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sexta-feira, 17 de junho de 2022

Biomoléculas fósseis revelam um metabolismo aviário no dinossauro ancestral

Natureza volume 606 , Páginas522–526 ( 2022 ) Cite este artigo

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Abstrato

Aves e mamíferos evoluíram independentemente as maiores taxas metabólicas entre os animais vivos 1 . Seu metabolismo gera calor que permite a termorregulação ativa 1 , moldando os nichos ecológicos que podem ocupar e sua adaptabilidade às mudanças ambientais 2 .

Acredita-se que o desempenho metabólico das aves, que excede o dos mamíferos, tenha evoluído ao longo de sua linhagem 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10. No entanto, não há proxy que permita a reconstrução direta das taxas metabólicas a partir de fósseis. Aqui usamos espectroscopia infravermelha de transformada de Fourier e Raman in situ para quantificar o acúmulo in vivo de sinais de lipoxidação metabólica em ossos de amniotas modernos e fósseis.

Não observamos correlação entre as concentrações de oxigênio atmosférico 11e taxas metabólicas. Os estados ancestrais inferidos revelam que as taxas metabólicas consistentes com a endotermia evoluíram independentemente em mamíferos e plesiossauros e são ancestrais dos ornitodiários, com taxas crescentes ao longo da linhagem aviária. Altas taxas metabólicas foram adquiridas em pterossauros, ornitísquios, saurópodes e terópodes bem antes do advento de adaptações energeticamente caras, como o voo em pássaros. Embora tivessem taxas metabólicas mais altas ancestralmente, os ornitísquios reduziram suas habilidades metabólicas para a ectotermia.

As atividades fisiológicas desses ectotérmicos eram dependentes da termorregulação ambiental e comportamental 12 , em contraste com os estilos de vida ativos dos endotérmicos 1 . Os saurópodes e terópodes gigantes não eram gigantotérmicos 9 ,10 , mas verdadeiros endotérmicos.

A endotermia em muitos táxons do Cretáceo Superior, além de mamíferos e aves da coroa, sugere que outros atributos além do metabolismo determinaram seu destino durante a extinção em massa do Cretáceo terminal.

quarta-feira, 18 de dezembro de 2019

Os pterossauros eram monstros dos céus mesozoicos

Fósseis e modelagem matemática estão ajudando a responder perguntas de longa data sobre esses animais bizarros

Por Michael B. Habib em 1 de outubro de 2019

Os pterossauros eram monstros dos céus mesozóicos — Crédito: Chase Stone

em resumo

Os pterossauros foram os primeiros animais vertebrados a desenvolver vôo motorizado - quase 80 milhões de anos antes dos pássaros.
Durante seu longo reinado, eles desenvolveram algumas das adaptações mais extremas de qualquer animal.
Novos fósseis e modelagem matemática estão finalmente produzindo respostas para perguntas de longa data sobre como eles viveram - e por que eles finalmente foram extintos, permitindo que os pássaros dominassem o reino aéreo.

A era mesozoica, que abrangeu o período de 251 a 66 milhões de anos atrás, é frequentemente referida como a era dos dinossauros. Mas, embora os dinossauros reinassem supremos em terra na época, eles não dominavam o ar. Em vez disso, os céus eram o domínio de um grupo completamente diferente de animais: os pterossauros.

Os pterossauros foram as primeiras criaturas vertebradas a evoluir voo motorizado e conquistar o ar - muito antes de os pássaros voarem. Eles prevaleceram por mais de 160 milhões de anos antes de desaparecerem junto com os dinossauros não-pássaros no final do período cretáceo, cerca de 66 milhões de anos atrás. Nesse período, eles desenvolveram algumas das adaptações anatômicas mais extremas de qualquer animal, vivo ou extinto.

O menor desses predadores aéreos era do tamanho de um pardal. O maior tinha uma envergadura que rivalizava com a de um avião de caça F-16. Muitos possuíam cabeças maiores que seus corpos, tornando-os, em essência, mandíbulas voadoras da morte. Os pterossauros patrulhavam todos os oceanos e continentes da Terra. Nenhum animal no Mesozoico estaria a salvo do olhar deles.

Ao contrário dos dinossauros, hoje sobrevividos pelos pássaros, os pterossauros não deixaram descendentes vivos. Como resultado, tudo o que os paleontólogos sabem sobre os pterossauros vem do registro fóssil. E esse registro tem sido frustrantemente fragmentário, deixando-nos apenas um vislumbre de sua antiga glória e uma série de perguntas sobre sua anatomia bizarra e seu destino. Os paleontologistas riscam a cabeça sobre esses mistérios há décadas. Agora, novas descobertas fósseis, combinadas com métodos de modelagem matemática, nas quais as estruturas anatômicas são simplificadas apenas o suficiente para que equações de propriedades físicas possam ser aplicadas para obter melhores estimativas de força, peso, velocidade etc., finalmente estão gerando insights. E o que os cientistas estão descobrindo é que os pterossauros eram ainda mais extraordinários do que imaginávamos.

Leviatãs alados

Um dos mistérios duradouros dos pterossauros é como os maiores membros desse grupo foram transportados pelo ar.

Gigantes como Quetzalcoatlus , descoberto pela primeira vez no Texas, e Hatzegopteryx , da Romênia moderna, tinham a altura de uma girafa e tinham envergadura de asas de mais de dez metros. Esses animais possuíam mandíbulas com o dobro do comprimento daqueles pertencentes ao Tyrannosaurus rex .

A parte superior do braço seria quase tão grande quanto o tronco de um humano adulto de tamanho médio. Eles eram verdadeiros gigantes, atingindo pesos superiores a 200 kg. Para comparação, o maior pássaro que já foi ao ar - o Argentavis , que vive há seis milhões de anos na Argentina - provavelmente pesava menos de 50 quilos.

A discrepância entre os maiores membros de cada um desses grupos é tão grande, de fato, que vários pesquisadores sugeriram que os maiores pterossauros não podiam voar (embora isso fosse intrigante devido às suas muitas adaptações anatômicas para o vôo). Outros sugeriram que eles poderiam voar, mas apenas sob condições muito especiais de ar e superfície - se a atmosfera em seus dias fosse mais densa do que é hoje, por exemplo. Afinal, parece insondável que pássaros de tais tamanhos possam voar. De fato, estudos recentes sobre escala de poder de vários pesquisadores, inclusive eu, demonstraram que as aves superdimensionadas teriam poder insuficiente para se lançar no ar em primeiro lugar.

Mas os pterossauros não eram pássaros. De fato, durante a última década, meus colegas e eu realizamos vários cálculos de lançamento e poder de vôo de pterossauros, mostrando não apenas que pterossauros gigantes poderiam lançar e voar, mas também que provavelmente não precisavam de nenhuma circunstância especial para fazê-lo. De acordo com essas conclusões, agora sabemos pelas análises geoquímicas de rochas sedimentares e análises microanatômicas de fósseis vegetais que as condições do ar e da superfície no final do Cretáceo - o auge de enormes pterossauros - não eram notavelmente diferentes do que vivenciamos hoje. O que era diferente e único era a anatomia dos pterossauros.

Há três coisas que um animal precisa para poder voar em tamanhos gigantescos. O primeiro é um esqueleto com uma proporção muito alta de força e peso, que se traduz em um esqueleto com grande volume, mas baixa densidade. Pterossauros e pássaros têm esqueletos: muitos de seus ossos são muito ocos. As paredes do osso do braço de Quetzalcoatlus , por exemplo, tinham cerca de 0,12 polegadas de espessura - comparável a uma casca de ovo de avestruz -, mas o osso tinha um diâmetro de mais de 10,5 polegadas no cotovelo.

A segunda coisa que um panfleto gigante precisa é de um alto coeficiente de elevação máximo. Este número descreve o quanto as asas produzem para uma determinada velocidade e área da asa. Com um coeficiente de sustentação alto, um animal pode ser mais pesado porque suas asas suportam mais peso a uma velocidade mais baixa.

Essa relação, por sua vez, significa que a criatura precisa de menos velocidade na decolagem, o que faz uma enorme diferença na força muscular necessária para o lançamento. Asas de membrana, como as de pterossauros e morcegos, produzem mais sustentação por unidade de velocidade e área do que as asas de penas dos pássaros. Esse levantamento adicional melhora a capacidade de manobra em baixa velocidade, o que para animais pequenos ajuda a fazer curvas mais apertadas e para animais grandes facilita a decolagem e o pouso.

O terceiro e mais importante pré-requisito é o poder de lançamento. Mesmo com asas grandes e muito eficientes, um grande aviador ainda precisa produzir muito poder de salto para se transportar pelo ar. Os animais voadores não voam no ar ou usam a gravidade para decolar de um local elevado, como um penhasco.

Asas não produzem muita sustentação em baixas velocidades, e o lançamento por gravidade significaria tentar decolar acelerando na direção errada - uma perspectiva perigosa. Em vez disso, um salto poderoso fornece velocidade e altura críticas para iniciar o voo. Maior poder de salto gera melhor poder de lançamento. Os aviadores grandes, portanto, precisam ser bons saltadores.

Muitos pássaros conseguem dar saltos impressionantes. No entanto, eles são limitados por sua herança de dinossauros terópodes: como seus ancestrais, todos os pássaros são bípedes, o que significa que eles têm apenas os membros posteriores para pular. Os pterossauros, ao contrário, eram quadrúpedes no chão. Suas asas se dobraram e serviram como membros que caminhavam e, portanto, pulavam.

Numerosos rastros fósseis requintadamente preservados confirmam esse aspecto estranho da anatomia dos pterossauros. Ser quadrúpede muda drasticamente o tamanho máximo de um animal voador. Os pterossauros podiam usar não apenas os membros posteriores para o lançamento, mas também os membros anteriores muito maiores, mais do que duplicando a potência disponível para a decolagem. Eles tinham a combinação perfeita de adaptações para se tornarem gigantes aéreos.

Estudos anteriores modelaram lançamentos bípedes para pterossauros gigantes. Por exemplo, em 2004, Sankar Chatterjee, da Texas Tech University, e seu colega descobriram como Quetzalcoatlus poderia se impulsionar no ar usando apenas os membros posteriores. Mas os pesquisadores determinaram que, para que essa abordagem funcionasse, o animal não pesava mais do que 50 quilos e teve que correr ladeira abaixo contra o vento. O lançamento quadrúpede permite um peso corporal mais realista e condições ambientais menos restritivas.

Cabeça Pesada

Embora o grande mistério do tamanho geral dos pterossauros possa finalmente ser amplamente resolvido, os tamanhos relativos de suas partes do corpo continuam a incomodar os pesquisadores. As proporções de pterossauros são absolutamente bizarras. Todos os pterossauros tinham elementos de membros estranhamente proporcionados. Suas mãos, por exemplo, são provavelmente as mais especializadas em todo o mundo dos vertebrados, com um imenso quarto dedo que sustentava a asa. No entanto, isso não é especialmente surpreendente por si só, porque essa mão incomum era intrínseca à asa do pterossauro e à capacidade do animal de voar. O que realmente confunde cientistas e entusiastas não são as asas dos pterossauros, mas as cabeças.

Até os pterossauros primitivos tinham nobres decididamente grandes. A cabeça de Rhamphorhynchus , uma espécie representativa de 150 milhões de anos atrás, no período jurássico tardio, tinha quase o comprimento de seu corpo. Então, no tamanho da cabeça do Cretáceo, ficou ainda mais extremo.

Fósseis de espécies como Quetzalcoatlus e Anhanguera do Brasil mostram que os pterossauros aumentaram em média, mas suas cabeças se tornaram proporcionalmente gigantescas. O crânio de um pterossauro cretáceo bastante típico pode ter duas ou até três vezes o comprimento do corpo (geralmente considerado como a distância entre o ombro e o quadril).

Alguns tinham crânios superando quatro vezes o comprimento de seus corpos. As bases desses animais não eram terrivelmente grandes. São principalmente os rostos e mandíbulas que se expandem a um grau escandaloso. Flanges ósseas sob a mandíbula, cristas imponentes no topo do crânio e outras elaborações exageraram ainda mais a anatomia do crânio dos pterossauros. Ao todo, a cabeça quase parecia ser de um animal diferente do corpo.

Crédito: Terryl Whitlatch; Fonte: FLYING MONSTERS, DESIGN STUDIO PRESS

As esquisitices não terminam aí. Enquanto na maioria dos animais, incluindo os humanos, os ossos do pescoço estão entre os menores da coluna vertebral, as vértebras do pescoço em espécimes de pterossauros são geralmente os maiores.

De fato, as vértebras do pescoço costumam ter o dobro do volume das vértebras no tronco. Uma das mais recentes adições à árvore genealógica dos pterossauros oferece um ótimo exemplo dessa tendência. David Hone, da Universidade Queen Mary de Londres, François Therrien, do Royal Tyrrell Museum, em Alberta, Canadá, e em breve revelaremos fósseis dessa espécie, encontrados em Alberta, em um artigo publicado no Journal of Vertebrate Paleontology . Demos a ele um nome que significa "dragão congelado do norte", que é oficialmente uma referência ao local onde foi encontrado, mas reflete a inspiração pessoal do dragão de Viserion, de Game of Thrones .

Possui vértebras cervicais que são quase tão longas e duas vezes mais fortes que seu úmero, o osso da asa ao qual a maioria dos músculos de vôo se liga e que faz a maior parte do trabalho para manter o animal no ar. Em algumas espécies, o pescoço é o triplo do comprimento do tronco, com o tamanho da cabeça triplicado novamente, de forma que a cabeça e o pescoço podem representar mais de 75% do comprimento total do pterossauro. Por que qualquer animal seria tão ridiculamente proporcionado? E como esse plano corporal poderia funcionar para uma criatura voadora?

Os especialistas ainda estão descobrindo por que os pterossauros acabaram com uma anatomia tão louca, mas uma explicação provável é o que chamo de hipótese "se fosse fácil, todo mundo faria". Em resumo, ter um grande conjunto de mandíbulas para comer e um grande rosto para sinalizar para companheiros e rivais pode ser uma ótima opção para muitos animais se os custos associados a essas características não forem normalmente tão proibitivos. Por exemplo, os mamíferos têm grandes bases de dados, de modo que as cabeças dos mamíferos ficam muito pesadas à medida que crescem em dimensões gerais. Os pterossauros podem ter tropeçado em uma zona de desenvolvimento em que as proporções da face eram menos acopladas às da parte de trás do crânio. Isso lhes permitiria desenvolver um conjunto gigantesco de mandíbulas sem ter uma enorme base de dados.

Os pterossauros também tinham aberturas extras em seus crânios, a maior das quais era uma abertura na frente dos olhos conhecida como fenestra antorbital. Os dinossauros também tinham essa abertura, mas os pterossauros foram além, em alguns casos evoluindo uma abertura tão grande que o esqueleto do tronco poderia caber dentro dela. Essa abertura teria sido coberta com pele e outros tecidos da vida e provavelmente não seria visualmente óbvia, mas deixou o crânio bastante leve em relação ao seu volume. Os ossos do crânio também podem ter grandes espaços aéreos dentro deles, semelhantes aos ossos do crânio cheios de ar de alguns pássaros vivos.

Mesmo com esses recursos de redução de peso, as cabeças dos pterossauros costumavam ser tão colossais que ainda seriam pesadas. Talvez contra-intuitivamente, o fato de estarem voando animais pode ter funcionado a seu favor nesse sentido. O principal problema com a cabeça pesada não é o aumento geral do peso corporal. Pelo contrário, é o efeito desproporcional que o peso do crânio tem no centro de gravidade do animal. Uma cabeça enorme, especialmente se montada em um pescoço enorme, move o centro de gravidade bastante para a frente. Para um animal ambulante típico, isso cria um sério problema com a marcha: os membros anteriores precisam se mover para uma posição desajeitada para a frente para que o animal seja equilibrado. Mas os pterossauros tinham enormes membros anteriores, criados especificamente para o vôo.

As reconstruções de marcha de Kevin Padian, da Universidade da Califórnia, em Berkeley, mostraram que, quando um pterossauro estava andando, esses membros anteriores estavam posicionados exatamente para suportar o peso da cabeça, pescoço e peito. A maior parte da propulsão durante a caminhada veio das pernas, para que os pterossauros pudessem segurar o peso de suas pesadas cabeças em seus braços extrabulosos e empurrar-se com seus membros posteriores de tamanho muito mais normal. Imagine usar muletas para andar enquanto minimiza o peso nas duas pernas - você avançaria as muletas simultaneamente e permitiria que suportassem todo o seu peso, depois balançaria as pernas para a frente entre elas, tocaria e repetiria. É assim que a marcha seria para os pterossauros de braços mais longos. (Durante a decolagem, aliás, as pernas teriam empurrado primeiro, seguidas pelos braços, para um perfeito empurrão de dois).

Esse arranjo não daria a marcha mais eficiente, mas era possível. E de qualquer maneira, os pterossauros viajavam principalmente de avião. As espécies de pterossauros com asas especialmente longas e estreitas, como as de algumas aves marinhas modernas, podem ter voado continuamente por meses ou até anos, tocando apenas para acasalar ou pôr seus ovos. O pterossauro Nyctosaurus pode ter tido as asas mais eficientes - e, portanto, o vôo subindo mais longo e contínuo - de qualquer animal vertebrado de todos os tempos.

No ar, o problema do centro de gravidade se torna muito mais fácil de lidar. Para que um animal seja estável no ar, seu centro de sustentação e centro de gravidade deve estar alinhado. Isso pode parecer uma perspectiva difícil para uma criatura com uma cabeça superdimensionada e um centro de gravidade correspondente à frente. Mas o centro de sustentação de um pterossauro estava próximo à frente de uma asa, o que significa que o animal precisava apenas inclinar suas asas moderadamente para a frente a partir da raiz para alinhar o centro de sustentação com o centro de gravidade, como Colin Palmer, da Universidade de Bristol, na Inglaterra, e seus colegas foram os primeiros a apontar. As asas varridas para a frente podem ser fontes de instabilidade, mas a flexibilidade das asas dos pterossauros e os rápidos reflexos cerebelares que todas as criaturas vertebradas possuem poderiam ter compensado isso.

Desafios de estabilidade à parte, as asas varridas para frente podem oferecer alguns benefícios sérios. Uma é que suas dicas tendem a ser a última parte da asa a parar. Durante uma tenda, que normalmente ocorre em baixa velocidade, a asa perde repentinamente grande parte de sua sustentação. A estolagem da ponta é especialmente catastrófica, porque interrompe rapidamente o rastro da asa, comprometendo gravemente o impulso e o controle e aumentando consideravelmente o arrasto. A capacidade de atrasar essa perda de sustentação torna a aterrissagem e a decolagem muito mais suaves, o que é importante para os grandes animais. Nesse sentido, uma cabeça gigante pode ser realmente vantajosa para um grande animal voador com asas flexíveis: move o centro de gravidade para frente, que move a asa para frente, o que torna mais difícil prender a asa, o que significa que o animal pode voar mais devagar e crescer maior.

Morte de uma dinastia

Os pterossauros foram os únicos vertebrados com vôo motorizado por cerca de 80 milhões de anos. Então, cerca de 150 milhões de anos atrás, no período jurássico, um segundo grupo de animais com espinhas começou a voar: dinossauros emplumados. Esse grupo incluía criaturas de quatro asas, como Microraptor e Anchiornis , além dos folhetos mais bem-sucedidos do grupo: pássaros. No início do Cretáceo, uma grande variedade de pássaros compartilhava o céu com os pterossauros. Apesar desse abalo no nicho aéreo, os pterossauros continuaram dominando entre os folhetos médios e grandes, principalmente em habitats abertos. As aves eram restritas principalmente a áreas com vegetação, onde seu pequeno tamanho e agilidade eram vantajosos. Os pterossauros foram, assim, capazes de manter a supremacia como governantes do céu aberto.

Mas quando um asteróide colidiu com a Terra há 66 milhões de anos, matando todos os dinossauros não-aviários, o reinado dos pterossauros também chegou ao fim. Até agora, as descobertas paleontológicas indicam que nem uma única espécie de pterossauro chegou ao limite do fim do Cretáceo; todos eles pereceram, assim como a maioria dos pássaros. Apenas uma linhagem - as neornitinas, ou "novos pássaros" - foi concluída. (No entanto, essa linhagem única foi suficiente. Produziu milhares em milhares de novas espécies, e hoje as aves de neornitina representam o segundo maior grupo de vertebrados, atrás apenas dos peixes ósseos, com mais de 12.000 espécies reconhecidas.)

Por que os pterossauros sofreram um destino pior do que o dos pássaros no final do Cretáceo? Um dos motivos pode ser a tendência de aumentarem. Dificilmente algum animal terrestre com uma massa corporal adulta superior a 44 libras sobreviveu àquele tempo apocalíptico. E ser não apenas grande, mas também voador pode ter sido particularmente caro, porque os grandes aviadores tendem a depender de vôos altos durante grande parte de suas viagens. A subida depende das condições climáticas adequadas. Quando o asteroide atingiu, vaporizou parte da crosta terrestre, juntamente com grande parte dela, e a reentrada dessa nuvem de metal-metal superenergizada essencialmente incendiou o céu em todo o mundo. Especialistas em ascensão, como Jim Cunningham, engenheiro independente da indústria com décadas de experiência em design de aeronaves, apontaram que as condições globais de subida podem ter sido arruinadas por um mês após o impacto - tempo suficiente para matar todos os pterossauros que precisavam voar para comer .

Claramente, apenas ser um pequeno voador também não foi suficiente, já que a maioria das aves também pereceu. Os que sobreviveram poderiam ter sido capazes de comer alimentos que poderiam suportar um inverno de estilo nuclear, como sementes. Eles também podem ter conseguido se esconder do perigo, assim como muitos pássaros modernos. Os pterossauros não parecem ter sido especialistas em sementes, nem parecem capazes de se escavar. E por que deveriam ter sido? Uma monstruosidade voadora, mastigadora de dinossauros e 14 pés de altura, não precisa sair do perigo - é o perigo.
Embora termine com a extinção, a história dos pterossauros é um sucesso: eles eram os gigantes aéreos finais, tendo desenvolvido uma impressionante variedade de características anatômicas extraordinárias, nunca vistas em nenhum outro grupo antes ou depois. Com eles, aprendemos muito sobre os limites da forma e função dos animais. Essas lições nos ajudam a entender a história da Terra e a complexidade da ecologia. Eles até inspiram novas tecnologias, incluindo novos designs de aeronaves. Seu registro fóssil é uma janela emocionante para um mundo passado cheio de monstros voadores reais. Os pterossauros não eram apenas extremos - eram excepcionais.

Este artigo foi publicado originalmente com o título "Monstros dos Céus Mesozóicos" na Scientific American 321, 4, 26-33 (outubro de 2019)
doi: 10.1038 / scientificamerican1019-26

MAIS PARA EXPLORAR

Sobre a diversidade de tamanho e vôo de pterossauros gigantes, o uso de pássaros como análogos de pterossauros e comentários sobre ausência de vôo de pterossauro . Mark P. Witton e Michael B. Habib em PLOS ONE , vol. 5, nº 11, artigo nº e13982; Novembro de 2010.

As pontas das asas dos pterossauros: anatomia, função aeronáutica e implicações ecológicas . David WE Hone, Matt K. Van Rooijen e Michael B. Habib em Paleogeografia, Paleoclimatologia , Paleoecologia , vol. 440, páginas 431-439; Dezembro de 2015.

Cryodrakon boreas Gen. et Sp. Novembro de um Pterossauro Azhdarchid canadense cretáceo tardio . David WE Hone, Michael B. Habib e François Therrien no Journal of Vertebrate Paleontology (no prelo).

DOS NOSSOS ARQUIVOS

Gigantes do céu . Daniel T. Ksepka e Michael Habib; Abril de 2016.

SOBRE OS AUTORES)

Michael B. Habib

Michael B. Habib é paleontólogo e biomecânico da Universidade do Sul da Califórnia. Ele estuda a anatomia e o movimento de pterossauros, pássaros e dinossauros de penas.

Crédito: Nick Higgins

terça-feira, 12 de dezembro de 2017

Pterossauros nasciam imaturos para o voo

Análise de ovos com embriões fossilizados sugere que filhotes desses répteis alados passavam longo tempo em solo

MARCOS PIVETTA | Edição Online 19:06 30 de novembro de 2017

Ovos fossilizados de pterossauro encontrados na província de Xinjiang, noroeste da China

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

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

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

Bloco de arenito encontrado na província de Xinjiang, noroeste da China, contendo ovos e ossos fossilizados de pterossauro

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

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

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

Artigo científico

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

domingo, 5 de julho de 2015

CIENTISTA BRASILEIRO DESCOBRE NOVOS PTEROSSAUROS

Um cientista brasileiro identificou três novas espécies de pterossauros - um grupo de raros répteis voadores pré-históricos -, revelando que esses animais podem ser mais antigos do que se imaginava. Um dos maiores especialistas do mundo em pterossauros, Alexander Kellner, pesquisador do Museu Nacional (UFRJ), demonstrou que um dos gêneros existentes, o Eudimorphodon, correspondia a três gêneros e espécies distintos. Segundo ele, isso significa que os pterossauros estavam bastante diversificados há 220 milhões de anos, bem antes do que se pensava, segundo estudo publicado nos Anais da Academia Brasileira de Ciências.

“Imaginávamos que havia poucos grupos de pterossauros no Triássico, mas demonstramos que a diversificação desses animais já estava em curso nessa época. Portanto, a origem dos pterossauros é mais antiga do que havia sido estabelecido. Com certeza, pelo menos dez milhões de anos.”

Para fazer a descoberta, Kellner estudou as características ontogenéticas - variações morfológicas entre indivíduos mais jovens e mais velhos - de fósseis achados em diferentes regiões do mundo. Características dos dentes foram fundamentais para a revisão da classificação.

A análise mostrou que o fóssil de um suposto Eudimorphodon, achado na Groenlândia, ra um animal bem diferente, que foi batizado de Arcticodactylus cromptonellus. “Era um animal dos mais primitivos e bastante estranho: pequeno, com asas curtas em relação às pernas”, disse Kellner.

Outro fóssil, encontrado na Áustria, foi batizado de Austriadraco dallavecchia. “Ele tinha uma abertura na mandíbula que nunca havia sido documentada em pterossauros, um indício de que esses animais podem estar mais próximos dos dinossauros do que dos lagartos.” Um fóssil descoberto na Itália foi chamado de Bergamodactylus wildi. “É o mais complexo: um animal pequeno, com dentes grandes e pontiagudos e olhos amplos.”