O Período Triássico: a ascensão dos dinossauros

O Período Triássico foi uma época de grandes mudanças.

Marcada por extinções, esta era viu enormes mudanças na diversidade e domínio da vida na Terra, inaugurando o aparecimento de muitos grupos bem conhecidos de animais que viriam a governar o planeta por dezenas de milhões de anos.

O Período Triássico (252-201 milhões de anos atrás) começou depois que o pior evento de extinção da Terra devastou a vida.

O evento de extinção Permiano-Triássico, também conhecido como a Grande Morte, ocorreu há cerca de 252 milhões de anos e foi um dos eventos mais significativos da história do nosso planeta. Representa a divisão entre as eras Paleozoica e Mesozoica.

O Dr. Mike Day é o curador de répteis fósseis do Museu.

Ele diz: "O Triássico é um período interessante. Forma a transição entre o final da Era Paleozoica, que era povoada principalmente por sinapsídeos, ou répteis semelhantes a mamíferos, e a Era Mesozoica, quando os répteis arcossauros, que incluem os dinossauros, passaram a dominar.

Extinção Permiano-Triássica: a Grande Morte

A causa do evento de extinção Permiano-Triássico não é totalmente compreendida. Várias teorias foram propostas, como um impacto de asteroide desconhecido, erupções vulcânicas maciças no que é hoje a Sibéria, a liberação de metano das profundezas dos oceanos, mudança no nível do mar, aumento da aridez ou uma combinação de muitos deles.

O ambiente era dominado por coníferas, samambaias e um grupo agora extinto de plantas conhecidas como samambaias de sementes,

Hoje tendemos a pensar nas samambaias como preferindo ambientes escuros e úmidos, mas no Triássico elas tinham uma incrível variedade

No entanto, o evento de extinção começou, o resultado foi catastrófico para grandes faixas de vida.

Segundo algumas estimativas, a Grande Morte foi responsável pela extinção de até 90% de todas as espécies. Ele dizimou muitos grupos de insetos, um grande número de répteis semelhantes a mamíferos e matou todos os trilobitas, um grupo de animais que existiam nos oceanos há quase 300 milhões de anos.

O Dr. Paul Kenrick é um pesquisador do Museu especializado em plantas fósseis. Ele explica que não foram apenas os animais que sofreram pesadas perdas durante a Grande Morte.

O que vemos quando entramos no Triássico é um restabelecimento dos ecossistemas", diz Paul. "Os primeiros milhões de anos do Triássico são marcados por uma ausência de carvão. Acredita-se que isso esteja relacionado à extinção em massa que aconteceu e ao tempo que levou para a recuperação das plantas.

Essa sequência é conhecida como lacuna de carvão, um período em que aparentemente não havia carvão sendo estabelecido. Como o carvão é formado a partir de matéria vegetal que se decompôs em turfa, tem sido sugerido que a ausência de carvão nos primeiros milhões de anos do Triássico foi um resultado direto do evento de extinção Permiano-Triássico, à medida que as plantas lentamente se restabeleceram na paisagem.

Segundo algumas estimativas, pode ter levado até 10 milhões de anos para o planeta se recuperar da devastação causada pela Grande Morte.

A Pangeia do supercontinente

O Triássico é em grande parte definido por extinções, mas também é caracterizado pela posição dos continentes naquela época. Havia apenas uma massa de terra gigante: Pangeia.

"Pode-se pensar que, porque você tinha essa grande massa de terra unida, o ambiente seria muito semelhante", diz Paul. "Mas não é. Ainda havia muitas diferenças entre a flora nas partes norte e sul.

"A pangeia foi uma coisa extraordinária e não vimos nada parecido desde então."

Como as plantas com flores ainda estavam para evoluir, o planeta foi dominado por coníferas, que cresceram em uma incrível variedade de formas. 

© Max e Dee Bernt/Flickr

Foi durante a primeira parte do Triássico que as coníferas decolaram. Com plantas com flores e gramíneas ainda para evoluir, as coníferas formaram vastas florestas com árvores individuais que atingem até 30 metros de altura. O sub-bosque estaria cheio de outras formas de crescimento de coníferas que não existem mais hoje, como arbustos e videiras lenhosas.

"Você tem que ter em mente que podemos fazer referência a espécies modernas, mas muitas vezes a forma dessas plantas extintas é desconhecida ou não é completamente conhecida", explica Paul. "É difícil apontar para uma planta viva como um exemplo de como elas eram."

Onde o ambiente ficou mais seco, as florestas deram lugar a vastas pradarias de samambaias.

À medida que a vida animal começou a se recuperar, o que surgiu em terra não foi tão diferente do que veio antes. O vertebrado mais comum na terra era o pequeno, herbívoro sinapsídeo, ou réptil semelhante a um mamífero, chamado Lystrosaurus.

Os ictiossauros viriam a dominar os oceanos do Jurássico. 

© Os curadores do Museu de História Natural, Londres

Enquanto estes dominavam a terra, a água doce era o reino dos anfíbios. Cerca de 250 milhões de anos atrás, os lissanfíbios (rãs, salamandras e cecílias) provavelmente estavam apenas surgindo.

Os cursos de água foram preenchidos com um grupo diferente e distinto de anfíbios conhecidos como Temnospondylis. Estes eram animais muito maiores, alguns dos quais cresceram até quatro metros de comprimento. Eles se assemelhavam fisicamente aos crocodilos modernos e provavelmente preenchiam um papel ecológico semelhante.

Entre 250 e 246 milhões de anos atrás, os primeiros ictiossauros foram para os mares, um grupo que acabaria por dominar os oceanos. A origem deste grupo bem-sucedido de répteis marinhos ainda não está resolvida.

UMA MUDANÇA DE DOMÍNIO

Na mesma época em que os ictiossauros mergulharam, os primeiros esfenodontes apareceram. Representados hoje por apenas uma única espécie - os tuatara - eles são o grupo irmão de lagartos e cobras.

Embora eles se pareçam muito com lagartos, eles são, na verdade, uma linhagem distinta. Eles eram mais diversos do que os ancestrais dos lagartos modernos durante o Triássico, desempenhando papéis ecológicos semelhantes aos que os lagartos fazem hoje.

"Durante o início do Triássico, o mundo ainda era dominado por répteis semelhantes a mamíferos, mas havia um componente arcossauro cada vez mais importante", diz Mike. No final do Triássico Médio, os sinapsídeos estavam em declínio e uma gama diversificada de arcossauros havia aparecido. '

Os arcossauros eram um componente da linhagem diapsida, que inclui muitos grupos mesozoicos de sucesso, como os dinossauros e pássaros, pterossauros, crocodilianos e tartarugas.

Enquanto os tuatara podem parecer um lagarto, eles são de uma linhagem distinta conhecida como os esfenodontes.

 

© Bernard Spragg.

No Triássico Superior houve uma mudança no domínio entre os répteis semelhantes a mamíferos e os arcossauros. Existem várias teorias sobre o que pode ter causado isso, como a competição em um clima que estava se tornando cada vez mais quente e seco ou a estagnação evolutiva. Parece que os arcossauros foram mais capazes de preencher os nichos vazios deixados após a extinção de algumas das linhagens sinapsídeos.

"Havia muitos grupos estranhos de arcossauros do Triássico nesta época, como os aetossauros", diz Mike. "Estes eram animais grandes e blindados que se pareciam um pouco com alguns dos dinossauros blindados que apareceram muito mais tarde."

Outros incluíam o incrivelmente longo Tanystropheus e, potencialmente, os bizarros drepanossauros camaleônicos, que tinham uma garra na extremidade de suas caudas.

Outro grupo de sucesso foram os fitossauros. Esses animais pareciam bastante crocodilianos, mas eram de um ramo diferente da árvore arcossauría. A linhagem que daria origem aos crocodilos foi representada no Triássico por animais muito menores e mais gráceis.

Dinossauros no Período Triássico

Foi há cerca de 240 milhões de anos que os primeiros dinossauros apareceram no registro fóssil. Esses dinossauros eram criaturas pequenas e bípedes que teriam atravessado a paisagem variável.

"Assim como hoje, os ambientes na Pangeia eram extremamente variados", diz Paul. "Havia partes do mundo que estariam úmidas e outras que teriam sido áridas.

"O efeito global deste supercontinente teria sido uma sazonalidade muito aumentada em diferentes partes dele. Provavelmente teria havido um interior extremamente árido, mas também alguns ambientes temperados e tropicais muito úmidos e úmidos também.

Enquanto os répteis já estavam dominando os oceanos e a terra, eles também tomaram os céus. Por volta de 228 milhões de anos atrás, os primeiros pterossauros apareceram, tornando-os os primeiros vertebrados a evoluir em voo motorizado.

Eles acabariam evoluindo para animais extraordinários com uma envergadura de mais de 15 metros, mas os primeiros pterossauros eram muito mais modestos em tamanho, com longas mandíbulas e caudas.

Mesmo que os arcossauros tivessem conseguido usurpar os sinapsídeos, alguns ainda se agarravam. Por volta de 225 milhões de anos atrás, um ramo deu origem aos mammaliaformes, que provavelmente eram pequenos insetívoros noturnos. É desse grupo que os mamíferos mais tarde surgiriam.

Os primeiros mamíferos eram provavelmente insetívoros noturnos, mantendo-se fora do caminho dos arcossauros dominantes.

 

© Os curadores do Museu de História Natural, Londres

Enquanto os arcossauros não-dinossauros continuaram a dominar a maioria dos ambientes, os dinossauros rapidamente começaram a se diversificar.

Não muito tempo depois de terem aparecido pela primeira vez, os dinossauros podem já ter divergido em dois grupos principais. Estes foram o Saurischia, que inclui os saurópodes, e o Ornithoscelida, que inclui os terópodes e ornitísquios.

No final do Triássico, alguns desses primeiros dinossauros eram impressionantes em tamanho. Alguns dos primeiros parentes de saurópodes, como Riojasaurus e Lessemsaurus, já haviam atingido mais de nove metros de comprimento.

A extinção do final do Triássico

O Triássico terminou como começou.

O clima começou a mudar de modo que, em 201,3 milhões de anos atrás, a Terra experimentou outro evento de extinção em massa.

As causas disso ainda não são totalmente compreendidas, mas o que é agora o Oceano Atlântico experimentou uma enorme atividade vulcânica. Conhecida como a Província Magmática do Atlântico Central (CAMP), essas erupções liberaram tanto dióxido de carbono ou dióxido de enxofre que se acredita ter levado a enormes convulsões climáticas.

O nível do mar começou a subir e os oceanos tornaram-se mais ácidos. Acredita-se que isso tenha contribuído para as extinções dramáticas nos oceanos, incluindo a erradicação completa dos conodontes.

Em terra, houve uma rotatividade significativa, pois a vida terrestre também sofreu um enorme impacto. Todos os arcossauros do Triássico, exceto dinossauros, pterossauros e crocodilos, foram extintos.

Isso abriu muitos dos ambientes que os arcossauros haviam ocupado, abrindo caminho para os dinossauros sobreviventes tomarem seu lugar, enquanto os pequenos parentes mamíferos ainda corriam pelo chão da floresta.

Os primeiros dinossauros eram provavelmente pequenos predadores bípedes, mas rapidamente se diversificaram. 

© Nobu Tamura/Wikimedia Commons

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Dino Family Tree Overturned? Not Quite, But Changes May Lie Ahead

By Laura Geggel, Senior Writer | November 1, 2017 02:25pm ET

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Each of these dinosaur family trees is just as likely as the other.

Credit: Max Langer

A new dinosaur family tree floated earlier this year isn't quite right, and the old tree, which researchers have accepted as canon for 130 years, isn't much better, a new study finds.

Rather, the two trees, as well as a third tree that researchers have rarely considered, are equally plausible, based on a meticulous anatomical study of dinosaur remains, the researchers said.

"We found that, statistically speaking, all three of these [family tree] hypotheses are indistinguishable from each other," said study co-researcher Steve Brusatte, a paleontologist at the University of Edinburgh in Scotland. That means "we're in a period of uncertainty, and that is maybe a little bit unsettling, but it's also fun. There's a huge, fundamental question about dinosaurs that we're going to have to figure out," Brusatte told Live Science. [Photos: Oldest Known Horned Dinosaur in North America]

Unexpected study

This past March, paleontologists worldwide were taken by surprise when Matthew Baron, a doctoral student of paleontology at the University of Cambridge in England, and his colleagues published a study in the journal Nature that redefined how the major dinosaur groups were related to one another.

Traditionally, researchers divided dinosaurs into two main groups: the bird-hipped ornithischian dinosaurs (including duck-billed dinosaurs and Stegosaurus) and the lizard-hipped saurischians, a group that includes theropods (such as Tyrannosaurus rex) and sauropods (long-necked herbivores such as Argentinosaurus).

However, Baron had doubts about the tree. He noticed that even though ornithischians had bird-like hips and theropods had lizard-like hips, the two groups had many similar anatomical features. So, Baron undertook a titanic task: he examined 457 anatomical characteristics in 74 dinosaur species — looking at some in person and reading about others in studies. His results revealed that theropods and ornithischians were closely related, and fit into a previously unknown group called Ornithoscelida.

The findings also suggested that dinosaurs arose in northern Pangea, on what later became the supercontinent Laurasia, rather than an area in southern Pangea that eventually became South America.

Rapid response

The Nature study set the world of dinosaur research abuzz, but some researchers were skeptical after noticing problems with the analyses, Brusatte said. Within days of the study's publication, a group of nine international paleontologists decided to double-check the work.

"We thought, 'let's do what scientists are supposed to do and see if this result holds up to scrutiny,'" Brusatte said.

Many of the new study's researchers are early-dinosaur experts who have examined and held the fossilized bones in question. It's a tough field, as early dinosaurs were remarkably similar, and many bones from the Triassic period are broken and deformed, said Andrew Farke, the curator and director of research and collections at the Raymond M. Alf Museum of Paleontology in Claremont, California, who was not involved in the new research.

"You take your early dinosaur from any group, whether it's a theropod, a sauropod or an ornithischian, and they are all basically interchangeable," Farke told Live Science. "It's the little details that really distinguish them."

Because of these similarities, it's key that researchers studying early dinosaur relationships examine the bones in person, said Mark Norell, the chairman of paleontology at the American Museum of Natural History in New York City, who was also not involved in the study. [In Photos: Wacky Fossil Animals from Jurassic China]

The new group "knows the anatomy better than anybody," Norell told Live Science. "I'm not criticizing the first group who did it — they gave it a try. But at the same time, if you're going to make a provocative statement, you should see more specimens."

Which tree?

The original group made some mistakes while characterizing the fossils, and "we corrected those things and re-ran the analysis," in addition to adding more dinosaur species to the dataset, Brusatte said.

The results showed that the traditional family tree was the best fit, but — surprisingly — it wasn't statistically significant from the tree discovered by Baron and his colleagues. Nor was it statistically different from yet another tree that also reshuffled the relationships. In addition, their statistical analysis indicated that dinosaurs likely originated in southern Pangea, rather than northern.

"What this whole process has revealed is that Baron [and his colleagues] were certainly onto something," Brusatte said. "Their hypothesis is certainly very plausible, but it's not quite time to rewrite the textbooks."

Study lead researcher Max Langer, a paleontologist at the University of São Paulo in Brazil, agreed.

"Exceptional claims require exceptional evidence," Langer told Live Science in an email. "It is not to say that the hypothesis of Baron [and colleagues] cannot be correct. It can, everything in science can change. But the burden of proof is theirs, and we have shown that the evidence they were putting forward in support of their model was not as strong as necessary to overthrown decades of studies pointing to another direction."

However, Baron is standing by his tree. "I don't think they've come close to disproving the idea," Baron told Live Science. "Their results are not significantly different from our own."

Baron said he disagrees with some of the fossil characterizations that were changed, and said he would prefer the group explain these changes and include him and his colleagues going forward. "I think that's the next step, a large collaborative effort," Baron said. "We should hopefully be able to arrive at a consensus. We are all trying to get the same answer."

There certainly is a lot of work ahead. "It's round two in what's sure to be a pretty long conversation on dinosaur origins and classification," Farke said. "I don't think by a long shot that this will be the last word on it."

The best way forward is to continue studying fossils of early dinosaurs, "ideally those of new species and more complete specimens of existing species," said Matthew Lamanna, the assistant curator of vertebrate paleontology at the Carnegie Museum of Natural History in Pittsburgh, Pennsylvania, who was not involved with either study. "That’s the best way to settle the question of the evolutionary relationships of the major dinosaur groups — Ornithischia, Sauropodomorpha and Theropoda — once and for all." [Photos: Dinosaur's Battle Wounds Preserved in Tyrannosaur Skull]

Once this question is settled, it can help researchers understand how dinosaurs diversified, evolved and took over the world so quickly, said Sterling Nesbitt, an assistant professor of geology at the Virginia Polytechnic Institute and State University, who was not involved in either study.

The new study, as well as a rebuttal from Baron and his colleagues, was published online today (Nov. 1) in the journal Nature.

Original article on Live Science.