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33.3:

Colonização da Terra

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The Colonization of Land

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Mais de três bilhões de anos atrás, as formas de vida poderiam apenas sobreviver nos oceanos. Alguns procariotas haviam começado a capturar dióxido de carbono para produzir açúcares, um processo chamado fotossíntese. Os organismos fotossintéticos liberaram oxigénio, que se acumulou na atmosfera.Como os organismos aquáticos evoluíram para habitar a terra? Procariotas fotossintéticos unicelulares primeiro povoaram áreas terrestres húmidas mais de dois bilhões de anos atrás. Em contraste com o ambiente do oceano, os ambientes terrestres forneceram muita luz solar e dióxido de carbono, dois componentes cruciais para a fotossíntese.Gradualmente, as plantas multicelulares e fungos evoluíram a capacidade de viver na terra por volta de 485 milhões de anos atrás, no Período Ordoviciano. Uma das principais adaptações para a vida terrestre foi a especialização das células, separando inicialmente um caule que adquire luz de estruturas semelhantes a raízes que ancoram a planta e facilitam a absorção de água e nutrientes. Mudanças estruturais adicionais contribuíram para o sucesso das plantas terrestres.Por exemplo, uma cutícula cerosa limita a evaporação. Uma parede celular e tecido vascular fornecem o suporte estrutural e facilitam o transporte de água em plantas maiores. Cerca de 450 milhões de anos atrás, artrópodes foram os primeiros animais a desenvolver a capacidade de viver na terra.Esses organismos tinham esqueletos externos e foram os predecessores dos insetos e crustáceos de hoje. Tetrápodes, animais com quatro patas, evoluíram há aproximadamente 400 milhões de anos. A evolução dos pulmões em um esqueleto interno em seus ancestrais peixes foi crucial para a disseminação massiva deste grupo que eventualmente incluiu anfíbios, répteis, pássaros e mamíferos.Ambos os tetrápodes e artrópodes encontraram uma abundância de recursos alimentares nas plantas que habitavam a terra naquela época. Neste processo sequencial, as plantas, os fungos, e os animais colonizaram as massas de solo na Terra, e eventualmente evoluíram para as espécies que conhecemos hoje.

33.3:

Colonização da Terra

Mudanças no ambiente da Terra primitiva impulsionaram a evolução dos organismos. À medida que organismos procarióticos nos oceanos começaram a realizar fotossíntese, eles produziram oxigénio. Eventualmente, o oxigénio saturava os oceanos e entrava no ar, resultando em um aumento na concentração atmosférica de oxigénio, conhecida como a revolução do oxigénio há aproximadamente 2,3 mil milhões de anos. Portanto, organismos que poderiam usar oxigénio para respiração celular tinham uma vantagem. Há mais de 1,5 mil milhões de anos, células eucarióticas e organismos multicelulares também começaram a aparecer. Inicialmente, todas essas espécies estavam restritas aos oceanos da Terra.

Os primeiros organismos a viverem em terra foram procariotas fotossintéticos que habitavam ambientes húmidos perto das margens do oceano. Apesar da falta de água, ambientes terrestres ofereciam uma abundância de luz solar e dióxido de carbono para a fotossíntese. Há cerca de 500 milhões de anos, os ancestrais das plantas atuais foram capazes de colonizar ambientes mais secos, mas exigiram adaptações para evitar a desidratação. Elas desenvolveram métodos de reprodução que não dependiam da água e protegiam os seus embriões de secarem. Essas plantas primitivas desenvolveram, além disso, um sistema vascular que incluía raízes para adquirir água e nutrientes e um caule para obter luz solar e dióxido de carbono.

Plantas e fungos parecem ter colonizado a terra ao mesmo tempo. A sua coevolução em terra é o resultado da relação mutualmente benéfica entre muitas plantas e fungos, vista tanto em organismos atuais como em alguns dos primeiros fósseis vegetais; Os fungos auxiliam na absorção de nutrientes e água, beneficiando-se dos nutrientes fornecidos pela planta.

Os artrópodes foram a primeira espécie animal a colonizar a terra, há cerca de 450 milhões de anos. Os primeiros tetrápodes evoluíram mais tarde para viverem também em terra, encontrando uma abundância de alimentos nas espécies vegetais que colonizaram a terra. Os anfíbios dominaram a vida animal terrestre por 100 milhões de anos. Mais tarde, dinossauros e mamíferos se tornariam os animais terrestres mais abundantes.

Suggested Reading

Delwiche, Charles Francis, and Endymion Dante Cooper. “The Evolutionary Origin of a Terrestrial Flora.” Current Biology 25, no. 19 (October 5, 2015): R899–910. [Source]

Jill Harrison C. “Development and Genetics in the Evolution of Land Plant Body Plans.” Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 372, no. 1713 (February 5, 2017): 20150490. [Source]