Identificar quando as primeiras plantas terrestres colonizaram ambientes terrestres e começaram a influenciar os sistemas da Terra é uma questão central na evolução do sistema terrestre.
Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Zhao Mingyu, do Instituto de Geologia e Geofísica da Academia Chinesa de Ciências (CAS), descobriu evidências indicando que as plantas terrestres podem ter começado a remodelar os ambientes superficiais da Terra muito antes do que se reconhecia. Suas descobertas foram publicadas na revista Nature Ecology & Evolution.
Como as usinas terrestres mudaram o fluxo de carbono
As plantas terrestres diferem fundamentalmente dos produtores primários marinhos por gerarem matéria orgânica com proporções significativamente maiores de carbono orgânico para fósforo. À medida que as plantas terrestres se espalhavam pelos continentes, a fotossíntese terrestre se intensificou, aumentando a produção de matéria orgânica na terra.
Essa matéria orgânica foi posteriormente transportada para os oceanos, elevando o carbono orgânico ao fósforo total (Corg/PTotal) razões preservadas em sedimentos marinhos.
Dada a estreita ligação entre a produção terrestre de carbono orgânico e o enterramento de carbono marinho, Corg/PTotal As razões nos sedimentos siliciclásticos marinhos servem como um valioso indicador para rastrear a entrada de carbono orgânico terrestre e a produtividade primária líquida terrestre.
Evidências de sedimentos marinhos antigos
Neste estudo, a equipe analisou registros de sedimentos siliciclásticos marinhos abrangendo uma variedade de condições redox. Eles detectaram um aumento pronunciado em Corg/PTotal Razões que começaram aproximadamente 455 milhões de anos atrás.
Uma avaliação dos potenciais fatores de controle mostra que a explicação mais plausível para essa mudança é um aumento acentuado da produtividade primária líquida terrestre, impulsionado pela expansão inicial das plantas terrestres.
Os resultados dos modelos de mistura revelam ainda que, desde o final do Ordovícico, o carbono orgânico terrestre representou cerca de 42 ± 15% do carbono orgânico total enterrado em sedimentos marinhos — um valor comparável aos valores modernos (30–57%). Análises paleocontinentais sugerem que a expansão das plantas terrestres pode ter ocorrido antes no continente Laurentiano.
Impactos sobre oxigênio, clima e extinção
Além disso, o estudo constata que as flutuações em Corg/PTotal as razões apresentam dois aumentos distintos que coincidem com grandes excursões isotópicas de carbono durante o Ordoviciano Superior. Essa correlação implica que o aumento das entradas de matéria orgânica terrestre pobre em fósforo e rica em carbono para sedimentos marinhos aumentou o enterramento global de carbono orgânico.
O enterramento elevado de carbono orgânico teria estimulado o acúmulo de oxigênio atmosférico enquanto reduzia os níveis de dióxido de carbono atmosférico. Esses efeitos podem ter sido amplificados pela intensificação da intemperização de silicato e fósforo associada à rápida colonização da terra por plantas.
Coletivamente, esses processos demonstram que o surgimento e expansão mais precoces das plantas terrestres provavelmente desempenharam um papel fundamental na oxigenação da superfície da Terra e nas mudanças climáticas. Sua disseminação pode ter contribuído para a glaciação do Ordoviciano Superior e influenciado indiretamente os eventos de extinção em massa desse período.
Essa pesquisa foi realizada em colaboração com cientistas da Universidade de Yale, Universidade de Exeter, Universidade de Leeds, Universidade de Ciência e Tecnologia da China e Instituto CAS de Paleontologia de Vertebrados e Paleoantropologia.
Detalhes da publicação
Jiachen Cai et al., A proporção de enterramento carbono/fósforo revela uma rápida disseminação de plantas terrestres durante o Ordovícico Superior, Nature Ecology & Evolution (2026). DOI: 10.1038/s41559-026-02995-6
quarta-feira, 16 de julho de 2025
Translator
O Homo sapiens desenvolveu um novo nicho ecológico que o separou dos outros hominídeos
Mapa da distribuição potencial de hominídeos arcaicos, incluindo H. erectus , H. floresiensis , H. neanderthalenesis , Denisovanos e hominídeos africanos arcaicos, no Velho Mundo na época da evolução e dispersão do H. sapiens,
entre aproximadamente 300 e 60 mil anos atrás. Crédito: Roberts e
Stewart. 2018. Definindo o nicho de "especialista generalista" para o
Homo sapiens do Pleistoceno. Nature Human Behaviour . 10.1038/s41562-018-0394-4
Uma revisão crítica de conjuntos crescentes de dados
arqueológicos e paleoambientais relacionados às dispersões de hominídeos
do Pleistoceno Médio e Superior (300-12 mil anos atrás) dentro e fora
da África, publicada hoje na Nature Human Behaviour , demonstra cenários e adaptações ambientais únicos para o Homo sapiens em relação a hominídeos anteriores e coexistentes, como o Homo neanderthalensis e o Homo erectus
. A capacidade da nossa espécie de ocupar ambientes diversos e
"extremos" ao redor do mundo contrasta fortemente com as adaptações
ecológicas de outros táxons de hominídeos e pode explicar como nossa
espécie se tornou o último hominídeo sobrevivente no planeta.
O artigo, escrito por cientistas do
Instituto Max Planck para a Ciência da História Humana e da Universidade
de Michigan, sugere que as investigações sobre o que significa ser
humano devem migrar das tentativas de descobrir os primeiros vestígios
materiais de "arte", "linguagem" ou "complexidade" tecnológica para a
compreensão do que torna nossa espécie ecologicamente única. Ao
contrário de nossos ancestrais e parentes contemporâneos, nossa espécie
não apenas colonizou uma diversidade de ambientes desafiadores,
incluindo desertos, florestas tropicais, altitudes elevadas e o
Paleoártico, mas também se especializou em sua adaptação a alguns desses
extremos.
do Pleistoceno Inferior e Médio Ecologias ancestrais — a ecologia do Homo
Embora todos os hominídeos que compõem o gênero Homo sejam
frequentemente chamados de "humanos" nos círculos acadêmicos e públicos,
esse grupo evolutivo, que surgiu na África há cerca de 3 milhões de
anos, é altamente diverso. Alguns membros do gênero Homo (nomeadamente Homo erectus
) chegaram à Espanha, Geórgia, China e Indonésia há 1 milhão de anos.
No entanto, as informações existentes de animais fósseis, plantas
antigas e métodos químicos sugerem que esses grupos seguiram e
exploraram mosaicos ambientais de florestas e pastagens. Tem sido
argumentado que o Homo erectus e o "Hobbit", ou Homo floresiensis
, usaram habitats de florestas tropicais úmidas e escassas em recursos
no Sudeste Asiático de 1 milhão de anos atrás a 100.000 e 50.000 anos
atrás, respectivamente. No entanto, os autores não encontraram nenhuma
evidência confiável para isso.
Também se argumenta que nossos parentes hominídeos mais próximos, o Homo Neanderthalensis
– ou os Neandertais – se especializaram na ocupação das altas latitudes
da Eurásia entre 250.000 e 40.000 anos atrás. A base para isso inclui
um formato de rosto potencialmente adaptado a baixas temperaturas e um
foco na caça de animais de grande porte, como mamutes-lanosos. No
entanto, uma revisão das evidências levou os autores a concluir
novamente que os Neandertais exploravam principalmente uma diversidade
de habitats florestais e de pastagens, e caçavam uma diversidade de
animais, desde o norte da Eurásia até o Mediterrâneo.
Desertos, florestas tropicais, montanhas e o Ártico
Em contraste com esses outros membros do gênero Homo , nossa espécie — Homo sapiens
— expandiu-se para nichos de altitude mais elevada do que seus
predecessores e contemporâneos hominídeos há 80-50.000 anos e, há pelo
menos 45.000 anos, estava colonizando rapidamente uma variedade de
cenários paleoárticos e condições de florestas tropicais na Ásia,
Melanésia e Américas. Além disso, os autores argumentam que o acúmulo
contínuo de conjuntos de dados ambientais mais bem datados e de maior
resolução, associados à travessia de nossa espécie pelos desertos do
norte da África, Península Arábica e noroeste da Índia, bem como pelas
altas elevações do Tibete e dos Andes, ajudará ainda mais a determinar o
grau em que nossa espécie demonstrou novas capacidades colonizadoras ao
entrar nessas regiões.
Mapa mostrando as datas mais recentes sugeridas de
ocupação persistente dos diferentes extremos ambientais discutidos por
nossa espécie, com base em evidências atuais. Crédito: Mapas da NASA
Worldview. Em Roberts e Stewart. 2018. Definindo o nicho de
"especialista generalista" para o Homo sapiens do Pleistoceno . Nature Human Behaviour . 10.1038/s41562-018-0394-4
Encontrar as origens dessa "plasticidade" ecológica, ou a capacidade
de ocupar diversos ambientes muito diferentes, continua sendo difícil na
África, especialmente em relação às origens evolutivas do Homo sapiens,
há 300 a 200 mil anos. No entanto, os autores argumentam que há
indícios instigantes de novos contextos ambientais de habitação humana e
mudanças tecnológicas associadas em toda a África logo após esse
período. Eles levantam a hipótese de que os impulsionadores dessas
mudanças se tornarão mais evidentes com trabalhos futuros, especialmente
aqueles que integram evidências arqueológicas com dados paleoecológicos
locais altamente solucionados. Por exemplo, o principal autor do
artigo, Dr. Patrick Roberts, sugere que "embora o foco na descoberta de
novos fósseis ou na caracterização genética de nossa espécie e de seus
ancestrais tenha ajudado a delinear a ampla cronologia e localização das
especificações dos hominídeos, tais esforços são em grande parte
omissos quanto aos vários contextos ambientais da seleção biocultural".
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O 'especialista generalista' - um nicho muito sapiens
Uma das principais novas alegações dos autores é que as evidências da
ocupação humana de uma enorme diversidade de ambientes na maioria dos
continentes da Terra no Pleistoceno Superior sugerem um novo nicho
ecológico, o do "especialista generalista". Como afirma Roberts, "existe
uma dicotomia ecológica tradicional entre 'generalistas', que podem
fazer uso de uma variedade de recursos diferentes e habitar uma
variedade de condições ambientais, e 'especialistas', que têm uma dieta
limitada e tolerância ambiental limitada. No entanto, o Homo sapiens
fornece evidências de populações 'especialistas', como forrageadores de
florestas tropicais de montanha ou caçadores de mamutes paleoárticos,
existindo dentro do que é tradicionalmente definido como uma espécie
'generalista'".
Essa capacidade ecológica pode ter sido auxiliada pela ampla cooperação entre indivíduos não aparentados entre os Homo sapiens
do Pleistoceno , argumenta o Dr. Brian Stewart, coautor do estudo. "O
compartilhamento de alimentos não aparentados, as trocas a longa
distância e as relações rituais teriam permitido que as populações se
adaptassem 'reflexivamente' às flutuações climáticas e ambientais
locais, superando e substituindo outras espécies de hominídeos." Em
essência, acumular, extrair e transmitir um amplo conjunto de
conhecimento cultural cumulativo, em forma material ou conceitual, pode
ter sido crucial na criação e manutenção do nicho
generalista-especialista por nossa espécie no Pleistoceno.
Implicações para nossa busca pela humanidade antiga
Os autores deixam claro que essa proposição permanece hipotética e
pode ser refutada por evidências do uso de ambientes "extremos" por
outros membros do gênero Homo . No entanto, testar o nicho de
"especialista generalista" em nossa espécie incentiva a pesquisa em
ambientes mais extremos que antes eram negligenciados por serem pouco
promissores para o trabalho paleoantropológico e arqueológico, incluindo
o Deserto de Gobi e a Floresta Amazônica. A expansão dessa pesquisa é
particularmente importante na África, o berço evolutivo do Homo sapiens
, onde registros arqueológicos e ambientais mais detalhados, datados de
300 a 200.000 anos atrás, estão se tornando cada vez mais cruciais se
quisermos rastrear as habilidades ecológicas dos primeiros humanos.
Também é evidente que as crescentes evidências de cruzamento entre
hominídeos e de uma origem anatômica e comportamental complexa de nossa
espécie na África destacam a necessidade de arqueólogos e
paleoantropólogos se concentrarem em analisar as associações ambientais
dos fósseis. "Embora frequentemente nos entusiasmemos com a descoberta
de novos fósseis ou genomas, talvez precisemos refletir mais
detalhadamente sobre as implicações comportamentais dessas descobertas e
prestar mais atenção ao que essas novas descobertas nos dizem sobre a
superação de novos limiares ecológicos", afirma Stewart. Trabalhos que
se concentram em como a genética de diferentes hominídeos pode ter
levado a benefícios ecológicos e físicos, como capacidade de adaptação a
grandes altitudes ou tolerância à radiação UV, continuam sendo caminhos
altamente frutíferos nesse sentido.
"Assim como acontece com outras definições de origens humanas,
problemas de preservação também dificultam a identificação das origens
dos humanos como pioneiros ecológicos. No entanto, uma perspectiva
ecológica sobre as origens e a natureza de nossa espécie potencialmente ilumina a trajetória singular do Homo sapiens
, que rapidamente dominou os diversos continentes e ambientes da
Terra", conclui Roberts. O teste dessa hipótese deve abrir novos
caminhos para a pesquisa e, se correta, novas perspectivas sobre se o
"especialista generalista" continuará a ser um sucesso adaptativo diante
das crescentes questões de sustentabilidade e conflitos ambientais.
Mais informações:
Patrick Roberts et al., Definindo o nicho de "especialista generalista" para o Homo sapiens do Pleistoceno, Nature Human Behavior (2018). DOI: 10.1038/s41562-018-0394-4
