Mundo dos dinossauros, ficção e realidade

Estudo encontra evidências de colágeno e possíveis restos de glóbulos vermelhos em seis fósseis de dinossauros de 75 milhões de anos. Os resultados sugerem que a preservação de estruturas orgânicas originais pode ser mais comum do que se pensa, relata Alexander Kellner em sua coluna de junho. 

 

Por: Alexander Kellner

Publicado em 10/06/2015 | Atualizado em 10/06/2015

Sergio Bertazzo no Natural History Museum, em Londres. Em seu estudo, o pesquisador encontrou estruturas celulares preservadas – achado surpreendente se considerarmos que os fósseis não estavam em estado excepcional de conservação. (foto: Laurent Mekul.

 

Na semana de estreia de Jurassic World, a esperada continuação do filme Jurassic Park, uma pesquisa publicada na Nature Communications reacende a discussão sobre a preservação de estruturas celulares em fósseis de dezenas de milhares de anos. O trabalho, de autoria Sergio Bertazzo (Imperial College, Londres) e colaboradores, relata a descoberta de colágeno e possíveis restos de glóbulos vermelhos em vários ossos de dinossauros datados de 75 milhões de anos. O mais surpreendente é que nenhum dos exemplares estudados se encaixa na categoria de preservação excepcional...

Tecido mole fossilizado

Sempre que se fala na preservação de tecido mole em fósseis, a primeira coisa que vem à mente de qualquer pesquisador é que se trata de uma raridade. Quando se fala em restos orgânicos originais, incluindo biomoléculas, aí mesmo que se passa a imaginar condições extremamente especiais de conservação, encontradas na natureza na ordem de uma em um milhão.

Apesar de raros, existem diversos casos da preservação de tecido mole em fósseis, como o couro do animal, fibras musculares e penas. No entanto, esse tipo de preservação está comumente relacionado a depósitos com material paleontológico excepcionalmente bem preservado – são os famosos konservat lagerstätten, termo que vem da língua alemã e é utilizado para definir camadas que contenham tais fósseis.

Garra ungueal de um dinossauro terópode, onde foram encontradas estruturas celulares semelhantes a eritrócitos – os glóbulos vermelhos do sangue. (foto: Laurent Mekul)

Dois exemplos de descobertas desse gênero são as camadas jurássicas de Solnhofen, no sul da Alemanha, de onde vem a ave primitiva Archaeopteryx, e o Burgess Shale, do Canadá, que forneceu inúmeros exemplares do período Cambriano, a maioria formada por animais desprovidos de ossos ou conchas e constituídos, apenas, por tecido mole. No Brasil, o mais famoso depósito com essa característica é a formação Romualdo, da Bacia do Araripe, onde diversos vertebrados possuem fibras musculares e vasos sanguíneos preservados, como o famoso dinossauro Santanaraptor.

Na maioria dessas descobertas, o que se costuma ter é a impressão do tecido mole ou então a substituição tridimensional de estruturas como fibras musculares por minerais, sem, no entanto, conter vestígios de material orgânico original ou biomoléculas. Em alguns poucos casos, houve o registro de estruturas flexíveis, como os vasos sanguíneos em um  Tyrannosaurus rex nos Estados Unidos, sugerindo a presença de matéria orgânica original.
De qualquer forma, todos esses são considerados achados raríssimos. Ou eram, até agora.

A surpresa

De uma forma resumida e simplificada, o que Sergio Bertazzo e colegas fizeram foi obter fragmentos de ossos isolados e submetê-los a uma bateria de testes, em especial técnicas nanoanalíticas, procurando evidências da preservação de tecido mole e biomoléculas.

Como a recuperação de biomoléculas está sempre ligada a processos destrutivos, já que os fósseis precisam ser "quebrados" para as diversas análises, os autores escolheram fragmentos de oito dinossauros, incluindo alguns cuja espécie não podia ser determinada. Seis amostras são procedentes de depósitos Cretáceos formados há aproximadamente 75 milhões do Canadá, uma da formação Lance (cerca de 68 milhões de anos), nos Estados Unidos, e a oitava de um hadrossaurídeo (grupo de dinossauros herbívoros do Cretáceo) de procedência incerta.

Imagens feitas com microscópio eletrônico de varredura, com as cores (artificiais) demonstrando variações de densidade: a) material amorfo rico em carbono (vermelho) envolto em material mais denso (verde); b) restos de estruturas similares à glóbulos vermelhos; c) e d) fibras de origem orgânica diversas. Todo o material foi recuperado de ossos de dinossauros. Escala: a, c, d - 5 µm; b - 1 µm. (imagens: Bertazzo et al. 2015)

Utilizando um espectrômetro de massa especial (ToF-SIMS), que faz análises físicas pelas quais é possível a identificação de moléculas, Bertazzo e colegas encontraram restos do que poderiam ser biomoléculas em seis dos oito exemplares analisados. Uma costela de hadrossaurídeo forneceu fragmentos de aminoácidos típicos de fibrilas de colágeno, que é a principal proteína de diversos tecidos conjuntivos. Em outros três foram descobertas estruturas fibrosas e uma substância muito rica em carbono. Por último, duas amostras apresentaram restos que podem ser derivados de eritrócitos. Apenas para enfatizar, eritrócitos nada mais são do que os glóbulos vermelhos do sangue. Acho que já deu para o leitor se dar conta da natureza do achado.

O potencial de encontrar biomoléculas, particularmente proteínas, em fósseis, já foi mencionado antes na literatura. Também restos do que poderia ser sangue, como fragmentos de hemoglobina recuperados de um mosquito de aproximadamente 46 milhões de anos preservado em âmbar. Surpreendente, no entanto, é o fato de os achados relatados pela equipe de Bertazzo terem sido feitos em ossos fósseis sem nenhuma preservação excepcional. Não são espécimes de algum lagerstätte especial, mas sim restos bem comuns a qualquer escavação paleontológica. Um exame superficial do material não indicava a presença de tecido mole.

Perspectivas

Se pesquisadores forem capazes de encontrar restos orgânicos em ossos de dinossauros não bem preservados, o que eles seriam capazes de encontrar em fósseis com preservação excepcional? Não dá para não deixar de se perguntar se estamos mais próximos do Jurassic Park do que supúnhamos...

Se pesquisadores forem capazes de encontrar restos orgânicos em ossos de dinossauros não bem preservados, o que eles seriam capazes de encontrar em fósseis com preservação excepcional?

Naturalmente, a pesquisa está no início e não quero, de forma nenhuma, achar que estaremos produzindo parques com animais extintos! Cabe lembrar, aqui, que seis exemplares que produziram indícios de biomoléculas são procedentes da formação canadense Dinosaur Park. Sempre existe a possibilidade de que aquela unidade tenha, sim, algo de especial em termos de preservação, ainda não notado pelos pesquisadores.

Novos estudos são necessários em depósitos de outras regiões. Não nego que sempre sonho quando um laboratório brasileiro se interessaria por esse tipo de pesquisa, levando em conta o excepcional material fóssil que temos em nosso país! (Algum voluntário? Cartas para a coluna!) De qualquer forma, o estudo de Bertazzo e colegas abre novas possiblidades, que podem levar a resultados muito interessantes.

Alexander Kellner
Museu Nacional/UFRJ
Academia Brasileira de Ciências

Primeiro terópode jurássico herbívoro

Espécie que se alimentava de plantas é descoberta em fase inicial da evolução desse grupo. O achado, tema da coluna de Alexander Kellner, demonstra que os hábitos alimentares desses dinossauros predominantemente carnívoros eram bem mais complexos do que se supunha. 

 

Por: Alexander Kellner

Publicado em 20/05/2015 | Atualizado em 20/05/2015

Representação artística do ‘Chilesaurus diegosuarezi’, o mais antigo terópode herbívoro descrito por pesquisadores. (ilustração: Gabriel Lío) 

 

De forma supersimplificada, os dinossauros, que eram répteis terrestres, tinham dois hábitos alimentares bem distintos: ou se alimentavam de plantas ou então de outras presas, incluindo também répteis menores, até mesmo outros dinossauros.

Os herbívoros eram os predominantes, algo já esperado, uma vez que hoje em dia também as espécies herbívoras dominam os ambientes terrestres. Já os carnívoros eram menos diversificados e todos classificados em um grupo denominado Theropoda. E os terópodes, como o Tyrannosaurus rex e o Santanaraptor, passaram a ser vistos por todos como sinônimo de predadores.

Terópodes, como o Tyrannosaurus rex e o Santanaraptor, passaram a ser vistos por todos como sinônimo de predadores

No entanto, já há algum tempo ficou claro para os cientistas que alguns desses terópodes não tinham outros animais em seu cardápio, mas sim plantas. Essas espécies provêm de depósitos do Cretáceo, particularmente do Cretáceo Superior (entre 90 e 70 milhões de anos atrás), o que sugere que a herbivoria desenvolvida por algumas formas era uma especialização que teria ocorrido bem tarde na evolução dos terópodes.
Mas agora Fernando Novas (Museo Argentino de Ciencias Naturales B. Rivadavia, Buenos Aires) e colegas acabam de publicar na Nature a descrição do primeiro dinossauro terópode herbívoro do Jurássico (entre 200 milhões e 145 milhões de anos atrás), mostrando que a história evolutiva dos hábitos alimentares dos dinossauros é bem mais complexa do que se supunha até então.

A descoberta

O nome do novo terópode herbívoro é Chilesaurus diegosuarezi. Trata-se de uma referência ao país de onde procede esse dinossauro e uma homenagem a Diego Suarezi, que, aos 7 anos de idade, encontrou os primeiros ossos do animal na região de Aysén, sul do Chile. Essa área, onde afloram as rochas da Formação Toqui, de idade jurássica, já era conhecida dos pesquisadores pelos restos de dinossauros e alguns ossos de crocodilomorfos.

A descoberta e preparação de um esqueleto mais completo de ‘Chilesaurus diegosuarez’ permitiu aos pesquisadores fazer a descrição da nova espécie. (imagem: Novas et al/ Nature)

Ao todo foram contabilizados pelos cientistas restos de pelo menos cinco indivíduos de C. diegosuarezi, que representam animais jovens e adultos, cujo tamanho varia de 1,2 a mais de 3 metros. Alguns desses ossos já haviam sido estudados anteriormente, mas, como eram muito incompletos, não apresentavam características suficientes para servir de base para o estabelecimento de uma nova espécie ou para reconhecer a natureza desse animal. Apenas após a descoberta e preparação de um esqueleto mais completo os cientistas obtiveram mais elementos para uma descrição detalhada. E que surpresa eles tiveram...

O mais interessante do esqueleto completo é a parte anterior da cabeça, mais especificamente as arcadas superior e inferior, que são relativamente curtas, mas profundas. Também há o indício da presença de um bico córneo, que é chamado de ranfoteca.

Os dentes, muitos preservados ainda dentro dos alvéolos, são largos e em forma de folha e não possuem as serrilhas típicas dos dinossauros terópodes. Tal fato não deixava dúvidas: aquele material pertencia a um animal que se alimentava de plantas.

Os dentes de ‘Chilesaurus diegosuarez’ são largos e em forma de folha e não possuem as serrilhas típicas dos dinossauros terópodes, o que indica que o animal se alimentava de plantas. (imagem: Novas et al/ Nature)

Por outro lado, as demais partes do esqueleto apresentavam diversas feições que deixavam claro que aqueles ossos pertenciam a um dinossauro terópode. Essas feições estavam na bacia, pernas e patas. Apesar dessa combinação estranha, Fernando Novas e seus colegas concluíram em sua pesquisa que estavam diante de um terópode herbívoro do Jurássico, o mais antigo com essa adaptação alimentar. Uma descoberta e tanto!

Consequências evolutivas para os dinossauros

Mesmo não tendo sido o primeiro terópode herbívoro a ser descrito, o fato de Chilesaurus ter sido encontrado em depósitos do Jurássico põe por terra a hipótese de que esse grupo de dinossauros desenvolveu a habilidade de se alimentar de plantas apenas nos estágios finais de sua história evolutiva, como se acreditava até então.

Além disso, Chilesaurus representa uma forma muito basal e não diretamente ligada aos demais terópodes herbívoros. Tal fato demonstra que a história evolutiva do hábito alimentar dos dinossauros e dos terópodes em particular é bem mais rica e diversificada do que se supunha. Existe, inclusive, a possibilidade de Chilesaurus representar todo um grupo novo de dinossauros herbívoros originados no Jurássico e que talvez tenha se diversificado antes dos seus parentes que se alimentavam de folhas e surgiram apenas no Cretáceo. Nada que Horácio (personagem criado pelo cartunista Mauricio de Sousa e que representa justamente um terópode carnívoro, mas que insiste em ter uma dieta vegetariana) já não deva saber!

Alexander Kellner
Museu Nacional/UFRJ
Academia Brasileira de Ciências