EVOLUÇÃO DE ANFÍBIOS E DIVERSIDADE NA MATA ATLÂNTICA

Sclerocephalus sp

Sclerocephalus sp

Os anfíbios foram os primeiros vertebrados a conquistar a terra firme (veja mais aqui), pois todas as outras formas de vida dependiam do meio aquático para sobrevivência. De acordo com evidências fósseis datadas em 400 milhões de anos (Período Devoniano), os anfíbios evoluíram a partir dos peixes pulmonados de nadadeiras lobadas semelhantes aos Celacantos, dando origem ao grupo dos tetrapodos, na qual incluem inclusive nós humanos. Cinco espécies de peixes Crossopterygios deram origem aos anfíbios. Inicialmente, os anfíbios eram bastante diferentes de como os conhecemos hoje: a espécie só adquiriu a forma atual há 250 milhões de anos. O recorde de idade da existência dos anfíbios é decorrente do registro de pegadas encontradas no sul do Brasil. O fóssil mais antigo de um anfíbio com a forma atual das rãs (ou sapos), conhecido como Triadobatrachus foi encontrado em excelente estado de preservação, em Madagascar, em uma decomposição de sedimentos datada do Período Triásico a cerca de 225 milhões de anos atrás (Blaustein, et al. 1995).

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O mais antigo sapo conhecido é “Vieraella herbsti” datado do Jurássico Inferior. Sabe-se a partir das impressões da porção dorsal e ventral que ele tinha cerca de 33 mm. O Notobatrachus degiustoi do Jurássico médio é um pouco mais jovem (155-170 milhões de anos e as principais alterações evolutivas nesta espécie envolve o encurtamento do corpo e a perda da cauda. É provável que a evolução do Anura moderna foi concluída no período Jurássico. Desde então, as mudanças evolutivas no número de cromossomos foram realizadas cerca de vinte vezes mais rápidas em mamíferos do que em sapos, o que significa que a especiação ocorre mais rapidamente em mamíferos (Wilson et al.1974)

Fósseis de rã foram encontrados em todos os continentes, exceto na Antártida, mas evidências biogeográficas sugerem que eles também habitaram a Antártida em uma época de clima mais quente (Evans et al, 2008)

Os primeiros grandes grupos de anfíbios surgiram no período Devoniano, a partir de peixes de nadadeiras lobadas semelhante ao celacanto moderno e peixes pulmonados (Evolution of amphibians, ver referência) que tinha evoluído barbatanas multi-articuladas com dígitos que lhes permitiu rastejar ao longo do fundo do mar. Alguns peixes desenvolveram pulmões primitivos para ajudá-los a respirar o ar quando estava restritos as poças de águas pobre em oxigênio em pântanos do Devoniano. Eles também poderiam usar suas barbatanas fortes para içar-se para fora da água caminhar em terra seca. Eventualmente, suas nadadeiras ósseas evoluíram para membros e eles se tornaram os ancestrais de todos os tetrápodes, incluindo anfíbios modernos, répteis, aves e mamíferos. Apesar de ser capaz de rastejar em terra, muitos destes peixes tetrapodomorphos pré-histórico ainda passaram a maior parte de seu tempo na água. Eles começaram a desenvolver os pulmões, mas ainda respirava predominantemente com brânquias (Carroll et al.1977).

Ichthyostega foi um dos primeiros anfíbios primitivos com narinas e pulmões relativamente eficientes. Ele tinha quatro membros resistentes, um pescoço, uma cauda com nadadeiras e um crânio muito semelhante ao dos peixes de nadadeiras lobadas Eusthenopteron. Anfíbios desenvolveram adaptações que lhes permitiram ficar fora da água por longos períodos. Seus pulmões melhoraram e seus esqueletos tornaram-se mais pesados e mais fortes, a estrutura toraxica permitiu que músculos especializados a respiração se fixassem impedindo que ao sair da água os pulmões ficassem colabados, além de capacitar o aumento do efeito gravitacional da vida na terra. Eles desenvolveram “mãos” e “pés” com cinco ou mais dígitos (Clack, 2006), a pele tornou-se capaz de reter fluidos corporais e resistindo dessecação (Carroll et al.1977), o osso hiomandibular do peixe na região hióide atrás das guelras diminuíram de tamanho e se tornou o estribo no ouvido dos anfíbios, muito útil em terra firme (Lombard & Bolt, 1979). Uma característica comum entre os anfíbios e peixes teleósteos é a estrutura multi-dobrado dos dentes e do osso supra-occipital emparelhados na parte de trás da cabeça, nenhum desses recursos que estão sendo encontrados em outras partes do reino animal. No final do período Devoniano (360 milhões de anos atrás), os mares, rios e lagos tinham uma gande diversidade biológica, enquanto a terra era o reino das plantas precoces. No início do Carbonífero (360 – 345 milhões de anos), o clima se tornou úmido e quente. Pântanos extensos continham musgos, samambaias e cavalinhas. Artrópodes evoluíram e invadiam a terra onde eles serviam de alimentos para os anfíbios carnívoros que começaram a se adaptar ao ambiente terrestre. Não havia outros tetrápodes sobre a terra e os anfíbios estavam no topo da cadeia alimentar. Embora equipado com membros e a capacidade de respirar o ar, a maioria ainda tinha um corpo longo e cauda afilada (Spoczynska, 1971). Eles eram os maiores predadores terrestres, às vezes chegando a vários metros de comprimento, predando os grandes insetos do período e os muitos tipos de peixes na água. Eles ainda precisavam retornar à água para colocar seus ovos. De fato, até anfíbios modernos também fazem isto, e têm uma fase larval aquática totalmente com brânquias, como os seus antepassados ​​de peixe. Foi o desenvolvimento do ovo amniótico, que impede o ressecamento do embrião durante o desenvolvimento, que permitiu que os répteis emergirem e elevar sua posição dominante no período que se seguiu.

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Durante o Período Triássico (250 a 200 milhões de anos), os répteis começaram a competir fora os anfíbios, levando a uma redução no tamanho dos anfíbios e sua importância na biosfera. De acordo com o registro fóssil, o grupo Lissamphibia, que inclui todos os anfíbios modernos, e é o único sobrevivente da linhagem, e ramificou-se a partir dos grupos extintos Temnospondyli e Lepospondyli em algum período entre o final do Carbonífero e início do Triássico. A relativa escassez de evidência fóssil impede datação precisa (Carroll et al.1977) mas o estudo molecular mais recente, baseado em sequencias em multilocus, sugere uma origem precoce no Carbonífero/Permiano dos anfíbios existentes (San Mauro, 2010).

Apesar da origem e as relações filogenéticas dos anfíbios serem bastante detalhadas por paleontólogos e zoólogos, há algumas controversas sobre o modo como os três principais grupos de anfíbios se relacionam. Uma filogenia molecular realizada com base na análise de DNAr sugere que salamandras e cecílias são mais estreitamente relacionados uns com os outros do que com rãs e que a divergência dos três grupos ocorreu no Paleozóico ou no inicio do Mesozóico, antes da separação do supercontinente Pangaea e logo após a sua divergência com o peixe de nadadeiras lobadas. Isso ajudaria a entender a relativa escassez de fósseis de anfíbios do período antes dos grupos divididos (San Mauro et al. 2005)

Há grandes lacunas no registro fóssil, mas a descoberta de um proto- sapo do início Permiano, no Texas em 2008, forneceu uma luz, com muitas das características de sapos modernos. A análise molecular sugere que a divergência sapo – salamandra ocorreu consideravelmente mais cedo do que a evidência paleontológica indica (Anderson et al, 2008).

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Os sapos, rãs e pererecas são animais de extrema importância para o equilíbrio da natureza: como vimos, desde o Carbonífero eles controlam a população de insetos, mantendo esse papel ecológico e servindo de alimento para muitas espécies de répteis, aves e mamíferos.

Sem os anfíbios se alimentando de insetos não seria possível controlar doenças como dengue, febre amarela e malária, que são transmitidas por picadas de insetos. A quantidade de pragas nas plantações de banana e outras lavouras seriam grandes.

Os sapos, rãs e pererecas devem ser numerosos para controlar a quantidade de insetos. Poluição, agrotóxicos, desmatamento e destruição de banhados para formação de lagoas para criação de peixes têm reduzido a quantidade de anfíbios e, em certas regiões, eles já foram extintos.

Referências

Anderson, J.; Reisz, R.; Scott, D.; Fröbisch, N.; Sumida, S. (2008). “A stem batrachian from the Early Permian of Texas and the origin of frogs and salamanders”. Nature 453 (7194): 515–518.

Blaustein, Andrew R. & WAKE, David B. The Puzzle of Declining Amphibian Populations. Scientific American, 272 (1), p.56-61. April, 1995.

Carroll, Robert L.; Hallam, Anthony (Ed.) (1977). Patterns of Evolution, as Illustrated by the Fossil Record. Elsevier. pp. 405–420.

Clack, Jennifer A. (2006). IchthyostegaTree of Life Web Project. Retrieved 2012-09-29.

Evans, S. E.; Jones, M. E. H.; Krause, D. W. (2008). “A giant frog with South American affinities from the Late Cretaceous of Madagascar”Proceedings of the National Academy of Sciences 105 (8): 2951–2956.

“Evolution of amphibians”. University of Waikato: Plant and animal evolution. Retrieved 2012-09-30.

Lombard, R. E.; Bolt, J. R. (1979). “Evolution of the tetrapod ear: an analysis and reinterpretation”. Biological Journal of the Linnean Society 11 (1): 19–76.

San Mauro, D. (2010). “A multilocus timescale for the origin of extant amphibians”. Molecular Phylogenetics and Evolution 56 (2): 554–561.

San Mauro, Diego; Vences, Miguel; Alcobendas, Marina; Zardoya, Rafael; Meyer, Axel (2005). “Initial Diversification of living amphibians predated the breakup of Pangaea”. The American Naturalist 165 (5): 590–599

Wilson, A. C.; Sarich, V. M.; Maxson, L. R. (1974). “The importance of gene rearrangement in evolution: evidence from studies on rates of chromosomal, protein, and anatomical evolution”Proceedings of the National Academy of Sciences 71 (8): 3028–3030

3 thoughts on “EVOLUÇÃO DE ANFÍBIOS E DIVERSIDADE NA MATA ATLÂNTICA

    • Já foram retiradas. Desculpe-nos os transtornos, não precisa ameaçar, eu tiraria (como ja tirei outras vezes) somente pela solicitação.😉
      Posso criar um link no final deste texto para o seu site para as pessoas sejam direcionadas a fazer a identificação?
      Seria legal pro pessoal que tem essa curiosidade.

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