A biomineralização em animais é posterior à divergência dos principais clados bilaterais, consistente com a ideia de evolução paralela dos esqueletos animais mineralizados. O registro fóssil de esponjas e cnidários sugere que estes adquiriram biomineralização esquelética no Pré-cambriano, mas não foi antes que diversos grupos bilaterais se tornassem abundantes no registro fóssil que a irradiação entre esqueletizados não-bilaterais como estes ocorreu.
A Filogenia aponta na direção de repetidas inovações na evolução dos esqueletos carbonados, mas deixa em aberto a questão da homologia no processo molecular responsável: formação de esqueleto requer mais do que a habilidade de precipitar minerais; a precipitação deve ocorrer de forma controlada em ambientes biológicos específicos. Cabe considerar que todas as células compartilham a habilidade de ligar Ca2+ e regular as concentrações de íons cálcio; o suprimento bioquímico de íons necessário à precipitação de calcita ou aragonita parece ser um característica ancestral em eucariotes, e as similares bioquímicas se extendem, ainda, às moléculas que inibem a mineralização do CaCO3.
A calcificação espontânea de superfícies celulares/teciduais provavelmente foi um problema comum nos oceanos altamente supersaturados dos oceanos proterozoicos: é possível que os inibidores moleculares tenham evoluído inicialmente como defensivos anti-calcificação e tenham sido, posteriormente, recrutados para controle fisiológico do crescimento esquelético. Assim, a diversidade de origens dos esqueletos calcáreos seria reflexo de cooptações independentes múltiplas dos processos moleculares/fisiológicos amplamente compartilhados por organismos eucariotas: esqueletos que não são homólogos estruturalmente possivelmente compartilham mecanismos fisiológicos.
A primeira aparição de elementos esqueléticos em animais está associada a fósseis de esponjas e similares (Figura 1.3), no período Criogeniano, com espículas datadas em aproximadamente 750 Ma. São estruturas monoaxiais, ocas e de paredes finas, compostas de sílica. As primeiras espículas calcárias provavelmente apresentavam constituição calcítica com alta concentração de magnésio, e aparecem no registro geológico correspondente a aproximadamente 550 Ma.
Figura 1.3 – Esponja-de-vidro. Representação à esquerda e fóssil à direita.
Os mais antigos fósseis Cnidariomorfos (Figura 1.4) são representados por formas tubulares solitárias – sem espículas – provavelmente aragoníticas ou calcíticas com alta concentração de magnésio, a aproximadamente 545 Ma.
Figura 1.4 – Cladocora sp. Representação à esquerda e fóssil à direita. Imagem do fóssil obtida em commons.wikimedia.org
A Classe Trilobita (Figura 1.5) é composta por artrópodes desenvolvidos, com carapaças calcíticas com baixas concentrações de magnésio, e sua primeira ocorrência dá-se aproximadamente a 521 Ma.
Figura 1.5 – Trilobita. Representação à esquerda e fóssil à direita. Imagem do fóssil obtida em en.wikipedia.org
