Fóssil de larva de 520 milhões de anos revela as origens dos artrópodes


Fóssil de larva de 520 milhões de anos revela as origens dos artrópodes
Ampliar / O fóssil em questão, orientado com a cabeça para a esquerda.

Yang Jie / Zhang Xiguang

Cerca de meio bilhão de anos atrás, no que é hoje a Província de Yunnan, na China, uma pequena larva ficou presa na lama. Centenas de milhões de anos depois, depois que a lama já havia se twister os xistos negros da formação Yuan’shan, a larva emergiu novamente, uma cápsula do tempo meticulosamente preservada que desenterraria mais sobre a evolução dos artrópodes.

Youti Yuanshi (Jovem Mestre) é quase invisível a olho nu. Aproximadamente do tamanho de uma semente de papoula, ele é tão bem preservado que seu exoesqueleto está quase completamente intacto, e até mesmo os contornos do que antes eram seus órgãos internos podem ser vistos através das lentes de um microscópio. Pesquisadores da Universidade de Durham que o examinaram foram capazes de ver características de artrópodes antigos e modernos. Algumas dessas características lhes disseram como os ancestrais mais simples e semelhantes a vermes dos artrópodes vivos evoluíram para organismos mais complexos.

A equipe de pesquisa também descobriu que Y. yuanshi, que existiu durante a Explosão Cambriana (quando a maioria dos principais grupos de animais começou a aparecer no registro fóssil), tem certas características em comum com artrópodes existentes, como caranguejos, vermes aveludados e tardígrados. “A profunda posição evolutiva de Youti yuanshi… ilumina(m) as mudanças anatômicas internas que impulsionaram o surgimento e a diversificação dos (artrópodes)”, disseram eles em um estudo publicado recentemente na Nature.

De dentro para fora e de fora para dentro

Embora muitos fósseis preservados em ambientes lamacentos como a formação Yuan’shan sejam achatados pela compressão, Y. yuanshi permaneceu tridimensional, tornando-a mais fácil de examinar. Então, como exatamente essa larva se parecia por fora e por dentro?

A equipe de pesquisa pôde dizer imediatamente que Y. yuanshi period um lobopodiano. Lobopodianos são um grupo de artrópodes extintos com corpos longos e pernas curtas, ou lobopodianos. Há um par de lobopodianos no meio de cada um dos seus vinte segmentos, e esses segmentos também ficam progressivamente mais curtos da frente para trás do corpo. Embora o tecido mole não tenha sido preservado, contornos esféricos sugerem um olho em cada lado da cabeça, embora não se saiba se esses eram olhos compostos. Esta criatura tinha um estomodeu — o precursor da boca — mas nenhum ânus. Ele teria que ingerir alimentos e descartar resíduos pela boca.

Você yuanshi tem uma cavidade, conhecida como cavidade perivisceral, que circunda o contorno de um tubo que se acredita ter sido o intestino. O intestino da criatura termina sem uma abertura, o que explica sua falta de ânus. Dentro de cada segmento, há um par de vazios em direção ao meio. Os pesquisadores acham que essas são evidências de glândulas digestivas, especialmente depois de compará-las com glândulas digestivas nos fósseis de outros artrópodes da mesma época.

Um anel ao redor da boca da larva já foi um anel nervoso circumoral, que se conectava com nervos que se estendiam aos olhos e apêndices no primeiro segmento. Dentro de sua cabeça há um vazio que continha o cérebro. O formato desta câmara vazia dá uma ideia de como o cérebro period estruturado. Pelo que os pesquisadores puderam ver, o cérebro de Y. yuanshi tinha a porção frontal em forma de cunha, e o resto do cérebro period dividido em duas seções, como evidenciado pelo contorno de uma membrana entre elas.

Muito, muito, muito tempo atrás e agora

Dadas as suas características físicas, os investigadores pensam que Y. yuanshi exibe características de artrópodes extintos e existentes. Algumas são características ancestrais presentes em todos os artrópodes, vivos e extintos. Outras são características ancestrais que podem ter estado presentes em artrópodes extintos, mas estão presentes apenas em alguns artrópodes vivos.

Entre as características presentes em todos os artrópodes hoje está o protocérebro; seu precursor evolutivo foi o anel nervoso circumoral presente em Y. yuanshi. O protocérebro é o primeiro segmento do cérebro do artrópode, que controla os olhos e apêndices, como antenas em vermes aveludados e as peças bucais em tardígrados. Outra característica de Y. yuanshi presente em artrópodes atuais e extintos é seu sistema circulatório, que é semelhante ao dos artrópodes modernos, especialmente crustáceos.

Os lobópodes são uma característica morfológica de Y. yuanshi que agora são encontrados apenas em alguns artrópodes — tardígrados e vermes de veludo. Muitas outras espécies de lobopodianos existiram durante o Cambriano. Os lobopodianos também tinham um sistema circulatório distintamente estruturado em suas pernas e outros apêndices, que é mais próximo daquele dos vermes de veludo.

“A arquitetura do sistema nervoso informa a configuração inicial do cérebro (dos artrópodes) e seus apêndices e órgãos sensoriais associados, esclarecendo homologias entre (os artrópodes)”, disseram os pesquisadores no mesmo estudo.

Yuti yuanshi ainda guarda alguns mistérios. Eles têm a ver principalmente com o fato de ser uma larva — sua aparência quando adulto só pode ser adivinhada, e é possível que essa espécie tenha desenvolvido olhos compostos ou abas para nadar quando atingiu a idade adulta. Se é a larva de uma espécie já conhecida de lobopode extinto é uma questão em aberto. Talvez as respostas estejam enterradas em algum lugar no xisto Yuan’shan.

Natureza, 2024. DOI: 10.1038/s41586-024-07756-8

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