Antiga concha mostra que os dias eram meia hora mais curtos 70 milhões de anos atrás

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Créditos: Boscorelli / Adobe Stock.

Publicado na ScienceDaily

A Terra girava mais rápido no final da era dos dinossauros do que hoje – 372 vezes por ano na órbita terrestre, em comparação com as atuais 365 vezes, de acordo com um novo estudo sobre conchas fósseis de moluscos do final do Cretáceo. Isso significa que um dia durou apenas 23 horas e meia, de acordo com o novo estudo da revista Paleoceanography and Paleoclimatology da União de Geofísica dos Estados Unidos (AGU).

O molusco antigo, de um grupo extinto e amplamente diversificado conhecido como amêijoas rudistas, crescia rapidamente e estabelecia anéis de crescimento diários. O novo estudo usou lasers para amostrar fatias minúsculas das conchas e contar os anéis de crescimento com maior precisão do que os pesquisadores humanos com microscópios.

Os anéis de crescimento permitiram aos pesquisadores determinar o número de dias em um ano e calcular precisamente a duração de um dia 70 milhões de anos atrás. A nova medição influencia modelos de como a Lua se formou e quão perto da Terra ele esteve ao longo dos 4,5 bilhões de anos de história da dança gravitacional Terra-Lua.

O novo estudo também encontrou evidências corroborantes de que os moluscos abrigavam simbiontes fotossintéticos que podem ter impulsionado a construção de recifes à escala dos corais modernos.

A alta resolução obtida no novo estudo combinada com a rápida taxa de crescimento dos antigos bivalves revelou detalhes sem precedentes sobre como o animal vivia e as condições da água em que ele se desenvolvia, até uma fração de dia.

“Temos cerca de quatro a cinco pontos de dados por dia, e isso é algo que quase nunca se obtém na história geológica. Basicamente, podemos ver como era um dia há 70 milhões de anos. É incrível”, disse Niels de Winter, geoquímico analítico da Universidade Livre de Bruxelas e o principal autor do novo estudo.

As reconstruções climáticas do passado longínquo geralmente descrevem mudanças de longo prazo que ocorrem na escala de dezenas de milhares de anos. Estudos como este oferecem um vislumbre da mudança na escala de tempo dos seres vivos e têm o potencial de preencher a lacuna entre modelos climáticos e meteorológicos.

A análise química da concha indica que as temperaturas do oceano estavam mais quentes no final do Cretáceo do que o anteriormente estimado, chegando a 40 graus Celsius no verão e excedendo 30 graus Celsius no inverno. As altas temperaturas no verão provavelmente se aproximaram dos limites fisiológicos dos moluscos, disse Winter.

“A alta fidelidade deste conjunto de dados permitiu que os autores extraíssem duas inferências particularmente interessantes que ajudam a aprimorar nossa compreensão da astrocronologia cretácea e da paleobiologia rudista”, disse Peter Skelton, professor aposentado de paleobiologia da The Open University e um especialista em rudismo que não participou do novo estudo.

Construtores de recifes antigos

O novo estudo analisou um único indivíduo que viveu por mais de nove anos no fundo de um mar raso nos trópicos – um local que é agora, 70 milhões de anos depois, uma porção de terra seca nas montanhas de Omã.

O molusco nomeado de Torreites sanchezi tinha o formato de um copo de chopp tampado e um opérculo que lembrava uma rabanada. Os antigos moluscos tinham duas conchas, ou válvulas, que se encontravam articuladas, como as amêijoas assimétricas, e cresciam em recifes densos, como as ostras modernas. Eles cresciam na água vários graus mais quentes em todo o mundo do que os oceanos modernos.

No final do Cretáceo, rudistas como T. sanchezi dominavam o nicho de construção de recifes em águas tropicais ao redor do mundo, cumprindo o papel que os corais têm hoje. Eles desapareceram no mesmo evento que matou os dinossauros não aviários há 66 milhões de anos.

“Os rudistas são bivalves bastante especiais. Não eram nada parecidos com as criaturas vivas hoje”, disse Winter. “No final do Cretáceo, especialmente, em todo o mundo, a maioria dos construtores de recifes eram esses bivalves. Então, eles realmente assumiram o papel de construção de ecossistemas que os corais têm hoje em dia”.

O novo método focou um laser em pequenos pedaços de concha, fazendo orifícios com 10 micrômetros de diâmetro ou aproximadamente a largura de um glóbulo vermelho. Os oligoelementos nessas pequenas amostras revelam informações sobre a temperatura e a química da água no momento em que a concha se formou. A análise forneceu medidas precisas da largura e número de anéis de crescimento diário, bem como padrões sazonais. Os pesquisadores usaram variações sazonais na concha fossilizada para identificar os anos.

O novo estudo descobriu que a composição da concha mudou mais ao longo do dia do que ao longo das estações, ou com os ciclos das marés oceânicas. A resolução em escala fina das camadas diárias mostra que a concha cresceu muito mais rapidamente durante o dia do que à noite

“Este bivalve tinha uma dependência muito forte desse ciclo diário, o que sugere que ele tinha fotossimbiontes”, disse Winter. “Vemos o ritmo diurno da luz gravados na concha”.

Este resultado sugere que a luz do dia era mais importante para o estilo de vida do antigo molusco do que seria de esperar se ele se alimentasse principalmente filtrando alimentos da água, como as amêijoas e ostras dos dias modernos, segundo os autores. Winter disse que os moluscos provavelmente tinham um relação com uma espécie simbiótica que se alimentava da luz solar, semelhante a amêijoas gigante da atualidade, que abrigam algas simbióticas.

“Até agora, todos os argumentos presentes para explicar a fotossimbiose em rudistas eram essencialmente especulativos, baseados em traços morfológicos meramente sugestivos, e em alguns casos eram comprovadamente errôneos. Este artigo é o primeiro a fornecer evidências convincentes a favor da hipótese”, disse Skelton, mas alertou que a conclusão do novo estudo era específica para Torreites e não poderia ser generalizada para outros rudistas.

Retiro da Lua

A contagem cuidadosa de Winter do número de camadas diárias encontrou 372 para cada intervalo anual. Isso não foi uma surpresa, porque os cientistas sabem que os dias eram mais curtos no passado. O resultado é, no entanto, o mais preciso agora disponível para o final do Cretáceo e tem uma aplicação surpreendente para modelar a evolução do sistema Terra-Lua.

A duração de um ano tem sido constante ao longo da história da Terra, porque a órbita da Terra ao redor do Sol não muda. Mas o número de dias dentro de um ano foi diminuindo ao longo do tempo, porque os dias cresceram mais. A duração de um dia tem crescido cada vez mais, à medida que o atrito das marés do oceano, causado pela gravidade da Lua, diminui a rotação da Terra.

O puxar das marés acelera um pouco a Lua em sua órbita; assim, à medida que a rotação da Terra diminui em velocidade, a Lua se afasta. A Lua está se afastando da Terra a 3,82 centímetros por ano. Medições precisas a laser da distância da Lua à Terra demonstraram essa distância crescente desde que o programa Apollo deixou refletores úteis na superfície da Lua.

Mas os cientistas concluem que a Lua não poderia estar se distanciando a esse ritmo ao longo de sua história, porque projetar seu progresso linearmente no tempo colocaria a Lua colada na Terra há apenas 1,4 bilhão de anos atrás. Os cientistas sabem de outras evidências que a Lua está conosco há muito mais tempo, provavelmente coalescendo após uma colisão maciça no início da história da Terra, há mais de 4,5 bilhões de anos atrás. Portanto, a taxa de distanciamento da Lua mudou ao longo do tempo, e as informações do passado, como um ano na vida de um antigo molusco, ajudam os pesquisadores a reconstruir essa história e esse modelo da formação da Lua.

Como na história da Lua, 70 milhões de anos são um piscar de olhos, Winter e seus colegas esperam aplicar seu novo método a fósseis mais antigos e capturar registro de dias adentrando no tempo ainda mais a fundo.