ON THE ORIGIN OF THERAPSIDS (comentado)

Ken Angielczyk, courtesy of the Field Museum of Natural History. Skull of the therapsid Lycaenops on display at the Field Museum of Natural History.

Ken Angielczyk, courtesy of the Field Museum of Natural History. Skull of the therapsid Lycaenops on display at the Field Museum of Natural History.

Ancient synapsids are interesting for many reasons, but we hope our fieldwork this year in Brazil will help to address a particular problem in synapsid evolution. The oldest synapsids are found in parts of North America and western Europe, and these areas were located in a narrow band near the equator at the time these animals were alive (about 300 million years ago, in the Carboniferous period of earth history)

Base map courtesy of Ron Blakey, Colorado Plateau Geosystems, Inc. Paleogeographic map showing the reconstructed positions of the continents in the Late Carboniferous period of earth history (about 300 million years ago). All synapsid fossils known from this time have been found in the narrow belt near the equator that is highlighted in yellow. The yellow box shows the approximate position of the Parnaíba Basin at this time.

The synapsid fossil record in these areas continues up to about the end of the Early Permian period (roughly 275 million years ago), and although a number of synapsid species are present, they are mostly members of early lineages (colloquially known as pelycosaurs) with rather lizardlike body plans. To continue to trace synapsid history after this time, we need to look at the fossil record preserved in younger rocks in other geographic areas, traditionally South Africa and European Russia.

Base map courtesy of Ron Blakey, Colorado Plateau Geosystems, Inc.
Paleogeographic map showing the reconstructed positions of the continents in the Late Permian period of Earth history (approximately 255 million years ago). Areas where therapsid fossils have been found are highlighted in yellow; the richest and most studied deposits are in southern Africa and Russia


Both of these areas were located at relatively high latitudes at the time and, with a few exceptions, the synapsid fossils found in the rocks in these areas are different from the ones from North America and western Europe: They tend to be more closely related to mammals, and they begin to take on a more mammal-like appearance. Likewise, although the South African and Russian synapsids clearly are related to the older synapsids found in North America and western Europe, they don’t seem to have direct ancestors in the latter areas. Thus, there is information missing from the known fossil record about the origin of these younger synapsids (called therapsids).

Paleontologists have presented a number of hypotheses about the cause of this missing information. One common explanation is that there is a time gap of several million years between the rocks in North America and Europe on the one hand, and those in South Africa and Russia on the other. By this thinking, the earliest therapsids must have evolved and dispersed to high-latitude areas during the missing time. However, the time gap has been steadily shrinking as our age estimates for the rocks in the different areas become more refined, so missing time is at best an incomplete explanation.

An alternative is that therapsid ancestors have been found in North America and/or Europe, but have not been recognized as such. For example, the paleontologist Everett Olson, who died in 1993, suggested that a number of fossils from North America represent early members of therapsid groups, but more recent scrutiny of the fossils suggests that they represent pelycosaurs instead.

A third explanation is that the origin of therapsids occurred in a different geographic area, one that either does not preserve rocks with fossils from this time or has a fossil record that has not been thoroughly studied. The recent discovery of the very early therapsid Raranimus in China suggests that incomplete geographic sampling may indeed be an important factor contributing to the uncertainty surrounding the early history of therapsids. If that’s the case, then it is necessary to explore fossiliferous rocks of approximately the right age in new geographic areas to see if we can find evidence of early therapsids.

As we’ll see, the rocks preserved in the Parnaíba Basin of northeastern Brazil appear to be the right age to preserve early therapsid fossils. The area also was ideally located to catch early therapsids or their ancestors if they were dispersing from equatorial North America to southern Africa. So any synapsid fossils we find during the course of our fieldwork could prove important.

Fonte: The New York Times

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Resenha do autor

A origem dos sinapsídas é estimada em mais de 200 milhões de anos.

Algumas evidências apontam que essa data pode se estender até o período inicial do Carbonífero (entre 360 milhões e 318 milhões de anos atrás). Dentre os mais antigos sinapsídas estão o Archaeothyris e Clepsydrops. O que o estudo acima demonstra que a transição de sinapsídeos e terapsídeos ainda é incompleta. O que os paleontólogos buscam é justamente fósseis aqui no Brasil que possam evidenciar essa transformação de sinapsídeos para terapsídeos.

Os mais antigos sinapsídeos são encontrados na América do Norte e Europa Ocidental. Geralmente são encontrados em áreas próximas a faixa equatorial. Isso a cerca de 300 milhões de anos atrás, no período Carbonífero.

Todos os fósseis de sinapsídeos conhecidos a partir deste momento foram encontrados na faixa estreita perto do equador que está destacado no primeiro mapa acima.

Inclusive na bacia do Parnaíba aqui no Brasil. O registro fóssil de sinapsídeo nestas áreas continuou até o fim do período Permiano precoce (cerca de 275 milhões de anos)

O mapa paleogeográfico criado pela reconstrução das posições dos continentes no período Permiano da história da Terra a aproximadamente 255 milhões de anos atrás mostrou que posteriormente encontramos fósseis de terapsídeos. Destacados em amarelo no segundo mapa.

São os depósitos mais ricos e mais estudados do mundo e estão localizados no sul da África e Rússia. Ambas as áreas estão em latitudes altas e com poucas exceções, os fósseis sinapsídeos encontrados nas rochas nessas áreas são diferentes dos da América do Norte e Europa ocidental.

Estes certamente estão mais relacionados com mamíferos em geral uma vez que passam a apresentar características mamaliformes (saiba mais em NASCIMENTO PREMATURO DOS MAMÍFEROS e DESCOBERTO NA CHINA ANTECESSOR MAIS ANTIGO DOS MAMÍFEROS)

Embora os sinapsídeos Sul Africano e os Russos que são claramente relacionada com os sinapsídeos mais antigos encontrados na América do Norte e Europa Ocidental. Eles não parecem ter ancestrais diretos com os terapsídeos que deram origem aos mamíferos.

O dilema é, quais grupos se assemelham? Esses grupos de terapsideos pertencem direta ou indiretamente a origem dos mamíferos?

Há falta de informação no registro fóssil conhecido sobre a origem desses sinapsídeos mais jovens, os terapsídeos. Falta descobrir exatamente em que momento os terapsídeos emergem dos sinapsídeos.

Relacionamento entre Sinapsídeos e Terapsideos e o que eles representam para o grupo dos mamíferos verdadeiros.

Os paleontólogos têm apresentado uma série de hipóteses sobre a causa desta falta de informação.

Uma explicação comum é que há um intervalo de tempo de vários milhões de anos entre as rochas na América do Norte e Europa, por um lado, e aqueles na África do Sul e Rússia, por outro.

Os primeiros terapsídeos devem ter evoluído e se dissiparam para latitudes altas durante o tempo que os paleontólogos ainda não descobriram. O problema é que o intervalo de tempo tem diminuído uma vez que a idade estimada para as rochas nas diferentes áreas tornam-se cada vez mais refinadas.

Outra explicação é que os ancestrais terapsídas foram encontrados na América do Norte e/ou na Europa, mas não foram reconhecidos como tais.

Por exemplo, o falecido paleontólogo Everett Olson sugeriu que um número de fósseis da América do Norte representam os primeiros membros de grupos terapsídas. Um exame mais recente dos fósseis sugere que eles na verdade são mais parecidos com pelicossauros.

Isso mostra que o processo de transição de um grupo para outro é muito subjetivo. De fato, isso ocorre com o grupo das baleias e anfíbios. Em que momento exato podemos classificar a origem dos anfíbios? No momento em que peixes semelhantes ao celacanto andavam de um lago para outro? Ou quando o acanthostega tetrápode surgiu?

Em que momento exato o peixe deixa de ser peixe e passa a ser considerado um anfíbio?

O mesmo ocorre com a emergência dos terapsídeos a partir dos sinapsídeos, e com um agravante a mais, a falta de registros fósseis.

Uma terceira explicação é que a origem da terapsídeos ocorreu em uma área geográfica diferente, com fosseis que não foram preservados ou tem um registro fóssil que não tenha sido estudado por completo.

A recente descoberta das Raranimus, um terapsídeos, na China sugere que a amostragem geográfica esta incompleta. Essas descobertas podem de fato ser cruciais para a compreensão da história dos terapsídeos e mamíferos em geral.

As rochas preservadas na bacia do Parnaíba do nordeste do Brasil parecem estar na idade certa para preservar primeiros fósseis terapsídeos.

Assim, qualquer fóssil sinapsídeos que se encontre aqui no Brasil é de fundamental relevância. Por essa razão vários pesquisadores do mundo se concentram no Brasil neste momento.

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Scritto da Rossetti

Palavra chave: NetNature, Rossetti, Sinapsideos, Terapsideos, Pelicossauros, Carbonífero, Permiano, Mamíferos, Brasil, Rússia, África do Sul, América do Norte.

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