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Árvores modernas surgiram mais cedo do que se pensava

Cientistas descobriram floresta fóssil mais antiga da Terra, e encontraram evidências de que as árvores como conhecemos começaram a surgir ainda no Período Devoniano

Sistema de raízes de ‘Archaeopteris’ no sítio da floresta fóssil de Cairo. Foto: Charles Ver Straeten/Divulgação

Uma equipe de pesquisa liderada por professores da Universidade de Binghamton e da Universidade Estadual de Nova York descobriu evidências de que a transição para as florestas, tais como as conhecemos hoje, começou antes do que pensavam os cientistas

Ao vascular solos fósseis na região de Catskill, perto da cidade de Cairo, no estado de Nova York, os pesquisadores descobriram um extenso sistema de raízes de árvores com 385 milhões de anos, que existiu durante o período devoniano. Embora as plantas com sementes não apareçam até cerca de 10 milhões de anos depois, esses sistemas radiculares preservados mostram evidências da presença de árvores com folhas e madeira — características comuns em plantas modernas. A descoberta, publicada em 19 de dezembro na revista Current Biology, é a primeira evidência de que a transição para as florestas modernas começou antes do que se pensava anteriormente.

“O Período Devoniano foi a época em que a primeira floresta apareceu no planeta Terra”, diz o principal autor William Stein, professor emérito de ciências biológicas da Universidade de Binghamton. “Os efeitos foram de magnitude de primeira ordem em termos de mudanças nos ecossistemas, acontecimentos na superfície e nos oceanos terrestres, concentração de CO2 na atmosfera e clima global. Tantas mudanças dramáticas ocorreram naquele momento como consequência dessa florestas originais que, basicamente, o mundo nunca mais foi o mesmo desde então.”

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Stein e sua equipe trabalham na região de Catskill, em Nova York, onde descreveram, em 2012, evidências iniciais da floresta fóssil de Gilboa, que por muitos anos foi denominada a floresta mais antiga da Terra. A descoberta em Cairo, a cerca de 40 minutos de carro do local, agora revela uma floresta ainda mais antiga com composição dramaticamente diferente.

O sítio de Cairo apresenta três sistemas de raízes exclusivos, levando Stein e sua equipe a supor que, assim como hoje, as florestas do período devoniano eram heterogêneas, com diferentes árvores ocupando lugares diferentes, dependendo das condições locais.

Primeiro, a equipe identificou um sistema de raízes que eles acreditam pertencer a uma palmeira chamada Eospermatopteris. Esta planta, identificada pela primeira vez no sítio de Gilboa, tinha raízes relativamente rudimentares. Como uma erva daninha, a Eospermatopteris provavelmente ocupou muitos ambientes, explicando sua presença nos dois locais. Mas suas raízes tinham alcance relativamente limitado e provavelmente vivíam apenas um ou dois anos antes de morrer e serem substituídas por outras raízes que ocupariam o mesmo espaço.

Os pesquisadores também encontraram evidências de uma árvore chamada Archaeopteris, que compartilha várias características das plantas com sementes modernas. Embora essa árvore se comportasse mais como uma samambaia durante a reprodução, liberando esporos no ar em vez de formar sementes, ela apresentava indícios precoces daquilo que um dia se tornaria uma semente: as Archaeopteris são as primeiras plantas conhecidas a formar folhas e eram grandes plantas com madeira formada a partir de tecidos secundários. No sítio de Cairo, descobriu-se agora que essa árvore também possui um sistema subterrâneo surpreendentemente moderno, permitindo a expansão contínua de raízes que acomodava o crescimento contínuo e potencialmente dominavam o ecossistema florestal local.

“A Archaeopteris parece revelar o começo do que as florestas se tornariam no futuro”, diz Stein. “Com base no que sabemos das evidências fósseis do corpo da Archaeopteris já existente anteriormente, e agora com as evidências de raiz que encontramos em Cairo, essas plantas são muito modernas em comparação com outras plantas devonianas. Embora ainda sejam dramaticamente diferentes das árvores modernas, a Archaeopteris parece apontar o caminho para o futuro das florestas”.

Stein e sua equipe também ficaram surpresos ao encontrar um terceiro sistema radicular no solo fossilizado do Cairo pertencente a uma árvore que se acredita existir apenas durante o período carbonífero e além: árvores pertencentes à classe Lycopsida.

“O que temos no Cairo é uma estrutura de raiz que parece idêntica às grandes árvores dos pântanos de carvão carbonífero, com raízes alongadas fascinantes. Mas ninguém ainda encontrou evidências fósseis desse grupo no Devoniano”, Stein diz. “Nossas descobertas sugerem de que essas plantas já estavam na floresta, mas talvez em um ambiente diferente e anterior ao que geralmente se acredita. No entanto, temos apenas uma ‘pegada’ e aguardamos evidências fósseis adicionais para confirmar essa ideia”.

No futuro, a equipe espera continuar pesquisando a região de Catskill e comparar suas descobertas com florestas fósseis em todo o mundo.

“Parece-me que, em todo o mundo, muitos desses tipos de ambientes são preservados em solos fósseis. E eu gostaria de saber o que aconteceu na história, não apenas em Catskills, mas em todos os lugares”, disse Stein. “Entender a história evolutiva e ecológica — é isso que mais me agrada.”

Universidade de Binghamton