Um fóssil antigo mostra que os dias eram meia hora mais curtos há 70 milhões de anos. A Terra girou mais rápido no final do tempo dos dinossauros do que hoje, girando 372 vezes por ano, em comparação com os atuais 365, de acordo com um novo estudo de conchas de moluscos fósseis do final do Cretáceo. Isto significa que um dia durou apenas 23 horas e meia, de acordo com o novo estudo publicado na revista Paleoceanography and Paleoclimatology da AGU.
O antigo molusco, de um grupo extinto e extremamente diversificado conhecido como amêijoas rudistas, cresceu rapidamente, estabelecendo anéis de crescimento diário. O novo estudo usou lasers para amostrar fatias minúsculas de conchas e contar os anéis de crescimento com mais precisão do que os pesquisadores humanos poderiam fazer com microscópios.
Os anéis de crescimento permitiram aos pesquisadores determinar o número de dias em um ano e calcular com mais precisão a duração de um dia 70 milhões de anos atrás. A nova medição informa modelos de como a Lua se formou e quão perto da Terra esteve ao longo dos 4,5 bilhões de anos de história da dança gravitacional Terra-Lua.
O novo estudo também encontrou evidências corroborantes de que os moluscos abrigavam simbiontes fotossintéticos que podem ter alimentado a construção de recifes na escala dos corais dos tempos modernos.
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A alta resolução obtida no novo estudo combinado com a rápida taxa de crescimento dos antigos bivalves revelou detalhes sem precedentes sobre como o animal vivia e as condições de água em que crescia, até uma fração de um dia.
“Temos cerca de quatro a cinco datapoints por dia, e isto é algo que quase nunca se obtém na história geológica. Podemos basicamente olhar para um dia de 70 milhões de anos atrás. É bastante surpreendente”, disse Niels de Winter, um geoquímico analítico da Vrije Universiteit Brussel e o autor principal do novo estudo.
As reconstruções climáticas do passado profundo tipicamente descrevem mudanças de longo prazo que ocorrem na escala de dezenas de milhares de anos. Estudos como este dão um vislumbre das mudanças na escala temporal dos seres vivos e têm o potencial de colmatar a lacuna entre os modelos climáticos e meteorológicos.
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A análise química da concha indica que as temperaturas do oceano eram mais quentes no Cretáceo Final do que anteriormente apreciadas, atingindo 40 graus Celsius (104 graus Fahrenheit) no verão e excedendo 30 graus Celsius (86 graus Fahrenheit) no inverno. As altas temperaturas do verão provavelmente se aproximaram dos limites fisiológicos para os moluscos, disse de Winter.
“A alta fidelidade deste conjunto de dados permitiu aos autores extrair duas inferências particularmente interessantes que ajudam a aguçar nosso entendimento tanto da astrocronologia cretácea quanto da paleobiologia rudista”, disse Peter Skelton, professor aposentado de paleobiologia na The Open University e especialista em rudismo não afiliado ao novo estudo.
O novo estudo analisou um único indivíduo que viveu durante mais de nove anos no fundo marinho pouco profundo nos trópicos – um local que é agora, 70 milhões de anos depois, terra seca nas montanhas de Omã.
Os antigos moluscos tinham duas conchas, ou válvulas, que se encontravam em uma dobradiça, como amêijoas assimétricas, e cresciam em recifes densos, como ostras modernas. Eles prosperaram na água vários graus mais quente em todo o mundo.
No final do Cretáceo, rudistas como T. sanchezi dominaram o nicho de construção de recifes em águas tropicais ao redor do mundo, desempenhando o papel que os corais desempenham hoje. Eles desapareceram no mesmo evento que matou os dinossauros não-avios há 66 milhões de anos.
“Os rudistas são bivalves muito especiais. Não há nada como eles vivendo hoje”, disse de Winter. “Especialmente no final do Cretáceo, a maioria dos construtores de recifes em todo o mundo são estes bivalves. Então eles realmente assumiram o papel de construção do ecossistema que os corais têm hoje em dia.”
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O novo método focou um laser em pequenos pedaços de concha, fazendo buracos de 10 micrômetros de diâmetro, ou quase tão largo como um glóbulo vermelho. Os elementos vestigiais nestas pequenas amostras revelam informações sobre a temperatura e a química da água no momento em que a casca se formou. A análise forneceu medições precisas da largura e do número de anéis de crescimento diário, bem como padrões sazonais. Os pesquisadores usaram variações sazonais na concha fossilizada para identificar anos.
O novo estudo descobriu que a composição da concha mudou mais ao longo de um dia do que ao longo das estações do ano, ou com os ciclos das marés oceânicas. A resolução fina das camadas diárias mostra que a concha cresceu muito mais rapidamente durante o dia do que durante a noite.
“Este bivalve tinha uma dependência muito forte deste ciclo diário, o que sugere que ele tinha fotossimbiontes”, disse de Winter. “Você tem o ritmo dia-noite da luz sendo gravada na concha.”
Este resultado sugere que a luz do dia era mais importante para o estilo de vida do antigo molusco do que seria de esperar se ele se alimentasse principalmente através da filtragem dos alimentos da água, como as amêijoas e ostras dos tempos modernos, segundo os autores. Winter disse que os moluscos provavelmente tinham uma relação com uma espécie simbiótica residente que se alimentava da luz solar, semelhante às amêijoas gigantes vivas, que abrigam algas simbióticas.
“Até agora, todos os argumentos publicados para a fotosimbiose em rudistas têm sido essencialmente especulativos, baseados em traços morfológicos meramente sugestivos e, em alguns casos, comprovadamente errôneos. Este trabalho é o primeiro a fornecer evidências convincentes a favor da hipótese”, disse Skelton, mas advertiu que a conclusão do novo estudo era específica para os torreitas e não podia ser generalizada a outros rudistas.
A contagem cuidadosa de Winter do número de camadas diárias encontradas 372 para cada intervalo anual. Isto não foi uma surpresa, porque os cientistas sabem que os dias eram mais curtos no passado. O resultado é, no entanto, o mais preciso agora disponível para o Cretáceo tardio, e tem uma aplicação surpreendente para modelar a evolução do sistema Terra-Lua.
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A duração de um ano tem sido constante ao longo da história da Terra, porque a órbita da Terra ao redor do Sol não muda. Mas o número de dias dentro de um ano tem diminuído ao longo do tempo, porque os dias têm vindo a crescer mais. A duração de um dia tem sido cada vez maior, pois a fricção das marés oceânicas, causada pela gravidade da Lua, retarda a rotação da Terra.
O puxar das marés acelera um pouco a Lua na sua órbita, de modo que à medida que a rotação da Terra abranda, a Lua se afasta um pouco mais. A Lua está se afastando da Terra a 3,82 centímetros por ano. Medições precisas da distância da Lua à Terra têm demonstrado esta distância crescente desde que o programa Apollo deixou reflectores úteis na superfície da Lua.
Mas os cientistas concluem que a Lua não poderia estar retrocedendo a este ritmo ao longo de sua história, porque projetar seu progresso linearmente no tempo colocaria a Lua dentro da Terra apenas 1,4 bilhões de anos atrás. Os cientistas sabem por outras evidências que a Lua tem estado connosco há muito mais tempo, muito provavelmente coalescendo na sequência de uma colisão maciça no início da história da Terra, há mais de 4,5 mil milhões de anos. Assim, a taxa de retrocesso da Lua mudou com o tempo, e informações do passado, como um ano na vida de uma antiga amêijoa, ajudam os pesquisadores a reconstruir essa história e modelo da formação da Lua.
Porque na história da Lua, 70 milhões de anos é um piscar de olhos no tempo, Winter e seus colegas esperam aplicar seu novo método aos fósseis mais antigos e capturar registros de dias ainda mais profundos no tempo.
Fornecido por American Geophysical Union
O estudo foi publicado na revista Paleoceanography and Paleoclimatology da AGU.
