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Cet√°ceos e seus “modos √† mesa”: um guia de como filtrar sua comida

Nas √ļltimas postagens voc√™ teve a oportunidade de conhecer alguns grandes cet√°ceos f√≥sseis predadores, como Basilosaurus isis e Ankylorhiza tiedemani. Mas n√£o s√≥ de ca√ßadas sanguinolentas vivem esses animais. Bom, isso se voc√™ n√£o for um cardume de lulas, peixes ou crust√°ceos...

Na postagem de hoje, vamos contar sobre como as baleias foram por um caminho um pouco diferente e se tornaram alguns dos maiores seres viventes do planeta, alimentando-se por filtração. Caso você seja parte do cardápio, é bom por sebo nas canelas, ou melhor, nas nadadeiras, porque a fome aqui é gigantesca.

Um balaio de baleia

Antes de qualquer coisa, é importante entender quem são as baleias filtradoras:

Em ingl√™s, o termo whale (baleia) pode ser usado popularmente para se referir a qualquer esp√©cie de cet√°ceo, seja este pequeno ou grande, com dentes ou n√£o. Por√©m, tamb√©m existe uma palavra para se referir especificamente √†s baleias filtradoras : baleen (algo como “barbas” ou “barbatanas”, em portugu√™s).

Baleen” refere-se particularmente aos Mysticeti ou “misticetos“, no bom portugu√™s. Misticetos s√£o os cet√°ceos dos grupos Balaenopteridae, Balaenidae, Eschrichtiidae, Neobalaeninae e alguns outros grupos f√≥sseis. Estes grupos possuem barbatanas (ou barbas) no lugar dos dentes, que servem para filtra√ß√£o, e √© por isso, que esses cet√°ceos s√£o chamados de “baleias filtradoras” ou “baleias de barbatana” aqui no Brasil.

Tamb√©m h√° nomes populares espec√≠ficos para diferenciar certos grupos. Rorqual, por exemplo, refere-se somente √†s baleias da fam√≠lia Balaenopteridae, que incluem baleias-azuis, baleias-fin, baleias-sei, baleias-de-bryde, baleias-de-rice, baleias-minke e baleias-jubarte. Baleias verdadeiras, por sua vez, √© o nome usado para denominar as Balaenidae, representas pelas baleias-francas-austrais, baleias-francas-do-atl√Ęntico-norte, baleias-francas-do-pac√≠fico, e as baleias-da-groenl√Ęndia.

As outras duas famílias, Eschrichtiidae e Neobalaeninae, não ocorrem no Brasil, e normalmente são chamadas pelos nomes das espécies que as representam: baleia-cinzenta (Eschrichtiidae) e a rara baleia-franca-pigméia (Neobalaeninae).

Algumas espécies de baleias filtradoras (CASTRO & HUBER, 2012).

Modos à mesa 

Cada grupo de baleia filtradora possui caracter√≠sticas anat√īmicas diferentes que refletem modos √ļnicos de filtrar a √°gua para se alimentar. Por√©m, pelo menos uma coisa √© comum entre elas: as barbatanas, estruturas compridas e enfileiradas, feitas de queratina (mesmo material que forma nossos cabelos e unhas), presentes na boca desses animais. Tais barbatanas acabaram por substituir os dentes dos misticetos ao longo de sua evolu√ß√£o.

File:Humpback whale baleen.jpg
Barbatanas. Imagem de Randall Wade (Rand) Grant, sob licença CC BY 2.0.

As barbatanas funcionam como uma escumadeira ou peneira, que permite que a água abocanhada durante a alimentação seja expulsa da boca, com a ajuda da língua, e que o alimento fique preso enquanto a água sai.

As rorquais possuem pregas na região ventral, que se expandem como o papo de um pelicano, permitindo com que elas possam abocanhar (engolfar) grandes quantidades de água com cardumes inteiros de pequenos peixes ou krill (um tipo de camarãozinho). Já as baleias-verdadeiras, são mais corpulentas, não possuem pregas ventrais e a sua boca é em forma de arco. Elas basicamente se alimentam filtrando a água enquanto nadam com a boca aberta.

As barbatanas das baleias-verdadeiras podem ter entre 2 metros de altura, até 5,2 metros de altura!

As baleias-cinzentas, por sua vez, abocanham a areia do fundo marinho filtrando-a em busca de crustáceos enterrados. Elas possuem sulcos na garganta em vez de pregas ventrais. As baleias-franca-pigméia, por fim, possuem uma mistura de características: boca em forma de arco como a das baleias verdadeiras, sulcos ventrais na garganta como as baleias-cinzentas e estilo de alimentação como as rorquais.

Diferenças entre as formas de filtração das rorquais (baleia-azul) e das baleias verdadeiras (baleia-franca). A água entra na boca e depois é expulsa com a ajuda da língua ao pressionar o céu da boca, fazendo a água passar pelas barbatanas (CASTRO & HUBER, 2012).

Mas sempre foi assim? Como ser√° que as barbatanas surgiram? As formas de alimenta√ß√£o sempre foram as mesmas desde o come√ßo da evolu√ß√£o dos misticetos? Como as esp√©cies transicionais se alimentavam? Essas s√£o perguntas que o registro fossil√≠fero pode ajudar a responder…

Comendo com hashi, os “palitinhos japoneses

Os basilossaur√≠deos foram os primeiros cet√°ceos totalmente aqu√°ticos. Eles eram grandes ca√ßadores, inclusive de outros cet√°ceos, e tinham a boca cheia de dentes diferent√Ķes, como j√° citamos AQUI. A pergunta inevit√°vel √©: como essas “baleias primitivas” foram de ca√ßadoras dentadas para as banguelas filtradoras que temos na atualidade? Bom, alguns achados f√≥sseis das √ļltimas d√©cadas possibilitaram entender parte desse processo:¬†

Em 2016, Felix G. Marx junto com outros colegas, analisaram estranhas ranhuras encontradas em dentes f√≥sseis de um grupo de baleias “primitivas” chamadas de Aetiocetidae, comuns no Oligoceno.

Cr√Ęnio de aetiocet√≠deo (MARX et al., 2016).

Eles analisaram um fóssil específico, encontrado em rochas da região de Washington, EUA. O espécime, datado do Oligoceno Superior demonstrou afinidade aos misticetos, mas possuía um padrão de desgaste nos dentes muito diferente, não compatível com a presença de barbatanas. Felix e colegas, depois de muitas análises, associaram os desgastes horizontais nos dentes a uma alimentação por sucção, sugerindo que as barbatanas dos misticetos teriam surgido mais tarde, próximo à origem das baleias filtradoras modernas. O que isso significa? Que antes de filtrar, os misticetos provavelmente teriam se alimentado sugando o alimento, como se faz quando comemos macarrão com hashi!

Figura 5. Padr√Ķes de desgaste em dentes, sugerindo alimenta√ß√£o por suc√ß√£o em um aetiocet√≠deo (MARX et al., 2016).

As ranhuras horizontais observadas nos dentes foram comparadas com outros animais que também se alimentam por sucção na atualidade, como belugas, algumas baleias-bicudas, morsas e certas espécies de focas. Pelo padrão de desgaste, a língua deveria funcionar como um pistão, fazendo pressão para que a água e a(s) presa(s) fossem sugados rapidamente para dentro da boca, o que deveria causar estes desgastes.

Etapas de sucção mostrando a língua de um Aetiocetidae funcionando como um pistão. Ilustração por David Hocking.

Também foram observadas marcas em alguns dentes, relacionadas com a expulsão da água e sedimentos que eventualmente eram sugados junto com o alimento. Os Aetiocetidae deveriam ficar com a boca meio aberta enquanto expulsavam tudo aquilo que não era alimento. Essas marcas são semelhantes às encontradas em certas espécies de mamíferos marinhos citados anteriormente, que também se alimentam por sucção.

Mas e agora? Onde as barbatanas aparecem nessa hist√≥ria, se os primeiros misticetos ainda tinham dentes e sugavam a comida, ao inv√©s de morder tudo que passava pela frente? Mais uma vez, o registro fossil√≠fero pode nos ajudar a entender essa hist√≥ria, mas agora vamos contar com a ajuda de an√°lises em animais atuais para entender outra parte dessa saga evolutiva √ļnica.

Comendo com garfo e colher

Alguns autores sustentam que as barbatanas teriam aparecido em alguns misticetos extintos que ainda possu√≠am dentes. Eles descrevem que essa teria sido uma “fase de transi√ß√£o” evolutiva, em que esses cet√°ceos teriam exibido uma alimenta√ß√£o mista: de predadores ativo por suc√ß√£o, que tamb√©m seriam capazes de realizar filtragem. Achados f√≥sseis do Oligoceno Superior, publicados em 2008, por Thomas A. Dem√©r√© e colegas, permitiram o reconhecimento de marcas no c√©u da boca de esp√©cies f√≥sseis de Aetiocetidae, que indicariam uma alimenta√ß√£o por filtra√ß√£o.

Aetiocetus weltoni, um Aetiocetidae mostrando a hip√≥tese de ocorr√™ncia simult√Ęnea de dentes e barbatanas (Ilustra√ß√£o de Carl Buell) (DEM√ČR√Č et al., 2008).

O material descrito por Thomas pertence a uma esp√©cie denominada Aetiocetus weltoni. Nos f√≥sseis foram encontradas ranhuras de inerva√ß√£o no palato (c√©u da boca) semelhantes √†quelas observadas nas baleias filtradoras atuais. As inerva√ß√Ķes saem da regi√£o dos alv√©olos dent√°rios (local onde se encaixam os dentes) exatamente como nos misticetos atuais. Segundo os autores, isso seria uma evid√™ncia de que a esp√©cie f√≥ssil teria tido barbatanas.

Palato de baleia atual sem dentes, mostrando os sulcos de inerva√ß√Ķes (a-b) e palato de Aetiocetus weltoni mostrando os sulcos de inerva√ß√Ķes junto com a denti√ß√£o (MARX et al., 2016).

Inicialmente achava-se que as barbatanas poderiam ter surgido a partir de estruturas r√≠gidas no c√©u da boca dos misticetos basais, chamadas de “cristas c√≥rneas palatinas”, tamb√©m presentes nos artiod√°ctilos (cabras, bois, camelos, hipop√≥tamos, etc.), grupo no qual os cet√°ceos s√£o aparentados. Por√©m, as inerva√ß√Ķes encontradas nos f√≥sseis observados por Thomas e colegas refor√ßaria outra hip√≥tese.

Thomas e colegas observaram fetos de baleias filtradoras atuais e notaram que, apesar de “banguelas” quando adultas, a sua sequ√™ncia de dentes se desenvolve em sua fase fetal. O seu crescimento √© que √© interrompido pela a√ß√£o de alguns genes. Quando tais genes se ativam, os dentes s√£o reabsorvidos pelo organismo, mantendo somente as inerva√ß√Ķes no palato geradas durante o seu crescimento inicial.

Vista lateral de um feto baleia-fin (Balaenoptera physalus) com corte mostrando bot√Ķes de dente na mand√≠bula superior (MARX et al., 2016).

Durante a reabsorção dentária, queratina é secretada e é isso que forma as placas de barbatana no lugar dos dentes reabsorvidos. Essas placas crescem constantemente enquanto o filhote se desenvolve e, ao longo da vida, são desgastadas e desfiadas, ficando com a aparência que conhecemos.

A ordem dos talheres

Alguns autores, todavia, alertam: assim como a origem das penas em dinossauros n√£o-avianos n√£o marca a origem do v√īo, o aparecimento dos canais de inerva√ß√£o no palaro dos misticetos n√£o necessariamente indicaria a presen√ßa de barbatanas. Em vez disso, esses sulcos inervados em alguns aetiocet√≠deos f√≥ssei poderiam, por exemplo, ter fornecido condi√ß√Ķes anat√īmicas e fisiol√≥gicas iniciais para o aparecimento posterior das barbatanas.¬†

Felix G. Marx e colegas, em seu trabalho de 2016, apontam que a presença de dentes alternados, como os observados no fóssil descrito por Thomas e colaboradores em 2008, acabariam danificando as barbatanas, se essas estivessem presentes. Os mesmos autores também observam que a mandíbula das baleias filtradoras atuais é mais larga, o que permite com que as barbatanas não sejam danificadas durante o fechamento da boca do animal. Além disso, misticetos atuais também possuem uma adaptação muscular especial que permite com que a mandíbula rotacione levemente durante a oclusão, o que também dificulta o dano às barbatanas.  Em aetiocetídeos, por sua vez, o tamanho da mandíbula e sua forma de abertura indicam que, qualquer barbatana, se presente, seria danificada durante o fechamento da boca.

Esquema de fechamento da boca e a acomodação das barbatanas nas baleias verdadeiras (Balaenidae) e nas rorquais (Balaenopteridae) em comparação com o fechamento da boca dos Aetiocetidae possivelmente sem barbatanas (MARX et al., 2016).

Felix e demais colegas at√© tentam dar uma chance ao modelo de barbatanas+dentes. Eles sugerem um cen√°rio em que as barbatanas poderiam estar entre os dentes do animal e que, com o fechamento da boca, elas se dobrariam para dentro, similar ao que ocorre com as baleias-da-groenl√Ęndia. Todavia, ainda sim, a presen√ßa dos dentes alternados atrapalharia o dobramento e danificaria significativamente as estruturas. Os autores concluem, que as barbatanas n√£o teriam surgido dessa forma. Talvez elas tenham surgido em outros grupos que tivessem uma mand√≠bula mais larga e/ou uma denti√ß√£o reduzida ou inexistente.

Um jeito alternativo de comer

A capacidade de gerar suc√ß√£o √© fundamental para a maioria dos vertebrados aqu√°ticos e √© amplamente observada entre os mam√≠feros marinhos atuais. No entanto, at√© o trabalho de Felix e colegas, ela raramente havia sido associada √† evolu√ß√£o dos misticetos. A suc√ß√£o √© muito √ļtil na alimenta√ß√£o subaqu√°tica, pois facilita o transporte do alimento at√© o fundo da boca, onde ele ser√° deglutido. Essa forma de adquirir alimentos provavelmente j√° estava presente em cet√°ceos basais, muito antes dos misticetos, mas esse √© um comportamento relativamente dif√≠cil de se interpretar por meio de f√≥sseis.

O uso de sucção na alimentação e provável ausência de barbatanas nos misticetos basais sugeriria um modelo diferente de evolução da alimentação por filtragem em baleias:

(1) Misticetos basais, incluindo aetiocetídeos, tinham tanto a dentição funcional, quanto a habilidade de usar sucção, herdada de cetáceos anteriores;

(2) A água ingerida por eles, como resultado da sucção, era expelida fundamentalmente com auxílio dos dentes;

(3) algum grupo de misticeto ancestral aprimorou suas capacidades de suc√ß√£o ao longo do tempo, com o desenvolvimento de mand√≠bulas mais largas e tecidos moles associados (“calos” ou dobras na gengiva, l√°bios expandidos, etc.). O aperfei√ßoamento desta capacidade teria favorecido a perda da denti√ß√£o com o tempo;

(4) Com a perda da dentição, as barbatanas teriam evoluído e, gradualmente, sido selecionadas.

Esquema evolutivo das baleias filtradoras. (MARX et al., 2016).

Este cenário seria mais plausível, pois exclui problemas potenciais de interferência entre uma dentição ativa e barbatanas. Ele explica também como os dentes poderiam ter sido perdidos, sem afetar o sucesso da alimentação. Além disso, ele está de acordo com a evidência observada no desenvolvimento de fetos de misticetos atuais, que mostra que o crescimento das barbatanas só se dá quando os dentes são reabsorvidos.

A sucção seguida de filtragem é uma forma de alimentação que pode limitar bastante o tamanho máximo da presa a ser capturada. O aperfeiçoamento dos tecidos moles associados à dentição, em especial a gengiva, é uma forma de lidar com este problema. Primeiro, um mecanismo para prensar a presa deve ter surgido nos misticetos basais e, depois disso, um aparato apropriado de filtragem Рisto é, as barbatanas.

Uma adapta√ß√£o observada nos botos-de-dall (Phocoenoides dalli), esp√©cie vivente de cet√°ceo, pode ajudar a imaginar como o processo teria acontecido. Esses cet√°ceos odontocetos (n√£o diretamente aparentados √†s baleias filtradoras) t√™m dentes rudimentares e possuem em sua boca, tamb√©m, pequenos ‚Äúdentes na gengiva‚ÄĚ, semelhantes aos brotos iniciais das barbatanas dos misticetos. Essas estruturas ajudam os botos-de-dall a capturarem suas presas. Pode ser que essa adapta√ß√£o seja uma pista de como se deu a perda gradual da denti√ß√£o em misticetos e posterior surgimento das barbatanas.

A origem das barbatanas, adapta√ß√£o chave das baleias filtradoras modernas (Mysticeti), marca uma transi√ß√£o profunda e √ļnica na hist√≥ria evolutiva dos vertebrados. Hoje, ela √© um pouco melhor compreendida, por√©m, como voc√™s viram, ainda restam detalhes a serem desvendados sobre como esta bel√≠ssima cr√īnica evolutiva se desenrolou. A compreens√£o da evolu√ß√£o dos “modos √† mesa” das baleias pode estar, n√£o s√≥ nos f√≥sseis, mas em uma combina√ß√£o entre estudos paleontol√≥gicos, gen√©ticos e do desenvolvimento.

Referências:

CASTRO, Peter; HUBER, Michael E. Biologia marinha. AMGH Editora, 2012.

DEM√ČR√Č, Thomas A.; MCGOWEN, Michael R.; BERTA, Annalisa; GATESY, John. Morphological and molecular evidence for a stepwise evolutionary transition from teeth to baleen in mysticete whales. Systematic biology, v. 57, n. 1, p. 15-37, 2008.

MARX, Felix G.; HOCKING, David P.; PARK, Travis; ZIEGLER, Tim; EVANS, Alistair R.; FITZGERALD, Erich M. G. Suction feeding preceded filtering in baleen whale evolution. Memoirs of Museum Victoria, v. 75, 2016.

O devorador de baleias ancestrais

Anteriormente falamos aqui sobre um incr√≠vel golfinho ca√ßador que dominou as √°guas do Oligoceno no sul da Calif√≥rnia (E.U.A) e suas contribui√ß√Ķes para a evolu√ß√£o dos cet√°ceos (grupo que inclui as baleias e golfinhos). Citamos algumas diferen√ßas entre ele e um grupo de cet√°ceos muito mais antigo, que inclu√≠a tamb√©m ca√ßadores t√£o excepcionais quanto, os gigantescos basilossaur√≠deos. Mas afinal, quem s√£o esses cet√°ceos com nome de dinossauro?

Basilossaurídeos. Ilustração por Artbyjrc.

Os f√≥sseis mais antigos de basilossaur√≠deos s√£o encontrados em rochas datadas do final do Eoceno M√©dio. Eles s√£o encontrados em todo o mundo, incluindo √Āfrica, √Āsia, Europa, Am√©rica do Norte e do Sul, Nova Zel√Ęndia e at√© mesmo na Ant√°rtica. De maneira geral, basilossaur√≠deos eram cet√°ceos com o corpo extremamente alongado, algumas esp√©cies chegando a mais de 18 metros de comprimento. Foi por meio de f√≥sseis desses cet√°ceos ‚Äúarcaicos‚ÄĚ que paleont√≥logos tiveram as primeiras pistas de que os golfinhos e baleias se originaram de mam√≠feros inicialmente terrestres.

O entendimento da ancestralidade terrestre só foi possível graças à preservação de ossos vestigiais das patas traseiras. Estas, eram pequenas e provavelmente semelhantes às nadadeiras peitorais dos golfinhos atuais, ou seja, não se conectavam/articulavam mais diretamente com a coluna. Isso demonstra que basilossaurídeos não conseguiriam mais sustentar o seu próprio corpo em terra e, portanto, seriam os primeiros cetáceos completamente adaptados à vida marinha. Também foram os cetáceos mais antigos a mostrar a migração das narinas da ponta do focinho para o topo da cabeça, como vemos hoje nas baleias e golfinhos modernos.

Esqueleto de Dorudon atrox evidenciando as patas traseiras rudimentares e desconexas da coluna vertebral. Foto do Repertório online de fósseis do Museu de Paleontologia da Universidade de Michigan.

Grandes répteis?

A primeira esp√©cie de basilossaur√≠deo foi descrita em 1834 por Richard Harlan, que batizou-a de Basilosaurus, ‚ÄúLagarto Rei‚ÄĚ em grego antigo. Por√©m, Harlan havia interpretado aqueles f√≥sseis erroneamente como sendo de um grande r√©ptil marinho. Percebendo esse erro, Richard Owen, em 1839, reavaliou os f√≥sseis do Basilosaurus associando-o aos cet√°ceos, e dando-lhe um novo nome, Zeuglodon, que significa ‚ÄúDentes de Jugo‚ÄĚ, tamb√©m derivado do grego antigo.

Apesar dessa nova avaliação, o nome original dado por Harlan permaneceu devido às regras internacionais da nomenclatura zoológica, que definem que o primeiro nome dado a uma nova espécie é o que deve ser considerado válido.

Evidências de um grande caçador

Nos √ļltimos anos, descobertas de novos f√≥sseis de basilossaur√≠deos na regi√£o do Egito, no continente africano, revelaram rela√ß√Ķes nada amig√°veis entre algumas esp√©cies do grupo. Alguns f√≥sseis indicam que o gigantesco Basilosaurus isis, um animal que atingia at√© 18 metros de comprimento, seria predador de uma esp√©cie menor de basilosaur√≠deo conhecida como Dorudon atrox. Essa descoberta deu pistas sobre como os grandes basilossauros do Eoceno M√©dio e Final eram efetivamente os ‚Äúreis‚ÄĚ dos mares.¬†

Esqueletos de (A) Basilosaurus isis e (B) Dorudon atrox (VOSS et al., 2019).

Julia M. Fahlke relata em um trabalho publicado em 2012, que f√≥sseis das duas esp√©cies de basilossaur√≠deos foram encontrados no mesmo s√≠tio fossil√≠fero. Por√©m, havia algo estranho ali: na localidade eram encontrados f√≥sseis tanto de juvenis quanto de adultos de Dorudon atrox e somente f√≥sseis de adultos de Basilosaurus isis. No mesmo trabalho, Fahlke relata tamb√©m, que alguns dos cr√Ęnios de D. atrox possu√≠am grandes marcas de mordida, que depois de an√°lise detalhada, puderam ser interpretadas como ferimentos letais, ou seja, elas eram a prov√°vel causa de morte desses organismos. Quem seriam os respons√°veis pelas mordidas?

Isso levou a pesquisadora a propor a hip√≥tese de que adultos de B. isis poderiam, no passado, ter invadido as √°reas de parto de D. atrox para atacar seus filhotes. N√£o havia, no entanto, nenhuma evid√™ncia direta para apoiar essa hip√≥tese. Fahlke, ent√£o, decidiu digitalizar os f√≥sseis para testar a sua ideia. Ela aplicou t√©cnicas de tomografia computadorizada e obteve modelos tridimensionais (3D) dos cr√Ęnios fossilizados. Os modelos 3D dos esp√©cimes juvenis de D. atrox foram colocados digitalmente na boca de um B. isis adulto e as marcas de mordidas comparadas com o tamanho e posicionamento dos dentes. Bingo! As marcas de mordida no cr√Ęnio dos juvenis de D. atrox correspondiam exatamente √† denti√ß√£o de B. isis.

Modelo digital 3D do espécime juvenil de Dorudon atrox (azul) na boca de um Basilosaurus isis adulto (cinza) (FAHLKE, 2012).

O perfil do culpado

A pesquisadora tamb√©m produziu modelos de argila dos dentes de B. isis e observou que as marcas nos cr√Ęnios dos juvenis de D. atrox tamb√©m se encaixavam com as caracter√≠sticas espec√≠ficas dos dentes da esp√©cie maior de basilossaur√≠deo. As marcas variavam ainda de acordo com qual dente fincou no cr√Ęnio do animal, a posi√ß√£o do ataque, a for√ßa aplicada durante a mordida e o estado de desgaste natural dos dentes de B. isis.¬†

Foi proposto também, que algumas marcas poderiam ter sido causadas por outros animais como Crocodilus megarhinus, grandes crocodilos marinhos do final do Eoceno do Egito, ou Carcharocles sokolowi, um grande tubarão encontrado mesmo depósito, com dentes de até 9,5 cm. Porém, as marcas analisadas não se encaixavam com as características da arcada e dos dentes dessas espécies. O culpado realmente só poderia ser Basilosaurus isis.

Acreditava-se, até então, que a alimentação dos cetáceos primitivos era limitada a peixes, entretanto, com esse estudo, as primeiras evidências de uma predação mais ampla foram sugeridas. 

Um mundo onde baleia comia baleia (e também tubarão!)

Apesar do excelente trabalho feito por Fahlke, evid√™ncias diretas eram necess√°rias para comprovar definitivamente a rela√ß√£o de preda√ß√£o proposta pela autora. A preserva√ß√£o do conte√ļdo estomacal desses enormes predadores seria o ideal.¬†

Eis que, em 2019, Manja Voss e colegas publicaram um trabalho justamente com a pe√ßa faltante para a compreens√£o dessa rela√ß√£o entre presa e predador: o conte√ļdo estomacal de um B. isis foi encontrado e nele, partes de D. atrox. Voss e colegas relataram evid√™ncias de tr√™s esp√©cies de vertebrados encontrados no conte√ļdo estomacal de B. isis. Haviam partes de dois juvenis de D. atrox, dentes de um pequeno peixe √≥sseo (Pycnodus mokattamensis) e dentes de um grande tubar√£o (Carcharocles sokolowi).

Fotomosaico de Basilosaurus isis encontrado com conte√ļdo estomacal preservado (VOSS et al., 2019).

Os autores sugeriram ainda que, devido ao grande tamanho de algumas presas encontradas, B. isis  não deveriam ser capazes de engoli-las inteiras. Considerando o comportamento de cetáceos atuais, eles também não deveriam consumir a carne de carcaças. Eles eram devidamente capazes de atacar animais de grande porte e abatê-los, além de terem dentes apropriados para cortá-los em pedaços. A cena deveria ser terrível.

Muito se comparou B. isis com as grandes orcas (Orcinus orca) da atualidade, pois estas tamb√©m s√£o de ca√ßadores de topo de cadeia, que consomem animais, incluindo outros mam√≠feros marinhos e tubar√Ķes, √†s vezes muito maiores do que elas mesmas. A descoberta elucidou um pouco mais sobre a din√Ęmica dos predadores de topo dos oceanos do in√≠cio da Era Cenoz√≥ica.¬†

As orcas tamb√©m ca√ßam filhotes de grandes baleias, assim como consomem parte das presas maiores, dando uma perspectiva sobre como B. isis faziam em sua √©poca. Por√©m, as orcas ca√ßam em grupo e esse tipo de intera√ß√£o n√£o √© poss√≠vel de ser verificada no registro fossil√≠fero de¬† B. isis. Pelo menos at√© o momento…

Restos cranianos de juvenil de Dorudon atrox (VOSS et al., 2019).

Pelas informa√ß√Ķes adquiridas a partir desses trabalhos, entende-se que B. Isis foram possivelmente os primeiros cet√°ceos a se alimentarem de outros cet√°ceos de sua √©poca. Os trabalhos citados aqui tamb√©m ampliam o conhecimento sobre a evolu√ß√£o da dieta desse grupo de animais, antes interpretados como consumidores exclusivos de peixes. Ainda h√° muito a se descobrir sobre a¬† paleoecologia dos cet√°ceos extintos. O registro fossil√≠fero sempre guarda surpresas e √© preciso uma aten√ß√£o especial e, √†s vezes, at√© mesmo criatividade para se desvendar os mist√©rios guardados nos f√≥sseis.

Referências:

FAHLKE, Julia M. Bite marks revisited ‚ÄĒ evidence for middle-to-late Eocene Basilosaurus isis predation on Dorudon atrox (both Cetacea, Basilosauridae). Palaeontologia Electronica, v. 15, n. 3, p. 32A, 2012.

MARX, Felix G.; LAMBERT, Olivier; UHEN, Mark D. Cetacean paleobiology. John Wiley & Sons, 2016.

VOSS, Manja., ANTAR, Mohammed Sameh., ZALMOUT, Iyad S., & GINGERICH, Philip D. Stomach contents of the archaeocete Basilosaurus isis: Apex predator in oceans of the late Eocene. PloS one, v. 14, n. 1, p. e0209021, 2019.

Um grande golfinho predador e a evolução dos cetáceos modernos

Golfinhos e baleias atuais, junto com os peixes-boi e dugongos (Sir√™nios), s√£o mam√≠feros completamente adaptados ao ambiente aqu√°tico. Suas atividades como alimenta√ß√£o, locomo√ß√£o, descanso e reprodu√ß√£o dependem inteiramente desse ambiente. Eles n√£o precisam, por exemplo, retornar √† terra para executarem essas a√ß√Ķes, diferentemente do que ocorre em outros grupos de mam√≠feros aqu√°ticos, como le√Ķes marinhos, focas ou lontras. Mas voc√™ j√° pensou em como esse processo aconteceu?

A origem dos primeiros cet√°ceos (grupo que inclui golfinhos e baleias) se deu a partir de animais completamente terrestres. Formas extintas aparentadas aos artiod√°ctilos (grande grupo que inclui cabras, bois, camelos, hipop√≥tamos, etc.) come√ßaram essa jornada h√° cerca de 50 milh√Ķes de anos atr√°s. Eles se adaptaram, com o passar do tempo, √†s diversas peculiaridades do ambiente aqu√°tico, como a maior viscosidade, densidade, empuxo e press√£o hidrost√°tica. Entre as principais adapta√ß√Ķes desenvolvidas pelos cet√°ceos, modifica√ß√Ķes anat√īmicas associadas √† nata√ß√£o foram algumas das mais fundamentais para sua sobreviv√™ncia 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 cet√°ceos modernos, diversas caracter√≠sticas anat√īmicas e comportamentais permitem manobras na √°gua e facilitam o deslocamento desses animais nos oceano, mares e rios. A evolu√ß√£o de algumas caracter√≠sticas pode ser rastreada nos f√≥sseis. Por√©m, h√° uma falta consider√°vel de informa√ß√Ķes sobre uma parte delas. Uma rela√ß√£o ainda pouco compreendida, por exemplo, √© como se deu a diverg√™ncia 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 esp√©cie foi um cr√Ęnio muito incompleto recuperado por volta de 1880, que, na √©poca, foi atribu√≠do ao g√™nero Squalodon. Com a descoberta do esqueleto mais completo, descrito por Boessenecker e colegas em 2020, novas an√°lises foram feitas e descobriu-se que, na verdade, o material pertencia a um novo g√™nero, batizado de Ankylorhiza. A. tiedemani √© considerado, at√© o momento, o maior Odontoceto do Oligoceno, com aproximadamente 4,8m de comprimento, tamanho n√£o superado at√© o Mioceno, quando aparecem no registro fossil√≠fero os primeiros grandes cachalotes.

A. tiedemani possui o cr√Ęnio e mand√≠bula robustos, com uma denti√ß√£o simplificada quando comparada com os basilossaur√≠deos, grupo de cet√°ceos mais antigos, que tinham os dentes cheios de cristas e pequenas pontas acess√≥rias. As caracter√≠sticas dent√°rias de A. tiedemani indicavam que ele se tratava de um ca√ßador com elevada for√ßa de mordida, semelhante √†s encontradas nos primeiros cachalotes. Seus dentes da parte frontal s√£o um mist√©rio, pois possuem um √Ęngulo estranho de inser√ß√£o no cr√Ęnio. Eles apontam para frente, o que indica que podem ter sido utilizados para competi√ß√£o entre indiv√≠duos 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 est√£o orientados para a frente. Foto de Eveha CC BY 3.0.

As nadadeiras peitorais de A. tiedemani possuem v√°rias caracter√≠sticas derivadas, incluindo ossos longos (√ļmero, r√°dio e ulna) mais curtos quando comparados com os basilossaur√≠deos, por√©m, mais alongados quando comparados com os Odontocetos atuais. Suas nadadeiras e coluna vertebral tamb√©m possuem caracter√≠sticas intermedi√°rias, a maioria mais pr√≥xima de outros odontocetos basais, mas com algumas correla√ß√Ķes com os misticetos. Isso coloca a esp√©cie pr√≥xima √† base da √°rvore evolutiva dos odontocetos. 

Rela√ß√Ķes filogen√©ticas de Ankylorhiza tiedemani (BOESSENECKER et al., 2020).

A mobilidade de A. tiedemani seria semelhante √† das falsas-orcas e orcas atuais, indicando uma nata√ß√£o refor√ßada, mais poderosa do que a dos basilossaur√≠deos (formas mais basais) de porte semelhante. Isso sugere que a esp√©cie tinha velocidade suficiente para perseguir outros cet√°ceos, sir√™nios, tartarugas, aves marinhas, tubar√Ķes e outros peixes contempor√Ęneos, incluindo esses organismos em sua dieta potencial.

A. tiedemani, finalmente, trouxe um pouco de luz sobre como diversas adapta√ß√Ķes convergentes estavam presentes em odontocetos e misticetos basais, principalmente no que diz respeito a sua mobilidade. Futuras descobertas de esp√©cimes mais completos ou ainda de novas esp√©cies provenientes dos mesmos estratos geol√≥gicos podem ser chave na compreens√£o da evolu√ß√£o de mais aspectos da locomo√ß√£o dos cet√°ceos modernos. Essas descobertas tamb√©m podem auxiliar na elucida√ß√£o de mais detalhes sobre como se deu a diverg√™ncia entre baleias e golfinhos, um evento evolutivo fascinante e ainda pouco compreendido, que se deu nos mares do final do Eoceno e do in√≠cio 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.

Cara de Mamífero

Texto por Pedro H. Morais e Maurício Rodrigo Schmitt

Voc√™ j√° se perguntou ‚Äúcomo era a cara dos nossos ancestrais, antes deles serem o que somos‚ÄĚ? Por exemplo, que cara teria o primeiro homin√≠deo? Ou o primeiro primata?

Essa pergunta habita o nosso imaginário, principalmente quando diz respeito aos nosso ancestrais e, na maioria das vezes, quem pode nos ajudar a obter essas respostas são os pesquisadores que trabalham com o passado, como os paleontólogos.

Onde sua imagina√ß√£o te levaria se eu te perguntasse: que cara tinha o primeiro mam√≠fero? Muitos talvez tenham pensado nos grandes mam√≠feros do passado, como os mastodontes (como Stegomastodon waringi), ou os poderosos tigres-dentes-de-sabre (como Smilodon), ou ainda nas pregui√ßas enormes (como Eremotherium laurillardi) e tatus gigantes (como Glyptodon clavipes). Por√©m, sinto lhe informar, que voc√™ viajou pouco no tempo. 

Uma pregui√ßa gigante (Scelidodon sp.) e um tatu gigante (Doedicurus sp.), ambos encontrados na Am√©rica do Sul em rochas datadas do Pleistoceno, entre 2,5 milh√Ķes e 11,7 mil anos atr√°s. Artes de Jorge Blanco (Forasiepi, Martinelli, 2007).

Quando pensamos em um mam√≠fero, o grande grupo de animais ao qual n√≥s, os seres humanos, pertencemos, fica dif√≠cil escolher um modelo que represente o todo. Vemos hoje em dia, a enorme diversidade do grupo, que foi capaz de ocupar praticamente todos os ambientes do nosso planeta, das savanas quentes do Brasil e da √Āfrica, √†s geleiras mais frias do p√≥lo-norte, das montanhas mais altas do Himalaia, √†s profundezas do oceano, dos c√©us, ao interior de cavernas e do solo. Em todos esses ambientes voc√™ encontra um exemplo diferente de mam√≠fero. Este grupo de animais se diversificou de tal forma e foi t√£o moldado pelos ambientes que colonizaram, que √© dif√≠cil considerar que um elefante, um morcego e um golfinho perten√ßam ao mesmo grupo e sejam parentes. Talvez, isso se deva ao fato de que a diversidade de formas dos mam√≠feros hoje √© maior em rela√ß√£o aos outros grupos de tetr√°podes viventes. Pense nas aves ou nos lagartos ou nos crocodilos, que apresentam, na atualidade, uma variedade bem menor de formas e tamanhos do que os mam√≠feros (no passado n√£o foi assim, mas esta √© outra hist√≥ria). Pensando em tudo isso, qual animal voc√™ escolheria para representar os mam√≠feros? Que mam√≠fero vivo hoje voc√™ diria que se assemelha mais ao ancestral de todos os mam√≠feros, ao primeiro mam√≠fero?

Temos certeza que sua imagina√ß√£o te deu v√°rias op√ß√Ķes, mas, sem querer te decepcionar, a cara do primeiro mam√≠fero seria mais parecida com a de um musaranho ou de uma cu√≠ca (n√£o, n√£o estamos falando do instrumento! Estamos falando do marsupial… Colocamos uma foto abaixo pra ajudar). 

Filhote de cuíca (Didelphimorphia) РFoto dos autores.

O primeiro mamífero era um bicho pequeno, mais ou menos do tamanho de um pequeno gambá, correndo por entre as folhagens de uma floresta, durante uma noite quente do Jurássico (sim, a história dos mamíferos começa no Jurássico).

Atualmente, por consenso, o t√°xon apontado como o ‘primeiro mam√≠fero’ √© Morganucodon, um organismo f√≥ssil encontrado nos EUA, Europa e China. Queremos chamar a aten√ß√£o aqui para a express√£o ‚Äúatualmente apontado‚ÄĚ, porque estes consensos taxon√īmicos podem mudar a luz de novos estudos, f√≥sseis e evid√™ncias.

Reconstrução artísitica de Morganucodon. Seus fósseis são encontrados principalmente em Wales (Reino Unido) e na China, além de outras partes da Europa e América do Norte, em afloramentos Jurássicos. Imagem de FunkMonk (Michael B. H.).

O grupo chamado de ‘Mammalia’ (ou ‚Äúmam√≠feros‚ÄĚ, em bom portugu√™s), √© definido por um conjunto de caracter√≠sticas morfol√≥gicas compartilhadas por todos os seus membros. Colocando de forma mais simples: pra voc√™ ser um mam√≠fero, voc√™ tem que ter, ou ter tido, um conjunto de caracter√≠sticas f√≠sicas apontadas como ‚Äúcoisa de mam√≠feros‚ÄĚ. Mas tem um problema aqui. V√°rios organismos f√≥sseis, muito pr√≥ximos dos mam√≠feros j√° tinham algumas dessas “caracter√≠sticas t√≠picas de mam√≠feros”. Isso √© um pesadelo para muitos pesquisadores, que acabam por discutir e rediscutir defini√ß√Ķes…

A defini√ß√£o mais atual e com maior consenso, √© a defini√ß√£o filogen√©tica de mam√≠fero, que englobaria Morganucodon e todas as esp√©cies viventes de mam√≠feros (placent√°rios, marsupiais e monotremados). Nessa defini√ß√£o, varias esp√©cies de mam√≠feros extintos, que viveram durante a era Mesozoica, est√£o inclusas no grupo. Basicamente, isso significa que todos os animais que s√£o agrupados numa √°rvore filogen√©tica entre Morganucodon e os mam√≠feros atuais, s√£o considerados mam√≠feros (calma, calma, a gente coloca uma figura, s√≥ olhar a√≠ embaixo). Mas, essa defini√ß√£o tamb√©m √© bastante discutida, principalmente porque Morganucodon foi “eleito” como o primeiro mam√≠fero, ou seja, essa √© uma escolha arbitr√°ria. Essa problem√°tica de “eleger um primeiro” n√£o √© exclusiva dos mam√≠feros, esse √© um conflito constante nos estudos sistem√°ticos e evolutivos, j√° que as formas biol√≥gicas formam um cont√≠nuo, quem tenta classific√°-las em grupos artificiais somos n√≥s.

No fim, cada novo achado acrescenta uma nova pe√ßa a esse quebra cabe√ßa da evolu√ß√£o e as defini√ß√Ķes se atualizam com o tempo.

Filogenia simplificada dos cinodontes. Aqui estão apenas algumas poucas espécies da grande diversidade de cinodontes. Note que o grupo que Morganucodon é considerado o início do grupo dos mamíferos, portanto, todos que vierem depois deste grupo na árvore filogenética são considerados mamíferos. E um destaque para Brasilitherium, um fóssil brasileiro que é hoje tido como o fóssil mais relacionado ao grupo dos mamíferos. Modificado de Lautenschlager et al. 2016.

Quais s√£o caracter√≠sticas presentes hoje nos mam√≠feros que definem o grupo como tal? Certamente voc√™ j√° ouviu que s√£o as gl√Ęndulas mam√°rias, os tr√™s oss√≠culos do ouvido, entre outras. Mas para saber mais sobre elas, precisamos voltar no tempo. Mais precisamente, at√© os per√≠odos Permiano e Tri√°ssico (entre cerca de 298 a 201 milh√Ķes de anos atr√°s), quando tais “caracter√≠sticas de mam√≠fero” come√ßam a ser observadas, gradualmente, em formas mais basais de animais aparentados dos mam√≠feros.

Durante a transi√ß√£o entre o Permiano e o Tri√°ssico, a Terra passou pelo seu maior evento de extin√ß√£o, conhecido como a Extin√ß√£o Permo-Tri√°ssica. Este evento foi bem maior do que a famosa extin√ß√£o que dizimou os dinossauros. Essa tal Extin√ß√£o Permo-Tri√°ssica foi t√£o grande, que causou um ‚Äúreset‚ÄĚ na fauna e na flora do planeta. Durante o final do Permiano (cerca de 255 milh√Ķes de anos atr√°s), os primeiros f√≥sseis de criaturas conhecidas como cinodontes s√£o registrados. Por√©m, √© durante o Tri√°ssico que esses animais come√ßam a brilhar no cen√°rio biol√≥gico. Infelizmente, todos os holofotes acabam por se voltar para os dinossauros no final deste per√≠odo, mas, o mundo d√° voltas, como voc√™s ver√£o.

Os cinodontes apresentavam uma grande diversidade de formas e tamanhos durante o Tri√°ssico e alguns j√° apresentavam algumas das tais “caracter√≠sticas mamalianas”. O curioso √© que essas caracter√≠sticas n√£o estavam presentes somente na linhagem que deu origem aos mam√≠feros. Alguns grupos de cinodontes completamente extintos, de uma linhagem paralela a nossa (mammaliana), tamb√©m apresentavam algumas dessas caracter√≠sticas, que hoje, s√£o consideradas como ‚Äúcoisa de mam√≠fero‚ÄĚ. Essa √© a raz√£o pela qual o debate sobre a origem dos mam√≠feros est√° sempre se modificando atualmente… Uma vez que v√°rios grupos paralelos apresentam caracter√≠sticas mamalianas, √© dif√≠cil associar com seguran√ßa, que determinado grupo de cinodontes deu origem aos mam√≠feros ou n√£o. 

Voltando para o assunto “que cara teria o primeiro mam√≠fero?”, voc√™ deve estar se perguntando agora ‚Äúque cara teriam os cinodontes?‚ÄĚ. Se voc√™ pensou no musaranho ali em cima… voc√™ n√£o est√° de todo errado, por√©m se voc√™ prestou aten√ß√£o neste texto, voc√™ j√° sacou que eles t√™m uma grande diversidade de formas, e pasmem, em termos f√≥sseis, o Brasil √© um dos pa√≠ses que apresentam a maior diversidade de cinodontes do mundo! Todos eles provenientes do Rio Grande do Sul, o local que apresenta as forma√ß√Ķes de idade tri√°ssica mais fossil√≠feras do pa√≠s. O Brasil trouxe ao mundo, por exemplo, os Brasilodontideos, o atual grupo apontado como o clado de origem dos mam√≠feros. 

A Diversidade de Cinodontes Brasileiros

Antes de tudo, a gente precisa entender como s√£o separados os cinodontes. Basicamente, existem dois grandes grupos dentro do grande grupo Cynodontia, os Cynognathia e os Probainognathia. Calma, a gente vai explicar um pouquinho de cada grupo abaixo: 

Cynognathia inclui organismos completamente extintos. Eles eram em sua maioria herb√≠voros/on√≠voros, com exce√ß√£o de apenas uma esp√©cie, que era carn√≠vora. Eram bichos relativamente grandes, variando do tamanho de um cachorro pequeno at√© o maior de todos, que podia ter mais de 2 metros de comprimento e pesar cerca de 200kg. Neste grupo existem organismos que j√° apresentavam algumas caracter√≠sticas que podem ser interpretadas como ‚Äúcoisa de mam√≠fero‚ÄĚ, por exemplo, uma das principais caracter√≠sticas do grupo (e que pode ser compar√°vel a mam√≠feros), √© a enorme complexidade dos dentes p√≥s-caninos. Os mam√≠feros possuem um padr√£o dent√°rio altamente especializado, chamado de tribosf√™nico. Os Cynognathia, embora n√£o tivessem padr√£o tribosf√™nico, possu√≠am especializa√ß√Ķes dent√°ria at√© ent√£o n√£o encontradas em outros grupos de Synapsidas. Al√©m da grande especializa√ß√£o dos dentes, recentemente foi encontrado em um cinodonte Cynognathia, chamado de Menadon, com um padr√£o de dente hipsodonte, de crescimento cont√≠nuo, tipo os encontrado hoje em mam√≠feros como o cavalo e roedores (se voc√™ n√£o sabia disso, aqui vai mais uma curiosidade, o dente do seu ratinho cresce pra sempre…por isso ele est√° sempre roendo algo. N√£o s√≥ ele, como v√°rios outros animais). Essa ocorr√™ncia de dente hipsodonte no Menadon √© √ļnica, e este √© o √ļnico g√™nero al√©m dos mam√≠feros com esse padr√£o de dente. O mais interessante, √© que o grupo de Menadon foi completamente extinto, ent√£o a caracter√≠stica que era tida como exclusiva de mam√≠feros, j√° tinha aparecido na hist√≥ria dos cinodontes muito tempo antes! Infelizmente, toda a linhagem de Cynognathia foi extinta, ent√£o nunca teremos a oportunidade de ver um vivo e verificar como eles realmente seriam. 

Cynognathia, os f√≥sseis desse grupo s√£o muito abundantes na Argentina, como o Massetognathus pascuali, e no Brasil, onde encontramos v√°rias esp√©cies em abund√Ęncia, como Menadon e Santacruzodon. Abaixo a reconstru√ß√£o de duas esp√©cies de Cynognathia em um t√≠pico ambiente do Tri√°ssico, com destaque pra apar√™ncia que j√° lembraria muito a de um mam√≠fero atual. Imagens: Massetognathus (foto do autor) Menadon (Melo et al. 2019) e a reconstru√ß√£o art√≠stica por Voltaire D. P. Neto.

O segundo grupo, Probainognathia, abrange uma variedade de formas gigantesca, j√° que Mammalia est√° inclusa neste grupo. Mas, levando apenas os f√≥sseis em considera√ß√£o, o grupo apresentava mesmo assim uma diversidade de tamanho e de h√°bitos enorme, variando de um bicho com o tamanho de um cachorro grande (como o Aleodon, que podia ter mais de 1,5 metros), at√© os Brasilodont√≠deos (que tinham o tamanho de um pequeno gamb√°, com cerca de 15cm). Os animais desse grupo s√£o, em sua maioria, classificados como inset√≠voros ou seja, eles comiam insetos, por√©m, alguns pesquisadores apontam que eles poderiam ser oportunistas (on√≠voros, assim como os gamb√°s atualmente), com alguns exclusivamente carn√≠voros, como o Trucidocynodon. Neste grupo est√£o inclu√≠dos os Brasilodontidae, atualmente tido como grupo irm√£o de mam√≠feros, mas que pode ter sido o grupo de cinodontes que deu origem a n√≥s, os mam√≠feros. 

Probainognathia. Artes de Jorge Blanco (Martinelli et al. 2016; Guignard et al. 2019).

A parte mais fant√°stica disso tudo, √© que muitos desses bichos faziam parte da fauna tri√°ssica do Brasil. Eles est√£o entre os achados f√≥sseis do Rio Grande do Sul, onde √© encontrada a maior diversidade de Cynognathia do mundo, al√©m de alguns dos registros mais importantes de Probainognathia, como os j√° mencionados Brasilodontideos. Talvez, devido ao pequeno tamanho, os cinodontes acabem por perder espa√ßo para os grandes dinossauros na m√≠dia e tamb√©m no imagin√°rio das pessoas… Apesar disso, imaginar um “pequeno musaranho”, correndo de um dinossauro, numa noite quente do Tri√°ssico, est√° carregado de informa√ß√Ķes sobre como n√≥s, os mam√≠feros, conseguimos nos tornar o que somos hoje. Enfim, agora voc√™ sabe como era “a cara dos primeiros mam√≠feros” e tamb√©m como os f√≥sseis do Brasil s√£o importantes para contar essa hist√≥ria.

Referências

Forasiepi A, Martinelli A. Bestiario fósil: mamíferos del pleistoceno de la Argentina. Albatros; 2007.

Guignard ML, Martinelli AG, Soares MB. The postcranial anatomy of Brasilodon quadrangularis and the acquisition of mammaliaform traits among non-mammaliaform cynodonts. PloS one. 2019 May 10;14(5):e0216672.

Lautenschlager S, Gill PG, Luo ZX, Fagan MJ, Rayfield EJ. The role of miniaturization in the evolution of the mammalian jaw and middle ear. Nature. 2018 Sep;561(7724):533-7.

Martinelli AG, Soares MB, Schwanke C. Two new cynodonts (Therapsida) from the Middle-Early Late Triassic of Brazil and comments on South American probainognathians. PloS one. 2016 Oct 5;11(10):e0162945.

Melo TP, Ribeiro AM, Martinelli AG, Soares MB. Early evidence of molariform hypsodonty in a Triassic stem-mammal. Nature communications. 2019 Jun 28;10(1):1-8.

Finalmente, o mamífero do Cretáceo do Brasil!

Brasilestes stardusti √© o seu nome,¬†em alus√£o ao Brasil e a Ziggy Stardust, um personagem criado¬†pelo m√ļsico brit√Ęnico David Bowie, falecido em 2016, ano em que o f√≥ssil foi descoberto.

Brasilestes

O f√≥ssil em quest√£o tem apenas 3,5mm e trata-se de um √ļnico dente pr√©-molar. Pode n√£o parecer grande coisa, mas √© uma descoberta h√° muito tempo esperada. Tanto que, apesar de n√£o escrever h√° muito tempo no blog, achei que isto, particularmente, merecia uma comemora√ß√£o!

A publicação do material foi feita hoje, na revista científica Royal Society Open Science e conta com a participação de pesquisadores brasileiros da UFG, USP e Unicamp, além de paleontólogos argentinos e estadunidenses. O estudo foi liderado pela Dra. Mariela Castro (UFG), especialista em mamíferos fósseis e, com certeza, uma grande fã de Bowie.

O pequeno dente, t√£o importante,¬†foi encontrado¬†nas rochas ricas em f√≥sseis do interior do estado de S√£o Paulo, mais especificamente, no munic√≠pio de General Salgado, oeste paulista. Estas rochas datam¬†do final Per√≠odo Cret√°ceo,¬†entre¬†80 e 75 milh√Ķes de anos, √©poca em que os dinossauros ainda reinavam soberanos¬†nos ecossistemas terrestres. Isso torna Brasilestes o mais antigo mam√≠fero conhecido para o Brasil.

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Com um tamanho reconstituído aproximado do de um gambá atual (cerca de 50cm de comprimento), Brasilestes certamente se esquivou das passadas de gigantes pescoçudos herbívoros e fugiu das ferozes mandíbulas de uma miríade de crocodilos terrestres, uma pequena amostra da paleofauna que habitava o interior de São Paulo no final do Cretáceo.

At√© a presente data, nenhum vest√≠gio corporal de mam√≠fero f√≥ssil havia sido¬†apropriadamente descrito para¬†as rochas cret√°cicas¬†do Brasil. Na verdade, para todas as rochas¬†da Era Mesozoica brasileira. O f√≥ssil “do tal mam√≠fero”, sempre havia sido o “Santo Graal” da paleontologia brasileira, buscado incansavelmente por v√°rios grupos de pesquisadores. Por isso, √© uma alegria ele ter sido finalmente encontrado.

Para n√£o dizer que este √© realmente o primeiro registro corporal de mam√≠fero cret√°cico do Brasil, o f√≥ssil de um pequeno peda√ßo de mand√≠bula com um √ļnico dente inserido havia sido encontrado em rochas do mesmo contexto geol√≥gico na d√©cada¬†1990. Apesar de publicado h√° tempos, o material n√£o foi¬†descrito¬†apropriadamente na √©poca, e encontra-se, at√© hoje, inacess√≠vel para a grande maioria¬†dos paleont√≥logos brasileiros.

O outro registro¬†fossil√≠fero atribu√≠do¬†a mam√≠feros mesozoicos do Brasil ou, pelo menos, de organismos “mamaliformes”,¬†s√£o as pegadas f√≥sseis da chamada Forma√ß√£o Botucatu, uma unidade geol√≥gica que representa um antigo deserto que existiu no interior de S√£o Paulo h√°¬† pelo menos 130 milh√Ķes de anos.¬†Estas pegadas (assista um v√≠deo nosso falando sobre isto aqui) s√£o mais antigas do que Brasilestes,¬†mas, infelizmente, nunca puderam¬†ser atribu√≠das com certeza a um mam√≠fero verdadeiro.

Brasilestes √© muito importante, porque fornece a primeira identifica√ß√£o mais precisa sobre um mam√≠fero do Cret√°ceo do Brasil. A¬†morfologia do dente encontrado indica que o mesmo pertencia a um mam√≠fero Tribosphenida, ou seja, um mam√≠fero do grupo que re√ļne os placent√°rios e marsupiais.

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Os mam√≠feros tribosf√™nidos contam com diversos registros no Cret√°ceo do hemisf√©rio norte. Por√©m, no hemisf√©rio sul, apenas haviam sido¬†encontrados¬†na √ćndia, em Madagascar e no norte da Am√©rica do Sul.¬†A descri√ß√£o de¬†Brasilestes stardusti¬†veio preencher uma lacuna importante no registro de mam√≠feros mesozoicos, ressaltando a import√Ęncia do Brasil para a compreens√£o da hist√≥ria evolutiva do grupo.

Por mais absurdo que possa parecer descrever uma nova esp√©cie com base em um √ļnico dente, essa √© uma situa√ß√£o muito comum para mam√≠feros f√≥sseis. O¬†registro fossil√≠fero desse grupo √© relativamente raro e, majoritariamente baseado na¬†ocorr√™ncia de dentes isolados, lembrando que dentes s√£o elementos muito resistentes¬†e preservam-se¬†com maior facilidade¬†do que ossos. Por esta raz√£o,¬†para mam√≠feros f√≥sseis,¬†caracter√≠sticas¬†da denti√ß√£o s√£o muito utilizadas¬†como caracteres diagn√≥sticos de esp√©cies

A equipe envolvida no trabalho também realizou outras análises no fóssil para ajudar em sua identificação, como a avaliação da microestrutura do esmalte dentário.

A cobertura de esmalte¬†encontrada, com cerca de 20 m√≠crons, √© bem mais fina do que a dos dentes de outros mam√≠feros mesozoicos (entre 100 e 300 m√≠crons). Al√©m disso, poucas esp√©cies de mam√≠feros atuais t√™m caracter√≠stica semelhante, entre eles, alguns Xenarthra (ordem que inclui os tatus, tamandu√°s e pregui√ßas). Esta observa√ß√£o suscita uma poss√≠vel rela√ß√£o entre¬†Brasilestes¬†e este grupo de mam√≠feros. A diverg√™ncia (ou origem)¬†dos xenartros,¬†calculada por meio da t√©cnica chamada de “rel√≥gio molecular”, teria se de dado exatamente nessa √©poca, h√° pelo menos 85 milh√Ķes de anos.

Os mam√≠feros eram elementos relativamente raros em ecossistemas da Era Mesozoica. Ocupavam¬†nichos secund√°rios, eram,¬†via de regra, pequenos e¬†predominantemente generalistas. A maioria, talvez tivesse h√°bitos noturnos e fosse arbor√≠cola ou fossorial.¬†Essas s√£o algumas raz√Ķes para os f√≥sseis de¬†Brasilestes¬†serem t√£o raros.¬†Provavelmente estes organismos eram entidades pouco abundantes em seu paleoecossistema e/ou tinham tamanhos muito pequenos¬†para que seus¬†elementos √≥sseos delicados¬†fossem preservados e/ou vivessem longe da √°rea favor√°vel para preserva√ß√£o de¬†f√≥sseis.

Tenho certeza de que esta publica√ß√£o traz novas esperan√ßas aos paleont√≥logos brasileiros. Que mais f√≥sseis sejam encontrados em breve e ajudem a responder as quest√Ķes que Brasilestes trouxe √† tona (veja mais aqui).¬†Para fechar, vale sempre a pena lembrar, que os¬†mortos t√™m muita hist√≥ria para contar. Este, especificamente, marcou seu nome na “cal√ßada da fama” da paleontologia nacional, tal qual o grande artista¬†David¬†Bowie deixou sua marca¬†no famoso passadi√ßo hollywoodiano.

Referência:

Castro MC, Goin FJ, Ortiz-Jaureguizar E, Vieytes EC, Tsukui K, Ramezani J, Batezelli A, Marsola JCA, Langer MC. 2018 A late Cretaceous mammal from Brazil and the first radioisotopic age for the Bauru Group. R. Soc. open sci. 5: 180482.  http://dx.doi.org/10.1098/rsos.180482