Archaeopteryx: The Transitional Fossil

By Joseph Castro, Live Science Contributor | March 14, 2018 12:06pm ET 

Os paleontologistas há muito acham que os fósseis do Archaeopteryx, incluindo este descoberto na Alemanha, colocaram o dinossauro na base da árvore evolucionária das aves. Evidências recentes sugerem que a besta pode ter sido um dinossauro parecido com um pássaro.

Credit: Humboldt Museum für Naturkunde Berlin

 

Os paleontólogos veem o Archaeopteryx como um fóssil de transição entre dinossauros e pássaros modernos. Com sua mistura de características aviárias e reptilianas, foi por muito tempo visto como o mais antigo pássaro conhecido. Descoberto em 1860 na Alemanha, é por vezes referido como Urvogel, a palavra alemã para "pássaro original" ou "primeiro pássaro". Descobertas recentes, no entanto, deslocaram o Archaeopteryx de seu alto título.

Os paleontologistas há muito acham que os fósseis do Archaeopteryx, incluindo este descoberto na Alemanha, colocaram o dinossauro na base da árvore evolucionária das aves. Evidências recentes sugerem que a besta pode ter sido um dinossauro parecido com um pássaro.Credit: Humboldt Museum für Naturkunde Berlin

O Archaeopteryx é uma combinação de duas palavras gregas antigas: archaīos, que significa "antigo", e ptéryx, que significa "pena" ou "asa".  

Existem duas espécies de Archaeopteryx: A. lithographica e A. siemensii. O Archaeopteryx viveu cerca de 150 milhões de anos atrás - durante o início do período Tithonian no final do período jurássico - no que hoje é a Baviera, no sul da Alemanha. 

Na época, a Europa era um arquipélago e estava muito mais próxima do equador do que é hoje, com latitude semelhante à da Flórida, fornecendo essa ave basal, ou "pássaro-caule", com um clima razoavelmente quente - embora provavelmente seco -.

Poderia voar?

Pesando 1,8 libras. para 2,2 lbs. (0,8 a 1 quilograma), o Archaeopteryx tinha aproximadamente o tamanho do corvo comum (Corvus corax), de acordo com um artigo de 2009 da revista PLOS ONE. Tinha asas largas com extremidades arredondadas e uma cauda longa para o comprimento do corpo, que era de até 20 polegadas (50 centímetros) no total.

Vários espécimes de Archaeopteryx mostraram que tinha penas de voo e cauda, ​​e o "espécime de Berlim" bem preservado mostrou que o animal também tinha plumagem corporal que incluía penas de "calças" bem desenvolvidas nas pernas. Sua plumagem corporal era baixa e fofa como as do terópode de penas Sinosauropteryx, e pode até ter sido "proto-penas parecidas com pelos" que se assemelham a pele de mamíferos, de acordo com um artigo publicado em 2004 na revista. Comptes Rendus Palevol.

Curiosamente, os espécimes de Archaeopteryx encontrados até agora não têm qualquer embandeiramento na parte superior do pescoço e cabeça, o que pode ser um resultado do processo de preservação. Com base em suas asas e penas, os cientistas acreditam que o Archaeopteryx provavelmente tenha algumas habilidades aerodinâmicas. "As penas de contorno na asa e no lado das caudas do Archaeopteryx têm uma forma assimétrica, que geralmente está relacionada a uma performance aerodinâmica mais alta", disse Christian Live, paleontólogo da Universidade de Friburgo, na Suíça. "Assim, é muito provável que o Archaeopteryx possa voar, mas é difícil julgar se é um flapper ou um planador."

O Archaeopteryx tinha uma cintura escapular primitiva que provavelmente limitava suas habilidades de flapping, mas também provavelmente vivia em áreas sem grandes árvores para planar, e sua estrutura de garras sugere que provavelmente não subia com frequência ou se empoleirava em árvores. "Portanto, achamos que ele poderia realizar um simples voo de flapping por uma distância muito curta, talvez em relação ao comportamento de caça ou fuga", disse Foth.

Um estudo de 2018 publicado na revista Nature Communications também encontrou evidências de que o Archaeopteryx poderia voar, embora não como qualquer pássaro vivo hoje em dia. Os pesquisadores usaram a microtomografia síncrotron - uma ferramenta que usa radiação para fazer reconstruções digitais ampliadas em 3D de um objeto - para estudar os fósseis da criatura jurássica. Apesar de o Archaeopteryx não ter as mesmas características em seus ombros que ajudam os pássaros modernos a voar, suas asas pareciam as dos pássaros modernos que voam, eles descobriram. A análise dos dados demonstrou ainda que os ossos do Archaeopteryx são mais próximos dos de aves como faisões que ocasionalmente usam o voo ativo para atravessar barreiras ou desviar de predadores, mas não para planar e planar como muitas aves de rapina e algumas aves marinhas otimizado para o voo duradouro ", disse em um comunicado o pesquisador Emmanuel de Margerie, co-pesquisador do Centro Nacional de Pesquisa Científica (CNRS) em Toulouse, na França. 

Dado que o Archaeopteryx é o mais antigo membro voador da linhagem avialan já registrada, é provável que "o voo dinossauro ativo tenha evoluído ainda mais cedo", estuda o co-pesquisador Stanislav Bureš, pesquisador da Universidade de Palacký, na República Tcheca. Outra pesquisa, apresentada na reunião da Sociedade de Paleontologia de Vertebrados de 2016 em Salt Lake City, descobriu que o Archaeopteryx teria sido capaz de voar sem correr primeiro no chão, reportou a Live Science.

 

An artist's interpretation of what Archaeopteryx looked like in flight. Credit: Jana Růžičková

Em um estudo de 2011 publicado na revista Nature Communications, os cientistas determinaram que as penas do Archaeopteryx eram negras. Mas uma nova análise, que foi publicada em 2013 no Journal of Analytical Atomic Spectrometry e usou métodos diferentes, sugere que as penas de voo do Archaeopteryx tinham uma coloração diferente, possivelmente sendo leve (ou branca) com pontas pretas. Por outro lado, estudos de plumagem de terópodes parecidos com pássaros (dinossauros predadores) e aves basais sugerem que os animais tinham padrões complexos de cores e iridescentes, que possivelmente também estavam presentes no Archaeopteryx. "Isso indica que esses dinossauros e aves basais provavelmente já usaram sua plumagem para sinalizar (em relação ao reconhecimento de espécies [e] acasalamento) como os pássaros modernos", disse Foth. "Além disso, a cor pode ser importante para a camuflagem".

Em 2014, Foth e seus colegas analisaram a plumagem de um novo espécime esquelético (o 11o espécime, que é de propriedade privada e ainda assim para ser nomeado) e o comparou com os de terópodes semelhantes a pássaros e outros pássaros basais. Sua análise, publicada na revista Nature, mostrou que penas de contorno (penas mais importantes que são importantes para o voo) já estavam presentes em dinossauros que não voam e que a plumagem em diferentes regiões do corpo variava muito entre as espécies. ninhada, camuflagem e exibição em vez de voo. "No Archaeopteryx, as penas de contorno das asas e da cauda adquiriram uma função aerodinâmica adicional, mas secundariamente", disse Foth. 

Apesar de algumas de suas características aviárias, o Archaeopteryx tinha mais em comum com pequenos terópodes parecidos com pássaros (particularmente dromaeossaurídeos e troodontídeos) do que os pássaros modernos. Essas características incluíam mandíbulas com dentes afiados, três dedos com garras, uma longa cauda óssea, segundos dedos hiperextensíveis ("matar garras") e várias outras características do esqueleto. 

O que o Archaeopteryx comeu?

Não se sabe muito sobre a dieta do Archaeopteryx. No entanto, era um carnívoro e pode ter comido pequenos répteis, anfíbios, mamíferos e insetos. É provável que tenha tomado pequenas presas apenas com suas mandíbulas e possa ter usado suas garras para ajudar a prender presas maiores. 

Fossil finds

O Archaeopteryx foi descoberto pela primeira vez em 1860 ou 1861, quando uma pena solitária foi desenterrada de depósitos de calcário perto de Solnhofen, na Alemanha. 

Esta pena, no entanto, pode ter vindo de outro proto-pássaro não descoberto. Em 1861, o primeiro esqueleto de Archaeopteryx, que estava faltando a maior parte de sua cabeça e pescoço, foi desenterrado perto de Langenaltheim, na Alemanha. Como forma de pagamento, foi entregue a um médico, que depois o vendeu ao London Natural History Museum. A descoberta coincidiu com a publicação de "Sobre a Origem das Espécies", de Darwin, e o espécime, apelidado de London Specimen, pareceu confirmar suas teorias. O Archaeopteryx desde então se tornou central para o entendimento da evolução.

O esqueleto mais completo, o espécime de Berlim, foi descoberto em 1874 ou 1875 perto de Eichstatt, na Alemanha, pelo fazendeiro Jakob Niemeyer, que o vendeu em 1876 ao estalajadeiro Johann Dörr. Através de várias transações, o fóssil, que é o primeiro encontrado para ter uma cabeça intacta, acabou por ser no Humboldt Museum fur Naturkunde, onde ainda reside. Outros espécimes incluem, entre outros, o espécime de Maxberg, o espécime de Eichstätt, e o espécime de Haarlem, que foi classificado originalmente como uma espécie de Pterodactylus. O 12o e último espécime de Archaeopteryx a ser encontrado foi descoberto em 2010 e anunciado em 2014, mas ainda não foi descrito cientificamente. 

 

Learn about the Jurassic-era creature that bridges the gap between dinosaurs and birds.

Credit: Ross Toro, Livescience contributor

Destronado como primeiro pássaro

Descobertas recentes da China, Mongólia e Argentina abalaram o que os paleontologistas sabiam sobre a relação entre pássaros-tronco e terópodes semelhantes a aves. Em 2011, cientistas descobriram um fóssil em Liaoning, na China, cuja combinação de características inesperadas sugeriu que o Archaeopteryx era na verdade apenas um parente da linhagem que deu origem às aves. Quando os pesquisadores analisaram as características do novo espécime, Xiaotingia zhengi e Archaeopteryx, eles concluíram que ambos os animais pertenciam ao grupo de dinossauros Deinonychosauria - terópodes semelhantes a pássaros, que inclui o Velociraptor e o Microraptor - em vez do grupo Avialae. 

A análise, publicada na Nature, também sugeriu que a mais antiga avialan conhecida é uma criatura de penas do tamanho de um pombo conhecida como Epidexipteryx hui, descoberta recentemente na Mongólia Interior, na China. No entanto, análises subsequentes (incluindo o estudo de 2014 de Foth) sobre Archaeopteryx, Xiaotingia e outras criaturas, como Aurornis e Anchiornis, restauraram o Archaeopteryx em suas raízes Avialae. "Aqui, o Archaeopteryx acabou por ser um pássaro basal, novamente", disse Foth. "Curiosamente, também encontramos Anchiornis e Xiaotingia no ramo do pássaro-tronco, ainda mais basal do que o Archaeopteryx. Por definição, esses caras seriam os mais antigos representantes de pássaros-tronco, mas o Archaeopteryx seria o primeiro representante definitivamente lutável. "

Additional reporting by Live Science Contributor Kim Ann Zimmermann and Live Science Senior Writer Laura Geggel.

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