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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.