Parentes mais próximos encontrados para pterossauros, os primeiros vertebrados voadores
Em 1812, Georges Cuvier, o incomparável anatomista do Museu de História Natural de Paris, produziu o primeiro livro abrangente a ser publicado sobre a história dos tetrápodes fósseis (animais com espinha dorsal, exceto peixes) 1 . Cuvier pesquisou tudo o que se sabia da paleontologia desses animais, explorando as maravilhas de sua grande variação e estranhas formas fósseis. Alguns eram parentes claros de animais vivos familiares; outros eram estranhos e difíceis de classificar. Mas nada era tão estranho quanto uma criatura pequena, de bico longo e membros longos do período Jurássico (cerca de 150 milhões de anos atrás) que foi escavada na Baviera, Alemanha. Escrevendo na Nature , Ezcurra et al . 2 lançar uma primeira luz sobre a origem deste grupo impressionante.
Em 1800, Cuvier recebeu uma carta de seu amigo Jean Hermann, professor e curador de história natural em Estrasburgo, na França 3 . Hermann contou a Cuvier sobre um fóssil sobre o qual havia lido, nas coleções de Mannheim, Alemanha, que era diferente de tudo que ele já havia encontrado. Com base nos 3 originaise uma descrição filosófica clássica de Cosimo Collini em 1784, Hermann descreveu algumas de suas características e os esboços que fez (Fig. 1a). Ele percebeu que o animal tinha um dedo muito longo que ele corretamente achou que suportaria uma membrana de asa. Este não poderia ser um pássaro, mas os morcegos têm asas sustentadas por ossos de dedos, então talvez o animal fosse algo assim. Hermann desenhou a criatura como uma espécie de mamífero, completo com orelhas macias, pêlo (também presciente) e genitália.
Figura 1 | Esboços de Ptéro-dactyle. a , Esboço feito por Jean Hermann com base na descrição de um fóssil que ele enviou em uma carta a Georges Cuvier no Museu de História Natural de Paris, que estava preparando um livro sobre fósseis de tetrápodes (animais com espinha dorsal, sem incluir peixes). b , Um desenho de Michael Oppel do espécime fóssil original correspondente à criatura mostrada em a . Cuvier chamou a criatura de ptéro-dactyle, e foi o primeiro membro conhecido do grupo chamado pterossauros, os primeiros vertebrados a desenvolver a habilidade de voar. Crédito: Muséum national d'Histoire naturelle
Cuvier estava fascinado e frustrado. Ele queria um molde do fóssil, mas Hermann morreu antes que ele pudesse ajudar. Nos anos seguintes, naturalistas que viram o espécime enviaram desenhos a Cuvier (Fig. 1b), mas ele não conseguiu obter um molde fóssil até 1818, após a publicação de seu livro. Pior ainda, todos os desenhos eram notavelmente diferentes. No entanto, graças à sua experiência anatômica, Cuvier pôde reconciliar as discrepâncias e percebeu que as características do animal o tornavam um réptil, não um mamífero.
Mas não era um réptil comum. Cuvier inferiu que ele voava, tinha sangue quente, tinha uma cobertura peluda, andava sobre as patas traseiras e dobrava as asas. Ele escreveu 4 : “de todos os organismos cuja existência ancestral é revelada neste livro, estes são incontestavelmente os mais extraordinários, e se os víssemos vivos, pareceriam os mais estranhos em comparação com todos os seres vivos”. E ele concluiu: “[parece], para aqueles que não acompanharam toda esta discussão, o produto de uma imaginação doentia, e não das forças comuns da natureza.”
Bem-vindo ao mundo dos pterossauros, ou, como Cuvier chamou os primeiros, ptéro-dactyles, que significa dedos-asas (um erro de digitação em seu título original os tornava pétro-dactyles, ou dedos-de-pedra). Mais de dois séculos depois, os pterossauros permanecem entre os animais mais controversos do registro fóssil. Na década de 1980, foi estabelecido que os pterossauros batiam as asas ativamente (em vez de simplesmente planar) e caminhavam sobre os membros posteriores organizados como os dos pássaros e outros dinossauros 5 , e que eram muito mais parecidos com pássaros do que com morcegos.
Bem mais de 100 tipos provavelmente válidos de pterossauros são conhecidos atualmente em todo o mundo, do Triássico ao Cretáceo (aproximadamente 235 milhões a 66 milhões de anos atrás). Alguns (fig. 2) são extremamente bizarros 6 ; mas suas origens e relações com outros arcossauros (crocodilos e pássaros, incluindo dinossauros) não foram bem estabelecidas.
Figura 2 | Dorygnathus . Reconstrução de um pterossauro primitivo. Ezcurra et al . 2 identificaram parentes de dinossauros chamados lagerpetids como sendo os prováveis parentes mais próximos de pterossauros há muito procurados. Crédito: Kevin Padian
Na década de 1980, foi sugerido que os parentes mais próximos dos pterossauros eram pequenos répteis bípedes estreitamente alinhados com os dinossauros 7 , e essa teoria foi apoiada até mesmo pelas primeiras análises filogenéticas de como esses grupos se encaixam na árvore evolucionária 8 . Mas a evidência fóssil necessária para confirmar isso era elusiva: os pterossauros são construídos de maneira tão estranha que suas adaptações extremas para o vôo na verdade mascaram muitas das características que poderiam revelar suas relações com outros animais.
Ezcurra e seus colegas fornecem essa evidência há muito procurada, que aponta para um grupo específico de arcossauros da linha de dinossauros. Os autores examinaram todos os restos dos prováveis grupos de candidatos conhecidos em todo o mundo, alguns dos quais eram espécimes que eles próprios haviam coletado. Esses pequenos animais são chamados de lagerpetids, um nome que significa répteis-coelhos. Eles tinham pernas longas, uma postura bípede e a habilidade de correr rápido. Lagerpetids viveram no Triássico Médio e Superior (cerca de 235 milhões a 205 milhões de anos atrás) e são conhecidos principalmente nas Américas; entretanto, os depósitos dessa idade não estão bem distribuídos em todo o mundo. Os lagerpetídeos formam uma constelação de arcossauros de linha de pássaros que incluem criaturas como lagosuchídeos, silesaurídeos, Scleromochlus e os primeiros pterossauros e dinossauros.
Então, o que torna os lagerpetids os melhores candidatos para parentes pterossauros? Ficou claro por várias décadas que os pterossauros evoluíram de pequenos arquossauros bípedes cujos membros posteriores eram organizados como os de pássaros e outros dinossauros, em vez de como os membros posteriores mais extensos dos crocodilos 5 , 9 . As proporções de seus membros delgados, bem como a forma de suas costas, são totalmente consistentes com um plano corporal de pássaro 9 .
Os lagerpétidos se encaixam nesse perfil e, ao contrário de outros parentes candidatos, eles compartilham algumas características com os pterossauros que outros arcossauros não têm. Os autores fizeram essa descoberta através do uso de uma abordagem chamada sistemática filogenética, que tem sido aplicada para descobrir relações entre todos os grupos de organismos, incluindo dinossauros 10. Ele procura características recém-evoluídas que ligam organismos diferentes, o raciocínio para isso é que as características evoluídas mais recentemente devem ter aparecido nas formas mais recentemente divergentes umas das outras e, portanto, devem ser as mais próximas geneticamente. Essas características, que muitas vezes parecem triviais até mesmo para observadores experientes, fornecem a chave para os relacionamentos e, às vezes, para a evolução das adaptações, porque um grupo divergente, os pterossauros voadores, neste caso, podem ter características incomuns que refletem funções que faltam ao grupo divergente irmão .
Ezcurra et al . perceberam que, embora os lagerpetídeos não voassem, eles compartilham características específicas com os pterossauros, como características complexas de sua caixa craniana e ouvido interno, que podem estar relacionadas ao aumento da agilidade que desenvolveram. Os ossos da mão alongada (palma) (hiperelongados nos pterossauros, junto com o quarto dedo) sugerem um bom ponto de partida para os animais desenvolverem o vôo. Outras características comuns do crânio, mandíbulas, pélvis, membros anteriores e posteriores e vértebras são um caso convincente para o relacionamento.
Os resultados apresentados por Ezcurra et al . não esboce o caminho evolutivo completo de um pequeno réptil terrestre até os primeiros vertebrados voadores. Mas um dia um ancestral pterosauriano pode emergir das rochas do Triássico para preencher algumas das lacunas, da mesma forma que a descoberta do Archaeopteryx forneceu pistas importantes para os estágios iniciais do voo dos pássaros.
Enquanto isso, o estudo de Ezcurra e seus colegas ressalta a visão de que os pterossauros são o grupo principal mais próximo dos dinossauros, que outro grupo (lagerpetids) antes pensado perto dos dinossauros agora mostra ser ainda mais próximo dos pterossauros do que se pensava, e que o ancestral comum dos todos esses grupos eram provavelmente um bípede pequeno, de membros longos, corpo curto, esguio, com uma grande cabeça, dentes em forma de pino, considerável agilidade e uma aguda consciência do que o cerca. Portanto, os precursores dos pterossauros que vivem no solo já tinham membros anteriores livres para desenvolver o vôo oscilante. Cuvier, embora não aceitasse a transmutação evolutiva para explicar as transições entre as principais formas de vida, de outra forma teria se sentido justificado em relação às suas inferências originais sobre a anatomia e a ecologia dos pterossauros.
Nature 588 , 400-401 (2020)
Referências
- 1
Cuvier, G. Recherches sur les Ossemens Fossiles des Quadrupèdes (Deterville, 1812).
- 2
Ezcurra, M. et al. Nature 588 , 445-449 (2020).
- 3 -
Taquet, P. & Padian, K. CR Palevol 3 , 157-175 (2004).
- 4 -
Cuvier, G. Ann. Mus. d'Hist. Nat. 13 , 424–437 (1809).
- 5
Padian, K. Paleobiology 9 , 218-239 (1983).
- 6
Paul, GS The Princeton Field Guide to Pterosaurs (Princeton Univ. Press, no prelo).
- 7
Padian, K. em 3rd Symp. Mesozoic Terrestrial Ecosystems: Short Papers (eds Reif, W.-E. & Westphal, F.) 163-168 (Attempto, 1984).
- 8
Gauthier, JA PhD thesis, Univ. Califórnia, Berkeley (1984).
- 9
Padian, K. Zitteliana 28B , 21–28 (2008).
- 10
Padian, K. Nature 543 , 494–495 (2017).
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