quarta-feira, 19 de abril de 2023

 Uma geleira na Groenlândia

A área do mundo que se tornou a África não foi poupada de extinções durante a transição Eoceno-Oligoceno. Imagem © Thomas Bresenhuber/Shutterstock


Nossos ancestrais foram levados à beira do abismo durante o antigo evento de extinção africana

A maioria dos mamíferos africanos foi extinta há 33 milhões de anos, quando o mundo se tornou dramaticamente mais frio. 

Até mesmo os primeiros ancestrais da humanidade foram atingidos pela mudança, que deixou apenas um terço das espécies de mamíferos remanescentes. A pesquisa pode ajudar os cientistas a entender como a mudança climática moderna pode impactar as espécies vivas hoje. 

Quase dois terços de todos os mamíferos africanos foram exterminados quando a temperatura do mundo caiu há mais de 33 milhões de anos.

Essa é a conclusão de um grupo de cientistas internacionais, que descobriu que roedores e primatas perderam 63% de sua diversidade em apenas alguns milhões de anos. Seu trabalho desafia as suposições anteriores de que os mamíferos africanos sobreviveram a esse evento de extinção devido ao clima mais quente do continente. 

Em vez disso, as taxas de extinção se aproximaram da média global, levando nossos primeiros ancestrais ao limite. 

O professor Erik Seiffert , co-autor do artigo, diz: 'Em nossos ancestrais antropoides, a diversidade chega a quase nada há cerca de 30 milhões de anos. 

'É uma história interessante sobre o papel desse gargalo em nossa própria história evolutiva inicial. Chegamos bem perto de nunca existir. Felizmente, nossos ancestrais parecidos com macacos sobreviveram às extinções que ocorreram 30 milhões de anos atrás.' 

A pesquisa, de cientistas britânicos, americanos e egípcios, foi publicada na Communications Biology.

Crânios de primatas, hiaenodontes e roedores usados ​​no estudo

Fósseis egípcios dos principais grupos usados ​​no estudo, com primatas à esquerda, o hiaenodonte no canto superior direito e um roedor no canto inferior direito. Imagem © Matt Borths

Os tempos estão mudando 

As extinções ocorreram em um período conhecido como transição Eoceno-Oligoceno, cerca de 33,5 milhões de anos atrás. O Eoceno é quando a maioria das principais linhagens  modernas de pássaros e mamíferos evoluíram, enquanto foi durante o Oligoceno que os primeiros animais, como girafas e felinos, apareceram.

No momento da transição, sabe-se que o planeta passou por um período de intenso resfriamento , embora as razões exatas permaneçam incertas.

Ataques de meteoros como aquele que exterminou os dinossauros foram sugeridos, mas outros estudos não mostraram nenhuma ligação entre os ataques e o resfriamento global neste momento, sugerindo alternativas como atividade vulcânica prolongada e uma queda acentuada nos níveis de dióxido de carbono.  

De qualquer forma, o efeito da transição Eoceno-Oligoceno foi devastador. Embora não seja catastrófico o suficiente para se qualificar como uma extinção em massa , acredita-se que 67% de todas as espécies conhecidas na época tenham sido mortas. 

Embora esses eventos tenham sido confirmados pelo registro fóssil na Ásia e na Europa, o registro fóssil da África é muito mais escasso. Isso provavelmente se deve a vieses de amostragem na comunidade científica, com um artigo de pesquisa de 2020 sugerindo que poderia levar 274 anos para avaliar 90% das espécies vivas do continente, sem falar nas extintas. 

Essa falta de evidências levou alguns a sugerir que o clima da África poderia ter sido um refúgio para os mamíferos, com seu clima mais quente fornecendo uma proteção contra a queda das temperaturas globais. 

Os pesquisadores queriam saber mais sobre como a transição afetou esses mamíferos e, para isso, recorreram aos dentes fossilizados . Eles usaram dentes de uma variedade de grupos ancestrais, incluindo Hyaenodonta, um grupo de predadores extintos semelhantes a hienas, Hystricognathi, que inclui porquinhos-da-índia e ratos-toupeira, e os símios, que contém macacos, símios e humanos. 

Os dentes são uma boa maneira de descobrir muito sobre organismos mortos. Padrões de crescimento e desgaste podem dizer aos cientistas o que os animais comiam e quantos anos tinham , enquanto os minerais dentro deles podem dar pistas sobre como era o ambiente mais amplo . 

Neste caso, os pesquisadores analisaram métricas topográficas dentárias (DTMs). Estes descrevem as características únicas dos dentes que são específicas de uma espécie e refletem as diferentes dietas que um animal pode ter tido. Essas dietas podem então ser ligadas a mudanças ambientais. 

Resfriamento de lava na Islândia

As erupções vulcânicas na África durante o período podem ter acelerado o desaparecimento de muitas espécies de mamíferos antigos. Imagem © Thijs Peters/Shutterstock

ciência com dentes 

Os pesquisadores descobriram que os dentes de espécies pertencentes a muitos grupos eram significativamente diferentes antes e depois da transição Eoceno-Oligoceno. Começando com 42 linhagens antes da transição, caiu para apenas 15 imediatamente depois. 

"Era um verdadeiro botão de reinicialização", disse o Dr. Dorien de Vries , principal autor do artigo. "Vemos uma enorme perda na diversidade dentária e, em seguida, um período de recuperação com novas formas dentárias e novas adaptações." 

A disparidade entre as diferentes formas de dentes caiu acentuadamente em roedores, especialmente nos ancestrais dos porquinhos-da-índia, enquanto os de nossos primeiros parentes na verdade aumentaram antes de cair drasticamente depois.  

Isso sugere que as espécies estavam morrendo rapidamente, com apenas alguns tipos de formatos de dentes sendo transmitidos. Como resultado, isso limitou a variedade de dietas que as espécies descendentes poderiam ter, já que a evolução tinha menos variação para trabalhar. 

Embora os resultados sugiram que os mamíferos africanos foram tão afetados pela transição Eoceno-Oligoceno quanto outros grupos ao redor do mundo, a pesquisa não oferece uma causa definitiva.  

Há evidências conflitantes sobre se as temperaturas no continente caíram ou não.

Em vez disso, uma série de transtornos geológicos na mesma época podem ser os culpados por essas extinções, enquanto, ao mesmo tempo, ocorreram algumas das maiores supererupções já registradas, que teriam coberto grandes áreas de lava. Enquanto isso, o Mar Vermelho e o Golfo de Aden se abriram e inundaram grandes áreas de terra. 

Juntos, eventos como esses teriam impactado a vida no continente africano. Os cientistas sugerem que, junto com as mudanças que estão acontecendo globalmente , isso fez com que muitas espécies se perdessem em apenas alguns milhões de anos.  

Embora essas extinções tenham ocorrido há mais de 30 milhões de anos, elas podem nos ajudar a entender como as mudanças climáticas modernas afetarão os ecossistemas da Terra e as espécies dentro deles. 

' As mudanças climáticas ao longo do tempo geológico moldaram a árvore evolutiva da vida', diz o co-autor Dr. Hesham Sallam . 'Coletar evidências do passado é a maneira mais fácil de aprender sobre como a mudança climática afetará os sistemas ecológicos.' 

 Um grande tubarão branco nada entre os peixes sob a superfície do oceano

O grande tubarão branco está entre os maiores peixes predadores vivos

Grandes tubarões brancos podem ter contribuído para a extinção dos megalodontes

Grandes tubarões brancos e seus ancestrais podem ter ajudado a levar o megalodonte à extinção.

Os registros dietéticos contidos nos dentes fossilizados de grandes brancos e megalodontes sugerem que eles poderiam estar competindo pela mesma presa. 

O maior tubarão de todos os tempos pode ter sido levado à beira da extinção com a ajuda de um parente menor.

Uma equipe de pesquisadores internacionais investigando a dieta de Otodus megalodon descobriu que a assinatura química de sua dieta trancada em seus dentes fossilizados mostra que o que ele estava comendo se sobrepunha a grandes tubarões brancos. 

O estudo, publicado na Nature Communications , sugere que isso pode ter contribuído para a extinção do megalodonte há cerca de 3,6 milhões de anos no Plioceno .

O co-autor Prof Michael Griffiths diz: 'Nossos resultados mostram que tanto o megalodonte quanto seu ancestral eram de fato predadores de ponta, alimentando-se no alto de suas respectivas cadeias alimentares. 

"Mas o que foi realmente notável é que os valores de isótopos de zinco dos dentes de tubarão do início do Plioceno da Carolina do Norte sugerem níveis tróficos amplamente sobrepostos dos primeiros grandes tubarões brancos com o muito maior megalodonte."

O professor Kenshu Shimada, outro coautor, acrescenta: “Esses resultados provavelmente implicam pelo menos alguma sobreposição nas presas caçadas por ambas as espécies de tubarões.

"Embora pesquisas adicionais sejam necessárias, nossos resultados parecem apoiar a possibilidade de competição alimentar do megalodonte com os grandes tubarões brancos do início do Plioceno." 

Mãos humanas segurando um grande dente de megalodonte e dois dentes menores de tubarão branco

O megalodonte pode ter sido até três vezes maior que o maior tubarão branco. Imagem © Mark_Kostich/Shutterstock

O que os dentes revelam sobre a dieta de animais extintos?

Estudar a dieta de uma espécie viva é relativamente simples, mas para espécies extintas descobrir o que comiam é muito mais difícil. 

Às vezes, os fósseis podem preservar os restos de uma última refeição , mas esses espécimes são muito raros, enquanto as comparações com parentes vivos podem ser úteis, mas podem não ser completamente representativas de um ancestral.

Em vez disso, os cientistas recorrem a uma variedade de técnicas químicas e analíticas para descobrir o que costumava estar no cardápio. A análise de tecidos preservados, como o cabelo, pode ser usada para identificar os blocos de construção das proteínas, que por sua vez podem ser usados ​​para inferir a quantidade de carne ou plantas que um animal pode ter comido.

O exame dos dentes também pode oferecer pistas dietéticas por meio de sua forma e condição. Por exemplo, a presença de características como cavidades sugere que uma espécie comeu uma grande quantidade de açúcar, com os maxilares do antigo mamífero Microsyops latidens usados ​​para inferir quando começaram a comer mais frutas .

Mas, além dos detalhes superficiais, um olhar mais atento aos dentes também pode ser revelador. Os níveis de diferentes formas do mesmo elemento, conhecidos como isótopos, podem ser usados ​​para descobrir muitos detalhes do estilo de vida de um organismo extinto, desde sua taxa metabólica até sua dieta.

Como os esqueletos de tubarão são feitos principalmente de cartilagem macia que raramente fossiliza, a maior parte do nosso conhecimento sobre esses animais vem de seus dentes mais sólidos. 

Um isótopo particularmente comum nos dentes é o zinco, encontrado tanto no revestimento de esmalte duro dos dentes quanto na camada de dentina por baixo. O zinco é obtido principalmente por meio da dieta, com diferentes proporções de isótopos de zinco ligados ao que um animal come e onde ele se encontra na cadeia alimentar.

Os predadores de topo têm proporções mais baixas de zinco-66 em comparação com outros isótopos em seu corpo, porque o tecido muscular que compõe uma parte significativa de sua dieta é baixo neste isótopo . Quanto menor a proporção de zinco-66 no corpo de um animal, mais provável é que ele esteja no topo da cadeia alimentar .

Como esse método de comparação ainda é novo, houve relativamente poucos estudos usando-o para observar a dieta de organismos extintos. Com a abundância de dentes de tubarão fossilizados , os cientistas por trás do estudo atual decidiram investigar o que essa técnica pode revelar sobre esses caçadores das profundezas. 

Um cientista em roupas de proteção segura uma pipeta em uma capela

O Dr. Jeremy McCormack isola zinco de amostras de dentes de tubarão em um laboratório livre de metais. Imagem © MPI para Antropologia Evolutiva

Os grandes tubarões brancos causaram a extinção do megalodonte?

Os pesquisadores mediram a proporção de diferentes isótopos de zinco nos dentes de uma variedade de espécies extintas e vivas. 

Os pesquisadores descobriram que as proporções de isótopos de zinco em tubarões Otodus mudaram ao longo do tempo. O extinto Otodus chubutensis , que se acredita ter evoluído para o megalodonte, tinha uma baixa proporção de isótopos de zinco durante o Mioceno, cerca de 16 milhões de anos atrás. 

Mas os espécimes de megalodonte no Atlântico posteriormente viram sua proporção de zinco-66 aumentar cerca de cinco milhões de anos atrás, sugerindo que eles não estavam mais no topo da cadeia alimentar.

Durante o mesmo período de tempo, os valores de zinco equivalentes para o grande tubarão branco e seu ancestral permaneceram basicamente os mesmos; em um valor semelhante a O. chubutensis . Isso sugere que os grandes tubarões brancos se tornaram o predador do Atlântico e podem ter superado o megalodonte por comida.

Ambos os tubarões poderiam estar competindo pela mesma presa, como grandes  baleias . Dado o tamanho do megalodonte e as demandas de energia resultantes, um declínio na quantidade de presas disponíveis poderia representar uma ameaça significativa à sua sobrevivência.

No entanto, apenas um local na Carolina do Norte tinha dentes de ambas as espécies, permitindo uma comparação significativa, tornando difícil garantir que as conclusões sejam representativas da situação em todo o Atlântico.

No entanto, acrescenta evidências crescentes de que a extinção do megalodonte não se deveu a um único fator. A combinação de um declínio nas espécies de presas , mudança climática e aumento da competição pode ter sido suficiente para acabar com o maior tubarão de todos os tempos.