesse.”
Olcott e seus coautores da KU, Matthew Downen – então candidato a doutorado no Departamento de Geologia e agora diretor assistente do Centro de Pesquisa de Graduação – e Paul Selden, distinto professor emérito da KU, juntamente com James Schiffbauer da Universidade de Missouri, buscam descobrir os processos exatos em Aix-en-Provence que forneceram um caminho para a preservação dos fósseis de aranhas.
“Matt estava trabalhando na descrição desses fósseis e decidimos – mais ou menos por capricho – colocá-los sob o microscópio fluorescente para ver o que acontecia”, disse Olcott. “Para nossa surpresa, eles brilharam, e por isso ficamos muito interessados na química desses fósseis que os fez brilhar. Se você apenas olhar para o fóssil na rocha, eles são quase indistinguíveis da própria rocha, mas eles brilharam uma cor diferente sob o escopo fluorescente. Então, começamos a explorar a química e descobrimos que os próprios fósseis contêm um polímero preto feito de carbono e enxofre que, ao microscópio, se parece com o alcatrão que você vê na estrada. Também notamos que havia apenas milhares e milhares e milhares de microalgas ao redor dos fósseis e revestindo os próprios fósseis.”
Olcott e seus colegas levantam a hipótese de que a substância extracelular que essas microalgas, chamadas diatomáceas, são conhecidas por produzir teria protegido as aranhas do oxigênio e promovido a sulfurização das aranhas, uma mudança química que explicaria a preservação dos fósseis como filmes carbonáceos ao longo dos milhões de anos seguintes.
“Essas microalgas fazem a gosma pegajosa e viscosa – é assim que elas se unem”, disse o pesquisador da KU. “Eu levantei a hipótese de que a química dessas microalgas e o material que elas estavam extrudando, na verdade, tornaram possível que essa reação química preservasse as aranhas. Basicamente, a química das microalgas e a química das aranhas trabalham juntas para que essa preservação única aconteça. .”
De fato, esse fenômeno de sulfurização é o mesmo que um tratamento industrial comum usado para preservar a borracha.
“A vulcanização é um processo que ocorre naturalmente – nós mesmos fazemos isso para curar a borracha em um processo bem conhecido”, disse Olcott. “A sulfurização pega o carbono e faz uma ligação cruzada com o enxofre e estabiliza o carbono, e é por isso que fazemos isso com a borracha para que ela dure mais. O que eu acho que aconteceu aqui quimicamente é que o exoesqueleto da aranha é a quitina, que é composta de polímeros longos com unidades de carbono próximas umas das outras, e é um ambiente perfeito para que as pontes de enxofre entrem e realmente estabilizem as coisas.”
Olcott disse que a presença de tapetes diatômicos pode atuar como um guia para encontrar mais depósitos de fósseis bem preservados no futuro
“O próximo passo é expandir essas técnicas para outros depósitos para ver se a preservação está ligada às esteiras de diatomáceas”, disse ela. “De todos os outros sítios de preservação de fósseis excepcionais no mundo na Era Cenozóica, algo como 80 por cento deles são encontrados em associação com essas microalgas. Então, estamos nos perguntando se isso explica a maioria desses sítios fósseis que temos neste momento – basicamente desde logo após a extinção dos dinossauros até agora. Esse mecanismo pode ser responsável por nos dar informações para explorar a evolução dos insetos e outras vidas terrestres pós-dinossauros e entender as mudanças climáticas, porque há um período de rápidas mudanças climáticas e esses organismos terrestres nos ajudam a entender o que aconteceu com a vida da última vez que o clima começou a mudar.”
Olcott e seus colegas são os primeiros a analisar a química da preservação em Aix-en-Provence, fato que ela atribui em parte aos desafios de realizar ciência durante as restrições do COVID-19.
“Sinceramente, acho que este estudo é parcialmente resultado da ciência da pandemia”, disse ela. “O primeiro lote dessas imagens apareceu em maio de 2020. Meu laboratório ainda estava fechado; eu estava há dois meses em minha casa com crianças o tempo todo – e então tive que mudar a forma como estava fazendo ciência. Passei muito tempo com essas imagens e esses mapas químicos e realmente os explorei de uma maneira que provavelmente não teria acontecido se todos os laboratórios estivessem abertos e pudéssemos ter entrado e feito um trabalho mais convencional.”
Mais informações: Alison Olcott, The exceptional preservation of Aix-en-Provence spider fossils could have been facilitated by diatoms, Communications Earth & Environment (2022). DOI: 10.1038/s43247-022-00424-7. www.nature.com/articles/s43247-022-00424-7
