Laboratorio de Macrofosseis - UFRJ

03/11/2023

Os primeiros vegetarianos: origens da herbivoria em animais terrestres

Um animal herbívoro pode ser descrito como aquele que possui adaptações fisiológicas e anatômicas para se alimentar de seres autótrofos (organismos produtores), como plantas e algas. As interações entre plantas e animais são um aspecto fundamental dos ambientes terrestres desde o primeiro momento em que esses animais migraram para fora da água.
Para que possamos traçar as origens da herbivoria, primeiro temos que contar a história da migração das plantas (Viridophyta) para o ambiente terrestre, algo que remonta diretamente a passagem do Período Ordoviciano para o Siluriano, quando as primeiras plantas avasculares começaram a se fixar em pântanos. Com o surgimento das primeiras traqueófitas, as plantas com vasos condutores de água, a cerca de 425 milhões de anos, permitiu que elas conseguissem viver de maneira relativamente independente da água.
Durante esse mesmo período de tempo também se iniciou a invasão da terra principalmente por artrópodes, que se aproveitaram do ambiente com poucos competidores e logo começaram a se alimentar da grande quantidade de matéria vegetal disponível, principalmente de esporos e brotos. Acredita-se que essa primeira fase do surgimento da herbivoria em Arthropoda foi algo relativamente rápido, tendo demorado menos de 20 milhões de anos para se desenvolver, com os registros mais antigos desse hábito podendo ser traçados até o início do Período Devoniano (até cerca de 403 milhões de anos atrás). No entanto, os primeiros artrópodes realmente capazes de se alimentar de tecidos vegetais mais resistentes, tal como caules, folhas e raízes, só surgiram ao longo do período seguinte, o Carbonífero.
Os artrópodes foram os principais consumidores primários do ambiente terrestre por milhões de anos, com essa supremacia sendo desafiada ap***s pelo surgimento dos primeiros vertebrados herbívoros no final do Período Carbonífero. Esses primeiros tetrápodes herbívoros logo se diversificaram, ocupando diferentes nichos, variando de pequenos herbívoros de dieta altamente seletiva a grandes animais de dietas mais generalistas. O surgimento desses grandes vertebrados herbívoros durante a transição do Carbonífero para o Permiano teve um grande impacto para a flora em geral, a ponto de objetivamente reduzir a diversidade vegetal ao redor do globo.
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Texto por Theo Ribeiro, Athirson Albuquerque e Paulo Victor Pereira.
Revisão por Pedro Ribeiro.

Figuras:

Figura 1: Reconstrução da flora durante o Período Siluriano, quando os primeiros vegetais terrestres começaram a conquistar o ambiente terrestre. Ilustração por Richard Jones.

Figura 2: Os artrópodes foram os primeiros animais a desenvolverem uma dieta herbívora, com milípedes como a 𝘈𝘳𝘵𝘩𝘳𝘰𝘱𝘭𝘦𝘶𝘳𝘢 sendo alguns dos maiores herbívoros do seu tempo. Ilustração por PaleoPete.

Figura 3: Reconstrução de um 𝘋𝘪𝘢𝘥𝘦𝘤𝘵𝘦𝘴, um dos primeiros tetrápodes herbívoros de grande porte. Esse animal viveu no início do Permiano. Ilustração por AnthodonKR.

Referências:

Brocklehurst, N., Kammerer, C. F., & Benson, R. J. (2020). The origin of tetrapod herbivory: effects on local plant diversity. Proceedings of the Royal Society B, 287(1928), 20200124.
Labandeira, C. (2007). The origin of herbivory on land: initial patterns of plant tissue consumption by arthropods. Insect science, 14(4), 259-275.

20/10/2023

Extinções em massa esquecidas

Ocorreram inúmeros eventos de extinção ao longo da história da Terra, sendo realizados muitos estudos com o objetivo de perceber as mudanças de fauna e flora ao longo do tempo. Um exemplo clássico desse tipo de evento se mostra no desaparecimento dos dinossauros não-avianos no Cretáceo-Paleógeno (K-Pg). Apesar de ser a mais famosa, a extinção K-Pg não foi a única e muito menos a mais grave. Além dessas grandes extinções, também houveram vários outros eventos menores, porém ainda importantes. Hoje abordaremos algumas dessas extinções menos conhecidas.
Uma das primeiras e provavelmente mais expressivas extinções em massa ocorreu quando a vida ainda era microscópica, a cerca de 2.3 bilhões de anos atrás, em um episódio conhecido como o Grande Evento de Oxidação (GOE). Na época houve um aumento significativo de oxigênio liberado na atmosfera, possivelmente causado pelo aumento da diversidade e número de cianobactérias, microrganismos que realizam fotossíntese. Essa alta repentina nos níveis de oxigênio atmosféricos afetou muito a biosfera da época, dado que a maioria dos seres vivos eram anaeróbios, ou seja, não conseguiam metabolizar as moléculas de O2, provocando uma rápida oxidação de seus corpos. Por conta disso uma quantidade incalculável de espécies possivelmente foi extinta, naquele foi o evento de extinção mais silencioso de todos.
Outro evento de extinção significativa ocorreu a cerca de 415 milhões de anos atrás, no fim do Período Siluriano. Esse evento, ao contrário do GOE, foi causado principalmente pela falta de oxigênio (anoxia) que levou a euxinia dos oceanos (aumento de sulfeto de hidrogênio e baixa de O2). Com isso, como a maioria vida do planeta era marinha, cerca de 23% de toda a diversidade foi extinta.
Um dos eventos de extinção em massa mais importantes da história, foi a da fauna Ediacarana, que abriu espaço para o surgimento das principais ordens animais atuais durante Cambriano, cerca de 550 milhões de anos atrás. Esse episódio, diferentemente das famosas cinco grandes extinções, que ocorreram a partir de eventos catastróficos, pode ter ocorrido a partir de graduais mudanças morfológicas e no estilo de vida dos animais da época.
A fauna Ediacara era composta principalmente por animais sésseis, com estratégias de alimentação limitadas. Ao longo do tempo, novos animais com formas de forrageamento mais complexas, tal como a filtração por bombeamento de água e a predação ativa, podem ter levado a completa extinção desses clados ediacarianos que por sua vez não foram capazes de competir com estes outros organismos.
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Texto por Athirson Albuquerque, Theo Ribeiro e Paulo Victor Pereira.
Revisão por Pedro Ribeiro.

Figuras:

Figura 1: Imagem de rio eutrofizado com alta concentração de Cianobactérias por Instituto Evandro Chagas.

Figura 2: Fauna Siluriana por Alena Hovorkova

Figura 3: Fauna Ediacarana por Franz Anthony

Referências:

Bowman, C. N., Young, S. A., Kaljo, D., Eriksson, M. E., Them, T. R., Hints, O., ... & Owens, J. D. (2019). Linking the progressive expansion of reducing conditions to a stepwise mass extinction event in the late Silurian oceans. Geology, 47(10), 968-972.

Darroch, S. A., Smith, E. F., Laflamme, M., & Erwin, D. H. (2018). Ediacaran extinction and Cambrian explosion. Trends in ecology & evolution, 33(9), 653-663.

Luo, G., Zhu, X., Wang, S., Zhang, S., & Jiao, C. (2022). Mechanisms and climatic-ecological effects of the Great Oxidation Event in the early Proterozoic. Science China Earth Sciences, 65(9), 1646-1672.

06/10/2023

Origens da reprodução s*xuada

A reprodução s*xuada é uma característica comum a quase todos os seres vivos multicelulares e a boa parte dos organismos unicelulares. Apesar disso, a sua origem e as vantagens evolutivas que ela trás para os seres que a possuem ainda são um assunto de grande debate em meio a comunidade científica. Afinal, esse tipo de reprodução é bem mais custosa do que a reprodução ass*xuada, onde não são necessários gastos energéticos para se achar parceiros e se gerar gametas. A partir do que se sabe, buscaremos mostrar as vantagens da reprodução s*xuada e a sua possível origem.
Para iniciarmos essa discussão temos que primeiramente definir o que é reprodução s*xuada a senso estrito, dado que há muitas bactérias e arquéias que se reproduzem de maneira similar (paras*xual) por métodos como, por exemplo, a transdução. A reprodução s*xuada verdadeira é caracterizada pela capacidade de realizar a meiose, onde uma célula diplóide (2n) gera um gameta (n) com metade de seus cromossomos. Esse gameta irá se combinar aquele de outro indivíduo assim gerando um zigoto, que por sua vez se desenvolverá em um novo organismo que herda metade dos genes de cada um de seus pais.
Estudos mais recentes apontam que a origem da reprodução s*xuada verdadeira está ligada diretamente à própria origem de Eukarya, os organismos com um núcleo celular que armazena o seu material genético. Isso, por sua vez, é corroborado pelas diversas linhas de evidência que vêm mostrando que todo aparelho genético para a realização da meiose já estava presente em todas as grandes radiações evolutivas de eucariotos. Dessa maneira, as origens da reprodução s*xuada podem ser traçadas a cerca de 2,2 bilhões de anos atrás.
Apesar disso, as mais antigas evidências fósseis dessa característica são bem mais recentes, com o registro mais antigo pertencendo a um fóssil de 𝘉𝘢𝘯𝘨𝘪𝘰𝘮𝘰𝘳𝘱𝘩𝘢 𝘱𝘶𝘣𝘦𝘴𝘤𝘦𝘯𝘴 uma alga vermelha do Mesoproterozóico (1,05 bilhões de anos atrás), que também representa um dos fósseis mais antigos já conhecidos de Eukarya. Essa rodófita filamentosa já apresentava a formação de esporos (gametas) diferenciados, o que já indicaria sua capacidade de se reproduzir s*xualmente.
Mas afinal, quais as vantagens que a reprodução s*xuada tem sobre a ass*xuada? Uma das mais conhecidas seria a capacidade de gerar crias mais geneticamente variadas do que os “clones” gerados pela reprodução ass*xuada, afinal, o novo indivíduo surgiria a partir da mistura dos genes de dois outros. Isso permitiria com que esses organismos fossem capazes de sobreviver melhor às pressões causadas por mudanças no ambiente e até mesmo por parasitas. Porém, há também muitas críticas acerca dessa afirmação, pois em organismos com uma diferenciação s*xual total (com macho e fêmea bem delimitados), ap***s metade dos genes de cada pai é passada para a próxima geração, o que por sua vez diminui a diversidade de genótipos.
Essa redução na variedade genética não seria uma desvantagem por si só, pois ela funcionaria como uma barreira contra possíveis mutações deletérias, dificultando sua permanência ao longo das gerações a partir da seleção s*xual. Toda essa variedade de fatores mostra o quão complexos são os processos evolutivos que regem a vida na terra, com muitas características não funcionando da maneira com que se imaginava inicialmente.
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Texto por Theo Ribeiro, Athirson Albuquerque e Paulo Victor Pereira.
Revisão por Pedro Ribeiro.
Figuras:
Figura 1: A reprodução s*xuada é presente em quase todos os eucariotos, como os animais, os vegetais, os fungos e os protistas. Na imagem, duas pererecas (𝘓𝘪𝘵𝘰𝘳𝘪𝘢 𝘹𝘢𝘯𝘵𝘰𝘮𝘦𝘳𝘢) realizando um amplexo. Foto por Rainflorest Harley.
Figura 2: Esquema mostrando o processo básico da reprodução s*xuada de organismos diplóides, onde o processo de meiose gera gametas (n) que irão se fundir e formar um zigoto (2n) que por sua vez irá se desenvolver em um novo organismo.
Figura 3: Fóssil da rodófita 𝘉𝘢𝘯𝘨𝘪𝘰𝘮𝘰𝘳𝘱𝘩𝘢 𝘱𝘶𝘣𝘦𝘴𝘤𝘦𝘯𝘴, um dos mais antigos registros de um organismo capaz de reprodução s*xuada.

Referências e textos complementares:
Butterfield, N. J. (2000). Bangiomorpha pubescens n. gen., n. sp.: implications for the evolution of s*x, multicellularity, and the Mesoproterozoic/Neoproterozoic radiation of eukaryotes. Paleobiology, 26(3), 386-404.
Goodenough, U., & Heitman, J. (2014). Origins of eukaryotic s*xual reproduction. Cold Spring Harbor perspectives in biology, 6(3), a016154.
Gorelick, R., & Heng, H. H. (2011). S*x reduces genetic variation: a multidisciplinary review. Evolution, 65(4), 1088-1098.
Hamilton, W. D., Axelrod, R., & Tanese, R. (1990). S*xual reproduction as an adaptation to resist parasites (a review). Proceedings of the National Academy of Sciences, 87(9), 3566-3573.
O’Malley, M. A., Leger, M. M., Wideman, J. G., & Ruiz-Trillo, I. (2019). Concepts of the last eukaryotic common ancestor. Nature Ecology & Evolution, 3(3), 338-344.

22/09/2023

Mudanças climáticas e as extinções em massa

Não é incomum ligar a TV ou abrir sites de notícias e se deparar com diversas reportagens alarmantes sobre como a temperatura tem aumentado (quem não sentiu calor nos últimos dias…) e eventos climáticos extremos têm sido cada vez mais comuns ao redor do globo. Há um consenso que essas mudanças climáticas estão associadas a atividades humanas tal como o desmatamento, agropecuária e atividade industrial que liberam gases do efeito estufa (como o CO2 e metano) na atmosfera.
Esse desequilíbrio oriundo de atividade antrópica, afeta bastante a biodiversidade do planeta, incluindo a nós mesmos, tornando várias parcelas da população vulneráveis a fenômenos climáticos extremos. As consequências a longo prazo desse tipo de mudança climática podem ser vistas ao olhar para o passado, com os fósseis servindo como um registro dos impactos que tais alterações podem causar na diversidade biológica do planeta, causando muitas vezes extinções em massa.
Existem muitas evidências de perda de biodiversidade e de catástrofes de amplitude global, como a extinção do Cretáceo-Paleogeno (K-Pg), que trouxe o fim dos dinossauros não avianos. Alguns pesquisadores apontam como uma das principais causas dessa extinção em massa foi o aumento de temperatura causado pela erupção de vulcões localizados em uma região chamada de Deccan, atualmente localizada na Índia. Já outros estudos, argumentam que o impacto do asteroide na Península de Yucatan, México, foi o principal causador desta extinção em massa. O impacto teria levantado um aerossol de detritos para a atmosfera, tampando boa parte da luz solar, resfriando o planeta e diminuindo as taxas de fotossíntese,
Além do fim do Mesozóico, há vários outros exemplos de extinções em massa relacionadas a grandes mudanças na temperatura global como a glaciação do fim do Ordoviciano. Esse evento foi causado pelo excessivo sequestro de CO2 da atmosfera feito pelas primeiras plantas terrestres e fitoplâncton, impedindo o efeito estufa, que mantém a temperatura do planeta estável. Junto disso, também houve a anoxia dos oceanos por causa da proliferação desenfreada dessas plantas aquáticas. Todos esses fatores culminaram na queda das temperaturas da água, perda de ambientes de águas rasas e, por fim, na grande mortandade da vida marinha que não tinha O2 para respirar. Essa reação em cadeia nos oceanos acabou por resultar na segunda pior extinção em massa de todos os tempos, sendo os organismos aquáticos os mais afetados.
Por fim, o maior evento de extinção já registrado, a extinção do Permiano-Triássico, é relacionado com um enorme aumento na temperatura global, gerado pela liberação dos mesmos tipos de gases estufa liberados atualmente na atmosfera, por conta do movimento das placas tectônicas e de intensas atividades vulcânicas. Além do aumento da temperatura do planeta que extinguiu flora e fauna terrestres, os mares também ficaram quentes, fazendo com que se diminuísse a concentração de O2 na coluna de água, acabando com quase toda a diversidade marinha.

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Texto por Athirson Albuquerque, Theo Ribeiro e Paulo Victor Pereira.
Revisão por Pedro Ribeiro.

Figuras:
Figura 1: Ilustração do impacto do meteoro no fim do Mesozóico por Mark Garlick.

Figura 2: Ilustração do ambiente do Ordoviciano por John Sibbick.

Figura 3: Ilustração da extinção do fim do Permiano por Julio Lacerda.

Referências:
Penn, J. L., Deutsch, C., Payne, J. L., & Sperling, E. A. (2018). Temperature-dependent hypoxia explains biogeography and severity of end-Permian marine mass extinction. Science, 362(6419), eaat1327.

Finnegan, S., Heim, N. A., Peters, S. E., & Fischer, W. W. (2012). Climate change and the selective signature of the Late Ordovician mass extinction. Proceedings of the National Academy of Sciences, 109(18), 6829-6834.

Kaiho, K., Oshima, N., Adachi, K., Adachi, Y., Mizukami, T., Fujibayashi, M., & Saito, R. (2016). Global climate change driven by soot at the K-Pg boundary as the cause of the mass extinction. Scientific reports, 6(1), 28427.

Keller, G., Mateo, P., Monkenbusch, J., Thibault, N., Punekar, J., Spangenberg, J. E., ... & Adatte, T. (2020). Mercury linked to Deccan Traps volcanism, climate change and the end-Cretaceous mass extinction. Global and Planetary Change, 194, 103312.

11/09/2023

08/09/2023

Um rugido em La Brea? A vocalização do tigre-dentes-de-sabre

Existem muitos aspectos sobre a vida de um animal extinto que são difíceis de entender ap***s pela evidência fóssil. Dentre eles estão características oriundas de partes moles (pelos, p***s, cartilagens), sua fisiologia, seus comportamentos e hábitos. São necessárias condições excepcionais de preservação ou comparações diretas com os parentes viventes mais próximos desses seres para que possamos compreender, especular e por fim propor hipóteses sobre como esses animais eram e se portavam. Hoje veremos como uma equipe de pesquisadores conseguiu decifrar uma das características mais difíceis de se observar pelo registro fóssil: a vocalização do tigre-dentes-de-sabre (Smilodon fatalis).
Mas afinal, como é possível observar isso nesses animais, dado que as cordas vocais normalmente não se preservam durante o processo de fossilização? A resposta se encontra nos ossos do aparato hióide, ligados diretamente às capacidades vocais dos mamíferos em geral. Apesar de extremamente frágeis, muitos hióideos de Smilodon já foram achados nos poços de piche do Rancho La Brea, Los Angeles, uma localidade conhecida pela sua grande quantidade de fósseis em excelente estado de preservação. A partir desses ossos, foi possível realizar uma análise quantitativa onde eles foram comparados com diferentes felinos viventes, de maneira que fosse possível propor qual o tipo de vocalização que esses animais produziam.
Atualmente, existem dois principais grupos de felinos viventes: os Felinae (gatos, linces e pumas) que não são capazes de rugir, ap***s miar e ronronar, e os Pantherinae (onças, leopardos, tigres e leões) que apresentam modificações em seus hióideos de maneira que eles possam dar rugidos. Por sua vez, os tigres-dente-de-sabre como o Smilodon pertencem a uma outra subfamília, mais basal que ambas as viventes, conhecida como Machairodontinae. Existem diversas hipóteses sobre a origem da capacidade de rugir dentre os felinos, com alguns pesquisadores propondo que ela surgiu ap***s uma vez nos panteríneos, enquanto outros propõem que essa capacidade poderia ter surgido independentemente em vários grupos de Felidae, até mesmo nos Machairodontinae, com estudos anteriores evidenciando essa possibilidade.
No entanto, as análises quantitativas realizadas nos hióideos de La Brea mostraram resultados diferentes dos propostos na literatura, mostrando que o Smilodon possuía um aparato hióide mais similar aos Felinae do que aos Pantherinae. Dessa maneira, eles seriam incapazes de rugir como os tigres e leões atuais. Mas afinal, que tipo de som um animal grande como um tigre-dentes-de-sabre seria capaz de produzir? O aparato hióide de Smilodon possuía diversas características em comum com Felidae de grande porte, mostrando que possivelmente esses animais eram capazes de produzir sons de baixa frequência diferentes dos observados em qualquer felino vivente.
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Texto por Theo Ribeiro, Athirson Albuquerque e Paulo Victor Pereira.
Revisão por Pedro Ribeiro.

Figuras
Figura 1: Reconstrução de Smilodon por Julio Lacerda.
Figura 2: Filogenia resumida de Felidae. Figura retirada do blog ZooEvol.
Figura 3: Diferenças nos aparatos hióideos de Pantherinae (A) e Felinae (B). Esquema retirado de Deutsch et al. (2023).

Referência:
Deutsch, A. R.; Brian Langerhans, R.; Flores, D., & Hartstone‐Rose, A. (2023). The roar of Rancho La Brea? Comparative anatomy of modern and fossil felid hyoid bones. Journal of Morphology, 284(10), e21627.

25/08/2023

Biogeografia: Onde, quando e o porquê.

A biogeografia é uma disciplina muito importante para entender a biodiversidade e sua configuração espacial em diferentes momentos da história do planeta terra. Essa disciplina abarca diversas outras, trabalhando com áreas do conhecimento como a Biologia, Geografia, Geologia e Paleontologia. Existem duas escolas principais nessa área, com a primeira sendo a biogeografia ecológica. Nela busca-se estudar processos mais recentes, focando em níveis menores de organização da vida, como populações e comunidades. A segunda escola é a biogeografia histórica, que busca estudar a história da vida na terra, focando em grupos biológicos mais abrangentes, como espécies, famílias e etc. Além de duas escolas principais, existem duas idéias chaves na biogeografia: a vicariância e a dispersão.
A vicariância ocorre a partir do aparecimento de uma barreira física, que impede o fluxo gênico entre as populações, fazendo com que ocorra a diferenciação dessas populações em diferentes espécies. Essa ideia ganhou força após os anos 60 com a descoberta da tectônica de placas e estudos subsequentes que demonstraram as diferentes configurações dos continentes no passado, gerando vários tipos de barreiras como cordilheiras, com o encontro dos continentes, e oceanos, com a separação dos mesmos.
Um exemplo muito interessante de vicariância é o que ocorreu com o subcontinente indiano, antes unido à África, evidenciado pela fauna e flora que é derivada de grupos mais proximamente relacionados com a africana do que com a asiática. É possível observar isso a partir de alguns grupos de fósseis de répteis gondwânicos (Supercontinente do sul no Mesozóico), como por exemplo um grupo relacionado ao 𝘚𝘪𝘮𝘰𝘴𝘶𝘤𝘩𝘶𝘴, que era conhecido ap***s em Madagascar, foi recentemente encontrado em rochas do Cretáceo da Índia.
Já a dispersão ocorre quando existe previamente algum tipo de barreira e parte da população de uma espécie consegue cruzar essa barreira, gerando uma nova população que não possui mais fluxo gênico com a outra, se diferenciando assim em uma nova espécie. Essa ideia era predominante antes da descoberta da tectônica de placas, fundamentada a partir do conceito de centro de origem, onde a fauna e flora se originaram em um ponto e foi migrando e se espalhando para o resto do planeta.
A origem dos primatas sul americanos muito provavelmente se deu por dispersão de grupos africanos, pois os fósseis mais antigos desses animais são de cerca de 30 milhões de anos atrás, muito depois da divisão da Gondwana, que ocorreu ainda no Cretáceo (cerca de 144 a 66 milhões de anos atrás). Uma das hipóteses mais aceitas é de que esses animais teriam cruzado o Oceano Atlântico em balsas naturais que se desprenderam do continente africano e cruzavam todo o oceano em direção à costa da América do Sul com ancestrais desses animais sobrevivendo da própria vegetação que formava essas balsas.

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Figuras

Figura 1:
Vicariância e dispersão por Gillung, Jessica. (2011) modificado de Crisci e col. (2003).

Figura 2:
Foto de esqueleto de 𝘚𝘪𝘮𝘰𝘴𝘶𝘤𝘩𝘶𝘴 𝘤𝘭𝘢𝘳𝘬𝘪 por D. Gordon E. Robertson.

Figura 3:
Dispersão de primatas por R.Blakey

Referências:

Humphries, C. J., Escudero, M., & Martín-Bravo, S. (2017). Vicariance biogeography.

Briggs, J. C. (2003). The biogeographic and tectonic history of India. Journal of Biogeography, 30(3), 381-388.

Prasad, G. V., Verma, O., Flynn, J. J., & Goswami, A. (2013). A new Late Cretaceous vertebrate fauna from the Cauvery Basin, South India: implications for Gondwanan paleobiogeography. Journal of Vertebrate Paleontology, 33(6), 1260-1268.

Bond, M., Tejedor, M. F., Campbell Jr, K. E., Chornogubsky, L., Novo, N., & Goin, F. (2015). Eocene primates of South America and the African origins of New World monkeys. Nature, 520(7548), 538-541.

11/08/2023

O gigante sob as águas: conhecendo um dos maiores animais já descobertos

A evolução das baleias é um assunto que chama bastante atenção da comunidade científica e do público geral. Isso pode ser explicado em parte pelo seu registro fóssil completo, preservando de maneira bem visível cada etapa da transição desses animais do ambiente terrestre para o ambiente aquático. Apesar da razoável completude deste registro fóssil, ainda existem diversas lacunas que vêm sendo preenchidas com as mais novas descobertas sobre esses animais, com algumas delas revelando aspectos nunca antes vistos sobre sua paleobiologia. Nesta última semana foi publicado um artigo descrevendo o cetáceo nomeado 𝘗𝘦𝘳𝘶𝘤𝘦𝘵𝘶𝘴 𝘤𝘰𝘭𝘰𝘴𝘴𝘶𝘴, coletado nas rochas da Formação Paracas (Eoceno Médio), que é um forte competidor para o título de maior animal conhecido.
O 𝘗𝘦𝘳𝘶𝘤𝘦𝘵𝘶𝘴 pertence a uma família de cetáceos primitivos conhecida como Basilosauridae, uma das primeiras a ser totalmente aquática. Os basilossaurídeos eram caracterizados principalmente por seus corpos alongados, que já provocaram associações equivocadas entre esses animais e serpentes, e pelo seu grande porte, com muitos dos seus representantes sendo alguns dos maiores predadores aquáticos de sua época. No entanto, o 𝘗𝘦𝘳𝘶𝘤𝘦𝘵𝘶𝘴 apresenta algumas características em seus ossos que o diferenciam dos demais membros dessa família, dado que os ossos de 𝘗. 𝘤𝘰𝘭𝘰𝘴𝘴𝘶𝘴 apresentam uma densidade bem maior do que a normalmente vista na maioria dos basilossaurídeos.
Apesar da paquiostose (aumento na densidade óssea) ser uma característica presente na maioria dos mamíferos aquáticos, o nível encontrado no novo cetáceo peruano superou a observada em qualquer outro animal, com uma massa esqueletal que poderia ser duas vezes maior do que a vista em uma baleia azul (𝘉𝘢𝘭𝘢𝘦𝘯𝘰𝘱𝘵𝘦𝘳𝘢 𝘮𝘶𝘴𝘤𝘶𝘭𝘶𝘴).
Foram propostas no mesmo estudo diferentes estimativas de massa corporal para o 𝘗𝘦𝘳𝘶𝘤𝘦𝘵𝘶𝘴, com estas levando em conta os diferentes volumes de gordura que o animal poderia possuir. Dessa maneira, se chegou a duas propostas extremas: um peso mínimo de 84 toneladas e um máximo de 340 toneladas, com esta última estimativa desbancando a baleia azul como o maior animal já conhecido. Mas afinal, quais os motivos evolutivos por trás dessas adaptações acentuadas?
Algumas possíveis explicações para tamanha densidade óssea podem estar associadas aos hábitos de vida desse animal, dado que essa característica é também vista em menor nível em sirênios como os peixes-boi e dugongos. Isso implicaria na preferência por ambientes mais costeiros, permitindo com que o 𝘗𝘦𝘳𝘶𝘤𝘦𝘵𝘶𝘴 facilmente afundasse até o leito oceânico raso atrás de alimentos. Ainda não se sabe exatamente qual a dieta que este ser poderia possuir, dado que não foram encontrados restos cranianos associados ao holótipo.
Por mais que seu corpo possa apresentar algumas similaridades aos sirênios, é bem improvável que o 𝘗. 𝘤𝘰𝘭𝘰𝘴𝘴𝘶𝘴 possuísse uma dieta herbívora baseada em gramas marinhas assim como visto nesses animais, dado que não se conhece nenhum tipo de cetáceo herbívoro. Além disso, a grande massa corporal desse animal o impossibilitaria de ser um predador ativo como os demais basilossaurídeos. Dessa maneira, foi proposto que o 𝘗𝘦𝘳𝘶𝘤𝘦𝘵𝘶𝘴 possivelmente apresentava uma dieta de filtração ou sucção, focada em animais sésseis ou pouco móveis do fundo oceânico.
O 𝘗𝘦𝘳𝘶𝘤𝘦𝘵𝘶𝘴 não só é uma descoberta espetacular para a paleontologia e biologia em geral, como também representa um raro exemplo do gigantismo ancestral entre os cetáceos, desafiando concepções prévias sobre a evolução desses incríveis mamíferos marinhos.
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Revisão por Pedro Ribeiro.

Figuras:
Figura 1: Reconstrução de 𝘗𝘦𝘳𝘶𝘤𝘦𝘵𝘶𝘴 𝘤𝘰𝘭𝘰𝘴𝘴𝘶𝘴 retirada de Bianucci et al. (2023).
Figura 2: Esquema mostrando o holótipo de 𝘗𝘦𝘳𝘶𝘤𝘦𝘵𝘶𝘴 𝘤𝘰𝘭𝘰𝘴𝘴𝘶𝘴 em comparação a um ser humano. Imagem disponibilizada para divulgação por Giovanni Bianucci et al. (2023).

Referências:

Bianucci, G., Lambert, O., Urbina, M., Merella, M., Collareta, A., Bennion, R., ... & Amson, E. (2023). A heavyweight early whale pushes the boundaries of vertebrate morphology. Nature, 1-6.

28/07/2023

Taxonomia: a profissão mais antiga da humanidade

Uma das atividades mais antigas da humanidade é nomear objetos e seres, relacionando uma palavra ou um conjunto de palavras a elementos da realidade, sejam objetos inanimados, eventos ambientais ou seres vivos. O ato de nomear é extremamente importante, pois assim é possível dar identidade a um elemento e o separar dos demais, auxiliando a compreender, pensar melhor sobre e atribuir a esse elemento um conjunto de características atreladas que ajudam a identificar o objeto ou ser vivo. Nesse sentido, a nomenclatura zoológica segue o mesmo princípio descrito na prática de dar nomes, atrelando uma espécie a um conjunto de palavras e características, permitindo assim com que seja uniformizada a terminologia.
Um dos principais problemas resolvidos pela nomenclatura zoológica é a utilização de nomes científicos para se referir a uma espécie ou a um gênero. Diferentemente dos nomes populares, que variam localmente e muitas vezes se referem a mais de uma espécie conhecida, a nomenclatura científica é universal e uniforme por todo o globo, sendo normalmente utilizadas línguas mortas, como o latim, como padrão dado que elas não variam mais. A ciência que trabalha neste âmbito nomenclatural é a taxonomia, buscando identificar espécie, propondo nomes para individualizar uma espécie da outra, atrelado a um conjunto de características pertencentes a tal espécie.
Para poder se descrever uma espécie é necessária a determinação de um tipo, que seria um indivíduo ou parte dele que representa a espécie, servindo como referência do conjunto de características que a definem. A esse tipo é dado um nome, que é um binômio constituído pelo nome do gênero e o nome específico. Esse nome, além de ser latinizado, deve ser sempre acompanhado pelo nome do primeiro autor que descreveu a espécie e ano de descrição, como por exemplo em 𝘛𝘺𝘳𝘢𝘯𝘯𝘰𝘴𝘢𝘶𝘳𝘶𝘴 𝘳𝘦𝘹 Osborn, 1905.
A taxonomia é uma ciência extremamente importante, pois a partir dela se entende a diversidade de espécies existentes, dado que são os taxonomistas os responsáveis por descrever e cunhar os nomes das espécies e grupos. Algo urgente atualmente pelo fato de que há um enorme declínio na diversidade e que só é possível preservar as espécies as conhecendo. Ainda, existem diversas discussões na taxonomia, principalmente relacionadas a delimitação e identificação de espécies, algo que já foi comentado aqui na página no texto “Afinal, o que é uma espécie?”. A diversidade paleontológica é muito afetada por esses problemas, já que o material disponível é normalmente escasso e incompleto, sendo um exemplo a dificuldade de recuperar todo o ciclo de vida de uma espécie.

Texto por Athirson Albuquerque, Theo Ribeiro e Paulo Victor Pereira.

Figuras:

Figura 1: Holótipo de 𝘛𝘺𝘳𝘢𝘯𝘯𝘰𝘴𝘢𝘶𝘳𝘶𝘴 𝘳𝘦𝘹 no 𝘊𝘢𝘳𝘯𝘦𝘨𝘪𝘦 𝘔𝘶𝘴𝘦𝘶𝘮 𝘰𝘧 𝘕𝘢𝘵𝘶𝘳𝘢𝘭 𝘏𝘪𝘴𝘵𝘰𝘳𝘺, Pittsburgh.

Figura 2: A quarta edição do Código Internacional de Nomenclatura Zoológica retirado de AbeBooks.co.uk.

Fontes:

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