Fósseis extraordinários mostram como mamíferos ressurgem das cinzas dos dinossauros
Fósseis de mamíferos recuperados de Corral Bluffs
HHMI Tangle Bank Studios
A descoberta de milhares de fósseis de plantas e animais
requintadamente preservados no Colorado oferece uma visão sem
precedentes da vida após o acidente de asteróide que arrasou os dinossauros .
Sabemos que um asteroide atingiu a península de Yucatán no México há
cerca de 66 milhões de anos, matando três quartos dos organismos vivos,
incluindo todos os dinossauros, exceto os pássaros.
Mas o primeiro milhão de anos após essa extinção em massa tem um
registro fóssil notoriamente ruim, diz Tyler Lyson, no Museu de Natureza
e Ciência de Denver. "Passei 15 anos procurando fósseis nesse intervalo e só encontrei um punhado de mandíbulas de mamíferos", diz ele.
Isso mudou quando Lyson e seus colegas pararam de procurar ossos nus e
começaram a procurar concreções - tipos de rochas que podem se formar em
torno de materiais orgânicos, incluindo ossos. Isso resultou em um tesouro de novas descobertas na região de Corral Bluffs, no Colorado.
"Estávamos encontrando crânios inteiros e, em alguns casos, esqueletos,
de mamíferos, crocodilos, tartarugas e, ao lado deles, estávamos
encontrando plantas", diz Lyson. Os pesquisadores encontraram quase 1000 fósseis de vertebrados e mais de 6000 fósseis de plantas dentro das concreções que coletaram. Datar as rochas permitiu que eles apresentassem uma cronologia detalhada da recuperação da vida após a colisão de asteroides. Após a extinção, as plantas mais comuns foram as samambaias e os mamíferos sobreviventes pesavam apenas meio quilo. Estes incluíram o Mesodma, um mamífero que lembrava um roedor, e os primeiros parentes de animais com cascos.
Porém, em 100.000 anos, os mamíferos haviam se recuperado quase do
mesmo tamanho que eram antes da colisão de asteróides, que era de até 8
kg, e as florestas haviam sido dominadas por palmeiras. Em 300.000 anos, a diversidade de plantas nas florestas começou a se recuperar e os mamíferos cresceram até 25 kg . Na marca de 700.000 anos, os mamíferos atingiram até 50 kg de tamanho. Eles incluíam um mamífero que se assemelha a roedores, Taeniolabis taoensis, e um parente de modernos animais de casco, Eoconodon coryphaeus .
Esse surto de crescimento coincidiu com o aparecimento da primeira
leguminosa - que Lyson chama de "momento da barra de proteínas" -, pois
provavelmente forneceu as calorias necessárias para impulsionar esse
rápido crescimento.
Quando os pesquisadores analisaram os registros climáticos, descobriram
que essas três explosões na evolução dos mamíferos parecem coincidir
com aumentos de temperatura de cerca de 5 ° C.
Isso sugere que a ascensão dos mamíferos foi ajudada por um clima mais
tropical que melhorou o crescimento das plantas e, portanto, aumentou a
oferta de alimentos para os animais, diz Lyson.
As descobertas fósseis são agora "inquestionavelmente o melhor registro
do que aconteceu após a extinção [do dinossauro]", diz P. David Polly,
da Universidade de Indiana.
"Eles mostram que a diversidade de mamíferos e plantas se recuperou em
cerca de 100.000 anos após o evento, que é um piscar de olhos em termos
geológicos".
Ter uma imagem tão detalhada da maneira como os ecossistemas se
recuperaram após o último evento de extinção pode nos ajudar a prever o
que acontecerá após a sexta extinção em massa, que alguns especialistas
acreditam que está acontecendo agora como resultado das rápidas mudanças
climáticas, diz Gregory Webb, da Universidade de Queensland, Austrália. Os fósseis de Corral Bluffs ainda têm muitos segredos para compartilhar, diz Lyson.
Estudos futuros analisando a forma do crânio, a anatomia dos membros e
os canais do ouvido interno dos mamíferos podem fornecer pistas sobre o
que eles comeram, sua força de mordida, se eles estavam subindo ou
escavando animais e como eles se moviam, diz ele.
How the earliest mammals thrived alongside dinosaurs
An explosion of fossil finds reveals that ancient
mammals evolved a wide variety of adaptations allowing them to exploit
the skies, rivers and underground lairs.
Early mammals like this rat-sized species Liaoconodon hui coexisted with feathered dinosaurs like Sinotyrannus in the temperate ecosystems of the Cretaceous in what is now Liaoning in northern China. Illustration by Davide Bonadonna
Night is falling in the early Jurassic 185 million years ago, and the Kayentatherium
is tending to her newly hatched brood. Heavy rains pummel the bank
above her den as she looks over her dozens of tiny young. She is about
the size of a large cat and could easily pass for a mammal, but her
large jawbone, characteristic teeth and lack of external ears give her
away: she is a cynodont, a member of the group from which mammals
evolved. At some point without warning, the sodden bank collapses,
entombing the hatchlings and their mother in mud.
There they
remained until the summer of 2000, when a fossil-hunting crew led by
Timothy Rowe at the University of Texas at Austin chanced upon their
scattered bones among rocks of the Kayenta Formation in northern
Arizona.
That initial encounter with the fossils did little to
impress the palaeontologists. They dug up the block and shipped it back
to the laboratory for safekeeping. It wasn’t until nine years later that
a specialist preparing the fossil for study noticed something
startling: embedded in the block were tiny teeth, and jawbones just 1
centimetre in length. “Immediately they stopped the preparation and
thought about ways of non-destructively examining the babies,” says Eva
Hoffman, at Texas with Rowe at the time and now a palaeontologist at the
American Museum of Natural History in New York City. Instead of
breaking into the rock, Hoffman and Rowe digitally extracted the bones
with a microcomputed tomography (microCT) scanner, which uses X-rays to
create fine-grained 3D images.
What they found inside the rock
were the first known babies of mammals or their relatives from the
Jurassic — and not just one, but 38 of them, placing this among the most
significant discoveries related to mammal origins made in the past
decade1. Kayentatherium
is at the cusp of mammalhood — and researchers say that it provides
crucial insights into which traits define mammals and which were present
in their earlier relatives.
Kayentatherium’s skeleton is
mammal-like in many ways, but the fossil suggested that it still
reproduced very much like a reptile, giving birth to large litters of
small-brained offspring. By contrast, “mammal moms invest a lot in a
smaller number of babies, each of which has a better chance of
surviving”, says Hoffman. Mammal babies spend longer under their
parents’ care, developing relatively large brains, whereas these fossil
hatchlings had well-developed bones and teeth, hinting that they could
fend for themselves and were not nourished by milk, as all mammals are
today.
The find is among a mass of discoveries in the past 10–20
years that are illuminating milestones in mammalian evolution. Although
major finds are emerging all over the world, the largest number are
coming out of China; together, they have overturned the now dated belief
that dinosaur-era mammals were small, unremarkable insectivores, eking
out a life in the shadows of the giant reptiles.
This rat-sized Liaoconodon hui is one of many fossils from northern China that are sharpening the picture of how mammal traits evolved.Credit: J. Meng et al. Nature472, 181–185 (2011)
The fossils have revealed that early mammals were
ecologically diverse and experimenting in gliding, swimming, burrowing
and climbing. The discoveries are also starting to reveal the
evolutionary origins of many of the key traits of mammals — such as
lactation, large brains and superbly keen senses.
“The explosion
of early-mammal discoveries, particularly from China, over the last two
decades has been eye-opening, mind-numbing and absolutely dazzling,”
says David Krause, a vertebrate palaeontologist at the Denver Museum of
Nature and Science in Colorado.
This avalanche of discovery is
also stirring up debate: some researchers disagree over which fossil
groups are true mammals and the shape of the mammal family tree. “We
want to understand our early history in the language of evolutionary
biology, and that’s what fires me up,” says Zhe-Xi Luo, a
palaeontologist at the University of Chicago in Illinois. “That’s why
this entire field is so interesting, because the fossil record is
getting better and better, and we are starting to really tackle some of
these questions.”
Out of the shadows
In 1824, at the
Geological Society of London, naturalist William Buckland presented
bones from one of the first known dinosaurs, Megalosaurus. At the
same talk, he revealed tiny mammalian jaws that had been found in the
same fossil deposit. Their presence suggested that mammals had a very
deep history, but as would happen repeatedly, the dinosaur discoveries
completely overshadowed the mammal ones.
The slow trickle of
mammal finds from around the world continued for 150 years. Then in
1997, researchers described the first ancient mammal from the
fossil-rich rocks of Liaoning in northeastern China2,
and the floodgates opened. Since then, 50 or more near-complete and
“beautiful specimens” have been found there, according to Jin Meng, a
palaeontologist at the American Museum of Natural History. Like the
dinosaur fossils, they are dug up by local farmers and sold on to
museums.
But the dinosaurs continued to get the vast majority of
the attention, says palaeontologist Steve Brusatte at the University of
Edinburgh, UK. “It’s only that very recently, through the work of Luo,
Meng and others, that the mammals are getting their due.”
Most of
China’s mammal fossils were formed when volcanoes buried the animals in
ash — and they are exquisitely detailed. Typical mammal fossils from the
Mesozoic era (252 million to 66 million years ago) are little more than
teeth and jaw fragments, but Chinese specimens often have entire
skeletons, with fur, skin and internal organs. “We have a lot of detail
to answer scientific questions,” says Meng, He is interested in
understanding the evolution of the mammalian ear, for instance.
The finds overturned previous dogma. “We used to say that
during the time of dinosaurs, mammals were totally unspectacular. That
they were just these little mousey things scampering around in the
shadows,” says Brusatte. But these animals “were undergoing their own
evolutionary explosion”, he says.
Mammals first appeared at least
178 million years ago, and scampered amid the dinosaurs until the
majority of those beasts, with the exception of the birds, were wiped
out 66 million years ago. But mammals didn’t have to wait for that
extinction to diversify into many forms and species. “These new
discoveries document a huge, hitherto-undreamed-of ecological
diversity,” says Richard Cifelli, a palaeontologist at the University of
Oklahoma in Norman.
Among the first innovations that researchers
began to find in fossil form were those to do with locomotion. In 2006,
Meng’s team reported the first gliding mammal3, 164-million-year-old Volaticotherium, which had wing membranes made of furry skin, like today’s flying squirrels. In 2017, Luo’s team added Vilevolodon and Maiopatagaium4,5,
which lived at around the same time and belonged to a group called the
haramiyids. These animals swooped between the trees alongside some of
the first flying dinosaurs, taking advantage of previously unexploitable
food resources.
Researchers found other specializations that they assumed had evolved only later: Agilodocodon could climb trees and gnawed into bark to feast on sap6; the platypus-sized river-dweller Castorocauda had webbed feet and a beaver-like tail for swimming7; and Docofossor had paws and claws for digging, and looked like a modern mole8.
These
mammals had also adapted to a multitude of diets, much more diverse
than previously assumed. In 2014, Krause described the groundhog-like Vintana from Madagascar9, a herbivore that perhaps fed on roots and seeds. And the wolverine-sized carnivore Repenomamus, which Meng’s team reported in 2005, had baby dinosaur bones in its stomach10.
Many of these new-found fossil mammals belong to long-extinct
subgroups, says Meng. In contrast to the panoply that existed in the
Mesozoic, mammals today come in just three varieties: placentals, which
make up the majority of species and include humans; marsupials, such as
kangaroos and koalas, in which gestation in the womb is brief and
development continues in a pouch; and the egg-laying monotremes,
represented only by the platypus and several echidnas. “But in
geological history, there were many other groups such as
multituberculates, triconodonts and haramiyids,” says Meng. “Mammals
were actually very diverse in the Jurassic.”
Some, such as the shrew-like Juramaia
— described by Luo’s team in 2011 and dated to 160 million years ago —
are among the earliest placental mammals and therefore have the
potential to be our ancestors11.
And a few dinosaur-era mammals were much bigger than suspected, too. Repenomamus was 12–14 kilograms, and the racoon-sized Vintana
weighed in at 9 kg. “It’s exciting that we kind of busted the old myths
that early mammals came from a very humble generalized ancestor,” says
Luo.
The finds are not solely from China. Important fossils are
also coming from the United States, Spain, Brazil, Argentina, Madagascar
and Mongolia. Some of the most intriguing and oldest fossils — as well
as the biggest gaps in our knowledge — relate to the southern
continents, where only five genera of Mesozoic mammals and their
relatives are known, compared with more than 70 genera from northern
latitudes. In the past two decades, Brazil has yielded several Triassic
fossils that are more than 200 million years old. Guillermo Rougier, a
palaeontologist at the University of Louisville in Kentucky, describes
them as “incredible discoveries” that are right on the cusp between
mammals and their cynodont ancestors. “These forms really show a very
transitional progression from things that are typically non-mammalian,
to things that pretty much have all the features of early mammals.”
Mammal must-haves
The
latest finds are also offering clues to the evolution of key mammal
features. For instance, the keen hearing of mammals is partly down to
tiny bones in the middle ear — the malleus, incus and ectotympanic. But
in the reptilian ancestors of mammals, these bones were part of the jaw,
and were used for chewing instead of hearing. Mammal forerunners, such
as shrew-like Morganucodon from 205 million years ago, sported a prototype of the mammal arrangement that allowed for both functions12.
In 2011, Meng reported an intermediary13: a 120-million-year-old specimen from China belonging to a group of mammals called eutriconodonts and named Liaoconodon hui
(see ‘Mammal hallmarks’). The rat-sized fossil revealed three
middle-ear bones, but they were still attached to the jaw by cartilage.
“The hearing function and the chewing function were still not completely
separated,” he explains. This was hard evidence of the evolutionary
transition from jaw to ear.
This exquisitely preserved 160-million-year-old specimen of Maiopatagium furculiferum shows how early gliding evolved.Credit: Zhe-Xi Luo/UChicago
Another unique trait of mammals is the sophisticated way
they chew and ingest food in small parcels, rather than swallowing
things whole as snakes and alligators do. To make that possible, mammals
evolved a wide variety of complex teeth for biting and grinding food.
But
as babies, mammals are nourished another way — by suckling from their
mother’s mammary glands. “Our whole group is named after this incredible
biological innovation,” says Luo. Drinking milk is made possible by the
ability to suck and swallow, aided by the hyoid bones in the throat and
muscles that support them. This apparatus also forms the voice box.
In
July, Luo published a paper revealing a 165-million-year-old vole-sized
docodont — a close relative of true mammals — that had the hyoid bones
of its throat preserved14. Microdocodon gracilis is the earliest animal known to have been able to suckle like a modern mammal.
This level of detail is rare, and — similar to the study of the Kayentatherium
hatchlings — the work on both the ear and throat bones has been made
possible only through advances in microCT scanning techniques, says
Krause. The technique has also revealed details about the olfactory
abilities and brains of early mammals. These revelations are “breathing
life into these early mammals in ways that were previously impossible
and almost inconceivable”, he says.
Much of the constellation of
features we think of as defining mammals — complex teeth, excellent
senses, lactation, small litter size — might actually have evolved
before true mammals, and quite quickly. “More and more it looks like it
all came out in a very short burst of evolutionary experimentation,” Luo
says. By the time mammal-like creatures were roaming around in the
Mesozoic, he says, “the lineage has already acquired its modern look and
modern biological adaptations”.
Family drama
Although the
experts concur on many points, there is still much debate about how
early mammal groups are related, and which groups are true mammals. That
leads to uncertainty about how key traits evolved, says Hoffman.
One
sticking point between Meng and Luo, who have each developed their own
evolutionary trees, is the haramiyids. Meng thinks this early group
belongs with true mammals, whereas Luo is convinced it’s a side branch.
The oldest known haramiyids are from 208 million years ago in the
Triassic. If they are true mammals, then mammal origins date back at
least that far — if not, then the oldest known mammal is 178 million
years old, well into the Jurassic.
More fossils will help to
resolve such questions, and bring more surprises. Krause and Meng say
they are both studying exciting fossils, but are yet to publish their
findings on them, and tens of unstudied specimens lie piled in the
offices of their Chinese colleagues.
Palaeontologists have many
items on their wish lists. One characteristic that Luo wants to
understand is growth rates. Reptiles grow slowly throughout their lives,
whereas mammals grow in bursts in youth and then plateau. He’d love to
find a series of fossils from babies to adults to watch this happening.
“That is one of the most critical features in mammals that help to
define our biology,” he says.
Both Hoffman and Meng agree that embryos and more babies would be significant finds — and, like the Kayentatherium
discovery with its dozens of hatchlings, they would help us to pinpoint
the date that mammal-style small litter sizes appeared. Meng’s dream is
to find a pregnant mammal. “This is always in my mind that I will find a
mammal that inside the skeleton you can see some very delicate
skeleton, which is either an egg that hasn’t hatched, or it’s a more
interesting fetus,” he says.
If the flurry of discoveries has
taught researchers anything, it’s that every fossil find has the
potential to add a chapter to evolutionary history or even flip the
prevailing narrative on its head. “We’re really in this exciting, almost
manic phase of lots of new evidence coming in, and it’s going to take
time to synthesize,” says Brusatte.
terça-feira, 29 de outubro de 2019
Fósseis extraordinários mostram como mamíferos ressurgem das cinzas dos dinossauros.
A descoberta de milhares de fósseis de plantas e animais
requintadamente preservados no Colorado oferece uma visão sem
precedentes da vida após o acidente de asteróide que arrasou os dinossauros . Sabemos que um asteroide atingiu a península de Yucatán no México há
cerca de 66 milhões de anos, matando três quartos dos organismos vivos,
incluindo todos os dinossauros, exceto os pássaros.
Mas o primeiro milhão de anos após essa extinção em massa tem um
registro fóssil notoriamente ruim, diz Tyler Lyson, no Museu de Natureza
e Ciência de Denver. "Passei 15 anos procurando fósseis nesse intervalo e só encontrei um punhado de mandíbulas de mamíferos", diz ele.
Isso mudou quando Lyson e seus colegas pararam de procurar ossos nus e
começaram a procurar concreções - tipos de rochas que podem se formar em
torno de materiais orgânicos, incluindo ossos. Isso resultou em um tesouro de novas descobertas na região de Corral Bluffs, no Colorado.
"Estávamos encontrando crânios inteiros e, em alguns casos, esqueletos,
de mamíferos, crocodilos, tartarugas e, ao lado deles, estávamos
encontrando plantas", diz Lyson. Os pesquisadores encontraram quase 1000 fósseis de vertebrados e mais de 6000 fósseis de plantas dentro das concreções que coletaram. Datar as rochas permitiu que eles apresentassem uma cronologia detalhada da recuperação da vida após a colisão de asteroides. Após a extinção, as plantas mais comuns foram as samambaias e os mamíferos sobreviventes pesavam apenas meio quilo. Estes incluíram o Mesodma, um mamífero que lembrava um roedor, e os primeiros parentes de animais com cascos.
Porém, em 100.000 anos, os mamíferos haviam se recuperado quase do
mesmo tamanho que eram antes da colisão de asteróides, que era de até 8
kg, e as florestas haviam sido dominadas por palmeiras. Em 300.000 anos, a diversidade de plantas nas florestas começou a se recuperar e os mamíferos cresceram até 25 kg . Na marca de 700.000 anos, os mamíferos atingiram até 50 kg de tamanho. Eles incluíam um mamífero que se assemelha a roedores, Taeniolabis taoensis, e um parente de modernos animais de casco, Eoconodon coryphaeus .
Esse surto de crescimento coincidiu com o aparecimento da primeira
leguminosa - que Lyson chama de "momento da barra de proteínas" -, pois
provavelmente forneceu as calorias necessárias para impulsionar esse
rápido crescimento. Quando os pesquisadores analisaram os registros climáticos, descobriram
que essas três explosões na evolução dos mamíferos parecem coincidir
com aumentos de temperatura de cerca de 5 ° C.
Isso sugere que a ascensão dos mamíferos foi ajudada por um clima mais
tropical que melhorou o crescimento das plantas e, portanto, aumentou a
oferta de alimentos para os animais, diz Lyson.
As descobertas fósseis são agora "inquestionavelmente o melhor registro
do que aconteceu após a extinção [do dinossauro]", diz P. David Polly,
da Universidade de Indiana.
"Eles mostram que a diversidade de mamíferos e plantas se recuperou em
cerca de 100.000 anos após o evento, que é um piscar de olhos em termos
geológicos".
Ter uma imagem tão detalhada da maneira como os ecossistemas se
recuperaram após o último evento de extinção pode nos ajudar a prever o
que acontecerá após a sexta extinção em massa, que alguns especialistas
acreditam que está acontecendo agora como resultado das rápidas mudanças
climáticas, diz Gregory Webb, da Universidade de Queensland, Austrália. Os fósseis de Corral Bluffs ainda têm muitos segredos para compartilhar, diz Lyson.
Estudos futuros analisando a forma do crânio, a anatomia dos membros e
os canais do ouvido interno dos mamíferos podem fornecer pistas sobre o
que eles comeram, sua força de mordida, se eles estavam subindo ou
escavando animais e como eles se moviam, diz ele.
Ao posicionarmos nossa observação nas investigações sobre o passado evolutivo do grupo dos mamíferos (membros da Classe Mamallia),
os estudos de Hickman e colaboradores (2016) trataram de expor a
descendência desses organismos aos amniotas ancestrais, remontando seu
processo evolutivo em 70 a 150 milhões de anos durante o período Triássico, segundo o registro fóssil.
Ao longo destas pesquisas históricas, foram alocados ao lado de seus predecessores do Carbonífero tardio, os pelicossauros (“répteis similares a mamíferos”, apesar de ser um termo impróprio) (HUNTAMED SCIENCE, 2018) (foto 02), no quadro distintivo dos seres vivos que possuem uma abertura (chamada “fenestra”) temporal na caixa craniana, categorizados como “sinapsídeos” (foto 01), distribuindo-se nos habitats terrestres (HILDEBRAND e GOSLOW, 2006).
Foto 01.
Apresentação dos três tipos de fenestração. (a) Anapsida: ausência de
fenestra pós-orbital na caixa craniana. (b) Sinapsida: presença de uma
fenestra. (c) Diapsida: presença de duas fenestras. Fonte: UFBA
Foto 02. Representação artística do Dimetrodon, um gênero conhecido de pelicossauro. Fonte: Pinterest Brasil
Ao longo do tempo, a partir de um grupo específico de pelicossauros carnívoros, originaram-se os terapsídeos
(sobreviventes sinápsidos pós-Era Paleozoica) (BENTON, 2008),
diversificados em formas herbívoras e carnívoras, e, posteriormente,
alguns terapsídeos conhecidos como “cinodontes” (foto 03) continuaram até a Era Mesozoica.
Entre os agrupamentos conhecidos dos cinodontes, alguns carnívoros chamados de tritelodontídeos,
apresentavam convergência paralela nos dentes e em algumas
características da caixa craniana presente nos mamíferos (HILDEBRAND e
GOSLOW, 2006).
Foto 03. representação artística do Bonacynodon schultzi, um cinodonte brasileiro. Créditos: Júlio Lacerda
A explosão
biótica dos mamíferos durante o a Era Cenozoica não foi ao acaso. Os
dinossauros, uma vez extintos ao final do período Cretáceo, deram a chance aos mamíferos primitivos tomarem de conta dos milhares de habitats desguarnecidos
(KEMP, 2005) (foto 04) já que conseguiram passar pelo “gargalo” da
extinção que sucumbiu seus predadores principais. Assim, a irradiação do
grupo além de sobreviver, aumentou gradualmente ao longo das eras e estabilizou-se até os dias atuais.
Foto 04.
originação, extinção e taxas de diversificação para os três clados
[grupos com um ancestral comum] de mamíferos na América do Norte. Linhas
pontilhadas denotam o limite do Cretáceo-Paleógeno. Fonte: Biology Letters
Os mamíferos atuais dividem-se em dois grandes grupos: os monotremados (mamíferos ovíparos); e os Theria, que engloba os metatérios (mamíferos marsupiais) e os eutérios
(mamíferos placentários) (KARDONG, 2016). A distribuição geográfica do
grupo como um todo alcança praticamente todas as regiões do planeta,
desde a Antártida até as fossas abissais com mais de 3000 metros de
profundidade (JONES e SALI, 2011).
O nome da classe é relacionado à presença das glândulas mamárias nessas espécies (latim Mammalia), essenciais à produção de leite para a nutrição dos filhotes recém-nascidos.
Taxonomicamente,
a Classe Mamallia vem sendo constantemente atualizada nas últimas
décadas, conforme os esforços científicos estão sendo direcionados para
delinear uma análise quantitativa mais precisa da diversidade ligada a
esses organismos vertebrados extraordinários, como também sua
distribuição geográfica mundial.
Há inclusive
certas margens de disparidade quanto à exatidão no número de espécies,
explanado por alguns autores como Kemp (2005) estimando 4.600 espécies; Pough e colaboradores expuseram algo em torno de 4.800 espécies (2008); Jones e Safi, alegaram 5.416 espécies (2011); 5.700 espécies
por Hickman e colaboradores (2016), e também pela Lista Vermelha de
Espécies Ameaçadas da IUCN, trazendo uma quantidade inferior e mais
específica, estabelecendo que o grupo é um pouco menor: 5.488 espécies (2017).
Porém,
apesar dessa divergência de opiniões na comunidade científica, revisões
recentes foram realizadas no banco de dados taxonômicos de Diversidade
dos Mamíferos, coordenado pela American Society Mammalogists, em Oxford (EUA), informando uma lista é bem extensa, abrigando o impressionante número de 6.495 espécies de mamíferos existentes na atualidade (96 delas extintas nos últimos 500 anos, incluindo 88 gêneros adicionais e 14 famílias recém-conhecidas) (ACM; OXFORD UNIVERSITY PRESS, 2018).
Referências:
ACM. Database of mammal diversity. American Society of Mammacologists, 06 fev. 2018. Disponível em: <https://mammaldiversity.org/>. Acesso em: 20 mai. 2018.
BENTON, M. J. Paleontologia dos vertebrados. 3. ed. São Paulo: Atheneu Editora, 2008.
HICKMAN, C. P.; et al. Princípios integrados de zoologia. 16. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2016.
HILDEBRAND, M.; GOSLOW, G. Análise da estrutura dos vertebrados. 2. ed. São Paulo: Atheneu Editora, 2006.
JONES, K. E.; SALI, K. Ecology and evolution of mammalian biodiversity. Journal Philosophical Transactions of The Royal Society, v. 366, p. 2451-2461, 2011.
KARDONG, K. V. Vertebrados: anatomia comparada, função e evolução. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2016.
KEMP, T. S. The origin and evolution of mamals. 1. ed. New York, Oxford University Press, 2005.
LISTA VERMELHA DA IUCN DE ESPÉCIES AMEAÇADAS. Avaliação abrangente do estado de conservação das 5.488 espécies de mamíferos do mundo. International Union for Conservation of Nature, 20 mai. 2017. Disponível em <http://www.iucnredlist.org/initiatives/mammals>. Acesso em: 20 mai. 2018.
MATIAS, M.; et al. Diversification dynamics of mammalian clades during the K–Pg mass extinction. Biology Letters, 26 set. 2018. Disponível em: <https://doi.org/10.1098/rsbl.2018.0458>. Acesso em: 06 ago. 2019.
The earliest-known eutherian mammal hunting on a tree fern.
Credit: Mark A Klinger / Carnegie Museum of Natural History
A shrew-like animal that snagged insects from ferns lining the shores
of freshwater lakes 160 million years ago, might be one of the first
"true" mammals to walk the Earth, back when the dinosaurs roamed, a new
fossil suggests.
The new fossil, discovered in what is now Liaoning Province in China,
is the oldest evidence of the divergence of these "true" or placental
mammals from their marsupial counterparts, and indicates the mammalian
lineage was evolving faster than expected during the Jurassic Period. [Images of the fossil]
"We can really conclude that the age of placental mammals goes back to
over 160 million years ago," study researcher Zhe-Xi Luo, of the
Carnegie Museum of Natural History in Pittsburgh, told LiveScience.
"It's an evolutionary milestone for mammal evolution."
True mammals — those that have taken over much of the world and make up
90 percent of today's mammals — are different from marsupials in
several ways. Most importantly, marsupials give birth to very immature
babies, which then climb into a pouch on the mother's belly where they feed and grow. Placental mammals stay in the womb for this time, until fully developed.
Fossil photograph and restorations of Juramaia
Credit: Mark A. Klingler of Carnegie Museum of Natural History
The new fossil species, now called Juramaia sinensis, included an incomplete skull, partial skeleton and impressions of soft tissue, such as hair.
Even though the soft tissue that would show marsupial or placental
traits — mammary glands or a pouch — had not been retained the fossil's
forepaw bones and teeth suggested it was closer to placental mammals
than marsupials on the mammal family tree. The next-oldest true mammal
fossil dates back about 125 million years.
"We are placing this fossil closer to the placental line than the marsupial line,
though it is definitely still between the two groups," Luo said. "It's
related and part of our ancestry, but it may not be the direct
grandmother to our lineage." [Gallery: Evolution's Most Extreme Mammals]
The date this fossil sets for the divergence of placentals and
marsupials, 160 million years ago, agrees well with dates garnered from
previous genomic analyses.
Skeletal reconstruction and life restoration of the earliest-known eutherian mammal
Credit: Mark A. Klinger / Carnegie Museum of Natural History
"This molecular time estimate places the time of split between
marsupials and placentals around middle Jurassic, around 165 million
years ago," Luo said. "Previously, the oldest record[ed placental
fossil] was 125 million years ago, so there was a substantial gap between the fossil record and the molecular estimates."
By pushing back the placental-marsupial division by 35 million years,
this fossil shows that even during the age of feathered dinosaurs
mammals were expanding and evolving into new groups quicker than
previously believed.
The study was published today (Aug. 24) in the journal Nature.
quarta-feira, 30 de maio de 2018
Mamífero mais antigo do Brasil viveu no tempo dos dinossauros
30 de maio de 2018
Peter Moon | Agência FAPESP – Brasilestes stardusti.
Assim se chama o mais antigo mamífero conhecido para as terras
brasileiras. Viveu entre 87 milhões e 70 milhões de anos atrás no fim da
era Mesozoica, onde hoje é o noroeste do Estado de São Paulo. Trata-se
do único mamífero brasileiro que, sabe-se até o momento, conviveu com os
dinossauros.
A descoberta de Brasilestes foi anunciada nesta quarta-feira (30/05) pela equipe do professor Max Langer,
professor da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão
Preto (FFCLRP) da Universidade de São Paulo, que teve apoio de colegas
da Universidade Federal de Goiás, da Universidade Estadual de Campinas
do Museu de La Plata e do Massachusetts Institute of Technology.
Brasilestes stardusti
existiu há mais de 70 milhões de anos atrás no atual Estado de São
Paulo. Descrição foi feita a partir de dente fossilizado e publicada na Royal Society Open Science (foto: Mariela Castro).
Brasilestes foi descrito a partir de um único fóssil: um dente pré-molar de 3,5 milímetros. “O dente de Brasilestes é pequeno e se encontra incompleto, pois lhe faltam as raízes”, disse a paleontóloga Mariela Cordeiro de Castro, a primeira autora do trabalho que acaba de ser publicado na Royal Society Open Science.
“Pequeno mas nem tanto. Apesar de só ter 3,5 milímetros, o dente do Brasilestes
é três vezes maior do que quase todos os dentes conhecidos de mamíferos
do Mesozoico. No tempo dos dinossauros, a maioria dos mamíferos tinha o
tamanho de camundongos. Brasilestes era bem maior: do tamanho de um gambá”, disse Castro.
O nome da nova espécie homenageia o roqueiro inglês David Bowie, morto em janeiro de 2016, um mês após a descoberta do fóssil. Brasilestes stardusti faz alusão a Ziggy Stardust, ou Ziggy “poeira estelar”, personagem vindo do espaço que Bowie criou para uma canção de 1973.
O dente fossilizado encontrado em rochas da Formação Adamantina que
afloram no meio de um pasto na fazenda Buriti, em General Salgado (SP).
“Estávamos visitando afloramentos mesozoicos quando Júlio Marsola [outro
membro da equipe] teve um olhar de lince e avistou um dente minúsculo
aflorando na superfície da rocha”, disse Castro, professora na
Universidade Federal de Goiás, em Catalão. “Brinco que, naquele dia, ele
gastou a sua quota de descobertas extraordinárias para toda uma vida – e
olha que ele nem estuda mamíferos, mas dinossauros.”
“Quando penso que alguns grupos de pesquisa chegam a peneirar uma
tonelada de sedimento pra achar um único fragmento de mamífero do
Mesozoico, acredito que Mariela tenha razão, e que eu tenha de fato
gastado toda minha sorte. Mas espero sinceramente que não”, brincou
Júlio Marsola, pesquisador da FFCLRP-USP.
“Os depósitos de General Salgado são bem conhecidos. De lá já saíram
vários crocodilos mesozoicos. O afloramento em particular onde achei Brasilestes
é interessante, com dezenas de fragmentos de cascas de ovos daqueles
crocodilos. Ao me debruçar em uma parte do afloramento para ver o que
possivelmente tinha de cascas de ovos, me deparei com o dentinho. Se
permanecesse mais alguns dias exposto, a chuva levaria embora”, disse
Marsola.
“Quando percebi algo como a base das duas raízes do dente [as raízes
em si estão quebradas], achei que fosse um mamífero. Depois de analisar
em laboratório, tivemos a certeza de que se tratava de um mamífero”,
disse.
Placentário no deserto Botucatu
À primeira vista, um mero dente de 3,5 milímetros – ainda por cima
incompleto – pode parecer muito pouco para descrever uma nova espécie de
mamífero. Não é. É comum se ver mamíferos extintos descritos com base
no estudo de um único dente.
Isso se deve ao fato de que o material que constitui os dentes é o
mais resistente do esqueleto dos mamíferos, pois precisa resistir ao
desgaste provocado pela mastigação durante toda a vida do animal –
diferentemente dos peixes e de inúmeros répteis, por exemplo, que trocam
dentes ao longo da vida.
Por serem muito duros e resistentes, os dentes são os restos do
esqueleto mamífero com maiores chances de preservação após a morte do
animal. Com frequência, são os únicos a permanecer intactos por tempo
suficiente para ter chance de fossilizar. Há muitos exemplos de espécies
extintas de mamíferos, inclusive de ancestrais do ser humano, descritas
com base em um único canino ou molar.
A singularidade e a incompletude do pré-molar de Brasilestes
impedem que os pesquisadores distinguam com absoluta confiança a qual
grupo de mamíferos a espécie pertencia. Sabe-se que o dente saiu da boca
de um tério, ou seja, de um membro do grande grupo que congrega
marsupiais e placentários.
Muito embora não haja evidências suficientes para sustentar a inclusão de Brasilestes em um grupo ou outro, ainda assim os especialistas têm a impressão, sem afirmar categoricamente, de que Brasilestes teria sido placentário. E isto é completamente inusitado.
Há atualmente três grandes grupos de mamíferos: placentários,
marsupiais e monotremados. Os três grupos evoluíram no Mesozoico. Porém,
naquele tempo, estavam longe de ser as únicas formas de mamíferos.
Havia diversos outros grupos, como os multituberculados comuns no
hemisfério Norte, e grupos típicos do hemisfério Sul, como
meridiolestídeos e gonduanatérios – alusão ao Gondwana, o antigo
supercontinente austral que reunia América do Sul, África, Índia,
Austrália e Antártica.
Desde o início dos anos 1980, quando começaram a ser achados os
primeiros fósseis de mamíferos mesozoicos na Patagônia argentina ( hoje
são conhecidas cerca de 30 espécies, as únicas do continente até o
anúncio de Brasilestes), jamais se descobriu nada remotamente parecido com o dentinho brasileiro.
“Quando mostrei o fóssil de Brasilestes ao paleontólogo
Edgardo Ortiz-Jaureguizar, do Museu de La Plata, ele ficou muito
surpreso, afirmou nunca ter visto nada parecido, e correu para mostrar o
fóssil a outro especialista daquela instituição, Francisco Goin”, disse
Castro. “A reação foi idêntica. Goin afirmou que Brasilestes não se parecia com nenhum outro mamífero mesozoico achado na Argentina – vale dizer, na América do Sul.”
Entre as cerca de 30 espécies de mamíferos mesozoicos argentinos, há
meridiolestídeos, gonduanatérios e até mesmo, suspeita-se, um ou outro
multituberculado. Mas nenhum marsupial nem placentário. Os fósseis
desses dois grupos só começam a surgir no registro fóssil sul-americano
após a extinção em massa que exterminou com os dinossauros há 66 milhões
de anos, evento que põe fim ao Mesozoico e dá início à era atual, o
Cenozoico.
Até a descoberta de Brasilestes, os únicos vestígios de
mamíferos mesozoicos no Brasil se resumiam a centenas de trilhas e
pegadas deixadas por criaturas desconhecidas que caminhavam há 130
milhões de anos sobre as dunas do antigo deserto Botucatu, que cobria o
interior de São Paulo. A superfície de tais dunas, solidificada, chegou
aos nossos dias sob a forma de lajes de arenito onde se veem as antigas
pegadas.
Em 1993, Reinaldo José Bertini,
professor na Universidade Estadual Paulista (Unesp), em Rio Claro,
chegou a anunciar a descoberta de um fragmento de mandíbula de mamífero
portando um único dente – e muito menor que o pré-molar de Brasilestes. Bertini, porém, não publicou um estudo minucioso daquele fóssil, nomeando assim uma nova espécie.
“Temos assim que Brasilestes, além de ser o primeiro mamífero
descrito para o Mesozoico brasileiro, também é um dos poucos mamíferos
mesozoicos descobertos em regiões mais centrais da América do Sul, dado
que os fósseis argentinos foram achados em formações geológicas na
Patagônia, portanto no sul do continente”, disse Langer.
“Não bastasse isso, Brasilestes difere de tudo o que se
encontrou antes dele, indicando que possivelmente mamíferos placentários
habitavam a América do Sul entre 87,8 milhões e 70 milhões de anos
atrás”, disse Langer.
O mais inusitado é que o mamífero mesozoico com pré-molares mais parecidos com os do Brasilestes viveu do outro lado do mundo, na Índia, entre 70 milhões e 66 milhões de anos atrás.
Chamava-se Deccanolestes. Nenhuma outra criatura do registro fóssil mundial guarda tamanha semelhança com Brasilestes.
O que dois membros da mesma linhagem estariam vivendo em regiões tão
afastadas e não conectadas? Há cerca de 100 milhões de anos, ao mesmo
tempo em que a América do Sul e a África acabavam de se separar
definitivamente com a abertura do Atlântico Sul, a Índia cortava suas
amarras do Gondwana e começava a vagar pelo oceano Índico.
Isso implica que, até pelo menos 100 milhões de anos atrás, ancestrais de Brasilestes e Deccanolestes povoavam o supercontinente Gondwana. Ou seja, a linhagem de Brasilestes e Deccanolestes
é muito mais antiga do que a idade de seus respectivos fósseis: entre
87 milhões e 70 milhões de anos para Brasilestes, e entre 70 milhões e
66 milhões de anos para Deccanolestes.
“A descoberta de Brasilestes suscita muito mais dúvidas do que respostas sobre a biogeografia dos mamíferos mesozoicos sul-americanos. Graças a Brasilestes, descobrimos que a história dos mamíferos de Gondwana é mais complexa do que se supunha”, disse Langer.
Disso podem brotar novas hipóteses e surgir novas linhas de
investigação. Quem sabe, por exemplo, futuras pesquisas disparadas a
partir da descoberta de Brasilestes não venham a desvendar a
origem ainda desconhecida de um grupo típico da América do Sul: os
xenartros, a ordem dos tatus, tamanduás e preguiças? Por sinal, a
especialidade de Mariela Castro é a história evolutiva dos xenartros.
“Um traço interessante do pré-molar de Brasilestes é a espessura do seu esmalte, superfino, com apenas 20 mícrons. O esmalte de Brasilestes
é o mais fino para os dentes de quaisquer mamíferos do Cretáceo no
registro fóssil.
A maioria dos dentes de mamíferos mesozoicos tem
esmalte com espessuras entre 100 e 300 micrômetros”, disse Castro.
“Entre os xenartros, conhecem-se dezenas de espécies viventes e
centenas de extintas. Somente três possuem esmalte. Dois tatus extintos e
o tatu-galinha (Dasypus novemcinctus), o único xenartro vivente com esmalte.
A microestrutura do esmalte do pré-molar de Brasilestes e dos pré-molares do tatu-galinha é muito parecida”, disse.
Segundo a paleontóloga, “a evidência do relógio molecular sugere que a
linhagem dos xenartros surgiu há pelo menos 85 milhões de anos. Porém
os fósseis mais antigos de tatus, achados no Rio de Janeiro, têm cerca
de 50 milhões de anos”.
Embora seja bastante sugestivo imaginar Brasilestes como um antigo xenartro, ainda é muito cedo para fazer qualquer afirmação nesse sentido.
“Embora a idade e a proveniência de Brasilestes coincidam com
hipóteses moleculares para a origem dos xenartros, a inferência da
afinidade taxonômica é prematura diante das diferenças morfológicas
entre o dente de Brasilestes e os dentes de tatus”, disse.
Langer concorda. “Só temos um único fóssil de Brasilestes. Seu registro é por demais incompleto para extrair novas conclusões”, disse.
Como nunca antes de Brasilestes foram encontrados fósseis de
mamíferos mesozoicos no Brasil, isso pode significar que tais fósseis
são raros ou de difícil preservação. “Quem sabe um dia encontremos novos
fósseis de Brasilestes que ajudem a entender melhor sua história. Pode levar décadas”, disse Langer.
O artigo A late Cretaceous mammal from Brazil and the first radioisotopic age for the Bauru Group,
de Castro MC, Goin FJ, Ortiz-Jaureguizar E, Vieytes EC, Tsukui K,
Ramezani J, Batezelli A, Marsola JCA e Langer MC, está publicado pela Royal Society Open Science em http://rsos.royalsocietypublishing.org/lookup/doi/10.1098/rsos.180482.