Tempo e “Idades dos Mamíferos Terrestres”

Idades dos mamíferos terrestres da América do Sul (SALMAs) de Croft (2016). Os quatro SALMAs mais recentes são condensados ​​em um único intervalo apenas para fins ilustrativos.

Você não pode falar sobre fósseis sem falar sobre o tempo, e os paleontólogos de mamíferos (também conhecidos como paleomamamologistas) geralmente têm duas maneiras diferentes de falar sobre há quanto tempo um animal viveu.

A primeira maneira é discutir a idade em termos de tempo absoluto: dizer que um fóssil tem 25 milhões de anos, por exemplo. A única maneira de determinar a idade de um fóssil em termos de milhões de anos é datar diretamente as rochas nas quais o espécime foi encontrado usando técnicas de datação radiométrica. Uma idade um pouco menos precisa pode ser determinada datando as rochas acima e abaixo de um fóssil, dando uma gama de idades possíveis: mais de 25 milhões de anos, mas menos de 30 milhões de anos, por exemplo. O problema com a datação direta de rochas é que o método só funciona para certos tipos de rochas, e os fósseis raramente são encontrados nesses tipos de rochas. Mais frequentemente, uma camada de rocha acima e abaixo de um fóssil pode ser datada, fornecendo uma faixa etária. Falar sobre faixas etárias pode ser um pouco complicado, no entanto, os paleontólogos costumam dizer que o fóssil pertence a uma parte específica da tempo geológica: o Período Jurássico Superior ou o início da Época Oligoceno , por exemplo. A maioria dos paleontólogos tem uma ideia de como esses períodos de tempo são organizados e suas idades aproximadas, por isso é uma maneira conveniente de falar sobre o tempo.

Além disso, como todos os paleontólogos (não apenas paleomamologistas) usam a mesma escala de tempo, é fácil discutir a idade dos eventos com cientistas de outras partes do mundo ou com aqueles que estudam diferentes tipos de organismos. Em alguns casos, a faixa etária resultante é tão grande que é essencialmente sem sentido. (Uma faixa de 5 a 25 milhões de anos não é muito útil para um paleomamologista.) Outras vezes, as rochas acima e abaixo de um fóssil não podem ser datadas, ou rochas datáveis ​​estão presentes, mas os pesquisadores não tem tempo, dinheiro e/ou experiência para fazer a datação radiométrica. Então o que você faz?

O que os paleomamamologistas costumam fazer é referir o fóssil (ou a fauna) ao que é conhecido como “idade” de um mamífero terrestre. As idades dos mamíferos terrestres podem ser consideradas como um sistema alternativo para descrever a idade de algo; o sistema é baseado na observação de que faunas de diferentes idades são compostas por diferentes espécies de mamíferos. Cada idade de mamífero terrestre tende a ser caracterizada por uma ou mais espécies de mamíferos (ou uma combinação de espécies de mamíferos) que são exclusivas daquele período de tempo. Examinando um grande número de faunas de diferentes idades, toda uma escala de tempo pode ser erguida com base na sucessão de espécies de mamíferos. Cada unidade na escala de tempo é conhecida como idade dos mamíferos terrestres.

Como exemplo, pense em encontrar um depósito de ossos fósseis que inclui um osso do braço de um mamute colombiano ( Mammuthus columbi ), o dente de um gato dente-de-sabre ( Smilodon fatalis ) e o crânio de um lobo gigante ( Canis dirus ). Sabemos que esses animais estão extintos agora, mas que estavam vivos há pouco tempo. Sem precisar datar esses ossos radiometricamente, podemos dizer com bastante confiança que eles pertencem à “Era” dos Mamíferos Terrestres Rancholabrean (cerca de 250.000 a 11.000 anos atrás); esse período de tempo é exemplificado pelas espécies de mamíferos que são preservadas em La Brea Tar Pits , na Califórnia. Da mesma forma, se formos para o ermo de Dakota do Sul e encontrarmos a mandíbula fossilizada de um grande titanothere ( Brontops sp. a 34 milhões de anos); essa idade é caracterizada, entre outras coisas, pela presença de algumas das maiores e mais impressionantes espécies desses titanoteres.

O único problema com as idades dos mamíferos terrestres é que elas não são aplicáveis ​​em todos os continentes. Pense na Austrália, por exemplo. Não há um mamífero nativo da Austrália que também seja nativo da América do Norte, e tem sido assim há dezenas de milhões de anos. Assim, não há como saber se duas faunas desses continentes têm a mesma idade com base apenas nas espécies de mamíferos representadas. Devido a este problema geográfico, existe um sistema separado de idades de mamíferos terrestres para cada continente. O conjunto de idades dos mamíferos terrestres com o qual estamos mais preocupados, é claro, é a sequência da “idade” dos mamíferos terrestres da América do Sul (SALMA).

Na América do Sul, o registro fóssil cenozoico foi dividido em aproximadamente 20 dessas “idades” de mamíferos terrestres (veja a figura no canto superior esquerdo). A maioria deles foi tradicionalmente baseada em localidades fósseis em uma área do sul da América do Sul conhecida como Patagônia. A grande extensão latitudinal da América do Sul e sua grande proporção localizada nos trópicos equatoriais (cerca de 70% da área do continente) tornaram desafiadora a integração de localidades fósseis do norte da América do Sul na sequência SALMA tradicional; estimar o tempo com base na similaridade da fauna é difícil quando diferentes espécies de animais vivem nas partes norte e sul de um continente. Este problema de correlação foi agravado pela falta de datas radiométricas ou paleomagnéticas (ou seja, datas “absolutas”) para a maioria das faunas e a presença de lacunas de tempo significativas no registro fóssil. Avanços recentes nas técnicas de datação radiométrica (por exemplo, datação por fusão a laser ⁴⁰ Ar/ ³⁹ Ar) e a descoberta de novas e importantes localidades fósseis cenozoicas dentro de camadas de rochas datáveis ​​(como o Tinguiririca Fauna do Chile) ajudaram a melhorar nossa compreensão das relações entre esses SALMAs.

Referências citadas:

• Croft, DA 2016. Tatus Horned e Macacos Rafting: Os Fascinantes Mamíferos Fósseis da América do Sul . Indiana University Press, Bloomington, Indiana, 320 pp.

 Notoungulata

Charles Knight reconstruções de dois notoungulados do início do Mioceno do sul da Argentina: o interathere Protypotherium (esquerda) e o toxodontídeo Nesodon (direita). De Scott (1932).

Notoungulados – literalmente “ungulados do sul”. – pode ser o mais emblemático de todos os mamíferos extintos da América do Sul. Os notoungulados foram os mais abundantes dos ungulados nativos da América do Sul, e provavelmente mais espécies de notoungulados foram nomeadas do que todos os outros grupos de ungulados endêmicos combinados. O grupo inclui mais de 150 gêneros extintos em cerca de uma dúzia de famílias. Os notoungulados viveram na maior parte da América do Sul durante quase todo o Cenozoico, mas apenas o toxodontídeo Mixotoxodon expandiu seu alcance para outro continente; no Pleistoceno, esse animal viveu na América Central e no extremo sul dos Estados Unidos. Ao contrário dos litopternos, os notoungulados ainda não foram encontrados em depósitos eocênicos da Antártida. Isso é surpreendente, considerando a abundância de notoungulados em muitos sítios fósseis sul-americanos dessa idade.

Nomenclatura para os molares de um notoungulado de coroa baixa típico, como um henricosborniid. Contornos de dentes de Cifelli (1993).

Os notoungulados são unidos por caracteres da região da orelha e dos dentes, incluindo a presença de um loph em seus molares superiores conhecido como “crochê” . Acreditava-se que um grupo de mamíferos paleogênicos do Hemisfério Norte conhecido como arctostilopídeos estava intimamente relacionado aos notoungulados, mas agora parece que as semelhanças dentárias evoluíram independentemente nos dois grupos. Assim, com exceção do Mixotoxodon , a radiação notoungulada foi um fenômeno exclusivamente sul-americano.

Relações evolutivas de famílias tradicionais de notoungulados com base em Cifelli (1993).

A análise de Cifelli (1993) das relações dos notoungulados sugeriu que os notoungulados podem ser divididos em dois grupos principais (subordens), Toxodontia e Typotheria, além de duas famílias de notoungulados precocemente divergentes. Em geral, esse arranjo foi apoiado por estudos mais recentes de relações evolutivas de notoungulados, como o de Billet (2011). No entanto, este e outros estudos destacaram o fato de que várias famílias tradicionalmente reconhecidas provavelmente não são grupos naturais (monofiléticos). Em outras palavras, algumas de suas espécies parecem estar mais intimamente relacionadas às de outras famílias do que outras espécies de sua própria família. Essas famílias de status mais questionável incluem Henricosborniidae, Isotemnidae, Notohippidae, Oldfieldthomasiidae e Archaeohyracidae. Com exceção de Notohippidae, restos dessas famílias são encontrados apenas em locais com idade superior ao Mioceno (23 milhões de anos).

A subordem Toxodontia inclui principalmente espécies grandes (do tamanho de ovelhas) a muito grandes (do tamanho de hipopótamos). É nomeado para a família Toxodontidae, que em si é nomeada para Toxodon , um gênero de mamíferos que sobreviveu até a extinção da megafauna do Pleistoceno, cerca de 12.000 anos atrás. Este gênero, família e subordem foram todos nomeados pelo grande anatomista inglês Richard Owen com base em fósseis coletados por ninguém menos que Charles Darwin. Três famílias de toxodontes sobreviveram bem no Mioceno: Homalodotheriidae, Leontiniidae e Toxodontidae. Entre estes, apenas os toxodontídeos foram disseminados, abundantes e diversos durante este intervalo. Eles também foram os únicos toxodontes ainda vivendo na América do Sul durante o Grande Intercâmbio Biótico Americano.

A subordem Typotheria inclui principalmente espécies pequenas (tamanho de coelho) a médias (tamanho de cachorro), muitas das quais têm características cranianas e/ou esqueléticas de roedores ou coelhos. Este grupo também foi nomeado para um de seus membros mais recentes e maiores, Typotherium , que agora é conhecido como Mesotherium . Ancestralmente, os typotheres são caracterizados por um “rosto” de fossas revestidas de esmalte em seus dentes superiores (veja abaixo). Como acontece com os toxodontes, três famílias tipothere persistiram no Mioceno: Interatheriidae, Mesotheriidae e Hegetotheriidae. No entanto, todos os três foram bastante difundidos e abundantes durante esse intervalo, e os dois últimos sobreviveram até o Pleistoceno.

Molar superior parcialmente desgastado do interateriídeo Notopithecus. Contorno do dente de Cifelli (1993).

As quatro principais famílias de notoungulados do Mioceno (Toxodontidae, Interatheriidae, Mesotheriidae e Hegetotheriidae) evoluíram independentemente dentes da bochecha simplificados e sempre crescentes (hypselodont). Eles são os únicos ungulados além de certos rinocerontes gigantes ( Elasmotherium spp.) a fazê-lo. Os primeiros membros desses grupos, bem como outros notoungulados hipsodontes, muitas vezes podem ser distinguidos pelo padrão de estruturas revestidas de esmalte em seus molares. Quando um dente de mamífero irrompe, ele tem uma cobertura contínua de esmalte. No entanto, em muitos herbívoros que comem alimentos abrasivos, a cobertura de esmalte na superfície se desgasta, expondo a dentina por baixo. (Humanos e outros mamíferos que comem alimentos relativamente macios geralmente mantêm a cobertura de esmalte durante toda a sua vida.) Se o esmalte na superfície de um dente se estende para baixo na coroa do dente durante o desenvolvimento para formar um buraco, os buracos são deixados para trás como esmalte “ ilhas” uma vez que o esmalte remanescente na superfície do dente se desgasta. Essas ilhas de esmalte que são circundadas por dentina são conhecidas como fossas (singular: fossas) ou fossas nos dentes superiores e fossas nos inferiores. Ancestralmente, um dente tipothere ligeiramente desgastado tem um padrão característico de fossas que lembra um rosto; a grande fossa central é a “boca”, e as duas fossas labiais ou bucais são os “olhos”. Esse padrão geralmente não é visível em dentes não desgastados, nem pode ser visto em dentes muito desgastados. Em typotheres posteriores divergentes, essa condição ancestral foi modificada a tal ponto que não é mais reconhecível. Espécies muito hipsodontes (ou hipselodontes) perderam todas as ilhas de esmalte devido a restrições de desenvolvimento; as únicas estruturas semelhantes são dobras de esmalte que se estendem para dentro da superfície lingual e/ou vestibular do dente.

Para um resumo recente de pesquisas sobre notoungulados e outros ungulados nativos da América do Sul, confira nosso artigo de revisão de 2020 .

Famílias Notounguladas:

• Notoungulados basais (Henricosborniidae, Notostylopidae) : espécies paleogênicas de pequeno a médio porte conhecidas principalmente por dentes e crânios
• Subordem Toxodontia
  • Isotemnidae : espécies paleogênicas grandes a muito grandes com dentes de coroa baixa; provavelmente não é um grupo natural (monofilético)
  • Homalodotheriidae : espécies Cenozóicas médias grandes a muito grandes com garras grandes
  • Leontiniidae : espécies Cenozóicas médias grandes a muito grandes
  • Notohippidae : diversas espécies do Cenozóico médio de tamanho médio a grande intimamente relacionadas com os toxodontídeos; provavelmente não é um grupo natural (monofilético)
  • Toxodontidae : espécies grandes a muito grandes, principalmente do Neogene, a maioria com dentes sempre crescentes
• Subordem Tipoteria
  • Typotheres basais (Oldfieldthomasiidae, Archaeopithecidae) : espécies paleogênicas de pequeno a médio porte conhecidas principalmente por dentes e crânios
  • Interatheriidae : espécies de pequeno a médio porte abundantes em sítios Paleoceno e Neogênico
  • Mesotheriidae : espécies semelhantes a vombates de médio a grande porte do meio ao final do Cenozóico
  • Archaeohyracidae : espécies de Paleogene médio de pequeno a médio porte, muitas com dentes hipsodontes; provavelmente não é um grupo natural (monofilético)
  • Hegetotheriidae : espécies Cenozóicas pequenas a médias de tamanho médio a tardio com dentes da bochecha sempre crescentes

Referências citadas:

• Billet, G. 2011. Filogenia de Notoungulata (Mammalia) com base em caracteres cranianos e dentários. Journal of Systematic Paleontolog y 9:481-497.
• Cifelli, RL 1993. A filogenia dos ungulados nativos da América do Sul; pp. 195-216 em FS Szalay, MJ Novacek e MC McKenna (eds.), Mammal Phylogeny: Placentals . Springer-Verlag, Nova York.
• Scott, WB 1932. Mamíferos dos Leitos de Santa Cruz. Volume VII, Paleontologia. Parte III. A Natureza e Origem da Fauna de Santa Cruz com Notas Adicionais sobre a Entelonychia e Astrapotheria. ; pág. 100-1 157-192 em WB Scott (ed.), Reports of the Princeton University Expeditions to Patagonia, 1896-1899 . Universidade de Princeton, E. Swiss Publishing House (E. Nägele), Stuttgart.

Pesquisadores identificam primeira espécie brasileira de mamífero do mesozoico

A descrição da nova espécie preenche importante lacuna no registro de mamíferos mesozoicos no Brasil

• Ciências Biológicas -- 29/05/2018 

Por Redação - Editorias: Ciências Biológicas

Brasilestes stardusti: o nome do gênero combina a palavras Brasil e λησ τη σ (grego para ladrão), e o epíteto da espécie é uma referência ao personagem fictício Ziggy Stardust, homenageando o artista David Bowie, falecido no mesmo ano da descoberta. A ilustração que brinca com uma das imagens mais icônicas do cantor – o raio colorido na face que apareceu na capa de um dos seus álbuns – é um trabalho da paleoartista Camila Alli Chair

Um único pré-molar de 3,5 mm foi o suficiente para paleontólogos e geólogos brasileiros, argentinos e estadunidenses reconhecerem a primeira espécie brasileira de mamífero do Mesozoico, época em que os dinossauros dominavam o planeta. Encontrada em rochas ricas em restos de dinossauros e crocodilos, no município de General Salgado, oeste do Estado de São Paulo, a espécie foi batizada de Brasilestes stardusti, faz alusão ao Brasil e, por meio de seu icônico personagem Ziggy Stardust, homenageia o músico britânico David Bowie, falecido em 2016, ano em que foi encontrado o stardusti.

Sítio onde foi encontrado o dente do Brasilestes em General Salgado – SP – Foto: fornecida pelos pesquisadores

Além de identificar o animal, a equipe estudou detalhadamente o esmalte de seu dente, reconstituiu o paleoambiente em que viveu, além de ter datado (pela primeira vez a partir de estudos radioisotópicos) as rochas arenosas de reconhecida riqueza paleontológica que cobrem boa parte do Oeste paulista. 

Com isso foi possível saber, dizem os pesquisadores, que o Brasilestes stardusti teria vivido aproximadamente entre 80 e 75 milhões de anos atrás, o que corresponde ao fim do período Cretáceo, pouco antes da grande extinção dos dinossauros. Muito abundantes e diversos após a extinção desses grandes répteis, os mamíferos eram muito mais raros na Era Mesozoica. “Em geral possuíam pequeno tamanho, ocupando nichos não explorados pelos dinossauros, como os de animais noturnos, arborícolas ou fossoriais.”

Apesar de pequeno, com um comprimento equivalente ao de um gambá atual (estimado em cerca de 50 cm), o Brasilestes stardusti teria sido um dos maiores mamíferos da sua época, quando os representantes do grupo geralmente não ultrapassavam os 15 cm.

Filogenia do Brasilestes – Imagem: fornecida pelos pesquisadores

Segundo Mariela Castro, da Universidade Federal de Goiás, Regional Catalão, e líder do estudo, o Brasilestes stardusti pertence ao grupo de mamíferos chamado Tribosphenida, que também inclui os marsupiais (gambás, cangurus) e placentários viventes, mas não os monotremados (mamíferos que botam ovos, como o ornitorrinco). Os tribosfênidos contam com diversos registros no Cretáceo do hemisfério norte, mas no hemisfério sul foram encontrados apenas na Índia, Madagascar e norte da América do Sul, estando ausente nas ricas faunas de mamíferos registradas no sul do nosso continente (principalmente na Patagônia Argentina). “Assim, a descrição de Brasilestes stardusti vem a preencher uma importante lacuna no registro de mamíferos mesozoicos, ressaltando a importância do Brasil para a compreensão da história evolutiva do grupo”, finaliza Mariela.

A descrição da nova espécie estará na revista científica Royal Society Open Science na quarta-feira (30 de maio).

Além de Mariela, participaram do estudo  Francisco J. Goin, Edgardo Ortiz-Jaureguizar, E. Carolina Vieytes, todos da Universidad Nacional de La Plata, Argentina; Kaori Tsukui e Jahandar Ramezani, ambos do Massachusetts Institute of Technology, EUA; Alessandro Batezelli, da Unicamp; Júlio C. A. Marsola e Max Langer, ambos da USP. 

Mais informações: (16) 99634 1077 ou  marielaccastro@yahoo.com.br com Mariela C. Castro

Monotremados e mamíferos primitivos

Monotremados e mamíferos primitivos

Castorocauda

Castorocauda lutrasimilis é uma espécie de sinapsídeo mamaliaforme do grupo dos docodontes que viveu há cerca de 164 milhões de anos, no Jurássico. Os seus fósseis foram descobertos na Formação Jiulongshan na Mongólia Interior e representam o maior e mais antigo organismo mamaliaforme conhecido.

Multituberculata

Os multituberculados (Multituberculata) foram um grupo extinto de mamíferos primitivos, tradicionalmente classificados na Subclasse Allotheria, status hoje em dia vem sendo contestado. Recentes estudos filogenéticos e paleontológicos têm levantados muitas dúvidas quanto à relação destes animais com os outros mamíferos.

Volaticotherium

Volaticotherium antiquum era um antigo mamífero com capacidade de voo deslizante, relacionado com a ordem extinta denominada Multituberculata. Deveria pesar menos de 70 gramas, e ter um comprimento entre 12 e 14 centímetros. Tinha uma membrana similar aos atuais esquilos voadores. Os dentes aguçados do Volaticotherium eram altamente especializados para a alimentação de insetos, e os seus membros anteriores preparados para a vida nas árvores.

Gobiconodon

Gobiconodon é um gênero extinto de mamíferos carnívoros. Pesou 10-12 quilos e mediu 18-20 polegadas, e podia ter ser parecido com um sariguê.

Repenomamus

Repenomamus é um género de mamíferos pré-históricos que viveu no Cretácico inferior, há cerca de 130 milhões de anos, na actual China. Os fósseis das duas espécies do género foram descobertos em 2004, na província de Lianoning, e vêm contradizer a teoria generalizada de que os mamíferos do Mesozóico eram animais exclusivamente noturnos e de pequenas dimensões. O Repenomamus era um predador de pequeno porte, que se alimentava de crias de dinossauros.

Fruitafossor

Fruitafossor windscheffeli é um mamífero pré-histórico descoberto em 2005. Comedor de térmitas, que terá vivido no Jurássico, há cerca de 150 milhões de anos. A sua descrição foi feita com base num esqueleto surpreendentemente bem conservado e encontrado em 31 de Março de 2005 em Fruita (Colorado). É semelhante a um papa-formigas e a sua alimentação teria sido à base de insetos sociais

Adelobasileus

Adelobasileus cromptoni é uma espécie de um extinto gênero de sinapsídeo mammaliaforme do Período Triássico Inferior (Carniano), há 225 milhões de anos atrás. É representado apenas pelo registro fóssil e apenas uma parte de se crânio foi descoberto no Texas.

Hadrocodium

Hadrocodium wui é uma espécie extinta de mamífero basal que viveu durante o período Jurássico Inferior (aproximadamente 195 milhões de anos atrás). Seus restos fósseis foram descobertas na província de Yunnan, China. É a única espécie descrita para o gênero Hadrocodium. Ele é mais relacionado com os Mammalia sensu stricto do que com os Docodonta, Morganucodonta e Sinoconodon.

Megazostrodon

O Megazostrodon foi um sinapsídeo mammaliaforme que viveu nos períodos triássico e jurássico. Era um animal pequeno e tímido que vivia provavelmente à noite para se esconder dos dinossauros, era insetívoro e se assemelhava muito a um musaranho. Ele é, provavelmente, o ancestral direto dos mamíferos e portanto de nós.

Morganucodon

O Morganucodon foi um sinapsídeo mammaliaforme que viveu nos períodos triássico e jurássico da era dos dinossauros. Como o morganucodon viveu numa época em que havia um único continente, seus ossos são encontrados em várias partes do mundo incluindo a China, a Europa e a América do Norte. Era um pequeno animal que se alimentava de insetos e se assemelhava a um musaranho. Assim como seu primo, o megazostrodon, ele é considerado um possível ancestral dos mamíferos.

Steropodon

O Steropodon galmani é um monotremado fóssil do período Cretáceo Inferior encontrado na Austrália. É o monotremado mais antigo que se conhece e é aparentado com os atuais ornitorrinco e equidna. O animal tinha 40 a 50 centímetros de comprimento.

Ornitorrinco

O Ornitorrinco  é um mamífero semiaquático natural da Austrália e Tasmânia. É o único representante vivo da família Ornithorhynchidae, e a única  espécie viva do gênero Ornithorhynchus. Juntamente com as équidnas, formam o grupo dos monotremados, os únicos mamíferos ovíparos existentes atualmente. A espécie é monotípica.

Équidna-de-focinho-curto

A équidna-de-focinho-curto (Tachyglossus aculeatus) é um monotremado da família Tachyglossidae. É a única espécie do gênero Tachyglossus. Pode ser conhecida também como équidna-de-bico-curto e équidna-ouriço Antigamente também era chamada de tamanduá-espinhoso. Essa équidna é politípica, com cinco subespécies.

Équidna-de-bico-longo

O zaglosso ou équidna-de-bico-longo (Zaglossus bruijnii) é um monotremado noturno e insetívoro, cuja dieta consiste quase exclusivamentre de minhocas, mas também se alimenta de insetos que vivem no chão das florestas.