A descoberta de um novo elo perdido

Seqüência dos vertebrados envolvidos na conquista da terra, da esquerda para a direita: Eusthenopteron , Panderichthys , Tiktaalik (a espécie que acaba de ser descoberta), Acanthostega e Ichthyostega . Os dois últimos já são considerados tetrápodes, que podiam passar boa parte do tempo fora d’água. As demais, incluindo o  Tiktaalik , são considerados peixes e estão na linha evolutiva que deu origem aos primeiros tetrápodes (arte: Maurílio Oliveira / clique na imagem para ampliá-la).

No mês passado, o mundo da paleontologia foi sacudido por uma importante descoberta: um fóssil que foi considerado um “elo perdido”, mostrando a transição entre os peixes e os tetrápodes – animais de quatro patas com os ossos do antebraço, pé e mão bem diferenciados.

A idéia de “elo perdido” é um tanto complexa e nem sempre bem vista pelos pesquisadores, já que, de certa forma, existem muitos fósseis com características intermediárias entre duas espécies já conhecidas. Mas no caso do Tiktaalik roseae a designação veio bem a calhar: esse peixe preenche uma lacuna de uma das partes mais interessantes da evolução da vida no nosso planeta: a passagem da água para o solo firme, que possibilitou aos vertebrados conquistar os continentes.

Nunca é demais lembrar que foi a partir dessa conquista que se pôde desenvolver toda a diversidade de animais que hoje caminha sobre a Terra, incluindo a própria espécie humana. Esse tema tem recebido muita atenção nos últimos anos, com novas interpretações de fósseis que já tinham sido encontrados, como foi o caso do tetrápode Ichthyostega , abordado na coluna de março passado .

A importância do Tiktaalik roseae pode também ser medida no número de páginas que a descoberta ocupou em uma das duas revistas científicas do mundo de maior destaque – a Nature . Foram dois artigos, com direito a uma extensa apresentação, que ocuparam cerca de 15 páginas. Não é todo dia que uma descoberta recebe tanta atenção – particularmente no campo da paleontologia.

Em busca de mudanças adaptativas
Mas o que esse achado tem de tão importante? Por que todo este destaque? Os pesquisadores Edward Daeschler, Neil Shubin e Farish Jenkins Jr., todos de instituições norte-americanas, elaboraram um projeto ambicioso: encontrar formas que pudessem mostrar as mudanças e adaptações que ocorreram entre os peixes como o Panderichthys e os primeiros tetrápodes, como o Acanthostega e o Ichthyostega . Eles procuraram entender quais mudanças adaptativas possibilitaram a conquista dos continentes e em que ordem elas aconteceram. Para uma pergunta assim, a resposta concreta pode ser dada apenas pelos fósseis. Assim, eles resolveram procurar depósitos que pudessem conter esse tipo de organismo.

Aí já temos o primeiro problema: se existe uma regra que o paleontólogo aprende desde cedo é a condição quase errática dos fósseis. Às vezes, trabalhamos em camadas que possuem a idade correta e o ambiente certo para a preservação de um determinado organismo e não encontramos nada! Ou então encontramos algo totalmente diferente do que pensávamos.

Equipe de paleontólogos responsáveis pela descoberta e análise dos fósseis do Tiktaalik (foto: Ted Daeschler).

No caso específico da transição água-terra firme, sabemos que o Panderichthys , um peixe tido até então como o mais próximo relacionado aos tetrápodes, tinha sido encontrado em rochas com aproximadamente 375-370 milhões de anos, e os primeiros tetrápodes – o Acanthostega e o Ichthyostega –, em rochas com cerca de 365 milhões de anos. Nesse intervalo de tempo deveria ter vivido o tal “elo perdido”.

Com isso em mente, os pesquisadores norte-americanos organizaram um projeto na região de Nunavut, ao sul da Ilha Ellesmere, no Canada. Nessa região são encontradas as camadas da Formação Fram, com idade em torno de 368 milhões de anos, no Devoniano Superior. Acredita-se que essas rochas se formaram por rios em uma região de baixo relevo. Assim, tudo estava certo para o encontro de formas intermediárias entre o Panderichthys e o Acanthosthega . Agora o melhor: toda essa preparação deu exatamente o resultado que se esperava – o achado do Tiktaalik !

Outro ponto surpreendente é o numero de exemplares conhecidos do novo peixe. A descrição do Tiktaalik roseae foi feita a partir de quase 30 (!) exemplares, três dos quais com crânio, região da cintura peitoral (onde se encaixam os braços ou nadadeiras) e nadadeiras articuladas. Alguns desses exemplares estão tão bem preservados que foi possível a retirada total de alguns ossos da rocha. Resumindo: há muita informação para esse fóssil de vertebrado de milhões de anos!

Quase tetrápodes  
O Tiktaalik roseae tinha um crânio variando de 17 a 31 cm e o comprimento total do corpo entre 85 cm e pouco mais de um metro e meio. O seu lado peixe está evidenciado pelo pequeno tamanho das nadadeiras pélvicas (que correspondem às pernas dos tetrápodes) e pelo fato de que todos os membros mantêm as nadadeiras raiadas (e não apresentam dígitos, como os tetrápodes). O Tiktaalik possuía ainda arcos branquiais bem desenvolvidos, o que indica que se tratava de uma forma predominantemente aquática – por isso, inclusive, a sua classificação ainda como peixe. Além disso, esse animal tinha escamas, bem parecidas como as do Panderichthys .

Foram encontrados quase 30 espécimes do Tiktaalik roseae , três dos quais com crânio, região da cintura peitoral e nadadeiras articuladas (foto: Ted Daeschler).

Por outro lado, a nova forma canadense possui notáveis adaptações tipicamente encontradas em vertebrados terrestres. Uma das mais significativas está no crânio: ao contrário dos peixes, o Tiktaalikpossui a região opercular bem reduzida, não possuindo, entre outros, um opérculo, que na maioria dos peixes protege as brânquias. Essa modificação deu uma maior possibilidade de movimentação para a cabeça. Outra característica importante é o tamanho da parte anterior do crânio, que no Tiktaalik

é mais longa do que nos peixes. Os pesquisadores acreditam que essas mudanças estão relacionadas a mudanças na alimentação e na maneira de respirar desses “peixes-quase-tetrápodes”.

 

A julgar pelo Tiktaalik

, os peixes que deram origem aos tetrápodes tinham o corpo achatado, a cabeça parecida com os crocodilomorfos, nadadeiras parecidas com braços e pernas que permitiam que esses animais pusessem a cabeça fora d’água. Era o início da conquista dos continentes, que abriu tremendas possibilidades para os vertebrados.

 

Fica a pergunta: será que com a descoberta desse meio-peixe-meio-tetrápode já sabemos tudo o que se passou na transição dos vertebrados da água para o solo firme? Nem pensar – ainda existem alguns pontos que precisam ser esclarecidos e que o Tiktaalik

não respondeu.

 

Entre eles, estão dúvidas sobre como se concretizou a individualização dos dígitos, quando e como se formou uma coluna vertebral mais ossificada, que pudesse sustentar melhor o peso do corpo fora d’água, e quais estruturas os vertebrados desenvolveram para dominar os continentes em épocas posteriores ao Devoniano, a partir de 350 milhões de anos, no início do Carbonífero. Felizmente, ainda existem muitos depósitos inexplorados dessa idade com o potencial de fornecer muitas outras formas importantes – ou “elos perdidos”. Portanto, mãos a obra! 

 

Alexander Kellner
Museu Nacional / UFRJ
Academia Brasileira de Ciências
05/05/2006

 

Paleocurtas
As últimas do mundo da paleontologia

(clique nos links sublinhados para mais detalhes)

Está sendo lançado hoje, 5 de maio, o livro Paleontologia de vertebrados: grandes temas e contribuições científicas , editado por Valéria Gallo, Paulo M. Brito, Hilda Maria A. da Silva e Francisco J. de Figueiredo (Editora Interciência). O livro foi realizado em homenagem ao paleontólogo Rubens da Silva Santos e inclui, além de artigos sobre peixes fósseis (especialidade do pesquisador homenageado), trabalhos apresentados durante o III Simpósio Brasileiro de Paleontologia de Vertebrados (realizado há três anos na Uerj). Os temas abordados incluem extinção, ontogenia, sistemática morfológica X sistemática molecular, crocodilomorfos, mamíferos pleistocênicos e técnicas de preparação de fósseis. O lançamento contou com a palestra “Os dinossauros vão ao cinema”, de Sérgio Alex Azevedo, diretor do Museu Nacional.
A discussão sobre a origem das aves continua a suscitar calorosos debates. Em um trabalho recém-publicado pelo Journal of Morphology , o pesquisador norte-americano Alan Feduccia (ferrenho opositor da teoria de que as aves descenderam dos dinossauros) e colaboradores fazem uma análise crítica das evidências apresentadas da ligação aves-dinossauros, atacando particularmente a noção das protopenas encontradas em alguns fósseis de dinossauros da região de Liaoning, na China. Apesar de apresentar alguns argumentos interessantes, o artigo não consegue explicar todas as evidências que sugerem uma relação direta entre aves e alguns dinossauros, que é a opinião reinante na academia atualmente. Em todo caso, o trabalho faz interessantes comparações, particularmente no que se refere à preservação de tecido mole.

Mitsuru Arai, pesquisador do Centro de Pesquisas da Petrobras (Cenpes), publicou um histórico da pesquisa dos palinomorfos (grupo de microfósseis importantes para datação de camadas) marinhos do Cretáceo do Brasil. O estudo, publicado nos Arquivos do Museu Nacional , mostra a importância da pesquisa de palinomorfos, particularmente de um grupo chamado de dinoflagelados, que são organismos unicelulares microscópicos, alguns responsáveis pela famosa “maré vermelha”. Esses estudos com dinoflagelados se mostraram fundamentais na pesquisa do petróleo encontrado em mar profundo, como é o caso da bacia de Campos, no estado do Rio de Janeiro, e ofereceram uma grande contribuição para que o Brasil alcançasse a auto-suficiência nessa fonte de energia.
Uma palestra sobre répteis voadores extintos será apresentada no programa de palestras da Finep “Ciência às Seis e Meia” na tarde de 10 de maio, quarta-feira. Com o título ‘Pterossauros – Dragões alados do passado’, o autor desta coluna falará sobre as últimas novidades relacionadas a esses répteis alados, enfatizando as descobertas feitas no Brasil e na China que estão mudando o que a ciência sabe sobre esses animais extintos. A palestra é aberta ao público e será realizada no auditório do Espaço Cultural Finep (200 lugares), que fica na Praia do Flamengo, 200 – pilotis (Rio de Janeiro). Um livro sobre pterossauros recém-lançado estará à disposição dos interessados. Para mais informações, escreva para espacocultural@finep.gov.br ou para esta coluna.
Um estudo detalhado sobre a extinção de mamutes e cavalos no Alasca durante o Pleistoceno (cerca de 12 mil anos atrás) acaba de ser publicado na revista PNAS . Até agora, a hipótese para a extinção descartava a ação humana, já que esses animais teriam desaparecido antes da chegada do homem àquela região. No entanto, Andrew Solow e colaboradores fizeram novas datações em ossos desses representantes da megafauna e, com o auxílio de análises estatísticas, conseguiram determinar que pelo menos alguns daqueles animais eram contemporâneos do homem. Isso significa que não se pode descartar totalmente a influência humana na extinção desses mamíferos.
Pesquisadores argentinos e brasileiros acabam de descrever uma nova cobra fóssil procedente da Patagônia: a Najash rionegrina . Encontrada em rochas da Formação Candeleros, que se depositaram entre 90 e 95 milhões de anos atrás, essa espécie possui membros posteriores robustos e uma região sacral bem desenvolvida. A Najash é também a cobra mais primitiva que se conhece até agora. O estudo, publicado na Nature , fortalece a teoria que as cobras se originaram em terra firme e não em ambientes marinhos.

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Matéria publicada em 05.05.2006

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