Publicadas hoje na revista Nature Communications duas novas espécies de anfíbios fósseis do Brasil. O estudo também abre uma nova janela para compreensão de como eram os ecossistemas do Nordeste há 278 milhões de anos e amplia o entendimento sobre a diversidade e dispersão de alguns grupos de organismos fósseis.

Resultado de uma grande contribuição internacional, com participação do pesquisador Juan Carlos Cisneros da Universidade Federal do Piauí (UFPI), o artigo publicado hoje na revista Nature Communications trás várias grandes contribuições para a Paleontologia. As primeiras são de grande relevância para a paleontologia nacional, com a adição de duas novas espécies ao “Bestiário Fóssil” do Brasil e a expansão do conhecimento sobre a paleontologia do Nordeste. As outras são de importância internacional, já que o estudo ajuda a preencher uma lacuna no conhecimento sobre os organismos que viveram no Hemisfério sul durante o período Permiano (entre 300 e 250 milhões de anos atrás) e também amplia o entendimento sobre a diversidade e dispersão de alguns grupos de organismos fósseis.

Timonya anneae e Procuhy nazariensis foram duas espécies de animais muito semelhantes à salamandras. Ambas espécies tinham hábitos essencialmente aquáticos e viveram há mais de 270 milhões de anos no que hoje é a região leste do Maranhão e o estado do Piauí. Timonya recebeu seu nome em homenagem ao município de Timon, no Maranhão, onde foi encontrada. O organismo era de pequeno tamanho e tinha o o corpo alongado e esguio como de uma enguia. Diversos espécimes em diferentes estágios de desenvolvimento foram encontrados e puderam ser estudados detalhadamente, inclusive com o uso de tomografias computadorizadas. Procuhy nazariensis, por sua vez, foi encontrado no município de Nazária, próximo à Teresina, no Piauí. Essa espécie era era um pouco maior apenas, tendo sido batizada na língua timbira, nativa do Maranhão, Piauí e Tocantins. Seu nome significa “sapo de fogo”, em alusão à Formação Pedra de Fogo, subunidade da Bacia sedimentar do Parnaíba, onde seus restos foram recuperados.

A Formação Pedra de Fogo é de onde provêm todos os fósseis do estudo e já era conhecida dos paleontólogos brasileiros pelos abundantes achados de troncos petrificados, muitos dos quais afloram dentro da cidade de Teresina, às margens do Rio Poti. Essa unidade geológica ganhou esse nome devido à elevada ocorrência de sílex, rocha muito usada para produzir fogo.

Até o momento, pouco se conhecia sobre as espécies de animais que ocorriam na Formação Pedra de Fogo, ou seja, que teriam habitado o Nordeste do Brasil durante o período Permiano. De acordo com o paleontólogo da UFPI Juan Cisneros, agora é possível ter um panorama muito mais detalhado sobre vida naquele tempo, “sabemos que no Permiano havia uma antiga floresta, que era parte de um bioma de lagos alcalinos, com uma fauna dominada por anfíbios.”

Além das duas espécies fósseis encontradas, restos de um anfíbio do tamanho de um pequeno jacaré e as mandíbulas de um pequeno réptil semelhante à uma lagartixa também foram recuperados. Estes organismos não puderam ser nomeados devido a qualidade e quantidade de material obtida, porém seu registro é muito significativo. Semelhanças morfológicas indicam que seus parentes mais próximos teriam vivido no Paraná, na África do Sul e também na América do Norte. O fato destas espécies terem sido registradas no Nordeste ajudam os paleontólogos a ter uma ideia sobre como estes animais se dispersaram durante o Permiano e como colonizaram novas regiões do grande paleocontinente Pangeia no passado.

“Quase todo o nosso conhecimento sobre os animais terrestres desse tempo (Permiano) é proveniente de um punhado de regiões na América do Norte e na Europa Ocidental, as quais estavam localizadas próximas ao equador,” disse o paleontólogo do Field Museum (Chicago, EUA) Ken Angielczyk, um dos autores da pesquisa. “Agora finalmente temos informação sobre que tipos de animais estavam presentes em áreas mais distantes ao sul, e das suas similaridades e diferenças com os animais vivendo próximos ao equador.”

Cisneros, J. C. et al. New Permian fauna from tropical Gondwana. Nat. Commun. 6:8676 doi: 10.1038/ncomms9676 (2015).

Nossa colaboradora Lucy Souza, nessa sua segunda postagem no blog, explica conceitos básicos de “Biogeografia”, a ciência que estuda a distribuição espacial das espécies e ecossistemas ao longo do tempo. Com muito conhecimento da causa e um diálogo crítico e consciente, Lucy vai introduzir-lo a uma nova forma de enxergar o mundo:

“Todos aqueles que se dedicam à natureza, de forma profissional ou passional, em algum momento já se perguntou como e por que os seres vivos apresentam a distribuição geográfica que observamos. Ao longo dos séculos, milhares de naturalistas, filósofos e até mesmo religiosos se dedicaram a registrar padrões de distribuição e entender os processos que as produziram. Crianças desde cedo já demonstram esse interesse: por exemplo, quem nunca se perguntou o porquê de só haver pingüins no pólo sul e ursos polares no pólo norte? A célebre frase “Terra e Vida evoluem juntos” de autoria do botânico Leon C. M. Croizat (1894-1982), famosa por seu grande impacto na ciência, pode nos ajudar a entender essas questões. Mas afinal o que ela quer dizer? O que existe de tão poderoso por trás dessa frase? O que ela esconde em termos de metodologias e proposições de hipóteses? A resposta para tal é bastante complexa e envolve muito mais que o simples acaso ou a vontade de uma entidade superior.

Vamos nesse post desbravar um pouco sobre o misterioso universo da Biogeografia!

A base da Biogeografia foi bem fundamentada por diversos nomes famosos, como Alexander von Humboldt (1769–1859), Hewett Cottrell Watson (1804–1881), Alphonse de Candolle (1806–1893), Alfred Russel Wallace (1823–1913), Philip Lutley Sclater (1829–1913) e tantos outros nomes (para um melhor aprofundamento, sugiro a leitura do livro de Brown & Lomolino, 2006). A Biogeografia, para início da nossa conversa, é uma ciência que busca principalmente estudar a distribuição dos seres vivos no espaço e no tempo, e detectar os padrões deixados pelos mesmos. O estudo de processos como isolamento, colonização, especiação, extinção, etc, são importantes ferramentas. Como podemos perceber, trata-se de uma ciência multidisciplinar, integrativa – mas que infelizmente, possui uma grande perda de informações devido a sua essência visivelmente histórica.

Antes de tentarmos responder uma pergunta biogeográfica é fundamental que entendamos a sua origem e seu real significado, é necessário, portanto, o estudo dos aspectos filosóficos que regem tal pergunta.

A biogeografia é tradicionalmente subdividida em duas categorias (De Candolle, 1820): a Biogeografia Histórica e a Biogeografia Ecológica. A proposição de uma terceira, a Paleobiogeografia, originalmente proposta por Furon (1961) como um sinônimo da Biogeografia Histórica, porém foi rapidamente adotada por Paleontólogos, especialmente aqueles que trabalham com grupos que não tem nenhum representante atual. O termo Paleobiogegrafia foi brevemente difundindo por Lieberman (2003), num célebre trabalho que destaca a importância dos fósseis para a detecção e discussão de padrões biogeográficos. Em suma, as em três categorias se encontram melhor explicadas abaixo (sensu Brown & Lomolino, 2006):

– Biogeografia histórica: busca reconstruir a “origem” (entenda por: conquista de determinada região geográfica), dispersão e extinção dos seres vivos;

– Biogeografia ecológica: busca explicar a distribuição atual dos seres vivos levando em consideração suas interações entre organismos e ambiente;

– Paleobiogeografia: busca explicar a distribuição observada em organismos fósseis.

No entanto, hoje essas divisões são reconhecidas como claramente artificiais (Morrone, 1993, 2004; Crisci, 2001), pois sabemos que para qualquer padrão de distribuição atual, existiram fatores históricos responsáveis por moldá-los como são hoje. Assim, podemos classificar a biogeografia, incluindo todas suas subdivisões, como uma ciência que busca explicar os padrões atuais de distribuição das espécies com base em eventos históricos, que naturalmente não poderemos mais observar (bem ilustrado juntamente com seus processos na Figura 1).

Figura 1: Esquema exemplificando as possíveis hipóteses explanatórias para os padrões biogeográficos observados. Retirado de Myers & Giller, 1988.

Destrinchando um pouco mais sobre o que comentei acima e o que está ilustrado na Figura 1 podemos dizer que as ciências de modo geral (Biogeografia inclusa) buscam detectar padrões, além de explica-los por meio de processos – ou seja, a criação de hipóteses. Tais hipóteses, em geral, são divulgadas a outros cientistas que as sujeitarão a testes buscando corroborá-las ou falseá-las. Essa linha de pensamento é conhecida como raciocínio hipotético-dedutivo e foi fortemente defendida por Karl Popper (brevemente discutido em Brown & Lomolino, 2006). Embora ela seja aceita na maioria das Ciências, alguns autores como Rosen (1988) levantaram discussões acerca de sua influência na Biogeografia.

Os padrões biogeográficos observados nos indivíduos de uma determinada espécie tendem a ser explicados por uma das seguintes hipóteses explanatórias abaixo. Vale ressaltar que a compreensão e adoção de uma das formas de se designar uma espécie seja feita e explicitada antes da inferência de qualquer hipótese biogeográfica, para tal recomendo a leitura de minha postagem anterior.

Todos os indivíduos de uma espécie estão sujeitos a expressarem variações entre si que podem ou não ser passadas para seus descendentes. Quando uma população de uma determinada espécie começa a acumular em seus descendentes uma ou mais característica (origem e fixação de uma ou mais características) dizemos que tal espécie sofreu um processo anagenético de especiação, sendo, portanto, possível identificar um conjunto de indivíduos que eram caracterizados por uma característica X e chamados por espécie A e um conjunto de indivíduos que ocupam o espaço previamente ocupado pela espécie A que são caracterizados pela característica contrastiva Y e chamados por espécie B. Esse evento biogeográfico de “sucessão” de uma determinada área por espécies que se originaram via anagenese é conhecida como simpatria ou paripatria. Uma característica desse tipo de hipótese biogeográfica é que o fator preponderante não é a colonização de novas áreas e sim o efeito tempo que pode ou não ter modificado a área, mas que modificou os indivíduos de uma determinada espécie que ali residia.

Quando uma tocogenia de uma espécie, por algum motivo, se separa em duas novas e cada uma dessas tocogenias representa uma ou mais tocogenias de no mínimo uma espécie diferente, chamamos tal evento de Cladogenese, representada por uma dicotomia em um cladograma. Em geral, os principais eventos que levam a tal separação na tocogenia são eventos externos a espécie e geralmente estão associados à processos físicos, como o surgimento de uma barreira (qualquer estrutura física ou climática que impeça a dispersão de indivíduos da espécie em questão). Na biogeografia o surgimento de tais barreiras é formalmente conhecido como eventos vicariantes, representados na Figura 1. Então diferente da simpatria/paripatria, a vicariância tem um grande componente espacial e também conta com o fator temporal. O fator temporal esta relacionado com o tempo de existência/permanência de tal barreira e se ela foi capaz de selecionar de forma diferenciada as populações isoladas, justificando a designação de nova(s) espécie(s).

Se os indivíduos de uma espécie possuem sua distribuição limitada por barreiras, sejam elas físicas ou não, mas que durante algum momento na história evolutiva dessa espécie essa barreira torna-se momentaneamente transponível possibilitando que uma porção desses indivíduos dispersem por tais fronteiras e colonizem novos espaços, chamamos tal processo na biogeografia de dispersão (Figura 1). Eventos dispersivos em geral são mal vistos pelos cientistas devido à dificuldade de se encontrar evidências que suportem tais hipóteses explanatórias. Portanto, são consideradas respostas chave para perguntas biogeográficas quando não se há evidências favoráveis a outros tipos de eventos, como a vicariância. Um ótimo exemplo da utilização de dispersão quando nenhuma outra hipótese parece favorável são os eventos dispersivos propostos para os macacos e roedores presentes na América do Sul. Estes teriam aqui chegado via balsas naturais que atravessaram o oceano Atlântico sul provenientes da África.

Por fim, um fator um tanto quanto negligenciado são os eventos de extinção de populações. Quando uma espécie apresenta indivíduos colonizando uma região vasta com diferentes ecossistemas e por algum motivo parte dessas populações são extintas, você cria um novo padrão distribucional e que pode levar a separação das tocogenias dessa espécie. A depender do tempo e da capacidade de re-colonização dos indivíduos dessa espécie você pode ser capaz de criar um evento de “especiação” nessas populações muito similar ao criado por eventos vicariantes. Outro padrão bastante comum causado por eventos de extinção são as distribuições disruptivas causadas por processos similares ao descrito anteriormente, só que sem a diferenciação entre as populações ou com a manutenção parcial de sua tocogenias.

Com as possíveis hipóteses explanatórias explicadas agora fica fácil entender o que Croizat quis dizer com “Terra e Vida evoluem juntos”. Como podemos observar todas explicações estão de alguma forma diretamente relacionadas a evolução dos ambientes (Terra) e o impacto que estas mudanças podem gerar nas populações. Como por exemplo, o surgimento de montanhas via tectonismo podem ser ótimos produtores de efeitos vicariantes, mas mudanças em menor escala, como a mudança de percurso de um grande rio também pode servir como barreira para inúmeras espécies. Além disso, mudanças climáticas são fatores que podem ser diretamente relacionados e eventos de extinção local ou “forçar” que tais populações se dispersem em busca de novos ambientes favoráveis. Então como Croizat bem disse a Terra esta evoluindo e influenciando diretamente à vida. O impacto dessas mudanças e as reações tomadas pelos indivíduos dessas espécies para se adaptarem as novas condições foi explicada por outra renomado pesquisador Charles R. Darwin (1809-1882) e ficou conhecida como Teoria da Seleção Natural.

Sendo assim, quando buscamos entender um padrão biogeográfico, procuramos por todos os eventos que teriam potencial para produzir o padrão de distribuição observado em determinada área. Cada espécie presente em uma área específica apresentará uma hipótese explanatória independente. No entanto, cada hipótese explanatória está relacionada a uma mesma teoria e deve ser respondida em conjunto devido ao efeito de causa comum e a capacidade de influência que cada uma delas tem para com a outra. Sendo assim, quando tentamos desvendar as causas de uma determinada distribuição em uma área X precisamos utilizar o máximo de dados possível, pois as hipóteses geradas para cada espécie individualmente é relevante para responder a pergunta feita, sejam essas favoráveis ou não as nossas respostas. Dessa forma estaremos atendendo o requerimento da evidência total e teremos mais suporte (um maior número de hipóteses relevantes) para nossas respostas.

Além disso, é fundamental que haja mais conversa entre as pessoas interessadas em desvendar tais padrões, principalmente àqueles que se consideram biogeógrafos. O desenvolvimento de novas metodologias é importante para a aquisição de novas respostas. No entanto, respostas se tornam vazias quando não há uma boa compreensão do que está sendo perguntado. Portanto, faz-se necessário que tais pesquisadores discutam mais sobre as bases filosóficas de suas ciências e entendam e discutam as formas mais corretas de se perguntar o que anseiam descobrir, para somente depois buscarem metodologias que os auxiliem na aquisição de novas respostas.

Por fim, gostaria de agradecer a minha parceira de vida Kamila L. N. Bandeira pelas idéias, discussões e revisões feitas no texto.”

Lucy Gomes de Souza

Graduada em licenciatura e bacharelado em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Uberlândia e mestre em Zoologia pelo Museu Nacional/UFRJ. Desenvolve pesquisas na área de sistemática e paleontologia, principalmente com crocodilianos fósseis e aspectos filosóficos da sistemática.

Clique aqui para ver o Currículo Lattes.

REFERÊNCIAS:
BROWN, J. H. & LOMOLINO, M. V. 2006. Biogeografia. FUNPEC – editora, 2ºed, p. 692.
Crisci, J.V. 2001. The voice of historical biogeography. Journal of Biogeography, 28: 157–168.
DE CANDOLLE, A.P. 1820. Géographie botanique. in: CUVIER, Frédéric (ed.). Dictionnaire des Sciences Naturelles. Paris: Levrault, Vol. 18, Pp. 359-422.
Furon, R. La Distribuicíon de los Seres. 1961. Trad. R. Brito. Buenos Aires – Barcelona, Nueva Col. Labor, 163 p.
Lieberman, B. S. 2003. Paleobiogeography: The Relevance of Fossils to Biogeography. Annu. Rev. Ecol. Evol. Syst., 34:51–69
MYERS, A. A. & GILLER, P. S. 1988. Analytical biogeography: an integrated approach to the study of animal and plant distributions. Chapman and Hall, London and New York, p. 576.
Morrone, J.J. 1993. Beyond binary oppositions. Cladistics, 9: 437–438.
Morrone, J.J. 2004.  Homología biogeográfica: las coordenadas espaciales de la vida. Cuadernos del  Instituto de Biología 37, Instituto de Biología, UNAM, México D.F.
ROSEN, B.R. 1988. Biogeographic patterns: a perceptual overview. In: MYERS, A. A. & Giller, P. S. (editors), Analytical biogeography: an integrated approach to the study of animal and plant distributions. Chapman and Hall, London and New York, p. 23–56.

Nossa querida colega Lucy Souza inicia a sua participação aqui no blog com uma discussão biológica que vai dar um nó na cabeça de muita gente! Entenda porque mesmo que os dinos de ‘Jurassic Park’ e ‘Jurassic World’ tivessem seu DNA 100% puro, eles ainda não seriam dinossauros.

Só para os fortes!

JURASSIC WORLD E SEUS MONSTROS DINOSSAURIANOS

Por Lucy Souza (Museu Nacional/UFRJ)

É inegável o sucesso gerado pelo livro ‘Jurassic Park’ e todos os filmes subsequentes baseados nessa obra. Afinal, quem não se admira e espanta quando monstros tão formidáveis e tão familiares aos dinossauros, saem por ai devorando pessoas e destruindo coisas? Pois é, note que não os chamei de Dinossauros.

Recentemente no filme ‘Jurassic World’ os autores fizeram questão de ressaltar que os animais que eles criavam não eram dinossauros e sim monstros modificados geneticamente, baseados em moléculas de DNA “fossilizadas” de Dinossauros. Uma ótima justificativa para os inúmeros erros anatômicos demonstrados pelos monstrinhos ao longo dos quatro filmes produzidos e do próprio livro, e não estou falando apenas das polêmicas penas!

No entanto, um embate ainda existe, mesmo após tal justificativa. Se tais animais geneticamente construídos pelo homem não são dinossauros, por que eles receberam nomes de espécies fósseis formalmente reconhecidas pela ciência? Por que não os nomearam com nomes inéditos e “assustadores” como o “Indominus rex”? A resposta se deve ao PODER da divulgação e atração gerada por nomes como: Tyrannosarus rex, Velociraptor, Triceratops… e tantos outros.

Mas vamos lá, abriremos espaço para uma perspicaz discussão usando tal introdução. Vamos começar fazendo duas suposições: 1) que o DNA desses animais tenha sido reconstruído com sucesso, ou seja, mesmo utilizando partes de DNA de outros animais, suponhamos que os cientistas da InGen conseguiram recriar tais animais com uma incrível veracidade biológica, portando as mesmas seqüências de DNA nos respectivos  dinossauros; e/ou, 2) que os elementos ósseos desses animais sejam idênticos aos encontrados pelos paleontólogos ao longo desses séculos de escavações e pesquisas, ou seja, idêntico aos espécimes referidos as espécies citadas no filme.

Baseando em tais pressupostos, vamos discutir como verdadeiros sistematas qual a melhor forma de nomear os animais da franquia Jurassic Park/World com base nos nossos conhecimentos científicos acerca dos conceitos de espécie (sim no plural, sim são muitos!). Vamos deixar de lado o fato de serem animais híbridos e artificiais e nos atermos apenas ao fato de serem ou não dinossauros. Além disso, deixemos as discussões sobre as vantagens e desvantagens entre os diferentes conceitos de espécies para outro momento.

Todo biólogo que queira nomear, descrever ou até mesmo trabalhar direta ou indiretamente com uma espécie deveria ler e se inteirar das informações contidas no Código Internacional de Nomenclatura Zoológica (ICZN). Tal código busca regulamentar e padronizar o processo de nomeação, sinonímia e qualquer outro assunto pertinente a nomenclatura zoológica.

A forma mais comum de se identificar e designar um individuo a uma espécie, seja ela nova ou não, é analisando suas características morfológicas (Nelson & Platnick, 1981; Cracraft, 1983; Nixon & Wheeler, 1990; Grismer, 1999, 2001), sejam essas externas ou internas ao corpo do animal, principalmente características tidas como únicas aos espécimes de uma determinada espécie (autapomorfia). De tal forma, quando uma hipótese de espécie é proposta, uma diagnose é feita e um holótipo eleito, portando o nome e as referidas características e possibilitando que outros espécimes possam ser incluídos na mesma hipótese de espécies. Sendo assim, valendo-se do pressuposto 2, que comentamos anteriormente, não seria incorreto designar as formas apresentadas nos filmes/livros como sendo dinossauros e receber os mesmos nomes que suas formas fósseis. Pois tais critérios visam apenas nossa capacidade de diferenciar espécimes e os agrupa-los em conjuntos ideologicamente não-naturais que chamamos de espécies.

Ao se assumir o pressuposto 1, em que os cientistas da franquia ‘Jurassic Park’ conseguiram recriar a mesma seqüência gênica dos extintos dinossauros, nos permitiriam categorizar tais animais como Dinossauros. Essa categorização seria baseada em propostas acerca do compartilhamento de características moleculares (e.g. DNA, RNA; Baum & Shaw, 1995; Avise & Ball, 1990), propostas essas que sustentaram a origem do Barcode, a categorização dos seres vivos por meio de uma seqüência molecular compartilhada por todos os seres vivos, mas suficientemente variável para categorizá-las (Hebert et al., 2003). No entanto, vale ressaltar que se assumindo o pressuposto 1, estaríamos inferindo a priori que o DNA produzido seria idêntico ao dos dinossauros, coisa que muito dificilmente será comprovado.

Baseando-se puramente nas diagnoses criadas pelos conceitos de espécies discutidos acima e assumindo os pressupostos 1 e/ou 2 podemos sim chamar as criaturas da franquia ‘Jurassic Park’ de Dinossauros e, portanto, incluí-los nas espécies já existentes. De Queiroz (2007) argumenta sobre o conceito unificado de espécie, que seria o fator em comum apresentado por todos os conceitos até então propostos, e, segundo ele, o fator em comum entre todas elas seria a existência de uma linhagem comum independente. Sendo assim, todos os outros “detalhes” contidos nos conceitos prévios seriam formas de se delimitar as espécies, ressaltando que quanto mais “testes” a espécie “passar” mais bem suportada ela será.

Com as proposições de De Queiroz (2007) em mente, seriamos capazes de realizar diversos “testes” delimitantes nos indivíduos criados na história, e se os pressupostos 1 e 2 forem validos, estaríamos corretos em propor que tais seres sejam de fato dinossauros. No entanto, o próprio autor reconhece que para se estabelecer uma linhagem evolutiva independente o isolamento geográfico seria uma força poderosa e de fácil detecção. Então, o que dizer da barreira criada pelo tempo? Se os animais criados forem de fato dinossauros teríamos o maior “Táxon Lázaro” (táxons que “desapareceram” e subsequentemente reaparecem em períodos geológicos mais recentes) já descrito. Baseando-se nas proposições de De Queiroz (2007) poderíamos dizer, ao reconhecermos que tais animais sejam dinossauros, que eles não deveriam pertencer as espécies já descritas e sim a um novo conjunto de espécies, simplesmente pelo fato de representarem uma nova linhagem evolutiva completamente independente de seus extintos “ancestrais”.

Outra linha de pensamento acerca dos conceitos de espécie foi proposta por Fitzhugh (2006), onde, no desígnio de uma espécie, não estamos simplesmente agrupando indivíduos e sim referenciando um nome a uma hipótese explanatória acerca da origem e fixação de determinadas características presentes em um grupo de espécimes de uma determinada população. Com base nisso, as teorias e demais evidências que nos levam a nomear um grupo de indivíduos fósseis numa determinada espécie de dinossauro são de imediato diferente das teorias e demais evidências que possibilitaram a origem e fixação dessas características, mesmo que idênticas. Portanto, apesar de “idênticas”, se os pressupostos 1 e 2 forem acatados, os caracteres diagnósticos compartilhados por elas seriam um caso de homoplasia (quando você precisa de uma hipótese ad hoc para explicar a origem e fixação de uma determinada característica) e portanto não seriam dinossauros de fato.

Como podem ver, além da polêmica discussão sobre ser ou não ser um dinossauro, na ciência temos uma frutífera e produtiva discussão sobre conceitos e metodologias para a designação mais “natural” de o que seria uma espécie e como seria possível identifica-la.

Ainda nesse assunto poderíamos levantar uma interessante questão, tão polêmica ou mais, que é o fato de uma vida ter sido criada artificialmente (criada por influência humana; “não natural”) deve ser tratada como um ser vivo? Merece um sistema de classificação próprio, ou deve ser incluída junto aos demais animais/plantas? O que é vida e quando ela deixa de ser natural?

Mas deixemos essas perguntas para uma futura discussão!

Grande abraço a todos e ótimas pesquisas!

Lucy Gomes de Souza é graduada em licenciatura e bacharelado pela Universidade Federal de Uberlândia e tem mestrado em Zoologia pelo Museu Nacional/UFRJ. Desenvolve pesquisas na área de sistemática e paleontologia, principalmente com crocodilianos fósseis e aspectos filosóficos da sistemática.

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Referências:

Avise, J. C., and R. M. Ball, Jr. 1990. Principles of genealogical concordance in species concepts and biological taxonomy. Oxf. Surv. Evol. Biol. 7:45–67.

Baum, D. A., and K. L. Shaw. 1995. Genealogical perspectives on the species problem. Pages 289–303 in Experimental and molecular approaches to plant biosystematics (P. C. Hoch, and A. G. Stephenson, eds.). Missouri Botanical Garden, St. Louis.

Cracraft, J. 1983. Species concepts and speciation analysis. Curr. Ornithol. 1:159–187.

De Queiroz, K. 2007. Species Concepts and Species Delimitation. Systematic Biology, 56(6): 879-886.

Fitzhugh, K. 2006. The philosophical basis of character coding for the inference of phylogenetic hypotheses. Zoologica Scripta, 35: 261-286.

Grismer, L. L. 1999. An evolutionary classification of reptiles on islands in the Gulf of California, Mexico. Herpetologica 55:446–469.

Grismer, L. L. 2001. An evolutionary classification and checklist of amphibians and reptiles on the Pacific islands of Baja California, Mexico. Bull. South. Calif. Acad. Sci. 100:12–23.

Hebert, P.D.N., Cywinska, A., Ball, S.L., deWaard, J.R., 2003. Biological identifications through DNA barcodes. Proc. R. Soc. Lond. Ser. B 270, 313–321.

ICZN: http://iczn.org/code.

Nelson, G., and N. I. Platnick. 1981. Systematics and biogeography. Columbia University Press, New York.

Nixon, K. C., and Q. D. Wheeler. 1990. An amplification of the phylogenetic species concept. Cladistics 6:211–223.

A molécula de DNA é relativamente estável, mas não é resistente há dezenas de milhões de anos. Até onde se sabe, é impossível encontrar DNA de dinossauros mesozoicos preservado em ossos fossilizados ou no estômago de mosquitos aprisionados em âmbar. Porém, um grupo de pesquisadores dos Estados Unidos, inspirados pela ficção de “Jurassic Park”, afirmam: ainda assim é possível realizar a façanha de se recriar dinossauros.

Inspirado por “Jurassic Park” e movido pelo desejo de ver um dinossauro vivo, com dentes, desde criança, o paleontólogo John Horner tem dedicado grande parte de sua carreira nas últimas décadas a tornar o seu sonho realidade. Horner e sua equipe de pesquisadores têm trabalhado duro no campo da Genética e Biologia do Desenvolvimento. A ideia deles é produzir um dinossauro, não por meio de DNA preservado em âmbar ou fósseis, mas por meio de manipulação genética do DNA de aves atuais. Especificamente, galinhas.

Não é mais uma novidade que as aves são descendentes dos dinossauros. Paleontólogos vêm estudando as semelhanças desses organismos há anos e cada vez mais aprendemos o quão parecidos os dinossauros terópodes eram das aves. Inclusive com o corpo coberto de penas.

De acordo com Jack Horner, estudar o DNA das aves pode não só nos ajudar a entender muitos aspectos evolutivos dos dinossauros, como também guardar o segredo para recriá-los. Bastaria ativar os genes corretos no momento certo do desenvolvimento do animal.

Muitos estudos têm avançado nessa direção. Recentemente foi publicado um artigo sobre a evolução do bico nas aves, em que cientistas modificaram proteínas produzidas durante o desenvolvimento embrionário de uma galinha e conseguiram criar um embrião com “focinho” reptiliano. O animal não tinha dentes, mas apresentava o rostro arredondado como o de um jacaré. Uma implicação da pesquisa é que mudanças simples podem ter causado grandes mudanças anatômicas nos primeiros dino-aves. A intenção desses pesquisadores não era incubar o animal e nem criar um dinossauro, mas eles definitivamente deram um grande passo nessa direção, como destacou o próprio John Horner.

Outro estudo recente abordou a evolução dos dígitos nas aves, em especial o dígito opositor que as auxilia a empoleirarem (o hallux). Alguns pesquisadores chilenos conseguiram reverter esse caráter em embriões e puderam compreender como a capacidade de “agarrar com os pés” desenvolveu-se nos dinossauros (entenda mais AQUI).

De acordo com Horner, os outros passos em direção a se criar um dinossauro seriam conseguir desenvolver dentes, mãos com garras e uma cauda longa nos embriões. Sua equipe já conseguiu recriar dentes, mas infelizmente as aves perderam o gene responsável pela produção do esmalte dentário. Nesse caso, de acordo com o pesquisador, seria necessário inserir o gene artificialmente nesses organismos por um processo conhecido como transgenia (inserir genes de outros organismos no genoma da galinha).

Recriar as mãos seria o mais “fácil”, ainda de acordo com o pesquisador, já que todas as peças estão presentes nas aves, bastando descobrir como reorganizá-las. O que será realmente difícil, será a cauda. As aves desenvolveram uma estrutura bastante complexa, com vértebras fundidas, chamada pigostilo. Será necessário primeiramente descobrir como o pigostilo evoluiu, para então, revertê-lo.

Depois que todas essas modificações forem alcançadas, um último grande passo ainda será necessário: descobrir uma forma de deixar os embriões desenvolverem-se. O resultado disso tudo seria algo semelhante a um pequeno dinossauro terópode, que Horner apelidou de “Chickensaurus”. (Observação: por esse método seria difícil, para não dizer realmente impossível, criar um dinossauro saurópode ou um ornitísquio).

Críticos do trabalho de Horner apontam que, assim como em ‘Jurassic Park’, criaturas geradas dessa maneira não seriam dinossauros “de verdade”, mas sim “monstros” geneticamente modificados. Além disso ressaltam: Qual seria a razão de se recriar “dinossauros”? Para entretenimento? Aonde eles se encaixariam: como animais ou produtos? Quem seria responsável por eles? Aonde seriam mantidos? Teriam eles direitos? Que problemas eles trariam para os organismos viventes e ecossistemas naturais caso fugissem de controle?

Essas são muitas questões também abordadas por “Jurassic Park”, a ficção criada por Michael Crichton no início da década de 1990. O personagem “Ian Malcom” é particularmente inquisitivo em relação a isso e tanto no livro quanto na série de filmes a “teoria do caos” é bastante enfatizada por ele.

Horner diz que “Chickensaurus” não seria criado apenas para ser um “pet”, mas que o que aprenderíamos com ele poderia promover grandes avanços na indústria médica.

A vida inspira a arte, mas a arte também pode inspirar a vida. Qual a sua opinião sobre tudo isso?

Assista a palestra de John Horner, aonde ele fala sobre a criação de “Chickensaurus”:

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LEIA TAMBÉM: “E se o DNA dos dinos de Jurassic World fosse 100% puro?“

Já sabemos que recriar dinossauros a partir de sequências de DNA recuperadas do sangue preservado no ‘estômago’ de mosquitos pré-históricos é impossível. O mesmo é válido para “recuperar sequências de DNA a partir de fósseis excepcionalmente bem preservados”. Mas e se acreditássemos na ficção de ‘Jurassic Park’ e realmente pudéssemos recriar dinossauros? Com o quê eles se pareceriam, de verdade?

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Se você ainda não assistiu o filme “Jurassic World”, não continue lendo a postagem!

Nos filmes, apesar de o genoma dos dinossauros (e outras criaturas pré-históricas, como pterossauros e o mosassauro) ser muito bem conhecido, ele ainda é incompleto. Para solucionar esse problema, os geneticistas da “InGen” completaram as sequências de DNA dos dinossauros com o DNA de algumas espécies vivas nos dias atuais, como rãs e um tipo de sépia – que é um parente das lulas. Como ficou bem claro ao longo da série, isso gerou alguns problemas, como a troca de sexo nos animais (primeiro filme) e a capacidade de se camuflar e controlar a temperatura corporal (no novo filme). Aparentemente, os cientistas também manipularam o genoma dos bichos com a finalidade de cativar mais o público, com dinossauros “maiores e mais assustadores”.

Agora, se os cientistas tivessem conseguido recuperar 100% do genoma desses animais e de fato os tivessem recriado “100% puros”. Com o que eles se pareceriam?

Abaixo fizemos uma listagem das espécies que aparecem no filme ‘Jurassic World’ (não só os dinossauros) e destacamos, a partir dos mais recentes conhecimentos científicos na área, com o que esses animais realmente teriam se parecido:

Gallimimus: Os Gallimimus teriam o corpo coberto de penas e inclusive deveriam ter penas longas nos braços. Evidências disso foram encontradas em animais bem proximamente relacionados a essa espécie, os Ornithomimus. A propósito, os braços dos Gallimimus seriam um pouco mais longos do que como é mostrado nos filmes.

Considerando a arte desses bichos, em ‘Jurassic Park’, o primeiro filme, os bichos têm uma anatomia muito melhor do que em ‘Jurassic World’. Em ‘Jurassic World’ eles não parecem tão naturais pois têm os braços inseridos no lugar errado do corpo. Além disso, é importante lembrar, que esses bichos não tinham dentes na boca: se você observar com cuidado, pode ver que alguns deles aparecem com pequenos dentes no novo filme da série.

Os punhos também estão errados, e isso se repete para todos os outros dinossauros terópodes dos filmes. Ao invés de dobrarem-se “para frente”, como é retratado, as mãos dobravam-se para a lateral, como nas aves.  Por isso, aos olhos de um paleontólogo, quase todos os dinossauros de ‘Jurassic Park’ parecem ter os punhos quebrados. Essa questão da posição dos punhos somente foi melhor entendida – cientificamente falando – depois da produção dos três primeiros filmes da série.

Por fim, os Gallimimus tinham entre 6 a 8 metros de comprimento. Quando completamente adultos deveriam ser um pouco maiores do que como são retratados nos filmes.

Um ponto positivo foi que mandaram bem na questão dos bandos. É possível que esses animais se organizassem dessa forma, principalmente quando jovens. Há sítios fossilíferos na China que indicam essa estruturação para animais do mesmo agrupamento  filogenético.

Dilophosaurus: Em ‘Jurassic World’, o Dilophosaurus aparece somente como um holograma no ‘centro de visitantes’.  A questão da gola coriácea, como observada no lagarto vivente Chlamydosaurus kingii, é muito difícil ser comprovada, pois, até o momento, nenhuma evidência semelhante foi encontrada em qualquer dinossauro. Já a questão de cuspir veneno é quase 100% furada. O único dinossauro encontrado até hoje, que, por meio dos fósseis, permite dizer que seria ‘venenoso’, é o Sinornithosaurus, devido a presença de pequenos canais em seus dentes (semelhantes à canais de veneno). Porém, isso também é apenas uma inferência, já que não temos como ter 100% de certeza sobre qual era a verdadeira função dessas estruturas nos dentes desses animais.

É difícil dizer se o Dilophosaurus possuía penas. Há algum tempo, sugeriu-se que haveriam evidências de penas em uma impressão de repouso atribuída a esses animais. Porém, a má qualidade de preservação do fóssil não permitiu que essa hipótese fosse confirmada. É altamente provável que esse animal tivesse o corpo coberto por filamentos simples, pelo menos. Proto-penas e estruturas semelhantes a penas estão presentes em diferentes grupos de dinossauros, o que indica que essa é uma característica basal do grupo, ou seja, que estava presente desde os primeiros dinossauros. No grupo dos terópodes (o qual inclui o dilofossauro) essa característica é bastante comum em diferentes ramos filogenéticos.

Um Dilophosaurus adulto teria cerca de 2m de altura e aproximadamente 7m de comprimento.

Pachycephalosaurus: Estes animais chegavam a ter 4,5m de comprimento e pesar até 450kg. Apesar de aparecer bem rápido em ‘Jurassic World’, o Pachycephalosaurs aí retratado parece um pouco grande demais. O resto parece ok.

Apatosaurus: As narinas foram bem colocadas e o tamanho do animal parece estar mais ou menos dentro do esperado. Talvez um pouco maior, apenas, do que esse bicho era na realidade (em média eles teriam 22m de comprimento). A posição do pescoço também está ok. No todo, a anatomia animal está bem próximo do real. A cabeça pode estar um pouco grande proporcionalmente, mas o que faltou mesmo foram as escamas. No filme, o bicho parece ter pele elefante. Temos evidências de impressões de pele de saurópode e eles tinham escamas grandes e arredondadas, alguns, até mesmo osteodermos no dorso (como os titanossauros).

Fora isso, a minha opinião particular é que eles podiam ter usado um pouco mais de cores nesses saurópodes, como listras na cauda ou no pescoço, o que, observando os mamíferos modernos, ajudaria a confundir os predadores. Mas ainda assim está ok!

Triceratops: Os bebês Triceratops estão mais ou menos corretos, com os chifres apontando para cima, como observado nos fósseis de juvenis desses animais. O ‘closeup’ do pé da frente do bicho, todavia, mostra uma anatomia errada. O mais correto seria como a ilustração ao lado, com o pé mais esparramado, não compacto como o de um elefante.

Os Triceratops adultos, fora talvez alguns detalhes no formado de partes do crânio, também estão com uma anatomia relativamente bem convincente. Todavia, há evidências de impressão de pele para esses animais e eles tinham escamas grandes e mais ou menos hexagonais, não “pele enrugada de elefante (de novo)”.

Devido a alguns fósseis de Ceratopsia basais apresentarem “bristles” na anca (Psittacosaurus), alguns pesquisadores acreditam que é possível que formas derivadas, como os Ceratopsidae (incluindo Triceratops), também apresentassem tais estruturas. É provável, filogeneticamente falando, mas ainda são necessárias melhores evidências.

Stegosaurus: Estegossauros definitivamente não arrastavam a cauda no chão e nem próximo ao chão. Eles tinham a cabeça *bem* pequena e seriam INCAPAZES de galopar, como retratado no filme. As placas nas costas deveriam ser mais coloridas já que aparentemente, elas têm forte relação com extravagância sexual e comunicação desses bichos.

Impressões de pele desses animais mostram pequenas escamas pentagonais e uma ‘armadura gular’.

Os Stegosaurus  de ‘The Lost World: Jurassic Park’ são muito mais acurados, cientificamente falando, do que os do novo filme. Os estegossauros que aparecem próximos ao rio em ‘Jurassic World’, também parecem mais acurados do que aqueles que aparecem pastando e galopando nas planícies.

Algumas estimativas indicam que Stegosaurus armatus poderia alcançar até 9m de comprimento. S. ungulatus e S. stenops eram bem menores.

Velociraptor: Como todo mundo já deve saber, velociraptores não eram tão grandes como retratados no filme. Os verdadeiros Velociraptor tinham cerca de 60cm de altura e até 2m de comprimento. Além disso, tinham o corpo coberto de penas e evidências da presença de penas de haste longa nos braços, como as aves atuais.

O problema dos punhos é o mesmo do Gallimimus.

Existiram raptores maiores que o Velociraptor, como o Deinonychus e o Utahraptor. No início dos anos 1990, o pesquisador  Gregory Paul chegou a propor que o gênero Deinonychus (espécie que chega a ter 3,4m de comprimento e é encontrada na América do Norte) poderia ser, na verdade, um sinônimo para Velociraptor (espécie asiática). Essa proposta foi considerada inválida, mas isso pode ter gerado a confusão de tamanho observada no livro de Michael Crichton e nos filmes, já que tal hipótese coincide com a época de publicação e estreia dos mesmos.

Estudos com Deinonychus indicam que estes animais utilizariam a “garra terrível” principalmente para escalar, e, secundariamente para abater suas presas.

Os raptores, de fato, eram animais muito inteligentes e poderiam se organizar em grupos. Esqueletos de Utahraptor já foram encontrados em associação.

Ankylosaurus: Eles não tinham espinhos laterais tão pronunciados quanto os que aparecem no filme. O resto parece mais ou menos ok.

Parasaurolophus: Podiam ter colocado mais cores nesses bichos e como bem observado pelo paleontólogo Thomas Holtz, eles aparecem mastigando errado. Parasaurolophus walkeri alcançavam até 9,5m de comprimento.

Tyrannosaurus rex: A anatomia e o tamanho estão relativamente bem aceitáveis nos filmes. Atualmente acredita-se na possibilidade de eles terem apresentado cerdas ou plumas espalhadas pelo corpo como o seu parente próximo Yutyrannus. Mesmo que essas estruturas se perdessem no adulto, é altamente provável que estivessem presentes em bebês, juvenis e até mesmo jovens adultos.

Mosasaurus: No filme reinou a regra do quanto maior melhor. Mosassauros definitivamente não alcançavam esse tamanho. Os maiores espécimes de Mosasaurus hoffmanni encontrados até agora apresentam no máximo 18m de comprimento e eles deveriam levar dezenas de anos para alcançar esse tamanho. Eles tinham os tais dentes palatais, como mostrados no filme, mas provavelmente tinham a língua bifurcada, como muitas cobras e lagartos nos dias atuais.

Pterossauros: Primeiramente, eles seriam muito mais coloridos. Em segundo lugar, a maioria das espécies de pterossauro, mesmo algumas bem grandes, como o Pteranodon, retratado no filme, não seriam capazes de levantar uma pessoa no ar. Eles eram relativamente frágeis e um soco bem dado seria capaz de esmigalhar o seu crânio, principalmente o de um Dimorphodon.

Dimorphodon tinha cerca de 1m de comprimento, no máximo, incluindo a cauda, e até 1,5m de envergadura alar. Seu crânio era mais estreito do que como foi apresentado no filme.

Pteranodon não tinham dentes (no filme ‘Jurassic Park III’ eles são retratados com dentes) e alcançavam até 5,5m de envergadura alar.

Por meio de diversos fósseis de pterossauros muito bem preservados, hoje sabemos que essas criaturas tinham o corpo coberto por estruturas semelhantes a pelos (o que, pelo menos para mim, os torna ainda mais assustadores).

É sempre bom aproveitar um filme que a gente gosta para falar um pouco de ciência. Não se chateie muito com as matérias sensacionalistas entrevistando paleontólogos, que acabaram criticando negativamente o filme por aí. Todo mundo sabe que toda série ‘Jurassic Park’ é uma ficção moldada pra o entretenimento. A questão é que os paleontólogos foram os nerds que deram um passo além ;)… E, não se pode deixar de dizer, que em respeito da mídia: uma polêmica vende muito mais do que um elogio.

A série ‘Jurassic Park’ continua sendo uma inspiração para muitos futuros cientistas.
Fique ligado na nossa próxima postagem: “Jurassic Park: a ficção que está inspirando a realidade”.