Os primeiros mamíferos começaram a se diversificar muito antes do fim dos dinossauros

Os mamíferos de Térios, ancestrais da maioria dos mamíferos modernos, iniciaram sua massiva diversificação entre 10 e 20 milhões de anos antes da extinção dos dinossauros.

https://www.bioorbis.org/2019/05/primeiros-mamiferos-diversidade-dinossauros.html
Um pequeno mamífero da era dos dinossauros. Crédito da imagem: Carl Buell.

VAMOS DESCOBRIR...

O novo estudo sobre os mamíferos da era dos dinossauros


Um estudo, publicado na Proceedings of the Royal Society B, questionou a conhecida história de que os dinossauros dominaram seu ambiente pré-histórico, enquanto os antigos mamíferos ficaram para trás, até que os dinossauros foram extintos há 66 milhões de anos, permitindo assim aos mamíferos evoluírem e se desenvolverem.

"A visão tradicional é que os mamíferos foram suprimidos durante a 'era dos dinossauros' e passaram por uma rápida diversificação imediatamente após a extinção deles", disse a coautora do estudo Elis Newham, aluna de doutorado da Universidade de Southampton.

"No entanto, nossas descobertas foram de que os mamíferos Térios já estavam diversificando consideravelmente antes do evento de extinção e também teve um impacto consideravelmente negativo na diversidade de mamíferos."

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A velha hipótese dos mamíferos terem evoluído depois do fim dos dinossauros


A velha hipótese dependia do fato de que muitos dos primeiros fósseis de mamíferos que haviam sido encontrados eram de pequenos animais que se alimentavam de insetos, que no qual mostrava que não pareciam ter muito haver com os termos de diversidade.

No entanto, ao longo dos anos, foram encontrados mais e mais mamíferos precoces, incluindo alguns predecessores de animais com cascos do tamanho de cães. Os dentes dos animais também eram bem variados.

Newham e seu colega David Grossnickle, um candidato a PhD na Universidade de Chicago, analisaram os molares de centenas de espécimes de mamíferos pré-históricos. Eles descobriram que os mamíferos que viveram durante os anos que antecederam o fim dos dinossauros tinham formas dentárias amplamente variadas, o que significa que eles tinham dietas amplamente variadas.

Essas diferentes dietas foram fundamentais para um achado inesperado em relação às espécies de mamíferos extintas junto com os dinossauros. Não só os mamíferos que começaram a diversificar mais cedo do que o anteriormente esperado, mas a extinção em massa não foi a oportunidade perfeita para a evolução dos mamíferos, que é tradicionalmente dita. Os primeiros mamíferos também foram atingidos por uma extinção seletiva ao mesmo tempo em que os dinossauros chegaram a seu fim.

O fim dos dinossauros quase também o fim dos mamíferos?


A equipe ficou surpresa ao ver que os mamíferos foram inicialmente afetados negativamente pelo evento de extinção em massa. "Eu esperava ver mais diversos mamíferos imediatamente após a extinção", disse Grossnickle.

"Eu não esperava ver nenhum tipo de queda. Não coincidia com a visão tradicional de que, após a extinção, os mamíferos começaram a correr. É parte da razão pela qual voltei a estudar mais - parecia errado”.

A razão por trás da diversificação pré-extinção dos mamíferos continua sendo ainda um mistério.

Os cientistas sugerem uma possível ligação entre a ascensão de mamíferos e o surgimento das plantas com flores, que se diversificaram na mesma época.

“Não podemos ter certeza, mas plantas com flores podem ter oferecido novas sementes e frutos para os mamíferos. E, se as plantas co-evoluíram com novos insetos para polinizá-las, os insetos poderiam também ter sido uma fonte de alimento para os primeiros mamíferos”, disse Grossnickle.

"O estudo é particularmente relevante à luz da extinção em massa que a Terra está passando atualmente."

"Os tipos de sobreviventes que sobreviveram à extinção em massa há 66 milhões de anos, principalmente generalistas, podem ser indicativos do que sobreviverá nos próximos cem anos."

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O PEQUENO MAMÍFERO SOBREVIVENTE DA ERA DOS DINOSSAUROS


Uma equipe internacional de paleontólogos encontrou um espécime de uma espécie previamente desconhecida de mamífero do Paleoceno, cerca de 65 milhões de anos atrás. Este mamífero recém-descoberto, foi nomeado de Kimbetopsalis simmonsae, descoberto em sítios ricos em fósseis da Formação Nacimiento, Novo México.

http://www.bioorbis.org/2015/10/o-sobrevivente-da-era-dos-dinossauros.html
Figura 2. Uma reconstrução artística em vida de Kimbetopsalis simmonsae. Crédito da imagem: Thomas E. Williamson et al / Unsplash / Sci-News.com.


Quem eram esses mamíferos multituberculados?


De acordo com o Reino Unido e os paleontólogos americanos que estudaram este novo mamífero, que era um membro de um grupo de pequenos mamíferos extintos chamados de multituberculados (Figura 3).

Figura 3. Um exemplar de um multituberculado (Multituberculata), vivendo nas antigas árvores da era dos dinossauros. Fonte da imagem: pinterest.

Estas criaturas se pareciam com pequenos roedores, que se originou cerca de 100 milhões de anos antes dos dinossauros terem sido extintos, eram distintos por terem os dentes estranhos e complexos ('multituberculado' refere-se às várias linhas de cúspides encontrados nos dentes desses animais, veja na Figura 5). Seus incisivos afiados e molares com lotes de cúspides eram adequados à sua dieta de plantas e folhas.

O grupo sobreviveu os eventos que levaram ao desaparecimento dos dinossauros, e se espalhou através do território. que é hoje a Ásia e América do Norte.

Estes mamíferos finalmente desapareceram cerca de 35 milhões de anos atrás, quando foram substituídos por roedores emergentes.

Figura 4. Um desenho artístico de Taeniolabis taoensis. Fonte da imagem: wikipedia.

Kimbetopsalis simmonsae tinha o tamanho de um castor e pode ter sido um ancestral evolutivo do maior mamífero multituberculado, o Taeniolabis taoensis (pesando cerca de 100 kg, veja na Figura 4).

A descrição da espécie foi publicado no Zoological Journal of the Linnean Society pelo Dr. Thomas Williamson do Novo Museu de História Natural e da Ciência e co-autores.

"Encontrar este novo mamífero foi uma agradável surpresa", disse Williamson.

"Isso ajuda a preencher uma lacuna importante no registro deste grupo de mamíferos. É interessante que isso, agora o grupo extinto, foi um dos poucos a sobreviver à extinção em massa dos dinossauros, e prosperaram no rescaldo. Pode ser porque eles estavam entre os poucos mamíferos que foram bem adaptados a comer plantas quando a extinção veio", disse ele.

"Esta nova espécie ajuda a mostrar o quão rápido eles foram evoluindo para aproveitar as condições do mundo pós-extinção".

Figura 5. Os dentes de Kimbetopsalis simmonsae encontrados pela equipe incluiu incisivos (esquerda) e molares (direita). Crédito da imagem: Thomas E. Williamson et al.

"Poderíamos pensar em Kimbetopsalis simmonsae como um castor, que viveu apenas alguns mil anos depois do impacto de um asteroide que matou os dinossauros", disse o co-autor Dr. Steve Brusatte, da Universidade de Edimburgo, Reino Unido.

"O asteroide causou a mudança ambiental apocalíptica, mas parece que esses mamíferos começaram a se recuperar rapidamente depois."

OS PEQUENOS MAMÍFEROS PRÉ-HISTÓRICOS DA ERA DOS DINOSSAUROS


Paleontólogos da China e dos Estados Unidos descreveram dois mamíferos de tamanho pequeno que viveram durante o período Jurássico, entre 165 e 160 milhões de anos atrás.

https://www.bioorbis.org/2015/04/dois-novos-mamiferos-do-jurassico.html
Figura 6. Nesta ilustração mostra de como seria em vida, Agilodocodon scansorius (canto superior esquerdo) e Docofossor brachydactylus (canto inferior direito). Crédito da imagem: April I. Neander / Universidade de Chicago. Fonte da imagem: sci-news.

O primeiro fóssil, Agilodocodon scansorius, é o mais antigo dos mamaliformes (grupo de pequenos répteis extremamente semelhantes aos mamíferos) conhecido por terem hábitos arborícolas (característica presente dos parentes há muito extintos dos mamíferos modernos).

Suas características ósseas sugerem que eram animais arbóreos bem ágeis e ativos, com garras para subir e os dentes adaptados para uma dieta a base da seiva das árvores.

Figura 7. Imagem de um artista de como seria em vida o pequeno Agilodocodon scansorius. Fonte da imagem: deviantart.

Esta adaptação é semelhante aos dentes de alguns macacos modernos do Novo Mundo, e é a mais antiga evidência conhecida de alimentação em granívoros em mamaliformes. O animal também era bem desenvolvido, cotovelos flexíveis e de pulso e tornozelo que permitiram uma mobilidade muito maior, todas as características de escalada dos mamíferos modernos que vivem em ambiente arbóreos.

Agilodocodon scansorius foi encontrado em sedimentos de um lago, datado de aproximadamente 165 milhões de anos, chamado de Daohugou Fossil Site da Mongólia, interior da China.

O outro fóssil, chamado Docofossor brachydactylus, é o mais antigo conhecido mamaliforme subterrâneo.

Figura 8. Imagem de um artista de como seria em vida o pequeno Docofossor brachydactylus. Fonte da imagem: phenomena.nationalgeographic.

Este animal vivia em tocas se alimentava de vermes e insetos. Ele também tem características esqueléticas distintas que se assemelham a padrões moldados por genes identificados em mamíferos vivos, sugerindo estes mecanismos genéticos operado por muito tempo antes do surgimento dos mamíferos modernos.

Docofossor brachydactylus foi encontrado em sedimentos do lago do local fósseis do Jurássico Ganggou na província de Hebei de China.

Ele tinha segmentos ósseos em seus dedos, levando a dígitos encurtados. Os Golden moles africanos (da família Chrysochloridae), mostrado na Figura 9, possuem quase a mesma adaptação exata, o que proporciona uma vantagem evolutiva para cavar em mamíferos.

Figura 9. Os pequenos golden moles africanos, são pequenos mamíferos modernos, evoluíram com adaptações para viver em cavernas. Fonte da imagem: afrotheria.

Esta característica é devido à fusão das articulações ósseas durante o desenvolvimento, um processo influenciado pelos genes BMP e GDF-5. Por causa das muitas semelhanças anatômicas, a hipótese de que este mecanismo genético pode ter desempenhado um papel comparável na evolução dos mamíferos mais cedo, como no caso de Docofossor brachydactylus.

As espinhas e nervuras de ambos os animais também mostram evidências para a influência dos genes observados em mamíferos modernos (veja na Figura 10).

Agilodocodon scansorius tem uma fronte nítida entre a caixa torácica até vértebras lombares que não têm costelas. No entanto, Docofossor brachydactylus mostra um caixa torácica gradual de transição.

Estes padrões de mudança de transição tóraco-lombar têm sido vistos em mamíferos modernos e são conhecidos por ser regulada pelos genes Hox 9-10 e Myf 5-6.

Figura 10. Fósseis dos espécimes de Docofossor braquidactilia (esquerda) e Agilodocodon scansoriusCrédito da imagem: Zhe-Xi Luo / Universidade de Chicago. Fonte da imagem: sci-news.

Que esses mamaliformes antigos tinham padrões de desenvolvimento semelhantes é uma evidência de que essas redes de genes poderia ter funcionado de forma semelhante, muito antes dos verdadeiros mamíferos terem evoluído.

Diversificação dos mamíferos


Os primeiros mamíferos, já é deduzido que, por terem tido oportunidades ecológicas limitadas para se diversificarem durante a era Mesozoica dominada pelos gigantes dinossauros.

No entanto, Agilodocodon scansorius e Docofossor brachydactylus, e vários outros fósseis, incluindo Castorocauda (veja na Figura 11) outro mamaliforme, que tinha a adaptação par​​a a natação, que se alimentam de peixes, que foi descoberto em 2006, fornecem fortes evidências de que os mamíferos ancestrais tinham várias adaptações para vários tipos de ambientes, apesar da  grande concorrência com os dinossauros.

Figura 11. Reconstrução de como seria em vida de um outro mamaliforme (Castorocauda), evidenciando seus membros com adaptações para a natação. Fonte da imagem: wikipedia.

Agilodocodon scansorius e Docofossor brachydactylus são relatados em dois trabalhos distintos publicados na revista Science.

"Nós sabemos que os mamíferos modernos são espetacularmente diversos para vários tipos de ambientes, mas é impossível saber se primeiros mamíferos conseguiram diversificar-se da mesma forma", disse Zhe-Xi Prof Luo, da Universidade de Chicago, que é co-autor de ambos os papéis.

"Estes novos fósseis ajudam a demonstrar que os primeiros mamíferos, de fato, tiveram uma vasta gama de diversidade ecológica." 
"Parece que os dinossauros não dominaram a paisagem do Mesozóico, tanto quanto se pensava."

Referências
Grossnickle D.M. & Newham E. Therian mammals experience an ecomorphological radiation during the Late Cretaceous and selective extinction at the K–Pg boundary. Proc. R. Soc. B, published online June 7, 2016; doi: 10.1098/rspb.2016.0256
POUGH, F. Harvery; JANIS, Christine M; HEISER, John B. A vida dos vertebrados. Atheneu Editora São Paulo, 2006.
KARDONG, Kenneth V. Vertebrados, Anatomia Comparada, Função e Evolução. Editora Roca LTDA, 2011. 10-3668. CDD: 596. CDU: 597/599
Sites: SCI-News.com

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