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.

A fauna do Paleo-deserto Botucatu – O Paleo-deserto Botucatu, Parte II

“O paleodeserto Botucatu foi um gigantesco deserto de dunas, que existiu durante o final do Período Jurássico (145 milhões de anos atrás) e começo do Período Cretáceo (há 130 Milhões de anos), quando os atuais continentes do hemisfério sul ainda estavam reunidos formando o chamado mega-continente austral Gondwana. Este antigo deserto abrangia algo como 1.500.000 Km² e se estendia desde o Estado de Minas Gerais até o Uruguai – em latitude – e da Bolívia até onde antes estava acomodada a África, na costa leste brasileira… Tratava-se de uma verdadeira imensidão de areia, com um clima seco rigoroso e condições aparentemente pouco propícias à vida…. mas apenas aparentemente… — Veja a primeira parte desta reportagem AQUI.

Em um lugar perdido em um pretérito tão remoto, numa era de animais tão diferentes, a curiosidade nos leva a perguntar: que tipo de criaturas viveram em condições tão adversas? É sobre isso que vamos tratar neste post do Colecionadores de Ossos.
Em um ambiente extremamente árido como foi o deserto do Botucatu, dificilmente são preservados fósseis de restos corporais de animais, tais como, ossos ou conchas…… Quanto a partes moles, então, nem pensar. Desta forma, a única maneira de saber quais animais viviam nesse deserto é por meio dos icnofósseis.
Icnofósseis, de forma geral, são registros de um comportamento de um determinado organismo que acabaram por ser preservados em um substrato que, depois de passar por processos químicos e físicos (Litificação), veio a tornar-se rocha.
Os tipos de icnofósseis mais comuns na Formação Botucatu (conjunto de rochas que representam hoje o antigo deserto Botucatu) são pegadas de vertebrados e invertebrados e evidências de alimentação de invertebrados endoestratais (“de dentro do substrato” ou “escavadores”).

Exemplos de comportamento que produzem icnofósseis: locomoção, alimentação, descanso, reprodução, etc. Exemplos de tipos de icnofósseis deixados por estes comportamentos: pegadas, perfurações, ovos, coprólitos (fezes fósseis), etc.

Os icnofósseis na Formação Botucatu são raros em alguns níveis. No entanto, existem estratos onde eles são extremamente abundantes, como por exemplo, aqueles que afloram nas cidades de São Carlos e Araraquara, no interior do Estado de São Paulo. Acredita-se que esta abundância relativa de rastros nas imediações destas cidades seja porque na época em que o antigo Deserto Botucatu existiu, haviam diversos oásis espalhados pela imensidão de areia. Estes abrigavam uma diversificada fauna e atraíam animais a procura de água. A existência destes oásis é corroborada com a própria preservação das pegadas, favorecida somente por causa da umidade.
Mas agora a pergunta que não quer calar: quem eram esses animais?

PERIGO !!!!. Apesar de ser irresistível e tentador atribuir um organismo produtor a icnofósseis… temos que tomar muito cuidado ! Não foram raras as vezes em que a atribuição de produtores a um determinado icnofóssil se mostrou totalmente equivocada, principalmente em se tratando de rastros de invertebrados. Pode-se dizer que, na icnologia de vertebrados isso é mais aceitável, afinal existe uma diferença mais conspícua entre os rastros de um dinossauro e de um mamífero , e dificilmente, eles produziriam um rastro semelhante – ainda assim isso poder acontecer… Entretanto, entre os invertebrados isto é comum, ou seja, grupos de invertebrados pouco aparentados – muito diferentes – podem produzir marcas muito semelhantes e, um mesmo grupo de animais – até mesmo da mesma espécie! – podem produzir rastros muito diferentes. Pense nisto!

Quando não existem fósseis de restos corporais, como é o caso do deserto do Botucatu, os cientistas recorrem, com muita parcimônia e cuidado, aos icnofósseis para saber que animais viviam naquele lugar.
Talvez o mais interessante sobre o Deserto Botucatu seja que, apesar de ser um deserto de mais de 130 milhões de anos, ele se parecia muito com um deserto atual, exceto pelas espécies hoje extintas, claro. Ele abrigava uma fauna adaptada ao ambiente desértico com uma composição semelhante ecológica a que vemos em desertos contemporâneos… vamos ver por quê.
Começando do alto da cadeia alimentar:
Hoje, esta posição é ocupada por mamíferos carnívoros de maior porte, répteis diversos e dinossauros terópodes do grupo dos coelurossauros com penas – as aves! Outrora, no antigo deserto, era ocupada também por dinossauros terópodes, como as aves atuais, mas por representantes de ramos ancestrais hoje extintos. A figura 1 mostra uma pegada de terópode coelurossaurídeo encontrado na Fm. Botucatu. Esta pegada apresenta um comprimento maior do que a sua largura, três dígitos com evidência de garras, sendo o dígito do meio o maior de todos.
Figura 1 – Pegadas de dinossauros atribuídas a Theropoda Coelurosauria encontradas na Formação Botucatu (Fotografias por Marcelo Adorna Fernandes).
Habitando o antigo deserto, ainda, poderia ser encontrado outro grupo de terópode, e sabemos disso por causa da presença de outro tipo de pegada. Estas também com os três dígitos, também com marcas de garras, porém os dedos mais espaçados: características típicas do grupo dos carnossauros (Figura 2). Veja a diferença.
Figura 2 – Pegadas de dinossauros atribuídas a Theropoda Carnossauria encontradas na Formação Botucatu (Fotografia por Marcelo A. Fernandes).
Os carnossauros, e também os coelurossaros, de fato estariam no topo da cadeia alimentar, já que são os maiores organismos carnívoros identificados no registro icnológico.
Existem evidências também de dinossauros herbívoros do grupo dos ornitópodes. Animais bípedes, reconhecidos por pegadas tão compridas quanto largas, com três dedos de extremidades arredondadas (sem marcas de garras), como mostrado na figura 3.
Figura 3 – Pegadas atribuídas a dinossauros ornitópodes encontradas na Formação Botucatu (Fotografia por Marcelo Adorna Fernandes).
E como não poderia deixar de ser dito, destoando da maioria das pegadas de dinossauros geralmente encontradas – todas de porte pouco avantajado – foi encontrada ainda uma trilha muito curiosa pelo tamanho do seu produtor. As pegadas gigantes seriam atribuídas a um grande dinossauro ornitópode, e foram encontradas pelo Prof. Dr. Marcelo Adorna (Figura 4). É muito estranho encontrar pegadas de um animal herbívoro tão grande em um lugar com tão poucos recursos vegetais para sustentá-lo.
Figura 4 – Pegadas atribuídas a um grande dinossauro ornitópode encontradas na Formação Botucatu. Ao fundo o Professor Marcelo Adorna, um grande estudioso dos icnofósseis desta Formação.
Nos desertos atuais existem ainda pequenos mamíferos muito bem adaptados às árduas condições dos ambientes desérticos. No deserto do Botucatu não faltavam estes animais. Eles ocupavam uma posição intermediária na cadeia alimentar, como as várias espécies de roedores atuais. A figura 5 mostra os característicos rastros deixados por eles. A figura 6 mostra uma cena que seria comum quando o deserto do Botucatu existia: uma interação entre dinossauro e um mamífero da época.
Figura 5 – Rastros identificados como Brasilichnium elusivum – atribuídos a mamíferos de pequeno porte – encontrados na Formação Botucatu (Marcelo Adorna Fernandes). Escala = 10cm.
Figura 6 – Uma interação comum entre um representante do grupo dos Dinossauros Theropoda e um mamífero durante o final do Jurássico, começo do Cretáceo, na região que compreendia o deserto do Botucatu.
Figura 7 – Reconstrução do paleoambiente durante o final do Jurássico, começo do Cretáceo, no deserto do Botucatu, com integrantes comuns da sua fauna: escorpiões, insetos e pequenos mamíferos.
Atualmente é muito comum encontrar em desertos diversos grupos de artrópodes adaptados a ambientes áridos, tais como, aranhas, escorpiões e variados insetos….. no Deserto Botucatu não era diferente. Existem icnofósseis atribuídos a esses animais que atestam a existência pretérita de animais muito semelhantes aos atuais no paleo-deserto (Figura 7).

Entre os invertebrados, além dos que deixam marcas na superfície (epiestratais), existem também registros de Taenidium isp, que consistem em escavações sinuosas e meniscadas (em forma de menisco) atribuídas a anelídeos ou insetos coleópteros (Figura 8).

Figura 8 – Rastros identificados como Taenidium isp. Atribuídos a invertebrados (anelídeos ou insetos). Esta laje em especial antes de ser tombada no Museu de Hist;oria Natural Prof. Dr. Mário Tolentino, na UFSCar, era usada como pavimentação de uma calçada na cidade de Araraquara, SP.
Esses invertebrados poderiam ter servido de alimento para os mamíferos, já que estes animais conviveram juntos.
Os rastros fósseis do Botucatu são um testemunho muito interessante sobre um ambiente bastante particular do passado: um colossal deserto com dunas esparsamente pontuadas de oásis. Conhecer a diversidade biológica deste lugar é um desafio por causa da escassez de restos corporais preservados de animais e plantas. Até agora, apenas troncos fóssilizados foram encontrados, todos retirados da região de Minas Gerais.
Estes indicam a presença de gimnospermas, plantas do grupo dos pinheiros e araucárias. Já quanto a fauna, representativos e bem preservados icnofósseis nos permitem obter uma sólida idéia de como seria o cenário Juro-cretácico. Eles fornecem uma verdadeira e fantástica janela para que possamos vislumbrar a vida e as interações dos habitantes daquele ambiente passado.
Referências Bibliográficas
FERNANDES, M. A. Paleoicnologia em ambientes desérticos: análise da icnocenose de vertebrados da pedreira São Bento (Formação Botucatu, Jurássico Superior – Cretáceo Inferior, Bacia do Paraná), Araraquara, SP. Universidade Federal do Rio de Janeiro, Centro de Ciências Matemáticas e da Natureza. Instituto de Geociências. Rio de Janeiro, 2005.


FERNANDES, M. A.; CARVALHO, I. DE S. Revisão diagnóstica para a icnoespécie de tetrápode Mesozóico Brasilichnium elusivum ( Leonardi , 1981 ) ( Mammalia ) da Formação Botucatu , Bacia do Paraná , Brasil. Ameghiniana, v. 45, n. 1, p. 167-173, 2008.


FERNANDES, A. C. S.; CARVALHO I DE S.; NETTO, R. G. Ichnofósseis de invertebrados da Formação Botucatu, São Paulo (Brasil). Anais da Academia Brasileira de Ciências, v 62, n. 1, p. 45 – 49, 1990

A seguir, continuando a série de artigos sobre a Icnologia da Formação Botucatu: Um estranho gigante nas dunas e Xixi de dinossauro.

Dinossauros Emplumados: A Origem das aves

A fim de discorrer sobre esse tema, os Colecionadores de Ossos irão organizar uma série de posts sobre peculiares grupos de dinossauros terópodes proximamente relacionados às Aves. As aves são hoje, em termos numéricos e de diversidade, o grupo de vertebrados mais bem sucedido do planeta. E tudo começou nos idos do Mesozóico.

Vamos procurar abordar aqui passos da marcha evolutiva de “primitivos” dinossauros com penas, até as primeiras aves verdadeiras.

A idéia é discorrer sobre a biografia geral de alguns importantes grupos de dinossauros terópodes que ajudaram a lançar luz sobre o estudo da evolução das Aves.

Cladograma mostrando os grupos dentro de Coelurosauria, por Thomas Holz



O primeiro grupo a ser abordado será o do Tyrannosaurus rex e seus parentes:

 
O Poderoso T-rex, suas modestas origens e toda parentela

Os coelurossauros incluem uma grande quantidade de dinossauros predadores. Desde Coelurus, com 2 metros de comprimento, até o colossal Tyrannosaurus rex, de 14 metros. A divergência evolutiva dos tiranossauros a partir de pequenos e modestos coelurossauros está sendo agora melhor compreendida desde que recentes descobertas de pequenos tiranossauróides basais, como Eotyrannus e o emplumado Dilong, da China, foram feitas. 

Os membros mais primitivos do grupo, a exemplo de Coelurus fragilis, datam
do Jurássico tardio (por volta de 150 milhões de anos atrás), portanto, os primeiros tiranossauróides são contemporâneos às primeiras aves, entre elas o 
Archaeopteryx.

Coelurus fragilis foi tema de muito debate sobre em que posição ele se encaixaria na história evolutiva dos tiranossauróides, principalmente porque seu gênero somente é conhecido com base em um esqueleto parcial, ao qual lhe falta a maior parte do crânio. Não obstante, especialistas tendem a concordar que ele se encaixa em algum lugar próximo ao início da história evolutiva dos dinossauros com penas. Coelurus trata-se de um terópode generalizado, que mostra as primeiras adaptações importantes requeridas para a evolução das aves. Primeiro: ele tem ossos leves e ocos; e segundo: ele e todos os seus parentes têm cérebros relativamente grandes em relação à outros carnívoros primitivos como o Allossaurus ou os abelissauros, do Gondwanna.

A linha que leva ao Tyrannossaurus deve ter começado com formas de tamanho moderado como Tanycolagreus, um caçador de 3 ou 4 metros de comprimento, levemente construído, com braços e dedos fortes feitos para agarrar. Eram animais relativamente ligeiros, que deveriam ser predadores ágeis e letais. Tanycolagreus compartilha certas similaridades em sua estrutura pélvica e fêmur com os primeiros tiranossauróides.

Tanycolagreus

O primeiro Tyrannosauroidea, aferido com certeza, é Guanlong, de 3 metros de comprimento, do Jurássico da China. Ele possuía uma estranha crista em sua cabeça, mas está intimamente ligado à Tyrannosaurus rex e seus parentes por possuir uma sessão peculiar na sua mandíbula superior em formato de U e seus ossos nasais fusionados em uma única estrutura óssea. Era um predador claramente secundário em seu ambiente, um coadjuvante em relação a outro grande carnívoro contemporâneo da mesma região: Sinraptor, de 10 metros.

Reconstituição em vida de Guanlong, por Raul Martin e destaque do crânio do mesmo animal.

Dilong, outro tiranossauróide basal da China, demonstra indubitavelmente a presença de penas adornando sua cauda. Embora pequeno (cerca de 1,6 metros de comprimento), ele é mais avançado que Guanlong por ter um crânio mais parecido com o de tiranossauróides  derivados : Há uma série de caracteres especilizados e é notável também a presença de pneumatização em muitos de seus ossos.

Reconstituição em vida de Dilong paradoxus, por Peter Schouten


 
Durante o início do Cretáceo, um grupo diversificado de pequenos tiranossauróides primitivos (de 3 até 5 metros de comprimentos), incluindo Eotyrannus, perambulava nas florestas do Sudoeste da Ásia e Europa. Já chegou a pensar-se, que Siamotyrannus, da Tailândia, fosse um tiranossaurídeo basal, porém a falta de elementos diagnósticos no material até agora encontrado, leva esse animal a não ser mais considerado com segurança como pertencente à famosa família.

 

Reconstituição de Eotyrannus


Reconstituição de Siamotyrannus
 
A principal radiação dos tiranossauróides é exemplificada pelas muitas estranhas formas que apareceram no final do Cretáceo da América do Norte e Ásia. A maioria de grande (8 a 9 metros) ou muito grande porte (mais de 14 metros de comprimento), com membros anteriores reduzidos portando somente dois dedos em cada mão. A maioria possuía alguma forma de ornamentação rugosa no topo do crânio, desde uma série de cones afiados sobre o focinho, como em Alioramus, até superfícies irregulares e/ou pontuadas sobre os olhos, possivelmente para atrair parceiros ou engalfinharem-se disputas corporais com rivais.

Reconstituição de Alioramus por Peter Schouten

O primeiro esqueleto relativamente completo de Tyrannosaurus rex foi descoberto em 1902 no leste do estado de Montana, EUA, e somente foi descrito pelo paleontólogo americano Henry Fairfield Osborn em 1905. Depois de várias expedições, Barnum Brown, o coletor de Osborn, trouxe de volta uma série de esqueletos parciais que complementariam os seus estudos (oito espécimes foram encontrados até 1912). Em 1915, o American Museum of Natural History, montou o primeiro e mais completo esqueleto de Tyrannosaurus rex em seus salões. Stephen Jay Gould atribuiu publicamente que seu desejo por estudar paleontologia se deu devido ao T. rex em exposição no American Museum, o qual ele teria visitado com seu pai quando tinha 5 anos de idade.

Stephen Jay Gould

Tyrannosaurus e seu primo asiático Tarbosaurus atingiram tamanhos entre 12 e 14 metros de comprimento e pesos estimados em torno de 6 toneladas. Porém, a maioria dos tiranossauróides eram animais mais moderados: Daspletosaurus, Gorgosaurus e Albertosaurus atingiram cerca de 8 a 9 metros de comprimento e deveriam pesar em torno de 2 toneladas.


O grupo era considerado restrito aos continentes do norte, porém descobertas recentes sacudiram esse paradigma. Um púbis isolado de 30 cm de comprimento, portando características indubitavelmente relacionadas à tiranossaurídeos, foi descrito para os depósitos de Dinosaur Cove, na Austrália. Descrições baseadas em espécimes parciais como esse australiano sempre são problemáticas, porém na ausência de outros melhores registros, eles devem considerados como relevantes e a possibilidade aceita até que melhores materiais venham lançar maior robustez sobre a especulação. O que esse material australiano leva a concluir é que tiranossauróides de tamanho mediano (com cerca de 3 metros de comprimento) invadiram Gondwana, e habitaram a Austrália, assim como a Ásia, durante o Cretáceo Superior.

            
Pubis encontrado na Autrália e sua classificação taxonômica (NMV P186069)

Apesar de filmes populares como Jurassic Park terem nos feito acreditar que Tyrannosaurus rex era um veloz corredor e hábil caçador, estudos confiáveis considerando restrições fisiológicas em relação ao seu peso descomunal e o grau de movimentação de seus membros posteriores sugerem velocidades mais modestas em torno de 10 milhas por hora no seu máximo. Tais estudos levaram alguns paleontólogos como Dr. Jack Horner a sugerir que Tyrannosaurus e seus parentes deveriam ser mais como animais carniceiros ou predadores lentos de emboscada. Outros pesquisadores acreditam que as presas de T. rex eram provavelmente tão lentas quanto ele, portanto, eles poderiam sim ser predadores ativos.

Novos estudos sobre Tyrannosaurus mostram que seu desenvolvimento era rápido, embora sua taxa de crescimento acelerado somente se desse nos seus anos tardios. Um T. rex de 10 anos de idade deveria pesar cerca de meia tonelada. Sua maior arrancada no crescimento se daria entre os 13 (peso de uma tonelada) e os 20 anos de idade (alcançando 5 toneladas), sendo que eles devem ter vivido em torno de 30 anos (entre 5 e 6 toneladas). Apesar de tecidos moles fossilizados terem sido encontrados e extraídos de materiais fósseis desses animais, nenhum DNA foi recuperado, e com idade entre 65 e 70 milhões de anos, é altamente improvável que seja, até mesmo pequenos fragmentos de seu genoma.

Tyrannosaurus e seus parentes incendiaram a imaginação de pessoas de todas as idades, com seus esqueletos glorificados nos museus de história natural. Agora devem ser vistos sob uma nova perspectiva: como parentes próximos das aves. Todavia, para contar o resto da história evolutiva desses animais nós temos que prosseguir e narrar a biografia de outros terópodes mais derivados, aqueles que realmente começaram a assemelhar-se mais a criaturas definitivamente avianas.

No próximo capítulo dessa história: Ornithomimosauria. (Clique aqui)