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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.