Lantern North revela um ecossistema do Pensilvaniano Inicial na Formação Wamsutta

Durante o período Carbonífero, pântanos ricos em carbono e florestas se espalharam pela superfície rochosa da Terra. Nesse cenário, o oxigénio atmosférico aumentou, e enormes quantidades de dióxido de carbono ficaram aprisionadas no que, muito mais tarde, viraria os depósitos de carvão do planeta. Em terra firme, plantas e animais prosperaram em meio a essas transformações.

O pedaço que faltava do Carbonífero e do Pensilvaniano

Por muito tempo, porém, a parte mais antiga dessa história permaneceu incompleta. Grande parte do que sabemos sobre esse capítulo decisivo do passado evolutivo da Terra vem de camadas de pântanos com carvão formadas entre 315 e 307 milhões de anos atrás, que representam o Pensilvaniano Médio.

Agora, uma equipa internacional identificou um ecossistema inteiro preservado em rocha sedimentar do Pensilvaniano Inicial (um intervalo de cerca de 320 a 318 milhões de anos atrás), com mais de uma centena de organismos diferentes.

Lantern North na Formação Wamsutta

O sítio fossilífero, batizado de Lantern North, foi encontrado no leste da América do Norte, dentro da Formação Wamsutta.

O perfil geológico do local difere do de outros sítios do Pensilvaniano: ele se formou a partir de fragmentos retrabalhados de rochas mais antigas. Além disso, Lantern North funciona como uma cápsula do tempo de um ambiente mais seco, em áreas elevadas, registrando aspetos do dia a dia de grupos de tetrápodes, artrópodes e plantas com sementes, num período em que os ambientes terrestres - e as criaturas que haviam se expandido recentemente para eles - mudavam depressa.

Camadas grossas de rocha sedimentar, alternadas com lâminas oxidada-vermelhas de arenito e folhelho ricas em fósseis, compõem uma bacia que já existia antes de os depósitos carbonáceos característicos do período preencherem um centro pantanoso.

"A preservação excecional de impressões delicadas e de vestígios nos permite reconstruir comportamentos e ecologia de maneiras que normalmente não seriam possíveis apenas com fósseis corporais", diz o paleoecólogo Jacob Benner, da Universidade do Tennessee, que liderou o estudo junto com o paleobiólogo Richard Knecht, da Universidade Harvard.

"Podemos ver como essas comunidades terrestres iniciais funcionavam como ecossistemas integrados."

"A fácies de folhelho vermelho fossilífero pode, portanto, representar deposição em depressões rasas perto da base de um complexo de leques que abrigava lagoas e poças efémeras ou sazonais, nas quais o sedimento em suspensão podia assentar após uma inundação", escrevem os autores.

Ao longo de todos esses anos, essas camadas guardaram corpos e impressões de vertebrados, invertebrados e plantas antigas, como flores prensadas com cuidado entre páginas de um livro.

Os pesquisadores reconheceram 131 táxons diferentes de plantas, incluindo 83 tipos exclusivos de folhagem.

Evidências iniciais de insetos: oviposição e galhas

A descoberta também traz a evidência mais antiga conhecida até agora de oviposição de insetos, quando os ovos são depositados por um ovipositor dentro de uma superfície ou sobre ela.

A equipa encontrou lesões numa espécie de Cordaites - árvores que alcançavam cerca de 30 metros (aproximadamente 100 pés) e que podem ter sido as coníferas mais antigas. Essas lesões se formam quando insetos colocam os ovos na superfície da planta; os fósseis recém-identificados indicam que os insetos podem ter começado a depositar ovos desse modo pelo menos 14 milhões de anos antes do que se imaginava.

Os cientistas também revelaram algumas das evidências mais antigas de formação de galhas por insetos, processo em que o inseto ou as suas larvas perfuram o tecido vivo da planta para criar abrigo e fonte de alimento. Ao alterar quimicamente o crescimento do hospedeiro, o inseto produz formas e protuberâncias características na superfície vegetal, conhecidas como galhas.

Segundo os pesquisadores, este é um dos registros documentados mais antigos de danos por galhas causados por insetos.

"Estamos vendo evidências de interações complexas entre plantas e insetos e algumas das aparições mais antigas de grandes grupos animais que viriam a dominar habitats terrestres", diz Knecht.

"Este sítio nos dá uma visão sem precedentes de um ecossistema terrestre de um momento crucial na evolução da vida em terra."

Um registro tão detalhado desse intervalo pouco conhecido certamente continuará a revelar segredos do Carbonífero inicial em estudos futuros.

Esta pesquisa foi publicada em Nature Communications.