De Dinossauros e Camelos

De uns tempos para cá temos presenciado diversas descobertas e identificações de novas espécies paleontológicas de vertebrados em território brasileiro. É verdade que vários fósseis de pterossauros e mamíferos já haviam sido encontrados, mas nada como os achados atuais. Basta uma pequena consulta bibliográfica no googles acadêmicos e ver as datas dos trabalhos. Somente isso torna valido para afirmarmos, a década de 90 e começo do século XXI impulsionou a paleontologia no Brasil. Citando alguns exemplos: Aelosaurus sp; Gondwanatitan faustoi (Kellner & Azevedo, 1999); Adamantisaurus mezzalirai (Santucci & Bertini, 2006) além de 24 espécies de crocodilomorfos* muitas delas representando grupos endêmicos e indicando a variedade desses organismos. De fato, o grupo apresenta uma grande ocorrência nas formações Adamantina e Marília (Grupo Bauru, Bacia Bauru, Cretáceo Superior) dos estados de São Paulo, Minas Gerais e sul do Mato Grosso (Bertini, 1993), bem como na Bacia de Sousa do Estado da Paraíba (Bertini, 2000). Porém, mesmo os Crocodyliformes representando boa parte do registro paleontológico do Cretáceo, os dinossauros ainda roubam a cena.

É um fato que os dinossauros são as estrelas pop da paleontologia, sucessos de filmes, quadrinhos, venda de bonequinhos, eles conquistaram seu lugar no imaginário humano, então perdoamos os leigos por resumirem o paleontólogo como “o homem que estuda dinossauro” (parafraseando aquele molequinho do Jurassic Park 3, Owen me perdoe).

Obviamente, falar de paleontologia envolve falar de dinossauros, e para os leigos, isso acaba sendo o único foco de nosso trabalho. Mas é valido desmitificar isso, revelando outros animais que também compõem a paloefauna do Brasil, e se podemos falar de dinossauros, também podemos falar de paleovertebrados no geral.

Para início, vamos situar os vertebrados, eles surgiram no Ordoviciano, com os peixes sem mandíbula, há aproximadamente 488 m.a. a partir de um ancestral protocordado. No Devoniano, os Sarcopterígeos, peixes de nadadeiras lobadas, compostas pelos mesmos ossos que formam os membros de todos os vertebrados terrestres, deram origem aos tetrápodas e, consecutivamente, os primeiros vertebrados terrestres anfíbios. Tetrápodos correspondem a um grupo que abriga todos os vertebrados viventes com quatro membros e dígitos distintos, bem como grupos fósseis e viventes cujos ancestrais apresentam essas características.

 

 Figura 1: Filogenia dos Sarcopterygii. Tetrapoda é o grupo que inclui todos os animais com quatros membros distintos. Em (a) esquema de um fóssil de Coelacanthus, um Sarcopteri gio do Triássico e em (b) Latimeria, um celacanto atual. (Fonte: Benton, 2005).

Durante o período seguinte, o Permiano, a fauna sofreria uma importante aquisição adaptativa, dando origem ao grupo dos amniótas. Esse grupo originaria os anapsidas, testudines, que são as tartarugas e outros quelônios, os diapsidas e sinapsidas, classificados de acordo com o número de aberturas laterais do crânio (Figura 2). O quarto tipo representado abaixo, Euryapsida, hoje em dia é entendido como um crânio diapsido modificado. Os representantes desse grupo incluem os “répteis” marinhos como plesiossauros e ictiossauros, normalmente confundidos como dinossauros (Figura 2).

Figura 2: Simplificação dos 4 tipos básicos de crânios classificados de acordo com as aberturas temporais: (a) Anapsida, sem aberturas temporais, (b) Sinapsida, apenas uma abertura laterotemporal, (c) diapsida, duas aberturas temporais e (d) Euryapsida., apenas uma abertura supratemporal. Legenda: P, parietal; Po, Pós-orbital; Sq, Esquamosal; J, Jugal (Fonte: Benton, 2005).

Os Diapsidas abrigam os Lepidosauria e Archosauromorpha, este último formado por Suchia (crocodilianos) e dinossauros (incluindo aqui as aves) e Rhyncosauria. Também são agrupados como Diapsidas os Ictiossauros, Plesiossauros e Pterossauros, todos erroneamente confundidos com dinossauros (Figura 3)

Figura 3: Filogenia dos “Répteis” Mesozóicos. Testudines em B como único grupo representante de Anapsidas (Fonte: Benton, 2005).

Os sinapsidas por sua vez, abrigariam como um grupo parafilético os prováveis ancestrais dos mamíferos atuais, incluindo principalmente os grupos Cynodontia e Dicynodontia, muito encontrados nos registros do Triássico do Rio Grande do Sul e que posteriormente originariam todas as ordens de mamíferos atuais (Figura 4)

Figura 4 Posição de Sinapsida basal aos outros dois grupos. Posteriormente, a linhagem Sinpasida daria origem ao ramo dos mamíferos (Fonte: Benton, 2005)

Ou seja, a paleontologia de vertebrados fósseis, ou paleovertebrados, é algo gigantesco, ainda engatinhando no Brasil. Para um iniciante, o ponto de partido mais próximo pode não ser bem os famosos dinossauros, mas muitas vezes algo que não chama tanto a atenção, mas que é tão importante quanto.

A imprensa divulgou, com toda aquele deslumbramento que é dado a coisas que entram na categoria “o maior de”, a descoberta de um dos maiores dinossauros herbívoros do mundo, o Futalognkosaurus dukei (Calvo et al., 2007), habitou a Terra durante o Cretáceo, há aproximadamente 80 m.a., e possuía proporções significativas, 32 a 34 metros de comprimento (Figura 5). Apesar de ter sido encontrado em território Argentino, era provável que o animal também habitasse terras brasileiras. A despeito das proporções do animal, esse achado possibilitou um acréscimo de informação ao Grupo Titanosauria, uma vez que Futalognkosaurus dukei consiste de um novo gênero aponta para uma nova linhagem de titanossauros, com um pescoço mais longo e forte que o restante do grupo (Calvo et al., 2007). Juntamente com isso, o achado de outros fósseis de terópodes e plantas na mesma localidade permitiu uma reconstrução confiável do Cretáceo do local. A imprenssa também acompanhou passo a passo em 2012 e 2013 a escavação uma das maiores descobertas dentro da Bacia Bauru onde um esqueleto praticamente completo de um Titanosauridae foi encontrado, mas o animal prossegue em trabalhos de descrição.

Figura 5: Futalognkosaurus dukei, os ossos em branco foram os elementos recuperados do animal (Fonte: Calvo et al., 2007).

Mas em 2007 outro trabalho igualmente importante não recebeu tantas luzes da imprensa, talvez por não tratar de um dinossauro, mas gostaria de falar dele o Hemiauchenia paradoxa, descoberto em 1880 por Gervais & Ameghino, no estado do Rio Grande do Sul, na Formação Touro Passo. Pertencente à ordem Artiodactila, família Camelidae. O gênero Hemiauchenia teria migrado pelo istmo do Panamá, juntamente com outro gênero Paleolama, durante a elevação que ocorreu no Plioceno superior. Porém, desde sua descoberta tem-se questionado se a espécie Hemiauchenia paradoxa seria mesmo uma espécie válida ou apenas mais um exemplo da espécie Hemiauchenia major (Liais, 1872), outros autores ainda apontam a espécie como na verdade Paleolama major (Figura 6).

Figura 6: Elementos mandibulares de Hemiauchenia paradoxa (Fonte: Scherer et al., 2007).

Em um trabalho publicado na Revista Brasileira de Paleontologia do mesmo ano (Scherer et al., 2007) um grupo de pesquisadores da FZB/RS da PUCMG parece ter chegado perto de resolver o problema ao comparar o material dental e cranial de fósseis de camelideos encontrados no Rio Grande do Sul e Argentina. Apesar dos espécimes do pós-crânio do Hemiauchenia paradoxa serem muito poucos, e portanto, não foi possível a eles realizarem um teste de hipóteses, a comparação do dentes apresentou caracteres que suportam as diferenças de espécies (Figura 7). Um dente pode parecer pouco, mas na paleontologia de mamíferos, espécies inteiras são descritas com base em diferenças dentárias devido ao acumulo de modificações, dentes de mamalianos tendem a ser incrivelmente derivados e excelentes diagnósticos. Considerando que camelideos são ótimos indicadores paleoambientais, uma vez que habitam climas frios e secos (Tonni, 1985; Alberdi et al., 1989), o estudo desses animais permitiu reconstruir o clima do Pleistoceno. Um resultado tão interessante quanto o conseguido com o Futalognkosaurus dukei.

Figura 7: Elementos de morfologia dentária de Camelideos. Essa quantidade de caracteres morfológicos é o que permite utilizar os dentes de mamíferos para traçar um diagnósticos de espécie (Fonte: Scherer et al., 2007).

*Estou devendo um texto sobre esses fantásticos animais que tem atraído a atenção de milhares de pessoas, mas considero difícil escrever algo bom sobre o que trabalho, justamente porque o perfeccionismo me incapacita.

Referências Bibliográficas

ALBERDI, M.T.; MENEGAZ, A.N.; PRADO, J.L.; 1989. La fauna local Quequén Salado Indico Rico (Pleistoceno Tardio) de la Província de Buenos Aires, Argentina. Aspectos paleoambientais y bioestratigráficos. Ameghiniana, 25(3): 225-23.

BENTON, M. J. 2005. Vertebrate Palaeontology. 3º ed. Blackwell Publishing. 455 p.

BERTINI,  R. J. Paleobiologia do Grupo Bauru, Cretáceo Superior continental da Bacia do Paraná, com ênfase em sua fauna de amniotas. 1993. 493 f. Tese (Doutorado) – Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro.

________., Répteis, Cap. 30. In: CARVALHO, I. S. (Ed.) 2000. Paleontologia. Editora Interciência. 628 p, 2000.

CALVO, J.O.; PORFIRI, J.D.; GONZÁLEZ-RIGA, B.J.; KELLNER, A.W.A. 2007. A new Cretaceous terrestrial ecosystem from Gondwana with the description of a new sauropod dinosaur. Anais da Academia Brasileira de Ciências, 79(3):529-541.

KELLNER, A. W. A.; AZEVEDO, S. A. K. 1999. A new sauropod dinosaur (Titanosauria) from the Late Cretaceous of Brazil. In: GONDWANA DINOSAUR SIMPOSIUM, 2., 1999, Tokyo. Proccedings...Tokyo: National Science Museum Monographs, 1999. p. 111-142.

TONNI, E.P. 1985. Mamíferos del Holoceno del Partido de Lobería, Província de Buenos Aires. Aspectos paleoambientais y bioestratigráficos del Holoceno del sector oriental de Tandilia y  area interserrana. Ameghiniana, 22(3-4): 283-288.

SANTUCCI, R. M.;  BERTINI, R. J.; 2006. A new titanosaur from western São Paulo state, upper cretaceous Bauru Group, south –east Brazil. Paleontology, v. 49, n. 1, p. 59-66.

SCHERER, C.S.; FERIGOLO, J.; RIBEIRO, A.M. 2007. Contribution to the knowledge of Hemiauchenia paradoxa (Artiodactila, Camelidae) from the Pleistocene of Southern Brazil. Revista Brasileira de Paleontologia, 10(1):35-52.

Uma estréia quente... ou fria?

Resolvi tomar coragem (e vergonha na cara) e começar a escrever sobre paleontologia sem a obrigação de virar uma publicação em um periódico ou de cumprir algum prazo. No entanto, como ainda tenho prazos a cumprir, não consegui sentar para escrever um bom texto inicial (queria falar sobre o Baurusuchus já que ele dá nome ao blog, mas fica pra próxima). Separei então alguns textos que foram publicados em um coluna científica no site do Grupo Fossilis a muito tempo atrás, mas que agora não estão mais disponibilizados lá (apesar de eu autoriza-los a continuar usando os textos). Dei uma revisada e como na época nunca recebi nenhuma critica sobre eles acredito que estão satisfatórios. Mas claro, se o leitor encontrar erros por favor me aponte, eles serão devidamente corrigidos (e podem até mesmo levar a um texto novo). Do mais vou começar com um assunto que me foi questionado por um amigo recentemente, afinal, dinossauros tinham sangue-quente ou frio?

Quente ou Frio?

Assistir a filmes de ficção científica antigos nos dá uma boa noção do pensamento científico da época. Quando eu desfrutava de uma assinatura de TV a cabo pude assistir a um clássico do gênero, muito antigo. O filme contava a descoberta de um vale onde animais pré-históricos ainda habitavam e entre a ação do filme víamos pesados e gordos sauropodas se arrastando lenta e vagarosamente, com o ventre encostado no solo ou mergulhados em lagos só com pescoço para fora. Todos incrivelmente reptilianos, do Tiranosaurus rex (que lembrava um iguana bípede) até o Triceratops (claramente um lagarto atual no qual os produtores colaram um alguns chifres).

Essa visão de dinossauros lentos e pesados mostra a interpretação científica que vigorava até a algumas décadas: a de que dinossauros, assim como os outros “répteis”, eram ectotérmicos. Ou em uma linguagem bem pouco significativa tinham “sangue-frio”.

Livros de Fisiologia Animal trazem outra classificação para os diversos tipos de metabolismo. Schmidt-Nielsen em seu livro Fisiologia Animal (incrivelmente usado em aulas de biologia, se você não conhece fica aqui uma ótima recomendação para estudo) mostra um pouco da confusão e diversidade de termos empregados no estudo da temperatura dos organismos.

Atualmente fala-se em ectotermia e endotermia, sendo termoreguladoras, o organismo que regula sua temperatura corporal por si só, podendo se esquentar ou esfriar através do seu metabolismo; ou termoconformadoras, nesse caso o organismo eleva ou abaixa sua temperatura de acordo com o ambiente ao se redor, sendo seu metabolismo lento demais para dissipar ou produzir calor.

Os organismos endotérmicos são todos termoreguladores, por outro lado são relatados casos de ectotermia termoconformadora e termoreguladora, nesse caso alguns répteis podem elevar sua temperatura corporal por estimulo muscular, especialmente algumas cobras que necessitam chocar seus ovos.

Bakker (1986) em seu livro The Dinosaur Heresis foi um dos primeiros a mostrar os fatos que derrubariam os argumentos de que dinossauros eram répteis ectotérmicos termoconformadores. Obviamente, um animal tão grande quanto um Seismosaurus ou mesmo um caçador como a grande maioria dos Dromeosaurideos não conseguiria se manter ativo dependendo unicamente do calor do ambiente. Usando de alguns cálculos ele mostrou que saurópodos precisariam de dias com mais de 24 horas para aquecer todo seu corpo ao sol e no caso de resfriarem a noite não conseguiriam se defender de predadores noturnos.

Evidências demonstradas por pesquisadores (Russel, 1965; Ostrom, 1974 e Desmond, 1975) apontam outras características que demonstravam endotermia nos dinossauros. Entre elas a posição das pernas e a possibilidade de alcançar altas velocidades, a posição das narinas mais atrás em relação aos répteis, presença de sacos aéreos em Sauropodos e Theropodos, como no recém-descoberto Aerosteon riocolodarensis (Sereno et al, 2008) e também características osteológicas, como posição dos vasos sanguíneos nos ossos (sistema de Haversian, ou ósteon, em cujo interior ocorrem veias ou uma artéria e se conectam aos outros vasos sanguíneos), semelhante ao dos mamíferos e linhas de crescimento pouco evidentes, o que aponta para um crescimento continuo e não demarcado, como ocorre nos répteis.

Levando em consideração a eficiência do sistema respiratório das aves e a relação filogenética entre os grupos (dinossauros e aves) pode ser tentador afirmar que todos os dinossauros eram endotérmicos e possuíam pulmões avianos. Este tipo de pulmão é extremamente eficiente, requerendo menos energia por unidade de oxigênio consumida.  O problema de superaquecimento pode ter sido resolvido exalando-se ar quente saturado com vapor de água, aquecido com o calor de corpo, pulmões e sacos aéreos, conjugados com arrefecimento evaporacional ao longo do pescoço, durante a inspiração (Perry et al., 2008).

O problema parece resolvido certo?

Mas objeções a endotermia dinossauriana surgiram logo. Apesar dos répteis atuais apresentarem um sistema de Harvesyan ausente ou pouco desenvolvido, generalizar essa característica para uma condição endotérmica pode ser um equívoco. Alguns mamíferos e mesmo algumas aves mostram um sistema de Harvesyan muito pouco desenvolvido ou mesmo ausente (Bouvier, 1977), além de ocorrer em outros répteis e anfíbios. Além disso, o forte desenvolvimento do sistema de Harvesian, associado ao rápido crescimento, pode também  se resultado de um aumento do stress ósseo. Portanto, generalizar a característica não é uma boa resposta.

E quanto ao pulmão aviano? Ele parece ser uma boa solução, e ainda demonstra uma endotermia. Mas não ocorrem fósseis com presença de sacos aéreos em todos os dinossauros e eles podem estar ligados à redução de peso ao invés do metabolismo. É verdade que o Aerosteon riocoloradensis apresenta provas fortes de que a linhagem dos Theropodas apresentaria os pulmões avianos.

Seebacher (2003), no entanto, propõe a não generalização da característica para todos os dinossauros. Seu trabalho mostra que a temperatura média diminuía com a diminuição da massa e aumento da latitude. Portanto dinossauros de tamanho médio (4 a 5 toneladas) conseguiriam manter uma temperatura metabólica igual ou maior que 30º com pouquíssima variação ao longo do dia. Já os pequenos, com menos de 100 Kg, vivendo em latitudes acima de 45º, não poderiam apresentar altas temperaturas sem uma taxa de metabolismo alta, sendo portanto endotérmicos com algum tipo isolamento térmico (penas, talvez?). Por fim, os Sauropodos poderiam ser ectotérmicos estáveis, vivendo em paleolatitudes próximas a região do equador.

Eles conseguiriam manter sua temperatura através da homeotermia inercial. O ganho de peso desses animais ocorria de modo mais rápido que a perda de calor, por habitarem em paleoclimas quentes e estáveis, assim ao longo da vida eles ganhavam calor do ambiente e metabólico, mas demorariam para perde-lo, devido ao aumento da massa corporal, esse calor ganho e nunca perdido se acumularia mantendo as taxas metabólicas estáveis (Powell, 2003).

A resposta provavelmente reside no meio termo de Seebacher, ainda mais se considerarmos que animais pequenos possuem uma área corporal proporcionalmente maior que animais grandes e, portanto, perdem mais calor exigindo um elevado metabolismo (Schmidt-Nielsen, 2002). A diversidade gerada pela evolução provavelmente não encontrou um único caminho para resolver seus problemas. É preciso analisar cada caso em particular e então definirmos quais eram os dinossauros endotérmicos e ectotérmicos.

Referências Bibliográficas

BAKKER, R. 1986. The dinosaur heresis. Middlesex: Penguin Books. 481 p.

DESMOND, A. J. 1975. The hot-blooded dinosaur, a revolution in Palaentology, The Dial Press/James Wade, New York.

OSTROM, J. H. 1974. Reply to “Dinosaurs as reptiles”, Evolution, 28:491-493.

PERRY, S. F.; BREUER, T.; PAJOR, N.; SANDER, M.; 2008. The german sauropod scene and reconstruction of giants lungs. In: Paleontologia em Destaque: Boletim informative da Sociedade Brasileira de Paleontologia, ano 23, edição especial, 160p.

POWELL, J. E. 2003. Revision of South American Titanosaurids dinosaurs: palaeobiological, palaeobiogeographical and phylogenetic aspects. Records of Queen Victoria Museum, Lauceston, 111, 171 p.

RUSSEL, L. S. 1965.       Body  temperatures of dinosaurs and this relationships to their extinction, Journal of Paleontology, 39: 497-501.

SEEBACHER, F. 2003. Dinosaurs body temperature: the ocurrence of endothermy and ectothermy. Paleobiology, 29(1):105-122.

SERENO, P. C.; MARTINEZ, R. N.; WILSON, J. A.; VARRICCHIO, D. J.; ALCOBER, O. A.; LARSSON, H. C. 2008. Evidence for avian intrathoracic air sacs in a new predator dinosaur from Argentina. PLoS ONE, 3(9): 1-20.

 SCHMIDT-NIELSEN, K. 2002. Fisiologia animal. 5º edição. São Paulo. Santos Livraria Editora, 611 p.