segunda-feira, 30 de maio de 2016

A era humana

Material plástico acumulado no fundo dos oceanos pode definir um novo período na história da Terra, o Antropoceno
IGOR ZOLNERKEVIC | ED. 243 | MAIO 2016
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© GIANLUIGI GUERCIA / AFP
Produtos plásticos em lixão: fonte de material sintético que integra sedimentos depositados nas praias e nos oceanos
Produtos plásticos em lixão: fonte de material sintético que integra sedimentos depositados nas praias e nos oceanos

No final de abril, um grupo internacional formado por geólogos, arqueólogos, geoquímicos, oceanógrafos e paleontólogos participou de um encontro em Oslo, na Noruega. O objetivo inicial da reunião, que fez sentar à mesma mesa pesquisadores de áreas tão distintas, era consolidar uma proposta a ser apresentada em agosto na África do Sul para marcar o início do processo de reconhecimento oficial de que a Terra vive uma nova época geológica: o Antropoceno, a era dos seres humanos.
Após dois dias de discussão, porém, o grupo decidiu adiar para 2018 a proposta de formalização do Antropoceno. Até lá, devem ser reunidas mais evidências de que as transformações ambientais provocadas pela ação humana são tão intensas que já produziram marcas indeléveis no registro geológico do planeta. “Queremos apresentar uma proposta suficientemente robusta para que a comunidade científica internacional não tenha dúvidas sobre a formalização do Antropoceno”, conta a oceanógrafa Juliana Ivar do Sul, pesquisadora da Universidade Federal do Rio Grande (Furg), no Rio Grande do Sul, que participou do encontro.

Segundo o grupo que esteve na Noruega, dos anos 1950 para cá, as atividades humanas teriam causado alterações nos processos geológicos da Terra – modificando o ritmo de desgaste de rochas e acúmulo de sedimentos desde a superfície dos continentes até o fundo dos oceanos – muito mais intensas do que as que ocorrem naturalmente. Uma característica marcante desse novo estágio na história da Terra seria a presença cada vez mais abundante de um sedimento artificial, formado por lama e areia misturadas com grãos de materiais sintéticos, em especial o plástico, vindos do lixo produzido pelo ser humano.
“Propor uma nova época geológica é algo muito complexo”, afirma Juliana. “Precisamos das mais diversas evidências científicas e o efeito do plástico nos processos geológicos é só uma delas”, conta a pesquisadora. Especialista na investigação dos efeitos da poluição dos oceanos pelo plástico, Juliana integra o Grupo de Trabalho do Antropoceno, coordenado pelo paleontólogo Jan Zalasiewicz, da Universidade de Leicester, no Reino Unido, e pelo geólogo Colin Waters, do Serviço Geológico Britânico. O grupo foi criado em 2009 pela União Internacional de Ciências Geológicas (Iugs, na sigla em inglês), que define a tabela cronoestratigráfica internacional.

Essa tabela organiza as camadas de rochas que formam os continentes e o fundo dos oceanos seguindo a ordem cronológica em que elas surgiram – as camadas mais antigas aparecem na parte inferior da tabela. As convenções definidas nessa tabela permitem aos geólogos comparar sedimentos e rochas de locais diferentes e determinar suas idades relativas quando não há datação direta, reconstituindo, assim, a história da Terra.
De acordo com a tabela, a época atual é o Holoceno, que começou há 11.700 anos. O início do Holoceno foi definido oficialmente apenas em 2008, quando um grupo de trabalho revisou as evidências científicas de que as camadas de rocha, sedimento e gelo com cerca de 11.700 anos de idade apresentavam marcas deixadas pelas mudanças climáticas que ocorreram no fim da última era glacial do planeta.
052-055_Antropoceno_243A ideia de que o Holoceno teria chegado ao fim com mudanças ambientais provocadas pela civilização moderna, dando início ao Antropoceno, tornou-se conhecida no início da década passada por meio de artigos e conferências do holandês Paul Crutzen, ganhador do Prêmio Nobel de Química de 1995 por seus trabalhos sobre a formação do buraco na camada de ozônio da atmosfera. As ideias de Crutzen inspiraram Zalasiewicz a propor à Iugs um grupo de trabalho para debater o assunto e tentar definir o início do Antropoceno e as suas características.
Embora as conclusões do grupo só devam ser sumarizadas e apresentadas em 2018, as principais evidências levantadas por ele vêm sendo divulgadas e discutidas há algum tempo. O trabalho mais recente a defender o Antropoceno é um artigo de revisão escrito por Waters, Zalasiewicz e mais 22 colaboradores e publicado em janeiro na Science. No paper, os pesquisadores defendem que as atividades humanas já mudaram o planeta a ponto de produzirem em todo o globo sedimentos e gelo com características distintas daqueles formados no restante do Holoceno.
Segundo essa revisão, as camadas de gelo e sedimento depositadas recentemente contêm fragmentos de materiais artificiais produzidos em abundância nos últimos 50 anos: concreto, alumínio puro e plástico, além de traços de pesticidas e outros compostos químicos sintéticos. Mesmo em lugares remotos do planeta, como a Groenlândia, os sedimentos acumulados de 1950 para cá apresentam concentrações de carbono, resultado da queima de combustíveis fósseis, e de fósforo e nitrogênio, usados como fertilizantes na agricultura, muito mais elevadas do que nos últimos 11.700 anos.

Waters, Zalasiewicz e seus colegas estimam ainda que o impacto das atividades humanas atuais pode permanecer registrado por dezenas de milhões de anos. A mineração, as mudanças no clima global e o aumento na taxa de extinção de espécies de plantas e animais também devem deixar suas marcas nas rochas. “O artigo causou muita polêmica”, lembra Juliana. “Muitos pesquisadores discordam de que o Holoceno tenha chegado ao fim e essa discussão ainda deve durar alguns anos.”

Entre os críticos da proposta está o geólogo Stanley Finney, da Universidade do Estado da Califórnia em Long Beach, Estados Unidos. Ele é diretor do conselho executivo da Iugs que define a tabela cronoestratigráfica e, ao lado de Lucy Edwards, do United States Geological Survey, discordou da ideia de criação do Antropoceno em um artigo de opinião publicado na edição de março/abril do boletim GSA Today, da Associação Geológica Americana. No texto, Finney e Lucy afirmam que muitas das camadas depositadas nos últimos 70 anos nas porções mais profundas do oceano não têm mais de 1 milímetro (mm) de espessura. Eles dizem ainda que a maioria das evidências apresentadas pelos defensores do Antropoceno se baseia em previsões sobre o potencial registro em rochas de um futuro remoto. A inclusão do Antropoceno na tabela cronoestratigráfica teria uma razão mais política (denunciar o impacto ambiental da humanidade) do que científica.

“Para se definir uma nova época é necessário que o material depositado tenha expressão na coluna de sedimento em muitos lugares do planeta e em ambientes diversos”, explica o geólogo Michel Mahiques, professor do Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo (IO-USP). “Não sabemos até que ponto o Antropoceno atende à Iugs nesse pressuposto, uma vez que a época já pode ter expressão em alguns ambientes, como as regiões costeiras, e quase nenhuma expressão em outros, como o fundo das bacias oceânicas.”
© MARCELLO CASAL JR / AGÊNCIA BRASIL
Amostra de plastiglomerado: rocha formada por sedimentos de origem mineral e material plástico, encontrada na praia de Kamilo, no Havaí
Amostra de plastiglomerado: rocha formada por sedimentos de origem mineral e material plástico, encontrada na praia de Kamilo, no Havaí

Juliana lembra que não há consenso nem entre os que apoiam a oficialização do Antropoceno. O grupo de Zalasie-wicz, por exemplo, defende um dia para o início dessa nova época: 16 de julho de 1945, o dia em que foi detonada a primeira bomba atômica, em Alamogordo, no estado norte-americano do Novo México. A data marca o início de uma contaminação da atmosfera por isótopos radioativos liberados em testes de armas termonucleares que já teriam tido tempo para se incorporar ao gelo e ao sedimento de toda a superfície do planeta, deixando um sinal claro para os geólogos do futuro. Outros pesquisadores sugerem, porém, datas mais remotas, como o início da Revolução Industrial, em torno de 1800, para englobar todas as transformações que a humanidade já provocou no ambiente terrestre.

Microplásticos ao mar

Zalasiewicz e Waters convidaram Juliana para participar do Grupo de Trabalho do Antropoceno depois de lerem uma revisão que ela e a oceanógrafa Mônica Costa, da Universidade Federal de Pernambuco, publicaram em 2014 na Environmental Pollution sobre o acúmulo de microplásticos nos oceanos. Microplásticos são fragmentos com menos de 5 mm, em geral invisíveis a olho nu quando flutuam nos oceanos ou estão misturados na lama ou na areia. “Eles queriam saber se poderiam usar os microplásticos como um marcador geológico para o Antropoceno”, conta a pesquisadora, que já coletou o material na superfície do mar em torno de todas as grandes ilhas oceânicas brasileiras, como Fernando de Noronha e Trindade. Com mais 16 membros do grupo, ela realizou um trabalho de revisão publicado em janeiro na Anthropocene resumindo tudo o que se sabe sobre o caminho que os plásticos percorrem pelo planeta. No artigo, os pesquisadores enfatizam que esse tipo de material tem um elevado potencial de ser preservado nos sedimentos marinhos.
A origem dos microplásticos encontrados no mar é variada. Os chamados pellets, esferas do tamanho de uma lentilha, são usados como matéria-prima para fabricar objetos plásticos maiores. Outros resultam da degradação no ambiente de peças maiores. Os microplásticos mais abundantes, porém, são as fibras com 2 a 3 mm de comprimento por 0,1 mm de espessura que compõem o filtro dos cigarros ou se destacam de tecidos sintéticos durante a lavagem. De 1950 para cá, a produção mundial de plástico passou de 2 milhões de toneladas para 300 milhões de toneladas por ano. Estima-se que o total de plástico já produzido (algo da ordem de 5 bilhões de toneladas) seja suficiente para embrulhar o planeta em filme plástico algumas vezes.
Descartados em lixões, os materiais plásticos chegam aos oceanos e às regiões costeiras.

Um estudo coordenado pelo biólogo Alexander Turra, do IO-USP, indicou anos atrás que há 10 vezes mais partículas de microplástico enterradas na areia de uma praia do que na sua superfície. “Antes de nosso estudo, as pessoas subestimavam a quantidade de plástico na areia”, diz Turra. Como a tendência do plástico é boiar, os pesquisadores supunham que os microplásticos permanecessem sempre sobre a areia. Turra e seus colegas, porém, os encontraram enterrados a até 2 metros de profundidade em quatro praias do litoral paulista (ver Pesquisa Fapesp nº 219). Desde então a equipe confirmou o fenômeno em mais 13 praias. Pela distribuição das partículas, Turra suspeita que os microplásticos sejam enterrados pela força de ocasionais tempestades marítimas. Outra parte do plástico produzido e descartado está flutuando nos oceanos. E há, ainda, outro destino: o fundo do mar.

Fósseis plásticos

Embora flutuem no início, os pedaços de plástico (grandes ou pequenos) que permanecem por muito tempo na água salgada acabam colonizados por microrganismos e afundam. Também podem ser engolidos por organismos maiores, de microscópicos zooplânctons a peixes, e submergir com suas fezes ou carcaças. Expedições já encontraram plásticos em diferentes profundidades no relevo submarino. Robôs já fotografaram garrafas, sacolas e redes de pesca em cânions submarinos ao redor da Europa e, em 2015, pesquisadores encontraram microplásticos a mais de 5 quilômetros de profundidade sobre o sedimento da fossa de Karil-Kamchatka, no oceano Pacífico. Testemunhos de sedimentos marinhos indicam que há fibras plásticas por todo o assoalho oceânico.

Zalasiewicz é especialista em microfósseis de 500 milhões de anos de idade, entre eles, os graptólitos, cuja estrutura era composta de moléculas orgânicas com estrutura semelhante à dos plásticos. Se esses microrganismos deixaram registros fossilizados, Zalasiewicz suspeita que o plástico depositado no fundo do mar, especialmente aquele presente no sedimento de cânions submarinos próximos às bordas das plataformas continentais, também tem grande chance de ser preservado por milhares de anos e, quem sabe, um dia intrigar futuros paleontólogos que encontrarem garrafas PET, CDs e bitucas de cigarro fossilizados.

Artigos científicos
 
ZALASIEWICZ, J. et al. The geological cycle of plastics and their use as a stratigraphic indicator of the Anthropocene. Anthropocene. 18 jan. 2016.

TURRA, A. et al. Three-dimensional distribution of plastic pellets in sandy beaches: Shifting paradigms. Scientific Reports. 27 mar. 2014.

IVAR DO SUL, J. A. e COSTA, M. F. The present and future of microplastic pollution in the marine environment. Environmental Pollution. fev. 2014.

Coração de pedra fossilizado!

Registro fóssil inédito revela um caminho inesperado da evolução do músculo cardíaco
ANDRÉ JULIÃO | ED. 243 | MAIO 2016
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© MURILO DE CARVALHO / LNBIO
Fóssil do peixe Rhacolepis buccalis, coletado no Araripe: órgãos internos em ótimo estado de preservação
Fóssil do peixe Rhacolepis buccalis, coletado no Araripe: órgãos internos em ótimo estado de preservação.

A paleontologia agora tem um coração. Um grupo de pesquisadores brasileiros encontrou o órgão preservado no fóssil de um peixe que viveu há cerca de 115 milhões de anos no que é hoje o Nordeste brasileiro. Essa é a primeira vez, no mundo, que se descreve um coração fossilizado. Por estar em ótimo estado de preservação, o órgão petrificado do peixe Rhacolepis buccalis revela um estágio até então desconhecido da evolução do coração. Por meio de tomografias de altíssima resolução, foi possível fazer imagens em 3D de todo o corpo do animal – que tinha cerca de 15 centímetros (cm) de comprimento – e de seus órgãos internos. Para a surpresa dos pesquisadores, o coração tem cinco valvas, um tipo de válvula que controla a saída do sangue para o resto do corpo, enquanto os peixes atuais têm apenas uma. “Isso mostra que nem sempre os organismos ficam mais complexos à medida que evoluem. Em alguns casos, eles se tornam mais simples”, explica o médico José Xavier Neto, pesquisador do Laboratório Nacional de Biociências (LNBio), em Campinas, e coordenador do grupo que investigou o coração fossilizado.

O R. buccalis pertence à classe dos actinopterígeos, ou peixes de nadadeiras raiadas. Seu coração parece estar no meio do caminho da evolução entre os membros atuais desse grupo, como o zebrafish (ou paulistinha), que tem uma valva cardíaca, e os de outros que pouco se modificaram nos últimos 390 milhões de anos, como os peixes do gênero Polypterus, que têm dezenas delas. “Não sabemos o contexto em que ocorreu essa simplificação, mas ela costuma acontecer depois do que chamamos de surto de complexidade”, diz Xavier, que publicou os resultados em abril no periódico eLife. Também não se sabe se a perda de valvas representou uma vantagem evolutiva ou se aconteceu aleatoriamente.

Fóssil 3D

Encontrar e descrever um coração fossilizado só foi possível graças à tecnologia de luz síncrotron, que vem contribuindo de forma significativa para a paleontologia nos últimos anos. “Tecidos moles, como o coração, são muito difíceis de serem preservados”, diz a paleontóloga Mírian Pacheco, da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) em Sorocaba, que também usa a luz síncrotron para estudar fósseis de animais do período geológico Ediacarano, em sua maioria organismos de corpo mole que viveram há cerca de 540 milhões de anos e são dificilmente encontrados intactos. Cérebro, ovário, músculo, conteúdo intestinal, cordão umbilical e bexiga natatória fossilizados já haviam sido achados, mas, segundo os pesquisadores, nunca um coração.
062-063_Coração fóssil_243

Xavier entrou para o grupo seleto dos pesquisadores que descreveram tecidos moles fossilizados depois de ser convencido a focar suas buscas no R. buccalis alguns anos atrás. Durante férias no sul do Ceará, terra natal de sua família, ele conversou com os geólogos Francisco Idalécio Freitas, coordenador executivo do Geopark Araripe, e José Artur de Andrade, do Departamento Nacional de Produção Mineral, que o aconselharam a centrar suas análises nesse peixe, bastante comum na bacia do Araripe, área do interior do Ceará, de Pernambuco e do Piauí conhecida por conter fósseis do Cretáceo muito bem preservados. Os fósseis de R. buccalis têm a vantagem de normalmente serem encontrados em formato tridimensional, o que aumenta a probabilidade de manter os órgãos internos preservados.

Xavier passou a visitar a região pelo menos uma vez por ano e reuniu 67 fósseis. Em Campinas, os biólogos Laura Maldanis e Murilo de Carvalho prepararam as amostras e analisaram o material. O síncrotron de segunda geração existente no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, vizinho do LNBio no Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), não tem capacidade para produzir imagens de amostras grandes como os fósseis dos peixes, em geral, com 15 cm de comprimento por 5 cm de espessura. Por essa razão, os fósseis foram enviados para o European Synchrotron Radiation Facility, em Grenoble, na França, que dispõe de um equipamento de quarta geração, capaz de gerar feixes de radiação mais energéticos. “Nas primeiras tomografias não dava para ver as cavidades do coração, mas a resolução era tão boa que era possível visualizar, no trato intestinal dos peixes, os camarões que eles haviam comido”, lembra Xavier. Até que duas amostras mostraram claramente não só o coração, mas também detalhes internos do órgão.

Tamanha precisão foi possível porque a tomografia feita pelo síncrotron tem uma resolução quase 100 vezes maior do que a dos tomógrafos médicos. Enquanto os tomógrafos convencionais só conseguem distinguir pontos que estão a 500 micrômetros de distância um do outro, nos aparelhos de luz síncrotron essa distância é de 6 micrômetros (cada micrômetro é 1 milésimo de milímetro). O aparelho faz uma sequência de radiografias em “fatias” da amostra, dando um retrato preciso do “relevo” interno dela. Depois, as fatias são reunidas por um programa de computador e formam uma imagem em três dimensões. “O resultado é tão preciso que é quase como ver um coração dissecado”, conta Xavier. Outra vantagem é que a luz síncrotron não destrói as amostras. “Esse material pode ser analisado novamente sob outros aspectos. O que foi alcançado por essa equipe põe o Brasil num nível internacional de competitividade na paleontologia”, opina Mírian, que não faz parte do grupo de pesquisadores. Se o cronograma atual for mantido, espera-se que até 2018 o Sirius, nova fonte de luz síncrotron semelhante à francesa, seja concluído em Campinas, o que deve tornar possível analisar fósseis e outros materiais no próprio país.

Projeto
 
Evolução molecular de regiões regulatórias de genes HOX associados com a morfologia da nadadeira de peixes, com especial ênfase em Chondrichthyes (n° 2012/05152-0); Modalidade Bolsas no Brasil – Pós-doutorado; Pesquisador responsável Marcelo Rodrigues de Carvalho (USP); Bolsista Murilo de Carvalho; Investimento R$ 255.270,00.

Artigo científico
 
MALDANIS, L. et. al. Heart fossilization is possible and informs the evolution of cardiac outflow tract in vertebrates. eLife. v. 5, e14698. 19 abr. 2016.

domingo, 29 de maio de 2016

[PaleoMammalogy • 2016] Fragilicetus velponi • A New Mysticete Genus and Species and Its Implications for the Origin of Balaenopteridae (Cetacea, Mysticeti)

Fragilicetus velponi 
Bisconti & Bosselaers, 2016
Figure 14. Artistic interpretation of possible interaction between a large shark and Fragilicetus velponi gen. et. sp. nov. as suggested by the shark bite marks on the skull of the holotype specimen. 
The human in the upper right corner serves as a size reference. Illustration by Mark Bosselaers.
 
 DOI: 10.1111/zoj.12370
Abstract
A new extinct genus, Fragilicetus gen. nov., is described here based on a partial skull of a baleen-bearing whale from the Early Pliocene of the North Sea. Its type species is Fragilicetus velponi sp. nov. This new whale shows a mix of morphological characters that is intermediate between those of Eschrichtiidae and those of Balaenopteridae. A phylogenetic analysis supported this view and provided insights into some of the morphological transformations that occurred in the process leading to the origin of Balaenopteridae. Balaenopterid whales show specialized feeding behaviour that allows them to catch enormous amounts of prey. This behaviour is possible because of the presence of specialized anatomical features in the supraorbital process of the frontal, temporal fossa, glenoid fossa of the squamosal, and dentary. Fragilicetus velponi gen. et sp. nov. shares the shape of the supraorbital process of the frontal and significant details of the temporal fossa with Balaenopteridae but maintains an eschrichtiid- and cetotheriid-like squamosal bulge and posteriorly protruded exoccipital. The character combination exhibited by this cetacean provides important information about the assembly of the specialized morphological features responsible for the highly efficient prey capture mechanics of Balaenopteridae.  
Keywords: Belgium; feeding behavior; Fragilicetus; phylogeny; Pliocene
Figure 14. Artistic interpretation of possible interaction between a large shark and Fragilicetus velponi gen. et. sp. nov. as suggested by the shark bite marks on the skull of the holotype specimen shown in Figure 3.
The human in the upper right corner serves as a size reference. Illustration by Mark Bosselaers. 
Systematic Palaeontology
Class Mammalia Linnaeus, 1758
Order Cetacea Brisson, 1762
Suborder Mysticeti Cope, 1891
Chaeomysticeti Mitchell, 1989
Balaenomorpha Geisler & Sanders, 2003
Superfamily Thalassotherii Bisconti, Lambert & Bosselaers, 2013
Epifamily Balaenopteroidea Flower, 1864
Family Balaenopteridae Gray, 1864

Fragilicetus gen. nov.

Diagnosis: The diagnosis of Fragilicetus includes the presence of eschrichtiid-like and balaenopterid-like features in the same individual. Fragilicetus is distinguished from the other nonbalaenopterid mysticete families based on the presence, in the same individual, of a squamosal bulging into the temporal fossa; posterior projection of the posterolateral corner of the exoccipital; anterior placement of the posterior apex of the lambdoidal crest; squamosal cleft present and v-shaped (turning ventrally at its lateral end); abruptly depressed and flat supraorbital process of the frontal; anterior portion of temporal crest transversely elongated and forming a dorsal roof to the anterior portion of the temporal fossa; very short intertemporal region; infraorbital region of the frontal exposed dorsally between the ascending processes of the maxillae; anterior end of the parietal located more anteriorly than the posterior ends of the ascending process of the maxilla; descending suprameatal surface from the central portion of the periotic to the superior rim of the internal acoustic meatus; endocranial opening of the facial canal separated from the internal acoustic meatus by a thick crista transversa but not prolonged into a groove; triangular anterior process of the periotic; anterior process of the periotic and central portion of periotic on the same plane; groove for VII cranial nerve in posterior process reduced; anteroposteriorly short and flattened posterior process of the periotic.
Etymology: Fragilis, Latin, fragile, in reference to the extreme fragility of the holotype skull. Cetus, Latin, whale.
Type species: Fragilicetus velponi sp. nov. This is currently the only included species.
Figure 5. Holotype skull of Fragilicetus velponi gen. et. sp. nov. in lateral view. A, photographic representation; B, interpretative representation.
Abbreviations: eam, external acoustic meatus; exo, exoccipital; fr, frontal; max, maxilla; opt, optic channel; par, parietal; pgl, postglenoid process of squamosal; ppp, posterior process of the periotic; pt, pterygoid; soc, supraoccipital; sop, supraorbital process of the frontal; sq, squamosal; sqc, squamosal cleft; vom, vomer; zyg, zygomatic process of the squamosal. Scale bar = 300 mm.
Fragilicetus velponi sp. nov.

Holotype: Item no. NMR 999100007727, housed at the Natuurhistorisch Museum Rotterdam, The Netherlands (hereinafter, NMR).
Type locality: The specimen was found along the south-west border of the Deurganckdock, approximately 12 km north-west of Antwerp city centre and 4 km north of the village of Kallo (Fig. 1). The Deurganckdock is an artificial excavation located on the left side of the Scheldt River. The geographical coordinates of the discovery site are 51°17′05″N, 4°15′30″E.
Etymology: Velpon is the brand of the glue used in the preparation of the holotype skull.
Figure 6. Skull of Fragilicetus velponi gen. et. sp. nov. in anterior view. A, photo; B, line drawing.
Abbreviations: bocc, basioccipital; bs, basisphenoid; desc sop, descending part of supraorbital process of the frontal; fm, foramen magnum; fr, frontal; max, maxilla; par, parietal; pt, pterygoid; soc, supraoccipital; sop, supraorbital process of the frontal; sq, squamosal; sqc, squamosal cleft; vom, vomer. Scale bar = 300 mm.

Figure 3. Localizations and orientations of shark bite marks on the holotype skull of Fragilicetus velponi gen. et. sp. nov. as seen from the anterior view. The shark bite marks are in solid black. The skull is in anterior view; only the right side of the skull is shown because it is that part that bears the shark bite marks.
 Abbreviations: ali, alisphenoid; fr, frontal; pal, palatine; par, parietal; pgl, postglenoid process of squamosal; pt, pterygoid; soc, supraoccipital; sq, squamosal; sqc, squamosal cleft; sq-par, squamosal–parietal suture; sq-pt, squamosal-pterygoid suture; tc, temporal crest; vom, vomer; zyg, zygomatic process of the squamosal. Scale bar = 100 mm.
Figure 14. Artistic interpretation of possible interaction between a large shark and Fragilicetus velponi gen. et. sp. nov. as suggested by the shark bite marks on the skull of the holotype specimen shown in Figure 3.
The human in the upper right corner serves as a size reference. Illustration by Mark Bosselaers.
Conclusions
The new genus Fragilicetus is established based on the new fossil species F. velponi. Fragilicetus is the sister group of later Balaenopteridae; Eschrichtiidae is the sister group of the Balaenopteridae clade. Fragilicetus velponi shares several characters with Eschrichtiidae, e.g. the prominent bulge of the squamosal into the temporal fossa and the posterior protrusion of the posterolateral corner of the exoccipital; it shares with later Balaenopteridae the shape of the abruptly depressed supraorbital process of the frontal, details of the articulation of the rostrum with the frontal, and the shape of the supraoccipital. A phylogenetic analysis revealed that F. velponi is closer to Balaenopteridae than to Eschrichtiidae. The phylogenetic analysis also revealed high levels of homoplasy in the Balaenopteroidea clade but these did not prevent the construction of a highly resolved strict consensus tree. However, the high levels of homoplasy prevent unambiguous diagnoses of the internal nodes of Balaenopteridae. The morphological characters observed in F. velponi showed that the appearance of a wide and flat, abruptly depressed supraorbital process of the frontal and an anteriorly constricted supraoccipital preceded the loss of the squamosal bulge and the loss of strong attachment sites for neck muscles in the evolutionary process leading to the balaenopterid lineage. These characters have functional implications respectively related to the anterior placement of the attachment for the temporalis muscle and to the preservation of a mobile head in the earliest phases of balaenopterid evolution.
Finally, the fossil described in the present paper is a demonstration of direct interaction between sharks and mysticetes in the Pliocene; an illustration of this interaction is shown in Figure 14.
Michelangelo Bisconti and Mark Bosselaers. 2016. Fragilicetus velponi: A New Mysticete Genus and Species and Its Implications for the Origin of Balaenopteridae (Mammalia, Cetacea, Mysticeti). Zoological Journal of the Linnean Society. 177(2); 450–474.  DOI: 10.1111/zoj.12370

[Paleontology • 2016]  

Sclerocormus parviceps • A Large Aberrant Stem Ichthyosauriform Indicating Early Rise and Demise of Ichthyosauromorphs in the Wake of the End-Permian Extinction




Sclerocormus parviceps 
Jiang, Motani, Huang, Tintori, Hu, Rieppel, Fraser, Ji, Kelley, Fu & Zhang, 2016
Abstract
Contrary to the fast radiation of most metazoans after the end-Permian mass extinction, it is believed that early marine reptiles evolved slowly during the same time interval. However, emerging discoveries of Early Triassic marine reptiles are questioning this traditional view. Here we present an aberrant basal ichthyosauriform with a hitherto unknown body design that suggests a fast radiation of early marine reptiles. The new species is larger than coeval marine reptiles and has an extremely small head and a long tail without a fluke. Its heavily-built body bears flattened and overlapping gastral elements reminiscent of hupehsuchians. A phylogenetic analysis places the new species at the base of ichthyosauriforms, as the sister taxon of Cartorhynchus with which it shares a short snout with rostrally extended nasals. It now appears that ichthyosauriforms evolved rapidly within the first one million years of their evolution, in the Spathian (Early Triassic), and their true diversity has yet to be fully uncovered. Early ichthyosauromorphs quickly became extinct near the Early-Middle Triassic boundary, during the last large environmental perturbation after the end-Permian extinction involving redox fluctuations, sea level changes and volcanism. Marine reptile faunas shifted from ichthyosauromorph-dominated to sauropterygian-dominated composition after the perturbation.
Systematc Paleontology
Reptilia Laurenti, 1768.
Diapsida Osborn, 1903.
Ichthyosauromorpha Motani et al., 2015.
Ichthyosauriformes Motani et al., 2015.
Nasorostra nov.
Etymology: Nasus (Latin nose) and rostrum (Latin beak), referring to the snout with the nasal bone reaching the tip.
Diagnosis: Rostrally elongate nasal reaching snout tip; preorbital and postorbital skull lengths sub-equal; frontal without distinctive posterolateral process; deep posterior mandible with slanting end and low jaw joint; ribcage deepest near shoulder; scapular blade wider distally than proximally.

Sclerocormus parviceps gen. et sp. nov.
Etymology: Genus name from Greek skleros and kormos, ‘stiff trunk’; species name from Latin parvus and caput, ‘small skull’.
Holotype: Anhui Geological Museum AGB6265.
Figure 1: The holotype of Sclerocormus parviceps gen. et sp. nov.
 (a) Whole specimen. (b) Skull. (c) Close-up of gastral basket. (d) Close-up of U-shaped haemal arches. (e) Right forelimb. (f) Shoulder elements. (g) Pelvic girdle and hind limb. (h) Skull elements.
Abbreviations: a, angular; ar, articular; as, astragalus; ca, calcaneum; car, caudal rib; ca.v, caudal vertebra; ce, centralia; cl, clavicle; d, dentary; dc, distal carpal; f, frontal; fe, femur; fi, fibula; he, hemal arch; il, ilium; in, intermedium; is, ischium; j, jugal, l, lacrimal; m, maxilla; mc, metacarpal; mt, metatarsal; n, nasal; p, parietal; pm, premaxilla; po, postorbital; pof, postfrontal; prf, prefrontal; pu, pubis; q, quadrate; sa, surangular; sc, scapula; scl, scleral ossicles; sq, squamosal; sr, sacral rib; st, supratemporal; ti, tibia; u, ulna; ul, ulnare. Scale unit in (a) is 1 cm, other scale bars are 2 cm.
DOI:  10.1038/srep26232
 Diagnosis: Skull very short, occupying 6.25% of total length; tail long, about 58% of total length; body trunk short and deep; preorbital snout constricted and extremely short, about 30% of skull length; orbit large, more than one third of skull length; pineal foramen large, located at fronto-parietal suture; nasal large; ribs flattened, with blunt distal ends; gastralia robust, forming tight ventral basket; dorsal neural spines tall and vertical, with craniad and caudad flanges sandwiching the thickened shaft; caudal neural spines short with rounded top; femur straight, without shaft constriction.
Locality and horizon: From the first level of Majiashan Quarry, Chaohu, Anhui Province, China. Bed 719, about 27 m above the bottom of the Upper Member of the Nanlinghu Formation, within the ammonite Subcolumbites zone, Spathian, Olenekian, Lower Triassic (Fig. 2).
Da-Yong Jiang, Ryosuke Motani, Jian-Dong Huang, Andrea Tintori, Yuan-Chao Hu, Olivier Rieppel, Nicholas C. Fraser, Cheng Ji, Neil P. Kelley, Wan-Lu Fu and Rong Zhang. 2016. A Large Aberrant Stem Ichthyosauriform Indicating Early Rise and Demise of Ichthyosauromorphs in the Wake of the End-Permian Extinction. Scientific Reports. 6; 26232. DOI:  10.1038/srep26232
Ryosuke Motani, Da-Yong Jiang, Guan-Bao Chen, Andrea Tintori, Olivier Rieppel, Cheng Ji and Jian-Dong Huang. 2015. A Basal Ichthyosauriform with A Short Snout from the Lower Triassic of China. Nature. 517, 485–488. DOI: 10.1038/nature13866
Strange sea-dwelling reptile fossil hints at rapid evolution after mass ... http://bit.ly/1TJIby1 via @FieldMuseum @EurekAlertAAAS
Strange sea-dwelling reptile fossil hints at rapid evolution after mass extinction http://phy.so/383197123 via

[Paleontology • 2014] Cartorhynchus lenticarpus • A Basal Ichthyosauriform with A Short Snout from the Lower Triassic of China

Cartorhynchus lenticarpus 
Motani, Jiang, Chen, Tintori, Rieppel, Ji & Huang, 2014

DOI: 
10.1038/nature13866 paleoArt 
by Vitaliy Melnik  malvit.deviantart.com 
Abstract

 The incompleteness of the fossil record obscures the origin of many of the more derived clades of vertebrates. One such group is the Ichthyopterygia, a clade of obligatory marine reptiles that appeared in the Early Triassic epoch, without any known intermediates. Here we describe a basal ichthyosauriform from the upper Lower Triassic (about 248 million years ago) of China, whose primitive skeleton indicates possible amphibious habits. It is smaller than ichthyopterygians and had unusually large flippers that probably allowed limited terrestrial locomotion. It also retained characteristics of terrestrial diapsid reptiles, including a short snout and body trunk. Unlike more derived ichthyosauriforms, it was probably a suction feeder. The new species supports the sister-group relationships between ichthyosauriforms and Hupehsuchia, the two forming the Ichthyosauromorpha. Basal ichthyosauromorphs are known exclusively from south China, suggesting that the clade originated in the region, which formed a warm and humid tropical archipelago in the Early Triassic. The oldest unequivocal record of a sauropterygian is also from the same stratigraphic unit of the region.


Reptilia Laurenti, 1768
Diapsida Osborn, 1903

Ichthyosauromorpha nov.

Diagnosis. The last common ancestor of Ichthyosaurus communis and Hupehsuchus nanchangensis, and all its descendants. Anterior flanges on humerus and radius present; ulna distal width equal to or greater than proximal width; forelimb longer than or almost equal to hindlimb; manus length at least about three-quarters the length of the stylopodium and zeugopodium combined; fibula extending further post-axially than femur; transverse process of neural arch extremely short or absent.

Ichthyosauriformes nov.

Diagnosis. All ichthyosauromorphs more closely related to Ichthyosaurus communis than Hupehsuchus nanchangensis. Nasal extending anteriorly, well beyond external naris; scleral ring large, filling orbit; snout constricted in dorsal view; converging digits with limited interdigital space.


Cartorhynchus lenticarpus gen. et sp. nov.

Etymology. καρτοσ (Greek), meaning shortened; ρηψνχηοσ (Greek), meaning snout; lentus (Latin), meaning flexible; carpus (Latin), meaning wrist. Named after truncated snout and cartilaginous wrist.

Holotype. Anhui Geological Museum AGB6257.

Locality and horizon. From the second level of Majiashan Quarry (31° 37′ 26″ N, 117° 49′ 19″ E), near downtown Chaohu, Hefei City, Anhui Province, China (Fig. 1a). Bed 633, about 13 m above the bottom of the Upper Member of the Nanlinghu Formation (Fig. 1b), within the ammonite Subcolumbites zone, Spathian, Olenekian, Lower Triassic (Fig. 1b).


Figure 2: The holotype of Cartorhynchus lenticarpus gen. et sp. nov.
a, Whole specimen. b, Close-up of ribs. c, Ribs of Chaohusaurus (AGM CH-628-16) for comparison. d, Skull and shoulder elements. e, Skull of a newborn Chaohusaurus20 drawn to the same scale as d for comparison. f, Right forelimb. g, Right hindlimb.
a, angular; as, astragalus; ca, calcaneum; cbi, first ceratobranchial; cl, clavicle; d, dentary; f, frontal; Fe, femur; Fi, fibula; H, humerus; i, intermedium; icl, interclavicle; j, jugal; l, lacrimal; m, maxilla; n, nasal; op, opisthotic; p, parietal; pm, prefrontal; po, postorbital; prf, prefrontal; ptf, postfrontal; q, quadrate; qj, quadratojugal; R, radius; r, radiale; sa, surangular; sc, scapula; scl, scleral ossicles; sp, splenial; sq, squamosal; st, supratemporal; Ti, tibia; U, ulna; u, ulnare; i–v (in g), metapodials. Scale bars, 1 cm.  DOI: 10.1038/nature13866 
Diagnosis. Autapomorphies are: snout only half as long as the rest of the skull; very large hyoid; forelimb strongly curved posteriorly; anteriorly curved hindlimb; ribs robust, with proximal intercostal space narrower than ribs; scapula wider distally than proximally; autopodium with broadly spaced tiny ossifications; only three manual digits ossified; gastralia without median element. Other features: mandible deep; trunk shorter than in ichthyopterygians by at least five vertebrae; pineal foramen very large; interclavicle cruciform; parapophyses confluent with anterior vertebral margin.

Cartorhynchus is the smallest ichthyosauriform to date. The preserved length of the specimen is 21.4 cm (Fig. 2a). Total body length is estimated to be about 40 cm, assuming tail proportions of basal ichthyopterygians. Of the 31 pre-sacral vertebrae, 5 seem to be cervical. Ichthyopterygians typically have an elongated body with 40–80 pre-sacral vertebrae, except for Chaohusaurus, which has about 36 (Fig. 3a). The pre-sacral vertebral count of extant terrestrial reptiles with well-developed limbs ranges from 16 to 36, with 24 being the norm10. Cartorhynchus is within this terrestrial range (Fig. 3a).
Ryosuke Motani, Da-Yong Jiang, Guan-Bao Chen, Andrea Tintori, Olivier Rieppel, Cheng Ji and Jian-Dong Huang. 2014. A Basal Ichthyosauriform with A Short Snout from the Lower Triassic of China. Nature. 517, 485–488. DOI: 10.1038/nature13866
Short-snouted, suction-feeding ‘proto-ichthyosaur’ sheds light on fish-lizard beginnings | Tetrapod Zoology, Scientific American Blog Network http://blogs.scientificamerican.com/tetrapod-zoology/2014/11/12/cartorhynchus-and-fish-lizard-beginnings/

quarta-feira, 18 de maio de 2016

Pseudofósseis

Certo dia, eu estava no sítio do meu pai observando algumas rochas, quando notei algo diferente. Em uma delas eu podia identificar nitidamente algo que parecia ser uma alga ou planta fossilizada. Fiquei muito feliz, pois pensei ter descoberto um fóssil!
No alto da empolgação tirei uma foto da rocha e imediatamente enviei aos meus amigos paleontólogos. Foi ai que veio a decepção. Não se tratava de um fóssil de planta e sim de um PSEUDOFÓSSIL. Aproveitando essa minha descoberta, venho até vocês por meio desta postagem para explicar o que é um pseudofóssil e entender as diferenças entre estes e os fósseis verdadeiros.
O que é um pseudofóssil?

Os chamados ''pseudofósseis'' (do grego pseudós = falso), como o próprio nome diz, não são fósseis verdadeiros. Essas estruturas de origem inorgânica enganam muita gente e recebem esse nome apenas porque sua aparência assemelha-se muito à de estruturas orgânicas fossilizadas. O exemplo de pseudofóssil mais comum são os chamados "dendritos".

Dendritos - Fonte: http://dept.sfcollege.edu/
Dendrito é uma palavra de origem grega, em que "Dendron" significa árvore. "Dendrito" refere-se a formas semelhantes à ramificações de uma árvore (veja a imagem ao lado), que podem estar presentes em vários tipos de rochas. Porém, apesar da aparência, nada mais são do que minerais.
Dendritos ocorrem principalmente em fraturas de algumas rochas ou entre camadas de rochas, daí a grande ocorrência em rochas sedimentares (rochas em que normalmente ocorrem os fósseis).

Mas como os dendritos são formados?

Dendritos de manganês (pseudofóssil)
A água que normalmente penetra nos espaços vazios da rocha pode trazer dissolvida vários tipos de íons. Quando essa água cheia de sais encontra uma fenda ou um espaço horizontal nos pacotes rochosos, ela normalmente perde velocidade e então passa a escoar nesse plano. A perda de velocidade favorece o acúmulo de íons, que se precipitam e formam estruturas complexas de aspecto ramificado, ou melhor dizendo: dendríticas. Os dendritos, portanto, não se formam junto com a rocha e sim, desenvolvem-se depois que ela já existia!

Dendritos de manganês são muito comuns em rochas sedimentares. Estes possuem uma coloração de cinza escura a preta. Nos depósitos sedimentares brasileiros, dendritos de manganês têm destacada ocorrência nas lajes calcárias do Araripe, sendo facilmente confundidos com "samambaias fósseis" e também no famoso arenito Botucatu.

Qual a diferença entre um fóssil e um pseudofóssil? 
Bem, para começar  a entender a diferença entre fóssil e pseudofóssil vamos primeiramente conceituar o que é um fóssil:

Fósseis são restos ou vestígios de organismos que viveram há milhares ou milhões de anos e foram preservados nas rochas.

Por "restos", entende-se a preservação direta de partes do corpo de organismos, como ossos, dentes, troncos ou conchas. E por "vestígios" entende-se a preservação de evidências indiretas da existência do organismo, como a impressão ou molde da sua superfície corporal, ou o resultado de sua atividade no substrato ou comportamento, como pegadas, escavações ou fezes fossilizadas.

Verdadeira planta fossilizada. Foto: Howard Falcon

Em contraposição, pseudofósseis, como os dendritos, não são de origem orgânica. Eles não representam organismos extintos e nem partes deles. Muito menos são o resultado de sua atividade no substrato. Pseudofósseis são simplesmente estruturas que se assemelham muito à formas orgânicas, porém não passam de resultados de precipitação química


Presenciando um Engano                                                                         

No museu de Bocaiuva (MG) há vários artefatos históricos que relembram a cultura dos antigos cidadãos dessa cidade.  Além disso, esse museu conta com um grande acervo de rochas e minerais.
Na foto podemos ver o erro; A dendrite classificada como
se fosse o fóssil de alguma alga
Ano passado, ao visitar este museu  para coletar informações que me ajudariam em um trabalho de geologia do meu curso, notei algo curioso. Estava andando pelos corredores do museu, quando cheguei a ala das rochas e minerais. Observando aquela incrível variedade de formas e cores, notei a presença do uma peça bem peculiar. Ela estava classificada como um fóssil de alga. Porém, não me deixei enganar. Eu estava bem informado.

Observando melhor, pude perceber que aquilo não era um fóssil. Já havia me confundido antes e aprendido a diferenciar! Aquilo era um pseudofóssil. Um dendrito, para melhor classificar.

Fotografei o dendrito e mandei para quem realmente entende do assunto. O resultado foi como esperado, era realmente um pseudofóssil.

Confesso que até hoje não avisei ao museu sobre este erro de classificação. Entretanto, mandei uma mensagem para a página do museu no facebook avisando sobre o engano. Diante de acontecimentos como este que é notamos o quanto a divulgação científica deve ser valorizada e chegar ao máximo de pessoas possível.
Referências:
http://www.cprm.gov.br/publique/Redes-Institucionais/Rede-de-Bibliotecas---Rede-Ametista/Canal-Escola/Dendritos%3A-belos,-mas-falsos-fosseis-2563.html

segunda-feira, 16 de maio de 2016

Estávamos completamente errados em relação ao que acontece dentro do manto da Terra

terra
Pela primeira vez, geólogos compilaram um mapa global dos movimentos chamados “correntes de convecção” dentro do manto da Terra. Eles descobriram que essas correntes estão se movendo até dez vezes mais rápido do que se imaginava. A descoberta pode ajudar a explicar de tudo, desde como a superfície da Terra muda com o passar do tempo à formação dos depósitos de combustíveis fósseis, além da mudança climática de longo prazo.


“Em termos geológicos, a superfície da Terra vai para cima e para baixo como um ioiô,” explicou o geólogo Mark Hoggard da Universidade de Cambridge em um comunicado. Hoggard é o autor principal de um artigo científico publicado na Nature Geoscience.

O interior profundo do nosso planeta é um grande mistério científico. Nunca perfuramos mais do que alguns quilômetros abaixo da superfície da Terra, e assim geólogos dependem de medições indiretas e modelos para ter ideia do que acontece lá embaixo. O manto é uma camada de quase 3000 km de uma gosmas e rochas comprimidas, e a atividade convectiva dentro dele tem grande impacto na superfície da Terra.

“Além das placas tectônicas normais, o interior das placas devem ser bem entediantes e estão sendo forçados para cima e para baixo pela convecção mantélica”, explicou Hoggard ao Gizmodo. “Sabemos que isso ocorre há muito tempo, mas não tínhamos dados nos últimos 30 anos para medir.”

Isso está mudando graças a novos perfis de reflexão sísmica de alta resolução criados pela indústria do petróleo. Perfilamento de reflexão sísmica é uma técnica que geólogos usam para verificar as profundezas da crosta da Terra, ao medir a reflexão e refração das ondas sísmicas conforme elas viajam para baixo. O método pode revelar mudanças em escala precisa da espessura da crosta, que por sua vez se relaciona com a convecção do manto.

Ao analisar mais de 2000 medições de reflexão sísmica feitas pelos oceanos do mundo, Hoggard e seus colegas criaram o primeiro banco de dados global da convecção mantélica. Eles se surpreenderam ao descobrir mudanças frequentes na espessura da crosta no fundo do oceano, o que indica que a convecção mantélica ocorre com mais frequência do que imaginávamos – pense em uma panela com água borbulhando vigorosamente em vez de uma sopa de efervescência lenta.
Essa novidade sobre o interior profundo da Terra pode ajudar a explicar todos os tipos de coisa que acontecem aqui. A formação das reservas de petróleo, por exemplo, depende do enterro e compactação de sedimentos repletos de matéria orgânica em decomposição. “Esses movimentos ajudam a controlar quão rápido rochas contendo compostos orgânicos são enterrados e cozinhados até virarem petróleo,” explicou Hoggard.

A convecção mantélica também pode ter um impacto surpreendente no clima da Terra, ao afetar os padrões de circulação oceânica de grande escala que movem calor ao redor do mundo. A Corrente do Golfo, por exemplo, carrega água quente do Golfo do México para a costa da Europa ocidental, antes de esfriar e afundar perto da Islândia.

“Tem esses canais estreitos ao redor da Islândia que permitem que a água afunde,” explicou Hoggard. “Se você elevar ou pressioná-los, você pode afetar toda a circulação oceânica.”

Por fim, a convecção mantélica é responsável pela formação de sistemas geotérmicos, como Yellowstone, nos EUA, e arquipélagos de ilhas, como o Havaí, que aparecem no meio de placas tectônicas. As descobertas de Hoggard vão ajudar a explicar como e por que partes da crosta localizada muito distantes dos limites das placas estão subindo, caindo e aquecendo.

“É uma grande mudança no ponto de vista,” ele explicou. “Muitos geólogos olham lugares distantes dos limites das placas e acham que eles são bem estáveis. O que mostramos é que essas regiões frequentemente ignoradas são provavelmente bem ativas.”
Imagem via Shutterstock

sexta-feira, 13 de maio de 2016

Na água com o espinossauro

Estudo reforça hipótese de que o maior dinossauro carnívoro também vivia em ambientes semiaquáticos
MARCOS PIVETTA | ED. 242 | ABRIL 2016
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© RENATA CUNHA
Espinossauro Algumas formas do maior dinossauro carnívoro eram adaptadas ao ambiente terrestre...
Espinossauro: Algumas formas do maior dinossauro carnívoro eram adaptadas ao ambiente terrestre…

No imaginário popular, o Tyrannosaurus rex, com seus 13 metros de comprimento e 7 toneladas, é a representação máxima da ferocidade dos dinossauros. Mas, nos últimos anos, estudos sucessivos têm se dedicado a caracterizar melhor os atributos anatômicos e em especial o modo de vida de um grupo de dinossauros, igualmente carnívoros, cujos maiores exemplares ultrapassavam as medidas do “rei dos lagartos tiranos”: os espinossauros, gigantes de esqueleto alongado como crocodilos, dotados de uma sequência de vértebras no dorso com formato parecido ao de uma vela náutica. No filme Jurassic Park III, de 2001, um desses “lagartos-espinhos”, que podiam chegar a 15 metros de comprimento e talvez 20 toneladas, vence uma batalha contra um T. rex. A rivalidade entre ambos não passa de ficção. Os dois grupos de dinossauros não coexistiram no tempo ou no espaço.

Não foi apenas por suas medidas superlativas que os espinossauros se tornaram recentemente um interessante objeto de estudo. Alguns trabalhos desta década, como um artigo de pesquisadores da Universidade de Chicago publicado na revista Science em setembro de 2014, indicam que eles parecem ser os únicos representantes de uma linhagem de dinossauros adaptada tanto à vida terrestre como ao meio aquático, nos arredores da costa, de rios ou de lagos. Certos traços ósseos da espécie Spinosaurus aegyptiacus, como o focinho de crocodilo, os dentes cônicos e os pés em formato de pá, e restos de peixe encontrados em seu intestino sugerem que essa família de dinossauros podia nadar e caçar no ambiente aquático. Um estudo recente de paleontólogos da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) corrobora essa ideia por meio de um outro tipo de evidência.
© DURBED/WIKIMEDIA COMMONS
... e ao aquático do Cretáceo
… e ao aquático do Cretáceo
Cálculos estatísticos sugerem que a chance de um “lagarto-espinho” ter habitado ambientes aquáticos era significativamente maior do que a de um abelissauro ou de um carcarodontossauro, duas famílias de grandes dinossauros carnívoros, de hábitos sabidamente terrestres, mais ou menos contemporâneas aos espinossauros. “De acordo com nossos testes estatísticos, apenas os espinossauros apresentaram uma correlação positiva com ambientes costeiros do passado”, afirma César Schultz, da UFRGS, um dos autores do estudo, cujos resultados saíram em 1º de fevereiro na revista Plos One. “Mas eles não devem ter sido exclusivos das áreas com água. Devem também ter habitado zonas terrestres, a exemplo dos abelissauros e carcarodontossauros.” Os três grupos de dinossauros alcançaram seu auge em distintos intervalos de tempo do período Cretáceo, entre 145 e 66 milhões de anos atrás, e habitaram terras do antigo supercontinente austral Gondwana, hoje equivalentes ao norte da África e à América do Sul, inclusive o Nordeste do Brasil.

Para fazer o trabalho, os pesquisadores coletaram dados sobre as ocorrências de fósseis das três famílias de dinossauros disponíveis até o final de 2014 no Paleobiology Database, um banco de dados internacional que reúne mais de 58 mil referências sobre achados paleontológicos. Depois de separarem os registros mais duvidosos, chegaram a um total de 198 lugares no globo onde foram encontrados vestígios razoavelmente confiáveis de, ao menos, um exemplar de espinossauro, abelissauro ou carcarodontossauro. “As localidades podiam apresentar desde apenas um fóssil de uma das famílias até vários representantes dos três grupos de dinossauros”, diz Marcos Sales, principal autor do trabalho, que faz doutorado sob orientação de Schultz.
© EMILY WILLOUGHBY / WIKIMEDIA COMMONS
Carcarodontossauro Grupo de carnívoros com dentes afiados, similares aos do tubarão, tinha hábitos terrestres. Abaixo, ilustração da espécie Concavenator corcovatus
Carcarodontossauro: Grupo de carnívoros com dentes afiados, similares aos do tubarão, tinha hábitos terrestres. Acima, ilustração da espécie Concavenator corcovatus.

Os espinossauros foram os campeões de ocorrência, com 81 registros. A seguir vieram os abelissauros (72) e os carcarondotossauros (66). Dos lugares conhecidos com fósseis de espinossauros, 16 estavam em camadas geológicas que representavam ambientes costeiros do Cretáceo e 65 em registros associados a hábitats terrestres, situados na parte mais interna dos antigos continentes. O banco de dados também reúne informações sobre fósseis de abelissauros e de carcarondotossauros achados em sedimentos de origem costeira, ainda que em menor número do que no caso dos espinossauros (três registros para o primeiro grupo de dinossauros e 10 para o segundo). “Mas, segundo nossos testes estatísticos, as ocorrências de fósseis dessas duas famílias em paleoambientes costeiros se deve provavelmente ao acaso, a algum fator aleatório”, afirma Sales.

Teste do qui-quadrado 
 
Encontrar fósseis de espinossauros, ou de qualquer dinossauro ou vertebrado, em sedimentos associados a antigos lagos ou áreas litorâneas não quer dizer necessariamente que esse tipo de lugar era um de seus nichos ecológicos. Os animais podem ter vivido e morrido no interior dos continentes e seus fósseis simplesmente transportados para uma região costeira. Em tese, processos sedimentares e o acaso — e não a hipótese de que realmente viveram perto ou dentro da água — podem ser os responsáveis por haver um certo número de vestígios de espinossauros em camadas geológicas representativas de zonas de vida aquática do Cretáceo. É esperado que haja um número bem maior de registros fósseis de dinossauros associados a antigos ambientes terrestres do que ligados a áreas de vida aquática. O processo de sedimentação, necessário para a formação de fósseis, é muito mais comum nas regiões internas de um continente, distantes dos grandes corpos de água, do que em suas zonas costeiras ou fluviais. “Há muito mais espaço no interior do que na costa e isso, com certeza, deve enviesar o registro de muitos grupos de animais terrestres”, diz Sales.
© KUMIKO / WIKIMEDIA COMMONS
Abelissauro Reconstituição do esqueleto de um Majungasaurus crenatissimus, espécie desse grupo de bípedes carnívoros terrestres com pequenos membros anteriores
Abelissauro: Reconstituição do esqueleto de um Majungasaurus crenatissimus, espécie desse grupo de bípedes carnívoros terrestres com pequenos membros anteriores.

Uma forma de contornar esse problema é usar métodos estatísticos que permitem uma análise mais criteriosa dos dados. No estudo com os dinossauros, os paleontólogos da UFRGS usaram uma ferramenta matemática denominada teste do qui-quadrado. Grosso modo, essa abordagem visa determinar se as variáveis de um conjunto de dados são independentes — ou seja, se seus valores variam aleatoriamente, de maneira fortuita — ou apresentam alguma associação, um nexo causal, entre si. No caso dos dinossauros, o objetivo era averiguar se a quantidade de fósseis de cada grupo encontrada em depósitos que representam ambientes costeiros (e terrestres) do Cretáceo pode ser interpretada como uma evidência de que algum desses répteis realmente habitou esses lugares ou deve ser encarada como um capricho da natureza. Para ambientes costeiros, apenas o conjunto de ocorrências dos espinossauros apresentou a robustez necessária para passar no teste. Abelissauros e carcarodontossauros exibiram afinidades estatísticas com hábitats exclusivamente terrestres.

O trabalho de Sales e Schultz fornece mais um tipo de indício de que os “lagartos-espinhos” podem ter exibido hábitos semiaquáticos durante o Cretáceo. “O estudo é interessante e corrobora essa ideia”, afirma Alexander Kellner, paleontólogo do Museu Nacional da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). “Mas o tema é extremamente polêmico.” Segundo Kellner, que descobriu espécies de espinossauros, como o Angaturama limae e o Oxalaia quilombensis, na bacia do Araripe em sedimentos do Cretáceo, as camadas geológicas em que são encontrados muitos fósseis dessa família de dinossauros nem sempre estão bem delimitadas. Por isso pode ser difícil associá-las com precisão a ambientes marinhos do passado remoto.

Crocodilo com orelhas
Forma extinta e terrestre do réptil que viveu no interior paulista pode ter tido um grande pavilhão auditivo externo
© LAURO SIRGADO / WIKIMEDIA COMMONS
Jacaré-do-papo-amarelo tem um “tampão” de tecido mole onde no passado haveria orelhas
Jacaré-do-papo-amarelo tem um “tampão” de tecido mole onde no passado haveria orelhas.

Um grupo extinto de crocodilos carnívoros típicos da América do Sul, os baurusuquídeos, tinha provavelmente orelhas similares às dos mamíferos de hoje e um sistema auditivo mais refinado do que os pesquisadores da área imaginavam. A ideia é proposta por pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (Unesp) e da Universidade McGill (Canadá) em um trabalho publicado em 4 de fevereiro no Journal of Anatomy. Segundo os autores do estudo, esses répteis, que viveram em ambientes terrestres no período Cretáceo Superior, entre 100 e 66 milhões de anos atrás, apresentavam um ouvido externo avantajado, bem maior do que o de seus antecessores e do que o encontrado nos atuais jacarés e crocodilos. “Ter a capacidade de ouvir sons no ar deve ter sido importante para a origem e evolução dos crocodiliformes”, afirma o paleontólogo Felipe Montefeltro, professor do Departamento de Biologia e Zootecnia do campus de Ilha Solteira da Unesp, autor principal do estudo. “Naquela época, alguns deles viviam fora da água.” Uma boa audição facilita, por exemplo, a localização de presas em terra firme.

À medida que os crocodilos foram deixando os ambientes secos e migrando para o entorno do meio aquático, seu pavilhão auditivo teria sofrido modificações anatômicas e assumido outras funções. “O aparecimento de novas formas de crocodiliformes esteve associada a uma dramática alteração no ouvido externo”, diz o biólogo Hans Larsson, da universidade canadense. No lugar das antigas orelhas, os répteis, ao se tornarem anfíbios, teriam passado a exibir uma espécie de tampão composto de tecidos moles, um traço anatômico muito mais funcional em seu novo hábitat aquático. Hoje todas as espécies de crocodilos e jacarés vivem perto da água. A maioria é encontrada à beira de rios, embora existam formas marinhas.
Para embasar as conclusões do estudo, Montefeltro analisou coleções de fósseis de baurusuquídeos, abundantes no estado de São Paulo, e de outras formas extintas de crocodilos e dissecou exemplares de jacarés pertencentes a espécies viventes, como o jacaré-do-papo-amarelo (Caiman latirostris).

A estrutura anatômica analisada mais detalhadamente pelos pesquisadores foi a câmara meatal, nome técnico da caixa de ressonância que constitui o ouvido externo desses répteis. O trabalho foi feito no âmbito de um projeto temático sobre a origem e evolução dos dinossauros e outros répteis, coordenado por Max Langer, da Universidade de São Paulo (USP), campus de Ribeirão Preto.

Projeto
 
A origem e irradiação dos dinossauros no Gondwana (Neotriássico – Eojurássico) (nº 2014/03825-3); Modalidade Projeto Temático; Pesquisador responsável Max Langer (USP-Ribeirão Preto); Investimento R$ 1.706.876,45 (para todo o projeto).

Artigos científicos
 
SALES, M. A. F. et al. The “χ” of the matter: Testing the relationship between paleoenvironments and three theropod clades. PLoS One. 1° fev. 2016.

MONTEFELTRO, F. C. et al. The evolution of the meatal chamber in crocodyliforms. Journal of Anatomy. 4 fev. 2016.