Todos os posts de Aline Ghilardi

Aline é bióloga, especialista em paleontologia de vertebrados e criadora da rede de divulgação científica "Colecionadores de Ossos". Atualmente é professora adjunta de Paleontologia do Departamento de Geologia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) em Natal, RN.

Um grande golfinho predador e a evolução dos cetáceos modernos

Golfinhos e baleias atuais, junto com os peixes-boi e dugongos (Sirênios), são mamíferos completamente adaptados ao ambiente aquático. Suas atividades como alimentação, locomoção, descanso e reprodução dependem inteiramente desse ambiente. Eles não precisam, por exemplo, retornar à terra para executarem essas ações, diferentemente do que ocorre em outros grupos de mamíferos aquáticos, como leões marinhos, focas ou lontras. Mas você já pensou em como esse processo aconteceu?

A origem dos primeiros cetáceos (grupo que inclui golfinhos e baleias) se deu a partir de animais completamente terrestres. Formas extintas aparentadas aos artiodáctilos (grande grupo que inclui cabras, bois, camelos, hipopótamos, etc.) começaram essa jornada há cerca de 50 milhões de anos atrás. Eles se adaptaram, com o passar do tempo, às diversas peculiaridades do ambiente aquático, como a maior viscosidade, densidade, empuxo e pressão hidrostática. Entre as principais adaptações desenvolvidas pelos cetáceos, modificações anatômicas associadas à natação foram algumas das mais fundamentais para sua sobrevivência nesse “novo” ambiente.

Indohyus major, um animal extinto do Eoceno, terrestre e herbívoro, relacionado aos primeiros cetáceos. Arte de Nobu Tamura CC BY 3.0.

Nos cetáceos modernos, diversas características anatômicas e comportamentais permitem manobras na água e facilitam o deslocamento desses animais nos oceano, mares e rios. A evolução de algumas características pode ser rastreada nos fósseis. Porém, há uma falta considerável de informações sobre uma parte delas. Uma relação ainda pouco compreendida, por exemplo, é como se deu a divergência entre os golfinhos (odontocetos) e as baleias (misticetos).

Cynthiacetus (esquerda), um cetáceo completamente aquático, e Ambulocetus natans, uma forma semi-aquática de cetáceo do Eoceno. Foto de Jean-Pierre Dalbéra.
Cynthiacetus (esquerda), um cetáceo extinto completamente aquático do fim do Eoceno, e Ambulocetus natans, uma forma semi-aquática de cetáceo do início do Eoceno. Foto de Jean-Pierre Dalbéra, CC BY 2.0.

Abundantes esqueletos de cetáceos do Eoceno ilustram a transição da vida semiaquática para a completamente aquática, incluindo o desenvolvimento de um corpo alongado, cilíndrico e com extremidades afiladas (corpo fusiforme). Fósseis do Eoceno também demonstram o gradual processo de redução das patas traseiras e a migração das narinas em direção ao topo da cabeça. Entretanto, há uma raridade excepcional de esqueletos de cetáceos em rochas do Oligoceno, o período geológico seguinte ao Eoceno, e isso tem dificultado muito os esforços para compreender a evolução da força de natação dos cetáceos. No Eoceno, a natação ainda era controlada parcialmente pelas patas traseiras, mas com o tempo ela passa a ser exercida exclusivamente pela cauda robusta.

Em 2020 o pesquisador Robert W. Boessenecker, junto com outros colegas, publicaram a descrição de uma nova espécie de um raro golfinho fóssil de grande porte, encontrado em estratos do Oligoceno do sul da Califórnia (E.U.A). Materiais deste animal já eram conhecidos desde o século 19, mas eram muito fragmentados, o que impedia que pesquisadores conhecessem melhor a espécie. Boessenecker e colegas descobriram, na década de 1990, um espécime surpreendentemente bem preservado, ainda que parcial, que permitiu não só batizarem adequadamente o animal (Ankylorhiza tiedemani), como também estudarem a evolução de algumas características transicionais pouco conhecidas dos cetáceos.

Ankylorhiza tiedemani possuía diversas características compartilhadas entre as baleias e golfinhos, o que deu aos cientistas pistas preciosas sobre a evolução destes grupos. O tamanho e outras características do corpo animal indicam que ele era um predador ativo, de natação rápida, que dominou as águas do seu tempo, ocupando um nicho semelhante aos das grandes orcas atuais.

Esqueleto de Ankylorhiza tiedemani (BOESSENECKER et al., 2020).

O primeiro material descrito para essa espécie foi um crânio muito incompleto recuperado por volta de 1880, que, na época, foi atribuído ao gênero Squalodon. Com a descoberta do esqueleto mais completo, descrito por Boessenecker e colegas em 2020, novas análises foram feitas e descobriu-se que, na verdade, o material pertencia a um novo gênero, batizado de Ankylorhiza. A. tiedemani é considerado, até o momento, o maior Odontoceto do Oligoceno, com aproximadamente 4,8m de comprimento, tamanho não superado até o Mioceno, quando aparecem no registro fossilífero os primeiros grandes cachalotes.

A. tiedemani possui o crânio e mandíbula robustos, com uma dentição simplificada quando comparada com os basilossaurídeos, grupo de cetáceos mais antigos, que tinham os dentes cheios de cristas e pequenas pontas acessórias. As características dentárias de A. tiedemani indicavam que ele se tratava de um caçador com elevada força de mordida, semelhante às encontradas nos primeiros cachalotes. Seus dentes da parte frontal são um mistério, pois possuem um ângulo estranho de inserção no crânio. Eles apontam para frente, o que indica que podem ter sido utilizados para competição entre indivíduos do mesmo sexo, como fazem as baleias-bicudas atuais, ou empregados na captura e abate de presas.

Baleia-bicuda (Ziphius cavirostris). Nos machos adultos podem ver-se dois dentes na ponta do maxilar inferior que estão orientados para a frente. Foto de Eveha CC BY 3.0.

As nadadeiras peitorais de A. tiedemani possuem várias características derivadas, incluindo ossos longos (úmero, rádio e ulna) mais curtos quando comparados com os basilossaurídeos, porém, mais alongados quando comparados com os Odontocetos atuais. Suas nadadeiras e coluna vertebral também possuem características intermediárias, a maioria mais próxima de outros odontocetos basais, mas com algumas correlações com os misticetos. Isso coloca a espécie próxima à base da árvore evolutiva dos odontocetos. 

Relações filogenéticas de Ankylorhiza tiedemani (BOESSENECKER et al., 2020).

A mobilidade de A. tiedemani seria semelhante à das falsas-orcas e orcas atuais, indicando uma natação reforçada, mais poderosa do que a dos basilossaurídeos (formas mais basais) de porte semelhante. Isso sugere que a espécie tinha velocidade suficiente para perseguir outros cetáceos, sirênios, tartarugas, aves marinhas, tubarões e outros peixes contemporâneos, incluindo esses organismos em sua dieta potencial.

A. tiedemani, finalmente, trouxe um pouco de luz sobre como diversas adaptações convergentes estavam presentes em odontocetos e misticetos basais, principalmente no que diz respeito a sua mobilidade. Futuras descobertas de espécimes mais completos ou ainda de novas espécies provenientes dos mesmos estratos geológicos podem ser chave na compreensão da evolução de mais aspectos da locomoção dos cetáceos modernos. Essas descobertas também podem auxiliar na elucidação de mais detalhes sobre como se deu a divergência entre baleias e golfinhos, um evento evolutivo fascinante e ainda pouco compreendido, que se deu nos mares do final do Eoceno e do início do Oligoceno.

Referência:

BOESSENECKER, Robert W. et al. Convergent evolution of swimming adaptations in modern whales revealed by a large macrophagous dolphin from the Oligocene of South Carolina. Current Biology, v. 30, n. 16, p. 3267-3273. e2, 2020.

A origem dos pterossauros

Hoje (quarta-feira 9/12/2020), acaba de ser publicado um trabalho que traz informações importantes para a compreensão de um grande enigma da paleontologia: a origem dos pterossauros, répteis voadores que dominaram os céus durante a Era Mesozoica.

O trabalho foi publicado na revista Nature e conta com a participação de alguns cientistas brasileiros, que ajudaram a investigar em detalhes um grupo de pequenos répteis que viveu durante o Período Triássico, os lagerpetídeos.

A origem dos pterossauros sempre foi um daqueles problemas cabeludos da Paleontologia. Os pterossauros, para quem não conhece ou não se recorda, são aqueles répteis voadores com asas membranosas, que viveram durante a chamada “Era dos Dinossauros”, intervalo do tempo que se estende de 251 à 66 milhões de anos atrás.

O problema com os pterossauros é que seus fósseis mais antigos (que tem cerca de 208 milhões de anos), já apresentam características tão diferenciadas, que é difícil traçar a origem evolutiva do grupo. Eles já apresentam, por exemplo, dedos das mãos hiper-alongados, crânio super modificado e diversas outras características derivadas muito bem adaptadas para o voo. A comparação com outros grupos de répteis que viveram no mesmo período é bastante difícil, pois não temos registros de fósseis de organismos com características intermediárias. Logo, descobrir onde o grupo se encaixa na árvore da vida tornou-se um desafio.

Diversos grupos independentes de cientistas têm se debruçado sobre a questão ao longo do tempo. Os resultados específicos são bastante contrastantes, mas em uma coisa, pelo menos, temos concordado, eles pertencem a um grupo chamado de Archosauromorpha, que inclui, por exemplo, os dinossauros e os crocodilos atuais. É um grupo muito amplo. Isso serve para você entender a gravidade da questão.

Há muita discordância sobre em que ponto exato dentro dos Archosauromorpha se encaixam os pterossauros. Alguns pesquisadores sugerem que eles teriam derivado de Archosauromorpha basais. Outros, que eles são parentes bem mais próximos dos dinossauros, derivados de avemetatarsálios basais próximo aos lagerpetídeos. Aí entra o estudo publicado hoje.

Arte de Rodolfo Nogueira.

O estudo publicado hoje na revista Nature é assinado por 18 autores, entre eles os brasileiros Mário Bronzati, Sergio F. Cabreira, Lúcio Roberto da Silva e Max Langer. O que os 18 pesquisadores fizeram foi investigar mais a fundo um grupo específico de pequenos répteis arcossauromorfos do Período Triássico (cerca de 237 a 210 milhões de anos atrás), conhecidos como lagerpetídeos. A equipe analisou não apenas detalhes da aparência externa do esqueleto desses organismos, como utilizou também a tecnologia de tomografia computadorizada para observar dentro de seus ossos. Mais especificamente, dentro do crânio.

Os lagerpetídeos viveram onde hoje é a América do Sul, América do Norte, África e Madagascar. Durante o Triássico, estas massas de terra estavam unidas, formando o supercontinente Pangea. Aqui no Brasil, fósseis de lagerpetídeos são encontrados apenas no Rio Grande do Sul, em rochas da Bacia do Paraná.

Um exemplo de lagerpetídeo brasileiro é Ixalerpeton polesinensis, um animal com cerca de 40 cm de comprimento e 15 centímetros de altura, descrito em 2016. Seu fóssil foi encontrado no município de São João do Polêsine, RS. Ixalerpeton é uma das espécies de lagerpetídeos incluída no estudo. Ele tem preservado parte de sua caixa craniana, o que permitiu aos pesquisadores reconstruir o cérebro e ouvido interno do animal.

Fóssil de Ixalerpeton polesinensis (Foto fornecida pelos autores do estudo)

Outras espécies de lagerpetídeos foram analizadas, como Lagerpeton chanarensis, da Argentina, Dromomeron romeri e Dromomeron gregorii, dos E.U.A. e Kongonaphon kely, de Madagascar. Até pouco tempo atrás, lagerpetídeos eram conhecidos apenas com base em ossos das pernas e do quadril (que se preservam mais facilmente nesse grupo), mas descobertas mais recentes têm revelado mais detalhes sobre a anatomia desses animais, como a aparência do crânio, coluna e membros anteriores.

Os pesquisadores reuniram, então, esses fósseis e fizeram um estudo anatômico comparativo, avaliando diversas características destes animais e comparando-as com de outros Arcosauromorpha. A análise filogenética resultante do estudo (uma forma matemática de análise de parentesco) revelou grandes semelhanças anatômicas entre os lagerpetídeos e os primeiros pterossauros. Apontou, inclusive, a existência de um grupo independente, que incluiria ambas as linhagens, chamado de Pterosauromorpha.

Filogenia calibrada no tempo para Archosauria (Ezcurra et al. 2020).

No trabalho são destacadas várias características únicas compartilhadas apenas por pterossauros e lagerpetídeos, incluindo, por exemplo, alongamento dos ossos do antebraço e das mãos. O parentesco muito próximo surpreendeu bastante, pois anteriormente pensava-se que lagerpetídeos deveriam ser mais aparentados aos silesaurídeos e dinossauros. Assim, o atual estudo estabelece um marco importante para o entendimento da origem dos pterossauros.

Outro resultado fascinante do estudo publicado hoje, envolve a biologia dos lagerpetídeos. Algumas características anatômicas indicam adaptações a um estilo de vida bastante ágil. As análises com tomografia computadorizada e reconstrução do cérebro e ouvido interno desses animais, por exemplo, demonstraram que eles tinham sistemas sensoriais típicos de organismos capazes de movimentos rápidos da cabeça e bom controle do movimento dos olhos e do pescoço. Adaptações como essa são observadas em organismos voadores e/ou arborícolas da atualidade. Talvez os lagerpetídeos utilizassem essa sua característica para a captura de presas ágeis, como insetos. O que é reforçado pela anatomia dos seus dentes.

Dentário (osso anterior da mandíbula) direito do lagerpetídeo Ixalerpeton polesinensis do Triássico do Brasil. Foto fornecida pelos autores do estudo.

Se comparado ao sistema sensorial dos pterossauros, lagerpetídeos tinham basicamente as mesmas adaptações no cérebro e ouvido interno. Isso pode sugerir que características sensoriais vantajosas para o voo evoluíram antes mesmo do voo em si nos Pterosauromorpha (uma pré-adaptação).

Outro ponto interessante é o formato das garras das mãos dos lagerpetídeos, bastante curvadas, o que indica uma função diferenciada dos membros anteriores. Os autores sugerem que elas podem ter sido selecionadas devido a um estilo de vida arborícola (para ajudar a escalar) e/ou utilizadas para a aquisição de presas. O que é interessante , pois pode sugerir um cenário em que o voo nos pterossauros teria evoluído como uma vantagem para se mover de uma árvore para a outra.

Reconstituição em vida do lagerpetídeo Ixalerpeton polesinensis, do Triássico do Rio Grande do Sul, com estilo de vida arborícola. Arte de Rodolfo Nogueira.

Embora este estudo tenha demonstrado um parentesco entre lagerpetídeos e pterossauros, muitas questões ainda permanecem. Entre elas, talvez a mais perturbadora ainda seja como a principal característica dos pterossauros, as asas, evoluíram. Pode parecer frustrante não ter todas as respostas de uma vez, eu sei. Mas estamos chegando cada vez mais perto. Este estudo nos aproxima um pouco mais da “solução” do grande enigma. Pense pelo lado bom: pelo menos, agora sabemos melhor onde procurar respostas!

Nesta sexta-feira, dia 11/12, às 19h, vamos bater um papo ao vivo no nosso canal do Youtube com um dos autores do estudo. Ative o lembrete para não perder:

Veja o vídeo de divulgação do artigo:

Referência:

Ezcurra, M. D. et al. 2020. Enigmatic dinosaur precursors bridge the gap to the origin of Pterosauria. Nature. https://www.nature.com/articles/s41586-020-3011-4

Leia também:

Padian, K. 2020. Closest relatives found for pterosaurs, the first flying vertebrates. Nature https://www.nature.com/articles/d41586-020-03420-z

Krakatoa em atividade: é o fim do mundo?

Texto de Letícia Freitas Guimarães

A erupção do Anak Krakatau na noite de 10 de abril causou alvoroço nas redes sociais. Notícias falsas, alarmistas, vídeos de erupções passadas e até apofenia astrológica inundaram as redes. Mas por que esta erupção não deveria nos espantar?

O Anak Krakatoa (Anak Krakatau, em Indonésio) localiza-se no estreito de Sunda, entre as Ilhas de Sumatra e Java, uma região com centenas de vulcões ativos relacionados à interação entre as placas tectônicas Australiana e de Sunda (Figura 1). Este sistema faz parte do chamado Círculo de Fogo do Pacífico, uma região geologicamente muito ativa, que se estende por cerca de 40.000 km e é delimitada por zonas de convergência de placas tectônicas (Figura 2). Cerca de 75% dos vulcões ativos e 90% dos terremotos do planeta estão localizados nesta área. Não é de se espantar, então, que o Anak Krakatau seja um dos vulcões mais ativos do mundo.

Figura 1 – Imagem do Google Earth mostrando a localização do vulcão Anak Krakatau (destacado no círculo rosado) e alguns outros vulcões do arco magmático de Sunda, relacionado à subducção da Placa Australiana sob a Placa de Sunda (linha dentada amarela). A velocidade do deslocamento da Placa Australiana é informada pelas setas brancas.
Figura 2 – Mapa esquemático com as principais feições geológicas relacionadas ao Círculo de Fogo do Pacífico.

As erupções mais antigas registradas em observações históricas do sistema vulcânico de Krakatau datam do ano de 250 e, desde então, este sistema apresenta-se bastante ativo, alternando fases efusivas, isto é, com derramamento de lava, e fases explosivas, com erupções freatomagmáticas, fluxos piroclásticos e queda de cinzas (veja o Glossário no final do texto para ficar por dentro dos termos da vulcanologia).

A maior erupção deste sistema ocorreu em 1883, com um índice de explosividade vulcânica (VEI) igual a 6 (de uma escala vai até 8). Para se ter uma idéia da grandiosidade deste evento de 1883 em comparação a outros importantes eventos eruptivos do mundo veja a Figura 4b. Durante o evento de 1883, o estratovulcão Krakatau chegou a ter três condutos ativos, ou seja, três aberturas na superfície durante sua fase mais violenta (chamada de fase paroxysmal) e, após três meses deste clímax, o edifício vulcânico colapsou. Este colapso gerou um enorme fluxo piroclástico que, ao atingir o oceano, gerou tsunamis nas costas de Sumatra e Java, matando mais de 36 mil pessoas. Alguns anos depois, dentro da caldeira formada pelo colapso do Krakatau, surgiu o cone vulcânico batizado de Anak Krakatau (filho de Krakatau, em indonésio), ativo desde 1927.

Figura 3 – Sequência de fotos de atividades históricas do vulcão Anak Krakatau. A) Erupção freatomagmática de 1927; B) Erupção freatomagmática de 1930; C) Atividade eruptiva de 1979,  incluiu fase explosiva (coluna eruptiva observada na foto) e fase efusiva (derrames de lava); D) Atividade fumarólica em 1979. Os derrames de lava de coloração negra no canto direito inferior na foto são de 1975. As fotos A, B e D são do Serviço Vulcanológico da Indonésia (VSI) e a foto C é de Katia e Maurice Krafft.
Figura 4 – A) Maior erupção já ocorrida no Krakatau, em 1883. Foto cortesia da família de R. Breon; B) Diagrama comparativo entre os volumes de material vulcânico ejetado pelos grandes eventos eruptivos da história da Terra. A erupção de 1883 do Krakatau corresponde ao cubo amarelo.

As imagens que circularam na internet no dia 11 de abril correspondem, em sua maioria, à erupção de dezembro de 2018. Este evento correspondeu a uma erupção do tipo Vulcaniana de VEI 3, que gerou uma coluna eruptiva de 15 km de altura e um novo colapso do edifício vulcânico que, de novo, gerou tsunamis nas ilhas de Sumatra e Java, vitimizando mais de 400 pessoas. O sistema vulcânico mantém-se ativo desde então, com intermitente atividade sísmica (terremotos), fumarólica e erupções explosivas. A figura 5 apresenta uma sequência de imagens das atividades registradas no Anak Krakatau desde o final de 2018 até o começo de 2020. Nelas é possível ver a variação no relevo causada pelo colapso do edifício vulcânico em decorrência da erupção de 22 de dezembro de 2018.

Dentre as diversas erupções do Anak Krakatau em 2020, a erupção de 10 de abril (figura 6) foi apenas mais uma dentro deste período de atividades. Ela correspondeu à uma erupção do tipo Stromboliana (tipo de erupção de explosividade moderada), com coluna eruptiva que atingiu cerca de 500 m de altura. Segundo informações de Serviço Vulcanológico da Indonésia:

“…os gases emitidos compõem-se majoritariamente de vapor d’água, os terremotos e deformação no solo são insignificantes, indicando que ainda existe suprimento de material magmático em reservatórios rasos e não há alteração (aumento) de ameaças“.

A Instituição manteve o alerta de risco no nível II de uma escala que varia de I a IV, sendo IV o nível de maior risco. O acesso em um raio de 2 km do vulcão está proibido por enquanto.

Figura 5 – A) Sequência de fotos mostrando a atividade vulcânica e a variação do relevo do Krakatau entre Dezembro de 2018 e Janeiro de 2019. B) Vista do Krakatau em Outubro de 2018. O sombreado vermelho corresponde à forma do vulcão em Novembro de 2019, após o colapso do edifício vulcânico em decorrência da erupção de 22 de dezembro de 2018. C) Imagem do GFZ Potsdam mostrando o formato do Krakatau após a erupção de 22 de dezembro de 2018. A linha tracejada preta mostra a antiga forma do edifício vulcânico enquanto a linha tracejada branca indica o plano de deslizamento do edifício durante o colapso.
Figura 6 – Imagens do Serviço Vulcanológico da Indonésia (VSI) da erupção da noite de 10 de abril de 2020.

Outros vulcões também encontram-se em atividade na região, como o Karangetang, Merapi, Kerinci, Sangeang Api, Semeru, Ibu e o Dukono. Alguns destes vulcões (como o Merapi, o Kerinci e o Sangeang Api) estão relacionados ao arco vulcânico de Sunda, o mesmo arco vulcânico onde se localiza o Anak Krakatau (representado na figura 1). Deste modo, a erupção destes vulcões está associada, uma vez que a geração do magma que os alimenta deve-se ao mesmo processo geológico ocorrendo no mesmo contexto. O magma gerado em zonas vulcânicas é armazenado em grandes reservatórios chamados de câmaras magmáticas, que podem ter tamanho e forma bastante variados. Estes grandes reservatórios são significativamente mais volumosos do que sua expressão em superfície (os vulcões). Em zonas de regime tectônico convergente (isto é, onde as placas tectônicas se chocam) com formação de arcos vulcânicos, um mesmo reservatório/uma mesma câmara magmática pode alimentar diferentes vulcões ou, ainda, diferentes reservatórios podem estar interconectados. Processos de recarga do reservatório magmático e abalos sísmicos são alguns dos fatores que atuam como gatilhos de erupções. Sendo tais processos recorrentes em regiões tectonicamente ativas, é comum que diversos sistemas vulcânicos estejam ativos simultaneamente. O vulcão Karangetang localiza-se no arco Sangihe, enquanto que os vulcões Ibu e Dukono localizam-se no arco Halmahera. Embora não estejam geneticamente vinculados aos vulcões do arco de Sunda, todos estes sistemas são gerados pelo mesmo processo geológico, apenas ocorrendo em diferentes localidades. Que tal navegar pelo Google Earth e descobrir os vários sistemas vulcânicos da região? Basta clicar AQUI.

GLOSSÁRIO GEOLÓGICO E VULCANOLÓGICO – Entenda os termos utilizados pelos vulcanólogos:

Arco vulcânico: cadeia de vulcões que pode se estender por centenas a milhares de quilômetros cuja formação está relacionada a uma zona de subducção. O arco se desenvolve acima desta zona e pode ser do tipo oceânico (onde ocorre interação entre duas placas oceânicas; ex: Ilhas Aleutas, Antilhas) ou continental (interação em margem continental onde uma placa oceânica, por ser mais densa, é empurrada por debaixo de uma placa continental menos densa; ex: Andes)

Cone vulcânico: monte cônico íngreme formado pela acumulação de material vulcânico ejetado em (sucessivas) erupções.

Depósito de queda de cinzas: depósitos formados pela queda de material vulcânico finamente particulado (cinzas vulcânicos). As cinzas são ejetadas na atmosfera e, por serem pouco densas, sobrem formando uma coluna eruptiva que se dispersa.

Erupção freatomagmática: erupção explosiva que ocorre devido a interação do magma com água.

Erupção Stromboliana: tipo eruptivo de explosividade moderada onde gases e “coágulos” de lava incandescente de baixa viscosidade são ejetados. Recebe este nome por ser a erupção típica do vulcão Stromboli, na Itália.

Erupção Vulcaniana: tipo eruptivo de explosividade moderada a alta onde gases e cinzas vulcânicas são ejetados e formam colunas eruptivas que se expandem rapidamente. Recebe este nome por ter sido primeiramente descrita na ilha de Vulcano, na Itália.

Estratovulcão: Cone vulcânico de relevo bastante íngreme formado pela alternância de, majoritariamente, depósitos piroclásticos (provenientes de erupções explosivas) e, subordinadamente, derrames de lava viscosa. A composição química destes depósitos pode variar, sendo as composições mais silícicas (mais viscosas) mais comuns. Comumente, o formato cônico torna-se mais íngreme em direção ao cume, onde encontra-se uma cratera. Correspondem ao tipo mais comum de vulcão (cerca de 60% dos vulcões terrestres) e ocorrem principalmente nos limites convergentes de placas.

Fase paroxysmal: estágio mais violento (clímax) do ciclo eruptivo, no qual toda a cavidade da cratera encontra-se aberta, proferindo uma erupção particularmente violenta.

Fluxo Piroclástico: produto mais perigoso e destrutivo do vulcanismo explosivo. Formam avalanches de gases e material vulcânico de tamanho variado (desde muito fino – cinzas – até blocos de rocha em escala métrica) que resultam em um fluxo de baixa viscosidade e altas temperaturas (podendo variar de 100°C a 700°C) que se move muito rápido

Índice de Explosividade Vulcânica (VEI): escala numérica (logarítmica) que mede a explosividade de erupções vulcânicas. Varia de 0 (eventos não explosivos, menos de 10000 m3 de material vulcânico ejetado) a 8 (eventos muito grandes ou mega-colossais, com volume de material vulcânico ejetado superior a 1000 km3 e altura da coluna eruptiva acima de 25 km.

Zona de subducção: região de tectônica convergente onde uma placa (mais densa) é empurrada por debaixo de outra.

Referências

https://volcano.si.edu/volcano.cfm?vn=262000

https://vsi.esdm.go.id/index.php/gunungapi/aktivitas-gunungapi/3038-press-release-aktivitas-gunungapi-anak-krakatau-11-april-2020

https://volcano.si.edu/gvp_currenteruptions.cfm


Letícia Freitas Guimarães é geóloga, PhD em Petrologia pela Universidade de São Paulo (USP). Desenvolveu sua pesquisa nas rochas vulcânicas silícicas da Província Magmática do Paraná, trabalhando com análises geoquímicas e texturais quantitativas. Atualmente colabora na elaboração de um ranking de risco vulcânico para os vulcões da América Latina. É co-fundadora e diretora de relações acadêmicas na Associação Brasileira de Mulheres nas Geociências (ABMGeo) e colabora na página de divulgação científica dos pós-graduandos do IGc-USP (Instagram @divulgageologia).

Gostaríamos de agradecer sinceramente a Letícia por ter disponibilizado o seu tempo e aceitado o convite de escrever para o nosso blog. Como vocês puderam ver, não é “o fim do mundo”… Pelo menos por enquanto ;).

Sobre penas e escamas: a nova roupa do rei

Recentemente uma nova publicação causou uma acalorada discussão entre amantes dos dinossauros na internet. Trata-se de um assunto muito mais polêmico que mamilos. Claro, só poderíamos estar falando de PENAS em dinossauros. Ou talvez, nesse caso, a ausência delas.

Polemica

No início do mês Phill Bell e colaboradores, incluindo os Phill Currie, Robert Bakker e Pete Larson (alguns paleontólogos de renome na área), publicaram um artigo na revista Biology Letters intitulado Tyrannosauroid integument reveals conflicting patterns of gigantism and feather evolution, ou, traduzindo: “O integumento de tiranosauróides revela um padrão conflituoso entre gigantismo e a evolução das penas”. Esse artigo foi amplamente noticiado pela mídia geral e foi justamente a causa de uma grande reviravolta na internet. Em especial, entre fãs de dinossauros (e, mais significativamente,  entre aqueles fanáticos por Jurassic Park).

Obviamente, esse foi mais um caso em que a mídia leiga deitou e rolou. Dinossauros… tiranossauro… e penas. Ingredientes mágicos pra escrever besteiras vender notícias/atrair leitores! Um monte de gente que simplesmente não entende nada desses assuntos resolveu escrever sobre isso e pipocaram manchetes como: “O Tiranossauro não tinha penas!”, “Tiranossauro era coberto de escamas, como um lagarto” ou “Jurassic Park estava certo!”. É claro que o corpo das notícias não foi melhor do que isso.

tyrannosaurus-rex-conway-1024x1024Um efeito em cadeia teve início e monte de outras pessoas prontamente compartilhou (sem ler, claro) nas redes sociais a notícia. Uma parte dessas mesmas pessoas, então, começou a advogar a manchete jornalística como a descoberta paleontológica do ano e a verdade definitiva sobre os tiranossauros.

Quando abri minha linha do tempo no Facebook, ela se parecia com isso:
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Depois de me inteirar sobre o assunto, mais uma vez lamentei sobre como uma divulgação mal feita de um resultado de estudo científico pode ser danosa. Um artigo tão legal, sendo mal compreendido e passando a ser usado quase como um “argumento bíblico” por algumas pessoas que não querem, de forma alguma, se desapegar de ideias ultrapassadas. Foi um verdadeiro desfile de falácias. E é por isso que viemos tentar esclarecer um pouquinho esse assunto!

Primeiramente, não podemos deixar de falar, que no mesmo dia que o artigo de Bell e colaboradores foi publicado, um outro artigo magnífico sobre um filhote de ave (Enanthiornithine) do Cretáceo preservado em âmbar de Myanmar saiu do prelo no periódico ‘Gondwana Research‘. Um artigo de grande impacto no meio paleontológico, que passou praticamente despercebido pela mídia e consequentemente, o público geral. Uma pena (me perdoe o trocadilho).

Para não propagar a injustiça, seguem aqui algumas fotos e o link do artigo para quem tiver interesse em ler sobre o assunto:

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Agora, quanto às penas em tiranossauros, é importante começar desde já dizendo que, de tudo que o artigo diz, a única coisa que ele NÃO diz é que tiranossauros não tinham penas. Pronto, falei. Pois é, poderíamos encerrar a postagem aqui.

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O que o artigo trás, na verdade, é a descrição formal de algumas impressões de pele com evidências de escamas em certas partes do corpo de diferentes espécies de tiranossaurídeos (incluindo Tyrannosaurus rex, Daspletosaurus, Tarbosaurus, Gorgosaurus e Albertosaurus) e, a partir disso, os autores discutem a possibilidade de uma evolução paralela dessas espécies gigantes mais tardias, em relação às espécies de tiranossauróides emplumados mais basais (considere aqui os penosos asiáticos Yutyrannus e Dilong – clique nos nomes para acessar os artigos originais com imagens dos fósseis). Basicamente, o que os autores argumentam, é que as espécies tardias  (a maior parte de depósitos da América do Norte) não teriam uma extensa cobertura  de penas como os tiranossauróides basais chineses (NÃO QUE ELES NÃO POSSUIAM PENAS!). A justificativa principal do artigo é que a evolução do gigantismo poderia ter desfavorecido a manutenção de uma extensa cobertura de penas em Tyrannosaurus rex, Daspletosaurus, Tarbosaurus, Gorgosaurus e Albertosaurus. Os autores justificam sua hipótese alegando uma suposta redução na importância das penas na manutenção de calor corpóreo devido à:

1) Homeotermia inercial por gigantismo (i.e. inércia térmica);

2) Uma hipotética atividade metabólica mais alta em algumas espécies tardias ou;

3) A ocupação de ambientes com pressões seletivas distintas. As espécies asiáticas mais basais, por exemplo, habitavam regiões mais florestadas.

Todas argumentações muito pertinentes, que implicam necessariamente na reversão (ou modificação) de um caráter basal do grupo, que É a presença de uma extensa cobertura de penas (veja a figura abaixo). Os autores deixam em aberto a questão sobre se as escamas de espécies mais derivadas seriam ou não produto de uma modificação das penas primitivas observadas em Yutyrannus e Dilong, já que as escamas em Aves atuais não são homólogas às escamas ‘reptilianas’ (ou seja, não têm a mesma origem embrionária), mas sim são resultado de penas modificadas.

Relações de parentesco entre Yutyrannus, Dilong e Tyranosauridae.
Relações de parentesco entre Yutyrannus, Dilong e Tyranosauridae.

Os autores concluem o artigo da seguinte forma:

“Our results, therefore, reveal an intriguing counterintuitive pattern between size and integumentary evolution within Tyrannosauroidea that can only be tested by future fossil discoveries.” – “Nossos resultados, portanto, revelam um intrigante padrão contraintuitivo entre tamanho e evolução tegumentar dentro de Tyrannosauroidea que só pode ser testado por futuras descobertas de fósseis.”

A última frase resume tudo. Uma proposta que somente poderá ser testada com futuras (e melhores ou mais completas) descobertas de fósseis.

Ótimo. Agora que ficou claro tudo o que o artigo quer dizer e aquilo que ele não quer dizer, existem algumas outras coisas que podem ter sido mal interpretadas nele. A primeira, e mais importante, é a imagem sobre as impressões de pele com escamas (figurada alguns parágrafos acima). A imagem dá a impressão – errada! – de que as regiões ‘escamosas’ sinalizadas foram encontradas todas em um mesmo indivíduo/espécime ou que foram encontradas em diferentes fósseis de uma mesma espécie (no caso, como amplamente argumentado por quem não leu o artigo direito: Tyrannosaurus rex). Mas não, ela reúne todas as evidências de impressões de peles das VÁRIAS espécies citadas no texto (veja esta imagem que demonstra mais honestamente o que conhecemos sobre o tegumento de Tyrannosaurus rex, Tarbosaurus e Albertosaurus, respectivamente – de cima para baixo).

2838737845_fa89d35c4a_zSão conhecidas apenas pequenas áreas preservadas de pele para cada espécie, o que nem de longe justifica que o padrão escamoso observado possa ser extrapolado para o corpo inteiro do animal/dos animais. Desde quando, por exemplo, a imagem ao lado seria uma justificativa para avestruzes serem escamosos?

A ausência de penas em algumas partes do corpo do animal não é uma evidência suficiente para afirmarmos que todo o animal era (ou a maior parte dele era) escamoso.

Agora, o oposto (ou seja, que penas estavam presentes nesses organismos, mesmo que ainda não tenhamos encontrado evidências diretas da sua presença) se pode afirmar com certo embasamento lógico. Por quê?!

É importante compreender um princípio básico da Ciência, aqui adaptado à Biologia Evolutiva: é mais parcimonioso supor que um caracter (no caso, penas) se manteve ao longo da evolução de um grupo de organismos, do que que ele tenha sido perdido, revertido ou alterado em linhagens sucessivas. Da mesma forma, por inferência com base nos parentes mais proximamente relacionados, – mais basais ou derivados – (phyllogenetic bracketing), é mais parcimonioso afirmar que as penas estavam presentes em Tyrannosauridae do que que estivessem ausentes.

Não vou nem me estender muito, mas ainda existem ainda outras questões não discutidas no artigo, como a ação de aspectos tafonômicos, que causam desvios preservacionais no registro fossilífero. Inúmeras adversidades naturais (ação de decompositores, exposição prolongada da carcaça, aspectos geoquímicos da fossilização, etc.) poderiam ter desfavorecido a preservação de penas. Os tipos de depósito em que as espécies mais tardias (de Tyrannosauridae) são encontradas, são bastante diferentes do de Dilong e Yutyrannus, que pelas condições de preservação excepcionais pode ser considerado um lagerstätte.

Aos paleobiólogos interessa ainda investigarem possíveis variações ontogenéticas (é provável que em estágios mais juvenis, Tyrannosauridae tivessem uma cobertura mais extensa de penas); e geográficas (espécies de latitudes mais altas apresentariam esse mesmo padrão sugerido no artigo?).

Mais uma vez: o que o artigo de Bell e colaboradores quis dizer, apenas, é que a cobertura de penas nas espécies de Tyrannosauridae citadas no artigo (Tyrannosaurus rex, Daspletosaurus, Tarbosaurus, Gorgosaurus e Albertosaurus) provavelmente seria mais restrita do que em espécies mais basais, de Tyrannosauroidea, e outros Coelurosauria. Não  que elas estivessem definitivamente ausentes! Aceitem: a presença de penas (seja lá em qual extensão pelo corpo) em Coelurosauria (Eumaniraptora, Oviraptorosauria, Therezinosauroidea, Alvarezsauridae, Ornithomimosauria, Compsognathidae e Tyrannosauroidea) já não é mais um assunto em discussão. É um fato amplamente aceito por paleontólogos especialistas em dinossauros.

Fãs de Jurassic Park, por favor, não deixem a emoção sobrepor a razão! E aos outros fãs de dinossauros: leiam sempre os artigos originais ou procurem fontes confiáveis de informação.

Fanboys, vocês ainda não se livraram do T. rex com penas...
Fanboys, vocês ainda não se livraram do T. rex com penas… Arte de Raul Martin.

Algumas leituras adicionais sobre essa questão:

T. rex, Feathers, Scales, and Science
Prejudices skin in the evolution of Tyrannosauridae
Those scales are scales?

Revenge of the scaly Tyrannosaurus 

Não deixe de assistir também o vídeo do nosso colega Pirulla sobre o assunto:

Coleções informais de fósseis

Hoje tropecei nesta notícia, de um senhor já conhecido por sua coleção particular de fósseis na região de Cruzeiro do Sul, no Acre (clique na imagem para ler a notícia): Captura de Tela 2017-06-06 às 14.14.24

O que me fez refletir sobre as coleções informais de fósseis. Devo admitir, que essas são muito mais comuns pelo Brasil a fora do que a gente imagina e isso demanda uma discussão aberta sobre o assunto e não uma “varrida pra debaixo do tapete”.

Abaixo segue uma breve reflexão sobre o caso específico do Sr. Renato Bezerra, retratado na notícia. Procurei atentar para os dois lados da balança, mas, claro, como paleontóloga, sinto a necessidade de esclarecer qual o problema (para a sociedade e a ciência) envolvido nisso.

É polêmico e muito difícil lidar com situações assim. É necessário sempre usar a parcimônia e a lei do bom senso, principalmente pelo fato do Sr. Renato Bezerra ter começado suas atividades há muitos anos e hoje ser um senhor de idade. Certamente, Sr. Renato não reuniu os fósseis por maldade ou ganância. Sua intenção, acredito que posso afirmar, não era vender ou enriquecer com isso. No fundo, ele é um curioso e tem “alma” de cientista (ou pelo menos gostaria de ter), assim como muitos de nós. O que acontece, apenas, é que ele não teve preparo e/ou conhecimento de causa para compreender que o melhor lugar para um fóssil estar é na mão de paleontólogos, em um instituto de pesquisa.

Uma coisa é certa: do jeito que os fósseis estão acondicionados (veja a foto na notícia), eles NÃO podem ficar. Precisam ser curados, precisam ser cuidados (ter um repositório adequado, proteção, etc.). Estamos no século XXI, fóssil não é mais só peça de exposição ou objeto de curiosidade. Fóssil é, sobretudo, informação paleobiológica e paleoecológica (é um pedaço da história da vida no planeta), e precisa ser estudado! Fóssil tem que ter dados de coleta, coleta controlada, identificação adequada e, sobretudo, acesso irrestrito a pesquisadores. Colecionar fósseis implica em problemas sérios como esses: você tem a peça, não sabe direito o que é, de onde saiu, qual era a sua associação, qual o seu contexto, além de ela ficar fechada para toda (ou pelo menos grande parte) da comunidade acadêmica. É um objeto curioso, sem história nenhuma, que não contribui em nada. Fósseis bons já são raros, aí acabam nesses becos sem saída.

É urgente discutir melhor a legislação sobre fósseis. E o que fazer em casos como esse. Proibir? Liberar? Fiscalizar? Melhor fiscalizar? Mais inteligentemente fiscalizar? Aproximar? Afastar? Reprimir? Auxiliar? Orientar?

A coleção do Sr. Renato é uma coleção importante. No mínimo, deveria ser avaliada cuidadosamente por um paleontólogo especialista no estudo dos táxons envolvidos (aparentemente a maioria é megafauna, do Mioceno ao Pleistoceno, alguns fósseis raros) e os fósseis de relevância científica (possíveis novos táxons, etc.) resgatados para uma instituição competente de pesquisa, ou então devidamente curados, para garantir a sua preservação a longo prazo. No último caso, que seja garantida pelo menos a sua exposição ao público (como deseja o senhor), para que não se tornem peças de absoluto inúteis. Assim, pelo menos, mesmo como fósseis vazios, sacrificados pela vaidade e/ou egoísmo humano (ainda que na sua mais ingênua intenção), eles poderiam servir ao nobre propósito de instruir a população sobre a importância dos fósseis e como deveríamos tratar o nosso patrimônio fossilífero. Um sacrifício que se faz com uns, mas é para salvar outros mais.

E você, qual a sua opinião?