domingo, 30 de agosto de 2020

Espinossauro faz história como primeiro caso conhecido de dinossauro que nadava

Uma cauda recém-descoberta do predador pré-histórico de 16 metros de comprimento amplia nosso entendimento sobre como – e onde – os dinossauros viviam.

29 de abril de 2020 -Por Michael Greshko
Fotos de Paolo Verzone

Fonte: https://www.nationalgeographicbrasil.com/ciencia/2020/04/primeira-cauda-espinossauro-confirma-animal-nadava
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Dois Spinosaurus aegyptiacus caçam o pré-histórico peixe-serra Onchopristis nas águas de uma bacia hídrica hoje encoberta na região do Marrocos há 97 milhões de anos. Fósseis da cauda recém-descobertos mostram que o dinossauro era preparado para nadar – reforçando a ideia de que os Spinosaurus passavam boa parte do tempo na água.

Foto de Ilustração de Jason Treat, NG Staff e Mesa Schumacher. Arte por Davide Bonadonna. Fonte: Nizar Ibrahim, Universidade de Detroit Mercy
CASABLANCA, Marrocos | No fim de um corredor escuro na Université Hassan II de Casablanca, entrei em uma sala empoeirada contendo um conjunto notável de fósseis — ossos que levantam questões fundamentais sobre o Spinosaurus aegyptiacus, um dos dinossauros mais peculiares já descobertos.

Maior que um Tyrannosaurus rex, o predador de 16 metros de comprimento e 7 toneladas tinha uma enorme vela nas costas e uma narina alongada que parecia a boca de um crocodilo, cheia de dentes cônicos. Por décadas, reconstruções de seu volumoso corpo mostravam uma cauda longa que se afinava até a ponta e que se assemelhava às de muitos dos seus primos terópodes.

Os restos mortais vermelho-amarronzados na minha frente formavam uma cauda quase completa, a primeira já encontrada de um Spinosaurus. É tão grande que são necessárias cinco mesas para suportar todo o seu comprimento e, para minha surpresa, a estrutura se assemelha a um remo gigante, só que feito de ossos.
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Pás e picaretas ajudam a equipe de pesquisadores escavar o sítio arqueológico Zrigat, no Marrocos, onde o paleontólogo Nizar Ibrahim e seus colegas procuram pelas partes de um esqueleto de Spinosaurus.
Foto de Paolo Verzone/National Geographic

Descrita hoje na revista científica Nature, a cauda é a adaptação aquática mais extrema já vista em um dinossauro de grande porte. Sua descoberta no Marrocos nos proporciona mais informações sobre como viveu e prosperou um dos grupos de animais terrestres mais dominantes do planeta.

Estruturas delicadas, com quase 60 cm de comprimento, projetam-se de várias vértebras que compõem a cauda, dando-lhe a aparência de um remo. Na parte final da cauda, as protuberâncias ósseas que ajudam no encaixe das vértebras adjacentes praticamente desaparecem, permitindo que a ponta da cauda ganhe um formato ondulado, de forma a impulsionar o animal na água. A adaptação provavelmente o ajudou a percorrer o vasto ecossistema fluvial que chamava de lar — ou até mesmo a perseguir os enormes peixes que provavelmente caçava.

“Este era basicamente um dinossauro tentando desenvolver um rabo de peixe”, diz o Explorador da National Geographic Nizar Ibrahim, pesquisador principal do estudo do fóssil.
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Samir Zouhri, paleontólogo da Universidade Hassan II, Casablanca, explora um sítio próximoa Sidi Ali, no Marrocos, em busca de mais fósseis da época do Spinosaurus.
Foto de Paolo Verzone/National Geographic
A estrutura dos ossos – junto com uma moderna simulação robótica do movimento da cauda – forneceram evidências novas e convincentes para sustentar um antigo argumento entre paleontólogos: quanto tempo o Spinosaurus realmente passou nadando e, por consequência, quão perto os grandes dinossauros predadores chegaram de uma vida na água? Em 2014, pesquisadores liderados por Ibrahim argumentaram que o predador foi o primeiro dinossauro semiaquático confirmado, uma hipótese que gerou reação de colegas que questionaram se o fóssil que a equipe de Ibrahim estava estudando era realmente um Spinosaurus ou até mesmo um único indivíduo.

Na época do Spinosaurus – entre 95 e 100 milhões, no período Cretáceo –, diversos grupos de répteis haviam evoluído para viver em ambientes marinhos, como os ictiossauros, semelhantes a golfinhos, e os plessiossauros de pescoço longo. Mas esses monstros marinhos da era dos dinossauros fazem parte de um ramo diferente da árvore genealógica dos répteis, enquanto se acredita há tempos que os verdadeiros dinossauros, como o Spinosaurus, eram habitantes da terra firme.

Agora, com evidências obtidas da cauda analisada recentemente, há um forte argumento de que o Spinosaurus não apenas frequentava a costa, como também era capaz de realizar movimentos aquáticos completos. Coletivamente, as descobertas publicadas hoje sugerem que o gigante Spinosaurus passou muito tempo debaixo d’água, talvez caçando presas como um enorme crocodilo. “Esta cauda não deixa dúvidas”, diz Samir Zouhri, membro da equipe e paleontólogo da Université Hassan II. “Esse dinossauro nadava.”
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Os membros da equipe Simone Maganuco, Nizar Ibrahim e Cristiano Dal Sasso examinam uma das vértebras da cauda do Spinosaurus. "Estudar o fóssil de um animal é, para mim, um tipo de criação", diz Dal Sasso, paleontólogo do Museu de História Natural de Milão, na Itália. "Você precisa ressuscitar um animal a partir de fragmentos."
Foto de Paolo Verzone/National Geographic
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Longos espinhos de ossos protuberam da vértebra da cauda do Spinosaurus. Em vida, as protuberâncias aumentavam a área de superfície da cauda, ajudando a deixá-la com formato de remo.
Foto de Paolo Verzone/National Geographic
Outros cientistas que avaliaram o novo estudo concordam que a cauda elimina algumas dúvidas persistentes e fortalece o caso de um Spinosaurus semiaquático.
“Isso certamente é uma surpresa”, diz o paleontólogo da Universidade de Maryland Tom Holtz, que não participou do estudo. “O Spinosaurus é ainda mais peculiar do que pensávamos.”

Ossos e bombas

A história do Spinosaurus é quase tão incomum quanto a cauda recém-descoberta, uma aventura que inclui museus alemães bombardeados e arenito do Saara marroquino que parece vindo de Marte.

Os restos desse estranho animal surgiram das profundezas do tempo há mais de um século graças ao paleontólogo e aristocrata bávaro Ernst Freiherr Stromer von Reichenbach. De 1910 a 1914, Stromer organizou uma série de expedições ao Egito que renderam a descoberta de dezenas de fósseis, incluindo fragmentos do que mais tarde ele chamaria de Spinosaurus aegyptiacus. Em sua primeira descrição publicada, Stromer teve dificuldade para explicar a anatomia da criatura, especulando que sua estranheza “remetia a uma certa especialização”. Ele imaginou o animal em pé sobre os membros posteriores como um T. rex desproporcional, com as costas longas repletas de espinhos. Os fósseis expostos no Museu de Paleontologia de Munique evidenciaram a reputação de Stromer.
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Com muito cuidado, o paleontólogo Cristiano Dal Sasso segura a quarta vértebra desde a base da cauda do Spinosaurus, uma das mais completas que a equipe conseguiu recuperar.
Foto de Paolo Verzone/National Geographic
Durante a Segunda Guerra Mundial, o bombardeio dos Aliados levou Stromer – um crítico do regime nazista – a implorar ao diretor do museu que removesse os fósseis para um local seguro. O diretor nazista se recusou a fazê-lo e o bombardeio destruiu os fósseis em 1944. Desenhos, fotos e descrições em artigos publicados eram tudo o que restava para provar que os fósseis de Spinosaurus descobertos por Stromer realmente haviam existido.

Nas décadas seguintes, o Spinosaurus ficou conhecido como um mito enquanto gerações de paleontólogos foram descobrindo seus parentes próximos em todo o mundo, do Brasil à Tailândia, e tentando entender como eles viviam. Desenterrados em quatro continentes diferentes, esses outros espinossaurídeos provavelmente se alimentavam de peixes. As evidências eram a anatomia do crânio, a estrutura dentária e, em um caso, escamas de peixes preservadas encontradas em uma caixa toráxica.
No início do século 20, os paleontólogos começaram a pensar em dinossauros aquáticos, incluindo uma ideia de que grandes dinossauros herbívoros viviam em lagoas para ajudar a suportar o imenso peso. Mas décadas de pesquisa anatômica mostram agora que dinossauros de todas as formas e tamanhos, até mesmo os titãs entre eles, viviam em terra firme. A anatomia dos membros posteriores de outros espinossaurídeos sugeria fortemente que eles também andavam sobre a terra.
Sem um novo esqueleto completo do Spinosaurus para análise, a espécie parecia fadada a permanecer desconhecida.
Animação em 3D mostra o comportamento do Spinosaurus embaixo d'água
Com cauda em formato de remo, um Spinosaurus aegyptiacus passeia por um rio cerca de 97 milhões de atrás no atual Marrocos. Fósseis recém-encontrados revelam que a cauda do animal era adaptada para o nado – fortalecendo a ideia de que o Spinosaurus passava boa parte da vida na água. (Modelagem: Davide Bonadonna e Fabio Manucci; animação e texturas: Fabio Manucci; cores: Davide Bonadonna, Supervisores científicos da Di.Ma. Dino Makers: Simone Maganuco e Marco Auditore; reconstrução baseada em: Nizar Ibrahim and others, Nature, 2020.)
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Quando Stromer tentou reconstruir o Spinosaurus nos anos 1930, ele preencheu as informações desconhecidas com características de outros terópodes, o que o conferia uma postura hoje desatualizada. Desde 2014, uma equipe liderada por Nizar Ibrahim argumenta que o Spinosaurus era um predador semi-aquático, uma ideia que a nova cauda ajuda a fortalecer.
Foto de Ilustração de Jason Treat, NGM Staff; Mesa Schumacher

Achados e perdidos

Esclarecimentos viriam décadas depois do sudeste do Marrocos, onde milhares de garimpeiros artesanais vasculhavam as rochas da região e encontraram fósseis que fazem parte de centenas de milhões de anos da história da Terra. Na esperança de encontrar restos de dinossauros, alguns escavadores se concentraram nas camadas Kem Kem, uma formação de arenito com 95 a 100 milhões de anos de idade que começa 320 quilômetros a leste de Marraquexe e se estende por 241 a sudoeste. As rochas preservam traços do que antes era um vasto sistema fluvial, onde peixes do tamanho de carros nadavam. Se você encontrar um trecho exposto de arenito vermelho nas camadas Kem Kem na lateral de uma colina, é provável que se encontre a entrada de um túnel baixo, esculpido por garimpeiros locais com um pedaço de vergalhão afiado.
Quando os garimpeiros se deparam com fósseis, geralmente vendem os ossos para uma rede de atacadistas e exportadores. Esse setor de mineração fóssil fornece renda vital a milhares de pessoas nessa região, embora a legalidade e ética da operação não possam ser comprovadas. Os habitantes locais cavam o ano todo, o que aumenta muito as chances de encontrarem espécimes cientificamente mais valiosos do que os paleontólogos acadêmicos, que realizam atividades de escavação apenas durante algumas semanas por ano.
É por isso que os paleontólogos passam a conhecer os escavadores locais e frequentemente verificam o que eles encontram. Professor assistente da Universidade de Detroit Mercy, Ibrahim, de ascendência alemã e marroquina, viaja de vilarejo em vilarejo sempre que visita o Marrocos, discutindo as últimas descobertas locais em darija, dialeto árabe local, enquanto aprecia um copo de chá de hortelã fresca.
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De pé ao lado de uma antena de TV por satélite, um colecionador de fósseis mostra algumas de suas descobertas em sua casa próxima a Taouz, no Marrocos. Isolados, os ossos oferecem uma amostra da biodiversidade do ecossistema Kem Kem, onde viviam os Spinosaurus.
Foto de Paolo Verzone/National Geographic
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Caixas de papelão usadas para comida guardam fósseis na frente de uma casa próxima a Taouz, Marrocos. Visitantes, pesquisadores ou outros potenciais compradores que passam examinam os ossos.
Foto de Paolo Verzone/National Geographic
Em uma dessas visitas a um vilarejo nos arredores da cidade de Erfoud, em 2008, Ibrahim – na época especialista nas camadas Kem Kem – conheceu um homem que havia encontrado ossos que os cientistas perceberam mais tarde que poderiam pertencer a um Spinosaurus. O encontro também pode ter sido obra do destino. Ibrahim amava o Spinosaurus desde que era garoto, época em que morava em Berlim.

Parceiros de pesquisa de Ibrahim no Museu de História Natural de Milão o alertaram que o mesmo garimpeiro local tinha mais ossos na Itália – ele assegurou o retorno dos fósseis ao Marrocos. Uma segunda viagem de Ibrahim, Zouhri e alguns de seus colegas em 2013 finalmente levou a equipe ao afloramento de Kem Kem, local de origem dos fósseis, e eles começaram a encontrar mais fragmentos de ossos.

Ibrahim utilizou os fósseis recém-descobertos, ossos encontrados anteriormente e os artigos de Stromer para tentar uma nova reconstrução do Spinosaurus. Seu trabalho, publicado no periódico Science em 2014, declarou que os fósseis marroquinos representavam um substituto dos fósseis originais egípcios destruídos nos bombardeios da Segunda Guerra Mundial. Sua reconstrução revelou que a criatura tinha mais de 15 metros de comprimento na fase adulta, mais que um T. rex totalmente desenvolvido.
O estudo também argumentou que o Spinosaurus tinha um tronco esbelto, membros traseiros atarracados, um crânio em forma de crocodilo que se alimenta de peixes e ossos de paredes espessas semelhantes aos de pinguins e peixes-boi – características que apontavam para um estilo de vida semiaquático.
Samir Zouhri examina um dente de Spinosaurus na casa de um aldeão em Taouz, Marrocos. Paleontólogos na região ...
Samir Zouhri examina um dente de Spinosaurus na casa de um aldeão em Taouz, Marrocos. Paleontólogos na região construíram relações com os locais para ter certeza que fósseis com valor científico sejam encaminhados para um fundo público.
Foto de Paolo Verzone/National Geographic
O estudo deixou os paleontólogos divididos. Alguns reagiram positivamente, convencidos pelos novos dados sobre os ossos de paredes espessas do Spinosaurus. “Isso era realmente o que faltava para mim”, diz Lindsay Zanno, paleontóloga do Museu de Ciências Naturais da Carolina do Norte, dos EUA, que não fez parte da equipe de pesquisa de Ibrahim. “Os ossos têm memória”, acrescenta ela, observando que a microestrutura óssea é diferente em animais terrestres, animais voadores ou animais que passam a maior parte do tempo na água.

Para outros paleontólogos, no entanto, as evidências apresentadas em 2014 não justificavam um Spinosaurus capaz de nadar ativamente. Esses pesquisadores acreditavam que, no mínimo, o Spinosaurus, assim como outros espinossaurídeos, se alimentavam de peixes que capturavam ao entrar em águas rasas, como fazem os ursos-pardos e as garças. Mas, com base nos restos mortais incompletos encontrados no Marrocos, poderiam agora os pesquisadores afirmar que o predador pré-histórico fazia mais do que seus parentes e nadava rapidamente atrás de presas na água? Se sim, como ele se movia na água?

Outros ainda duvidavam que os ossos encontrados no Marrocos pertenciam a um Spinosaurus. Ao passo que os recém-descobertos ossos marroquinos eram claramente da família dos espinossaurídeos, o número de espécies de espinossaurídeos no norte da África era, e ainda é, alvo de controvérsia científica. A anatomia do fóssil correspondia exatamente à criatura egípcia de Stromer que havia sido perdida? Ou pertencia a um parente próximo, mas diferente? “Ninguém tinha muita certeza de quantas espécies ou gêneros existem [no norte da África] e de onde estão no tempo e no espaço”, diz Dave Hone, paleontólogo da Universidade Queen Mary de Londres e especialista em espinossaurídeos.
Na tentativa de solucionar a imbróglio, Ibrahim e seus colegas retornaram ao local no Marrocos, com o apoio da National Geographic Society, para verificar a existência de mais ossos em setembro de 2018. Era necessário correr contra o tempo: ele soube de contatos locais que escavadores comerciais de fósseis estavam abrindo túneis nas colinas próximas em busca de ossos. Ibrahim não podia correr o risco de deixar o restante do que ele acreditava ser o único esqueleto de Spinosaurus conhecido no mundo desaparecer em armários de colecionadores.

Mohand Ihmadi, dono do Centro Trilobitas Ihmadi, em Alnif, Marrocos, prepara um dente de Spinosaurus para a venda. ...
Mohand Ihmadi, dono do Centro Trilobitas Ihmadi, em Alnif, Marrocos, prepara um dente de Spinosaurus para a venda. Por anos, Ihmadi tem salvado os fósseis mais raros que passam pela sua loja na esperança de encontrar um museu. "É importante preservar nosso passado", diz ele. "Se o perdemos, nunca mais o retomaremos."
Foto de Paolo Verzone/National Geographic

Bonança fóssil

A escavação de 2018 começou brutalmente. Para limpar toneladas de arenito, a equipe comprou a única britadeira em funcionamento da região. Ela quebrou após alguns minutos de uso. Os dias eram tão cansativos que vários membros da equipe foram hospitalizados quando voltaram para casa. Mas a promessa da descoberta fez todos continuarem, além dos intervalos que faziam para comer um pouco de Nutella, o que os distraía temporariamente do difícil trabalho. Finalmente, eles começaram a encontrar vértebras caudais consecutivas do animal, às vezes apenas após alguns minutos e poucos centímetros de distância uma da outra. A equipe ficou tão empolgada com a bonança, que batia os martelos em forma de música, gritando: “Outra vértebra!” no ritmo da música The Final Countdown, da banda Europe.

Eu pude experimentar um pouco dos desafios do local e da corrida das descobertas quando acompanhei a equipe em julho de 2019 durante uma expedição de retorno. O calor de 47°C e os ventos áridos arrancavam litros de água do meu corpo enquanto abríamos caminho por um afloramento repleto de veios brancos, como um pedaço de bacon. Espalhados ao longo do afloramento embaixo, os estudantes da Universidade Detroit Mercy, assistentes de Ibrahim, arrastavam pedras em baldes feitos com pneus reciclados e vasculhavam os destroços em busca até mesmo dos menores fragmentos de osso.

No fim do dia seguinte, encontramos vários fósseis de Spinosaurus, incluindo ossos do pé e duas vértebras caudais delicadas que formariam a ponta da cauda do dinossauro. Quando o resultado de todo o trabalho foi finalmente exposto nas mesas do laboratório de Casablanca, no Marrocos, Ibrahim e seus colegas sabiam que tinham algo verdadeiramente importante.
A estátua de Triceratops, espécie encontrada na América do Norte, enfeita a área em torno do museu de ...
A estátua de Triceratops, espécie encontrada na América do Norte, enfeita a área em torno do museu de fósseis Tahiri, próximo a Rissani, Marrocos. Apesar de o Marrocos ter dinossauros nativos, eles são menos conhecidos que seus distantes parentes americanos.
Foto de Paolo Verzone/National Geographic
O museu de fósseis Tahiri, gerenciado por um comerciante de fósseis, abriga restos marroquinos e moldes ...
O museu de fósseis Tahiri, gerenciado por um comerciante de fósseis, abriga restos marroquinos e moldes de fósseis do mundo inteiro. Cerca de metade do espaço é reservado para uma loja de presentes, onde turistas podem comprar peças fatiadas de fósseis de dinossauro.
Foto de Paolo Verzone/National Geographic
Até o fim de 2018, a equipe de escavação havia descoberto mais de 30 vértebras caudais de Spinosaurus. É importante ressaltar que alguns dos ossos da cauda se correlacionam perfeitamente com ilustrações de vértebras da cauda de espinossaurídeos mais fragmentadas que Stromer publicou em 1934, reforçando a ideia de que uma espécie de espinossaurídeo vivia no norte da África, no período Cretáceo, e poderia ser encontrado do Marrocos ao Egito. Além disso, Ibrahim e sua equipe não encontraram nenhum osso duplicado no local de escavação – um sinal claro de que os fósseis pertencem a apenas um indivíduo, uma ocorrência extremamente incomum nos leitos dos rios agitados das camadas Kem Kem.

Feito para a água

Com a cauda quase completa em mãos, Ibrahim e seus colegas ficaram mais confiantes de que o Spinosaurus era um nadador – uma afirmação para a qual começaram a buscar comprovação em laboratório.
Em fevereiro de 2019, Ibrahim entrou em contato com Stephanie Pierce, curadora de paleontologia de vertebrados no Museu de Zoologia Comparativa de Harvard, nos EUA, com uma pergunta: ela poderia ajudá-lo a testar o nível de propulsão que a cauda de um dinossauro gerava na água? Embora realizar modelagem digital do movimento dos animais fosse uma de suas especialidades, Pierce sabia que responder à pergunta exigia experimentos dinâmicos realizados no mundo real. Ela e seu colega George Lauder, biólogo de peixes, concordaram em se juntar à equipe.

Quase seis meses após a dupla de Harvard ingressar na equipe de Ibrahim, visitei o laboratório de Lauder, uma sala tomada pelo barulho de ventiladores que tentavam resfriar computadores sobrecarregados. Lauder, sentado em uma bancada, pegou uma folha de plástico laranja – o contorno cortado a laser de uma cauda de Spinosaurus – e a prendeu a uma haste de metal. Ele então atravessou o laboratório até o que parecia ser um aquário cuidadosamente construído e instalou a cauda no interior de um emaranhado de vigas de metal penduradas no teto.
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Com novos ossos, chegam novos modelos: Guzun Ion – do estúdio de esculturas para museus DI.MA. Dino Makers, em Fossalta de Piave, na Itália – produz um molde para já com a nova cauda do Spinosaurus em tamanho real.Foto de Paolo Verzone/National Geographic.

O dispositivo é um robô chamado Flapper, que fica pendurado sob uma calha de água cuja velocidade de fluxo Lauder pode controlar com alta precisão. Com luzes, câmeras e sensores, a estrutura é capaz de rastrear com precisão os movimentos aquáticos de um animal nadador ou de um robô nadador – e as forças que exercem conforme se movem.
Enquanto eu observava, Lauder baixou o Flapper na água, e a cauda de Spinosaurus, um modelo de plástico acoplado a ele, ganhou vida com um movimento destinado a imitar um jacaré nadador. A cada golpe, uma sombra atravessava a cauda – e os dados eram transmitidos para os computadores de Lauder. O Flapper registrou as forças exercidas pela cauda, refletindo o nível de propulsão que teria oferecido ao Spinosaurus na água.
Os resultados de Pierce e Lauder, incluídos no artigo da revista científica Nature, mostram que a cauda do Spinosaurus oferece uma propulsão oito vezes maior na água do que as caudas dos terópodes não pertencentes à família dos espinossaurídeos, Coelophysis e Allosaurus – e o fazem com o dobro de eficiência. Coletivamente, as descobertas publicadas hoje sugerem que o gigante Spinosaurus passou muito tempo debaixo d’água, talvez caçando presas como um enorme crocodilo.
Essa conclusão distingue o Spinosaurus de outros dinossauros amantes da água, descritos desde 2014, incluindo espécies que podem ter vivido como gansos ou tartarugas. Quanto mais Lauder fala sobre o remo na parte traseira de um predador com mais de 15 metros de comprimento, mais seus olhos demonstram surpresa em relação à natureza sem precedentes da descoberta. “É inacreditável!”, afirma ele.

Em experimentos futuros, Pierce e Lauder dizem que uma versão modificada dos testes do Flapper poderia avaliar um modelo tridimensional da cauda, ou até mesmo um modelo de corpo inteiro do Spinosaurus atualizado, o que ajudaria a esclarecer como a nadadeira dorsal de um dinossauro de 1,82 metros de altura afetava sua forma de nadar. Para realizar esse sonho, Ibrahim quer utilizar cada fragmento de osso que puder, e é por isso que sua equipe voltou ao deserto no auge do verão de 2019 para mais escavações.

Alguns dos fósseis que eu os vi encontrar naquela expedição em breve ajudará a testar outra característica aquática do Spinosaurus: pés possivelmente palmípedes. Com mais ossos em mãos, os pesquisadores podem finalmente reconstruir todo o pé do dinossauro para ajudar a descobrir a extensão na qual o Spinosaurus abria seus dedos.

Ainda mais importante para Ibrahim, todos os fósseis encontrados pela equipe permanecem no Marrocos, aumentando o acervo supervisionado pelo paleontólogo da Université Hassan II, Zouhri, em seu laboratório em Casablanca. A esperança é que, algum dia, esses ossos e os cientistas que os estudam criem o primeiro museu nacional de história natural do Marrocos – e inspirem as pessoas do norte da África a sonharem com os mundos perdidos sob os seus pés.
“Desejo construir um lar para o Spinosaurus”, diz Ibrahim. “Isso vai se tornar um símbolo – um ícone – da paleontologia africana.”

sábado, 29 de agosto de 2020

O começo da vida

Flor de algas
Os cientistas geralmente concordam que a primeira vida na Terra apareceu em algum momento antes de 3,9 bilhões de anos atrás (bya). Sabe-se que as origens da vida vieram depois da presença de água líquida na terra. Mas, além disso, não há evidências sólidas para estabelecer uma data mais precisa. No entanto, depois que grandes poças de água se formaram, foi possível a existência de vida.

Há evidências de isótopos de carbono para a vida nas rochas sedimentares mais antigas conhecidas do mundo do Cinturão de Greenstone de Isua, na Groenlândia Ocidental, com idade estimada de 3,85 bilhões de anos. Essas camadas de rocha ricas em carbono provavelmente se acumularam como bactérias do plâncton na superfície, morreram e se estabeleceram no fundo do oceano. Essas primeiras formas de vida não estavam apenas vivas, mas eram capazes de fotossíntese, isto é, inalar dióxido de carbono e exalar oxigênio.

A forma de vida mais antiga era muito simples. Era quase certo que fossem cianobactérias (às vezes erroneamente chamadas de algas verdes). Veja a foto de uma flor de cianobactéria acima. Sabemos que existiu 3,9 bya, no máximo, porque a primeira vida também deixou para trás os primeiros fósseis. Supondo que demorou cerca de 100 milhões de anos para a vida progredir até o ponto da fotossíntese (que é bastante sofisticada), a vida começou há pelo menos 4,0 bilhões de anos.

Atualize a Austrália. 

Distintos professores de geoquímica da UCLA, Mark Harrison e Elizabeth Bell, além de alguns pesquisadores associados, encontraram evidências de que provavelmente existia vida na Terra há pelo menos 4,1 bilhões de anos. Os pesquisadores, liderados por Bell, estudaram mais de 10.000 zircões em busca de carbono, o principal componente da vida. Zircões são minerais pesados ​​e duráveis ​​originalmente formados a partir de rochas derretidas encontradas na Austrália Ocidental. Eles capturam e preservam seu ambiente imediato, o que significa que funcionam como cápsulas do tempo.

O carbono contido no zircão tem uma assinatura característica, uma relação específica de carbono-12 para carbono-13, que indica a presença de vida fotossintética. Os cientistas identificaram 656 zircões contendo manchas escuras e analisaram de perto 79 deles usando uma técnica que mostra a estrutura molecular e química de microrganismos antigos em três dimensões. Um dos 79 zircões continha grafite, que é carbono puro, em dois locais. O grafite é mais antigo do que o zircão que o contém, disseram os pesquisadores. Eles sabem que o zircão tem 4,1 bilhões de anos com base em sua proporção de urânio para chumbo. Eles não sabem o quanto o grafite é mais antigo. Esta pesquisa foi publicada na edição de novembro de 2015 dos Proceedings of the National Academy of Sciences.

Atualize o Canadá. 

Os cientistas descobriram o que eles dizem que podem ser fósseis de alguns dos primeiros organismos vivos da Terra. Eles são representados por minúsculos filamentos, saliências e tubos encontrados em rochas canadenses datadas de até 4,28 bilhões de anos. Os micróbios dos cientistas de Quebec têm um décimo da largura de um cabelo humano e contêm quantidades significativas de tubos e filamentos de óxido de ferro. As estruturas fósseis foram envoltas em camadas de quartzo em um pedaço do antigo fundo do oceano que contém algumas das rochas vulcânicas e sedimentares mais antigas conhecidas pela ciência. A equipe examinou seções de rocha que provavelmente foram depositadas em um sistema de fontes hidrotermais - fissuras no fundo do mar que, quando aquecidas, causaram o vazamento de águas ricas em minerais. Essas aberturas são conhecidas por serem habitats importantes para micróbios.O Dr. Dominic Papineau, da University College London, que descobriu os fósseis em Quebec, acredita que esse tipo de cenário foi muito provavelmente o berço de formas de vida entre 3,77 e 4,28 bilhões de anos atrás (as estimativas de idade superior e inferior para as rochas).

Qualquer pretensão de ter a primeira vida na Terra atrai ceticismo. Isso é compreensível. Freqüentemente, é difícil provar que certas estruturas também não poderiam ter sido produzidas por processos não biológicos. A sugestão de que a vida já havia surgido "apenas" algumas centenas de milhões de anos após a formação da Terra é intrigante à luz dos debates sobre se a vida na Terra foi um acidente raro ou se a biologia é um resultado comum, dadas as condições certas. Os pesquisadores relataram suas descobertas na revista Nature em março de 2017.   Top

Cianobactérias e algas verde-azuladas

Cianobactéria
As cianobactérias são uma forma de bactéria que obtém sua energia da fotossíntese. Freqüentemente, são chamadas de algas verde-azuladas, mas isso é um erro. As cianobactérias pertencem à família dos organismos chamados procariotos porque suas células não possuem um núcleo rodeado por uma membrana. As cianobactérias incluem organismos de uma célula e também várias espécies de células que formam colônias. As colônias podem formar filamentos, como os ilustrados à esquerda, ou folhas, ou bolas ocas ou micro-organismos de paredes espessas.

As cianobactérias são provavelmente o grupo mais diversificado de microrganismos da Terra. Eles são encontrados em uma ampla gama de habitats do equador aos pólos. Eles são encontrados em lagos de água doce, oceanos de água salgada e solo úmido. Eles são encontrados em ambientes extremos, como fontes termais, salinas, rochas desérticas umedecidas e no oceano ártico gelado.

As cianobactérias são conhecidas por suas flores grandes e altamente visíveis que podem se formar em água doce e salgada. Eles têm a aparência de grandes flores de algas esverdeadas. Essas flores são tóxicas e freqüentemente levam ao fechamento das águas recreativas quando aparecem. As cianobactérias são organismos muito importantes para a saúde e o crescimento de muitas plantas. Eles são um dos poucos grupos de organismos que podem converter o nitrogênio atmosférico inerte em uma forma orgânica, como nitrato ou amônia. São essas formas fixas de nitrogênio que as plantas precisam para seu crescimento e devem ser obtidas do solo.
Célula Eucariota
Ao produzir oxigênio como um subproduto da fotossíntese, acredita-se que enormes florescências de cianobactérias ao longo de milhões de anos converteram a atmosfera livre de oxigênio inicial em uma com quantidades significativas de oxigênio. Isso mudou dramaticamente a composição das formas de vida na Terra, estimulando a biodiversidade e levando à quase extinção de organismos intolerantes ao oxigênio.

As verdadeiras algas verde-azuladas não são procariontes, são eucariotas, o que significa que têm uma membrana que envolve o núcleo de suas células. As algas verde-azuladas também têm uma "parede celular" rígida que as torna uma planta. Uma célula eucariota é mostrada à esquerda com o núcleo em rosa rodeado pela membrana em amarelo.

Grande parte da vida na terra pertence à família dos eucariotos, desde as algas verde-azuladas até os seres humanos. Todos os organismos multicelulares são eucariotos, incluindo animais, plantas e fungos. Em uma base de contagem numérica, os eucariotos representam uma pequena minoria de todos os seres vivos. Mesmo no corpo humano, existem 10 vezes mais micróbios procariontes do que células humanas.

Acredita-se que certas cianobactérias evoluíram para eucariotos de algas verde-azuladas cerca de 2,5 bya (bilhões de anos atrás) muito, muito mais tarde do que quando as cianobactérias apareceram pela primeira vez. A origem da célula eucariótica é considerada um marco na evolução da vida, uma vez que inclui todas as células complexas e quase todos os organismos multicelulares. Foi o desenvolvimento do núcleo, que permitiu que formas de vida altamente complexas eventualmente evoluíssem.  Topo

Estromatólitos - Organismos com vida mais longa

Modern_Stromatolites
Estromatólitos (stre 'mat-o-lites') são a forma de vida mais longa do planeta. Eles podem ser rastreados há pelo menos 3,5 bilhões de anos. Os estromatólitos marinhos atuais têm apenas vários milhares de anos e podem ser encontrados nas águas da Austrália Ocidental e das Bahamas. Outros tipos de estromatólitos também foram encontrados em riachos de água doce, lagos, fontes termais e até mesmo em lagos congelados. Existem mais de 170 tipos conhecidos de estromatólitos antigos, que se acredita terem se diversificado dependendo dos diferentes padrões de radiação e das condições locais da água. Veja a foto marinha à esquerda da muito salgada Shark Bay, na Austrália.

Estromatólitos são objetos semelhantes a rochas formados em águas rasas por microrganismos vivos unicelulares, cianobactérias, unidos em camadas sucessivas de grãos de sedimentos carbonáticos. (Um processo de construção semelhante é o dos recifes de coral que estão vivos nas bordas, mas com camadas de carbonato de cálcio secretadas pelos corais no interior.) As cianobactérias têm densidades populacionais de mais de 3 bilhões de organismos por metro quadrado. Gostam de água muito salgada e de ondas fortes. Observe a foto abaixo à esquerda mostrando estromatólitos debaixo d'água. Seu terço superior está vivo, enquanto os dois terços inferiores são camadas de pedra.
Estromatólitos
Cada célula de cianobactéria secreta uma película pegajosa de muco que aprisiona os grãos sedimentares locais. Os grãos de sedimento são unidos pelo muco e as cianobactérias crescem sobre os grãos. As bactérias são móveis e fotossintetizam, então se movem em direção à luz do sol. Como as cianobactérias precisam da luz solar para fotossintetizar, os estromatólitos são geralmente encontrados em águas com menos de dois metros de profundidade, onde há luz solar considerável. Sua mobilidade também permite que eles acompanhem o crescimento das camadas de sedimentos.
O sedimento aprisionado reage com o carbonato de cálcio na água circundante e cimenta os grãos para formar calcário. Esses depósitos de calcário se acumulam muito, muito lentamente - um estromatólito pode levar 100 anos para crescer 5 centímetros. Um estromatólito de três pés de altura pode ter cerca de 1.800 anos. Sem o estágio final de cimentação de calcário, as antigas estruturas de microrganismos não teriam sido preservadas como registros fósseis.

Os primeiros registros de estromatólitos começaram há cerca de 3,5 bilhões de anos (bya). Sua presença indica que, mesmo em uma idade tão precoce, procariontes avançados estavam presentes, indicando que a vida na Terra poderia ter começado muito antes, talvez já em 4.0 bya. Os estromatólitos atingiram o pico cerca de 1,25 bya e então começaram a diminuir. Hoje os estromatólitos marinhos podem ser encontrados apenas em áreas isoladas como Shark Bay, Austrália e Bahamas. Como exemplo de seu declínio, no Lago Clifton, na Austrália Ocidental, os cientistas estão testemunhando algas (eucariotos) eliminando as cianobactérias concorrentes, causadas por um aumento nos níveis de nutrientes na água.  Topo

Aparecem organismos multicelulares - algas vermelhas

Algas Vermelhas
Acredita-se que os primeiros organismos multicelulares foram algas vermelhas, que surgiram entre 1,4 e 1,2 bilhões de anos atrás. Isso ocorreu cerca de dois bilhões de anos após o aparecimento dos estromatólitos. Assim, mais da metade do tempo que a vida esteve presente na Terra, ela foi ocupada apenas por organismos unicelulares.

Micro-fósseis antigos de algas vermelhas foram preservados e encontrados na Ilha de Somerset, no norte do Canadá ártico. Esses fósseis têm 1,2 bilhão de anos. Os primeiros organismos multicelulares tinham certas características que definiram todas as formas de vida complexas desde então. As algas vermelhas inventaram o sexo e se reproduziram sexualmente.
A alga vermelha masculina libera esperma na água, que flutua nas proximidades, entrando em contato com o órgão reprodutor feminino e ocorre a fertilização. Com o contato, as barreiras se dissolvem dentro dos órgãos reprodutivos femininos. O núcleo masculino se divide e metade se funde com o feminino. A fêmea desenvolve um grande bulbo que eventualmente brota do resto das algas. Este bulbo é essencialmente uma alga vermelha juvenil que precisa apenas de tempo e nutrientes para crescer até ser adulta.

A reprodução sexual usando óvulos e espermatozóides é característica de organismos multicelulares e apareceu pela primeira vez em algas vermelhas. Esse desenvolvimento permitiu que formas de vida muito mais complexas (incluindo humanos) eventualmente evoluíssem. Então, se você voltar o suficiente, todos nós temos que agradecer as algas vermelhas por nossa existência.  Topo

A Explosão Cambriana

Trilobite
O clima no início do Período Cambriano (de 543 a 490 milhões de anos atrás (mya)) era frio, mas com o passar do tempo, o clima em toda a Terra ficou mais quente. Os continentes ainda estavam se formando e eram em sua maioria rochas estéreis. A terra ainda não tinha vida vegetal ou animal. Isso fez dos mares o lugar preferido para as espécies viverem. Os níveis do mar inundaram muitas áreas baixas e criaram habitats rasos, ideais para a desova de novas formas de vida marinha.

A Explosão Cambriana durou cerca de 53 milhões de anos e trouxe uma explosão dramática de mudanças evolutivas em uma nova vida. Entre as criaturas que evoluíram durante esse período, havia mariscos de corpo duro e ancestrais de aranhas e insetos.

Trilobitas (tri'-lo-bits), retratados à esquerda, foram as espécies dominantes durante este período. Os trilobitas são artrópodes extintos, animais com uma casca dura e pernas articuladas. Os trilobitas eram parentes distantes das lagostas e caranguejos-ferradura modernos. Os trilobitas tinham três corpos (tri-lóbulos) segmentados, bastante planos, com revestimento superior. Eles podiam se enrolar em bolas de proteção em mares cada vez mais cheios de predadores. Os trilobitas foram os primeiros animais a desenvolver olhos.

Os trilobitas existem em muitas variedades e tamanhos. Eles variavam de alguns centímetros a mais de 60 centímetros de comprimento. Os trilobitas provaram estar entre os animais pré-históricos mais bem-sucedidos e duradouros. Sabe-se que mais de 17.000 espécies existiram e sobreviveram por aproximadamente 300 milhões de anos e então morreram. Uma redução dramática do nível do mar na época provavelmente contribuiu para o seu fim.
Anomalocaris
Um animal dominante do Período Cambriano foi o gigante anomalocaris, (ah-NOM'-ah-LAH'-kariss), que prendeu sua presa com dois apêndices com pontas de garras revestidos de ganchos na frente de sua boca. Anomalocaris, que significa camarão anormal, tinha olhos compostos verdadeiros. Para a época em que viveu, o anomalocaris era uma criatura gigantesca, atingindo comprimentos de até seis pés. O Anomalocaris era um animal que nadava livremente e ondulava na água, flexionando o corpo como um golfinho moderno. Eles se alimentavam de trilobitas e outros artrópodes, vermes e moluscos. Anomalocaris foi o maior e mais temível predador do período cambriano.

As esponjas também cresceram nos mares cambrianos. Esses animais pertencem ao filo "porifera" por causa de todos os minúsculos poros em seus corpos. Uma espécie de esponja desse período tinha muitos galhos que a faziam parecer uma árvore. Outro tipo de esponja parecia uma casquinha de sorvete sem o sorvete. Muitas das esponjas foram extintas quando a temperatura da água caiu no final do período Cambriano.

O período cambriano terminou com uma extinção em massa. A principal teoria é que um período de glaciação continental ocorreu quando o clima da Terra esfriou no final do Cambriano. Os cientistas sugeriram que as condições frias eliminaram muitos dos organismos de água quente porque eram intolerantes ao frio. O avanço das geleiras teria reduzido a temperatura e os níveis dos mares rasos onde viviam tantas espécies marinhas. Mudanças na temperatura e também a redução da quantidade de oxigênio na água teriam significado o fim de muitas espécies que não poderiam se adaptar prontamente. A perda de seu habitat e o aumento da competição entre as espécies deslocadas remanescentes levaram ao desaparecimento de muitas delas - uma verdadeira extinção em massa.  Topo

Vida vegetal na terra

Vida na Terra Primitiva
Cerca de 450 milhões de anos atrás (mya), logo após o período cambriano, as plantas começaram a chegar à terra. As primeiras plantas precisavam de uma fonte de água para a fotossíntese, por isso foram encontradas em terras pantanosas, onde podiam facilmente obter água do solo úmido. Por não possuírem nenhum tecido que conduzisse muito bem a água, eles tiveram que ficar próximos a um suprimento para obter a água necessária para a fotossíntese.

Um dos principais passos na evolução das plantas foi a evolução generalizada dos esporos como forma de reprodução das plantas. Os esporos são organismos unicelulares que são móveis e podem se reproduzir formando novas plantas. Como os esporos podem migrar pelo vento de um lugar para outro, eles permitem que as plantas se espalhem pela terra. Os esporos eventualmente evoluíram para sementes, que são os organismos de reprodução multicelular da maioria das plantas atuais.

Outro grande desenvolvimento em cerca de 430 mya foi o primeiro aparecimento de sistemas vasculares dentro das plantas. São as veias das plantas que circulam água, produtos químicos e minerais dentro da planta. Cerca de 375 mya, plantas que tinham sistema de raízes e folhas apareceram pela primeira vez. Esses avanços permitiram que as plantas dessa era se tornassem muito maiores e funcionassem internamente como as plantas de hoje. Veja o desenho do artista acima de um ambiente de pântano antigo.
Com o passar do tempo, cerca de 300 mya, as coníferas apareceram e prosperaram. Algumas das árvores desta família são pinheiros, cedros, ciprestes e sequoias enormes. As coníferas são plantas com sementes cônicas, principalmente árvores. A família das coníferas se espalhou rapidamente até que enormes florestas de coníferas cobriram a maior parte do planeta. As samambaias também eram abundantes, pois cresciam bem na vegetação rasteira das grandes florestas de coníferas.  Topo

Vida Animal em Terra - Peixes Andando

Peixe ambulante
Por pelo menos 1,4 bilhão de anos após o início da vida, nenhum animal jamais pisou na terra. Um dos motivos é que leva muito tempo para as criaturas evoluírem de uma espécie para outra. Passar de uma vida na água para uma vida na terra foi um passo importante e teria levado muito tempo. Outra razão pode ter sido os raios ultravioleta. Por muito tempo, a Terra não teve uma camada de ozônio. Qualquer criatura que se aventurasse a pousar por qualquer período de tempo teria sido destruída pela radiação mortal. Depois que uma atmosfera oxigenada se desenvolveu, uma camada de ozônio se formou e a terra ficou mais segura para pisar. No entanto, os primeiros animais grandes a caminhar sobre a terra provavelmente foram peixes ambulantes que ainda viviam na água. Inicialmente, não havia comida na terra, então não havia razão urgente para eles viverem ali permanentemente.
Artrópode
Os vestígios de fósseis são a evidência de vida preservada nos sedimentos como resultado das atividades vivas dos organismos. Eles incluem rastros de superfície, trilhas, tocas subterrâneas, bem como material fecal e as marcas produzidas por animais moribundos. Eles são evidências deixadas para trás por seres vivos, mas não evidências diretas das próprias criaturas. Existem evidências fósseis de rastros de animais na terra desde cerca de 530 milhões de anos atrás (mya).
Essas pegadas provavelmente foram feitas por minúsculos artrópodes, animais sem coluna vertebral (invertebrados), mas com esqueleto externo, corpo segmentado e apêndices articulados. Veja a foto à esquerda de um artrópode atual. Os artrópodes incluem moscas, insetos, vermes, caranguejos, escorpiões, estrelas do mar e polvos. A esmagadora maioria das espécies animais são invertebrados. Apenas cerca de 4% de todas as espécies animais têm coluna vertebral.
Acanthostega
Acredita-se que os tetrápodes, quatro animais com membros com uma coluna vertebral (vertebrados), caminharam sobre a terra cerca de 400 mya de acordo com evidências fósseis. Veja a imagem à esquerda de um acanthostega. Os tetrápodes eram criaturas aquáticas que viviam em pântanos e lagoas rasas, mas se aventuravam na terra ocasionalmente, talvez para acasalar ou se esconder dos inimigos. Em terra não havia inimigos, enquanto no mar havia muitos deles. Os tetrápodes provavelmente também andavam no chão de seus pântanos e lagoas rasas.

Eventualmente, os tetrápodes fixaram residência permanente na terra e sobreviveram em pequenos insetos e pequenas plantas, provavelmente esteiras de plantas relacionadas com a família das algas verdes. Os tetrápodes incluem anfíbios, répteis, pássaros, dinossauros e mamíferos. O desenvolvimento da estrutura dos vertebrados pavimentou o caminho para animais mais avançados e, eventualmente, humanos.  Topo

Como a vida começou?

Meteoros atingindo a Terra
Conforme mencionado no início desta página, a vida certamente começou como bactérias, muito provavelmente cianobactérias. Mas como a bactéria se formou e se reproduziu? Ninguém sabe realmente a resposta para esta pergunta. Mas existem algumas teorias, nenhuma das quais é completamente convincente neste momento.

Uma das teorias é que a vida veio de outras partes do universo e foi transportada para a Terra por meteoros ou cometas. Embora possa haver vida em outras partes do universo, poucos cientistas concordam com a teoria de que ela chegou por meio de meteoros. O calor de entrada pela atmosfera é tão grande que é improvável que qualquer forma de vida possa sobreviver ao processo. A maioria dos meteoros queima ao passar pela atmosfera, assim como qualquer forma de bactéria.
No entanto, os ingredientes químicos básicos para a vida podem ter chegado do espaço sideral e, então, a vida ter se formado aqui na terra. A maioria dos organismos vivos é composta de carbono, oxigênio, hidrogênio, enxofre, além de um pouco de nitrogênio e fósforo. Existem algumas dezenas de outros elementos em pequenas quantidades, mas como uma primeira aproximação os organismos vivos são feitos de carbono, oxigênio e hidrogênio.
Experiência Miller Urey
Houve um experimento famoso no início dos anos 1950 que testou a hipótese de que as condições durante a Terra primitiva eram favoráveis ​​para as reações químicas formarem compostos orgânicos a partir de compostos inorgânicos por meio de raios. O experimento foi feito por Stanley Miller e Harold Urey, da Universidade de Chicago. Miller-Urey basicamente colocou metano (gás natural), amônia, gás hidrogênio e vapor de água em um copo. Esta não foi uma mistura aleatória; na época em que fizeram o experimento, essa mistura constituía o que se pensava ser a atmosfera primitiva.

Eles colocaram uma carga elétrica na mistura para simular um raio atingindo a atmosfera primitiva. Depois que o experimento durou alguns dias, de repente havia uma gosma marrom por todo o recipiente de reação. Quando eles analisaram o que estava no recipiente, eles encontraram aminoácidos que são os blocos de construção das proteínas. Na verdade, eles ocorreram quase nas mesmas proporções que encontraríamos se você olhasse para a matéria orgânica de um meteorito.
Portanto, a química que Miller-Urey usou neste experimento não foi uma química improvável, mas uma química amplamente distribuída por todo o sistema solar. Esse famoso experimento deu suporte à teoria de que a composição da Terra primitiva e de sua atmosfera poderia ter sido o resultado de moléculas orgânicas sendo formadas pela própria natureza . Experimentos subsequentes com diferentes produtos químicos iniciais produziram diferentes aminoácidos e outros compostos, mas nenhum mostrou qualquer forma de vida.

Portanto, o que podemos concluir provisoriamente é que "a vida é uma forma de química", uma forma particular na qual os produtos químicos podem evoluir para realizar sua própria reprodução. Quando pensamos sobre a origem da vida dessa maneira, não é que a vida seja de alguma forma diferente do resto do planeta. A vida é algo que surge na superfície de um planeta em desenvolvimento como parte integrante da química normal dessa superfície. Toda a vida que conhecemos é fundamentalmente muito semelhante. Se você olhar para a célula de uma bactéria, verá que tem aproximadamente as mesmas proporções de carbono, oxigênio e hidrogênio que o corpo humano. A maquinaria bioquímica básica de uma bactéria é de maneira semelhante à química de nossas células humanas. Embora não saibamos os mecanismos precisos de como a vida começou, agora sabemos que não era algo muito incomum, mas fazia parte do desenvolvimento normal de um planeta em condições favoráveis.

Fonte: http://www.earlyearthcentral.com/early_life_page.html
Pesquisadores da USP colaboram com a polêmica hipótese da "Terra Bola de Neve"
São Paulo (AUN - USP) - Você já pensou que a Terra pode ter sido completamente coberta por gelo, ou seja, ter sofrido uma glaciação global? E lhe parece possível que isto tenha ocorrido com todos os continentes alinhados no equador? E que após este período o planeta tenha sofrido um super aquecimento, onde todas as geleiras teriam se derretido?
Esta é a hipótese "Terra Bola de Neve" do professor Paul Hoffman, da Universidade de Harvard, que divide os estudiosos sobre a evolução do planeta. Inserido na polêmica global, o pesquisador Ricardo Trindade do Departamento de Geofísica do IAG (Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas), junto com outros pesquisadores, está contribuindo com os estudos do professor Hoffman. O grupo brasileiro pesquisa a existência de resquícios de rochas glaciais que comprovem a hipótese.
Sabe-se qual a origem do sedimento, ou da rocha, pela forma do desgaste sofrido por eles. Em diversos lugares do planeta, sedimentos glaciais têm sido encontrados embaixo de rochas carbonáticas, ambos do período Pré-cambriano. Isto ficou conhecido como "Paradoxo climático do Neoproterozoico", onde sedimentos típicos da Antártida estariam imediatamente abaixo de sedimentos típicos das Bahamas, o que sugere uma mudança radical na temperatura média do planeta.
Em 1964, um pesquisador inglês fez os primeiros estudos paleomagnéticos nestes sedimentos.Mas o que são estes estudos? Para que foram usados? Primeiro, o paleomagnetismo é o estudo do campo magnético da Terra a partir do seu registro nas rochas. Isto é muito fácil de entender, a Terra possui dois polos magnéticos, que geram linhas de campo ao seu redor, estas saem do polo sul e entram no polo norte, igual ao que ocorre com os ímãs. Assim os vetores (indicadores de direção) nos polos são verticais, entrando ou saindo, e no equador, latitude zero, eles são horizontais. Esta relação simples pode ser usada para se saber aonde as rochas foram formadas, já que elas guardam a orientação do campo por milhões de anos.
Então, o pesquisador inglês percebeu que todos os vetores encontrados nas rochas glaciais eram horizontais. A partir desta constatação, em 1998, Paul Hoffman sugeriu sua hipótese da "Terra Bola de Neve", que explica a mudança na temperatura global e a glaciação no equador. Esta diz que para ter ocorrido uma glaciação global gerada em baixas latitudes, as massas dos continentes deveriam estar todas próximas ao equador. Isto ocorreu no período Pré-cambriano devido à movimentação dos continentes, que ainda ocorre hoje em dia. O alinhamento no equador é muito raro e, conseqüentemente, este evento também é.
As rochas das regiões situadas no equador são muito mais suscetíveis à alteração em função do clima. Esta alteração é uma reação química que consome gás carbônico (CO2). Com o consumo de CO2, a temperatura diminuiria, chegando a um ponto em que toda a superfície estaria coberta por gelo. A temperatura média variaria de -20 a -40ºC. O planeta ficaria deste modo por cerca de uma dezena de milhões de anos. Neste ínterim, o solo não poderia mais absorver CO2 porque a camada de gelo o impede e protege as rochas de alterações. Entretanto, existiam vulcões que expeliam CO2 em grande quantidade na atmosfera. A concentração do gás aumentaria até provocar um "superefeito estufa", no qual todo o gelo seria derretido. Não haveria mais gelo na superfície e a temperatura média seria de 50ºC. Isto teria ocorrido duas vezes, há 700 e 600 milhões de anos atrás.
Outro ponto importante da teoria é que isto teria ocorrido logo antes da �??explosão cambriana�?�. Mas o que é esta explosão? Ela marca a mudança da vida unicelular, bactérias, para a pluricelular, o que sugere que a vida torna-se muito mais complexa depois de passar por um estresse ambiental.
Mas por que a hipótese gera polêmica? Porque muitos estudiosos afirmam que com a movimentação dos continentes as rochas glaciais podem ter se formado fora do equador e ter o campo magnético de quando passaram por latitudes baixas. Por isso, é necessário fazer vários testes para verificar se o vetor é primário, ou seja, da época da formação. Outra contraposição é que a datação deste tipo de depósito, feito por radiação, é muito difícil de ser realizada pela ausência de material (rochas ou minerais) datável. Portanto, apenas limites relativos de idade podem ser estabelecidos. Assim, não poderia se dizer que todos os depósitos glaciais são contemporâneos.
O grupo brasileiro fez medições paleomagnéticas no Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Bahia e Minas Gerais. Esses estados possuem CRÁTONS. Este é o último termo técnico, que significa rochas muito antigas, que guardam material Pré-cambriano e que resistiram às transformações. No Mato Grosso foram encontrados depósitos glaciais que indicam que a calota de gelo avançou até 20º de latitude.
A pesquisa é feita em todo o mundo, por diversos grupos de pesquisa inclusive o de Hoffman. Há a cooperação de grupos que trabalham na África, em Camarões, na Republica Democrática do Congo e na Namíbia, na Austrália, no Canadá, nos EUA e no sul da China. E mesmo em Svalbaard, uma ilhota situada no círculo ártico, um dos poucos lugares onde se pode experimentar as condições climáticas de uma Terra Bola de Neve.

OS INSETOS FORAM OS PRIMEIROS ANIMAIS A DESENVOLVER ASAS 400 MILHÕES DE ANOS ATRÁS

Foto de Alexander Wild. http://www.alexanderwild.com
Foto de Alexander Wild. http://www.alexanderwild.com

Um time internacional de mais de 100 pesquisadores publicou o primeiro mapa da evolução dos insetos. O entendimento de como os insetos são relacionados, o que até agora era desconhecido, descobre a sua verdadeira importância ecológica, econômica e médica. Os resultados, publicados em uma edição da revista Science, reconstrói a árvore filogenética dos insetos e responde perguntas antigas sobre a origem e a evolução da maioria das espécies da maior classe existente.

“Os insetos apareceram há 500 milhões de anos, assim como os primeiros ambientes terrestres”, diz Dr. David Yeates, diretor do Australian National Insect Collection. “E, bem como as plantas começaram a desenvolver-se na altura, há 400 milhões de anos, os insetos também desenvolveram asas”

Os resultados do surgimento das asas foi publicado por cientistas no 1KITE e foram essenciais para o entendimento de milhões de espécies de insetos atuais que se adaptaram e moldam o ambiente terrestre e tanto suportam quanto prejudicam a natureza.

“Quando você imagina um mapa gigante da evolução da vida na Terra, os insetos são, de longe, a maior parte da figura”, diz Dr. Michelle Trautwein, da California Academy of Sciences, que contribuiu para uma porção do estudo. “Nós não tínhamos tido uma imagem muito clara de como os insetos evoluíram – desde as origens da metamorfose até os primeiros insetos a voarem. A nova tecnologia de sequenciamento nos permitiu comparar uma grande quantidade de dados genéticos e, pela primeira vez, nós pudemos  preencher as lacunas. A ciência está nos deixando mais próximos  dos mistérios da evolução como nunca fez antes”
Sem título
Mais de 100 cientistas internacionais contribuiram para o estudo da evolução do marco. O conjunto de dados molecular enorme inclui 144 espécies de insetos cuidadosamente escolhidos, e reconstrói a árvore da vida do inseto. Foto por 1KITE (1K Insect transcriptoma Evolution). Clique aqui para uma fotografia maior.

Usando um conjunto de dados de 144 espécies cuidadosamente escolhidas, cientistas do 1KITE apresentaram estimativas confiáveis de dados da origem e das relações da maioria dos grupos de insetos. Eles mostraram que os insetos se originaram e ao mesmo tempo, as plantas terrestres mais jovens, há cerca de 480 milhões de anos. A sua análise sugere que os insetos e as plantas se desenvolveram no ambiente terrestre juntos, com os primeiros desenvolvido asas há 400 milhões de anos, mais cedo que qualquer outro animal e quase ao mesmo tempo que as plantas começaram a crescer para formar florestas.

A nova reconstrução da árvore da vida dos insetos só foi possível graças a uma cooperação de mais de 100 especialistas de biologia molecular, morfologia de insetos, paleontologia, taxonomia de insetos, evolução, bioinformática embriológica e ciências da computação. O consórcio foi liderado por Karl Kjer , da Rutgers University, Xin Zhou, da China National GeneBank e Bernhard Misof, do Zoological Research Museum Alexander Koenig.

Traduzido por Marcus Cabral de Entomology Today

sexta-feira, 28 de agosto de 2020

A árvore evolucionária dos dinossauros está toda errada

2017
Árvore Evolutiva
Árvore Evolutiva
Oops … A árvore evolutiva do dinossauro é toda errada!
Um novo estudo revolucionou a árvore evolutiva dos dinossauros, produzindo “a maior mudança para a árvore de dinossauros em 130 anos” (New Scientist, 25 de março de 2017, p.9). O antigo sistema classificou os dinossauros em duas famílias de dinossauros significativamente distintas, aquelas com quadris semelhantes a pássaros que apontam para baixo e para a cauda, ​​chamados de ornitísquios, e aqueles com quadris parecidos com lagartos que apontam para baixo e para a frente, chamados saurísquios


O novo sistema de classificação baseou-se tanto em novas descobertas de dinossauros que não estavam disponíveis anteriormente e uma análise mais recente dos traços de dinossauro. Em vez de se concentrar no osso pélvico, como no sistema antigo, Baron e sua equipe analisaram 457 características em 74 espécies (Baron et al. A new hypothesis of dinosaur relationships and early dinosaur evolution. Nature. 2017;453(7646):501-506; Padian K. Dividing the Dinosaurs. Nature. 2017;543(7646):494).


Eles descobriram que as 21 características anatômicas selecionadas podem ser usadas para dividir os dinossauros de forma muito diferente do sistema mais antigo. Como não há maneira correta de selecionar traços usados ​​para classificar, a seleção de outros traços poderia ser usada para dividir os dinossauros em uma árvore evolutiva ainda diferente. Com base nessas características, a nova árvore coloca T. rex e outros terópodes ao lado das criaturas com “asas de pássaros”, e os saurópodes com aqueles relacionados à Herrerasaurus, um carnívoro bípede sul-americano. Estes resultados forçaram o desenvolvimento de uma nova árvore genealógica de dinossauros. Esta revolução não é incomum na biologia evolucionária e ilustra a fragilidade da classificação da vida, um campo denominado Taxonomia. Usando um conjunto de traços pode-se produzir uma taxonomia, e usar outro conjunto diferente pode produzir uma taxonomia muito diferente. Assim, as classificações de taxonomia são um pouco tênues.

O táxon Dinosauria foi nomeado em 1842 pelo paleontólogo Sir Richard Owen (1804-1892), um criacionista. Richard Owen foi um dos mais fortes opositores científicos do darwinismo durante a era de Darwin. O termo dinossauro significa lagarto terrível devido a seu tamanho e suposta ferocidade. Os paleontologistas admitem que não sabem quase nada sobre a evolução inicial dessas criaturas, e em particular sobre a evolução dos dinossauros antes da divisão saurísquio-ornitísquio (Forster C. The First Dinosaurs. Capítulo 2, 2000, pp.52 em Silverberg R (Ed.). The Ultimate Dinosaur. Nova York, Simon e Schuster). Assim, novas descobertas podem revolucionar suas conclusões, como ocorreu neste caso. 

A taxonomia não é apenas usada para determinar árvores evolutivas, mas também para diferenciar uma espécie de outra. O problema é que o conceito de espécie é um método imperfeito e problemático para classificar a vida. Como classificou a taxonomista Carol Yoon, a classificação de espécies era a “área cinzenta do campo” e, mais problemática, “era um alvo em movimento”, como mostra este novo estudo de dinossauros (C. Yoon, 2009, Naming Nature: The Clash Between Instinct and Science, New York: Norton, pp 104-105). O choque entre instinto e ciência. Nova Iorque: Norton. Pp. 104-105). O choque entre instinto e ciência. Nova Iorque: Norton. Pp. 104-105).