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terça-feira, 31 de maio de 2022

 

Répteis pré-históricos que governavam a Terra antes dos dinossauros

Os répteis não dinossauros dos períodos Permiano e Triássico


renderização gráfica de dimetrodon em zonas húmidas

Daniel Eskridge / Getty Images



Como os arqueólogos que descobrem as ruínas de uma civilização anteriormente desconhecida enterrada nas profundezas de uma cidade antiga, os entusiastas dos dinossauros às vezes ficam surpresos ao saber que tipos totalmente diferentes de répteis já dominaram a Terra, dezenas de milhões de anos antes de dinossauros famosos como Tiranossauro Rex , Velociraptor e Estegossauro. Por aproximadamente 120 milhões de anos - do Carbonífero ao Triássico médio - a vida terrestre foi dominada pelos pelicossauros, arcossauros e terapsídeos (os chamados "répteis semelhantes a mamíferos") que precederam os dinossauros.

Claro, antes que pudesse haver arcossauros (muito menos dinossauros completos), a natureza teve que desenvolver o primeiro réptil verdadeiro . No início do período Carbonífero - a era pantanosa, úmida e sufocada pela vegetação durante a qual as primeiras turfeiras se formaram - as criaturas terrestres mais comuns eram anfíbios pré -históricos , eles próprios descendentes (por meio dos primeiros tetrápodes) dos proverbiais  peixes pré -históricos. que capotou, capotou e deslizou para fora dos oceanos e lagos milhões de anos antes. Por causa de sua dependência da água, porém, esses anfíbios não podiam se afastar dos rios, lagos e oceanos que os mantinham úmidos e que forneciam um local conveniente para colocar seus ovos.

Com base nas evidências atuais, o melhor candidato que conhecemos para o primeiro réptil verdadeiro é o Hylonomus, cujos fósseis foram encontrados em sedimentos que datam de 315 milhões de anos. Hylonomus - o nome grego para "morador da floresta" - pode muito bem ter sido o primeiro tetrápode (animal de quatro patas) a botar ovos e ter pele escamosa, características que lhe permitiriam se aventurar mais longe dos corpos d'água para os quais seus ancestrais anfíbios estavam amarrados. Não há dúvida de que Hylonomus evoluiu de uma espécie de anfíbio; na verdade, os cientistas acreditam que os níveis elevados de oxigênio do período Carbonífero podem ter ajudado a alimentar o desenvolvimento de animais complexos em geral.

A Ascensão dos Pelicossauros

Agora veio um daqueles eventos globais catastróficos que fazem com que algumas populações de animais prosperem e outras murchem e desapareçam. Perto do início do  período Permiano , cerca de 300 milhões de anos atrás, o clima da Terra tornou-se gradualmente mais quente e seco. Essas condições favoreceram pequenos répteis como Hylonomus e foram prejudiciais aos anfíbios que anteriormente dominavam o planeta. Por serem melhores em regular a própria temperatura corporal, colocarem seus ovos em terra e não precisarem ficar perto de corpos d'água, os répteis "irradiaram" - isto é, evoluíram e se diferenciaram para ocupar vários nichos ecológicos. (Os anfíbios não foram embora – eles ainda estão conosco hoje, em números cada vez menores – mas seu tempo sob os holofotes acabou.)

Um dos grupos mais importantes de répteis "evoluídos" foram os pelicossauros (grego para "lagartos de tigela"). Essas criaturas apareceram no final do período Carbonífero e persistiram até o Permiano, dominando os continentes por cerca de 40 milhões de anos. De longe, o pelicossauro mais famoso (e que muitas vezes é confundido com um dinossauro) foi o Dimetrodon , um grande réptil com uma vela proeminente nas costas (cuja principal função pode ter sido absorver a luz do sol e manter a temperatura interna de seu dono). Os pelicossauros viviam de maneiras diferentes: por exemplo, Dimetrodon era um carnívoro, enquanto seu primo Edaphosaurus era um herbívoro (e é perfeitamente possível que um se alimentasse do outro).

É impossível listar todos os gêneros de pelicossauros aqui; basta dizer que muitas variedades diferentes evoluíram ao longo de 40 milhões de anos. Esses répteis são classificados como "sinapsídeos", que se caracterizam pela presença de um buraco no crânio atrás de cada olho (tecnicamente falando, todos os mamíferos também são sinapsídeos). Durante o período Permiano, os sinapsídeos coexistiam com os "anapsídeos" (répteis que não possuíam aqueles buracos no crânio tão importantes). Os anapsídeos pré-históricos também atingiram um grau impressionante de complexidade, como exemplificado por criaturas grandes e desajeitadas como o Scutosaurus. (Os únicos répteis anapsídeos vivos hoje são os Testudines – tartarugas, cágados e tartarugas.)

Conheça os Terapsídeos — Os "Répteis Semelhantes a Mamíferos"

O tempo e a sequência não podem ser definidos com precisão, mas os paleontólogos acreditam que em algum momento durante o início do período Permiano, um ramo de pelicossauros evoluiu para répteis chamados "therapsids" (também conhecidos como "répteis semelhantes a mamíferos"). Os terapsídeos eram caracterizados por suas mandíbulas mais poderosas com dentes mais afiados (e melhor diferenciados), bem como por suas posturas eretas (ou seja, suas pernas estavam situadas verticalmente abaixo de seus corpos, em comparação com a postura de lagarto dos sinapsídeos anteriores).

Mais uma vez, foi preciso um evento global catastrófico para separar os meninos dos homens (ou, neste caso, os pelicossauros dos terapsídeos). No final do período Permiano,  há 250 milhões de anos , mais de dois terços de todos os animais terrestres foram extintos, possivelmente devido ao impacto de um meteorito (do mesmo tipo que matou os dinossauros 185 milhões de anos depois). Entre os sobreviventes estavam várias espécies de terapsídeos, que eram livres para irradiar na paisagem despovoada do início  do período Triássico  . Um bom exemplo é  Lystrosaurus , que o escritor evolucionista Richard Dawkins chamou de "Noé" da fronteira Permiano/Triássico: fósseis deste terapsídeo de 200 libras foram encontrados em todo o mundo.

Aqui é onde as coisas ficam estranhas. Durante o período Permiano, os cinodontes ("répteis com dentes de cachorro") que descenderam dos primeiros terapsídeos desenvolveram algumas características distintamente mamíferas. Há evidências sólidas de que répteis como Cynognathus e  Thrinaxodon  tinham pelos, e eles também podem ter  metabolismos de sangue quente  e narizes pretos, úmidos e semelhantes a cães. Cynognathus (grego para "mandíbula de cachorro") pode até ter dado à luz filhotes vivos, o que por quase qualquer medida o tornaria muito mais próximo de um mamífero do que de um réptil!

Infelizmente, os terapsídeos foram condenados no final do período Triássico, expulsos de cena pelos arcossauros (dos quais mais abaixo) e depois pelos descendentes imediatos dos arcossauros, os  primeiros dinossauros . No entanto, nem todos os terapsídeos foram extintos: alguns pequenos gêneros sobreviveram por dezenas de milhões de anos, correndo despercebidos sob os pés de dinossauros desajeitados e evoluindo para os primeiros  mamíferos pré-históricos  (dos quais o predecessor imediato pode ter sido o pequeno e trêmulo terapsídeo Tritylodon .)

Entre nos Arcossauros

Outra família de répteis pré-históricos, chamada de  arcossauros , coexistiu com os terapsídeos (assim como os outros répteis terrestres que sobreviveram à extinção do Permiano/Triássico). Esses primeiros "diápsidos" - assim chamados por causa dos dois, em vez de um, buracos em seus crânios atrás de cada órbita ocular - conseguiram superar os terapsídeos, por razões que ainda são obscuras. Nós sabemos que os dentes dos arcossauros eram mais firmes nas cavidades da mandíbula, o que teria sido uma vantagem evolutiva, e é possível que eles tenham evoluído mais rapidamente para posturas eretas e bípedes (Euparkeria, por exemplo, pode ter sido uma das primeiros arcossauros capazes de se erguer nas patas traseiras.)

Perto do final do período Triássico, os primeiros arcossauros se dividiram nos primeiros dinossauros primitivos: pequenos e rápidos carnívoros bípedes como  Eoraptor ,  Herrerasaurus e Staurikosaurus. A identidade do progenitor imediato dos dinossauros ainda é uma questão de debate, mas um provável candidato é  Lagosuchus  (grego para "crocodilo coelho"), um pequeno arcossauro bípede que possuía uma série de características distintamente semelhantes a dinossauros, e que às vezes atende pelo nome de Marasuchus. (Recentemente, os paleontólogos identificaram o que pode muito bem ser o primeiro dinossauro descendente dos arcossauros, o Nyasasaurus de 243 milhões de anos  .)

Seria, no entanto, uma maneira muito centrada nos dinossauros de ver as coisas para eliminar os arcossauros assim que evoluíssem para os primeiros terópodes. O fato é que os arcossauros geraram duas outras poderosas raças de animais: os  crocodilos pré -históricos  e os pterossauros, ou répteis voadores. Na verdade, por todos os direitos, deveríamos dar prioridade aos crocodilos sobre os dinossauros, já que esses répteis ferozes ainda estão conosco hoje, enquanto o Tiranossauro Rex,  o Braquiossauro e todo o resto não estão!

Citação: Strauss, Bob. "Répteis pré-históricos que governavam a Terra antes dos dinossauros." ThoughtCo, 16 de fevereiro de 2021, thinkco.com/reptiles-that-ruled-earth-before-dinosaurs-1093310.


























quarta-feira, 26 de fevereiro de 2014

Antes dos dinossauros

Mais antigos que os dinossauros, os ‘pelicossauros’ chegaram a ser os vertebrados dominantes na Terra entre 300 e 250 milhões de anos atrás. De aspecto estranho, essas formas extintas são o tema da coluna deste mês de Alexander Kellner. 
 
Por: Alexander Kellner
Publicado em 21/02/2014 | Atualizado em 21/02/2014
Antes dos dinossauros
O desenho reproduz a aparência de um ‘Edaphosaurus’, ‘pelicossauro’ herbívoro que viveu há cerca de 300 milhões de anos. (imagem: Wikimedia Commons/ ДиБгд) 
 
Muitas vezes recebo mensagens de colegas e leitores perguntando como escolho os temas de minha coluna. Geralmente procuro destacar novidades que acabam de ser publicadas ou tomo por base dicas que recebo de pesquisadores. Mas também recebo sugestões de leitores sobre temas interessantes. Esse é o caso da proposta de Jéssica Reis, que pediu para que eu escrevesse sobre os ‘pelicossauros’.

Confesso que no início a ideia não me entusiasmou tanto. Mas isso mudou à medida que ia preparando o texto. Além de possibilitar a divulgação de uma obra de revisão recém-publicada sobre esses animais, o tema permite falar de vertebrados que antecederam os dinossauros no domínio dos ambientes terrestres e torna possível mencionar a principal extinção em massa ocorrida no planeta. Além disso, escrever sobre os ‘pelicossauros’ acaba nos levando a falar sobre o início da carreira de um importante pesquisador brasileiro.
A obra mencionada intitula-se Primeiros estágios da história evolutiva dos sinapsídeos (tradução livre de Early evolutionary history of the Synapsida). Esse livro, o mais recente sobre os ‘pelicossauros’, foi publicado pela editora Springer e editado por Christian Kammerer, Kenneth Angielczyk e Jörg Fröbisch. Os capítulos abordam os principais aspectos desses vertebrados e foram escritos pelos pesquisadores que mais os estudaram. Mas, afinal, como eram esses animais?

Os amniotas

Para explicar o que são os ‘pelicossauros’, temos que entender primeiro os amniotas, grupo de vertebrados que desenvolveram uma membrana (chamada amniótica) para proteger o embrião. Tal característica os tornou menos dependentes da água para seu desenvolvimento embrionário e evitava que eles tivessem que passar por um estágio larvar seguido de metamorfose, como ocorre com os anfíbios. Geralmente os amniotas possuem ovos de casca dura que podem ser postos em terra firme e não mais dentro de corpos aquosos. Eles podem ser divididos em dois grandes grupos: os répteis e os sinapsídeos.

Para explicar o que são os ‘pelicossauros’, temos que entender primeiro os amniotas, grupo de vertebrados que desenvolveram uma membrana (chamada amniótica) para proteger o embrião
De forma simplificada, dentro do agrupamento Reptilia encontramos os dinossauros, pterossauros e crocodilomorfos (e muitos outros), enquanto os Synapsida reúnem os mamíferos e formas aparentadas. Não conhecemos um ancestral direto que teria dado origem aos amniotas, mas podemos dizer que deve ter sido um animal que estava perdendo os hábitos anfíbios e pelo menos iniciando o desenvolvimento do ovo amniótico.

Entre os primeiros vertebrados que podem ser classificados como Amniota, alguns têm características semelhantes aos mamíferos, como uma abertura na parte posterior do crânio, distinta da que se observa nos répteis (na região lateral, após a órbita). Dessa condição, denominada sinápsida, deriva o nome do grupo. Por outro lado, a dentição mais uniforme e o aspecto do corpo que lembra superficialmente os répteis levaram os pesquisadores a se referir a esses vertebrados como “répteis mamaliformes”, que foram classificados em um grupo denominado ‘Pelycosauria’.

Hoje se evita esse termo, já que é um agrupamento considerado parafilético, isto é, incompleto, não reunindo todos os organismos que representam a história evolutiva do grupo. Por isso usamos o termo ‘pelicossauros’, entre aspas, significando uma aplicação mais informal.
Edaphosaurus
Esqueleto de ‘Edaphosaurus’ montado no Museu Field, em Chicago, Estados Unidos. Sua marca peculiar é a presença de vértebras com espinho neural alto, formando uma espécie de vela no dorso. (imagem: Andrew Y. Huang/ Wikimedia Commons – CC BY-SA 3.0)
Dessa forma, os ‘pelicossauros’ não são répteis, mas sinapsídeos basais. As espécies mais antigas foram encontradas em rochas da Nova Escócia, no Canadá, cuja idade varia de 314 e 311 milhões de anos. Cabe salientar que o réptil mais antigo que se conhece (Hylonomus, de crânio do tipo anápsida, ou seja, desprovido de aberturas temporais) também foi encontrado nos mesmos depósitos.

A maioria desses ‘pelicossauros’ foi encontrada na Europa e América do Norte. Eles se extinguiram durante o Permiano, alguns milhões de anos antes da maior extinção em massa ocorrida na Terra, há cerca de 252 milhões de anos (o limite Permiano-Triássico). Estimativas sugerem que cerca de 95% das espécies marinhas e perto de 70% da formas terrestres se extinguiram. Esse evento foi bem mais intenso e destrutivo que a extinção em massa ocorrida há 66-65 milhões de anos, que dizimou a maioria dos dinossauros e diversos outros grupos de vertebrados.

Edaphosaurus e Dimetrodon

Voltemos aos sinapsídeos basais, os ‘pelicossauros’. São conhecidos seis principais grupos (Caseidae, Edaphosauridae, Eothyrididae, Varanopidae, Ophiacodontidae e Sphencodontia), e todos eles desenvolveram estratégias alimentares diferentes.

Os sinapsídeos basais mais famosos talvez sejam Edaphosaurus e Dimetrodon
Os sinapsídeos basais mais famosos talvez sejam Edaphosaurus e Dimetrodon. Com base no exame de sua dentição, Edaphosaurus é tido como forma herbívora que se alimentava de plantas de folhas espessas e resistentes. Tinha cabeça relativamente pequena se comparada com o corpo. Mas sua característica mais peculiar é a presença de vértebras com o espinho neural bastante alto, formando uma espécie de vela no dorso.

E o mais curioso: havia numerosas projeções laterais, diferentes de tudo o que se conhece hoje e cuja função é totalmente ignorada. Alguns pesquisadores defendem que essa vela poderia ter auxiliado o animal a controlar a temperatura de seu corpo ou ter servido para que membros de uma mesma espécie pudessem se reconhecer mais facilmente. Há ainda os que defendem ser esse tipo de estrutura destinada a distinguir machos e fêmeas ou mesmo servir para a atração sexual.
Outro exemplo de sinapsídeo basal é o Dimetrodon. Tendo vivido na mesma época que o Edaphosaurus (há cerca de 300-270 milhões de anos), essa forma possuía um crânio bem maior e dentes que sugerem hábitos de predador. Dimetrodon também desenvolveu uma vela na região dorsal do esqueleto, ainda maior que a de seu companheiro herbívoro (que talvez tenha sido sua presa). Mas ela é diferente, por não possuir as enigmáticas projeções laterais.
Dimetrodon
Esqueleto de ‘Dimetrodon’, sinapsídeo basal (‘pelicossauro’) predador, depositado no Staatliches Museum für Naturkunde Karlsruhe, Alemanha. (imagem: H. Zell/ Wikimedia Commons – CC BY-SA 3.0)
É importante frisar ainda que, quando se fala nos sinapsídeos basais, não se pode deixar de mencionar o pesquisador brasileiro Llewellyn Ivor Price (1905-1980), que iniciou sua carreira ao lado do famoso paleontólogo americano Alfred Sherwood Romer (1894-1973). Com este, Price aprendeu a base da pesquisa de répteis fósseis.

Um dos primeiros trabalhos de Price, publicado em coautoria com Romer, foi justamente uma revisão dos ‘pelicossauros’. Embora tendo havido diversas mudanças no conhecimento desses sinapsídeos basais graças ao desenvolvimento de novas técnicas e à descoberta de mais exemplares, a obra de Romer e Price, publicada em 1940, ainda é considerada um verdadeiro marco no estudo desses vertebrados.
Obrigado pela dica, Jéssica!

Alexander Kellner
Museu Nacional/UFRJ
Academia Brasileira de Ciências