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quinta-feira, 18 de agosto de 2022

Cientistas descobrem cratera semelhante à formada por colisão de asteroide que dizimou dinossauros



Cratera Nadir pode ter alguma ligação com cratera de Chicxulub, gerada pelo impacto de um asteroide há 66 milhões de anos — Foto: BBC/GETTY IMAGES

A descoberta de uma cratera no oeste da África levanta novas questões sobre o que ocorreu no fatídico dia em que um asteroide colidiu com o que é hoje o golfo do México, há 66 milhões de anos, levando à extinção dos dinossauros e à formação da famosa cratera de Chicxulub.


Recentemente revelada por cientistas, a cratera Nadir tem cerca de 8,5 km de diâmetro, fica a 400 km da costa da Guiné e a 300 metros abaixo do mar. Sua idade estimada é parecida com à da cratera de Chicxulub, o que traz a possibilidade de que elas estejam, de alguma forma, relacionadas — por exemplo, ambas poderiam ter se formado após o impacto de fragmentos de um mesmo asteroide.


Provavelmente, a cratera Nadir foi formada pela colisão de um asteroide que tinha pouco menos de 0,5 km de diâmetro, enquanto o que criou a cratera de Chicxulub tinha estimados 12 km de diâmetro.


O asteroide que caiu na região do golfo do México desencadeou poderosos tremores de terra, tsunamis e uma tempestade de fogo. Tanto material empoeirado chegou ao céu que a Terra entrou em um esfriamento profundo. Os dinossauros não sobreviveram ao choque climático.


Já o asteroide que pode ter gerado a cratera Nadir não era tão grande e nem causou estragos nessas dimensões, mas também teve seu impacto. Informações sobre a cratera encontrada na costa da Guiné foram publicadas por pesquisadores nesta quarta-feira (17/8) na revista científica Science Advances. Apesar de apresentaram evidências de que um asteroide foi responsável pela formação, uma segunda possibilidade é que a cratera seja resultado de atividades vulcânicas no passado.


"Nossas simulações sugerem que esta cratera foi causada pela colisão de um asteroide de 400m de largura", explica Veronica Bray, da Universidade do Arizona, EUA, uma das autoras da publicação.


"Isso teria gerado um tsunami com mais de um quilômetro de altura, bem como um terremoto de magnitude 6,5 ou mais."


"A energia liberada teria sido aproximadamente 1.000 vezes maior do que o observado na erupção e no tsunami de janeiro de 2022 em Tonga".


A cratera recém-revelada foi identificada por Uisdean Nicholson, da Universidade Heriot-Watt, no Reino Unido, enquanto ele analisava dados de pesquisas sísmicas. Esse tipo de análise, frequentemente realizada por empresas de mineração, óleo e gás, documenta as diferentes camadas de rochas e sedimentos subterrâneos a quilômetros de profundidade.



Ilustração da cratera de Chicxulub, logo após sua formação — Foto: GETTY IMAGES/BBC

A equipe de cientistas é cautelosa ao vincular as crateras de Chicxulub e Nadir. Com base na análise de fósseis encontrados próximos à cratera Nadir, esta teria uma idade muito semelhante à de Chicxulub, mas para confirmar isso, é preciso retirar e analisar rochas da própria cratera. Esse tipo de estudo também confirmaria se de fato a cratera Nadir foi causada por um asteroide.


A ideia de que a Terra pode ter sido atingida por um conjunto de grandes rochas espaciais no passado não é nova. Alguns já especularam que o impacto que criou a cratera Boltysh, na Ucrânia, também pode estar relacionado de alguma forma ao evento que gerou o Chicxulub. Suas idades não são muito diferentes. O professor Sean Gulick, um dos líderes de um projeto recente de perfuração da cratera de Chicxulub, comenta esses parentescos.


"Um primo muito menor, ou uma irmã, não necessariamente acrescentam ao que sabemos sobre a extinção dos dinossauros, mas contribuem para nossa compreensão do evento astronômico que ocorreu no Chicxulub", diz Gulick, pesquisador da Universidade do Texas em Austin (EUA) à BBC News.


"Foi o desmembramento de um corpo celeste cujos vários fragmentos atingiram a Terra ao longo do tempo? O Chicxulub era um asteroide duplo em que um objeto menor orbitava um maior? Essas são questões interessantes a serem investigadas, porque saber que o Chicxulub pode ter sido acompanhado por uma segunda formação de cratera muda um pouco a história sobre como (a cratera de) Chicxulub surgiu."






Autor: BBC
Fonte: BBC
Sítio Online da Publicação: BBC
Data: 18/08/2022
Publicação Original: https://g1.globo.com/ciencia/noticia/2022/08/18/cientistas-descobrem-cratera-semelhante-a-formada-por-colisao-de-asteroide-que-dizimou-dinossauros.ghtml

quinta-feira, 18 de novembro de 2021

Um olhar sobre a vida microscópica na época dos dinossauros

Como eram os seres microscópicos que viveram na época dos dinossauros? Um estudo desenvolvido na Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) resultou na descoberta de uma nova espécie de protozoário, com idade estimada entre 145 a 125 milhões de anos (período Cretáceo), encontrada em rochas no entorno da cidade de Salvador, na Bacia do Recôncavo. Batizada de Palaeohypothrix bahiensis, ela representa uma linhagem evolutiva extinta de protozoários ciliados, até então desconhecida pela Ciência. Trata-se de um registro importante, pois pouco se sabe sobre a vida microscópica nesse período remoto do planeta. “Há diversos registros de fósseis de animais macroscópicos, como os dinossauros, mas é raro encontrar seres que não são visíveis a olho nu, como um protozoário, e em ótimas condições de preservação”, destacou o biólogo Thiago da Silva Paiva, professor do Centro de Ciências da Saúde (CCS/UFRJ).

A espécie foi encontrada em um excelente estado de conservação por ter sido fossilizada imersa em âmbar, resina fóssil impermeabilizante oriunda de antigos depósitos de rios e lagos, que remontam a um momento da história geológica da Terra em que a América do Sul e a África ainda formavam um único continente. Isso permitiu a preservação de suas estruturas anatômicas, delicadas, quase de forma intacta, o que pode ajudar a revelar dados importantes sobre os hábitos da vida microscópica pré-histórica. “Foi possível observar o material no microscópio com detalhes na íntegra, como os cílios do protozoário, e sua estrutura celular, com núcleo e anatomia preservados. É muito raro encontrar âmbar no Brasil. É o primeiro registro de uma espécie microscópica imersa em âmbar no nosso País”, descreveu Paiva.

Ele é o primeiro autor do artigo intitulado A putatively extinct higher taxon of Spirotrichea (Ciliophora) from the Lower Cretaceous of Brazil. Scientific Reports (https://www.nature.com/articles/s41598-021-97709-2), também assinado pelo geólogo Ismar de Sousa Carvalho, que vem desenvolvendo seus projetos de pesquisa com apoio da FAPERJ, por meio do programa Cientista do Nosso Estado. O artigo foi publicado recentemente na revista científica internacional Scientific Reports, do grupo Nature.



Thiago Paiva: análise microscópica criteriosa resultou na identificação da nova espécie no Laboratório de Protistologia da UFRJ


A construção do conhecimento em pesquisa é um trabalho coletivo. As primeiras amostras do âmbar que contém o protozoário foram encontradas na Bahia no início da década de 1990 pelo professor Leonardo Borghi, do Instituto de Geociências da universidade (Igeo/UFRJ). Depois, o material ficou armazenado sob os cuidados de Carvalho, curador do laboratório Coleção de Macrofósseis do Instituto de Geologia, que possui um rico acervo, com cerca de 30 mil peças. Depois, a amostra do âmbar foi encaminhada para análise microscópica no Laboratório de Protistologia (o estudo do Protozoários), por Paiva, em fins de 2018. “Observando o material pelo microscópio óptico, foi possível identificar a nova espécie de protozoário. Fiquei bastante contente, fotografei com planos focais diferentes para fazer a reconstrução volumétrica no computador e a, partir desta, pude descrever as estruturas desse protista”, contou Paiva.

Com reconhecida expertise no estudo de fósseis, Carvalho acredita que esse material abre uma perspectiva nova para a Paleontologia brasileira. “Temos agora um olhar sobre um material pouco considerado em análises mais aprofundadas, o âmbar, muitas vezes não analisado a partir de técnicas avançadas da microscopia e de análises microquímicas. Além de ser raro encontrar âmbar no Brasil, é mais raro ainda ocorrer a inclusão de vegetais e organismos nesse material, enquanto ele ainda estava em estado pastoso, se formando. No caso, tivemos a sorte de encontrar uma nova espécie de protozoário, muito bem preservada”, disse. A amostra possui aproximadamente três centímetros de comprimento.

Carvalho destacou que o estudo desse protozoário revela um conjunto de informações importantes para o entendimento da evolução do ecossistema e do antigo clima terrestre. “Normalmente as pessoas associam o estudo da Paleontologia aos animais de grande porte, como os dinossauros. Ter um olhar além desse universo megascópico, que explore o nível microscópico, reflete uma postura mais avançada para entender os problemas relativos às Geociências, com novas metodologias”, avaliou o geólogo, que publicou em agosto, pela Indiana University Press, o livro Dinosaur Tracks from Brazil - A lost world of Gondwana, sobre as pegadas de dinossauros no País, em coautoria com Giuseppe Leonardi.





Autor: Débora Motta
Fonte: FAPERJ
Sítio Online da Publicação: FAPERJ
Data: 11/11/2021
Publicação Original: http://www.faperj.br/?id=4365.2.0

quinta-feira, 18 de fevereiro de 2021

Nova teoria: pode não ter sido um asteroide que causou extinção dos dinossauros


Os dinossauros podem ter sido mortos por um cometa em vez de um asteroideFoto: Geralt/ Pixabay


Em uma nova teoria publicada na última segunda-feira (15) na Scientific Reports, pesquisadores de Harvard questionam que tenha sido um asteroide o corpo espacial envolvido na extinção dos dinossauros.


Os cientistas defendem que foi, sim, um pedaço de um cometa que caiu na Terra há mais de 66 milhões de anos para criar a cratera Chicxulub

Localizada na Península de Yucatán, no México moderno, essa cratera se estende por cerca de 180 quilômetros. O impacto que criou Chicxulub está ligado ao evento de extinção do Cretáceo-Paleógeno, que matou os dinossauros e muitas outras espécies, de acordo com o estudo.

"Deve ter sido uma bela visão (a queda do cometa), mas a diversão acabou quando a rocha atingiu o solo", disse o co-autor do estudo Abraham Loeb, professor de ciências da Universidade de Harvard.

Loeb teoriza que um pedaço de um cometa foi o culpado pelo evento de extinção em massa, não um asteroide como muitos cientistas defendem. Segundo ele, o cometa se originou da Nuvem de Oort, um grupo de objetos gelados localizados na borda do sistema solar.

Um cometa é um pedaço de lixo espacial feito principalmente de gás congelado, enquanto um asteroide é um pedaço de rocha mais comumente encontrado no Cinturão de Asteroides, uma coleção de asteroides entre Marte e Júpiter, de acordo com o correspondente meteorológico da CNN, Chad Myers.

A probabilidade de um asteroide com um diâmetro de pelo menos 6,2 milhas causar um evento de impacto Chicxulub é de uma em cada 350 milhões de anos, de acordo com o estudo. Os cometas de longo período - cometas com uma órbita de mais de 200 anos - que são capazes do evento Chicxulub são significativamente mais raros, com um ocorrendo a cada 3,8 a 11 bilhões de anos, indicam os cientistas de Harvard.
O caminho provável do cometa


Os pesquisadores oferecem um cenário de como o cometa poderia ter vencido essas probabilidades de longo prazo.

Conforme o corpo espacial viajou da Nuvem de Oort para o centro do sistema solar, a força gravitacional de Júpiter poderia ter dado um impulso para que tivesse velocidade suficiente para chegar ao sol, de acordo com Loeb.

"Júpiter age como uma máquina de pinball", disse Loeb. "Quando algo chega perto disso, pode dar um chute."

Ao chegar ao sol, a força gravitacional do astro poderia ter quebrado o cometa em vários pedaços. Dividido em várias partes, é 10 vezes mais provável que o cometa atingisse a Terra quando os pedaços se afastassem do Sol, de acordo com Loeb.

Outros pesquisadores discordam

Outros pesquisadores não concordaram com as descobertas do novo estudo e ainda dizem que várias pistas apontam para um asteroide criando a cratera Chicxulub.

Uma evidência é o Iridium - junto com um punhado de outros elementos químicos - encontrado espalhado ao redor do planeta após o impacto, disse David Kring, principal cientista do Instituto Lunar e Planetário em Houston, que não esteve envolvido no estudo do cometa.

Kring disse que as proporções desses elementos são as mesmas proporções vistas em amostras de meteoritos de asteroides.

O pedaço do cometa também teria sido pequeno demais para fazer uma cratera desse tamanho, disse Natalia Artemieva, cientista sênior do Instituto de Ciência Planetária, que também não esteve envolvida no estudo.

A pesquisa estimou o tamanho do pedaço do cometa em cerca de 6,4 km de largura, e Artemieva argumentou que o corpo espacial precisaria ter pelo menos 12 km de largura para fazer uma cratera do tamanho de Chicxulub.

Com o pequeno pedaço do cometa, disse ela, "é absolutamente impossível", e o tamanho da cratera do impacto seria pelo menos metade do tamanho.

Kring também observou que a frequência com que um asteroide ou cometa atinge a Terra para criar tal impacto é estatisticamente insignificante.

Não importa se é aproximadamente "uma vez a cada 350 milhões de anos e tivemos um evento há 66 milhões de anos", porque estatisticamente, essa seria a única ocorrência no intervalo de tempo de 350 milhões de anos, disse ele.

Os pesquisadores também têm uma infinidade de amostras de asteroides para estudar em comparação com cometas, disse Kring.

"Não há absolutamente nenhuma evidência que prove que seu modelo está incorreto, mas por outro lado, há muitas evidências que ainda apontam para um asteroide como o causador de impacto mais provável", disse Kring.

Loeb disse que está interessado em procurar por pedaços de cometa remanescentes da separação para verificar sua teoria.





Autor: Megan Marples
Fonte: CNN
Sítio Online da Publicação: CNN
Data: 18/02/2021
Publicação Original: https://www.cnnbrasil.com.br/tecnologia/2021/02/18/nova-teoria-pode-nao-ter-sido-um-asteroide-que-causou-extincao-dos-dinossauros

quinta-feira, 21 de janeiro de 2021

Cientistas descrevem com detalhes a cloaca dos dinossauros



Estudos da cloaca de um pequeno dinossauro mostram que esses animais podem ter se comportado como cães quando atraindo parceiros. (Bob Nicholls/Paleocreations.com 2020)


Pesquisadores conseguiram reconstruir digitalmente o fóssil da cloaca de um Psittacosaurus. Isso permitiu a conclusão de que esses gigantes pré-históricos possivelmente atraíam parceiros pelo cheiro e pela visão. Contudo, vamos por partes.

Primeiramente, uma cloaca é um órgão que está presente na maioria dos répteis e aves. Essa porção do corpo serve como parte final do sistema digestório, fazendo a excreta de urina e fezes. Além do mais, a cloaca tem função reprodutora, ou seja, é por meio dela que ocorre a transferência dos espermatozoides dos machos para as fêmeas. Fato é que os dinossauros também possuíam cloacas, e pesquisadores encontraram um fóssil desse órgão de um Psittacosaurus (um dinossauro de menos de 1 metro, do período Cretáceo) em ótimo estado de conservação.

Jakob Vinther, pesquisador da Universidade de Bristol e autor do artigo, observou primeiramente em 2016 que a cloaca dos Psittacosaurus poderia ter alocado glândulas, possivelmente para exalar compostos bioquímicos que atraíam parceiros.


Mais recentemente, Vinther observou indícios de grandes quantidades de melanina na parte externa da cloaca do dinossauro. Caso internamente, a melanina poderia ter ajudado a prevenir infecções. Todavia, a presença dessa molécula na parte externa da cloaca pode sugerir algo diferente. Isso pode ser um indício de que o estímulo visual, ou seja, cores vibrantes, também atraíam parceiros.



Jakob Vinther, Current Biology, 2021
Outros dinossauros atraíam parceiros da mesma forma?

Como o próprio autor ressalta, as suas conclusões só foram possíveis devido ao estado de conservação do fóssil. Isso porque nenhuma outra cloaca de dinossauros tem tantos detalhes preservados quanto esta em questão. Portanto, é possível extrapolar e dizer que outros dinos também usavam esse mecanismo de atração.

Aliás, há evidências de que outros dinossauros podem ter usado cores vibrantes para chamar atenção de parceiros. Contudo, a suposição de que todos os dinossauros se comportavam como cães quando atraíam parceiros ainda é bem preliminar.

O artigo está disponível no periódico Current Biology.




Autor: MATEUS MARCHETTO
Fonte: socientifica
Sítio Online da Publicação: socientifica
Data: 21/01/21
Publicação Original: https://socientifica.com.br/dinossauros-atraiam-parceiros-pelo-cheiro-e-visao/

terça-feira, 10 de setembro de 2019

O dia em que o mundo dos dinossauros veio abaixo

Direito de imagemMARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARYImage captionImpacto de meteoro, segundo cientistas, causou a extinção dos dinossauros

Cientistas têm um registro do pior dia da Terra - ou, pelo menos, o pior nos últimos 66 milhões de anos.

Ele está num trecho de 130 metros de uma rocha retirada do Golfo do México.

Esses são sedimentos depositados logo após um imenso meteoro se chocar com o planeta.


Você deve saber do que estamos falando: do evento que cientistas consideram ter causado a extinção dos dinossauros e a ascensão dos mamíferos.

A rocha que conta essa história foi resgatada por uma equipe liderada por americanos e britânicos, que passaram várias semanas em 2016 cavando na cratera aberta pelo impacto.


Direito de imagemMAX ALEXANDER/B612/ASTEROID DAYImage captionPedra encontrada na cratera Chicxulub tem uma história a contar

Hoje, essa estrutura com 200 km de diâmetro fica embaixo sob a península de Yucatán, no México. Suas partes mais preservadas estão bem próximas ao porto de Chicxulub.

A equipe retirou várias porções da rocha, mas é esta seção com 130 metros que documenta o primeiro dia do que geólogos conhecem por Era Cenozóica, também chamada por outros de Idade dos Mamíferos.


O impacto que mudou a vida na Terra

Um objeto com 12 km de diâmetro abriu um buraco de 100 km de largura e 30 km de profundidade na superfície da Terra.

Essa fenda então colapsou, deixando uma cratera de 200 km de largura e alguns quilômetros de profundidade. Houve um novo desabamento no centro da cratera, formando um anel interno.

Hoje, boa parte da cratera está sob o solo do mar, abaixo de 600 metros de sedimentos. A parte em terra está hoje coberta por rochas calcárias, e sua borda é marcada por um arco de cavernas.


Direito de imagemMAX ALEXANDER/B612/ASTEROID DAYImage captionOs cenotes mexicanos se formaram com a erosão de rochas calcárias nas bordas da cratera do asteroide

O trecho da rocha é um combinado de materiais estilhaçados, mas seu conteúdo está disposto de tal forma que cientistas dizem ser capazes de perceber uma narrativa clara.

Os últimos 20 metros são dominados por destroços que lembram vidro. Essa é a rocha que foi derretida pelo calor e pela pressão do impacto. Ela escorreu pela base da cratera segundos e minutos após o choque.

Em seguida, há um trecho de rocha derretida fragmentada - formado por explosões conforme a água jorrava pelo material quente.

A água vinha do mar raso que cobria a área naquela época. Ela foi expulsa temporariamente pelo impacto, mas, quando voltou e entrou em contato com a rocha incandescente, gerou violentos fenômenos. Algo similar ocorre em vulcões, quando o magma interage com a água do mar.

Essa fase transcorreu durante uma hora. Conforme a água continuava a fluir para a cratera, e um monte se formou no centro do buraco com destroços carregados pela água. Grandes fragmentos foram acompanhados por materiais mais e mais finos.

Esse processo transcorreu nas primeiras horas depois do impacto.

Depois, bem no topo da seção retirada da cratera, há sinais de um tsunami. Os sedimentos afundaram numa só direção, e sua organização indica que eles foram depositados por um evento de grande energia.


Direito de imagemBARCROFT PRODUCTIONS/BBCImage captionIlustração mostra o impacto do asteróide, que deve ter desencadeado ondas gigantescas

Cientistas dizem que o impacto gerou uma onda gigantesca que deve ter avançado centenas de quilômetros terra adentro. Essa onda acabou por voltar - e os destroços carregados por ela cobrem o topo da rocha extraída do fundo do mar pelos pesquisadores.
Explosão de enxofre

"Isso tudo foi no dia 1", diz o professor Sean Gulick, da Universidade do Texas em Austin. "Tsunamis se moveram na velocidade de um jatinho. Vinte e quatro horas são uma quantidade suficiente de tempo para que as ondas tenham entrado e saído repetidamente", ele disse à BBC News.

A equipe de Gulick acredita na explicação sobre o tsunami porque, misturado com os depósitos extraídos, há sinais de solo e carvão - evidências dos grandes incêndios que teriam surgido pelo calor gerado pelo impacto -, tudo transportado para a cratera pelas ondas.

Estranhamente, o que os cientistas não encontraram em nenhum ponto da rocha extraída foi a presença de enxofre. É uma surpresa, porque o asteroide teria se chocado com um fundo do mar composto por até metade de minerais que contêm enxofre.

Por algum motivo, o enxofre deve ter sido ejetado ou vaporizado. Mas isso apenas reforça a teoria atual sobre como os dinossauros tiveram um fim.


Direito de imagemTIM PEAKE/NASA/ESAImage captionA península Yucatán vista da Estação Espacial Internacional

O enxofre misturado à água e despejado na atmosfera pode ter reduzido dramaticamente a temperatura, tornando a vida difícil para todos os tipos de plantas e animais.

A injeção de bilhões de toneladas de enxofre no ar causou uma queda de 25 graus Celsius na temperatura por pelo menos 15 anos, fazendo com que a maior parte do planeta congelasse, diz Gulick.

A emissão de enxofre foi muitas vezes superior ao que um vulcão como o Krakatoa é capaz de fazer, também gerando uma diminuição periódica da temperatura.



Os mamíferos emergiram a partir dessa calamidade. Os dinossauros ficaram para trás.



Autor: Jonathan AmosFonte: Correspondente de Ciência da BBCSítio Online da Publicação: BBC Brasil News
Data: 10/09/2019
Publicação Original: https://www.bbc.com/portuguese/geral-49653931

quarta-feira, 9 de janeiro de 2019

Destino dos mamíferos após dinossauros variou entre diferentes espécies


Pakicetus inachus, mamífero do Eoceno – Imagem: Nobu Tamura via Wikimedia Commons – CC

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Quando se fala em extinção em massa, é comum imaginar um meteoro caindo na Terra e dizimando dinossauros, mas não é bem assim. As diversas extinções em massa na história do planeta ocorreram de forma diferente sobre os grupos de seres vivos. Um exemplo são os mamíferos, classe de vertebrados que já existia no tempo dos dinossauros e sobreviveu ao evento extintivo há 66 milhões de anos, que marcou o fim do período Cretáceo.

Havia quatro linhagens de mamíferos contemporâneas dos répteis gigantes. Todas sobreviveram. Algumas saíram mais chamuscadas, outras menos. Em estudo publicado na Biology Letters, os biólogos Tiago Bosisio Quental, da Universidade de São Paulo, e Mathias Pires, da Universidade Estadual de Campinas, buscam entender de que forma os diversos grupos de mamíferos atravessaram a extinção em massa no fim do Cretáceo. O trabalho contou com apoio da Fapesp.

“Quando se fala em extinções em massa, subentende-se um evento de grandes proporções, durante o qual um número elevado de espécies se extinguiu em um período relativamente curto”, disse Pires.

Outro modo de se olhar para as extinções em massa é observar o número de espécies no registro fóssil. Verifica-se que em um determinado período geológico ocorreu uma extinção em massa quando o número total de espécies que desapareceu do registro fóssil é muito superior ao número de novas espécies.

“Ou seja, é quando a taxa de extinções, velocidade com que espécies são perdidas, supera a taxa de especiações, a velocidade com que as espécies são geradas. Isso torna negativa a taxa de diversificação, que é dada pela diferença entre as duas taxas”, disse Pires.

No registro fóssil dos últimos 500 milhões de anos foram identificadas cinco grandes extinções em massa (e muitas outras de menor escala). Elas ocorreram por diversos motivos, como vazamentos magmáticos por centenas de milhares ou milhões de anos, liberando bilhões de toneladas de gases de efeito estufa que envenenaram a atmosfera e bloquearam a radiação solar.

Foi o que ocorreu na pior das extinções em massa, há 252 milhões de anos, que marcou a passagem dos períodos Permiano ao Triássico (e das eras Paleozoica à Mesozoica), quando mais de 90% das espécies desapareceram. Extinções em massa também ocorreram quando houve a liberação maciça de bilhões de toneladas de gás carbônico (CO2) aprisionadas no subsolo oceânico, causando um megaefeito estufa – como especula-se ter ocorrido no final do período Triássico, há 201 milhões de anos, com perda de 80% das espécies.

Ou o contrário, com o sequestro de bilhões de toneladas de CO2 da atmosfera, o que derrubou as temperaturas, causando uma severa glaciação planetária. Foi assim há 444 milhões de anos, no fim do período Ordoviciano, quando desapareceram 86% das formas de vida.
Pesquisadores descrevem a dinâmica de diversificação dos mamíferos depois da extinção em massa do fim do Cretáceo. Muitas linhagens contemporâneas aos dinossauros desapareceram, mas outras sobreviveram (imagem: originação, extinção e taxas de diversificação para os três clados [grupos com um ancestral comum] de mamíferos na América do Norte. Linhas pontilhadas denotam o limite do Cretáceo-Paleógeno) – Foto: Biology Letters via Agência FAPESP
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Evento K-Pg

A extinção em massa de 66 milhões de anos atrás se chama evento K-Pg, sigla que se refere ao momento em que acaba o período Cretáceo (Kreide, em alemão) e inicia o período seguinte, o Paleógeno (Pg). Em uma escala de tempo mais ampla, o evento K-Pg foi o instante geológico que marca o fim da era Mesozoica, aquela dominada pelos dinossauros, e o início da Cenozoica, os últimos 66 milhões de anos.

O evento K-Pg foi provocado pela associação de dois fatores: vazamentos magmáticos devastadores onde hoje é a Índia, conjugados com a colisão de um astro celeste de 10 quilômetros de diâmetro na península de Yucatán, no atual México.

“Todos esses episódios de extinção massiva são heterogêneos. Tiveram causas diferentes e transcorreram de forma diversa. Da mesma forma, seu impacto sobre as formas de vida não foi absoluto, mas relativo. Alguns grupos sofreram mais, outros menos. Alguns desapareceram, enquanto outros aproveitaram as novas condições ambientais pós-catástrofe para se diversificar rapidamente”, disse Pires.

No novo trabalho, os pesquisadores buscaram entender de que modo as diversas linhagens de mamíferos existentes no final do Cretáceo ultrapassaram o gargalo biótico do evento K-Pg. Também participaram do estudo Daniele Silvestro, da Universidade de Gotemburgo (Suécia), e Brian Rankin, da University of California em Berkeley (Estados Unidos).

A grande classe dos mamíferos surgiu no Triássico há pelo menos 220 milhões de anos, idade do fóssil mais antigo que se conhece. No fim do Cretáceo, a linhagem era bastante diversificada. Havia os placentários (como são popularmente conhecidos os eutérios), linhagem à qual pertence o Homo sapiens, assim como todos os primatas, roedores, morcegos, cetáceos e ungulados, entre outros.

Havia também os marsupiais (ou metatérios), grupo que hoje acolhe gambás, cangurus e coalas. Eles dividiam o cenário com o grupo dos monotremados e, por fim, com o dos multituberculados (seu nome deriva do formato específico de seus dentes, com vários tubérculos).

O novo estudo ressalta que a extinção em massa do Cretáceo se abateu fortemente sobre os mamíferos. Isso não quer dizer que todos os quatro grupos sofreram com a mesma intensidade. A extinção em massa foi mais severa para uns do que para outros.

Durante o Cretáceo, entre 145 e 66 milhões de anos atrás, os multituberculados eram a linhagem dominante e a mais diversificada entre os mamíferos. Sabe-se isso porque, no registro fóssil que antecede o evento K-Pg, os fósseis de multituberculados são a grande maioria. Já os fósseis de placentários e de marsupiais, embora menos numerosos, também são encontrados em bom número.

A exceção são os monotremados. Assim como ocorre hoje, quando há somente duas famílias de monotremados viventes – das quais fazem parte o ornitorrinco e a equidna –, o registro fóssil dos monotremados é muito rarefeito, tanto antes quanto depois do Cretáceo, sugerindo que este grupo sempre foi relativamente marginal em relação às outras linhagens de mamíferos. É também por essa razão que tal linhagem não foi incluída no estudo.

Sabendo-se que havia multituberculados, placentários e marsupiais, qual grupo de mamíferos foi mais severamente atingido no K-Pg? De qual linhagem sobreviveram mais gêneros? Qual grupo apresentou o maior aumento de diversidade (maior especiação) nos milhões de anos imediatamente posteriores ao gargalo biótico? Qual grupo jamais se recuperou do cataclismo?

O único meio para tentar obter respostas a essas perguntas é recorrer ao registro fóssil encontrado em uma mesma região do planeta, de modo a tentar garantir que, há 66 milhões de anos e naquela região, a catástrofe se abateu de forma mais ou menos equivalente sobre todos os grupos de mamíferos.

Quental e Pires elegeram a América do Norte como local do estudo, uma vez que 150 anos de contínuas prospecções paleontológicas naquele continente fornecem um rico painel da diversidade de mamíferos antes, durante e após o evento K-Pg.

“A América do Norte apresenta um registro fóssil com qualidade suficiente para esse tipo de estudo. Já foram feitos outros estudos analisando como os mamíferos ultrapassaram a extinção do Cretáceo, mas até onde pudemos constatar este é um dos primeiros a analisar a dinâmica da diversificação das distintas linhagens de mamíferos”, disse Quental.

Os cientistas utilizaram um conjunto de dados com 188 recentes assembleias fossilíferas do Cretáceo e do Paleoceno – abrangendo um lapso temporal que vai de 69,9 milhões de anos até 55 milhões de anos atrás –, formações localizadas no interior ocidental da América do Norte.

“O registro fóssil de mamíferos da América do Norte possui assembleias muito bem estudadas com datações em torno do evento K-Pg, sendo as ocorrências de fósseis relativamente bem resolvidas, minimizando a incerteza taxonômica. O conjunto de dados que utilizamos inclui informações sobre quase 290 gêneros de mamíferos, entre multituberculados, eutérios e metatérios”, disse Quental.

Foram empregados diversos métodos estatísticos avançados para identificar padrões de originação, extinção e diversificação, antes, durante e após o K-Pg. Os resultados evidenciaram que as três linhagens atravessaram a extinção em massa de maneiras bem distintas.

O estudo indica que a taxa de originação de Methateria (marsupiais), por exemplo, permaneceu aproximadamente constante durante todo o intervalo de tempo estudado. No entanto, um claro pico de extinção é identificado durante o K-Pg, gerando um saldo líquido de diversificação negativo. Passado o evento K-Pg, a taxa de extinção diminuiu gradualmente. No entanto, a diversificação líquida negativa persistiu por mais de 2 milhões de anos, até cerca de 64 milhões de anos atrás.

Quanto aos multituberculados, eles estavam se diversificando no fim do Cretáceo, apresentando altas taxas de originação e taxas de extinção relativamente baixas. Já em torno do limite K-Pg, a taxa de extinção permaneceu baixa, mas observam-se quedas na taxa de originação, o que derruba a diversificação de multituberculados para perto de zero. Ou seja, durante o K-Pg a taxa de diversificação encontra-se em equilíbrio, pois aproximadamente a mesma quantidade de gêneros de multituberculados está se originando e se extinguindo.

Segundo o estudo, decorrido o K-Pg, embora a taxa de extinção dos multituberculados permanecesse em queda, o declínio na taxa de originação era ainda maior, consequentemente levando a uma diversificação negativa. Em outras palavras, a quantidade de gêneros de multituberculados continuou diminuindo durante o restante do período analisado, até 55 milhões de anos atrás. Tal declínio parece ter persistido por muito mais tempo, dado que os multituberculados desapareceram progressivamente do registro fóssil mundial, até, por fim, a linhagem terminar há cerca de 35 milhões de anos.

Especula-se que a razão para o fim dos multituberculados teria sido a competição crescente com uma nova linhagem de eutérios, os roedores, cuja ordem tem origem justamente logo após o evento K-Pg, já no período Paleógeno.

Quanto aos eutérios (placentários), o estudo mostra alta originação e alta extinção perto do limite K-Pg, resultando em uma inflexão na diversidade. As taxas de originação eram muito superiores àquelas das extinções, exceto no período entre 66 milhões de anos e 64 milhões de anos atrás.

Logo após, verifica-se um segundo pulso de originação, acompanhado pela queda nas taxas de extinção, sinal da ocorrência de uma curta explosão na diversificação. Em torno de 62 milhões de anos atrás, a originação de eutérios diminui, enquanto a diversificação fica em torno de zero, sugerindo um equilíbrio de diversidade.

“Encontramos três padrões de diversificação entre os grupos de mamíferos. Metatheria se comporta da forma clássica em uma extinção em massa. Diversas extinções se agrupam no tempo, levando a uma queda severa na diversificação”, disse Quental.

Segundo o pesquisador, nos multituberculados a diminuição na diversificação e a subsequente perda de diversidade foram impulsionadas pelo declínio das taxas de originação e não pela extinção, ou seja, perderam diversidade porque demoravam muito para gerar novas espécies.

“Já os eutérios mostram uma dinâmica mais complexa de ascensão e queda, mais precisamente atribuída por oscilações rápidas na taxa de especiação durante e logo após o K-Pg, ao mesmo tempo que a taxa de extinção aumenta, porém, não tanto a ponto de causar uma diversificação negativa por muito tempo”, disse Quental.

Pires ressalta que o estudo mostra que a extinção em massa do K-Pg foi ecologicamente seletiva entre as linhagens de mamíferos, “com uma concentração de extinções entre metatérios carnívoros especializados e eutérios insetívoros, enquanto os eutérios e os multituberculados mais generalistas mantiveram maior diversidade”.

Embora os resultados indiquem que os eutérios (placentários) sofreram perdas substanciais no limite de K-Pg, essas perdas foram compensadas pelo aumento da originação. Pode ter ocorrido diversificação entre os eutérios sobreviventes, graças à chegada à América do Norte de outros grupos de eutérios provenientes de outros continentes.

“A plasticidade de dietas dos multituberculados pode ter permitido que os grupos persistissem, explicando as baixas taxas de extinção. A diversidade ecológica e taxonômica dos multituberculados foi crescente durante o fim do Cretáceo. No entanto, nossas análises mostram que os multituberculados não compensaram as perdas por extinção, pois geravam cada vez menos diversidade, diferentemente dos eutérios, cujas perdas foram compensadas por altas taxas de originação”, disse Pires.

A conclusão dos pesquisadores indica que, quando os clados (grupos com ancestral comum) são avaliados individualmente, eventos de extinção em massa podem ser vistos como mudanças na extinção, na originação ou em ambos os regimes.

“Isso significa que os estudos sobre fenômenos macroevolutivos que são centrados em grandes grupos taxonômicos podem estar deixando de contar uma história macroevolutiva muito mais rica, só percebida em escalas taxonômicas mais sutis”, destacam.

O artigo Diversification dynamics of mammalian clades during the K–Pg mass extinction (doi: 10.1098/rsbl.2018.0458), de Mathias M. Pires, Brian D. Rankin, Daniele Silvestro e Tiago B. Quental, pode ser lido no site da publicação científica.

Peter Moon / Agência Fapesp




Autor: Peter Moon
Fonte: Agência Fapesp
Sítio Online da Publicação: Jornal da USP
Data: 07/01/2019
Publicação Original: https://jornal.usp.br/ciencias/ciencias-biologicas/destino-dos-mamiferos-apos-dinossauros-variou-entre-diferentes-especies/

terça-feira, 5 de junho de 2018

Mamífero mais antigo do Brasil viveu no tempo dos dinossauros

Brasilestes stardusti. Assim se chama o mais antigo mamífero conhecido para as terras brasileiras. Viveu entre 87 milhões e 70 milhões de anos atrás no fim da era Mesozoica, onde hoje é o noroeste do Estado de São Paulo. Trata-se do único mamífero brasileiro que, sabe-se até o momento, conviveu com os dinossauros.

A descoberta de Brasilestes foi anunciada nesta quarta-feira (30/05) pela equipe do professor Max Langer, da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP) da Universidade de São Paulo, que teve apoio de colegas da Universidade Federal de Goiás, da Universidade Estadual de Campinas do Museu de La Plata e do Massachusetts Institute of Technology.

Brasilestes foi descrito a partir de um único fóssil: um dente pré-molar de 3,5 milímetros. “O dente de Brasilestes é pequeno e se encontra incompleto, pois lhe faltam as raízes”, disse a paleontóloga Mariela Cordeiro de Castro, a primeira autora do trabalho que acaba de ser publicado na Royal Society Open Science.

“Pequeno mas nem tanto. Apesar de só ter 3,5 milímetros, o dente do Brasilestes é três vezes maior do que quase todos os dentes conhecidos de mamíferos do Mesozoico. No tempo dos dinossauros, a maioria dos mamíferos tinha o tamanho de camundongos. Brasilestes era bem maior: do tamanho de um gambá”, disse Castro.

O nome da nova espécie homenageia o roqueiro inglês David Bowie, morto em janeiro de 2016, um mês após a descoberta do fóssil. Brasilestes stardusti faz alusão a Ziggy Stardust, ou Ziggy “poeira estelar”, personagem vindo do espaço que Bowie criou para uma canção de 1973.

O trabalho contou com apoio da FAPESP e integra o Projeto Temático “A origem e irradiação dos dinossauros no Gondwana (Neotriássico - Eojurássico)”, coordenado por Langer.

O dente fossilizado encontrado em rochas da Formação Adamantina que afloram no meio de um pasto na fazenda Buriti, em General Salgado (SP).

“Estávamos visitando afloramentos mesozoicos quando Júlio Marsola [outro membro da equipe] teve um olhar de lince e avistou um dente minúsculo aflorando na superfície da rocha”, disse Castro, professora na Universidade Federal de Goiás, em Catalão. “Brinco que, naquele dia, ele gastou a sua quota de descobertas extraordinárias para toda uma vida – e olha que ele nem estuda mamíferos, mas dinossauros.”

“Quando penso que alguns grupos de pesquisa chegam a peneirar uma tonelada de sedimento pra achar um único fragmento de mamífero do Mesozoico, acredito que Mariela tenha razão, e que eu tenha de fato gastado toda minha sorte. Mas espero sinceramente que não”, brincou Júlio Marsola, pesquisador da FFCLRP-USP.

“Os depósitos de General Salgado são bem conhecidos. De lá já saíram vários crocodilos mesozoicos. O afloramento em particular onde achei Brasilestes é interessante, com dezenas de fragmentos de cascas de ovos daqueles crocodilos. Ao me debruçar em uma parte do afloramento para ver o que possivelmente tinha de cascas de ovos, me deparei com o dentinho. Se permanecesse mais alguns dias exposto, a chuva levaria embora”, disse Marsola.

“Quando percebi algo como a base das duas raízes do dente [as raízes em si estão quebradas], achei que fosse um mamífero. Depois de analisar em laboratório, tivemos a certeza de que se tratava de um mamífero”, disse.

Placentário no deserto Botucatu

À primeira vista, um mero dente de 3,5 milímetros – ainda por cima incompleto – pode parecer muito pouco para descrever uma nova espécie de mamífero. Não é. É comum se ver mamíferos extintos descritos com base no estudo de um único dente.

Isso se deve ao fato de que o material que constitui os dentes é o mais resistente do esqueleto dos mamíferos, pois precisa resistir ao desgaste provocado pela mastigação durante toda a vida do animal – diferentemente dos peixes e de inúmeros répteis, por exemplo, que trocam dentes ao longo da vida.

Por serem muito duros e resistentes, os dentes são os restos do esqueleto mamífero com maiores chances de preservação após a morte do animal. Com frequência, são os únicos a permanecer intactos por tempo suficiente para ter chance de fossilizar. Há muitos exemplos de espécies extintas de mamíferos, inclusive de ancestrais do ser humano, descritas com base em um único canino ou molar.

A singularidade e a incompletude do pré-molar de Brasilestes impedem que os pesquisadores distinguam com absoluta confiança a qual grupo de mamíferos a espécie pertencia. Sabe-se que o dente saiu da boca de um tério, ou seja, de um membro do grande grupo que congrega marsupiais e placentários.

Muito embora não haja evidências suficientes para sustentar a inclusão de Brasilestes em um grupo ou outro, ainda assim os especialistas têm a impressão, sem afirmar categoricamente, de que Brasilestes teria sido placentário. E isto é completamente inusitado.

Há atualmente três grandes grupos de mamíferos: placentários, marsupiais e monotremados. Os três grupos evoluíram no Mesozoico. Porém, naquele tempo, estavam longe de ser as únicas formas de mamíferos. Havia diversos outros grupos, como os multituberculados comuns no hemisfério Norte, e grupos típicos do hemisfério Sul, como meridiolestídeos e gonduanatérios – alusão ao Gondwana, o antigo supercontinente austral que reunia América do Sul, África, Índia, Austrália e Antártica.

Desde o início dos anos 1980, quando começaram a ser achados os primeiros fósseis de mamíferos mesozoicos na Patagônia argentina ( hoje são conhecidas cerca de 30 espécies, as únicas do continente até o anúncio de Brasilestes), jamais se descobriu nada remotamente parecido com o dentinho brasileiro.

“Quando mostrei o fóssil de Brasilestes ao paleontólogo Edgardo Ortiz-Jaureguizar, do Museu de La Plata, ele ficou muito surpreso, afirmou nunca ter visto nada parecido, e correu para mostrar o fóssil a outro especialista daquela instituição, Francisco Goin”, disse Castro. “A reação foi idêntica. Goin afirmou que Brasilestes não se parecia com nenhum outro mamífero mesozoico achado na Argentina – vale dizer, na América do Sul.”

Entre as cerca de 30 espécies de mamíferos mesozoicos argentinos, há meridiolestídeos, gonduanatérios e até mesmo, suspeita-se, um ou outro multituberculado. Mas nenhum marsupial nem placentário. Os fósseis desses dois grupos só começam a surgir no registro fóssil sul-americano após a extinção em massa que exterminou com os dinossauros há 66 milhões de anos, evento que põe fim ao Mesozoico e dá início à era atual, o Cenozoico.

Até a descoberta de Brasilestes, os únicos vestígios de mamíferos mesozoicos no Brasil se resumiam a centenas de trilhas e pegadas deixadas por criaturas desconhecidas que caminhavam há 130 milhões de anos sobre as dunas do antigo deserto Botucatu, que cobria o interior de São Paulo. A superfície de tais dunas, solidificada, chegou aos nossos dias sob a forma de lajes de arenito onde se veem as antigas pegadas.

Em 1993, Reinaldo José Bertini, professor na Universidade Estadual Paulista (Unesp), em Rio Claro, chegou a anunciar a descoberta de um fragmento de mandíbula de mamífero portando um único dente – e muito menor que o pré-molar de Brasilestes. Bertini, porém, não publicou um estudo minucioso daquele fóssil, nomeando assim uma nova espécie.

“Temos assim que Brasilestes, além de ser o primeiro mamífero descrito para o Mesozoico brasileiro, também é um dos poucos mamíferos mesozoicos descobertos em regiões mais centrais da América do Sul, dado que os fósseis argentinos foram achados em formações geológicas na Patagônia, portanto no sul do continente”, disse Langer.

“Não bastasse isso, Brasilestes difere de tudo o que se encontrou antes dele, indicando que possivelmente mamíferos placentários habitavam a América do Sul entre 87,8 milhões e 70 milhões de anos atrás”, disse Langer.

O mais inusitado é que o mamífero mesozoico com pré-molares mais parecidos com os do Brasilestes viveu do outro lado do mundo, na Índia, entre 70 milhões e 66 milhões de anos atrás. Chamava-se Deccanolestes. Nenhuma outra criatura do registro fóssil mundial guarda tamanha semelhança com Brasilestes.

O que dois membros da mesma linhagem estariam vivendo em regiões tão afastadas e não conectadas? Há cerca de 100 milhões de anos, ao mesmo tempo em que a América do Sul e a África acabavam de se separar definitivamente com a abertura do Atlântico Sul, a Índia cortava suas amarras do Gondwana e começava a vagar pelo oceano Índico.

Isso implica que, até pelo menos 100 milhões de anos atrás, ancestrais de Brasilestes e Deccanolestes povoavam o supercontinente Gondwana. Ou seja, a linhagem de Brasilestes e Deccanolestes é muito mais antiga do que a idade de seus respectivos fósseis: entre 87 milhões e 70 milhões de anos para Brasilestes, e entre 70 milhões e 66 milhões de anos para Deccanolestes.

“A descoberta de Brasilestes suscita muito mais dúvidas do que respostas sobre a biogeografia dos mamíferos mesozoicos sul-americanos. Graças a Brasilestes, descobrimos que a história dos mamíferos de Gondwana é mais complexa do que se supunha”, disse Langer.

Disso podem brotar novas hipóteses e surgir novas linhas de investigação. Quem sabe, por exemplo, futuras pesquisas disparadas a partir da descoberta de Brasilestes não venham a desvendar a origem ainda desconhecida de um grupo típico da América do Sul: os xenartros, a ordem dos tatus, tamanduás e preguiças? Por sinal, a especialidade de Mariela Castro é a história evolutiva dos xenartros.

“Um traço interessante do pré-molar de Brasilestes é a espessura do seu esmalte, superfino, com apenas 20 mícrons. O esmalte de Brasilestes é o mais fino para os dentes de quaisquer mamíferos do Cretáceo no registro fóssil. A maioria dos dentes de mamíferos mesozoicos tem esmalte com espessuras entre 100 e 300 micrômetros”, disse Castro.

“Entre os xenartros, conhecem-se dezenas de espécies viventes e centenas de extintas. Somente três possuem esmalte. Dois tatus extintos e o tatu-galinha (Dasypus novemcinctus), o único xenartro vivente com esmalte. A microestrutura do esmalte do pré-molar de Brasilestes e dos pré-molares do tatu-galinha é muito parecida”, disse.

Segundo a paleontóloga, “a evidência do relógio molecular sugere que a linhagem dos xenartros surgiu há pelo menos 85 milhões de anos. Porém os fósseis mais antigos de tatus, achados no Rio de Janeiro, têm cerca de 50 milhões de anos”.

Embora seja bastante sugestivo imaginar Brasilestes como um antigo xenartro, ainda é muito cedo para fazer qualquer afirmação nesse sentido.

“Embora a idade e a proveniência de Brasilestes coincidam com hipóteses moleculares para a origem dos xenartros, a inferência da afinidade taxonômica é prematura diante das diferenças morfológicas entre o dente de Brasilestes e os dentes de tatus”, disse.

Langer concorda. “Só temos um único fóssil de Brasilestes. Seu registro é por demais incompleto para extrair novas conclusões”, disse.

Como nunca antes de Brasilestes foram encontrados fósseis de mamíferos mesozoicos no Brasil, isso pode significar que tais fósseis são raros ou de difícil preservação. “Quem sabe um dia encontremos novos fósseis de Brasilestes que ajudem a entender melhor sua história. Pode levar décadas”, disse Langer.

O artigo A late Cretaceous mammal from Brazil and the first radioisotopic age for the Bauru Group, de Castro MC, Goin FJ, Ortiz-Jaureguizar E, Vieytes EC, Tsukui K, Ramezani J, Batezelli A, Marsola JCA e Langer MC, está publicado pela Royal Society Open Science em http://rsos.royalsocietypublishing.org/lookup/doi/10.1098/rsos.180482.



Autor: Peter Moon
Fonte: Agência FAPESP
Sítio Online da Publicação: Agência FAPESP
Data de Publicação: 30/05/2018
Publicação Original: http://agencia.fapesp.br/mamifero_mais_antigo_do_brasil_viveu_no_tempo_dos_dinossauros/27916/