Como o istmo do Panamá mudou o mundo

• 24 de junho de 2020
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O istmo iniciou um novo padrão de circulação oceânica global

Conferência de Anthony G. Coates no Smithsonian no Panamá

La tierra no es una masa sólida o estática. Se compone de segmentos, placas tectónicas, que la cubren como un manto cambiante. Estas placas tienen movimientos diferentes. Que chocan entre sí y se separan, se deslizan, se hunden y emergen, forman cadenas montañosas como los Andes y las Montañas Rocosas, los océanos, los grandes terremotos y volcanes, y los puentes como el que une a Norte y Sur América.

IMAGEM ACIMA: Os cientistas fizeram essa imagem de cores falsas do Panamá a partir de dados adquiridos em fevereiro de 2000 pela SRTM (Shuttle Radar Topography Mission), voando a bordo do ônibus espacial Endeavour. Geralmente, é difícil obter imagens de satélite de alta qualidade da América Central devido à persistente cobertura de nuvens na região. A capacidade do SRTM de penetrar nuvens e fazer medições tridimensionais permitiu que os cientistas produzissem o primeiro mapa topográfico de alta resolução abrangente de toda a América Central. Dois monitores foram combinados para produzir esta imagem do Panamá: a sombra e um código de cores para a altura topográfica. Ao calcular a inclinação topográfica na direção norte-sul,os cientistas conseguiram fazer o sombreamento que lhe confere uma aparência tridimensional. As cores estão diretamente relacionadas à altura. Verde mostra as elevações mais baixas, logo acima do nível do mar. Amarelos e marrons abaixo mostram as elevações mais altas progressivamente, com o branco como o mais alto (a ampliação da imagem é de 4,3 MB).

 

No Smithsonian Tupper Center Auditorium, no Panamá, o geólogo do Instituto Smithsonian de Pesquisa Tropical (STRI) Anthony G. Coates explicou como, há mais de vinte milhões de anos atrás, o istmo do Panamá começou a surgem devido ao choque e deslizamento das placas tectônicas. Antes disso, a América Central como a conhecemos hoje fazia parte de uma península vulcânica, longe de sua localização atual.

 

Com o surgimento do istmo do Panamá, o planeta experimentou mudanças resultantes da atual ordem mundial. Durante três milhões de anos, o Panamá foi separado dos oceanos e se juntou a dois continentes. Foi promovido o intercâmbio de espécies entre as Américas, permitindo que a fauna da Amazônia colonize áreas no norte do México e a criação da abundante biodiversidade tropical que temos hoje. É responsável pelo extenso desenvolvimento dos recifes de coral, iniciou um novo padrão de circulação oceânica global, contribuiu para a glaciação do hemisfério norte e mudou o clima dos trópicos. Devido ao istmo, os ventos que atravessam a corrente do Golfo esquentam e a Europa está protegida do frio durante o inverno.É até possível que os ancestrais da raça humana tenham descido das árvores devido às mudanças climáticas na África, que também foi um produto do surgimento do istmo.

Vinte milhões de anos atrás, um oceano cobriu a área no Panamá hoje (no gráfico no canto superior direito, possível estado há 10 milhões de anos). Havia uma lacuna entre os continentes da América do Norte e do Sul, através da qual as águas dos oceanos Atlântico e Pacífico corriam livremente. Sob a superfície, duas placas da crosta terrestre colidiam gradualmente, forçando a placa do Pacífico a deslizar lentamente sob a placa do Caribe. A pressão e o calor causados ​​por essa colisão levaram à formação de vulcões subaquáticos, alguns dos quais cresceram o suficiente para subir à superfície do oceano e formaram ilhas há 15 milhões de anos. Mais e mais ilhas vulcânicas se formaram na área nos próximos milhões de anos. Entretanto,o movimento das duas placas tectônicas também estava empurrando do fundo do mar, finalmente, forçando algumas áreas a subir acima do nível do mar.

 

Com o tempo, grandes quantidades de sedimentos (areia, terra e lama) foram acumulados na América do Norte e do Sul por fortes correntes oceânicas e fecharam as lacunas entre as ilhas recém-formadas. Gradualmente, ao longo de milhões de anos, depósitos de sedimentos foram adicionados às ilhas até que as lagoas estivessem completamente cheias. Cerca de 3 milhões de anos atrás, um istmo se formou entre as Américas do Norte e do Sul. (Um "istmo" é uma faixa estreita de terra, com água em ambos os lados, conectando dois órgãos maiores. Na imagem acima, 5 milhões de anos atrás, o istmo ainda não havia se fechado completamente.)

Os cientistas acreditam que a formação do istmo do Panamá é um dos eventos geológicos mais importantes que ocorreram na Terra nos últimos 60 milhões de anos. Embora seja apenas uma pequena faixa de terra, em relação ao tamanho dos continentes, o Istmo do Panamá teve um enorme impacto no clima da Terra e em seu meio ambiente.

Ao interromper o fluxo de água entre os dois oceanos, a terra na ponte redireciona as correntes nos oceanos Atlântico e Pacífico. As correntes atlânticas foram forçadas para o norte, e um novo padrão atual foi estabelecido, que hoje chamamos de Corrente do Golfo.

 

Com as águas quentes do Caribe fluindo para o nordeste do Atlântico, o clima do noroeste da Europa se tornou mais quente. (A temperatura seria cerca de 10 graus C mais fria no inverno sem o transporte de calor da corrente do Golfo.) O Atlântico, que não se misturava mais com o Pacífico, também aumentou a salinidade. Cada uma dessas mudanças ajudou a estabelecer o padrão global de circulação oceânica que vemos hoje. Em resumo, o istmo do Panamá tem uma influência direta e indireta nos padrões de circulação oceânica e atmosférica, que regula os padrões de precipitação, que por sua vez esculpiram paisagens.

A formação do istmo do Panamá também desempenhou um papel importante na biodiversidade do nosso mundo. A ponte facilitou a migração de animais e plantas entre continentes. Por exemplo, na América do Norte, o gambá, o tatu, o porco-espinho remontam aos ancestrais que cruzaram a ponte terrestre sul-americana. 

Da mesma forma, os ancestrais de ursos, gatos, cães, cavalos, lhamas e guaxinins fizeram a viagem para o sul através do istmo.

Usando vídeos, mapas geológicos das placas da Terra, seções de seqüências fósseis e técnicas de datação por rochas, Coates surpreendeu o público e os alunos presentes com sua descrição de como o passado geológico do Panamá foi reconstruído. das comemorações em comemoração a um século de Smithsonian em Ciências no Panamá, na quarta-feira, 27 de abril.

https://www.vistaalmar.es/medio-ambiente/biodiversidad/1586-como-istmo-panama-cambio-mundo.html

Larimar: as pedras azuis da Atlântida

7:25 PM

Crédito: Daniel Virgadaula

Larimar

Larimar, também chamada de "Pedra de Stefilia", é uma rara variedade azul da pectolita de silicato mineral encontrada apenas na República Dominicana, no Caribe. Sua coloração varia de branco, azul claro, azul esverdeado a azul profundo.

A Pectolita é geralmente um mineral macio e muito delicado, composto de fibras densas que irradiam, mas, às vezes, as fibras são duras e interligadas, tornando -as muito sólidas. A variedade Larimar é do tipo resistente, portanto, sua capacidade de suportar entalhe e lapidação.

Há uma lenda de que Larimar foi originalmente descoberto em 1916 e sua localidade posteriormente esquecida. Em 1974, Norman Rilling, um membro visitante do Corpo de Paz dos EUA, encontrou a localidade junto com Miguel Méndez, um nativo dominicano. Juntos, eles nomearam esta pedra "Larimar", que é uma combinação de "Larrisa" (nome da filha de Méndez) e "mar" (mar em espanhol). Devido à sua escassez e fonte limitada, Larimar é difícil de obter fora do Caribe.

A cor do Larimar é causada por inclusões de cobre. Sua cor é raramente sólida; é quase sempre azul com linhas brancas interligadas e círculos irregulares. Um padrão irradiante de agulhas de cristal pode ser observado no Larimar. A cor azul pode variar em intensidade de muito claro a azul esverdeado a azul-céu profundo. Cores azuis mais profundas e menos brancos são mais desejáveis.

Embora Larimar tenha uma cor muito atraente, é uma pedra preciosa mole e é facilmente arranhada. Sua cor também pode desaparecer após a exposição prolongada à luz solar forte. Isso, combinado com sua escassez, limita sua popularidade como uma pedra preciosa convencional.

Corte Larimar (var. Pectolite) da República Dominicana

[Invertebrate • 2018] Diversity and Evolution of the Stygobitic Speleonerilla nom. nov. (Nerillidae, Annelida) with Description of Three New Species from Anchialine Caves in the Caribbean and Lanzarote

[Invertebrate • 2018] Diversity and Evolution of the Stygobitic Speleonerilla nom. nov. (Nerillidae, Annelida) with Description of Three New Species from Anchialine Caves in the Caribbean and Lanzarote

Speleonerilla saltatrix (Worsaae et al. 2004)
 Speleonerilla Worsaae, Sterrer & Iliffe, 2018

in Worsaae, Gonzalez, Kerbl, Nielsen, Jørgensen, et al., 2018. 

  DOI:  10.1007/s12526-018-0906-5 

twitter.com/KWorsaae

Abstract

Anchialine caves have revealed a variety of highly adapted animals including several records of nerillid annelids. However, only one stygobitic lineage, Speleonerilla nom. nov. (previously known as Longipalpa), seems obligate to this environment. We here provide new information on this lineage including the description of three new species, two new records, and the first phylogeny of the genus. All species have been collected from the water column of anchialine caves in the Caribbean, Bermuda, and Canary Islands, contrary to their benthic and interstitial nerillid relatives. New species were described combining light, scanning electron, and confocal laser scanning microscopy and named after traditional dances from their corresponding countries. Speleonerilla isa sp. n. is morphologically the most divergent species, characterized by the presence of nine segments, two pairs of spermioducts, and parapodial cirri present on all segments. Speleonerilla calypso sp. n. and S. salsa sp. n. are mainly distinguished from S. saltatrix by the presence of one additional pair of nephridia and are diagnosed based on unique combinations of characters including the specific arrangements of trunk ciliation, parapodial cirri, and number of chaetae. Two additional records from anchialine caves in Northeast Cuba and México were not described due to limited available material. Phylogenetic analyses of four molecular markers recovered the East Atlantic S. isa as sister to a clade containing the West Atlantic species, the interrelationship of which did not further reflect the geographical distances within the Caribbean. Evolutionary adaptations are discussed, such as the long ciliated palps and pygidial lobes of Speleonerilla used for swimming and their high tolerance to changing salinities when apparently feeding on bacteria in the halocline of the anchialine cave systems.

Keywords: Interstitial, Cave fauna, Meiofauna, Troglomorphism, Stygofauna 

Drawing of Speleonerilla saltatrix (Worsaae et al. 2004),

scale bar 100 μm

twitter.com/KWorsaae

Family Nerillidae Levinsen, 1883

Genus Speleonerilla Worsaae, Sterrer & Iliffe, 2018. 

Speleonerilla is new replacement name for Longipalpa Worsaae, Sterrer & Iliffe, 2004 

[preoccupied: Longipalpa Pagenstecher, 1900 (Insecta: Lepidoptera) (see Pagenstecher,1900)].  

  

Remarks: A new generic name, Speleonerilla nov. nom., is here proposed in order to eliminate the homonymy between the genera Longipalpa Pagenstecher, 1900, junior synonymy of Bytharia Walker, 1865 (Geometridae, Lepidoptera) (see Walker, 1865) and Longipalpa Worsaae, Sterrer and Iliffe, 2004 (Nerillidae, Annelida).

....

Speleonerilla calypso sp. n.

Etymology: The species is named after the dance calypso, which originated in Trinidad & Tobago and later spread to other Caribbean Islands, including the Bahamas.

Speleonerilla salsa sp. n.

Etymology: The species is named after the dance salsa, the musical roots of which lie in Eastern Cuba.

Speleonerilla isa sp. n.

Etymology: The species is named after the Canarian traditional folk dance “isa” from Lanzarote.

Katrine Worsaae, Brett C. Gonzalez, Alexandra Kerbl, Sofie Holdflod Nielsen, Julie Terp Jørgensen, Maickel Armenteros, Thomas M. Iliffe and Alejandro Martínez. 2018. Diversity and Evolution of the Stygobitic Speleonerilla nom. nov. (Nerillidae, Annelida) with Description of Three New Species from Anchialine Caves in the Caribbean and Lanzarote. Marine Biodiversity  DOI:  10.1007/s12526-018-0906-5 

twitter.com/KWorsaae/status/1023720809544777728

Humanos condenaram o "mundo perdido" dos antigos mamíferos do Caribe

By Mindy Weisberger, Senior Writer | November 7, 2017 06:40am ET

As ilhas caribenhas eram um paraíso para preguiças-do-chão, macacos, roedores gigantes, morcegos e insetívoros musaranhos antes da chegada dos humanos.

Credit: Illustration by D. Rini

Milhares de anos atrás, as florestas das ilhas do Caribe hospedavam mais de 130 espécies de diversos mamíferos, desde preguiças e macacos gigantes a mamutes e ratos enormes. Mas tudo isso mudou depois que os humanos apareceram, cerca de 6.000 anos atrás.

Depois que os humanos começaram a povoar as ilhas do Caribe, espécies de mamíferos nativos começaram a desaparecer da região, de acordo com o registro fóssil. Hoje, a diversidade de mamíferos no Caribe é muito menor do que na época da última era glacial, com apenas 60 espécies de morcegos e 13 espécies de mamíferos não-voadores remanescentes. A história de quando dezenas de espécies de mamíferos foram extintas é escrita em fósseis, mas por que eles morreram foi um desafio para os cientistas identificarem.

No entanto, um estudo recente que analisou extensas evidências geológicas junto com registros de migração humana revelou que duas ondas de humanos se instalando no Caribe - primeiro das Américas, e depois da Europa - deram um impulso à vida selvagem nativa e foram os principais responsáveis levando tantas espécies de mamíferos do Caribe à extinção. [Wipe Out: History's Most Mysterious Extinctions]

By the end of the last ice age, mammal diversity in the Caribbean islands was at its peak, with a variety of ground sloths, moles, primates, bats and rodents, study co-author Liliana Dávalos, an associate professor in the Department of Ecology and Evolution at Stony Brook University in New York, told Live Science.

Este período também marcou um ponto de virada no calendário geológico da Terra. Durante a era do gelo, grande parte da água do planeta foi congelada em camadas de gelo, o que significou que o nível do mar foi significativamente menor, explicou Dávalos. As ilhas caribenhas, apesar de não estarem cobertas de gelo como grande parte dos continentes, ainda eram maiores do que são hoje, com mais de sua área de terra exposta e algumas das ilhas conectadas umas às outras. O clima deles também estava mais seco, já que menos água circulava na atmosfera, disse Dávalos.

Driving extinctions

As the ice age ended and the planet warmed, ecosystems changed dramatically, and in North America, these environmental shifts coincided with the arrival of people. Certain North American mammal species, such as giant ground sloths and woolly mammoths, went extinct around this time, but it's difficult to say with certainty whether these large mammals were doomed by their inability to adapt to a changing climate, or whether human activity drove them over the brink, according to the study.

But people didn't settle in the Caribbean islands until 6,000 years ago, at the earliest — long after climate change reshaped the islands, the study authors wrote. This enabled the researchers to separate the two events — global climate change and human presence — and see where the each might overlap with species extinctions.

The researchers surveyed accumulations of archaeological data that documented signs of human activity across the Caribbean, and compared those findings with fossil data representing the last known appearances of different mammal species.

Stony Brook University evolutionary biologist Liliana Dávalos (in tree) and Miguel Núñez Novas from the Museum of Natural History in Santo Domingo examine a bat roost in the Dominican Republic.

Credit: M. Elise Lauterbur

"If the last time we saw a particular species of mammal on an island was before the arrival of humans, we therefore can't really make a case that humans played a role," Dávalos said.
They found that most of the extinctions on all of the islands happened after people arrived. And once humans were established, "then the fauna disappears," Dávalos told Live Science. [Image Gallery: 25 Amazing Ancient Beasts]

Vanishing in stages

As maiores espécies, como preguiças-da-terra e grandes macacos, foram as primeiras a desaparecer; eles foram caçados até a extinção ou deslocados pela agricultura, ou uma combinação de ambos, de acordo com o estudo. Curiosamente, grandes roedores em várias ilhas do Caribe resistiram às primeiras ondas de migração humana há cerca de 6.000 anos. Evidências arqueológicas mostraram que as pessoas estavam comendo os roedores. Mas as populações de roedores ainda estavam se reproduzindo com sucesso, e elas pareciam estar se adaptando a viver ao lado de humanos, disse Dávalos à Live Science.

Então, cerca de 500 anos atrás, outra onda de colonos humanos chegou - desta vez, da Europa. Eles trouxeram uma série de animais do Velho Mundo com eles, como gatos, ratos e mangustos, e essas espécies invasoras dizimaram os roedores nativos e acabaram com eles, de acordo com o estudo. "Não somos de maneira alguma os primeiros a defender o papel dos humanos na extinção da fauna caribenha, mas tem sido difícil obter um padrão geral", disse Dávalos. Grande parte do trabalho anterior nessa área se concentrou em ilhas individuais ou locais de escavação, ou em pequenos grupos de ilhas. O novo estudo, no entanto, beneficiou-se de um acúmulo de dados dos registros arqueológicos e fósseis, bem como de técnicas estatísticas que nunca haviam sido aplicadas a essa questão antes, explicou Dávalos.

But these findings have implications beyond the possibility of puzzling out extinction pressures and decoding timelines from the distant past. Most native Caribbean mammals today face dire threats from human activity, and lessons from extinctions that took place hundreds, and even thousands, of years ago could help experts shape strategies to preserve the precious biodiversity that remains, the study authors reported.

"It was kind of a revelation for me — nearly every surviving species of nonflying mammal in the Caribbean is in decline or threatened," Dávalos said.

"For bats, the majority are doing OK," she added. "But some species haven't been seen for decades, and we don't know if they're still alive. And these are supposed to be the survivors — the ones who can cope with human change.

"So I have a real sense of urgency now, regarding conservation in the Caribbean," Dávalos said.

The findings were published online Nov. 2 in the journal Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics.

Como os lagartos têm seus grandes pés

Criaturas que sobreviveram ao clima selvagem no Caribe oferecem um vislumbre da seleção natural em ação. 

 

 

 

Big-footed lizards are more likely than their smaller-footed counterparts to hang on and survive when wild winds blow.Credit: Colin Donihue.

Quando Charles Darwin viu pela primeira vez uma orquídea estrela de Madagascar - recebida por ele por um entusiasta - ele previu a existência de um polinizador de língua longa que poderia alcançar o néctar dentro dos longos tubos das flores. A descoberta da traça da esfinge de Morgan, que tinha uma língua longa o suficiente (e não mais), provou que Darwin estava certo - cerca de duas décadas depois de sua morte.

É uma das grandes demonstrações da evolução pela seleção natural. Mas o que os naturalistas realmente querem é pegar a seleção natural no ato, como está fazendo a seleção. Isso é muito mais difícil e um pouco de sorte é necessário.

Oportunidade bateu na porta do biólogo Colin Donihue na Universidade de Harvard em Cambridge, Massachusetts, um ano atrás, logo depois que ele e seus colegas haviam retornado de Pine Cay e Water Cay, duas pequenas ilhas no arquipélago de Turks e Caicos ao norte do Caraíbas, onde estudavam as vidas e os tempos dos seus lagartos anole residentes (Anolis scriptus).

Em 8 de setembro do ano passado, o furacão Irma atingiu as ilhas, golpeando-as com ventos de até 265 quilômetros por hora. Irma foi o primeiro furacão de categoria 5 a atingir a região, mas mais estava por vir: duas semanas depois, o furacão Maria varreu as ilhas com ventos de até 200 quilômetros por hora. Dezenas de pessoas na região morreram. Os esforços de reconstrução e reconstrução continuam.

Três semanas depois de os ventos terem diminuído, os pesquisadores estavam de volta a Pine Cay e Water Cay para avaliar os danos e ver como (ou até mesmo se) seus lagartos haviam sobrevivido. Seu estudo, publicado esta semana na Nature, é o primeiro a usar uma comparação imediata antes e depois para avaliar os impactos dos furacões na seleção evolucionária. (C. M. Donihue et al. Nature http://doi.org/csgp; 2018).

Serendipity pode ir apenas até agora. Os pesquisadores não marcaram os lagartos, por isso não puderam identificar e rastrear o destino dos indivíduos. Mas eles encontraram tendências claras da seleção natural em ação. Em geral, os anoles encontrados após as tempestades tinham blocos maiores, membros anteriores mais longos e membros posteriores mais curtos do que os lagartos coletados antes da tempestade.

O que esses traços têm a ver com furacões? Os lagartos vivem em arbustos e outras vegetações de baixo crescimento. Os blocos de notas permitem que eles comprem nos galhos enquanto se movem, e é justo apostar que as proporções dos membros também ajudam a manter um lagarto em contato com um galho, resistindo a movimentos de predadores, outros lagartos - ou, como se viu, furacões - para derrubá-los.

Os pesquisadores levaram a ideia adiante com um simples experimento de laboratório, no qual permitiram que os lagartos se instalassem em um poleiro e depois os explodiram usando um soprador de folhas comercial, registrando a velocidade com que os lagartos foram desalojados. (Os lagartos voaram confortavelmente e não ficaram feridos nos experimentos.)

Este experimento apoiou a hipótese dos pesquisadores. Em particular, mostrou que quando os lagartos são submetidos a uma forte brisa, eles se agarram firmemente aos membros anteriores e deixam os membros posteriores soltos. Os membros posteriores mais longos, então, oferecem mais compra aos ventos, explicando porque os lagartos encontrados após as tempestades tendem a ter membros posteriores mais curtos, mas com membros anteriores mais longos.

Esses blocos maiores, membros posteriores mais curtos e membros anteriores mais longos não evoluíram como uma resposta direta aos furacões, mas mostram como essa evolução ocorre. A seleção natural interferiu na maneira como essas características se espalharam pela população. Especificamente, aqueles lagartos incapazes de resistir quando as tempestades explodiram - aqueles com blocos menores, membros posteriores mais longos e membros anteriores mais curtos - foram (presumivelmente) levados embora e morreram.

Aqueles lagartos mais capazes de aguentar firme teriam sobrevivido para passar outro dia. Em termos técnicos, os valores médios das características cruciais medidas antes das tempestades mudaram. Essas mudanças são fenotípicas - características meramente observáveis. Eles não dizem nada sobre a assimilação genética de tais mudanças, que presumivelmente acontecerão quando os lagartos sobreviventes e novos lagartos forem recrutados para a população. É improvável que essas mudanças sejam as últimas, dados os aumentos esperados no clima extremo que o futuro trará.

doi: 10.1038/d41586-018-05821-7

 

Jorge Estevez and other members of the Higuayagua Taíno community dance at a festival in Brooklyn. Taíno groups have fought against the idea that indigenous Caribbean islanders died out after European contact.

Vibert Cambridge

Genes of ‘extinct’ Caribbean islanders found in living people

By Lizzie WadeFeb. 19, 2018 , 3:00 PM

Jorge Estevez grew up in the Dominican Republic and New York City hearing stories about his native Caribbean ancestors from his mother and grandmother. But when he told his teachers that he is Taíno, an indigenous Caribbean, they said that was impossible. “According to Spanish accounts, we went extinct 30 years after [European] contact,” says Estevez, an expert on Taíno cultures at the Smithsonian’s National Museum of the American Indian in New York City.

 

Many scientists and historians continue to believe the Taíno were wiped out by disease, slavery, and other brutal consequences of European colonization without passing down any genes to people in the Caribbean today. But a new genetic study of a 1000-year-old skeleton from the Bahamas shows that at least one modern Caribbean population is related to the region’s precontact indigenous people, offering direct molecular evidence against the idea of Taíno “extinction.”

“These indigenous communities were written out of history,” says Jada Benn Torres, a genetic anthropologist at Vanderbilt University in Nashville who studies the Caribbean’s population history and has worked with native groups on several islands. “They are adamant about their continuous existence, that they’ve always been [on these islands],” she says. “So to see it reflected in the ancient DNA, it’s great.”

The skeletal remains come from a site called Preacher’s Cave on Eleuthera, an island in the Bahamas. Archaeologists began excavating there in the early 2000s to probe the Bahamas’ first European arrivals: Puritans who took refuge in the cave after a shipwreck. As they dug, they also found older artifacts associated with the island’s precontact indigenous culture, including a handful of well-preserved burials.

At the time, Hannes Schroeder, an ancient DNA researcher at the University of Copenhagen, was on the lookout for skeletons from the Caribbean he could test for DNA—even though he knew success was a long shot. DNA deteriorates faster in hot, humid environments than it does in cold, dry ones. Hunting for ancient DNA in the Caribbean “was uncharted waters,” he says. He tested teeth from five of the Preacher’s Cave burials, and in the end just one had DNA intact enough to sequence. But when it comes to ancient DNA from the tropics, that tooth was a bonanza.

The tooth belonged to a woman who lived about 1000 years ago, according to radiocarbon dating. Schroeder’s team sequenced each nucleotide base of her genome an average of 12.4 times, providing the most complete genetic picture of a precontact Taíno individual to date, they report this week in the Proceedings of the National Academy of Sciences. “It’s a feat of working with tropical samples,” says Maria Nieves-Colón, a geneticist who studies ancient and modern Caribbean populations at the National Laboratory of Genomics for Biodiversity in Irapuato, Mexico, and at Arizona State University in Tempe.

The Taíno woman’s DNA shores up archaeological evidence about her ancestors and her culture. When Schroeder’s team compared her genome to those of other Native American groups, they found she was most closely related to speakers of Arawakan languages in northern South America. Early Caribbean ceramics and tools are strikingly similar to ones found in excavations there, archaeologists have long argued.

The two lines of evidence suggest that around 2500 years ago, the woman’s ancestors migrated from the northern coast of South America into the Caribbean, rather than reaching the islands via the Yucatan Peninsula or Florida. It seems that once people arrived, they didn’t stay put. Archaeologists know that ceramics and other goods were traded between islands, indicating frequent trips. Moreover, the Taíno woman’s genome doesn’t contain long repetitive sequences characteristic of inbred populations. Her community, therefore, was likely spread out across many islands and not confined to 500-square-kilometer Eleuthera. “It looks like an interconnected network of people exchanging goods, services, and genes,” says William Schaffer, a bioarchaeologist at Phoenix College in Arizona who helped excavate the remains in Preacher’s Cave.

Genetic studies of modern populations have found that many people from Puerto Rico, Cuba, and several other Caribbean islands carry significant indigenous ancestry, in addition to genes inherited from European and African populations. Still, it’s possible that these living people descend not from the Taíno but rather from other Native Americans who, like many Africans, were forcibly brought to the islands as slaves. But when Schroeder compared the genomes of modern Puerto Ricans to the ancient Taíno woman’s genome, he concluded that they descend in part from an indigenous population closely related to hers. “It’s almost like the ancient Taíno individual they’re looking at is the cousin of the ancestors of people from Puerto Rico,” Nieves-Colón says. Growing up in Puerto Rico, she, like Estevez, was always told that the Taíno died out. “You know what? These people didn’t disappear. In fact, they’re still here. They’re in us.”

Estevez, who founded the cultural organization Higuayagua Taíno of the Caribbean, didn’t need an ancient DNA study to tell him who he is. Thanks to his family’s oral history and cultural practices, he says, he has always had a strong connection to his indigenous ancestry. But he hopes the new study will convince skeptics that Taíno people are alive and kicking. “It’s another nail in the extinction coffin,” he says.

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• Evolution
• Latin America

doi:10.1126/science.aat3496

Descoberto o ancestral selvagem do urucum

22 de janeiro de 2016

Peter Moon | Agência FAPESP – O urucum é um pigmento vermelho intenso de uso milenar entre os índios amazônicos. Adotado pelos colonizadores europeus como um substituto do açafrão, o urucum é hoje muito comum na culinária brasileira, onde é conhecido como colorau. Segundo dados do IBGE, a produção brasileira em 2012 foi de 12.000 toneladas/ano. Desse total, 60% são destinados à fabricação de colorau, 30% à fabricação de corantes e 10% à exportação – para uso na indústria de cosméticos.

Apesar da sua importância econômica, culinária, cultural e histórica, ainda não se conhecia a origem da sua domesticação. Até hoje não se havia identificado quem seria o ancestral selvagem do urucuzeiro (Bixa orellana), o arbusto domesticado de onde se extrai o urucum. Não mais. Pesquisadores do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Inpa) e da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq-USP) conseguiram identificar a misteriosa espécie que deu origem ao urucum. Trata-se de um arbusto chamado Bixa urucurana.

O trabalho também identificou a região da domesticação original do urucum como sendo o norte da América do Sul (provavelmente Pará ou Rondônia) – e não o Caribe, onde foram encontrados os vestígios paleobotânicos mais antigos do urucum. O artigo com a identificação do urucum selvagem foi publicado no periódico Economic Botany.
O trabalho, que teve Elizabeth Ann Veasey, da Esalq, como pesquisador responsável, é apoiado pela Fapesp.

De acordo com a bióloga Priscila Ambrósio Moreira, do Inpa, muitas plantas que ocorrem nas áreas de moradia e uso humano na Amazônia são consideradas domesticadas porque se modificaram tanto do ancestral silvestre que se tornaram dependentes da ação humana para se propagar. “Este é o caso do urucum. Não encontramos urucum com produção abundante de pigmento vermelho ou alaranjado em qualquer lugar. Ele está sempre associado a áreas manejadas pelos humanos.” Mas qual seria a origem da planta?

Em 1946, o botânico e entomólogo italiano Adolpho Ducke (1876–1959) levantou a hipótese de que o urucum que conhecemos fosse originário de uma grande árvore que cresce no sudoeste da Amazônia, explica Priscila. Como Ducke chegou a essa hipótese? “Ao coletar plantas pela Amazônia, ele deve ter ouvido dos moradores locais da existência de um urucum do mato, a Bixa excelsa, uma grande árvore cujo fruto é parecido com o do urucum de quintal.”
A suspeita de Ducke foi descartada quando os pesquisadores ponderaram que apenas a coleta de sementes na floresta e o plantio nos quintais dificilmente transformaria uma árvore de 30 metros de altura num arbusto de 2 a 3 metros como se encontra nos quintais.

Ecologia do urucum

Mas será que existiriam outros tipos de urucum do mato na Amazônia? “Nossa hipótese para identificar o ancestral do urucum foi uma soma de evidências, tanto da botânica quanto do conhecimento de famílias ribeirinhas sobre a ecologia do urucum”, explica a botânica.

Uma evidência para ajudar na identificação veio de relatos da população ribeirinha no Pará sobre a existência de um urucum do mato que aparecia espontaneamente no quintal e que conseguia cruzar com o cultivado. “Mais importante”, diz Priscila Moreira, “os relatos davam conta de que, após o cruzamento, a geração seguinte do urucum cultivado ficaria mais parecida com o tipo silvestre. Ou seja, produzia menos pigmento nas sementes, que é a principal parte da planta usada pelo homem. Isso mostra que essas duas espécies conseguem cruzar, mas há uma prevalência do tipo silvestre.”
Ao pesquisar na literatura, acabou-se chegando ao trabalho do botânico, naturalista e viajante alemão Carl Ernst Otto Kuntze (1843–1907), que descreveu em 1891 a espécie B. orellana. Há mais de 120 anos, Kuntze já observava que uma outra planta, a B. urucurana, deveria ser da mesma espécie que o urucum cultivado.

Bixa urucurana é um urucum do mato, mas não uma grande árvore e sim um arbusto, como o urucum dos quintais. “A única espécie descrita de urucum arbustivo é a B. urucurana”, diz Priscila Moreira.
Esse urucum selvagem cresce sempre associado a cursos d’água em áreas abertas. Forma manchas com vários pés. “Encontramos uma mancha com cerca de 70 pés na beira do rio e vários outros espalhados ao longo do barranco na margem desse rio.” O urucum selvagem tem frutos menores, mais arredondados, com pouco pigmento. Segundo Priscila Moreira, “a espécie selvagem quase não produz pigmento. Já a domesticada tem uma produção abundante. Suas sementes são colhidas em frutos maduros e colocadas para secar. As sementes são cobertas por uma capa oleosa avermelhada, que é o pigmento”.
Existe uma curiosidade que difere as duas espécies de urucum, ela observa. Enquanto o urucum cultivado abre o fruto sozinho quando está maduro, expondo suas sementes, no silvestre os frutos se mantêm fechados. “Se Bixa urucurana realmente é o ancestral silvestre do domesticado, estamos observando uma mudança na capacidade de dispersão das sementes que foge à regra. Geralmente, a domesticação promove a perda da dispersão espontânea das sementes. Com o milho foi assim. No urucum, parece ser ao contrário. Quando domesticado, o fruto passou a abrir espontaneamente. Mais produção de sementes e mais pigmento podem ter indiretamente promovido uma pressão para abertura do fruto quando maduro.”

Geografia da domesticação

Um outro dividendo importante da pesquisa foi conseguir apontar o local provável onde aconteceu a domesticação do urucum. Dados arqueológicos revelam que o urucum era usado entre os índios do vale do Peruaçu, em Minas Gerais, entre 500 e 1.000 anos atrás. Sementes carbonizadas com até 1.300 anos foram escavadas na Colômbia. Estudos linguísticos demonstram que o nome pré-maia do urucum já era usado na América Central há 2.400 anos. Indícios do pigmento foram encontrados em assentamentos pré-históricos no centro do Peru que datam de 3 mil anos. Mas os indícios mais antigos do uso do urucum vêm de um sítio arqueológico ocupado há 3.600 anos na pequena ilha Saba, uma colônia holandesa nas Antilhas, no mar do Caribe.

Apesar de tantos indícios, após a descoberta do urucum selvagem tudo leva a crer que o urucum de quintal foi domesticado no norte da América do Sul. A explicação é simples. O urucum selvagem B. urucurana não ocorre em nenhum outro local da América do Sul, muito menos na América Central ou no Caribe. “Pode ser que exista B. urucurana no Caribe, mas até hoje não foi registrado nos herbários. Se houver, pode ser que sejam poucos indivíduos que conseguiram se dispersar até lá. Já na Amazônia, registramos a ocorrência e, além disso, adensamentos da planta, mostrando que é uma área central da distribuição da planta”, argumenta Priscila Moreira.
“Da mesma forma, embora no Caribe os registros paleobotânicos do urucum datem de cerca de 3.600 anos atrás, a ausência na Amazônia não descarta a possibilidade de que, em breve, arqueólogos na região encontrem sementes de urucum tão ou mais antigas que as do Caribe”, diz a bióloga.

Variações da espécie

Para que a área de domesticação do urucum seja encontrada, é preciso aguardar os resultados dos estudos genéticos que irão comprovar se o urucum selvagem e o doméstico são, de fato, variações de uma mesma espécie. Tal estudo está a cargo do biólogo Gabriel Dequigiovanni, coautor deste trabalho e doutorando na Esalq, em Piracicaba (SP). A pesquisa é apoiada pela FAPESP.

Segundo a orientadora de Dequigiovanni, Elizabeth Ann Veasey, do Departamento de Genética da Esalq, já foi feito o trabalho com marcadores microssatélites de populações selvagens (B. urucurana) e domesticadas (B. orellana) do urucum. “As duas espécies se separam, mas não totalmente. Deve haver fluxo genético entre elas”, diz Elizabeth. “Nossa hipótese é que se trata de variedades diferentes de urucum.”
Para bater o martelo, o próximo passo é o sequenciamento genético de regiões do DNA do cloroplasto, a organela das células vegetais onde se processa a fotossíntese. “Dequigiovanni reuniu uma boa quantidade de amostras cultivadas e selvagens de urucum. Também coletou em herbários amostras de várias espécies do gênero Bixa e de outras espécies da mesma família. Agora vamos compará-las para obter uma resposta mais concreta.” Elizabeth acredita que os resultados do trabalho surjam a partir de meados de 2016. Mas a pesquisa já forneceu um dividendo: “É difícil saber qual foi o centro de evolução do urucum, mas já sabemos onde ele foi domesticado. O centro de domesticação da espécie encontra-se no sudoeste da Amazônia”, revela Elizabeth. É muito, mas muito distante do Caribe.

O trabalho de identificação da origem do urucum é coordenado por Charles Clement, do Inpa, em Manaus. Seu laboratório tem buscado identificar e localizar ancestrais silvestres de plantas úteis aos humanos na Amazônia, como cuia de tacacá, biribá, mandioca, umari, cacau, castanha do Brasil e pequiá. “Isso é importante para ajudar a contar a história da Amazônia a partir do uso de suas plantas desde pelo menos 8.000 anos atrás”, argumenta Priscila. “A pesquisa também auxilia na localização de áreas de patrimônio histórico na Amazônia e de práticas humanas, de ribeirinhos e indígenas, que devem ser preservadas.”
O artigo The Domestication of Annatto (Bixa orellana) from Bixa urucurana in Amazonia, de Priscila Moreira, Juliana Lins, Gabriel Dequigiovanni, Elizabeth Veasey e Charles Clement, publicado em Economic Botany, pode ser lido em: http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs12231-015-9304-0.

A terceira margem do rio

Matéria orgânica transportada pelo Amazonas viaja por quase 600 quilômetros no Atlântico e chega ao Caribe

PABLO NOGUEIRA | ED. 233 | JULHO 2015

© IMAGENS NORMAN – KURING - NASA/GSFC / OBPGWW

A cada ano, o rio Amazonas transporta até 27 milhões de toneladas de matéria orgânica terrestre para regiões do Atlântico distantes da costa. São compostos produzidos pelas queimadas e também restos de plantas, animais e seres vivos microscópicos da floresta que chegam ao rio levados pelo vento e pela chuva. As águas do Amazonas se encarregam de lançar todo esse material no oceano, onde serve de alimento para os organismos marinhos. A quantidade de matéria orgânica, estimada agora por pesquisadores brasileiros e norte-americanos, é tamanha e avança tanto mar adentro que surpreendeu os especialistas.

Nesse trabalho, publicado na Global Biogeochemical Cycles, os pesquisadores também analisaram as transformações por que passa a matéria orgânica à medida que a água do rio se mistura à do oceano. Sozinho, o Amazonas responde por 15% a 20% do volume de água doce despejada nos oceanos do planeta. Suspensa ou dissolvida em suas águas, a matéria orgânica coletada na bacia amazônica chega ao Atlântico na altura da ilha de Marajó, no Pará. No oceano, a coluna de água doce (pluma) vinda do rio alcança 600 quilômetros de extensão e até 200 quilômetros de largura. De 2010 a 2012, cerca de 40 pesquisadores realizaram três cruzeiros à América do Sul e coletaram amostras de água em centenas de pontos distribuídos entre Óbidos, no Pará, a 800 quilômetros da foz do rio, e a região de Barbados, já no Atlântico Norte, depois de a pluma do Amazonas viajar por quase 600 quilômetros rumo ao Caribe, empurrada por correntes da costa brasileira. “As pesquisas sobre a pluma e o rio eram feitas separadamente”, conta a oceanógrafa norte-americana Patricia Yager, pesquisadora da Universidade da Geórgia e coordenadora desse projeto, o River-Ocean Continuum of the Amazon (Roca). “O objetivo do Roca é pensar o sistema de forma integrada”, diz.
Usando um espectrômetro de massa de resolução ultraelevada, os pesquisadores identificaram ao menos 4,4 mil compostos orgânicos na pluma do Amazonas. São moléculas formadas por quatro elementos químicos (carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio) que se combinam em proporções variadas. À medida que as águas do rio avançam para o oceano, esses compostos sofrem sucessivas transformações: são degradados por bactérias e outros microrganismos (biodegradação) ou pela luz (fotodegradação) e podem também gerar moléculas mais complexas. Embora ocorram simultaneamente, alguns processos são mais intensos em certos trechos do percurso.

Próximo à foz do Amazonas, bactérias digerem as moléculas orgânicas complexas e reaproveitam açúcares, aminoácidos e lipídeos. Já no oceano algas microscópicas extraem os subprodutos contendo nitrogênio, como aminoácidos e ureia. Passada a plataforma continental, uma faixa de 80 quilômetros a partir da costa, as águas se tornam menos turvas e a luz solar ajuda a degradar compostos orgânicos complexos.

Do complexo ao simples

Essas transformações biológicas e fotoquímicas deixam traços detectáveis nas amostras de água. No material vindo do rio, a proporção de hidrogênio é menor do que a de carbono, indicando que ali as moléculas orgânicas são mais complexas. Nas amostras coletadas no mar, a situação se inverte e a proporção de hidrogênio supera a de carbono, sinal de moléculas orgânicas mais simples, resultado da degradação das complexas.

Esses dados ajudam a entender o que acontece no nível químico e biológico. “A proporção menor de hidrogênio e maior de carbono nos compostos encontrados no rio sugere contribuição de material terrestre, caracterizado pela presença de anéis aromáticos [formados por seis átomos de carbono]”, conta Patricia Yager. Esses anéis, segundo a pesquisadora, são mais difíceis de ser degradados, em especial pelas bactérias marinhas.
Já a proporção de hidrogênio e carbono das amostras de água da pluma coletada no mar indica a presença de compostos alifáticos, formados por longas cadeias abertas de carbono. Esses compostos são indicativos da ação das algas, que, ao realizar fotossíntese, transformam moléculas pequenas de carbono em moléculas maiores, mais fáceis de serem digeridas e fonte de energia para as bactérias marinhas.

Apesar da ação de microrganismos e da luz solar, uma grande quantidade de matéria orgânica terrestre resiste às transformações e viaja muito além da foz do Amazonas. Em períodos de alta descarga, mais de 70% da matéria orgânica terrestre transportada pelo rio é encontrada próximo à Guiana Francesa. Nos períodos mais secos essa proporção diminui para 50%. Convertidos em números absolutos, esses dados sugerem que a pluma do Amazonas lança entre 13 milhões e 21 milhões de toneladas – em algumas ocasiões 27 milhões de toneladas – de matéria orgânica terrestre no Atlântico. “Essas estimativas podem conter vieses, causados pela heterogeneidade da pluma ou por sua vasta extensão”, pondera a oceanógrafa brasileira Patricia Medeiros, primeira autora do artigo da Global Biogeochemical Cycles.

Estudos feitos nos Estados Unidos indicam que 50% do material orgânico terrestre transportado pelo rio Mississipi é degradado perto da costa. “Sabemos que a degradação rápida ocorre no Mississipi e em outros rios. Ficamos surpresos que ela não ocorra no Amazonas”, diz Patricia Medeiros.
A brasileira tem duas hipóteses para explicar como tanta matéria orgânica do Amazonas alcança mar aberto. “Como grande parte da degradação ocorre durante o transporte no próprio rio, é possível que o material que chega ao oceano seja mais resistente”, diz. Outra possível explicação é a velocidade do transporte. Estima-se que no Mississipi o material orgânico demore meses para ir da foz ao mar aberto. No Amazonas, esse percurso é feito em 30 a 60 dias, tempo insuficiente para a degradação da matéria orgânica terrestre.

Artigo científico

MEDEIROS, P. M. et al. Fate of the Amazon River dissolved organic matter in the tropical Atlantic Ocean. Global Biogeochemical Cycles. v. 29, p. 677-90. 25 abr. 2015.

Fósseis de Bagre - Passagem para o Caribe

Fósseis de bagres sugerem que o rio Amazonas desaguava no norte da Venezuela e Colômbia há cerca de 2,5 milhões de anos 

MARCOS PIVETTA | Edição 216 - Fevereiro de 2014

© ORANGEL AGUILERA

Região árida de Urumaco, na Venezuela

Exemplares de espécies extintas de três gêneros de bagres  encontradas em áreas desérticas do noroeste da América do Sul podem ser uma evidência fóssil dos últimos tempos em que o ancestral do rio Amazonas tinha um curso muito diferente do atual: desaguava no Caribe.

Os vestígios dessas antigas formas de peixes de água doce foram achados em rochas sedimentares das formações geológicas La Victoria, Villavieja, Urumaco, Castilletes e San Gregorio, no norte da Colômbia e Venezuela. Hoje essa zona é árida, não tem rios e a localidade andina exibe altitude de até 3.300 metros. Segundo um artigo publicado em setembro de 2013 na revista PLoS One, os bagres faziam parte da fauna de um proto-Amazonas que cortava áreas que agora fazem parte do território desses dois países e apresentam semelhanças anatômicas com espécies vivas de peixes da bacia amazônica.

Até por volta de 2,5 milhões de anos atrás, o embrião do hoje maior rio do mundo tinha um braço que nascia no meio da Amazônia e corria para o oeste do continente, onde se juntava com outro trecho que fluía para o norte da América do Sul (ver mapa). De acordo com essa hipótese, esse segundo braço, que rumava para a porção mais setentrional do continente, atravessava a região entre a bacia de Maracaibo, na Venezuela, e o rio Magdalena, na Colômbia, e desaguava no sul do Caribe. “O Amazonas parecia um grande pântano, com um fluxo lento de água”, afirma o paleontólogo venezuelano Orangel Aguilera, da Universidade Federal Fluminense (UFF),  principal autor do estudo. “A biodiversidade da região, como a conhecemos hoje, ainda não tinha surgido.”

O rio só teria conseguido mudar seu trajeto, perder seu braço que ia para o norte e passar a correr para o leste, como é seu curso atual, após o fim do longo processo de soerguimento da porção mais setentrional dos Andes. A consolidação da grande cadeia de montanhas teria empurrado as águas do Amazonas para longe de sua porção caribenha, que secaria para sempre e se tornaria uma zona árida, e feito o fluxo do rio romper barreiras que impediam seu acesso à parte centro-oriental da Amazônia brasileira. Dessa forma, o novo trajeto do Amazonas no sentido leste teria se tornado suficientemente forte para ultrapassar duas áreas marcadas por baixas elevações naturais  e abrir seu leito rumo ao Atlântico.

© PLOS ONE

Fósseis dos bagres do proto-Amazonas

Para o americano John Lundberg, curador da seção de ictiologia da Academia Natural de Ciências da Universidade Drexel, da Filadélfia, os fósseis de bagres resgatados na Colômbia e na Venezuela reforçam a ideia de que a desembocadura do Amazonas foi, no passado remoto, o noroeste do continente sul-americano.  Segundo ele, os geólogos suspeitam, desde os anos 1950, que houve uma grande paleoconexão entre o Amazonas ocidental e o Orinoco, o maior rio venezuelano, que desaguava no Caribe. “Também são bem conhecidas as relações de parentesco entre muitos peixes, répteis e mamíferos aquáticos que hoje vivem nas bacias dos rios Amazonas, Orinoco, Magdalena e Maracaibo”, diz Lundberg, autor que também assina o trabalho na PLoS. “Elas sugerem que havia interconexões fluviais antes da ascensão dos Andes na Colômbia e na Venezuela.”

Polêmica

Embora venha ganhando evidências e adeptos na comunidade científica nas últimas décadas, a hipótese de que o antigo Amazonas fluiu para o norte e teve foz caribenha permanece polêmica. Há quem acredite que o rio nunca tenha seguido um curso assim. Mesmo entre os defensores da ideia de que existiu uma conexão entre o proto-Amazonas e o noroeste da América do Sul, uma questão permanece sem uma resposta definitiva: até quando essa passagem para o Caribe se manteve aberta? O momento em que o rio começou a correr para o Atlântico é uma espécie de atestado de nascimento do Amazonas atual.
O trabalho recente capitaneado por Aguilera e Lundberg fornece uma resposta ousada para essa polêmica. Baseados na idade estimada dos sedimentos em que foram encontrados os fósseis de bagre, os pesquisadores sustentam que o Amazonas reverteu seu curso mais tardiamente do que outros autores afirmam. Para o pesquisador da UFF, o Amazonas deixou de banhar a região entre a bacia de Maracaibo e o rio Magdalena somente entre o final da época geológica denominada Plioceno e o início do Pleistoceno, há cerca de 2,5 milhões de anos. Boa parte dos trabalhos sobre o tema costuma situar o desaparecimento dessa conexão caribenha entre 12 e 8 milhões de anos atrás, quando a elevação dos Andes na Venezuela e Colômbia entrava em seu momento derradeiro. A ascensão final da grande cadeia montanhosa teria rearranjado o sistema de drenagem no noroeste do continente, cortado o braço setentrional do Amazonas e pavimentado seu caminho para o leste. Aguilera também acredita que isso tenha ocorrido, só que mais tardiamente do que se supunha.

Estudiosa dos paleorrios da Amazônia, a geóloga Dilce Rossetti, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), considera válida e coerente a hipótese defendida no trabalho publicado na Plos. Mas afirma que a origem do curso atual do Amazonas é um tema complexo, ainda sem dados definitivos e incontestáveis. “Não há  consenso nem de que o Amazonas corria para o norte no passado”, diz Dilce. A existência de fósseis de bagres amazônicos não significa necessariamente que o rio esteve ligado ao noroeste da América do Sul até esse período.

A conexão com o norte da Venezuela e Colômbia pode ter desaparecido antes dos 2,5 milhões de anos atrás e deixado como resquício uma pequena bacia local, já desmembrada do grande rio Amazonas. De acordo com essa interpretação, os novos fósseis de bagres descobertos seriam então remanescentes dessa bacia secundária e independente, que, com o tempo, desapareceu e deu lugar a uma paisagem desértica – e não diretamente das águas de um proto-Amazonas que corriam para o norte do continente.

Artigo científico
 
AGUILERA, O. et al. Palaeontological evidence for the last temporal occurrence of the ancient western Amazonian river outflow into the Caribbean. PLoS ONE. 13 set. 2013.

Pesquisa sobre anêmonas de tubo sugere que América do Sul teve “mar interno”

05/09/2012

Por Fábio de Castro
Agência FAPESP – Depois de estudar por quatro anos o processo evolutivo de diversificação de um grupo de anêmonas de tubo do Atlântico Sul, um grupo de pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) obteve um resultado inesperado: o estudo biológico acabou contribuindo para reforçar a teoria geológica de que, há cerca de 10 milhões de anos, a bacia Amazônica era ocupada por um mar interno que ligava o Caribe ao Uruguai.

Estudo sobre processo evolutivo de diversificação de organismos marinhos reforça teoria geológica de que há 10 milhões de anos existia uma língua de oceano que cortava o continente desde o Caribe até o Uruguai, cobrindo toda a bacia Amazônica (ilustração: Science)

O estudo, publicado na revista PLoS One, teve o objetivo inicial de identificar, por meio de análises genéticas e moleculares, em que momento da evolução ocorreu a diferenciação entre duas espécies de anêmonas de tubo do gênero Isarachnanthus, do grupo Ceriantharia presentes no oceano Atlântico.
Os resultados mostraram, no entanto, que o cenário mais provável para a diferenciação das duas espécies – e de uma terceira existente no oceano Pacífico – seria coerente com a chamada teoria da “rota marinha da Amazônia no Mioceno médio”.

Segundo essa teoria, um passagem marinha ligava o Caribe à região atual da costa do Uruguai, entre 9 milhões e 11 milhões de anos atrás, cortando ao meio o continente. A maior parte do Brasil atual, nesse período conhecido como Mioceno médio, teria sido uma ilha separada do resto da América do Sul por uma língua de oceano.

O artigo foi elaborado por pesquisadores dos departamentos de Zoologia e de Genética e Biologia Evolutiva do Instituto de Biociências (IB) da USP, da Fundação Carmabi de Curaçao (Antilhas Holandesas) e do Instituto de Biodiversidade e Dinâmicas de Ecossistemas da Universidade de Amsterdam (Holanda).

O estudo teve apoio da FAPESP por meio do projeto “Sistemática, ciclo de vida e padrões reprodutivos de medusas”, realizado no âmbito do BIOTA-FAPESP e coordenado por André Morandini, também autor do artigo e professor do IB-USP.
De acordo com o primeiro autor do artigo, Sérgio Stampar, que realiza pós-doutorado no Departamento de Zoologia do IB-USP sob supervisão de Morandini, há pelo menos 50 anos não surgiam estudos novos sobre as anêmonas de tubo Isarachnanthus no Brasil, por causa da dificuldade de se realizar coletas de espécimes desse grupo, que só é encontrado à noite, no substrato marinho.

“Nossa ideia, quando começamos este estudo, foi retomar as pesquisas sobre esse grupo esquecido de cnidários. Fizemos a coleta em várias regiões do oceano Atlântico e conseguimos grande quantidade do organismo. Além dos estudos morfológicos de praxe, começamos a fazer a análise genética dessas anêmonas de tubo, que ainda não havia sido realizada”, disse Stampar à Agência FAPESP.
Segundo Stampar, as análises filogenéticas indicavam que, há cerca de 16 milhões de anos, só existia uma espécie da anêmona de tubo, ancestral a todas as Isarachnanthus tratadas no trabalho, que ocorria no Atlântico Norte, provavelmente na latitude da saída do mar Mediterrâneo. Essa espécie possivelmente atravessou o oceano e chegou até o Caribe.

“Descobrimos que a espécie do Brasil, Isarachnanthus nocturnus, do ponto de vista genético, era mais próxima à espécie existente no Pacífico, Isarachnanthus bandanensis, do que da que existe no Atlântico norte, Isarachnanthus maderensis. Isso nos deixou surpresos, porque achávamos que as duas espécies do Atlântico teriam mais proximidade entre si”, disse Stampar.
A princípio, a espécie do Atlântico Sul, tendo se diferenciado em tempos mais recentes, poderia ter alcançado regiões mais meridionais pela costa da América do Sul, carreada pela corrente. Mas isso não seria possível, porque os estudos geológicos mostram que já naquela época as correntes eram geradas, como hoje, do sul para o norte. Portanto, elas devem ter passado por outra via.
“É praticamente impossível que essas anêmonas de tubo tenham vindo pelo Atlântico. No entanto, as análises moleculares e de DNA que fizemos permitiram estimar que os organismos chegaram ao Atlântico Sul há cerca de 8 milhões ou 9 milhões de anos. Essa data coincide com as especulações da geologia sobre a existência de um mar interno que cortava a América do Sul. É muito provável que essa tenha sido a rota das anêmonas”, explicou Stampar.

Outros organismos

A rota marinha teria ligado a região onde hoje é o Caribe, na costa da Venezuela, à região onde hoje é o Uruguai, estendendo-se por todo continente sul-americano, cobrindo as regiões onde hoje estão o Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Amazonas e Acre. Quando esse mar interno se fechou, as anêmonas que haviam chegado ao Atlântico Sul teriam ficado isoladas e se diferenciado em outra espécie.
“O processo geológico explicaria o isolamento dessas anêmonas, que teria permitido a diferenciação da espécie nocturnus quando o mar interno se fechou e a população ficou segregada no Atlântico Sul”, disse Stampar.

“Mais tarde, a espécie bandanensis pode ter surgido por processo semelhante: as anêmonas de tubo da espécie nocturnus, provenientes do Atlântico Sul, depois de chegar ao Caribe, teriam passado pelo Pacífico, porque não havia barreira entre os oceanos. Depois do fechamento do istmo do Panamá, há 4 milhões de anos, elas ficaram segregadas e se diferenciaram na espécie do Pacífico”, disse.
Embora tenha reforçado a teoria da rota marinha da Amazônia, as conclusões ainda são especulativas, segundo Stampar, já que o estudo foi realizado com um só grupo de organismos.

“No entanto, o trabalho mostrou que vale a pena procurar outros organismos que sigam o mesmo padrão. Meu pós-doutorado está em grande parte relacionado a essas pesquisas – principalmente a partir do estudo de outros cnidários como águas-vivas, que são a especialidade do nosso grupo e, em tese, têm características diferentes de dispersão”, afirmou.

O artigo Evolutionary Diversification of Banded Tube-Dwelling Anemones (Cnidaria; Ceriantharia; Isarachnanthus) in the Atlantic Ocean, de Sergio Stampar e outros, pode ser lido na PLoS One em www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0041091