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terça-feira, 12 de dezembro de 2017

Pterossauros nasciam imaturos para o voo

Análise de ovos com embriões fossilizados sugere que filhotes desses répteis alados passavam longo tempo em solo
MARCOS PIVETTA | Edição Online 19:06 30 de novembro de 2017

© WANG, X. ET AL. SCIENCE. 2017
Ovos fossilizados de pterossauro encontrados na província de Xinjiang, noroeste da China

Os filhotes de pterossauros, répteis alados já extintos, contemporâneos aos dinossauros, rompiam seus ovos prontos para andar, mas não para bater asas e ganhar os ares. Assim que nasciam, os ossos da cintura estavam formados. Isso permitia que eles se apoiassem sob as patas traseiras e dessem os primeiros passos. Porém, a estrutura óssea que dá suporte aos movimentos do músculo peitoral, essencial para sustentar o voo, ainda não estava totalmente constituída. Os recém-nascidos também não tinham todos os dentes, limitação que provavelmente os impedia de se alimentar sozinhos. Para sobreviver até que os ossos de apoio das asas e os dentes estivessem completos, os filhotes tinham de permanecer um bom tempo sob o cuidado dos pais.

Esse cenário sobre o desenvolvimento embrionário e os primeiros movimentos, ainda tímidos, dos filhotes de pterossauros é sugerido em um estudo feito por paleontólogos brasileiros e chineses publicado na edição de 1º de dezembro da revista científica Science. Com o auxílio de imagens de tomografia computadorizada, o grupo analisou o interior de 16 ovos de pterossauros da espécie Hamipterus tianshanensis, que viveu há cerca de 120 milhões de anos, no período geológico Cretáceo Inferior. Com cerca de 5 centímetros de altura, os ovos não se encontravam achatados e mantinham sua tridimensionalidade.

Essa característica rara permitiu examinar por meio dessa técnica de imagens a estrutura óssea dos embriões parcialmente preservados nos ovos em diferentes estágios de desenvolvimento. “Não é possível saber quanto tempo ainda seria necessário para que esses embriões se formassem por completo e gerassem filhotes”, comenta o paleontólogo Alexander Kellner, do Museu Nacional da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), principal autor do trabalho ao lado de Xiaolin Wang, do Instituto de Paleontologia de Vertebrados e Paleoantropologia da Academia Chinesa de Ciências, de Beijing. “O descompasso entre o desenvolvimento dos ossos da cintura e os da musculatura peitoral indica que os pterossauros não conseguiam voar ao nascer.” Também participaram do estudo outros pesquisadores chineses e as paleontólogas Taissa Rodrigues, da Universidade Federal do Espírito Santo (Ufes), e Juliana Sayão, da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), além de Renan Bantim, que acaba de concluir o doutorado.
© WANG, X. ET AL. SCIENCE. 2017
Bloco de arenito encontrado na província de Xinjiang, noroeste da China​, ​contendo ovos e ossos fossilizados de pterossauro

Os fósseis estudados em detalhe fazem parte de um conjunto de 215 ovos desses répteis incrustados em um bloco de arenito de pouco mais de 3 metros quadrados, que foi encontrado na bacia de Turpan-Hami, área desértica da província autônoma de Xinjiang, no noroeste da China. O achado é, de longe, o maior em termos de número de ovos de pterossauros descobertos uma localidade. Menos de 10 ovos de pterossauros haviam sido encontrados até hoje e apenas seis exibiam tridimensionalidade: um da Argentina e outros cinco dessa mesma região chinesa, também do Hamipterus tianshanensis. O bloco de arenito com as duas centenas de ovos também continha dezenas de ossos de exemplares juvenis e adultos do Hamipterus tianshanensis, espécie descrita em 2014 por Kellner e Wang a partir de ossos de 40 exemplares incompletos dos répteis.

Foi nesse trabalho de três anos atrás que a dupla apresentou a ideia de que a região de Turpan-Hami pode ter sido um berçário de pterossauros, que teriam uma vida gregária ao menos durante o período em que cuidariam dos filhotes recém-nascidos. As fêmeas não chocavam seus ovos.
Elas os enterravam. Os ovos de pterossauros não se parecem muito com os das aves. São maleáveis e lembram mais os de lagartos e cobras. Apresentam uma fina casca externa de calcário, seguida de uma membrana. Não se sabe de que tamanho seriam os ninhos desses répteis. Os paleontólogos estimam que as fêmeas botavam apenas dois deles de cada vez. “Os pterossauros adultos deviam ficam perto dos ninhos para proteger os ovos de predadores”, destaca Kellner, que fez uma réplica do bloco de arenito com as duas centenas de ovos para expor no Museu Nacional.

Em comentário publicado na mesma edição da Science que traz o artigo dos pesquisadores brasileiros e chineses, o especialista em reprodução de aves e répteis Denis Charles Deeming, zoólogo da Universidade de Lincoln, no Reino Unido, elogia a descoberta, sobretudo pelo número de ovos encontrados ao lado de ossos fossilizados de pterossauros juvenis e adultos. Deeming diz, no entanto, que o achado deixa muitas perguntas sem resposta. “Os ovos eram enterrados na areia ou cobertos por vegetação? O tamanho do ninho se limitava a dois ovos? Por que tantos ovos apresentam sinais de desidratação?”, indaga. Os pterossauros, que existiram entre 230 milhões e 66 milhões de anos atrás, costumavam viver perto de áreas costeiras ou de lagoas e se alimentavam de peixes. Os fósseis da região de Turpan-Hami são um dos poucos desses répteis alados que habitavam no interior de um continente.

Artigo científico
 
WANG, X. et al. Egg accumulation with 3D embryos provides insight into the life history of a pterosaur. Science. 1º dez. 2017.

sexta-feira, 1 de dezembro de 2017

Baby pterosaurs were cute, defenceless and unable to fly

Unknown
Zhao Chuang
The largest ever collection of pterosaur eggs and embryos has been found in north-west China. It includes 215 eggs, some with intact embryos. The “Pterosaur Park” is evidence that these pterosaur babies were born flightless and needed looking after, and that their parents nested in huge shared colonies.
The first flying vertebrates and the biggest animals to ever get off the ground, pterosaurs evolved some 220 million years ago from a group of reptiles that gave rise to crocodiles, dinosaurs, and later birds. The species studied, Hamipterus tianshanensis, lived in the early Cretaceous nearly 120 million years ago. They likely ate fish and other small animals.

To date scientists have only found a handful of pterosaur bone beds. Their eggs and embryos are even more rare, so we know little about how they lived and reproduced.

In 2004, the first fossilised pterosaur embryo was found in north-east China. But it was flattened “like Cretaceous roadkill”, says Alexander Kellner at the Federal University of Rio de Janeiro in Brazil, making it hard to get useful data. Ten years later, five more eggs were unearthed in north-west China, and another in Argentina.

Eggs galore

So when Kellner’s colleague Xiaolin Wang at the Chinese Academy of Sciences in Beijing called him in to say he had found over 200, he reacted with disbelief. “It was so amazing, I said, ‘Come on Xiaolin, you made it up’,” he says.
The H. tianshanensis eggs are each the size of a small chicken egg, but with a soft shell like a snake’s egg instead of a hard, brittle one. They were found in a sandstone block just 3.28 square metres in size.
Kellner and his colleagues used computed tomography (CT) to scan what’s inside. They found that sixteen of the 215 eggs held embryos.
wang6HR
Alexander Kellner/Museu Nacional (UFRJ)
The embryos’ wings and legs showed differing amounts of bone development. Some embryos had fully-formed femurs but not wings, meaning they were likely flightless at birth. The researchers think this means hatchlings needed parental care.

These results are in direct contrast to what scientists previously thought—that pterosaurs came out of their eggs ready to fly. Kellner says when H. tianshanensis hatched, it could walk around but not fly.
This is reasonable, but many baby birds don’t need fully ossified limbs to fly, says Kevin Padian at the University of California, Berkeley.

However, the embryos also had underdeveloped pectoral muscles, which pterosaurs needed to get off the ground. This is further evidence that hatchlings were flightless, says Kellner.
It may be that H. tianshanensis hatchlings were flightless, but other pterosaurs were more developed when they hatched and thus could fly.

Pterosaurs that nest together

Since the eggs contain embryos in a variety of growth stages, the eggs cannot all have come from the same mother. This indicates that H. tianshanensis nested in colonies, says Kellner, like modern rookeries.
The eggs are also scattered in four geological layers in the sandstone. Each level with eggs could represent a different storm and subsequent flood, which floated the eggs away from their nests to a nearby lake, where they were buried. The existence of multiple layers implies that pterosaurs used the same nesting ground year after year, Kellner says.
Nesting colonies are possible, says David Unwin at the University of Leicester in the UK. However, he says pterosaurs buried their eggs, so they may simply have laid them in the same place because it was the optimal burial environment, much as certain beaches are optimal for sea turtles.
Journal reference: Science, DOI: 10.1126/science.aan2329

"Ninho de pterossauros" com mais de 200 ovos é descoberto na China

Pesquisa com participação de brasileiros encontra fósseis dos répteis voadores da época dos dinossauros


por
Parte dos ossos e centenas de ovos fossilizados de pterossauros encontrados pelos pesquisadores na região de Turpan-Hami, China - Divulgação/Alexander Kellner

RIO - Há 120 milhões de anos, um grupo de pterossauros, répteis voadores da época dos dinossauros, escolheu uma área nos arredores de Turpan, cidade no Noroeste da China, como seu local de reprodução. Então, as fêmeas da espécie, Hamipterus tianshanensis, voltavam regularmente ao lugar para depositar seus ovos, criando o que os cientistas acreditam ser um “ninho coletivo”. Um dia, porém, tempestades fizeram os rios da região transbordarem, inundando a área e carregando centenas de ovos, enterrando-os em sedimentos não muito longe de onde estavam originalmente.
Com o passar do tempo, estes ovos acabaram fossilizados, preservando sua forma tridimensional em uma camada de arenito (tipo de rocha resultado da compactação de material granulado, como areia) na formação geológica da Bacia de Turpan-Hami, nesta região da China. E ali eles permaneceram até que, muitos milênios depois, uma equipe de pesquisadores, com a participação de cientistas chineses e brasileiros, os encontrou, no que está sendo saudada como uma das maiores e mais importantes descobertas do tipo até agora, ajudando a revelar como eram, se reproduziam e desenvolviam estes animais hoje extintos e sem descendentes evolutivos.
Saiba mais sobre a descoberta
Diferentemente do que se imagina, os pterossauros não são dinossauros, mas “primos” deles, pertencendo a outro ramo evolutivo. Estes répteis alados surgiram por volta de 225 milhões de anos atrás e foram extintos junto com os dinossauros há cerca de 66 milhões de anos.
O achado expande enormemente o registro fóssil de ovos de pterossauros, o que deverá possibilitar novas revelações sobre como eram, se desenvolviam e viviam estes animais, dos quais não restaram descendentes evolucionários hoje. A espécie da qual foi descoberto o “ninho” na China, Hamipterus tianshanensis, alcançava uma envergadura (distância da ponta de uma asa à ponta da outra) de 3,5 metros, com cerca de 1,2 metro de altura e 12 quilos de peso.
Localizada no Noroeste da China, a Bacia de Turpan-Hami compreende duas depressões onde está o quarto ponto mais baixo do planeta, 154 metros abaixo do nível do mar. O clima é extremamente árido, do tipo deserto continental, com precipitação anual média de apenas 15,7 mm, temperaturas máximas que podem beirar os 50º Celsius e mínimas que já chegaram a -28ºC.

 

Relatado pelo paleontólogo Alexander Kellner, este cenário não seria crível nem para o próprio pesquisador brasileiro se tivesse sido descrito a ele não faz muito tempo, admite. Isto porque, até recentemente, o registro fóssil tridimensional de ovos de pterossauros em todo mundo se resumia a seis exemplares: um encontrado na Argentina e todos outros cinco também em Turpan.
Mas embora parte da história contada por Kellner ainda seja preliminar, ou mesmo um tanto especulatória, o achado em si - de pelo menos 215 ovos fossilizados desta espécie de pterossauro, muitos com partes dos embriões também preservados dentro deles - é bem real, e está detalhado, junto com as primeiras análises de seu conteúdo, em artigo do qual é coautor e publicado nesta quinta-feira na prestigiosa revista científica “Science”.

'É como ganhar na loteria', diz pesquisador

- É como ganhar na loteria – compara Kellner, professor da UFRJ e pesquisador do Museu Nacional, onde apresentou nesta quinta-feira réplica do “ninho de pterossauros” que ficará em exposição na instituição. - Se há pouco tempo me dissessem que íamos encontrar mais de 200 ovos fossilizados de pterossauros juntos num só lugar, eu ia dizer que a pessoa estava maluca. Ovos já são naturalmente frágeis, o que faz com que sejam difíceis de serem preservados, e no caso de ovos de casca mole, como os de pterossauros, a situação é ainda pior, já que isso os torna ainda mais difíceis de serem fossilizados. E aí está outro aspecto fundamental de nossa descoberta: estes ovos foram parar ali depois que chuvas torrenciais os carregaram uma pequena distância desde o ninho original, isto é, seu processo de fossilização foi decorrente de um evento de alta energia, e não de baixa energia como se imaginaria, e futuras escavações devem ficar atentas a esta possibilidade.
Parte do ninho de pterossauros visto mais de perto - Alexandre Cassiano / Agência O Globo
Segundo Kellner, o achado amplia o registro fóssil de ovos de pterossauros de tal forma que os cientistas esperam poder montar uma abrangente série do desenvolvimento embriológico destes animais, trazendo pistas sobre sua morfologia e comportamentos.

Para começar, ele destaca que o fato serem tantos ovos juntos em tão variados estados de desenvolvimento indica que ao menos esta espécie mantinha estes ninhos coletivos.
- Primeiro, não é de se imaginar que duzentos e tantos ovos tenham sido postos por uma única fêmea – explica. - Segundo, ovos estragam muito fácil, então a distância inicial entre eles não pode ter sido muito grande, isto é, eles não foram trazidos de vários lugares diferentes por uma hipotética inundação e se acumularam no local onde foram fossilizados. E, em terceiro, estão seus diferentes estágios embrionários, o que aponta que foram postos em momentos diferentes.

Espécie talvez guardasse ninhos

Outro aspecto sugerido pela descoberta é que os indivíduos adultos da espécie talvez se revezassem na guarda do ninho coletivo e no cuidado com os filhotes recém-eclodidos. Isto porque nas camadas de arenito foram observadas diversas “concentrações” de ovos em estágios similares de desenvolvimento, e junto com eles também foram encontrados restos fossilizados de exemplares jovens dos animais, com idades estimadas de até dois anos. Além disso, as análises feitas até agora nos embriões mostram que seus fêmures (ossos da perna) se desenvolviam muito mais rápido que os úmeros (ossos do braço).
Pesquisadores brasileiros apresentam a descoberta dos ovos de pterossauro no Museu Nacional - Alexandre Cassiano / Agência O Globo

- Isto sugere que, assim que eclodiam, estes pterossauros tinham condições de andar, mas não de voar, requerendo algum cuidado parental – conta Kellner, para quem isso reforça a noção de que ao menos esta espécie tinha ninhos coletivos. - Já as concentrações de ovos, na nossa interpretação, indicam que esta espécie voltava regularmente para a área de nidificação, num tipo de comportamento que vemos hoje em répteis como as tartarugas, que sempre voltam para mesma praia para pôr seus ovos. É só uma suposição, mas estes pterossauros provavelmente se juntavam em uma área por algum motivo escolhida para ser seu ninho coletivo, alguns ficavam por ali a guardando, depois iam embora e as fêmeas voltavam para pôr mais ovos.
Um dos maiores especialistas em pterossauros do mundo, Kellner afirma que a colaboração com os chineses está sendo fundamental para o avanço no conhecimento sobre estes animais pré-históricos, que considera “fascinantes”. O paleontólogo brasileiro ressalta que, diferentemente do que se imagina, os pterossauros não são dinossauros. Isso, no entanto, não impediu que perecessem junto com seus “primos” répteis gigantes há cerca de 66 milhões de anos, quando, acredita-se, um grande asteroide se chocou com o planeta, exacerbando mudanças climáticas então já em curso.
- Pterossauros e dinossauros tiveram um ancestral comum, muitos milhões de anos atrás, mas depois cada um seguiu um caminho evolutivo diferente – frisa. - E apesar de as teorias atuais dizerem que as aves de hoje são descendentes dos dinossauros, os pterossauros também não têm nada a ver com isso, da mesma forma que não têm nada a ver com os morcegos e os morcegos não têm nada a ver com as águias, por exemplo. Os pterossauros não deixaram descendentes no mundo animal atual, o que os torna ainda mais fascinantes, já que não temos nada parecido com eles hoje em dia.
Kellner diz que a Bacia de Turpan-Hami é de especial interesse para o estudo dos pterossauros por ser praticamente monoespecífica, isto é, todos que viviam lá pertenciam à mesma espécie. Identificada oficialmente apenas em 2014 graças a trabalho que também contou com a participação do cientista brasileiro, a Hamipterus tianshanensis também é até agora a única no seu gênero na ordem dos pterossauros.
- Apesar da quantidade tremenda de fósseis de pterossauros que estamos encontrando, parece que só existia esta espécie lá – atesta, elogiando a disposição do governo chinês em investir no estudo da região. - A China é um dos países que mais investem em paleontologia no mundo hoje.
Já aqui no Brasil, destaca, faltam recursos para isso:
- Temos no Nordeste, na Bacia do Araripe, um dos maiores e melhores depósitos de fósseis paleontológicos do mundo que ainda é em grande parte inexplorado. Se tivéssemos 10% do que os chineses investem, estaríamos muito bem, fazendo descobertas importantes como essa frequentemente, mas infelizmente não é o que acontece – conclui, ressaltando, no entanto, que não fossem financiamentos para suas pesquisas que recebe da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (Faperj) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), não teria condições de manter a colaboração com os colegas chineses.