Os ancestrais dos cavalos

A relação antiga de cavalos, rinocerontes e outros ungulados originaram na Índia há mais de 50 milhões de anos atrás, segundo registros fósseis. Um novo achado lança luz sobre a evolução deste grupo de animais e também sobre a deriva continental.

http://www.bioorbis.org/2014/12/os-antepassados-dos-cavalos-e.html
Mesohippus, um dos ancestrais dos cavalos. Fonte da imagem: Wikipedia.

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Trabalhando na borda de uma mina de carvão na Índia, uma equipe de pesquisadores e colegas Johns Hopkins vão preencher uma lacuna importante na compreensão da ciência da evolução de um grupo de animais que inclui cavalos e rinocerontes.

Esse grupo provavelmente se originou no subcontinente, quando ainda era uma ilha dirigido-se rapidamente em colisão com a Ásia, relatam os pesquisadores na revista on-line Nature Communications.

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OS PERISSODÁCTILOS


Os cavalos modernos, rinocerontes e antas pertencem a um grupo biológico, ou ordem, chamado Perissodáctilos. Também conhecida como "ungulados ímpares-de-coleira," animais nesta ordem tem, como seu nome indica, um número ímpar de dedos nos pés traseiros e um sistema digestivo diferente.

Embora os paleontólogos encontraram restos de Perissodáctilos de muito tempo atrás, no início da época Eoceno (cerca de 56 milhões de anos atrás), a sua evolução anterior permaneceu um mistério, diz Ken Rose, professor de anatomia funcional e evolução na Escola da Universidade Johns Hopkins of Medicine.

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A DESCOBERTA DOS FÓSSEIS ANCESTRAIS DOS CAVALOS


Rose e sua equipe de pesquisa tentam há anos escavam fósseis de mamíferos na Bacia de Bighorn de Wyoming, mas em 2001, ele e seus colegas indianos começaram a explorar sedimentos do Eoceno no oeste da Índia, porque tinha sido sugerido que perissodáctilos e alguns outros grupos de mamíferos podem ter se originado lá.

Em uma mina de carvão a céu aberto a nordeste de Mumbai, eles descobriram um rico filão de ossos antigos. Rose diz que ele e seus colaboradores obteve financiamento da National Geographic Society para enviar uma equipe de investigação para o local da mina em Gujarat no extremo ocidental da Índia, durante duas semanas em um momento, uma vez por ano ou dois ao longo da última década.

A mina rendeu o que Rose diz que era um tesouro de dentes e ossos para os pesquisadores de pentear através de volta em seus laboratórios de origem. Destes, mais de 200 fósseis pertenciam a um animal apelidado de Cambaytherium thewissi (veja na Figura 2), sobre o qual pouco era conhecido. Os pesquisadores dataram os fósseis de cerca de 54.500 mil anos de idade, tornando-os um pouco mais jovem do que as mais antigas conhecidas, permanece. Mas, Rose diz, os resultados fornecem uma janela para o que um ancestral comum de todos os Perissodáctilos que teria se parecido com este.

Figura 2. Fóssil de Cambaytherium thewissi. Fonte da imagem: TechTimes.


"Muitos dos recursos do Cambaytherium, como os dentes, o número de vértebras sacrais, e os ossos das mãos e dos pés, são intermediários entre Perissodáctilos e animais mais primitivos", diz Rose. "Esta é a coisa mais próxima que eu encontrei para um ancestral comum da ordem Perissodáctilos." (veja na Figura 3 de como esses animais eram em vida).

Cambaytherium e outros achados da mina de carvão de Gujarat também fornecem pistas interessantes sobre a separação da Índia a partir de Madagascar, sua migração só, e sua eventual colisão com o continente asiático como placas da Terra mudaram, diz Rose.

Figura 3. Reconstituição de um artista de Cambaytherium thewissi Imagem: Elaine Kasmer

Em 1990, dois pesquisadores da Stony Brook University, David Krause e Maria Maas, publicaram um artigo sugerindo que vários grupos de mamíferos que aparecem no início do Eoceno, incluindo primatas em ângulos diferentes e uniformes, ungulados podem ter evoluído na Índia enquanto eles estavam isolados. Cambaytherium é a primeira evidência concreta para apoiar essa ideia, diz Rose. Mas, acrescenta, "não é uma história simples."

"Por volta da hora do Cambaytherium, nós pensamos que a Índia era uma ilha, mas também teve primatas e um roedor parecido com aqueles que viveram na Europa no momento", diz ele. "Uma possível explicação é que a Índia passou perto da Península Arábica ou no Corno de África, e havia uma ponte de terra que permitiu os animais a migrarem. Mas Cambaytherium é único e sugere que a Índia foi de fato isolado por um tempo."

Rose disse que sua equipe estava "muito feliz que nós descobrimos o local e que a empresa de mineração nos permitiu trabalhar lá", embora, acrescentou, "foi frustrante saber que inúmeros fósseis estavam sendo mastigados por equipamentos de mineração pesada."

Quando a extração de carvão foi concluída, os mineiros cobriram o site, diz ele. Sua equipe já encontrou outras minas na área e continuaram cavando.

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QUEM SÃO OS MAMÍFEROS UNGULADOS PRÉ-HISTÓRICOS?


Os ungulados constituíam uma divisão de mamíferos que compreendia os animais de casco, como os artiodáctilos e perissodáctilos. A designação ungulados não faz parte das classificações científicas e partiu-se nas seguintes ordens de mamíferos: Perissodactyla - ungulados de cascos ímpares, rinoceronte e anta.

https://www.bioorbis.org/2015/04/mamiferos-ungulados-pre-historicos-da.html
Figura 4. Mamíferos ungulado sul-americano, Macrauchenia patachonica. Fonte da imagem: dagbladet.no

Os ungulados surgiram no Eoceno e diversificaram-se rapidamente. Têm geralmente dentes caninos reduzidos como parte de uma dentição adaptada à alimentação herbívora. A excepção são os Odontoceti, cetáceos carnívoros como a orca.

Dinocerata é uma ordem extinta de mamíferos parecidos com rinocerontes conhecidos por terem um par de cornos e caninos semelhantes a presas. Os primeiros dinoceratos surgiram na Ásia no Paleoceno mas atravessaram o estreito de Bering e espalharam-se pela América do Norte. Viveram conjuntamente com outros grandes mamíferos do Eoceno, os Brontotheriidae (veja uma espécie dessa família na Figura 5). O dinocerata mais famoso é o Uintatherium.

A relação direta dos mamíferos ungulados pré-históricos e os modernos


Uma equipe de cientistas liderados pelo Dr. Ross MacPhee do Museu Americano de História Natural, os ungulados nativos sul-americanos, o último dos quais foram extintos cerca de 10.000 anos atrás, estão realmente relacionados aos mamíferos modernos, como cavalos, antas, e rinocerontes, ao invés dos elefantes e outras espécies com laços antigos com a África como alguns paleontólogos acreditavam.

"A árvore genealógica dos mamíferos ungulados da América do Sul tem sido sempre um grande desafio para os paleontólogos, porque eles eram anatomicamente estranhos", explicou Dr MacPhee, o autor sênior do estudo, publicado na revista Nature.

Os cientistas analisaram fragmentos de colágeno, uma proteína estrutural encontrada em todos os ossos de animais, recuperados a partir de 48 fósseis de mamíferos sul-americanos ungulados, tais como Toxodon platensis (Figura 5) e Macrauchenia patachonica (veja na imagem no inicio da postagem).

Figura 5. Toxodon platensis de como seria em vida. Fonte da imagem: colecionadores de ossos

Eles foram capazes de mostrar de forma conclusiva que os parentes vivos mais próximos destas espécies foram os Perissodáctilos (ungulados com dedos ímpares), um grupo que inclui cavalos, rinocerontes e antas.

"Ao selecionar somente as peças ósseas muito mais bem preservados e com várias melhorias na análise proteômica, fomos capazes de obter cerca de 90 por cento da sequência de colágeno para ambas as espécies. Isso abre o caminho para várias outras aplicações na paleontologia e paleoantropologia, que estamos a explorar ", disse o principal autor do estudo, Frido Welker, do Instituto Max Planck de Antropologia Evolutiva e da Universidade de York.

Figura 6. Protoceras, um ungulado pré-histórico. Fonte da imagem: commons.wikimedia.org

Os resultados apoiam a ideia de que os ancestrais dos Toxodon platensis e Macrauchenia patachonica vieram da América do Norte mais de 60 milhões de anos atrás, provavelmente logo após a extinção em massa que matou os dinossauros não voadores e muitos outros vertebrados.

Porque os ungulados sul-americanos eram um grupo tão grande e variado, não está claro se outras linhagens não estudadas pela equipe todos tiveram a mesma origem.

"Têm sido bem sucedidos a recuperação de sequências de colágeno a partir de amostras que datam de até 4 milhões de anos, e este é apenas o início. Teoricamente, com materiais provenientes de condições de permafrost, que pode ser capaz de chegar de volta 10 milhões anos ", disse o co-autor Prof Matthew Collins, da Universidade de York, Reino Unido.

Referências
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: HUB; Sri-News.com.

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