DINOSSAUROS EVOLUÍDOS (comentado)

A evolução do sistema respiratório das aves

por Bruno Francheschi Troiano

Quando o Archaeopteryx foi descoberto na Alemanha, em 1860, ficou evidente que dinossauros e aves tinham muito em comum. Muitos biólogos acreditam que as aves evoluíram muito antes do Archaeopteryx, outros concordam que as aves surgiram a partir desse dinossauro. Diferentemente do que foi mostrado nos filmes “Jurassic Park”, os terópodes, como os famosos T. rex e Velociraptors, não eram grandes lagartos. Seus corpos eram cobertos – total ou parcialmente- por penas. 

Um estudo realizado sugere que os terópodes compartilhavam mais uma característica com seus descendentes modernos: o tipo de respiração. Resultados indicam que o tipo de respiração desses dinossauros não era semelhante aos dos crocodilos modernos e sim era um sistema mais complexo, semelhantes ao das aves. 

As aves têm um número de sacos aéreos extra em seus esqueletos que abastecem seus pulmões e aumentam sua capacidade de trocas gasosas. Os pesquisadores analisaram um fóssil de 67 milhões de anos de um Majungatholus atopus, um terópode primitivo com vários metros de comprimento. Comparando com dados coletados em mais de 200 aves, descobriram que o dinossauro apresentava uma anatomia aviária surpreendentemente. 

O sistema pulmonar dos dinossauros carnívoros, como o T. rex, tem muitas estruturas semelhantes com o das aves modernas, que, do ponto de vista da engenharia, pode ser o sistema respiratório mais eficiente de qualquer vertebrado vivo. Os resultados indicam que o sistema que as aves usam para respirar pode ter surgido antes de sua própria evolução.

Fonte: Scientific american

http://www2.uol.com.br/sciam/noticias/dinossauros_evoluidos.html

 .

Resenha do autor

Alguns pesquisadores tem razão em desconfiar que as aves surgiram antes do archaeopteryx.

O arqueopteris é um registro fóssil que representa uma ave com características de dinossauros (ou um dinossauro com características de aves) e não a primeira ave, portanto é perfeitamente possível ainda encontrar fósseis de aves mais antigas que o archaeopteryx.

O que temos certeza é que os dinossauros deram origem as aves como já discutido em (A EVO-DEVO E A PRESENÇA COTIDIANA DOS DINOSSAUROS. – https://netnature.wordpress.com/2011/06/15/a-evo-devo-e-a-presenca-cotidiana-dos-dinossauros/).

Archaeopteryx lithographica (clique para ampliar)

Hoje sabemos que da mesma forma que no passado houve um grupo de animais denominados terapsídeos e deram origem aos mamíferos bastante variados hoje sabemos também que houve uma leva de organismos que deram origem aos répteis e consequentemente as aves conforme corroborado nos registros fósseis. Essas corroborações são sustentadas por evidencias em DNA também e morfológicas onde vemos diversos grupos de dinossauros com penas e em um determinado ponto do tempo geológico organismos com estruturas ósseas de dinossauros passando por uma transição como veremos aqui.

Os primeiros mamíferos e répteis co-existiram (e co-evoluiram) durante mais de 100 milhões de anos embora os mamíferos fossem suprimidos pela radiação dos primeiros grandes lagartos.

Mas os dinossauros não sumiram, grande parte deles hoje esta presente em nossos fios elétricos e vive causando problemas nas cidades. As aves.

Uma reestruturação da classificação dos vertebrados se faz necessária hoje. Por termos taxonômicos e sistemáticos uma mudança considerável seria retirar os dinossauros do grupo Reptilia e criando um grupo separado chamado Dinosauria unindo esses grandes lagartos, os fundadores das aves e seus descendentes. Seria interessante dentro do grupo dos vertebrados dividir dois grupos de animais de sangue frio como os Amphibia e os Reptilia e duas de sangue quente com os Dinosauria e Mamalia.

Archaeopteryx lithographica (clique para ampliar)

Essa mudança clarearia a visão dos biólogos e dos leigos que estão interessados no assunto. Na verdade ocorreriam duas mudanças baseadas no pilar da biologia, a primeira seria de ordem fisiológica (obviamente sujeita a evolução), correspondente ao tipo de metabolismo que os anfíbios e os repteis possuem, o sangue frio. Aos dinosauria suportados por todas essas transições até o momento em que temos o sangue quente nas aves e na outra ponta do cladograma da vida a origem dos mamíferos com sangue quente também.

A segunda seria de ordem evolutiva, ou seja, baseando essa reclassificação com base nos dados obtidos após essas novas evidencias em fósseis e em material genético que mostram esse relacionamento estreito entre anfíbios e répteis e também entre dinosaurios e mamíferos.

O caso mais complicado seria delimitar onde acabam os repteis dinosauria e realmente começam as aves, essa linha pode ser bastante subjetiva. Teoricamente a primeira ave seria o archaeopteryx e portanto poderia ser uma referencia embora vários dinossauros tenham características definitivamente presentes nas aves, principalmente nos estágios de formação e complexidade da estrutura da pena.

O archeopteryx faz parte de um grupo de pequenos dinossauros denominados coelurossauros.

Coelurosauria é um pequeno de pequenos terópodes semelhantes a algumas aves mas que eram predadores. Chegavam medir 3 metros de comprimento, com um pescoço longo e flexível e cauda comprida. Seus membros posteriores também eram longos, adaptados para correr. De fato acreditasse que o uso das penas assimétricas (que permitem o vôo) presentes no archaeopteryx era utilizado não diretamente para o voo mas sim para dar grandes saltos, esticá-los e poder caçar e se alimentar.

Archaeopteryx lithographica (clique para ampliar)

O Paleontólogo John Ostrom de Yale sugeriu que o archaeopteryx não voava porque seu antebraço emplumado liga-se ao ombro de uma maneira inadequada e que impossibilitaria um agitar de asas eficiente. As asas poderiam ser usadas para saltos longos ou como armadilha para pegar insetos.

Mas o que faz o archeopteryx tão especial?

Nos pássaros as clavículas estão fundidas e formam uma estrutura em forquilha. O que vemos ao analisar a anatomia dos dinossauros é que uma linhagem perdeu as clavículas e deu origem a uma linha de descendência. A linhagem com as clavículas presentes acabou sendo reforçada e fundindo essa forquilha dando origem as aves.

Sabemos hoje e até mesmo Huxley na época de Darwin que estruturas complexas uma vez perdidas no curso da evolução não mais reaparecem. Isso é matematicamente evidente e não tem a ver com qualquer força motriz evolutiva direcionada.

Os coelurossauros são descendentes de répteis pseudo-suquianos conhecidos como popularmente como tecodontes do triásico. Durante muito tempo permaneceu a duvida sobre os ancestrais das aves. A dúvida residia em saber se as aves surgiram de um grupo de répteis pseudo-suquianos ou de seus descendentes coelurossauros.

De fato, ai entra um agravante quanto a proposta da nova reclassificação taxonômica dos dinossauros. O dilema é, se as adaptações foram desenvolvidas após a ramificação desses dois grupos então os dinossauros são repteis perfeitos na sua fisiologia e devem ser mantidos na classe reptilia como é hoje. Entretanto, se os dinossauros foram realmente animais de sangue quente e as penas foram uma maneira de fazer a manutenção da temperatura do corpo em indivíduos principalmente pequenos então as aves herdaram essa característica com bastante êxito e portanto a nova nomenclatura já poderá ser aplicada.

Archaeopteryx lithographica (clique para ampliar)

Essa é a única questão que tem a se resolver para reclassificar ou não a ordem dos dinossauros. Ao que parece, se as aves tem sangue quente é possível que seus ancestrais também o tivessem. Mas o metabolismo não se fossiliza, portanto essa é uma questão que depende de sorte ou de inovações tecnológicas que nos permitam fechar essa questão.

John Ostrom reavaliou todos os 5 fósseis de archaeopteyx e alguns coelurossauros com clavículas. O resultado foi um relatório com uma riqueza de detalhes que aponta com excelência a semelhança entre diversas estruturas entre os Archaeopteryx e os coelurossauros. Foram verificados algumas estruturas não compartilhadas entre coelurossauros e o arqueopteryx evidenciando convergências evolutivas em pequenas adaptações considerando que o ambiente em que ambos viveram eram bastante semelhante e portanto podem ter gerado estruturas semelhantes.

Isso é relativamente comum na biologia, basta ver o carnívoro marsupial dentes de sabre das Américas com os tigres dente de sabre placentários. A literatura biológica é recheada de convergências.

Um dos primeiros paleontólogos que postulou e argumentou a favor dessa relação aves/dinossauros foi R.T. Bakker. Ele buscou evidencias bastante interessantes.

Na verdade ele buscou padrões entre esses dois animais com a finalidade de entender como as aves poderiam ter recebido as duas principais características de sua biologia, as penas que permitiu a ascensão do vôo e o sangue quente para a manutenção metabólica.

A primeira analise dele focou-se na estrutura óssea desses espécimes. Animais de sangue frio não podem manter a temperatura do corpo constante. De fato, animais de sangue frio vivem em regiões de intensa sazonalidade e sua estrutura óssea externa apresenta anéis de crescimento, lentos no inverno e rápidos no verão.

Ele postulou também sobre a distribuição geográfica. De certa forma teve a grande sacada de perceber que grandes animais de sangue frio não vivem em latitudes altas, ou muito distantes do equador, afinal, o Sol é o principal mecanismo regulador de sua temperatura. Além de em dias curtos de inverno além de não encontrar lugares para hibernar.

Outra evidencia esta nos próprios registros fósseis. Os carnívoros de sangue quente precisam comer mais do que os carnívoros de sangue frio já que deve fazer a manutenção da temperatura do seu corpo. Obviamente que se predadores e presas tem um tamanho aproximado aqueles com sangue frio acabam incluindo mais predadores. A razão entre predadores e presas pode atingir 40% em comunidades de sangue frio e não excede 3% em comunidades de animais de sangue quente.

Outra suposição foi feita com base na anatomia dos dinossauros. Eles são vistos como animais grandes e desajeitados, mas alguns estudos evidenciam que muitos dinossauros gigantes se assemelhavam a mamíferos corredores modernos, portanto foi possível inferir determinadas características sobre o contexto ecológico da época em questão.

O archaeopteryx era um dinossauro/ave muito pequeno, pesava menos de meio quilo. Animais pequenos e de sangue quente tem restrições metabólicas severas devido a perda de calor que ocorre na relação volume/superfície.

Archaeopteryx lithographica

As penas parecem ter tido um grande valor adaptativo e por isso foram preservadas em diferentes grupos de dinossauros (com diferentes anatomias e formatos) ao longo de sua evolução alcançando um grupo que desenvolveu essa característica de forma exacerbada de tal forma a ganhar uma nova função, o vôo. Obviamente que o vôo quando surgiu pela primeira vez consolidado como uma característica presente na espécie teve um valor adaptativo enorme, tanto que esta presente até os dias de hoje expondo uma diversidade de aves intensa, com mais de 10.000 espécies em todo o mundo, sem contar aquelas que estão em risco de extinção como o Dodô. Na verdade desde os anos 1.500 até o presente momento já foram extintas mais de 1.200 espécies de aves sem contar os crescentes problemas urbanos e o desmatamento que vem aumentando essa lista.

Assim, é plausível postular esse compartilhamento de relações históricas e repensar essa nova classificação biológica.

Scritto da Rossetti

Palavras chave: Rossetti, Netnature, Archaeoteryx, Aves, Dinossauros, Répteis, evolução, Taxonomia

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