terça-feira, 12 de dezembro de 2017

O sumiço da megafauna de Lagoa Santa

Estudo diz que mudanças climáticas e a presença humana podem ter levado à extinção de grandes herbívoros
MARCOS PIVETTA | ED. 259 | SETEMBRO 2017

© GOOGLE MAPS | FUNGI.MYSPECIES.INFO
Fungo Sporormiella encontrado na Lagoa Olhos d’Água funciona como marcador da presença de grandes herbívoros.

A extinção da chamada megafauna na América do Sul por volta de 11 mil atrás é tema de debates sem fim. Dois fatores costumam ser apontados como possíveis causas do desaparecimento de preguiças terrestres gigantes, mastodontes, gliptodontes (ancestrais dos atuais tatus) e outros animais que podiam pesar toneladas: mudanças climáticas, que teriam inviabilizado sua adaptação a um ambiente natural em mutação, e a chegada do homem moderno ao seu hábitat. Um estudo publicado em 18 de agosto na revista científica Quaternary Research usa uma metodologia alternativa para abordar essa questão em Lagoa Santa, em Minas Gerais, onde há sítios pré-históricos que atestam a presença humana e da megafauna.

O biólogo brasileiro Marco F. Raczka, que faz estágio de pós-doutorado no Instituto de Tecnologia da Flórida (Florida Tech), Estados Unidos, analisou a presença de vestígios fósseis de fungos do gênero Sporormiella, que funciona como um marcador da existência de grandes herbívoros em uma área.

Embora também contasse com carnívoros no topo da cadeia alimentar, como o tigre-dente-de-sabre, a megafauna era composta basicamente por herbívoros. “Nossas análises indicam que a população de grandes herbívoros já estava diminuindo em Lagoa Santa antes da chegada do homem”, explica Raczka. “Mas sua presença na região deve ter ajudado a acelerar o processo de extinção.” O artigo também é assinado pelo geólogo Paulo Eduardo de Oliveira, da Universidade de São Paulo (USP), e pelo paleoecólogo Mark Bush, do Florida Tech.

Raczka coletou vestígios de pólen, carvão e do fungo em dois corpos d’água da região mineira, a Lagoa Olhos d’Água e o Lago Mares, que se formaram por volta de 23 mil anos atrás. O fungo se reproduz no trato intestinal de herbívoros e é eliminado com as fezes.

Como a beira de lagos é um local comumente escolhido pelos animais para fazer suas necessidades, esses corpos d’água são áreas de concentração do fungo quando há (ou havia) herbívoros por perto. Segundo as análises, a quantidade do fungo nos dois lagos começou a decair por volta de 18 mil anos atrás, antes da chegada do homem a Lagoa Santa, e atingiu seu nível mais baixo entre 12 mil e 11 mil anos atrás, quando o Homo sapiens já tinha fincado pé por ali. O declínio da megafauna teria se iniciado em um período mais frio e úmido e seu fim, coincidido com um momento de aumento da temperatura. “O estudo não tem a pretensão de dar a resposta definitiva sobre a extinção da megafauna”, pondera Raczka. “Apenas estamos aplicando uma nova forma de análise sobre essa questão.” O fungo Sporormiella já foi empregado em estudos semelhantes  da Austrália, Estados Unidos e Peru.

Para o bioantropólogo Walter Neves, da USP, que estuda a região de Lagoa Santa, não faz sentido a suposição de que mudanças climáticas ou a caça possam ter levado ao desaparecimento da megafauna. “Não defendo a hipótese ambiental porque, antes de sua extinção, esses bichos resistiram a várias oscilações climáticas igualmente severas ao longo dos últimos 3 milhões de anos. Não há também sequer um ossinho de megafauna nos sítios arqueológicos do Brasil, muito menos em Lagoa Santa, que sustente a ideia de que houve caça em excesso”, comenta Neves. “Ninguém sabe por que a megafauna desapareceu.”

Leia também: Homo sapiens no centro da América do Sul

Artigo científico

RACZKA, M.F., BUSH, M.B. e OLIVEIRA,P.E. The collapse of megafaunal populations in southeastern Brazil. Quartenary Research. On-line. 17 ago, 2017.

Homo sapiens no centro da América do Sul

Sítio perto de Cuiabá indica presença do homem há 27 mil anos em Mato Grosso
MARCOS PIVETTA | ED. 259 | SETEMBRO 2017

Distante cerca de 80 quilômetros (km) a noroeste de Cuiabá, o município mato-grossense de Jangada está colado ao centro geográfico da América do Sul. Para qualquer lado que se ande, a visão do oceano, seja o Pacífico ou o Atlântico, somente aparece depois de percorridos ao menos 1.500 km. Nessa porção do Cerrado, a vegetação é mais densa e a serra das Araras, com altitudes entre 500 metros (m) e 800 m, pontua a paisagem. Em um abrigo sob rochas de difícil acesso, situado em um vale na parte sudeste da cadeia de montanhas, dois paredões calcários preservam um pedaço pouco conhecido da pré-história do Brasil e das Américas. Entre 1984 e 2004, o casal de arqueólogos Denis Vialou e Águeda Vilhena Vialou, do Museu Nacional de História Natural da França, coordenou escavações em duas áreas contíguas de 80 metros quadrados desse refúgio rupestre e encontrou indícios de que o homem moderno teria habitado a região em dois momentos: por volta de 27 mil anos e entre 12 mil e 2 mil anos atrás. Não há ossadas de Homo sapiens no local, mas uma série de vestígios indiretos de sua presença. Como a espécie humana teria se estabelecido em um ponto tão distante do litoral em tempos tão remotos é, no entanto, uma pergunta ainda sem resposta.

Uma síntese dos achados de duas décadas e dos estudos posteriores feitos com material obtido no abrigo Santa Elina, nome do sítio paleoarqueológico, ganhou as páginas da edição de agosto da revista científica Antiquity. As informações do artigo já tinham sido apresentadas em textos e até em livros escritos em português ou francês, mas não em inglês, e em uma revista internacional de peso da arqueologia. No trabalho, a brasileira Águeda e o francês Denis, com o auxílio de colaboradores, resumem os três tipos de vestígios da presença humana encontrados na região e as datações associadas a eles.

O primeiro são fragmentos de pedra que exibem marcas, como serrilhados, retoques e riscos, que só poderiam ter sido produzidas de forma artificial pela mão do homem com o auxílio de alguma ferramenta lítica. O segundo são ossos de dois exemplares de preguiças-gigantes do gênero Glossotherium descobertos em camadas geológicas com grande quantidade de artefatos de pedra trabalhados pelos habitantes do abrigo. “Encontramos dois adornos, com furos nas extremidades, feitos de osteodermas de preguiça”, comenta Águeda. Osteodermas são placas ósseas, semelhantes a escamas, que ficavam no dorso do animal. O terceiro tipo de vestígios compreende restos de fogueiras, de origem antrópica, presentes ao longo das camadas associadas à ocupação humana.



O material obtido em Santa Elina está guardado no Museu de Arqueologia e Etnologia da Universidade de São Paulo (MAE-USP), onde o casal de arqueólogos dá aulas durante dois meses por ano como professores convidados. Alguns de seus colaboradores brasileiros são também pesquisadores da instituição paulista, como os arqueólogos Levy Figuti e Veronica Wesolowski de Aguiar e Santos. O acervo do abrigo rupestre conta com 4 mil peças da indústria lítica, além de mais de 200 ossos de preguiças-gigantes. “O sítio apresenta, ainda, cerca de mil pinturas rupestres”, destaca Denis.

Nos paredões que protegem o abrigo, os desenhos, geralmente de figuras humanas, animais ou seres disformes, apresentam tons avermelhados, decorrentes do uso de hematita, principal forma do minério de ferro. A hematita era levada para o interior do sítio e esfregada contra blocos de pedra que formavam uma espécie de calçamento interno. Dessa forma, o homem pré-histórico obtinha o pigmento para seus desenhos. Esses blocos, alguns deles guardados no MAE-USP, apresentam ainda hoje manchas da cor do minério de ferro.
Diferentes amostras retiradas de Santa Elina, cujas escavações atingiram em alguns pontos 4 m de profundidade, foram submetidas a três técnicas de datação e os resultados foram convergentes. Mais de 50 amostras de carvão, restos de fogueiras por humanos encontrados nas camadas mais superficiais do sítio, foram datadas por carbono 14. A idade da maioria das amostras variou entre 2 mil e 12 mil anos e seis atingiram entre 10 mil e 20 mil anos. Lascas de madeira e microcarvões, provenientes de escavações mais profundas, também foram datados por esse método clássico e atingiram por volta de 27 mil anos. Dois ossos da megafauna, um retirado de uma camada mais superficial e outro oriundo de sedimentos mais profundos, foram submetidos ao chamado método urânio/tório. O primeiro obteve a idade de 13 mil anos e o segundo, de 27 mil anos. Três amostras de sedimentos contendo quartzo de camadas distintas (2,30 m, 3 m e 3,85 m de profundidade) foram datadas por termoluminescência óptica. As idades atingiram, respectivamente, 18 mil, 25 mil e 27 mil anos.

Escritos de índios
 
O casal franco-brasileiro tomou conhecimento da existência do abrigo Santa Elina no início dos anos 1980. Durante os meses que costumam passar no Brasil, Águeda e Denis foram convidados por um conhecido de Cuiabá para visitar sua fazenda em Mato Grosso, onde havia “escritos de índios” em pontos isolados da serra das Araras. A viagem foi proveitosa e rendeu a descoberta do abrigo rupestre recheado de pinturas e com rico material paleoarqueológico. Paralelamente às escavações em Santa Elina, a dupla, sempre com a colaboração de colegas e alunos de universidades brasileiras e francesas, também iniciou trabalhos de campo em outra parte de Mato Grosso. Perto de Rondonópolis, cerca de 300 km ao sul do município de Jangada, há um conjunto de mais de 170 sítios líticos denominado Cidade de Pedra. Além de pinturas, a região tem cerâmicas, adornos feitos com pedaços de hematita e uma abundância de resquícios de fogueiras antrópicas da pré-história. “Datamos carvões dessas fogueiras e os resultados indicam uma presença humana na Cidade de Pedra entre 6 mil e 2 mil anos atrás”, esclarece Águeda.

© REPRODUÇÃO DO LIVRO PRÉ-HISTÓRIA DE MATO GROSSO – VOL. 1 – SANTA ELINA | LÉO RAMOS CHAVES 
Adorno de 25 mil anos feito com osso de preguiça e artefato lítico modificado pelo homem.

A cronologia proposta por Águeda e Denis para os sítios mato-grossenses, em especial para o abrigo Santa Elina, sinaliza que o Homo sapiens pode ter se estabelecido muito antes do que se pensava no centro da América do Sul. No Brasil, apenas a região do Parque Nacional Serra da Capivara, em São Raimundo Nonato, no Piauí, apresenta indícios da presença humana tão ou mais antigos do que os de Santa Elina.

Desde a década de 1980, a arqueóloga brasileira Niède Guidon sustenta que essa região do Nordeste, onde existem 1.350 sítios arqueológicos conhecidos, teria sido povoada pelo homem algumas dezenas de milhares de anos ou até mesmo 100 mil anos atrás.

Durante muito tempo, as datações mais antigas defendidas por Niède, que se baseavam em análises de carvão de fogueira e posteriormente de material lítico trabalhado pelo homem, foram alvo de grande polêmica. Nos últimos anos, novos estudos apontam que a presença humana no Piauí parece realmente ultrapassar ao menos os 20 mil anos. “Não há nenhum problema em haver datações muito antigas em vários pontos das Américas, como é o caso de Santa Elina”, comenta Niède, diretora-presidente da Fundação Museu do Homem Americano (FUMDHAM), entidade civil que administra o parque em cooperação com o Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio) e o Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional (IPHAN).

Mudança de paradigma
 
A cronologia da chegada do Homo sapiens às Américas, o último continente a ser conquistado pelo homem moderno, tem passado por grandes revisões nos últimos 15 anos. “Houve uma mudança de paradigma”, explica a arqueóloga Adriana Schmidt Dias, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). “A ideia difundida por colegas norte-americanos de que a chamada cultura Clovis fora a primeira das Américas atualmente se mostra superada pela descoberta de sítios mais antigos em várias partes do continente. Hoje as revistas científicas estão mais abertas a trabalhos que reforçam essa linha.” Conhecida fundamentalmente por meio das pontas de pedra resgatadas em localidades do estado do Novo México, a cultura Clovis apresenta sítios que foram datados em, no máximo, 13 mil anos. Sua suposta primazia em termos de antiguidade se casava com a hipótese da chegada, mais ou menos nessa mesma época, do Homo sapiens ao continente americano via Beríngia, antiga porção de terra firme que conectava a Sibéria ao Alasca, e sua posterior dispersão pelas Américas por rotas internas.

© REPRODUÇÃO DO LIVRO PRÉ-HISTÓRIA DE MATO GROSSO – VOL. 2 – CIDADE DE PEDRA
Pintura rupestre de um dos 170 sítios pré-históricos da Cidade de Pedra, perto de Rondonópolis.

Enquanto essa abordagem predominou, sítios arqueológicos com indícios de serem mais antigos do que Clovis ou que não reforçavam a visão da entrada do homem moderno nas Américas pelo Alasca eram vistos com extrema desconfiança. O sítio chileno de Monte Verde tem sido, por exemplo, alvo de discussões acaloradas entre os arqueólogos desde a década de 1970, quando saíram os primeiros dados insinuando a presença do homem no sul do continente há 14,5 mil anos. A mais recente revisão do status de Monte Verde ocorreu em novembro de 2015, quando um estudo na revista PLOS ONE datou artefatos de pedra modificados por humanos em 18,5 mil anos.

Águeda e Denis evitam falar sobre como o homem teria chegado a Santa Elina, no coração da América do Sul, há mais de 25 mil anos. Devido à sua localização, o abrigo funciona como um refúgio natural em meio às elevações da cadeia de montanhas. É provável que a região tenha sido acessível por navegação fluvial desde tempos remotos, pois a serra das Araras está a 30 km do rio Cuiabá, um importante afluente da bacia do Paraná-Paraguai. “Não temos sítios arqueológicos de 25 mil anos em número suficiente nas Américas para esboçar uma rota provável”, diz Denis. “O que sabemos é que, há 10 mil anos, o homem já estava presente em todo o continente.”

Um levantamento publicado em 2013 na revista científica Quaternary International indica que, entre 13 mil e 8 mil anos atrás, o homem tinha se estabelecido em todas as grandes regiões e biomas do Brasil. O trabalho contabilizou dados de 90 sítios e 277 datações. “O homem provavelmente entrou nas Américas há pelo menos 18 mil anos”, sugere Adriana Dias, autora do estudo ao lado dos arqueólogos Lucas Bueno, da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), e James Steele, do University College London, no Reino Unido. “Mas a ocupação efetiva de todo o continente ocorreu por volta de 12 mil anos. Santa Elina é uma luzinha piscando no painel da colonização que atesta a possibilidade de ter havido um povoamento antigo no centro da América do Sul.”

Artigo científico
 
VIALOU, D. et al. Peopling South America’s centre: The late Pleistocene site of Santa Elina. Antiquity. vol. 91, 358, p. 865-84. ago. 2017

Vermes nada insignificantes

Túneis fossilizados sugerem que organismos complexos surgiram antes da explosão de diversidade do período Cambriano
MARIA GUIMARÃES | ED. 260 | OUTUBRO 2017

Revista Pesquisa FAPESP
Podcast: Juliana Leme
00:00 / 10:51
Marcas muito discretas, como fiapos embutidos em rochas retiradas de pedreiras na região de Corumbá, em Mato Grosso do Sul, por anos passaram despercebidas. “Nem enxergávamos”, lembra a paleontóloga Juliana Leme, do Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo (IGc-USP). Ela começou a trabalhar com esse material em 2010, estudando os fósseis dos primeiros seres vivos com esqueleto do planeta (ver Pesquisa FAPESP nº 199). Nos últimos anos, porém, ficou claro que ali há um tesouro ainda mais valioso: os tais fiapos são pistas deixadas por seres mais complexos do que se esperava entre 541 milhões e 555 milhões de anos atrás, quando se imaginava existir apenas organismos bem mais simples.

Os fiapos são, de acordo com artigo publicado em setembro na revista Nature Ecology & Evolution, túneis deixados por vermes muito pequenos conhecidos como nematoides. Naquele momento de evolução da vida, caracterizado por organismos moles habitando a superfície, foi uma surpresa encontrar indícios de vermes que se locomoviam por contração muscular e escavavam o sedimento, mesmo que chegassem apenas a alguns milímetros (mm) de profundidade. É o registro mais antigo de fósseis de animais conhecidos como meiofauna, seres de no máximo 1 mm que habitam o sedimento no fundo do mar ou em corpos de água doce.

A região de Corumbá, agora parte do Pantanal, naquela época era mar. As rochas da região já eram muito procuradas pelos paleontólogos por conterem vestígios da fauna conhecida como biota de Ediacara, que começou a surgir entre 580 milhões e 560 milhões de anos atrás, como os gêneros Corumbella e Cloudina. Por isso, quando o paleobiólogo britânico Martin Brasier, da Universidade de Oxford (Reino Unido), veio à USP em 2012 como professor visitante, ele foi visitar a área e levou seu então aluno de mestrado, Luke Parry. Eles também não enxergaram os sutis riscos nas amostras de rocha que levaram para continuar e aprofundar os estudos.

De volta à Inglaterra, Parry examinou as amostras usando a técnica de microtomografia tridimensional por raios X e então enxergou os túneis que chegam a mergulhar 7 mm na superfície, atravessando camadas de sedimento. Mais do que isso, as marcas feitas pelos antigos moradores dos túneis indicam o tipo de movimento que faziam, deixando espaços ligeiramente mais alargados, como se fossem gomos. Trata-se, segundo os pesquisadores, de cicatrizes de contrações musculares, marcas de organismos classificados como bilaterais, já portadores de certa complexidade morfológica. Os túneis são preenchidos com pirita, um material diferente da camada de sedimentos externa, indicando que ali havia muco orgânico.

O achado era surpreendente em rochas da Formação Guaicurus, do início do Cambriano. Nessa época, 541 milhões de anos atrás, começou a grande diversificação conhecida como Explosão Cambriana da Vida, quando surgiu boa parte dos filos que deram origem à biodiversidade atual. O orientador, Brasier, faleceu em 2014 em um acidente, mas Parry continuou o trabalho e este ano terminou o doutorado. É ele o primeiro autor do artigo agora publicado.

Em 2016, em parceria com o paleobiólogo Alex Liu, da Universidade de Cambridge, Parry e os pesquisadores brasileiros encontraram vestígios dos mesmos organismos em amostras retiradas de outra camada, mais antiga, na Formação Tamengo. A descoberta foi mais surpreendente ainda, já que os fósseis ali armazenados são mais antigos e, ainda por cima, podem ser datados graças à presença de cinzas vulcânicas coletadas pelo geólogo Paulo Boggiani, do IGc. Essa datação, considerada confiável, também foi feita na Inglaterra e atesta a existência desses organismos antes do Cambriano. Camadas de cinzas vulcânicas ainda não foram encontradas na Formação Guaicurus, o que torna mais complicada a datação de fósseis encontrados nela.

De volta ao passado
 
Como não se pode falar em comprovação em ciência, sobretudo quando se trata de acontecimentos tão antigos, os pesquisadores são cautelosos. “Se nossa interpretação estiver correta, significa que já havia organismos complexos antes da Explosão Cambriana da Vida”, sugere Juliana, da USP. Esses animais já estariam modificando o ambiente ao perfurar o sedimento e assim levar oxigênio para as camadas internas, possivelmente tornando o meio mais hospitaleiro para a colonização por outras formas de vida. É o que o biólogo Cleber Diniz pretende investigar mais a fundo durante o doutorado em curso, sob orientação de Juliana. “Eu estava estudando Corumbella, mas descobri que havia algo muito mais desconhecido para explorar”, conta. Ele já fez uma coleta detalhada, camada por camada, em pedreiras da região, e já sabe onde estão os vestígios de nematoides.

Nos próximos anos, um grupo de cerca de 15 docentes brasileiros e estrangeiros, e seus estudantes, devem esmiuçar esses achados no âmbito de um projeto de pesquisa coordenado pelo geólogo Ricardo Trindade, do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP. Por enquanto, Juliana comemora o fato de hoje o Brasil estar no mapa dos estudos do Pré-Cambriano. Literalmente: no início da colaboração entre o grupo da USP e os colegas do Reino Unido, Mato Grosso do Sul não era considerado importante para se entender esse momento geológico.

Projeto
 
O Sistema Terra e a evolução da vida durante o Neoproterozoico (nº 16/06114-6). Modalidade Projeto Temático; Pesquisador responsável Ricardo Ivan Ferreira da Trindade (USP); Investimento R$ 4.305.689,93.

Artigo científico
 
PARRY, L. A. et al. Ichnological evidence for meiofaunal bilaterians from the terminal Ediacaran and earliest Cambrian of Brazil. Nature Ecology & Evolution. n. 1, p. 1455-64. 11 set. 2017.

A linguagem química dos insetos

No interior das colônias, abelhas e formigas se reconhecem e se organizam por meio de compostos que recobrem seus corpos
CARLOS FIORAVANTI | ED. 260 | OUTUBRO 2017

Revista Pesquisa FAPESP
Podcast: Fabio Santos do Nascimento
00:00 / 09:55
Como os insetos sociais – abelhas, vespas, formigas e cupins – se reconhecem, organizam-se e dividem as tarefas na completa escuridão de suas colônias? Em 2003, ao planejar sua pesquisa de pós-doutorado na Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (FFCLRP-USP), o biólogo Fábio Santos do Nascimento verificou que as análises genéticas e os estudos de comportamento não ofereciam uma resposta satisfatória para essa pergunta.

Em busca de alternativas, ele começou a estudar um grupo de compostos químicos produzidos pelos insetos, os hidrocarbonetos cuticulares (HCCs), que chamavam a atenção também de grupos de pesquisa dos Estados Unidos e da Europa.

Nascimento e o químico Norberto Peporine Lopes, professor da Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP) da USP, logo observaram que os HCCs indicam se a abelha, vespa, formiga ou cupim é macho ou fêmea, operária ou rainha. Cada indivíduo, espécie e colônia apresenta sutis variações na composição dos HCCs que as diferenciam. Esses compostos se mostraram fundamentais também para a divisão de tarefas entre as castas e a coesão das colônias. 

Ao liberar HCCs, as rainhas indicam que estão férteis e inibem o ímpeto de acasalamento das operárias, de acordo com um estudo do grupo da USP publicado em junho de 2017 na revista Nature Ecology & Evolution. “É a sinalização química induzida pelas rainhas que mantém as operárias dedicadas à limpeza e à guarda do ninho ou à busca de alimentos”, conta Nascimento, contratado em 2009 como professor da FFCLRP. As equipes de Ribeirão Preto verificaram também que as rainhas de abelhas Melipona scutellaris espalham HCCs sobre os compartimentos em que depositam seus ovos, sinalizando que as operárias não devem mexer ali.

Produzidos por glândulas subcutâneas, os HCCs formam a cera amarelada que reveste o esqueleto externo dos insetos. São substâncias formadas apenas por átomos de carbono e hidrogênio organizados em longas estruturas lineares com ligações simples ou duplas entre os carbonos. “A posição das ligações duplas entre os átomos de carbono varia segundo a espécie ou o gênero dos insetos”, diz Lopes. “E a variação nas estruturas dessas moléculas permite o reconhecimento de indivíduos da mesma colmeia e torna possível o dialeto entre eles.” Em 2003, quando começou a trabalhar com Nascimento, seus equipamentos de análise química caracterizavam hidrocarbonetos com até 40 carbonos, mas agora uma nova técnica de espectrometria de massa adotada em seu laboratório permite a identificação de compostos de cadeia ainda mais longa, com 60 carbonos, que também se mostraram diferentes entre machos e fêmeas e entre rainhas e operárias.

Contato revelador
 
Essa forma de comunicação depende do contato físico entre os insetos. Uma formiga, por exemplo, reconhecerá que outra formiga é da mesma espécie ou da mesma colônia tocando seu corpo – principalmente a cabeça – com as antenas, dotada de poros ou receptores próprios para a identificação dos HCCs. Por essa razão é que os mais de mil HCCs já identificados são chamados de feromônios superficiais ou de contato. Essa classificação os diferencia dos feromônios sexuais, liberados no ar pelas fêmeas aptas a procriar.

“Nas colmeias, os insetos sociais se comunicam principalmente através de sinais químicos”, informa Lopes. “Fora da colônia, a primeira forma de comunicação entre as espécies é a visual. Se um inseto da mesma espécie ou de outra tentar invadir o formigueiro, as formigas vão reconhecê-lo como inimigo e o atacarão de imediato.” Quando há luz, as vespas Polistes satan se reconhecem também por meio de sinais peculiares em suas faces, de acordo com um estudo conduzido pela bióloga Ivelize Tannure Nascimento, da USP de Ribeirão Preto, e publicado em 2008 na Proceedings of the Royal Society B.
© LÉO RAMOS CHAVES
A formiga Dinoponera australis reconhece, por meio de compostos químicos captados pela antena, se outra da mesma espécie é macho ou fêmea

Dois dias depois de saírem do ovo, as vespas já produzem o HCC característico da colônia, por causa do contato com os outros integrantes do grupo. A composição dessas substâncias pode mudar, em resposta, por exemplo, à variação na dieta. Sob a orientação de Nascimento, o biólogo Lohan Valadares dividiu uma colônia de saúvas em dois grupos e alimentou um com folhas e pétalas de rosa e outro com folhas de extremosa (Lagerstroemia sp.), árvore de flores rosa usada na arborização urbana. Depois, ele colocou as formigas de um grupo em outro. As que chegavam eram hostilizadas. As análises indicaram que o cheiro das formigas tinha mudado depois da alteração da dieta. “Como o perfil químico dos hidrocarbonetos cuticulares se alterou, as formigas que faziam parte de uma mesma colônia deixaram de se reconhecer”, comenta Nascimento.

A habilidade de produzir esses compostos deve ter surgido antes mesmo de os insetos começarem a viver em colônias, há cerca de 100 milhões de anos. Os biólogos Ricarda Kather e Stephen Martin, da Universidade de Salford-Manchester, Inglaterra, examinaram o perfil químico dos HCCs de 241 espécies de insetos, incluindo 164 de hábitos sociais, da ordem Hymenoptera — a maior desse grupo, com 130 mil espécies. Como detalhado em um estudo de 2015 na Journal of Chemical Ecology, espécies solitárias apresentaram um perfil de HCCs tão complexo quanto o das sociais.

Outro grupo da Inglaterra indicou que as antenas – ao menos as das formigas Iridomyrmex purpureus – não apenas recebiam, mas também transmitiam sinais químicos, desse modo ampliando a conclusão do psiquiatra e entomologista suíço Auguste-Henri Forel (1848-1931). No final do século XIX, Forel mostrou que as antenas funcionavam como órgãos capazes de captar sinais químicos ao remover as antenas de quatro espécies de formigas e observar que os insetos se desorientavam e amontoavam-se, independentemente da espécie.

Formigas desnorteadas
 
Sem HCCs, do mesmo modo, os insetos ficam desnorteados e a organização social se quebra. No laboratório de comportamento e evolução da Universidade Rockefeller, nos Estados Unidos, a equipe do biólogo Daniel Kronauer desativou o gene orco, responsável pela produção de receptores dos HCCs, em formigas da espécie Ooceraea biroi, originária do Japão. Assim que saíam da fase larval e tornavam-se adultas, as formigas geneticamente alteradas mostravam de imediato um comportamento incomum para a espécie: não andavam mais em linha, mas se moviam sem direção, a esmo, como detalhado em um artigo de dezembro de 2016 na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Os pesquisadores observaram também mudanças nas estruturas cerebrais das formigas, o que indicou que os insetos precisariam dos receptores de odor para o cérebro se desenvolver corretamente.

Os HCCs explicam comportamentos intrigantes dos insetos sociais – e não só o fato de viverem se tocando com as antenas. “Depois de se sujarem ou saírem da água, as formigas se limpam ou se enxugam com as pernas como forma de recuperar a camada de hidrocarbonetos que cobre seu corpo. De outro modo, os guardas da colônia não os reconheceriam e não os deixariam entrar”, exemplifica Nascimento. Outro mistério resolvido se refere ao fato de as abelhas operárias da espécie Melipona scutellaris decapitarem as rainhas virgens com sete dias, quando poderiam atrair os machos interessados na cópula. Tocando o corpo – principalmente a cabeça – das rainhas virgens, as operárias percebem que o HCC delas é diferente do das rainhas fecundas. A percepção dessa diferença induz à matança, concluiu o biólogo Edmilson Souza, professor da Universidade Federal de Viçosa, em Minas Gerais. Não haveria grandes danos à colmeia porque as rainhas das colônias de abelhas sem ferrão como a uruçu produzem com frequência ovos que originam rainhas.

Ao unirem biologia e química, esses estudos estão complementando os trabalhos sobre genética das abelhas, iniciados pelo geneticista paulista Warwick Kerr na década de 1950, e os de biologia do comportamento de insetos sociais, com a bióloga Vera Imperatriz Fonseca, a partir da década de 1970, e exigem uma visão multidisciplinar dos pesquisadores. “Aqui no laboratório”, conta Nascimento, “todo aluno e pesquisador, mesmo sendo biólogo, tem de ser um pouco químico, aprender a usar o cromatógrafo e a interpretar os resultados que produzirem”.

© RHAINER GUILLERMO FERREIRA / UFSCAR
Uma rede de canais, as traqueias…

As asas vivas de uma libélula
Encontrada no Cerrado e conhecida como morpho por sua semelhança com um gênero de borboletas predominantemente azuis, a libélula Zenithoptera lanei pode ter se tornado o primeiro caso de um inseto adulto com asas constituídas por tecido vivo – e não morto, como se pensava.

O biólogo Rhainer Guillermo Ferreira, professor da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), identificou por meio de imagens de microscopia eletrônica uma rede de canais – as traqueias – em meio às membranas das asas de um azul intenso dessa espécie.
© ANA COTTA / WIKIMEDIA
…contribui para o azul das asas da Zenithoptera lanei

Como detalhado em um artigo publicado em setembro de 2017 na revista Biology Letters, as traqueias têm um diâmetro variando de 3 a 200 nanômetros e devem abastecer com oxigênio as células que produzem uma cera espessa que recobre as asas. Segundo Ferreira, a cera deve refletir a radiação ultravioleta, o que ao mesmo tempo acentua a cor azul das asas e protege o inseto do excesso de luz solar. “Uma das indicações de que as células das asas estão vivas é que o azul perde o brilho rapidamente depois que a libélula morre”, diz ele.

A rede de traqueias deve também contribuir para a sustentação das asas e para o controle da temperatura desses insetos. “Por enquanto, essa espécie é a única com esse tipo de estrutura”, afirma. “Examinamos outras 40 espécies de libélulas e não encontramos nada parecido.”

Projetos
 
1. Avaliação dos mecanismos exógenos e endógenos que influenciam a variabilidade dos hidrocarbonetos cuticulares em insetos sociais neotropicais (nº 15/25301-9); Modalidade Auxílio à Pesquisa – Regular; Pesquisador responsável Fábio Santos do Nascimento; Investimento R$ 191.870,92.

2. Metabolismo e distribuição de xenobióticos naturais e sintéticos: Da compreensão dos processos reacionais à geração de imagens teciduais (nº 14/50265-3); Modalidade Projeto Temático; Pesquisador responsável Norberto Peporine Lopes; Investimento R$ 1.137.805,87.

Artigos científicos

KATHER, R. e MARTIN, S. J. Evolution of Cuticular Hydrocarbons in the Hymenoptera: a Meta-AnalysisJournal of Chemical Ecology. v. 41, n. 10, p. 871-883, 2015.

McKENZIE, S. K. et al. Transcriptomics and neuroanatomy of the clonal raider ant implicate an expanded clade of odorant receptors in chemical communicationPNAS. v. 113, n. 49, p. 14091-6, 2016.


NUNES, T. M. et al. Evolution of queen cuticular hydrocarbons and worker reproduction in stingless bees. Nature Ecology & Evolution. v. 1, 0185, 2017


TANNURE-NASCIMENTO, I.C. et al. The look of royalty: visual and odour signals of reproductive status in a paper wasp. Proceedings of the Royal Society B. v. 275, p. 2555-61, 2008.


GUILLERMO-FERREIRA, R. et al. The unusual tracheal system within the wing membrane of a dragonflyBiology Letters. v. 13 (5), 20160960, 2017.

Brasil vizinho da China

Rochas ricas em grafita sugerem que porções dos dois países e da África já estiveram unidas há quase 2 bilhões de anos
VICTÓRIA FLÓRIO | ED. 261 | NOVEMBRO 2017

© DANIEL SCHWEN / WIKIMEDIA
Análises de grafitas como estas ajudam a reconstituir a formação e a fragmentação de supercontinentes

Em 2016, durante uma expedição ao norte da China, o geólogo Wilson Teixeira, professor do Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo (IGc-USP), notou uma semelhança entre as rochas ricas em grafita da região de Jiao-Liao-Ji e as do município de Itapecerica, no estado de Minas Gerais. De volta ao Brasil, ele e outros quatro geólogos confirmaram sua conclusão. Os depósitos de grafita brasileira e a chinesa se formaram há cerca 2 bilhões de anos, durante o período geológico Proterozoico, quando surgiram organismos unicelulares mais evoluídos.

Detalhadas em um artigo publicado em maio deste ano na revista Precambrian Research, a idade da grafita e as características das rochas em que ela está incrustrada levaram os pesquisadores a propor que a região de Itapecerica e a de Jiao-Liao-Ji, hoje separadas por quase 17 mil quilômetros de distância, já foram vizinhas naquele passado distante, quando integraram um dos mais antigos supercontinentes da Terra, o Colúmbia.

Os geólogos estimam que o ápice da formação do Colúmbia ocorreu entre 1,9 bilhão e 1,8 bilhão de anos atrás como resultado da colisão do que hoje são partes dos atuais continentes. O supercontinente teria existido até por volta de 1,4 bilhão de anos atrás, quando começou a se desfazer em consequência do movimento de placas tectônicas, os imensos blocos que compõem a camada rochosa mais externa do planeta.

No artigo da Precambrian Research, Teixeira e os geólogos Maria Helena Hollanda, da USP, Elson Paiva Oliveira, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), Elton Luis Dantas, da Universidade de Brasília (UnB), e Peng Peng, da Academia de Ciências da China, propõem que uma região que inclui parte dos estados de Minas Gerais e da Bahia, na América do Sul, e da região do Congo, no oeste da África, poderia estar soldada no passado remoto ao norte da China no interior do Colúmbia.
A principal evidência dessa união são as idades das rochas ricas em grafita e as condições geológicas em que foram geradas em Minas Gerais e na China. “Esse mineral se forma em condições de elevada temperatura e pressão e, por isso, sinaliza regiões onde ocorreram gigantescas colisões entre continentes pretéritos”, explica Teixeira. Segundo ele, o fato de a grafita brasileira e a chinesa terem idades semelhantes indica que se originaram de processos de colisão ocorridos ao mesmo tempo ou em tempos próximos. O Brasil detém 27% das reservas mundias de grafita e a China, 56%.


Segundo Teixeira, caso o que é hoje parte da América do Sul tenha há 1,9 bilhão de anos de fato se avizinhado da região que corresponde ao norte da China, é quase certo que ali também estivessem partes do que seria a África. Nas últimas décadas, acumularam-se evidências de que Minas Gerais e Bahia estiveram unidas no passado remoto ao continente africano, formando uma estrutura geologicamente estável chamada cráton do São Francisco-Congo.

“Muito se debate sobre a configuração do Colúmbia”, conta o geofísico Manoel D’Agrella, professor do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP. Ele é especialista em paleomagnetismo, área da geofísica que estuda a intensidade e a orientação do campo magnético da Terra que permanecem registradas nas rochas – as informações magnéticas registradas nelas revelam sua localização no planeta no momento em que se formaram.

Nos últimos anos, D’Agrella e sua equipe tentam estabelecer as posições sucessivas que a região norte da América do Sul, o chamado cráton Amazônico, teria ocupado ao longo da existência do Colúmbia, como detalhado em um artigo de 2016 na revista Brazilian Journal of Geology. Ele começou a analisar rochas de Minas Gerais para verificar se as características magnéticas correspondem às da posição sugerida por Teixeira e seu grupo para os crátons São Francisco-Congo e Norte Chinês no Colúmbia. Muitos modelos propostos para explicar a disposição de partes dos atuais continentes no Colúmbia não consideram a formação São Francisco-Congo justaposta ao norte da China, que, em muitos casos, aparece unido ao que corresponde à atual Austrália.

A existência do Colúmbia foi sugerida em 2002 pelos geólogos John Rogers, da Universidade da Carolina do Norte, no Estados Unidos, e Madhava Santosh, da Universidade de Geociências de Beijing, na China, e, com base em semelhanças entre as formações rochosas da Índia e da região do rio Colúmbia, no estado norte-americano de Washington. Com o rompimento do Colúmbia, seus fragmentos teriam se rearranjado por volta de 1,1 bilhão de anos, formando o supercontinente Rodínia, que depois também se fragmentou. Dos fragmentos de Rodínia originaram-se a Laurásia, formada pela América do Norte, Groelândia, Europa e o norte da Ásia, e o Gondwana, que reuniria América do Sul, África, Austrália, Índia, Antártida e Madagascar. Por causa da movimentação das placas tectônicas, que se afastam ou se aproximam umas das outras com velocidades da ordem de centímetros por ano, os geólogos esperam que nos próximos 250 milhões de anos um novo supercontinente deva surgir: a Amásia, resultado da aproximação da América do Norte com a Ásia.

Projetos
 
1. Evolução de terrenos arqueanos do Cráton São Francisco e Província Borborema: Implicações para processos geodinâmicos e paleoambientais globais (nº 12/15824-6); Modalidade Projeto Temático; Pesquisador responsável Elson Paiva de Oliveira (Unicamp); Investimento R$ 3.696.059,08.

2. Caracterização tectônica dos greenstore belts rio das Mortes, Nazareno e Dores de Campo: Implicações para a evolução crustal do cinturão mineiro (nº 09/53818-5); Modalidade Auxílio à Pesquisa – Regular; Pesquisador responsável Wilson Teixeira (USP) Investimento R$ 357.590,53.

Artigos científicos
 
TEIXEIRA, W. et al. U-Pb geochronology of the 2.0 Ga Itapecerica graphite-rich supracrustal succession in the São Francisco Craton: Tectonic matches with the North China craton and paleogeographic inferences. Precambrian Research. v. 293, p. 91-111. mai 2017.

D’AGRELLA FILHO, M. et al. Paleomagnetism of the Amazon craton and its role in paleocontinents. Brazilian Journal of Geology. v. 46, n. 2, p. 275-99. 2016.

Pterossauros nasciam imaturos para o voo

Análise de ovos com embriões fossilizados sugere que filhotes desses répteis alados passavam longo tempo em solo
MARCOS PIVETTA | Edição Online 19:06 30 de novembro de 2017

© WANG, X. ET AL. SCIENCE. 2017
Ovos fossilizados de pterossauro encontrados na província de Xinjiang, noroeste da China

Os filhotes de pterossauros, répteis alados já extintos, contemporâneos aos dinossauros, rompiam seus ovos prontos para andar, mas não para bater asas e ganhar os ares. Assim que nasciam, os ossos da cintura estavam formados. Isso permitia que eles se apoiassem sob as patas traseiras e dessem os primeiros passos. Porém, a estrutura óssea que dá suporte aos movimentos do músculo peitoral, essencial para sustentar o voo, ainda não estava totalmente constituída. Os recém-nascidos também não tinham todos os dentes, limitação que provavelmente os impedia de se alimentar sozinhos. Para sobreviver até que os ossos de apoio das asas e os dentes estivessem completos, os filhotes tinham de permanecer um bom tempo sob o cuidado dos pais.

Esse cenário sobre o desenvolvimento embrionário e os primeiros movimentos, ainda tímidos, dos filhotes de pterossauros é sugerido em um estudo feito por paleontólogos brasileiros e chineses publicado na edição de 1º de dezembro da revista científica Science. Com o auxílio de imagens de tomografia computadorizada, o grupo analisou o interior de 16 ovos de pterossauros da espécie Hamipterus tianshanensis, que viveu há cerca de 120 milhões de anos, no período geológico Cretáceo Inferior. Com cerca de 5 centímetros de altura, os ovos não se encontravam achatados e mantinham sua tridimensionalidade.

Essa característica rara permitiu examinar por meio dessa técnica de imagens a estrutura óssea dos embriões parcialmente preservados nos ovos em diferentes estágios de desenvolvimento. “Não é possível saber quanto tempo ainda seria necessário para que esses embriões se formassem por completo e gerassem filhotes”, comenta o paleontólogo Alexander Kellner, do Museu Nacional da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), principal autor do trabalho ao lado de Xiaolin Wang, do Instituto de Paleontologia de Vertebrados e Paleoantropologia da Academia Chinesa de Ciências, de Beijing. “O descompasso entre o desenvolvimento dos ossos da cintura e os da musculatura peitoral indica que os pterossauros não conseguiam voar ao nascer.” Também participaram do estudo outros pesquisadores chineses e as paleontólogas Taissa Rodrigues, da Universidade Federal do Espírito Santo (Ufes), e Juliana Sayão, da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), além de Renan Bantim, que acaba de concluir o doutorado.
© WANG, X. ET AL. SCIENCE. 2017
Bloco de arenito encontrado na província de Xinjiang, noroeste da China​, ​contendo ovos e ossos fossilizados de pterossauro

Os fósseis estudados em detalhe fazem parte de um conjunto de 215 ovos desses répteis incrustados em um bloco de arenito de pouco mais de 3 metros quadrados, que foi encontrado na bacia de Turpan-Hami, área desértica da província autônoma de Xinjiang, no noroeste da China. O achado é, de longe, o maior em termos de número de ovos de pterossauros descobertos uma localidade. Menos de 10 ovos de pterossauros haviam sido encontrados até hoje e apenas seis exibiam tridimensionalidade: um da Argentina e outros cinco dessa mesma região chinesa, também do Hamipterus tianshanensis. O bloco de arenito com as duas centenas de ovos também continha dezenas de ossos de exemplares juvenis e adultos do Hamipterus tianshanensis, espécie descrita em 2014 por Kellner e Wang a partir de ossos de 40 exemplares incompletos dos répteis.

Foi nesse trabalho de três anos atrás que a dupla apresentou a ideia de que a região de Turpan-Hami pode ter sido um berçário de pterossauros, que teriam uma vida gregária ao menos durante o período em que cuidariam dos filhotes recém-nascidos. As fêmeas não chocavam seus ovos.
Elas os enterravam. Os ovos de pterossauros não se parecem muito com os das aves. São maleáveis e lembram mais os de lagartos e cobras. Apresentam uma fina casca externa de calcário, seguida de uma membrana. Não se sabe de que tamanho seriam os ninhos desses répteis. Os paleontólogos estimam que as fêmeas botavam apenas dois deles de cada vez. “Os pterossauros adultos deviam ficam perto dos ninhos para proteger os ovos de predadores”, destaca Kellner, que fez uma réplica do bloco de arenito com as duas centenas de ovos para expor no Museu Nacional.

Em comentário publicado na mesma edição da Science que traz o artigo dos pesquisadores brasileiros e chineses, o especialista em reprodução de aves e répteis Denis Charles Deeming, zoólogo da Universidade de Lincoln, no Reino Unido, elogia a descoberta, sobretudo pelo número de ovos encontrados ao lado de ossos fossilizados de pterossauros juvenis e adultos. Deeming diz, no entanto, que o achado deixa muitas perguntas sem resposta. “Os ovos eram enterrados na areia ou cobertos por vegetação? O tamanho do ninho se limitava a dois ovos? Por que tantos ovos apresentam sinais de desidratação?”, indaga. Os pterossauros, que existiram entre 230 milhões e 66 milhões de anos atrás, costumavam viver perto de áreas costeiras ou de lagoas e se alimentavam de peixes. Os fósseis da região de Turpan-Hami são um dos poucos desses répteis alados que habitavam no interior de um continente.

Artigo científico
 
WANG, X. et al. Egg accumulation with 3D embryos provides insight into the life history of a pterosaur. Science. 1º dez. 2017.

terça-feira, 5 de dezembro de 2017

Atlas de répteis destaca Cerrado e Caatinga como regiões importantes para conservação

05 de dezembro de 2017


Maria Fernanda Ziegler | Agência FAPESP – Um grupo internacional de pesquisadores mapeou mais de 10 mil espécies de répteis terrestres, preenchendo uma lacuna no Atlas da Vida, a primeira síntese global da distribuição de vertebrados terrestres. Como os répteis representam um terço da diversidade de vertebrados terrestres, a confecção do mapa da distribuição de répteis tem impacto importante em iniciativas de conservação.

Atlas de répteis destaca Cerrado e Caatinga como regiões importantes para conservação Primeiro mapeamento global de répteis é incluído no Atlas da Vida de vertebrados. Iniciativa propõe novas estratégias para a conservação da biodiversidade (foto: Márcio Martins)


O mapeamento da distribuição de aves, mamíferos e anfíbios já havia sido concluído em 2008, mas os répteis não foram incluídos porque as prioridades da União Internacional para a Conservação da Natureza (IUCN), que centralizava esses esforços juntamente com ONGs de conservação, foram dirigidas para outros grupos de organismos.

Desde então, o conhecimento sobre répteis aumentou muito, o que permitiu o mapeamento de 6.110 espécies de lagartos, 3.414 de serpentes e 322 de quelônios. Os dados completam o mapa global das mais de 31 mil espécies dos vertebrados tetrápodes (grupo que exclui os peixes), com cerca de 5 mil mamíferos, 11 mil aves e 6 mil anfíbios.

O mapeamento dos répteis foi descrito em Nature Ecology & Evolution, em um trabalho liderado por pesquisadores das universidades Oxford e de Tel Aviv, que contou com a colaboração de outras 30 instituições de 13 países. Quatro cientistas brasileiros, sendo dois da Universidade de São Paulo, um da Universidade de Brasília e um do Museu Paraense Emílio Goeldi, participaram do estudo e coordenaram parte do mapeamento na América do Sul, junto com pesquisadores do Equador e da Colômbia.
O mapeamento revelou padrões inesperados e regiões de alta biodiversidade em zonas não consideradas prioritárias para conservação. Entre elas estão a Caatinga e o Cerrado brasileiros e a região sul dos Andes no Chile. Outras regiões que mostraram ser pontos de alta biodiversidade são o deserto central da Austrália, o sul da África, as Estepes Euroasiáticas e a Península Arábica.
“Ao inserir répteis no Atlas da Vida – que têm padrões de distribuição diferentes de mamíferos, aves e anfíbios – surgem algumas áreas inesperadas. Isso ocorre porque a fisiologia dos répteis permite que eles se adaptem bem melhor em áreas abertas, não florestais, em geral negligenciadas quanto à diversidade biológica”, disse Cristiano Nogueira, pesquisador do Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo (USP) e um dos autores do estudo, à Agência FAPESP.

“No Brasil, sabemos que boa parte dos lagartos tem a distribuição centrada em áreas abertas ou semiáridas, como o Cerrado e a Caatinga, e existem várias espécies endêmicas nessas regiões. Em geral, áreas que concentram muitas espécies endêmicas são insubstituíveis, e sempre surgem como prioridades, ainda mais quando negligenciadas em estratégias anteriores”, disse Nogueira, cujo estudo tem apoio da FAPESP por meio do programa Jovens Pesquisadores em Centros Emergentes.

Importância local

Embora a diversidade de lagartos seja muito maior que a de serpentes, localmente é comum haver maior diversidade dessas últimas. “Podemos encontrar, em áreas extensas, uma mesma espécie de serpente, pois elas em geral apresentam distribuições mais amplas; já as espécies de lagartos variam muito de uma área para outra”, disse Nogueira.
Segundo ele, essa questão ressalta a importância do estudo de répteis, principalmente de lagartos, para a conservação. “Com um mapeamento detalhado, percebemos cada vez mais que uma grande unidade de paisagem, como a Amazônia, não é algo único. O Escudo das Guianas, por exemplo, tem uma diversidade de fauna completamente diferente da encontrada ao sul do rio Amazonas. Por isso, sem conhecer em detalhe a distribuição e diversidade dos organismos, é muito difícil elaborar boas estratégias de conservação”, disse.
O mesmo ocorre com o Cerrado, a Mata Atlântica e outras regiões naturais do continente. No Cerrado, com os dados detalhados pelo mapeamento de répteis, estudos anteriores puderam delimitar, pelo menos, 13 grandes subunidades biogeográficas.

Nogueira explica que a parte Sul do Cerrado– que abrange São Paulo, Minas Gerais e parte do Mato Grosso do Sul – é a mais ameaçada e abriga uma fauna de répteis diferente do Cerrado Central – Brasília, Chapada dos Veadeiros –, que, por sua vez, também difere do Cerrado do Oeste da Bahia.
“Com o mapeamento da distribuição de animais podemos ter uma visão mais detalhada dessas subunidades, pois a conservação em cada uma delas exige estratégias diferentes e localizadas”, disse.

Impacto na Lista Vermelha

Nogueira explica que as listas da União Internacional para a Conservação da Natureza (IUCN) costumam ser feitas em reuniões de pesquisadores, antes da confecção dos mapas detalhados. “Normalmente, os mapas de distribuição usados em conservação são incompletos, algumas vezes feitos durante as oficinas de avaliação, em reuniões de alguns dias, sem haver um esforço prévio de confecção dos mapas e revisão de registros de ocorrência. Desta vez, foi feito ao contrário: primeiro o mapa dos répteis e depois a lista. Com isso, as reuniões e discussões de ameaça foram muito mais embasadas, pois utilizaram dados com milhares de pontos anteriormente revisados pelos pesquisadores e mapas que vinham sendo aperfeiçoados continuamente há alguns anos”, disse.
Um exemplo dessa melhora foi a redução de espécies na categoria “dados deficientes” das Listas Vermelhas da Fauna Brasileira, que seguiram as diretrizes da IUCN. “Em anfíbios, que teve a lista feita antes do mapeamento mais detalhado, cerca de 20% das espécies estão como dados deficientes. Em serpentes, essa taxa é de 6%. Isso tem relação com a qualidade dos mapas. O nível de segurança na tomada de decisões quando se tem bons mapas aumenta muito”, disse Nogueira.

Para os pesquisadores, além da importância nas listas brasileiras de espécies ameaçadas, o mapeamento dos répteis tem relevância global na conservação das espécies.

“As avaliações de risco de extinção de mamíferos, aves e anfíbios já contavam com mapas gerados durante iniciativas globais. Por esse motivo, praticamente todas as espécies desses grupos já haviam sido avaliadas na lista mundial. Já os répteis vêm recebendo atenção nesse sentido apenas recentemente e somente pouco mais da metade das espécies desse grupo já foi avaliada”, disse à Agência FAPESP Marcio Martins, professor do Instituto de Biociências da USP e também autor do estudo. Martins teve apoio da FAPESP por meio de Projeto Temático já concluído.

O artigo The global distribution of tetrapods reveals a need for targeted reptile conservation (doi: http://dx.doi.org/10.1038/s41559-017-0332-2), de Uri Roll, Anat Feldman, Maria Novosolov, Allen Allison, Aaron M. Bauer, Rodolphe Bernard, Monika Böhm, Fernando Castro-Herrera, Laurent Chirio, Ben Collen, Guarino R. Colli, Lital Dabool, Indraneil Das, Tiffany M. Doan, Lee L. Grismer, Marinus Hoogmoed, Yuval Itescu, Fred Kraus, Matthew LeBreton, Amir Lewin, Marcio Martins, Erez Maza, Danny Meirte, Zoltán T. Nagy, Cristiano de C. Nogueira, Olivier S. G. Pauwels, Daniel Pincheira-Donoso, Gary D. Powney, Roberto Sindaco, Oliver J. S. Tallowin, Omar Torres-Carvajal, Jean-François Trape, Enav Vidan, Peter Uetz, Philipp Wagner, Yuezhao Wang, C. David L. Orme, Richard Grenyer e Shai Meiri, pode ser lido no Nature Ecology & Evolution B em https://www.nature.com/articles/s41559-017-0332-2.

sexta-feira, 1 de dezembro de 2017

Baby pterosaurs were cute, defenceless and unable to fly

Unknown
Zhao Chuang
The largest ever collection of pterosaur eggs and embryos has been found in north-west China. It includes 215 eggs, some with intact embryos. The “Pterosaur Park” is evidence that these pterosaur babies were born flightless and needed looking after, and that their parents nested in huge shared colonies.
The first flying vertebrates and the biggest animals to ever get off the ground, pterosaurs evolved some 220 million years ago from a group of reptiles that gave rise to crocodiles, dinosaurs, and later birds. The species studied, Hamipterus tianshanensis, lived in the early Cretaceous nearly 120 million years ago. They likely ate fish and other small animals.

To date scientists have only found a handful of pterosaur bone beds. Their eggs and embryos are even more rare, so we know little about how they lived and reproduced.

In 2004, the first fossilised pterosaur embryo was found in north-east China. But it was flattened “like Cretaceous roadkill”, says Alexander Kellner at the Federal University of Rio de Janeiro in Brazil, making it hard to get useful data. Ten years later, five more eggs were unearthed in north-west China, and another in Argentina.

Eggs galore

So when Kellner’s colleague Xiaolin Wang at the Chinese Academy of Sciences in Beijing called him in to say he had found over 200, he reacted with disbelief. “It was so amazing, I said, ‘Come on Xiaolin, you made it up’,” he says.
The H. tianshanensis eggs are each the size of a small chicken egg, but with a soft shell like a snake’s egg instead of a hard, brittle one. They were found in a sandstone block just 3.28 square metres in size.
Kellner and his colleagues used computed tomography (CT) to scan what’s inside. They found that sixteen of the 215 eggs held embryos.
wang6HR
Alexander Kellner/Museu Nacional (UFRJ)
The embryos’ wings and legs showed differing amounts of bone development. Some embryos had fully-formed femurs but not wings, meaning they were likely flightless at birth. The researchers think this means hatchlings needed parental care.

These results are in direct contrast to what scientists previously thought—that pterosaurs came out of their eggs ready to fly. Kellner says when H. tianshanensis hatched, it could walk around but not fly.
This is reasonable, but many baby birds don’t need fully ossified limbs to fly, says Kevin Padian at the University of California, Berkeley.

However, the embryos also had underdeveloped pectoral muscles, which pterosaurs needed to get off the ground. This is further evidence that hatchlings were flightless, says Kellner.
It may be that H. tianshanensis hatchlings were flightless, but other pterosaurs were more developed when they hatched and thus could fly.

Pterosaurs that nest together

Since the eggs contain embryos in a variety of growth stages, the eggs cannot all have come from the same mother. This indicates that H. tianshanensis nested in colonies, says Kellner, like modern rookeries.
The eggs are also scattered in four geological layers in the sandstone. Each level with eggs could represent a different storm and subsequent flood, which floated the eggs away from their nests to a nearby lake, where they were buried. The existence of multiple layers implies that pterosaurs used the same nesting ground year after year, Kellner says.
Nesting colonies are possible, says David Unwin at the University of Leicester in the UK. However, he says pterosaurs buried their eggs, so they may simply have laid them in the same place because it was the optimal burial environment, much as certain beaches are optimal for sea turtles.
Journal reference: Science, DOI: 10.1126/science.aan2329

Cientistas afirmam ter descoberto a origem do ouro

Metal ocorre no manto do planeta e sobe para a superfície por movimentos geológicos

por
Xenólito encontrado na Patagônia tinha pequenas partículas de ouro oriundas do manto da Terra - Universidade de Granada
MADRI — O ouro é um dos metais mais cobiçados em todo o mundo, e sua origem, um dos maiores mistérios da Humanidade, mas uma equipe internacional de pesquisadores acredita ter chegado a uma resposta. O trabalho, publicado na revista “Nature Communications”, aponta que o metal veio à superfície originado das regiões mais profundas da Terra, e os movimentos internos do planeta favoreceram a ascensão e concentração do cobiçado material.

Os pesquisadores encontraram evidências desse processo na Patagônia argentina. O interior do planeta é formado, basicamente, por três camadas: crosta, manto e núcleo. O manto é a camada que separa o núcleo da crosta, a camada onde vivemos.

— Os minerais que extraímos e que apoiam a nossa economia estão localizadas na crosta. A busca pelo ouro já motivou migrações, expedições e até guerras, mas sua origem é uma das principais questões no campo dos depósitos minerais — comentou José María González Jiménez, da Universidade de Granada.

DISTÂNCIA 'INALCANÇÁVEL' ATÉ AS PROFUNDEZAS DA TERRA

O manto, cujo limite superior fica a aproximadamente 70 quilômetros de profundidade, é inacessível para as atuais tecnologias humanas, mas o material nele armazenado chega à superfície pelas erupções vulcânicas, incluindo os xenólitos (fragmentos de rocha). Foi nesses fragmentos, trazidos à tona de regiões profundas do planeta, que os pesquisadores encontraram pequenas partículas de ouro, com espessura de um fio de cabelo e originadas no manto terrestre.
— A distância é inalcançável para a Humanidade, já que não possuímos meios para alcançar o manto e conhecermos mais sobre ele de forma direta — disse Jiménez.

A região estudada foi a do Maciço de Deseado, no Deserto da Patagônia argentina, onde o ouro foi encontrado pela primeira vez na América do Sul. A província possui uma das maiores reservas do metal no planeta, que é explorado ainda hoje.

Como a concentração de ouro na crosta é alta, os pesquisadores foram capazes de determinar por que os depósitos são limitados a algumas regiões do planeta. A explicação é que o manto sob aquela região da Patagônia é única, tem a tendência a gerar depósitos do ouro vindo do manto.

A história remonta a 200 milhões de anos, quando a África e a América do Sul faziam parte do mesmo continente — explicou Jiménez. — A separação foi causada, entre outros fatores, pela ascensão de uma “pluma do manto”, que quebrou a crosta.

A pluma gerou uma verdadeira fábrica de produtos químicos e enriqueceu o manto de metais. Depois, o processo provocado pelo movimento de uma placa tectônica sobre outra permitiu a circulação de fluidos ricos em metais por fendas na crosta, que se concentraram perto da superfície.

"Ninho de pterossauros" com mais de 200 ovos é descoberto na China

Pesquisa com participação de brasileiros encontra fósseis dos répteis voadores da época dos dinossauros


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Parte dos ossos e centenas de ovos fossilizados de pterossauros encontrados pelos pesquisadores na região de Turpan-Hami, China - Divulgação/Alexander Kellner

RIO - Há 120 milhões de anos, um grupo de pterossauros, répteis voadores da época dos dinossauros, escolheu uma área nos arredores de Turpan, cidade no Noroeste da China, como seu local de reprodução. Então, as fêmeas da espécie, Hamipterus tianshanensis, voltavam regularmente ao lugar para depositar seus ovos, criando o que os cientistas acreditam ser um “ninho coletivo”. Um dia, porém, tempestades fizeram os rios da região transbordarem, inundando a área e carregando centenas de ovos, enterrando-os em sedimentos não muito longe de onde estavam originalmente.
Com o passar do tempo, estes ovos acabaram fossilizados, preservando sua forma tridimensional em uma camada de arenito (tipo de rocha resultado da compactação de material granulado, como areia) na formação geológica da Bacia de Turpan-Hami, nesta região da China. E ali eles permaneceram até que, muitos milênios depois, uma equipe de pesquisadores, com a participação de cientistas chineses e brasileiros, os encontrou, no que está sendo saudada como uma das maiores e mais importantes descobertas do tipo até agora, ajudando a revelar como eram, se reproduziam e desenvolviam estes animais hoje extintos e sem descendentes evolutivos.
Saiba mais sobre a descoberta
Diferentemente do que se imagina, os pterossauros não são dinossauros, mas “primos” deles, pertencendo a outro ramo evolutivo. Estes répteis alados surgiram por volta de 225 milhões de anos atrás e foram extintos junto com os dinossauros há cerca de 66 milhões de anos.
O achado expande enormemente o registro fóssil de ovos de pterossauros, o que deverá possibilitar novas revelações sobre como eram, se desenvolviam e viviam estes animais, dos quais não restaram descendentes evolucionários hoje. A espécie da qual foi descoberto o “ninho” na China, Hamipterus tianshanensis, alcançava uma envergadura (distância da ponta de uma asa à ponta da outra) de 3,5 metros, com cerca de 1,2 metro de altura e 12 quilos de peso.
Localizada no Noroeste da China, a Bacia de Turpan-Hami compreende duas depressões onde está o quarto ponto mais baixo do planeta, 154 metros abaixo do nível do mar. O clima é extremamente árido, do tipo deserto continental, com precipitação anual média de apenas 15,7 mm, temperaturas máximas que podem beirar os 50º Celsius e mínimas que já chegaram a -28ºC.

 

Relatado pelo paleontólogo Alexander Kellner, este cenário não seria crível nem para o próprio pesquisador brasileiro se tivesse sido descrito a ele não faz muito tempo, admite. Isto porque, até recentemente, o registro fóssil tridimensional de ovos de pterossauros em todo mundo se resumia a seis exemplares: um encontrado na Argentina e todos outros cinco também em Turpan.
Mas embora parte da história contada por Kellner ainda seja preliminar, ou mesmo um tanto especulatória, o achado em si - de pelo menos 215 ovos fossilizados desta espécie de pterossauro, muitos com partes dos embriões também preservados dentro deles - é bem real, e está detalhado, junto com as primeiras análises de seu conteúdo, em artigo do qual é coautor e publicado nesta quinta-feira na prestigiosa revista científica “Science”.

'É como ganhar na loteria', diz pesquisador

- É como ganhar na loteria – compara Kellner, professor da UFRJ e pesquisador do Museu Nacional, onde apresentou nesta quinta-feira réplica do “ninho de pterossauros” que ficará em exposição na instituição. - Se há pouco tempo me dissessem que íamos encontrar mais de 200 ovos fossilizados de pterossauros juntos num só lugar, eu ia dizer que a pessoa estava maluca. Ovos já são naturalmente frágeis, o que faz com que sejam difíceis de serem preservados, e no caso de ovos de casca mole, como os de pterossauros, a situação é ainda pior, já que isso os torna ainda mais difíceis de serem fossilizados. E aí está outro aspecto fundamental de nossa descoberta: estes ovos foram parar ali depois que chuvas torrenciais os carregaram uma pequena distância desde o ninho original, isto é, seu processo de fossilização foi decorrente de um evento de alta energia, e não de baixa energia como se imaginaria, e futuras escavações devem ficar atentas a esta possibilidade.
Parte do ninho de pterossauros visto mais de perto - Alexandre Cassiano / Agência O Globo
Segundo Kellner, o achado amplia o registro fóssil de ovos de pterossauros de tal forma que os cientistas esperam poder montar uma abrangente série do desenvolvimento embriológico destes animais, trazendo pistas sobre sua morfologia e comportamentos.

Para começar, ele destaca que o fato serem tantos ovos juntos em tão variados estados de desenvolvimento indica que ao menos esta espécie mantinha estes ninhos coletivos.
- Primeiro, não é de se imaginar que duzentos e tantos ovos tenham sido postos por uma única fêmea – explica. - Segundo, ovos estragam muito fácil, então a distância inicial entre eles não pode ter sido muito grande, isto é, eles não foram trazidos de vários lugares diferentes por uma hipotética inundação e se acumularam no local onde foram fossilizados. E, em terceiro, estão seus diferentes estágios embrionários, o que aponta que foram postos em momentos diferentes.

Espécie talvez guardasse ninhos

Outro aspecto sugerido pela descoberta é que os indivíduos adultos da espécie talvez se revezassem na guarda do ninho coletivo e no cuidado com os filhotes recém-eclodidos. Isto porque nas camadas de arenito foram observadas diversas “concentrações” de ovos em estágios similares de desenvolvimento, e junto com eles também foram encontrados restos fossilizados de exemplares jovens dos animais, com idades estimadas de até dois anos. Além disso, as análises feitas até agora nos embriões mostram que seus fêmures (ossos da perna) se desenvolviam muito mais rápido que os úmeros (ossos do braço).
Pesquisadores brasileiros apresentam a descoberta dos ovos de pterossauro no Museu Nacional - Alexandre Cassiano / Agência O Globo

- Isto sugere que, assim que eclodiam, estes pterossauros tinham condições de andar, mas não de voar, requerendo algum cuidado parental – conta Kellner, para quem isso reforça a noção de que ao menos esta espécie tinha ninhos coletivos. - Já as concentrações de ovos, na nossa interpretação, indicam que esta espécie voltava regularmente para a área de nidificação, num tipo de comportamento que vemos hoje em répteis como as tartarugas, que sempre voltam para mesma praia para pôr seus ovos. É só uma suposição, mas estes pterossauros provavelmente se juntavam em uma área por algum motivo escolhida para ser seu ninho coletivo, alguns ficavam por ali a guardando, depois iam embora e as fêmeas voltavam para pôr mais ovos.
Um dos maiores especialistas em pterossauros do mundo, Kellner afirma que a colaboração com os chineses está sendo fundamental para o avanço no conhecimento sobre estes animais pré-históricos, que considera “fascinantes”. O paleontólogo brasileiro ressalta que, diferentemente do que se imagina, os pterossauros não são dinossauros. Isso, no entanto, não impediu que perecessem junto com seus “primos” répteis gigantes há cerca de 66 milhões de anos, quando, acredita-se, um grande asteroide se chocou com o planeta, exacerbando mudanças climáticas então já em curso.
- Pterossauros e dinossauros tiveram um ancestral comum, muitos milhões de anos atrás, mas depois cada um seguiu um caminho evolutivo diferente – frisa. - E apesar de as teorias atuais dizerem que as aves de hoje são descendentes dos dinossauros, os pterossauros também não têm nada a ver com isso, da mesma forma que não têm nada a ver com os morcegos e os morcegos não têm nada a ver com as águias, por exemplo. Os pterossauros não deixaram descendentes no mundo animal atual, o que os torna ainda mais fascinantes, já que não temos nada parecido com eles hoje em dia.
Kellner diz que a Bacia de Turpan-Hami é de especial interesse para o estudo dos pterossauros por ser praticamente monoespecífica, isto é, todos que viviam lá pertenciam à mesma espécie. Identificada oficialmente apenas em 2014 graças a trabalho que também contou com a participação do cientista brasileiro, a Hamipterus tianshanensis também é até agora a única no seu gênero na ordem dos pterossauros.
- Apesar da quantidade tremenda de fósseis de pterossauros que estamos encontrando, parece que só existia esta espécie lá – atesta, elogiando a disposição do governo chinês em investir no estudo da região. - A China é um dos países que mais investem em paleontologia no mundo hoje.
Já aqui no Brasil, destaca, faltam recursos para isso:
- Temos no Nordeste, na Bacia do Araripe, um dos maiores e melhores depósitos de fósseis paleontológicos do mundo que ainda é em grande parte inexplorado. Se tivéssemos 10% do que os chineses investem, estaríamos muito bem, fazendo descobertas importantes como essa frequentemente, mas infelizmente não é o que acontece – conclui, ressaltando, no entanto, que não fossem financiamentos para suas pesquisas que recebe da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (Faperj) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), não teria condições de manter a colaboração com os colegas chineses.