Como a paleontologia ajuda no entendimento evolutivo das plantas*

03 de julho de 2022

Por: Dragonfly

*Texto publicado também no espaço biótico <confira aqui>

Os fósseis de plantas podem se apresentar como impressões (icnofósseis), partes da planta conservadas em âmbar, ou mesmo em uma rocha, após um fenômeno de permineralização, o qual consiste no preenchimento de espaços na madeira por minerais como carbonato de cálcio, sílica, dentre outros. Com isso, a paleobotânica auxilia a elucidar o percurso evolutivo das plantas, mostrando as diversas transformações ocorridas desde a sua origem e fornecendo dados para a compreensão da filogenia vegetal.

Visto que as transformações na aparência de um organismo ocorrem a partir de uma mudança no DNA e, consequentemente suas expressões proteicas, que serão transmitidas para as próximas gerações, a paleontologia pode mostrar como essas transformações na fisiologia e aparência das plantas aconteceram a partir do registro fóssil. Antes de adentrar um pouco mais, cabe falar sobre a auxina, um fitormônio relacionado ao crescimento vegetal, através do alongamento celular. Produzido principalmente no meristema apical, esse hormônio é transportado do ápice para a base (polar), mecanismo envolvido também no surgimento da madeira, o que ocorreu há aproximadamente 400 milhões de anos, no Devoniano e, provavelmente, está presente em todos os ancestrais das plantas vasculares. Sabe-se disso porquê há presença de madeira em fósseis de licófitas da extinta ordem Lepidodendrales e de equisetófitas Calamitales. Como havia transporte de auxina polar nesses dois clados, possivelmente a evolução e desenvolvimento de todas as espécies lenhosas que já existiram tinham esse mecanismo atuante.

E como se sabe disso?

O teste dessa hipótese ocorreu a partir de análises das madeiras paleozoicas de uma licófita lepidodendraliana, a Paralicopoditos, e de uma equisetófita calamitaliana, a Artropatias.

A partir do que foi analisado no registro fóssil, pode-se inferir que o transporte de auxina polar compartilhado participa evolutivamente da padronização da madeira, entretanto, pelo fato do ancestral comum mais recente de licófitas e eufilófitas não ter produzido tecidos secundários, a origem da madeira ocorreu paralelamente em cada um desses grupos, diante de uma via regulatória de auxina.

Outro aspecto evolutivo vegetal que teve auxílio da paleobotânica foi o padrão das nervuras nas folhas. Os estudos sobre a evolução e desenvolvimento a partir de fósseis vegetais mostram que houve várias origens das folhas eufilófitas, com evidências de padrão paralelo nas nervuras. As folhas de equisetófitas, samambaias, progimnospermas e plantas com sementes apresentam partes terminais lineares com uma nervura em cada segmento, padrão evidenciado pelo registro fóssil que denota evolução convergente nesses grupos, com atividade dos meristemas evolutivamente paralela.

Isso mostra o quão importantes são os registros e as análise de fósseis para elucidar caminhos evolutivos a partir de padrões observados ao longo do tempo, fornecendo bases para outros estudos e para inferir hipóteses, não só na botânica, mas em todas as faces da biologia.

Artigo fonte: Rothwell, G. W.; Wyatt, S. E.; Tomescu, A. M. (2014). Plant evolution at the interface of paleontology and developmental biology: An organism-centered paradigm. American Journal of Botany, v. 101, n. 6, p. 899-913. Doi: 10.3732/ajb.1300451. Disponível em: https://bsapubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.3732/ajb.1300451. Acessado em: 23/09/2022

Fonte e legenda da imagem de capa: Registros fósseis apresentando padrões de nervura em diferentes grupos. Extraída artigo fonte.

Fósseis de esponjas de estruturas vermiformes podem ser os registros mais antigos das primeiras formas de vida animal*

30 de junho de 2022

Por: Júlia Pinheiro de Assis Santos

*Texto publicado também no espaço biótico <confira aqui>

De acordo com os registros fósseis, as primeiras formas de vida que surgiram na Terra eram organismos constituídos por apenas uma célula e foi a partir desses seres mais simples, juntamente com mudanças na composição da atmosfera, da flora e da fauna do planeta que outras formas de vida mais complexas, como os animais, se originaram e evoluíram ao longo de milhões de anos. Desse modo, os metazoários, mais conhecidos como animais, são os primeiros organismos multicelulares do planeta Terra e apresentam enorme diversidade, ocupando praticamente todos os nichos e são encontrados em todas as partes do globo.

Nesse sentido, com a ajuda da paleontologia, que é a ciência que estuda os seres vivos que viveram no passado através dos fósseis e demais vestígios deixados por eles, buscamos entender a história evolutiva não apenas da Terra, mas também dos diversos grupos de espécies. Dentre essas, estão os animais, grupo do qual nós seres humanos fazemos parte e, por isso, estudos acerca da sua origem e evolução são de muita importância, pois nos ajudam a compreender melhor qual o nosso lugar na árvore da vida.

Em um estudo realizado em 2021, a pesquisadora e geóloga Elizabeth C. Turner descobriu fósseis, em formações de recifes microbianos de Little Dal, no Canadá, de aproximadamente 890 milhões de anos, do período Neoproterozoico e que, possivelmente, seriam corpos de esponjas do mar. Esses animais são considerados as formas de vida mais primitivas entre os metazoários, com uma organização corporal simples sem tecidos verdadeiros, ausência de sistema nervoso e possuem o corpo todo recoberto por poros, os quais dão ao filo o nome de Porifera (dotado de poros). Contudo, com base em estudos anteriores, os fósseis mais antigos de esponjas seriam datados de cerca de 540 milhões de anos atrás, do período Cambriano.

Figura 1: Comparação da estrutura de ramificação encontrada nos fósseis de Little Dal (a e b) e a estrutura do esqueleto de uma esponja moderna (c). Extraída do artigo fonte. Barras de escala equivalentes a 0,5 mm (a), 0,05 mm (b) e 0,02 mm (c).

Os fósseis encontrados nos recifes de Little Dal possuem forma, tamanho e estilo de ramificação dos túbulos vermiformes, que se assemelham muito às redes de fibras de espongina (uma proteína) que compõem os esqueletos das esponjas Keratosas fósseis e das modernas. Se assemelham também quanto à sua microestrutura vermiforme, considerada como derivada de esponjas e diversos microrganismos fanerozoicos, formadores de rochas carbonáticas recifais e não recifais, e que estavam associadas a recifes construídos por cianobactérias fotossintetizadoras. Logo, isso explicaria o possível indício do surgimento mais antigo da vida metazoária, pois a maior quantidade de oxigênio na atmosfera proveniente da atividade fotossintética das cianobactérias teria permitido a sobrevivência e desenvolvimento das esponjas, antes mesmo do evento de oxigenação no Neoproterozoico, que é tido como o pontapé do surgimento das primeiras formas de vida animais. Além disso, a idade desses fósseis – 300 milhões de anos mais antigos do que os fósseis animais incontestados que se tem registro – pode indicar que esses organismos eram tolerantes a baixas quantidades de oxigênio, o que também é compatível com o comportamento de alguns fósseis de esponjas e de algumas esponjas modernas.

Portanto, caso os fósseis das supostas esponjas de Little Dal sejam aceitos como os mais antigos registros da vida animal, corroboraria com as hipóteses de que o surgimento evolutivo dos metazoários ocorreu de forma independente do evento de oxigenação do Neoproterozoico e que os animais mais primitivos sobreviveram aos períodos de glaciação que também ocorreram durante esse período. No entanto, o debate continua em aberto, sendo necessários mais estudos e mais dados que comprovem se os fósseis encontrados são realmente de esponjas ou se a busca pelo animal mais antigo que habitou a Terra ainda continua.

Artigo fonte: Turner, E.C. (2021). Possible poriferan body fossils in early Neoproterozoic microbial reefs. Nature, v. 596, p. 87–91. DOI: 10.1038/s41586-021-03773-z. Disponível em: https://www.nature.com/articles/s41586-021-03773-z. Acessado em: 21/09/2022

Fonte e legenda da imagem de capa: Esponja do mar. Autoria de: Peter Southwood. Extraída do site commons.wikimedia.org. Disponível em: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sponge_at_Bakoven_Rock_DSC11067.JPG. Acessada em: 21/09/2022.

Um dinossauro canadense muito cabeça dura (Pachyrhinosaurus)

03 de julho de 2022

Por: Miguel Xavier Mailho Maia

Pachyrhinosaurus é um gênero de dinossauros pertencente ao grupo dos Ceratopsia que viveu durante o Cretáceo Superior na América do Norte. Os espécimes dele eram encontrados apenas entre Nobleford e Little Bow River, no sul de Alberta, até que encontraram um crânio perto de Drumheller, indicando uma distribuição mais ampla desses animais.

O espécime foi encontrado exposto perto de Red Deer River com ossos de outros tipos de dinossauros, como hadrossauros. Outros elementos de Ceratopsia não foram encontrados, mas o crânio está em ótimas condições, exceto pelo desgaste do lado direito e de seu escudo ósseo. Esse é o melhor espécime atribuído à espécie Pachyrhinosaurus canadensis, apesar de representar um desafio para os cientistas que querem descrevê-lo.

Os espécimes de Pachyrhinosaurus canadensis incluem: um crânio lateralmente achatado sem grande parte do rostro e posteriormente incompleto (NMC 8867 – holótipo), uma parte central de um grande crânio com parte da mandíbula (NMC 8866) e parte do topo de um crânio (NMC 8860). Desses, os espécimes NMC 8866 e 8867 foram encontrados no vale de Little Bow River e o espécime NMC 8860 foi encontrado em Scabby Butte, no nordeste de Nobleford.

Em comparação com o espécime holótipo, o espécime de Drumheller é maior, com órbitas mais ovais e com um esquamosal diferenciado.

O espécime de Drumheller é um crânio grande, menor apenas que espécimes de Triceratops e Torosaurus, alto e denso. Possui uma espécie de “porrete” ósseo na região nasal composto pelos ossos nasais, frontais, pré-frontais e pré-orbitais. Esse porrete possui uma textura mais esponjosa que o diferencia dos outros ossos, lembrando um pouco o que ocorre nos rinocerontes modernos. As funções desse porrete iam, provavelmente, de ações defensivas a ofensivas e essa estrutura deve ter sido coberta por queratina em vida, podendo ser bem maior do que aquilo que foi preservado. Além disso, esses animais tinham um bico curto, como o que vemos no gênero Centrosaurus e seu babado ósseo era menor que aquele visto em Triceratops, mais arredondado e ornamentado, podendo ser até mesmo fenestrado.

Mesmo com algumas diferenças entre os espécimes, o crânio de Drumheller ainda pode ser considerado pertencente à espécie Pachyrhinosaurus canadensis. Caso estudos mostrem que ele pertence a outra espécie, a filogenia desses animais deverá ser reexaminada.

Artigo fonte: Langston W (1967). A Thick-Headed Ceratopsian Dinosaur Pachyrhinosaurus (Reptilia: Ornitischia), from the Edmonton Formation Near Drumheller, Canada. Canadian Journal of Earth Sciences, v. 4, p. 171-186. DOI: 10.1139/e67-008. Disponível em: https://cdnsciencepub.com/doi/10.1139/e67-008. Acessado em 19/09/2022.

Fonte e legenda da imagem de capa: Desenho representando o espécime de Drumheller em vista lateral direita, permitindo a observação da maior parte da morfologia do animal. Região anterior do crânio (bico) está voltada para a direita e a área da orbita está hachurada. Extraída do artigo fonte.

Eventos climáticos e a produtividade primária do Quaternário Tardio

30 de junho de 2022

Por: Thamiris Matias

As alterações climáticas conseguem influenciar o modo de vida dos seres vivos diretamente ou indiretamente, como no caso de plantas que crescem melhor em locais onde há mais sol e em épocas de tempo nublado elas começam a ter manchas amarelas em suas folhas. Isso tem como consequência uma menor taxa de produção de energia pela fotossíntese, porque esse tipo de planta prefere ambientes ensolarados. No caso de grandes eventos climáticos, a influência pode acontecer mesmo depois de anos. Um exemplo disso, é a glaciação que afetou a produção de energia no ambiente marinho e pode ser analisada a partir de algas marinhas microscópicas como foi feito no artigo “Mecanismos de fertilização inferidos através do registro de cocolitoforídeos durante o quaternário tardio na margem continental sul-brasileira”.

Esse artigo citado teve como objetivo entender quais mecanismos de fertilização das águas têm influência sobre a produtividade primária do oceano e a sua relação com eventos climáticos que marcaram o final do Quaternário – um período do tempo geológico que inclui os milênios mais recentes da idade da Terra – no Sul do continente brasileiro. A produtividade primária pode ser caracterizada como a taxa de conversão de energia solar ou química para produzir substâncias orgânicas a partir de reações químicas pelos organismos autotróficos. Esta produtividade foi analisada utilizando cocolitoforídeos como indicadores, visto que são algas marinhas unicelulares, realizam fotossíntese e por isso necessitam habitar a zona fótica do oceano.

O estudo utilizou sedimentos do sul do continente brasileiro de um período de tempo de mais de 20 mil anos. As autoras analisaram sedimentos de uma época anterior a última glaciação até o período atual, o Holoceno. Nestes sedimentos foram achadas várias espécies de algas marinhas para realizar as análises do Quaternário Tardio. Observaram-se que em períodos com alta incidência solar e predomínio de ventos houve uma maior produtividade primária das algas marinhas, enquanto que em períodos marcados com menor incidência solar a produtividade diminuiu, como aconteceu no período da última glaciação. Eles conseguiram chegar a esse resultado analisando substâncias que foram encontradas nos sedimentos junto às algas e que são consequências de como os eventos climáticos influenciavam o meio ambiente em diferentes épocas.

Dessa forma, concluíram que a produtividade primária é influenciada pelos ventos e que eles estão relacionados fortemente à insolação. Isso porque, durante o período glacial os ventos auxiliaram na fertilização das águas carregando poeira e isso ajudou para que o período logo depois da glaciação tivesse a produtividade aumentada quando comparada com um período do Quaternário Tardio anterior a última glaciação. Além disso, a insolação também está relacionada com a produtividade primária, já que a luz solar é indispensável para a fotossíntese das algas.

Artigo fonte: Gonçalves, J.F, & Leonhardt, A. (2022). Mecanismos de fertilização inferidos através do registro de cocolitoforídeos durante o Quaternário Tardio na Margem Continental Sul-Brasileira. Revista Brasileira De Paleontologia , v. 25, n. 1, p. 76-89. DOI: 10.4072/rbp.2022.1.06. Disponível em: https://sbpbrasil.org/publications/index.php/rbp/article/view/228. Acessado em 15/09/2022.

Fonte e legenda da imagem de capa: Alga marinha microscópica do tipo cocolitoforídeos. Autoria de: Richard Lampitt, Jeremy Young, The Natural History Museum, London. Extraída do site commons.wikimedia.org. Disponível em: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Coccolithus_pelagicus.jpg. Acessado em 15/09/2022.

O que poderia ter extinto o Megalodon: maior tubarão e predador de topo que já existiu!

02 de julho de 2022

Por: Marianna Borburema

A espécie Carcharocles megalodon, ou melhor, o megalodon foi o maior tubarão que já existiu, chegando até surpreendentes 18 metros de comprimento e habitava as águas oceânicas do mundo inteiro! Ele viveu em tempos pré-históricos, nas épocas geológicas do Mioceno e Plioceno, durante o período Terciário da idade da Terra. Sendo um parente próximo do nosso atual Tubarão Branco (Carcharocles carcharias), ambos compartilham algumas características, como conseguir viajar imensas distâncias, predar mamíferos marinhos, mas principalmente ser um predador de topo, ou seja, quando são adultos nenhuma outra espécie é capaz de predá-los, fazendo deles o terror dos mares! Inclusive, essa espécie fóssil é o maior predador de topo que já existiu!

Apesar desses animais serem fantásticos, a necessidade de estudar sua extinção se dá para entender um grande problema ecológico atual: os efeitos da extinção de predadores de topo. Atualmente, estamos enfrentando um declínio significativo de predadores de topo, como os próprios tubarões atuais, muitas vezes por impacto antrópico direto. Esses predadores desempenham um papel fundamental para a manutenção de ecossistemas estáveis e saudáveis ao manter os níveis populacionais ideais de suas presas. Em sua ausência, ocorre um efeito chamado de cascata trófica, pois a perda no topo da cadeia causa um aumento de suas presas, competições entre espécies que antes não havia e uma super demanda por energia, impactando enormemente toda a paisagem e os seres que ali estão, inclusive os humanos. Além disso, por serem o último nível trófico da cadeia alimentar, esses animais tendem a existir em menor quantidade naturalmente por haver menos energia disponível, e por isso, são mais vulneráveis ao declínio populacional. Por essas razões é tão importante entender os mecanismos de extinção dos predadores de topo.

Dessa forma, como nenhum predador de topo marinho foi extinto ainda, ao entendermos os mecanismos que levaram a extinção do megalodon no passado, isso poderá nos fornecer pistas cruciais sobre os fatores naturais que interagem com as ameaças humanas para impulsionar a perda de tubarões atuais! Então cabe a pergunta: o que seria capaz de extinguir o maior predador de todos os tempos? Essa foi feita por Catalina Pimiento e seus colaboradores e aqui estão seus achados. É importante lembrar que essa espécie é fóssil e os tubarões são condrictes, isto significa que os esqueletos são de cartilagem, o que é de difícil preservação. Por isso, as principais evidências que temos desses animais são seus dentes, que são mineralizados e resistentes!

Já foram criadas quatro hipóteses sobre como os megalodon foram extintos: 1. A queda na diversidade de baleias filtradoras e focas; 2. Competição com baleias predadoras de grande porte, como as baleias assassinas; 3. Mudanças climáticas (resfriamento da Terra a partir do Mioceno tardio); 4. Mudanças na distribuição de mamíferos marinhos (presas) para latitudes mais elevadas. Partindo disso, Pimiento e seus colaboradores decidiram fazer uma metanálise dos registros de ocorrência e abundância de Carcharocles megalodon no mundo todo, cruzando com dados climáticos, por exemplo da temperatura global, de cada momento pré-histórico em que esses megatubarões existiram.

A partir desse cruzamento de dados foi encontrado que o megalodon surgiu no início do Mioceno, o declínio populacional começou no Mioceno tardio e a espécie foi extinta durante o Plioceno. Também encontram que não há evidências de correlação direta entre mudança climáticas (ex.: temperatura global) e a queda populacional. Dessa forma, os pesquisadores concluem que fatores bióticos, relacionado com seres vivos, foram os responsáveis pela extinção do maior predador de topo que já existiu. Esses fatores seriam: a queda brusca de diversidade de cetáceos (baleias e golfinhos) que eram presas do megalodon, ou seja, esses animais tiveram menos recurso alimentar disponível; e o surgimento de grupos competidores de recursos, como grandes baleias predadoras e tubarões brancos, durante o Mioceno tardio e Plioceno. Pimiento e colaboradores também relatam que após da extinção dos megalodon, houve um aumento da diversidade de cetáceos mostrando um relação de presa predador bem interessante. Portanto, a partir desses achados, será possível fazer novas inferências sobre formas mais eficientes de preservar nossos predadores de topo atuais!

Artigo fonte: PIMIENTO, Catalina et al. (2016). Geografical distribuition patterns of Carcharocles megalodon over time reveal clues about extinction mechanisms. Journal of Biogeography, v. 43, n. 8, p. 1645-1655. Doi: 10.1111/jbi.12754. Disponível em: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jbi.12754. Acessado em 09/09/2022.

Fonte e legenda da imagem de capa: Megalodon predando duas baleias Eobalaenoptera, todos já extintos. Imagem ilustrativa. Extraída do site commons.wikimedia.org. Disponível em: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:VMNH_megalodon.jpg. Acessado em 09/09/2022.

O que aviões e pterossauros têm em comum?*

29 de junho de 2022

Por: Camila Oliveira Alves

*Texto publicado também no espaço biótico <confira aqui>

Quem foi o pioneiro nos céus?

Nem Santos Dumont, nem os irmãos Wright! A Mãe Natureza fez primeiro.

Os pterossauros são um grupo de répteis alados que dominaram os ares durante o Mesozoico, cerca de 220 milhões de anos antes dos famosos inventores nascerem. Essas criaturas são conhecidas por serem os primeiros vertebrados voadores do planeta, tendo vivido por mais de 160 milhões de anos, antes de sua extinção. Eles precederam em muitos milhões de anos o aparecimento de outros vertebrados voadores como os pássaros e morcegos.

Por mais estranho que possa parecer, a comparação desses seres voadores com aviões não foi feita por acaso. Embora tenham existido pterossauros com diferentes tamanhos, estima-se que algumas das espécies teriam chegado à envergadura (isto é, medida da ponta de uma asa à outra) de até aproximadamente 11 metros (não tão diferente de aeronaves de menor porte) e pesando cerca de 200 Kg. Nesse contexto, o aparecimento do voo em tais espécies é resultado fascinante de um processo de acúmulo de adaptações ao longo da evolução desse grupo, uma vez que, para se manter no ar, os animais têm que ter várias características que favoreçam sua aerodinâmica.

Uma das estruturas usadas por engenheiros aeroespaciais para garantir maior aerodinâmica dos aviões são as carenagens ou também chamadas de canoas. Essas estruturas ajudam a diminuir a resistência do ar, aumentando a eficiência do voo da aeronave. Como a vida imita a arte, as penas dos pássaros e os pelos na região do pescoço dos morcegos funcionam suavizando o fluxo de ar, sendo, basicamente, formas de carenagem.

E os pterossauros? As asas desses seres são fascinantes por si só. Primeiro porque elas eram compostas por uma membrana, semelhante a dos morcegos. Contudo, diferente dos mamíferos voadores, a membrana dos pterossauros partia do seu quarto dedo, que era extremamente longo. A estrutura membranosa abaixo do quarto dedo, recebe o nome de braquipatágio, e uma menor acima do dedo, é chamada de protopatágio. Agora, graças a um estudo de 2021, sabe-se que esses animais, assim como os aviões, morcegos e pássaros, também possuíam carenagens.

Um grupo de pesquisadores de Hong Kong utilizou fluorescência em amostras fósseis de pterodátilos (grupo dentro de pterossauro) e descobriu carenagens compostas de arranjos musculares na região do pescoço, ombro e braquiopatágio. Essa estrutura muscular provavelmente passava pela membrana, conferindo ao animal controle refinado no batimento das asas. Ao que tudo indica essa musculatura se desenvolveu a partir de algum complexo muscular externo, possivelmente o complexo trapézio-deltoide (musculatura dos nossos ombros, nuca e costas), o que indicaria uma função adicional a esses músculos de conferir força ao bater de asas e não somente diminuir a resistência do ar.

Apesar de parecer uma observação simples, estudos como esse nos levam cada vez mais próximo de compreender como esses magníficos animais do passado conseguiam se manter no ar, ocupando um nicho ecológico que, até então, nunca havia sido explorado por animais vertebrados.

Artigo fonte: Pittman, Michael; Barlow, Luke A.; Kaye, Thomas G.; Habib, Michael B. (2021). Pterosaurs evolved a muscular wing–body junction providing multifaceted flight performance benefits: Advanced aerodynamic smoothing, sophisticated wing root control, and wing force generation. Proceedings of the National Academy of Sciences, v. 118, n. 44. Doi: 10.1073/pnas.2107631118. <Clique aqui para acessar o artigo fonte>

Fonte e legenda da imagem de capa: Fóssil de pterossauro com tecido muscular preservado (rosa). Extraída do artigo fonte.

Desvendando uma curiosa associação entre fósseis de peixes e de caranguejos*

26 de junho de 2022

Por: Martha Helena Chaves Magalhães

*Texto publicado também no espaço biótico <confira aqui>

Se você é um entusiasta da paleontologia do Brasil, provavelmente já ouviu falar da incrível Bacia Sedimentar do Araripe, um sítio paleontológico encontrado na divisa dos estados do Piauí, Pernambuco e Ceará. Nela, encontramos a Formação Romualdo, um jazigo fossilífero muito rico em biodiversidade fóssil, sendo assim, um local de estudo muito interessante. E hoje, este local vai ser o plano de fundo para contarmos sobre uma curiosa e incomum associação de peixes e caranguejos.

Os caranguejos descritos na Formação Romualdo são das espécies: Araripecarcinus ferreirai, Exucarcinus gonzagai e Romualdocarcinus salesi. As espécies E. gonzagai e R. salesi têm como característica dezenas de carapaças dorsais que são associadas a moluscos e equinoide. Já a espécie A. ferreirai é representada por um único exemplar, cuja porção ventral da carapaça é preservada e associada a um peixe, o Vinctifer comptoni. Após divulgarem essa curiosa associação, nenhum outro caso semelhante havia sido descoberto na região, até cientistas encontrarem quatro concreções calcárias com fósseis de peixes também associados a caranguejos no local. Qual seria a dessa rara interação?

Inicialmente, assim como os cientistas, você pode pensar: “O peixe se alimentava do caranguejo! ”, mas os estudos da morfologia dos dentes e do conteúdo estomacal preservados pela fossilização nos peixes dizem o contrário, apontando hábitos alimentares que não incluiriam o caranguejo. Então, seria a associação um fruto de uma instabilidade do ambiente? De primeira pode parecer ter sentido, afinal, uma mudança bruta e desfavorável poderia causar a morte dos organismos juntos. Mas, chegam os estudos contradizendo novamente, pois as análises dos estágios de desarticulação dos organismos não permitem afirmar que estes tenham morrido a partir do mesmo evento de mortandade.

Outra hipótese seria a de que o caranguejo estaria se alimentando do peixe, o que até faria sentido, pois caranguejos têm uma dieta onívora e podem se alimentar de matéria orgânica em decomposição. Mas os estudos vieram anulando mais essa hipótese, pois apontam que os peixes no local de sedimentação chegaram após a morte dos caranguejos. Por fim, levantaram outra hipótese que questionava se o que pareciam retos de caranguejo, na verdade seriam suas mudas. Entretanto, isso não se confirmou, pois a ecdise dos caranguejos se dá de tal forma que romperia uma região do animal, chamada de pterigostomial, que no fóssil aparece intacta. Mas então, o que será que explica essa curiosa associação?

Quando estudamos fósseis devemos lembrar que nada é tão simples e óbvio quanto parece quando mexemos com algo tão antigo e, além de todos esses fatores das hipóteses acima, devemos também considerar análises paleocológicas e paleogeográficas, ou seja, análises do ambiente e da geografia locais. Assim, depois dessa longa jornada que é fazer ciência, a hipótese final mais aceita e defendida pelos autores do artigo é a seguinte: os restos dos caranguejos mortos se depositaram primeiro no sedimento, e depois os peixes, com os quais foram encontrados juntos, dentro da concreção que se formou ao redor deles. Portanto, esta associação, na verdade, não reflete uma interação ecológica entre os indivíduos diretamente, mas sim uma preservação conjunta, favorecida, provavelmente, pela ação de um evento não seletivo, em um ambiente marinho no qual estas espécies viviam.

Artigo fonte: Prado, L. A. C. do, Lopes, G. L. B., Pereira, P. A., Araripe, R. V. C. de, Oliveira, D. H. de, Lemos, F. A. P., Nascimento, L. R. da S. L. do, Tomé, M. E. T. R., & Barreto, A. M. F. (2021). A incomum associação de peixes e caranguejos da Formação Romualdo, Aptiano-Albiano da Bacia sedimentar do Araripe, NE do Brasil. Revista Brasileira De Paleontologia, v. 24, n. 2, p. 149-162. Doi: 10.4072/rbp.2021.2.06. <Clique aqui para acessar o artigo fonte>

Fonte e legenda da imagem de capa: Associação de peixe e caranguejos em concreção calcária da Formação Romualdo. Barra de escala igual a 5 cm. Extraída do artigo fonte.

A origem das penas muito antes da evolução das aves e sua função inicial*

01 de julho de 2022

Por: Gabriela Azevedo

*Texto publicado também no espaço biótico <confira aqui>

As penas são estruturas muito conhecidas por revestirem o corpo de aves e por apresentarem diferentes características visuais e estruturais. No entanto, já faz algum tempo que se sabe da presença dessas estruturas ou primitivas similares (as chamadas protopenas) em algumas espécies de dinossauros. Neste cenário, estudos realizados por Cincotta e colaboradores a partir de um novo espécime (MCT.R.1884) de pterossauro, encontrado na região nordeste do Brasil, estende a origem das penas muito antes da evolução das aves e esclarece sua função inicial.

Os pterossauros incluem mais de 100 espécies de répteis voadores. Esses possuíam cabeças grandes com focinhos afiados, pescoços longos, corpos pequenos, caudas de comprimentos variados e asas grandes formadas pelos ossos do braço. Além disso, apresentavam um quarto dedo, bastante alongado, que sustentava uma membrana de pele (Imagem da capa) e que dava a eles a capacidade de voar.

O fóssil estudado pelos autores compreende a porção posterior do crânio e os restos de uma crista craniana de tecido mole, onde dois tipos de estruturas tegumentares fibrosas estavam presentes (Fig. 1). A descoberta mais marcante sugere que esses indivíduos possuíam penas contendo melanossomas – cápsulas nas penas ou pelos contendo o pigmento melanina – em diversas formas, sustentando a hipótese de que as estruturas tegumentares ramificadas em pterossauros são penas. Além disso, esse seria um indicador de que as penas também poderiam ser utilizadas como mecanismo de sinalização através da manipulação de suas cores.

Fig 1 – Ilustração esquemática de MCT.R.1884: os monofilamentos estão representados em vermelho e as penas ramificadas em azul. A crista de tecido mole cranial é mostrada em cinza escuro e os ossos preservados são mostrados em branco. Imagem extraída e modificada do artigo fonte. Barra de escala igual a 10 cm.

A espécie de pterossauro em questão é a Tupandactylus imperator, em que os indivíduos apresentavam uma pele coberta por penas coloridas e irregulares, além de cristas de diferentes formas. Essas características são fortes indicadores de que tais estruturas poderiam ser utilizadas na comunicação e em rituais de acasalamento. Além disso, outras observações nesse fóssil demonstram que além de sinalização, as penas aparentavam fornecer um bom isolamento térmico. A partir destas características observadas, conclusões feitas pelos autores do trabalho sugerem uma origem em comum para as penas, a partir do clado Avemetatarsalia, o que indica um possível ponto de origem dessas estruturas há cerca de 250 milhões de anos atrás. O novo estudo de Cincotta e colaboradores, portanto, indica a origem das penas sendo 100 milhões de anos mais antiga do que a estimativa anterior, além de fazer inferências de sua função inicial – sinalização e termorregulação.

Artigo fonte: Cincotta, A.; Nicolaï, M.; Campos, H.B.N. et al. (2022). Pterosaur melanosomes support signalling functions for early feathers. Nature, v. 604, p. 684–688. Doi: 10.1038/s41586-022-04622-3. <Clique aqui para acessar o artigo fonte>

Fonte e legenda da imagem de capa: Esqueleto reconstruído de Tupandactylus imperator, Museu Nacional do Brasil. Autoria de Edwardliu2013. Imagem extraída de Wikimedia Commons <link>.

Um curioso dinossauro relatado para o final do Cretáceo na Europa era subadulto

29 de junho de 2022

Por: Natália Alves de Abreu

Os terópodes eram uma subordem de dinossauros bípedes, muito famosos mundialmente. No entanto, na região onde hoje se encontram os países da Europa, há 70 milhões de anos formavam diversas ilhas e os terópodes de lá apresentavam características muito particulares. Nesses ambientes eles se diversificaram em onívoros e herbívoros, e estão representados principalmente apenas por dentes isolados e fragmentos de cascas de ovo, sendo seus restos esqueléticos escassos. Diversas comunidades de dinossauros e vertebrados, habitavam a Europa durante o final do Cretáceo (cerca de 77-66 milhões de anos atrás), mas pouco se sabe sobre os terópodes nessa época na região da Europa. Uma nova perspectiva se abriu em setembro de 2003, quando foi descoberto por uma equipe de paleontólogos do Museu de la Conca Dellà, no sítio de Sant Romà d’Abella, um osso do pé, correspondente a um metatarso II de um terópode Troodontidae na Europa. Este foi o primeiro dinossauro de seu grupo a ser relatado nesta região e não é só isso: era um subadulto.

Mas o que significa isso? Os resultados histológicos apontam que a espécie mostra um padrão de crescimento em que cresceu rapidamente no início do seu desenvolvimento, mas atingiu o tamanho subadulto, ou seja, atingiu a maturidade em pouquíssimo tempo durante o seu desenvolvimento. Os pesquisadores fizeram análises histológicas e filogenéticas com outros terópodes, que revelaram a ocorrência de um forame nutrício na superfície póstero medial do segundo metatarso, uma característica derivada do forame que o distingue de todos os outros troodontidae, apoiando sua identificação como um novo gênero e espécie, o Tamaro insperatus.

As análises de detalhes de sua morfologia mostraram nos troodontidae um padrão associado à maturidade esquelética e, além disso, a diferenciação histológica de seus tecidos ósseos indicam um estágio maduro e a cessação da expansão medular, e assim, o seu tamanho corporal. Este padrão de crescimento é semelhante a outros troodontidae basais, como o asiático Mei long.

O registro de fragmentos de dentes semelhantes a Troodontidae da Europa, juntamente com a provável afinidade asiática de Tamarro, confirmam que os troodontidae podem ter chegado ao antigo arquipélago europeu. Sendo assim , a evidência histológica apoia ainda mais os resultados filogenéticos e anatômicos na interpretação de Tamarro como um membro basal de Troodontidae. A descoberta dessa nova e importante espécie de terópode na Europa ajuda a entender como eram os dinossauros na época final do Cretáceo, permitindo avaliar diferentes hipóteses para sua extinção e entender melhor como eles evoluíram.

Artigo fonte: Sellés, A.G.; Vila, B.; Brusatte, S.L.; Currie, P. J.; Galobart, À. (2021) A fast-growing basal troodontid (Dinosauria: Theropoda) from the latest Cretaceous of Europe. Scientific Reports, v. 11, n. 4855. Doi: 10.1038/s41598-021-83745-5. <Clique aqui para acessar o artigo fonte>

Fonte e legenda da imagem de capa: Comparações de crescimentos de terópodes. Extraída do artigo fonte.

Cientistas descobrem fóssil de uma grande águia do início do Mioceno do Panamá*

29 de junho de 2022

Por: Kamila Thais

*Texto publicado também no espaço biótico <confira aqui>

No ano novo de 1962, o cientista Dr. John Turner descobriu uma garra na Formação de Cucaracha ao longo do lado Oeste do Canal do Panamá. Esta descoberta consiste no primeiro fóssil de ave do Terciário da América Central, e de acordo com as análises de suas características, pertenceu a uma espécie da família Accipitridae, sendo o gênero ainda desconhecido.

O fóssil em questão é a garra do dedo médio (pedal dígito III, falange 4), de fácil identificação por ser bilateralmente assimétrica. As falanges pedais são de rápido diagnóstico quando pertencentes à família Accipitridae, que inclui os gaviões e águias.

Apesar da descoberta ter sido feita no ano de 1962, seus estudos só foram executados em meados de 2016, quando o material foi identificado dentre outros doados por Turner ao Museu de História Natural da Flórida. Na mesma caixa, foram encontrados outros fósseis de vertebrados, todos pertencentes a um agrupamento conhecido como “Centenario Fauna” ou “Fauna do Centenário”. Esta informação levou à conclusão de que a garra também pertence a este grupo. A Centeranio Fauna também guarda fósseis de mamíferos, tartarugas, crocodilos e serpentes do gênero Boa.

Para melhor conhecimento do fóssil, foram feitos estudos comparativos usando a garra do dedo médio de mesma identificação (pedal dígito III, falange 4) de outras aves de rapina, incluindo águias, gaviões, falconídeos e corujas. Através das comparações, foi possível concluir que a águia em questão é de grande porte, já que sua garra possui dimensões comparáveis às da garra da harpia (Harpya harpyja), maior águia brasileira.

Outro fato interessante é que a águia do fóssil pode possuir parentes próximos ainda vivos na África, mesmo que não haja evidências de outros indivíduos próximos dos demais fósseis de mamíferos e répteis da Centenario Fauna no continente.

Artigo fonte: David. W. Steadman and Bruce J. MacFadden. (2016). A large eagle (Aves, Accipitridae) from the early Miocene of Panama, Journal of Paleontology, v. 90, n.5, p. 1012–1015. doi: 10.1017/jpa.2016.103. <Clique aqui para acessar o artigo fonte>

Fonte e legenda da imagem de capa: Comparação da garra identificada como dígito III, falange 4 de espécies da família Accipitridae em vistas mediais, proximais e laterais. (1) Hieraaetus spilogaster (Águia-dominó), (2) Buteo jamaicensis (Mioto-da-Jamaica), (3) Haliaeetus leucocephalus (Águia-careca), (4) Geranoetus melanoleucus (Águia-serrana), (5) Stephanoaetus coronatus (Águia-coroada), (6) Aquila chrysaetos (Águia-real), (7) Harpya harpyja (Gavião-real), (8) Accipitridae (fóssil), (9) Polemaetus bellicosus (Águia-marcial). Extraída do artigo fonte.