Por Hannah Bird
Publicado no Phys.org
As resinas fósseis de árvores abrem uma janela para o passado distante, pois seus compostos orgânicos, denominados biomarcadores, podem ser usados para identificar a proveniência botânica dessas árvores antigas, bem como as condições paleoambientais em que cresceram. O âmbar, uma dessas resinas, é uma pedra preciosa valiosa, mas também pode preservar plantas e insetos que vivem na árvore no momento da exsudação da resina em detalhes impecáveis.
Devido a essa preservação excepcional, as resinas receberam um nome especial para indicar sua importância paleontológica e geológica – Konservat Lagerstätten. As resinas têm um propósito prático para as árvores, pois possuem propriedades antifúngicas e antibacterianas e impedem invasões de organismos hostis, como insetos, que acabam sendo preservados. Eles também podem atrair polinizadores para ajudar na reprodução.
As rochas sedimentares produzem resinas fósseis na escala de vários centímetros até alguns milímetros e são frequentemente transportadas para ambientes costeiros e próximos à costa, mas podem até se estender até o fundo do mar. São esses sedimentos que os cientistas coletam amostras para obter resinas para análises químicas para entender as mudanças ambientais e ecológicas ao longo do tempo.
Cada um dos biomarcadores de resina preservados nesses sedimentos tem um padrão químico distinto, que amadurece com o tempo à medida que a resina é enterrada sob mais sedimentos, formando um bioterpenoide. Os pesquisadores usaram tecnologia de ponta para estudar esses bioterpenóides a fim de identificar famílias de árvores de milhões de anos atrás.
Esses métodos incluem cromatografia gasosa-espectrometria de massa, em que pequenas amostras da resina são trituradas e reagem com produtos químicos enquanto aquecem e evaporam, fazendo com que os compostos orgânicos se separem. O equipamento do espectrômetro de massa exibe então uma imagem visual desses compostos, conhecida como cromatograma, que pode ser analisada. Isso permite que a resina fóssil seja categorizada em uma das cinco classes principais conhecidas por estarem associadas a famílias de árvores específicas, auxiliando assim na reconstrução de comunidades botânicas do passado.
Em maior escala, a resina pode ser identificada como pertencente a uma gimnosperma (plantas que se reproduzem por meio de sementes expostas e tendem a ser perenes, como pinheiros, cedros e ginko) ou angiospermas (plantas com flores e frutíferas e árvores que geralmente perdem suas folhas no outono, como carvalhos e bordos).
Uma pesquisa resumida de cientistas da Universidade de Ciência e Tecnologia AGH, na Polônia, recentemente publicada na Earth-Science Reviews identifica 25 biomarcadores principais em gimnospermas e 15 em angiospermas que podem ser associados a condições ambientais particulares, reunindo uma riqueza de estudos anteriores de âmbares de diferentes localizações globais e idades.
Curiosamente, a razão pela qual a resina foi extrudada afeta quais biomarcadores estão presentes, como explica o pesquisador principal Jan Pańezak. “A ocorrência de alguns compostos pode ser indicativa do paleoambiente, mas nem todos os compostos podem fornecer informações diretas, por exemplo, devido aos motivos da exsudação de resina, como quando essa resina específica foi exsudada por causa de um ataque herbívoro ou microbiano”.
Esses biomarcadores incluem monoterpenos, que ocorrem inicialmente em todas as resinas, mas se transformam com o tempo e, portanto, geralmente são encontrados apenas em resinas de árvores geologicamente mais recentes, como as do final do Plioceno e início do Pleistoceno (3,6 a 0,77 milhões de anos atrás) encontradas em âmbares do leste do Himalaia. Hoje, fazem parte dos óleos essenciais das plantas que atraem polinizadores.
Os sesquiterpenos são outro grupo de biomarcadores precoces que amadurecem, possuindo propriedades antimicrobianas e defensivas em plantas e árvores modernas. Exemplos incluem os bicadinanos, que são indicativos de climas quentes e úmidos, conhecidos das zonas tropicais do Sudeste Asiático durante o Cenozóico (há 66 milhões de anos até os dias atuais), enquanto o rosano sugere um ambiente com altos níveis de oxigênio.
Por outro lado, biomarcadores mais complexos que se enquadram nas categorias de diterpenos e triterpenos incluem formas sulfuradas que indicam a presença de bactérias redutoras que prosperam em condições de deficiência de oxigênio. Através do processo de identificação das condições em que um determinado biomarcador se forma, os cientistas conseguiram localizar regiões específicas nas quais as árvores teriam se originado e determinar quais famílias de árvores estavam prosperando sob condições climáticas específicas.
Além disso, o paleoclima no momento da expulsão da resina pode ser determinado pela composição isotópica de oxigênio, carbono e hidrogênio, uma vez que estes permanecem fixos ao longo do tempo e podem ser importantes meios para mensurar a paleotemperatura, destacando assim eventos de mudanças climáticas. Dado que esses biomarcadores ainda ocorrem em plantas e árvores existentes, olhar para o passado é uma chave importante para entender como as comunidades de plantas modernas também podem se sair durante as mudanças climáticas atuais e futuras.
Mais informações: Jan Pańczak et al, Biomarkers in fossil resins and their palaeoecological significance, Earth-Science Reviews (2023). DOI: 10.1016/j.earscirev.2023.104455
