Uma breve história do fim do mundo: Todas as extinções em massa, incluindo a próxima que se aproxima, explicadas

Mas, pelo menos cinco vezes, uma catástrofe biológica envolveu o planeta, matando a grande maioria das espécies da água e da terra num intervalo geológico relativamente curto.

O mais famoso destes eventos de extinção em massa - quando um asteroide embateu na Terra há 66 milhões de anos, condenando os dinossauros e muitas outras espécies - é também o mais recente. Mas os cientistas dizem que não será o último.

Muitos investigadores argumentam que estamos a meio de uma sexta extinção em massa, causada não por uma rocha espacial do tamanho de uma cidade, mas pelo crescimento excessivo e pelo comportamento transformador de uma única espécie - o Homo sapiens. Os humanos destruíram habitats e desencadearam uma crise climática.

Os cálculos de um estudo publicado em setembro na revista PNAS sugerem que grupos de espécies animais relacionadas estão a desaparecer a um ritmo 35% superior ao normalmente esperado.

E embora todas as extinções em massa tenham vencedores e vencidos, não há razão para supor que os seres humanos, neste caso, estejam entre os sobreviventes.

De facto, Gerardo Ceballos, coautor do estudo, considera que poderá acontecer o contrário, com a sexta extinção em massa a transformar toda a biosfera, ou a área do mundo hospitaleira para a vida - possivelmente num estado em que poderá ser impossível a humanidade persistir, a menos que sejam tomadas medidas drásticas.

"A biodiversidade irá recuperar, mas os vencedores são muito difíceis de prever. Muitos dos perdedores das extinções em massa do passado eram grupos incrivelmente bem sucedidos", afirmou Ceballos, investigador principal do Instituto de Ecologia da Universidade Nacional Autónoma do México.

Embora as causas das "cinco grandes" extinções em massa tenham variado, compreender o que aconteceu durante estes capítulos dramáticos da história da Terra - e o que surgiu no rescaldo destes cataclismos - pode ser instrutivo.

"Ninguém viu estes acontecimentos, mas são de uma escala que pode repetir-se. Temos de ... (aprender) com o passado porque é o nosso único conjunto de dados", disse Michael Benton, professor de paleontologia de vertebrados na Universidade de Bristol, no Reino Unido, e autor do novo livro "Extinctions: How Life Survives, Adapts and Evolves".

Um dia muito mau: O asteroide assassino de dinossauros e a anomalia do irídio

Embora os paleontólogos estudem os fósseis há séculos, a ciência das extinções em massa é relativamente recente. A datação radiométrica, baseada no decaimento radioativo natural de certos elementos, como o carbono, e outras técnicas revolucionaram a capacidade de determinar com precisão a idade de rochas antigas na segunda metade do século passado.

Estes desenvolvimentos prepararam o terreno para o trabalho do físico Luis Alvarez, já falecido e galardoado com o Prémio Nobel, e do seu filho geólogo Walter, professor de Ciências da Terra e do Planeta na Universidade da Califórnia, em Berkeley. Juntamente com dois outros colegas, foram co-autores de um sensacional artigo de 1980 sobre a "anomalia do irídio" - uma camada de 1 centímetro de espessura de rocha sedimentar rica em irídio, um elemento raro na superfície da Terra mas comum em meteoritos.

Os investigadores atribuíram a anomalia, que inicialmente identificaram em Itália, Dinamarca e Nova Zelândia, ao impacto de um grande asteroide. Argumentaram que a camada invulgar representava o momento exato em que os dinossauros desapareceram.

Inicialmente recebida com ceticismo, a anomalia de irídio acabou por ser detectada em cada vez mais locais em todo o mundo. Uma década mais tarde, um grupo diferente de investigadores identificou a arma fumegante: uma cratera com 200 quilómetros de largura (125 milhas de largura) ao largo da costa da Península de Yucatan, no México.

A rocha e os sedimentos tinham uma composição semelhante à das camadas de irídio e os cientistas sugeriram que a depressão, chamada cratera Chicxulub, foi causada pelo impacto de um asteroide. Os investigadores acreditam que as outras anomalias detectadas por todo o globo foram causadas pela dispersão de detritos quando a rocha espacial atingiu a Terra.

A maioria dos paleontólogos aceita agora que o asteroide causou o que é conhecido como a extinção do fim do Cretáceo. A colisão desencadeou um período de arrefecimento global, com a poeira, fuligem e enxofre lançados durante o impacto a bloquear o sol e provavelmente a impedir a fotossíntese, um processo chave para a vida.

Um sítio fossilífero no Dakota do Norte forneceu um nível de pormenor sem precedentes sobre como foi esse dia - e as suas consequências imediatas. Choveram detritos que se alojaram nas guelras dos peixes, enquanto enormes tsunamis de água desencadeados pelo impacto mataram dinossauros e outras criaturas. Os cientistas chegaram mesmo a concluir que o asteroide embateu na Terra durante a primavera.

O desaparecimento dos enormes dinossauros criou um mundo em que os mamíferos - e, por fim, os humanos - puderam prosperar. E os dinossauros não eram os perdedores totais que por vezes se diz que eram: Os cientistas acreditam agora que as aves que voam nos nossos quintais evoluíram diretamente de parentes mais pequenos do Tyrannosaurus rex.

Na sequência da espantosa descoberta da dupla Alvarez, os cientistas pensaram inicialmente que o impacto de uma rocha espacial poderia ser um mecanismo geral que explicasse todos os eventos de extinção em massa identificados no registo geológico. Mas a extinção do final do Cretáceo é a única associada de forma fiável a um asteroide, de acordo com Benton.

Um culpado diferente, no entanto, explica vários episódios de extinção mais pequenos e pelo menos duas extinções em massa, incluindo a maior de que há registo.

Vulcões apocalípticos que causaram o aquecimento global

Algo conhecido como evento hipertérmico - um aquecimento súbito do planeta - significou a ruína de grandes segmentos da vida na Terra em mais de uma ocasião. Estes eventos seguiram um padrão previsível: erupção vulcânica, libertação de dióxido de carbono, aquecimento global, chuva ácida, acidificação dos oceanos - resultando num caminho mais longo para o esquecimento do que o asteroide destruidor de dinossauros, mas igualmente destrutivo.

O maior cataclismo de massas de todos os tempos, designado por extinção do final do Pérmico, ocorreu há 252 milhões de anos. Cerca de 95% das espécies desapareceram em terra e no mar em resultado do aquecimento global - com temperaturas que subiram talvez 10 a 15 graus Celsius (18 a 27 F), refere Benton no seu livro.

Conhecido como "a Grande Morte", o evento de extinção foi marcado por erupções supervulcânicas que expeliram gases com efeito de estufa numa região do tamanho da Austrália conhecida como as Armadilhas Siberianas na Eurásia. Isso levou a uma chuva ácida extrema que matou a vida vegetal e deixou a superfície da terra rochosa, pois a precipitação lavou o solo rico para os oceanos, que por sua vez ficaram inundados de matéria orgânica, explicou Benton.

No entanto, no vazio que se seguiu surgiram diferentes criaturas que evoluíram a partir dos sobreviventes, apresentando muitas novas formas de existência com características como penas, pêlos e locomoção rápida, disse Benton.

"Uma das grandes mudanças ... em terra, ao que parece, foi um grande aumento da energia de tudo", explicou. "Todos os répteis que sobreviveram tornaram-se muito rapidamente erectos em vez de (baixos e) esparramados. (Alguns animais) passaram a ter sangue quente de alguma forma, porque rastreamos as penas até aos dinossauros do início do Triássico e aos seus parentes mais próximos e, do lado dos mamíferos, rastreamos a origem do pelo".

O falecido físico Luis Alvarez (à esquerda) e Walter Alvarez, professor de Ciências da Terra e Planetárias na Universidade da Califórnia, Berkeley, observam uma amostra de um depósito de camada de irídio. Com base nesta camada, a equipa de investigação de pai e filho postulou, num estudo de 1980, que um asteroide gigante atingiu a Terra no período Cretáceo.

Quando os dinossauros se tornaram grandes

Outro período de extrema atividade vulcânica, há 201 milhões de anos, marcou a extinção em massa do final do Triásico. Este período tem sido associado à desagregação do supercontinente Pangeia e à abertura do Oceano Atlântico central. Muitos répteis terrestres desapareceram em consequência desse acontecimento catastrófico, abrindo caminho para os imponentes saurópodes e para os herbívoros blindados, habitualmente vistos nos livros de dinossauros da infância.

"Os dinossauros já existiam, mas não se tinham diversificado completamente", disse Benton. "E então, no início do Jurássico, ... os dinossauros realmente decolaram".

Mais profundamente no tempo, um evento de extinção em massa que encerrou o Período Devoniano, uma era geológica em que a vida prosperou na terra pela primeira vez, também foi atribuído a um evento hipertérmico provavelmente desencadeado por atividade vulcânica há 359 milhões de anos, de acordo com o livro de Benton.

Outrainvestigação publicada em 2020 sugeriu que as explosões de várias estrelas - conhecidas como supernovas - podem ter desempenhado um papel importante.

Seguiu-se um período menos bem compreendido de arrefecimento mundial. Pensa-se que estas crises gémeas - separadas por apenas 14 milhões de anos - levaram a mudanças rápidas na temperatura e no nível do mar que resultaram na perda de pelo menos 50% das espécies do mundo, eliminando muitos peixes blindados, plantas terrestres primitivas e animais como os fishapods, ou os primeiros elpistostegalianos, que estavam a fazer a transição da água para a terra.

A consequente perda de espécies marinhas abriu caminho para a idade de ouro dos tubarõesduranteo Período Carbonífero, quando os predadores dominaram os mares e evoluíram para incluir uma variedade de espécies com diferentes formas.

Trabalhadores carregam mantimentos para o navio de apoio offshore L/B Myrtle, que faz parte de uma missão científica de 2016 liderada pelo Programa Internacional de Descoberta dos Oceanos para estudar a cratera de impacto Chicxulub no Golfo do México. A cratera formou-se depois de um asteroide ter atingido a Terra há 66 milhões de anos.

Diminuição das temperaturas e do nível do mar

Temperaturas mais frias e uma queda drástica no nível do mar - talvez até 10 graus Celsius (18 F) mais frias e 150 metros (492 pés) mais baixas, respetivamente - desempenharam um papel importante no primeiro evento de extinção em massa identificado, o final do Ordoviciano, de acordo com Benton. Essa mudança, que teve lugar há cerca de 444 milhões de anos, levou ao desaparecimento de 80% das espécies numa altura em que a vida se limitava sobretudo aos mares.

O que desencadeou o desaparecimento foi o enorme supercontinente Gondwana (a atual América do Sul, África, Antárctida e Austrália) que se deslocou sobre o Pólo Sul durante o Ordovícico. Quando uma massa de terra cobre a região polar, a calota de gelo reflecte a luz solar e retarda a fusão, resultando numa calota de gelo em expansão que faz baixar o nível do mar a nível global.

A atividade vulcânica contribuiu para o cataclismo. No entanto, neste caso, não parece ter contribuído para o aumento da temperatura global. Em vez disso, o fósforo da lava e das rochas vulcânicas foi arrastado para o mar, absorvendo o oxigénio vital dos oceanos.

A iminente sexta extinção em massa

Um número crescente de cientistas acredita que um sexto evento de extinção em massa, de magnitude igual aos cinco anteriores, tem estado a desenrolar-se nos últimos 10.000 anos, à medida que os seres humanos foram deixando a sua marca em todo o mundo.

O dodó, o tigre da Tasmânia, o baiji, ou golfinho do rio Yangtze, e o rinoceronte negro ocidental são apenas algumas das espécies que desapareceram até à data no que é conhecido como a extinção do Holoceno ou Antropoceno.

Embora a perda de uma única espécie seja devastadora, Ceballos, da Universidade Nacional Autónoma do México, sublinhou que o episódio de extinção em curso está a mutilar ramos muito mais grossos da árvore da vida, uma metáfora e um modelo que agrupa entidades vivas e mapeia as suas relações evolutivas.

Categorias inteiras de espécies relacionadas, ou géneros, estão a desaparecer, um processo que, segundo ele, está a afetar ecossistemas inteiros e a pôr em perigo a sobrevivência da nossa própria espécie.

Ceballos e o seu coautor Paul Ehrlich, Professor Emérito de Estudos Populacionais da Universidade de Stanford, avaliaram 5 400 géneros de animais vertebrados, excluindo os peixes. Um único género agrupa uma ou mais espécies diferentes mas relacionadas - por exemplo, o género Canis inclui lobos, cães, coiotes e chacais.

A análise da dupla revelou que 73 géneros foram extintos nos últimos 500 anos. Na ausência de seres humanos, estes 73 géneros teriam levado 18 000 anos a desaparecer, segundo os investigadores.

As causas destas extinções são variadas - alteração do uso do solo, perda de habitat, desflorestação, agricultura intensiva, espécies invasoras, caça excessiva e crise climática - mas todas estas alterações devastadoras têm um traço comum: a humanidade.

A imagem mostra a temperatura média mensal mais quente (graus Celsius) da Terra e do supercontinente projetado (Pangea Ultima) em 250 milhões de anos, altura em que seria difícil a sobrevivência de quase todos os mamíferos.

Ceballos referiu a extinção do pombo-passageiro, que era a única espécie do seu género, como um exemplo de como a perda de um género pode ter um efeito de cascata num ecossistema mais vasto. A perda da ave, resultado de uma caça imprudente no século XIX, reduziu as dietas humanas no leste da América do Norte e permitiu que os ratos de patas brancas, que eram uma das suas presas, prosperassem.

Além disso, alguns cientistas acreditam que a extinção do pombo-passageiro, combinada com outros factores, está na origem do atual aumento de doenças transmitidas por carraças, como a doença de Lyme, que afligem tanto os seres humanos como os animais, de acordo com o estudo.

De acordo com Ceballos, não só as acções destrutivas dos seres humanos têm o potencial de corroer a nossa qualidade de vida a longo prazo, como também os seus efeitos em cascata podem acabar por comprometer o nosso sucesso enquanto espécie.

"Quando perdemos géneros, estamos a perder mais diversidade genética, estamos a perder mais história evolutiva e estamos a perder (muitos) mais bens e serviços do ecossistema que são muito importantes", explicou.

Enquanto os ramos da árvore da vida estão a desaparecer, a distribuição de certas espécies animais está a tornar-se mais homogeneizada - o mundo tem cerca de 19,6 mil milhões de galinhas, 980 milhões de porcos e 1,4 mil milhões de bovinos. Nalguns casos, a agricultura intensiva pode desencadear surtos de doenças, como os surtos de gripe aviária que assolam as explorações avícolas e aumentam o risco de propagação nas aves migratórias selvagens. Outros animais de criação actuam como hospedeiros de vírus que infectam os seres humanos, com o potencial de causar pandemias como a Covid-19.

Em última análise, o planeta pode e vai sobreviver muito bem sem nós, acrescentou Ceballos. Mas, à semelhança da anomalia de irídio deixada pela rocha espacial que destrói dinossauros, como poderão ser os últimos vestígios da civilização humana no registo geológico?

Alguns cientistas apontam para os vestígios geoquímicos dos testes de bombas nucleares, especificamente o plutónio - um elemento radioativo amplamente detectado em todo o mundo em recifes de coral, núcleos de gelo e turfeiras.

Outros dizem que pode ser algo muito mais mundano, como uma camada fossilizada de ossos de galinhas - a ave domesticada criada industrialmente e consumida em todo o mundo em quantidades gigantescas - que é deixada como legado definidor da humanidade para os tempos.

Uma borboleta-monarca, atualmente classificada na categoria ameaçada da Lista Vermelha de Espécies Ameaçadas da União Internacional para a Conservação da Natureza, pousa no Royal Botanical Gardens em Burlington, Ontário, Canadá, a 21 de julho de 2022.

Uma breve história do fim do mundo: Todas as extinções em massa, incluindo a próxima que se aproxima, explicadas