Em uma das primeiras tentativas de explicar a distribuição das espécies na Terra, o taxonomista sueco Carolus Linnaeus propôs, em 1744, que o jardim do Éden seria uma ilha na região equatorial de onde todos os seres vivos se dispersaram após o dilúvio. Os seres vivos que habitavam o litoral cálido da ilha viriam a povoar as regiões tropicais da Terra, enquanto que os que habitavam o interior montanhoso migrariam para as regiões temperadas e polares.
A explicação de Linnaeus, hoje um tanto anedótica, envolve dois conceitos que se tornariam parte do entendimento moderno sobre evolução da vida na Terra: dispersão e catástrofes globais.
O conceito de dispersão foi parte importante dos argumentos de Charles Darwin e Alfred Wallace a favor da teoria da evolução. Apoiados na evidência de que espécies semelhantes, frequentemente, têm distribuições geográficas próximas, eles propuseram que espécies se originavam em um determinado lugar e, posteriormente, dispersavam-se, gerando novas espécies em locais próximos.
O conceito de catástrofes globais, inicialmente, teve uma relação mais problemática com a teoria evolutiva. Teorias catastrofistas da história da Terra, propondo que sucessivas catástrofes eram seguidas por novos eventos de criação, eram comuns antes da teoria da evolução. Estas teorias se apoiavam na observação de que espécies fósseis apareciam e sumiam abruptamente nos estratos geológicos (fato tão evidente que a escala de tempo geológica usa estas transições como critério de divisão).
Partindo da perspectiva de que a Terra era muito mais antiga do que assumiam as teorias catastrofistas e de que esta longa história poderia ser entendida sem recorrer a causas diferentes das que existem no presente (e.g., erosão, sedimentação, vulcanismo moderado), a teoria da evolução, como proposta por Darwin, diluiu a importância das catástrofes, transformando-as não no processo gerador das rochas e seres vivos, mas em exceções. Pequenas perturbações na marcha uniforme de transformações da vida durante a imensidão do tempo.
Contudo, durante a segunda metade século XX, cresceu a percepção de que tais catástrofes, embora raríssimas e destrutivas, tiveram um papel importante na história da vida na Terra. Atualmente elas são conhecidas como extinções em massa, eventos em que se extinguiram grande porcentagem das espécies que habitavam diferentes lugares do planeta.
Um dos fatores decisivos para esta nova percepção foi a proposta, em 1980, de que o impacto de um meteoro causou um dos mais severos episódios de extinção em massa conhecidos, há aproximadamente 66 milhões de anos, quando se extinguiram mais da metade de todas as espécies que habitavam a Terra, incluindo dinossauros (exceto as aves) e pterossauros (répteis voadores). A teoria foi baseada em uma robusta evidência empírica: a presença de uma camada de sedimentos rica em irídio nas rochas da mesma idade da extinção em massa, um mineral raro na Terra, mas comum em asteroides. Alguns anos depois, uma cratera do tamanho e idade preditos pela hipótese do impacto foi encontrada no Caribe, corroborando a hipótese. Embora outros mecanismos tem sido propostos, atualmente a maioria dos paleontólogos consideram que o impacto do meteoro foi o fator determinante para a extinção em massa.
O impacto do meteoro produziu efeitos imediatos, como terremotos, incêndios e tsunamis. Mas a extinção em massa dependeu, principalmente, de efeitos de longo prazo. A hipótese original propôs que os sedimentos levantados pelo impacto teriam bloqueado a passagem de luz, colapsando as cadeias alimentares que dependiam de fotossíntese. Estudos posteriores apontaram para a importância do efeito de gases produzidos pelo impacto que, somados aos sedimentos na atmosfera, teriam produzidos um longo inverno global. Uma simulação publicada este mês, tomando em conta as alterações nas correntes marinhas, sugere que todos os continentes permaneceram com climas polares por alguns anos após o impacto (ver vídeo com a simulação abaixo).
Vídeo: Simulação da temperatura da Terra antes e depois do impacto do meteoro. Continentes estão representados na configuração do fim do cretáceo. Original: Potsdam Institute for Climate Impact Research.
Após o cataclismo, os ancestrais das aves e mamíferos atuais, até então escassos e pouco especializados, rapidamente evoluíram e ocuparam todos os ecossistemas da Terra. Por que eles? Por que alguns poucos grupos sobreviveram enquanto tantos outros pereceram?
Existem muitos estudos buscando responder esta pergunta, especialmente agora que vivemos outro evento de extinção em massa, tragicamente causado por nós mesmos. As principais hipóteses apontam para a importância de fatores como pequeno tamanho, dieta não-especializada, hábitos fluviais e crescimento rápido. O cenário de esfriamento global prolongado aponta também para a importância da tolerância ao frio e às mudanças sazonais. No caso das aves e mamíferos, particularmente, a capacidade de habitar altas latitudes pode ter sido a chave da sobrevivência e posterior dispersão para regiões equatoriais.
Respostas mais completas dependerão de novos estudos, principalmente paleontológicos. Por enquanto, ao menos para nós mamíferos, o certo é que a salvação não estava em uma cálida ilha tropical, mas, possivelmente, na evolução de eficiente isolamento térmico.
João F. Botelho (Yale University, EUA)
Para saber mais:
Alvarez, L. W., W. Alvarez, F. Asaro and H. V. Michel (1980). Extraterrestrial Cause for the Cretaceous-Tertiary Extinction. Science 208(4448): 1095-1108
Brugger J, Feulner G, Petri S. Baby, it’s cold outside: Climate model simulations of the effects of the asteroid impact at the end of the Cretaceous. Geophysical Research Letters. 2017:2016GL072241.
O’Leary MA, Bloch JI, Flynn JJ, Gaudin TJ, Giallombardo A, Giannini NP, et al. The Placental Mammal Ancestor and the Post–K-Pg Radiation of Placentals. Science. 2013;339(6120):662-7.
Schulte P, Alegret L, Arenillas I, Arz JA, Barton PJ, Bown PR, et al. The Chicxulub Asteroid Impact and Mass Extinction at the Cretaceous-Paleogene Boundary. Science. 2010;327(5970):1214-8.
Vellekoop J, Sluijs A, Smit J, Schouten S, Weijers JWH, Sinninghe Damsté JS, et al. Rapid short-term cooling following the Chicxulub impact at the Cretaceous–Paleogene boundary. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014;111(21):7537-41.
Imagem da capa: Fêmea de um Cardeal-do-Norte (Cardinalis cardinalis), durante uma nevasca. Foto: João F. Botelho
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