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quinta-feira, 2 de janeiro de 2014

A saga dos mamíferos

Quando os dinossauros sucumbiram da Terra, os mamíferos ganharam uma grande oportunidade de evolução, que resultou na espécie humana


Robert Clark
Mamíferos
Cientistas agruparam os mamíferos com placentas de acordo com seu grau de parentesco. O resultado é um quarteto de superordens.

Maternidade em carne e pedra. Uma mulher grávida embala um resquício do passado, a fossilizada Eomaia scansoria, ou “mãe da aurora”. Com cerca de 125 milhões de anos, este recém-exumado mamífero estava na linha evolutiva para a reprodução placentária e é 50 milhões de anos mais antigo do que previam os cientistas. Fósseis continuam a proporcionar indícios sobre o modo como os mamíferos surgiram, mas, além dos estudos dos ossos, recentes tecnologias genéticas fornecem respostas novas a questões antigas sobre nosso caminho evolutivo.

Do alto de uma duna conhecida como Areias Movediças, na planície africana do Serengeti, é possível contemplar milhares de mamíferos em movimento. Gnus, zebras, gazelas. Esta é a temporada de reprodução dos gnus, e muitos espécimes desse antílope gigante estão acompanhados de seus filhotes. De longe, parece ser uma marcha tranqüila rumo ao sudeste, onde chuvas recentes tornaram mais verdes os campos. Um exame mais atento, porém, revela ocorrências dramáticas.
Por entre os grupos de gnus, de repente uma jovem gazela-de-grant dispara, seguida de perto por sua mãe. No encalço delas, uma hiena. A mãe reduz a velocidade e faz movimentos evasivos para distrair o predador. Em pânico, o filhote inexperiente faz uma volta infeliz – e em segundos cai, vítima das mandíbulas da hiena. A poucos metros, com as orelhas trêmulas, a mãe observa sem nada poder fazer. Em seguida, como se para aliviar a raiva, ela investe contra dois chacais que estavam por perto.
“Ela deve ter sido dominada pela emoção, mas não há como provar isso”, comenta a bióloga Patricia Moehlman. “Ela tem instinto maternal. Seu cérebro talvez não funcione como o nosso, mas acho que ela sente dor. E medo. E fica estressada. Nós nos sentimos próximos dela porque também somos mamíferos”, prossegue Patricia.
As mulheres da tribo masai consideram a duna como um local sagrado associado à fertilidade. Na verdade, sobretudo durante a grande migração anual dos gnus, nenhum outro ponto da Terra apresenta uma abundância tão espetacular de nossos parentes, de todos esses animais dotados de pêlos e que amamentam seus filhotes. Uma miríade de espécies de mamíferos pasta, galopa, ronda e chafurda por toda essa região da África.

Na vizinha cratera de Ngorongoro, em uma lagoa lamacenta, a fêmea de hipopótamo acaricia com o focinho seu rosado filhote, enquanto um leão e uma leoa se acasalam sem pressa à beira do caminho. No bosque de acácias, um bando de girafas – membros de uma família de mamíferos que, até 20 milhões de anos atrás, eram pequenos habitantes da floresta – mordisca os ramos mais altos das árvores. A poucos quilômetros, elefantes tomam o banho do meio-dia em um regato reforçado pelas chuvas. Macacos guenon-etíopes descem das árvores a fim de roubar comida pela porta aberta de uma van de turismo. E um dos raros rinocerontes-pretos remanescentes vagueia camuflado pela relva alta.

São tantos os mamíferos – com formas e comportamentos tão variados – a ocupar essa terra que é difícil crer que quaisquer deles poderiam ser descendentes do mesmo ancestral. Apesar disso, o hipopótamo anfíbio, com sua substanciosa dieta de até 45 quilos de gramíneas por noite, tem uma linhagem em comum com o rato-toupeira-pelado, que mede 8 centímetros – uma salsicha com dentes que vive tal como os cupins, sob a terra, alimentando-se de tubérculos.

Os mamíferos são todos aparentados entre si. Os mais antigos conhecidos são os morganucodontídeos, criaturas do tamanho dos pequenos musaranhos que, há 210 milhões de anos, viviam à sombra dos dinossauros. Eles constituíam uma das várias linhagens diferentes de mamíferos que surgiram naquela época. Todos os atuais mamíferos, entre os quais nós, os seres humanos, descendem da única linhagem sobrevivente. Nos 145 milhões de anos de evolução que se seguiram, o predomínio dos dinossauros impediu que os nossos remotos ancestrais mamíferos se tornassem maiores que um gato doméstico. Quando uma catástrofe provocada por um asteróide ou um cometa extinguiram os dinossauros, há 65 milhões de anos, os mamíferos, no entanto, viram-se diante da mais importante oportunidade evolutiva que lhes foi oferecida. Sem os dinossauros, eles agora poderiam explorar todos os recursos do planeta. E, no prazo de poucos milhões de anos após o cataclismo, o registro fóssil revela uma explosiva diversificação entre os mamíferos.


De que maneira aquelas pequenas criaturas se transformaram não apenas no hipopótamo e no rato-toupeira, mas também em todos os animais que agora constituem o vasto panorama dos mamíferos com pêlo, patas e presas, assim como aqueles que, desprovidos de pêlo, nadam nos oceanos – ou, ainda, os que, como eu, percorrem essas pastagens em um jipe Land Rover?
Somente os seres humanos podem levantar essa questão ou ter a esperança de um dia encontrar a resposta. De certo modo, nós somos os derradeiros mamíferos. Sem dúvida, partilhamos traços característicos com os primeiros mamíferos – características que estavam evoluindo ainda no período em que os morganucodontídeos se engalfinhavam atrás de alimentos em meio aos dinossauros: tanto nós, humanos, como os morganucodontídeos somos animais de sangue quente. Somos ambos dotados de mandíbulas especializadas cujas articulações se juntaram no início de nossa evolução de forma a criar os ossos do ouvido que nos permitem uma audição melhor que a dos outros animais. Possuímos dentes complexos que nos possibilitam triturar os alimentos de modo a extrair deles mais nutrientes. Todos temos pêlo. Somos mães excelentes, a quem a evolução proporcionou adaptações físicas – como as mamas e a placenta – que conferem aos filhotes de mamíferos uma significativa vantagem inicial.
Estamos entre os mamíferos de evolução mais recente, e usamos nosso grande cérebro de mamífero para raciocinar, solucionar problemas e lutar por objetivos que vão muito além das necessidades básicas. Temos curiosidade a respeito de nosso passado e nos perguntamos o que ele pode nos revelar do futuro.
Como percorremos o longuíssimo caminho entre aquela brutal luta por nichos ecológicos e a decifração do DNA?

Nunca houve uma resposta simples a essa questão. Menos de meio século atrás, a tentativa de entender a evolução dos mamíferos assemelhava-se à de explorar o universo com um telescópio rudimentar. Agora, as análises de rastros genéticos, a reconstrução de climas passados e a investigação de ossos às vezes minúsculos estão descortinando perspectivas que põem em xeque vários pressupostos arraigados.
No final da década de 60, surgiram indícios de que as massas terrestres do planeta haviam estado reunidas em um único supercontinente, denominado Pangéia. Há cerca de 225 milhões de anos, a Pangéia começou a se dividir em um continente setentrional, a Laurásia, e seu equivalente meridional, Gondwana. Cada um desses continentes ficou com uma parcela dos animais. Com base no registro fóssil disponível, os cientistas acreditavam que os ancestrais dos atuais mamíferos surgiram no norte e depois migraram para o sul, chegando até a Antártica e a Austrália, conforme surgiam e sumiam pontes de terra entre os continentes. Segundo André Wyss, paleontólogo da Universidade da Califórnia, essa hipótese ficou mais conhecida como o “modelo Sherwin-Williams da evolução” – uma referência ao logotipo de um fabricante de tintas que mostra um globo sobre o qual gotas de tinta escorrem na direção norte-sul.
Os paleontólogos, porém, vêm evoluindo no registro fóssil dos continentes meridionais. E estão encontrando indícios de mamíferos avançados mais antigos que os conhecidos no norte, invertendo o modelo Sherwin-Williams.
Em outra frente de pesquisa, a comparação dos genes dos mamíferos modernos revelou aos geneticistas que certos grupos antes considerados primos muito distantes – hipopótamo e baleia, por exemplo – são na realidade próximos. Também descobriram indicações de que os mamíferos começaram a se diferenciar nas atuais 18 ordens bem antes do que mostra o registro fóssil. Segundo este, a maioria dos grupos modernos surgiu por volta de 60 milhões de anos atrás, após o sumiço dos dinossauros. Mas as análises moleculares sugerem que, na realidade, os mamíferos começaram a se diversificar há cerca de 100 milhões de anos. “Foi uma revolução”, comenta o geneticista Mark Springer, da Universidade da Califórnia e especializado em evolução. “O resultado a que chegamos foi uma árvore genealógica totalmente diferente para os mamíferos.”

Muitos paleontólogos rejeitam as conclusões baseadas no DNA, argumentando que deve haver algo errado nos relógios moleculares usados pelos geneticistas. Estes, por sua vez, dizem que os paleontólogos simplesmente ainda não encontraram os fósseis corroboradores.
Tanto os cientistas que confiam nos fósseis como aqueles que se baseiam nos genes concordam em um ponto: os mamíferos começaram a se destacar por volta da época dos morganucodontídeos. E, pelas dimensões minúsculas de seus ossos maxilares – cerca de 3 centímetros de comprimento –, nota-se a distância que havia entre o mundo dos mamíferos e o dos répteis gigantes.
Na época, os ossos maxilares dos mamíferos estavam se fundindo em uma peça única. “Isso é muito diferente do que se vê nos répteis, cujos maxilares são formados por vários ossos”, diz o paleontólogo Rich Cifelli, do Museu Sam Noble de História Natural, em Oklahoma. “Os ossos dos mamíferos modernos migraram para trás e viraram os ossículos do ouvido médio. Por isso, eles possuem uma capacidade de audição muito melhor que a dos répteis.”

A separação do maxilar e dos ossos do ouvido permitiu que o crânio dos mamíferos tardios se expandisse para os lados e para trás, abrindo espaço para o desenvolvimento de cérebros maiores. Os dentes dos morganucodontídeos foram outra inovação significativa que os mamíferos posteriores iriam aperfeiçoar. Nos maxilares deles, os molares superiores e inferiores se encaixavam, possibilitando que partissem a comida em pedaços e, com isso, absorvessem mais calorias e nutrientes. “Os répteis não retalham seus alimentos”, diz Cifelli. “Eles capturam suas presas e as engolem. Mas os pequenos mamíferos eram tão ativos que precisavam de cada caloria presente no que comiam. Quanto mais processassem o alimento na boca, mais energia conseguiam obter.”
O osso do maxilar ainda indica que os morganucodontídeos possuíam outra característica fundamental – eles amamentavam os filhotes. Os pesquisadores inferiram que os morganucodontídeos alimentavam sua prole graças a glândulas produtoras de leite porque, como ocorre hoje com todos os mamíferos, esses animais primitivos possuíam apenas um conjunto de dentes permanentes. Isso contrasta com o padrão de crescimento dos répteis, que não ingerem leite e substituem continuamente seus dentes.
Os cientistas acreditam que as glândulas mamárias se originaram de glândulas sudoríparas localizadas na base do pêlo. Tanto as glândulas sudoríparas como as mamárias produzem água, sais e proteínas, todos elementos essenciais para a sobrevivência de um recém-nascido.
Graças ao ornitorrinco australiano, podemos ter uma idéia de como funcionavam essas rudimentares glândulas mamárias. O ornitorrinco e a equidna são os únicos exemplos remanescentes de um subgrupo de mamíferos chamado monotremados. “A fêmea do ornitorrinco não possui mamilos”, diz Peter Temple-Smith, do zoológico de Melbourne. “Há uma região onde os dutos lactíferos se concentram e expelem o leite sobre os pêlos, de onde os filhotes o lambem.”
Os mamilos, que concentram os dutos lactíferos, surgiram com o ramo de mamíferos que conhecemos pelo nome de marsupiais – um grupo que inclui o canguru, o coala e o gambá. “A vantagem dos mamilos é que proporcionam aos filhotes algo em que se agarrar”, diz Temple-Smith. “A fêmea do marsupial pode assim continuar atrás de comida, com o filhote na bolsa.”

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