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Tetrapodophis amplectus e a história sem fim da “cobra” de quatro patas: uma perspectiva interna.

Em 2015, um fóssil proveniente do Brasil veio à tona com uma publicação feita por Martill e colaboradores. A repercussão dessa publicação foi imensa por vários motivos, como por exemplo, o fato de se tratar de um espécime muito bem preservado de uma suposta cobra de quatro patas. No entanto, nem tudo foram flores, críticas acerca da procedência duvidosa do material e até mesmo da sua designação como uma serpente foram levantadas. Para sabermos um pouco mais sobre o assunto e a importância das discussões levantadas convidamos o Doutorando Tiago Rodrigues Simões, especialista no estudo da origem e evolução de Squamata (lagartos e cobras), para escrever o esclarecedor texto abaixo.

Obs: Agradeço ao colega João Francisco Botelho pela sugestão do tema, que me motivou a convidar o Tiago para redigir tal texto.

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 (TEXTO POR TIAGO SIMÕES)   

Tetrapodophis amplectus e a história sem fim da “cobra” de quatro patas: uma perspectiva interna

Fósseis espetaculares costumam chamar a atenção da comunidade científica e da mídia ao redor do mundo. Em parte pelo fascínio que a paleontologia como um todo (especialmente através dos dinossauros) causa em muitos, em parte pelas novas perspectivas que certos fósseis fornecem acerca da evolução dos seres vivos. Dentro desse último aspecto encontra-se um réptil fóssil denominado Tetrapodophis amplectus (Figura 1), da Formação Crato da Bacia do Araripe, que viveu a cerca de 115 milhões de anos atrás. A espécie, originalmente publicada como uma cobra de quatro patas (Martill, Tischlinger & Longrich, 2015) criou grande comoção na comunidade científica internacional no ano de 2015. Contudo, logo após a sua publicação, o estudo foi alvo de uma série de controversas envolvendo tanto a procedência do material, quanto a ciência por trás da descoberta. No relato abaixo, eu forneço um relato e as minhas perspectivas sobre o assunto do ponto de vista de um brasileiro, especialista em lagartos fósseis e diretamente envolvido na nova pesquisa sobre a Tetrapodophis.

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Figura 1: Espécime (holótipo) de Tetrapodophis amplectus. Créditos: Michael W. Caldwell

Problemas na caracterização anatômica e classificação

A posição ocupada pela Tetrapodophis na evolução do grupo que compreende as cobras e lagartos (Squamata, ou escamados) é sem dúvida o aspecto mais problemático na interpretação científica do fóssil. No último encontro da Society of Vertebrate Paleontology (SVP) em Salt Lake City, nos EUA, um time de colaboradores liderados por Michael Caldwell (University of Alberta, Canadá), e que também inclui Robert Reisz (University of Toronto, Canadá), Randall Nydam (Midwestern University, EUA), Alessandro Palci (Flinders University, Austrália), além de mim (afiliação abaixo), apresentou uma série de dados novos sobre a Tetrapodophis. Em resumo, aspectos da morfologia dentária (Figura 2), craniana e das vértebras indicam que o indivíduo se parece mais com um grupo extinto de lagartos aquáticos denominados dolicossaurídeos (proximamente relacionados aos mosassauros) do que com qualquer cobra vivente ou fóssil conhecida. Um dos aspectos mais relevantes dos novos dados obtidos é que a informação anatômica presente na descrição original do espécime ou está errada, ou é impossível de ser visualizada. Além disso, partes do material preservam impressões da morfologia do crânio (Figura 3) que foram simplesmente ignoradas no estudo original. É de se espantar que tal informação não tenha sido incluída no estudo original, já que tais impressões em baixo relevo do crânio fornecem informações valiosas sobre alguns ossos que são importantes para a classificação dessa espécie dentre os escamados (Squamata).

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Figura 2: Imagem dos dentes presentes no holótipo de Tetrapodophis amplectus . a) material original; b) representação esquemática, enumerando os dentes. Créditos: Michael W. Caldwell
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Figura 3: Imagens do crânio de Tetrapodophis amplectus . Principais ossos preservados, bem como as impressões de ossos completa ou parcialmente destruidos. Créditos: Michael W. Caldwell

O leitor pode se perguntar como que erros em tamanho volume podem ter sido cometidos em um estudo publicado num periódico de tamanho escalão como a Science? Pois bem, você não é o único. Diversos outros especialistas em escamados presentes na reunião anual da SVP ficaram igualmente espantados sobre a falta de cuidado na correta interpretação anatômica da Tetrapodophis. Alguns já desconfiavam de diversos erros ao comparar as fotos publicadas com a descrição escrita do material no artigo original, mas somente agora com os novos dados fornecidos pelo nosso time de colaboradores puderam confirmar tais suspeitas (veja relato do Dr. Jason Head, Cambridge University: http://news.nationalgeographic.com/2016/11/snakes-tetrapodophis-fossils-ethics-science/).

Uma outra pergunta que aqueles que não são especialistas em cobras e lagartos podem fazer (e extremamente relevante nessa discussão) é: como um animal alongado e de patas curtas não é uma cobra? O que ocorre é que diversas linhagens de lagartos adquiriram um corpo alongado seguido de redução dos membros durante a sua história evolutiva, incluindo as cobras, dolicossaurídeos, anfisbênias, dibamídeos, pigopodídeos, diversas grupos de anguídeos, scincídeos, entre outros. Dessa forma, a redução de membros e presença de um corpo alongado estão longe de ser um aspecto exclusivamente observado nas cobras. Para se reconhecer uma cobra como tal, deve-se analisar a morfologia das vértebras e, em especial, do crânio. Sendo assim, a combinação de dados que foram mal-interpretados ou ignorados certamente influenciou os resultados apresentados por Martill e co-autores, inclusive a análise filogenética realizada pelos mesmos.

Problemas na interpretação do hábito de vida

A interpretação inicial do fóssil como um animal fossorial foi um dos pontos que mais me chamou a atenção na descrição por parte de Martill e colaboradores. O indivíduo possui os ossos do pulso e do tornozelo pouco ou não ossificados. Apesar de essa característica poder ser indicativa de um estágio juvenil em répteis, especialmente no estágio embrionário ou recém-nascido, nenhum outro aspecto da morfologia do animal indica um estágio de desenvolvimento tão jovem. Uma outra hipótese, no entanto, explica de forma mais parcimoniosa esse baixo grau de ossificação: um hábito de vida aquático, conforme observado em inúmeras linhagens de répteis que adquiriram um hábito aquático em sua história evolutiva (ex: mosassauros, plesiossauros, talatossauros, entre outros). Além disso, a baixa ossificação dos ossos do pulso e tornozelo tornariam as patas da Tetrapodophis pouco úteis para atividades como escavar ou escalar. Outros argumentos também foram utilizados em um estudo mais recente para demonstrar empiricamente que a Tetrapodophis não possui o leque de adaptações que normalmente se observa em lagartos ou cobras fossoriais (Lee et al., 2016).

Problemas legais e éticos

O outro aspecto controverso sobre a Tetrapodophis, e que concerne de forma mais direta a paleontologia brasileira, é como esse material foi parar em uma coleção particular na Alemanha. A legislação brasileira proíbe, desde 1942, a venda de fósseis ou a sua retirada do país sem permissão legal. No entanto, toneladas de fósseis deixam o Brasil ilegalmente para serem vendidos no exterior, especialmente aqueles da bacia do Araripe (região de procedência da Tetrapodophis)—para mais detalhes sobre a legislação brasileira sobre os fósseis e o problema do contrabando de fósseis, veja Simões and Caldwell (2015). Os autores do trabalho relataram não saber sobre a exata época em que o fóssil saiu do Brasil (http://www.sciencemag.org/news/2015/07/four-legged-snake-fossil-stuns-scientists-and-ignites-controversy). Na realidade, depoimentos por parte do autor principal (Martill) sobre a saída do material do Brasil demonstram o quão preocupado com as normas éticas e legais o autor parecia estar no momento de sua publicação “pessoalmente, eu não dou a mínima para como e quando o fóssil saiu do Brasil” [tradução livre] (veja o relato de Martill no link anterior). Contudo, o fato do fóssil pertencer a uma coleção particular e devido ao longo histórico de tráfico de fósseis da região do Araripe criam uma situação muito suspeita acerca da procedência do material e as circunstâncias da sua saída do país. Isso levou a abertura de um processo criminal para se investigar a saída desse fóssil do Brasil (http://www.nature.com/news/four-legged-snake-fossil-sparks-legal-investigation-1.18116).

Um dos grandes problemas envolvendo coleções particulares e venda de fósseis é a perda de conhecimento sobre a biodiversidade pretérita devido a exemplares que terminam em gavetas de indivíduos particulares, ao invés de serem estudados por especialistas em museus e universidades. No caso da Tetrapodophis, o exemplar havia sido depositado em um museu na região de Solnhofen à época da publicação. Contudo, o material pertence a um colecionador particular e o dono detém os direitos de retirar o espécime do museu quando bem entender. Em algum momento entre o fim de 2015 e início de 2016, soubemos da notícia que o dono do material havia retirado o espécime do museu em Solnhofen e que, portanto, o holótipo e único espécime conhecido de Tetrapodophis não estava mais disponível para estudo. As observações do espécime feitas por Martill e co-autores, seguidas das realizadas por Caldwell e Reisz em uma visita ao museu logo após a publicação da espécie, poderão permanecer como as únicas existentes acerca desse material, talvez por muitos anos a frente. Nesse contexto, e ao meu entendimento, fica clara a resposta a pergunta: quem ganha com materiais científicos depositados em coleções particulares? Certamente, não é a ciência.

Referências para os artigos citados acima:

Lee MSY, Palci A, Jones MEH, Caldwell MW, Holmes JD, Reisz RR. 2016. Aquatic adaptations in the four limbs of the snake-like reptile Tetrapodophis from the Lower Cretaceous of Brazil. Cretaceous Research 66: 194-199.

Martill DM, Tischlinger H, Longrich NR. 2015. A four-legged snake from the Early Cretaceous of Gondwana. Science 349: 416-419.

Simões TR, Caldwell MW. 2015. Fósseis e legislação: breve comparação entre Brasil e Canadá. Ciência e Cultura 67: 50-53.

Dados sobre o autor:

12645264_10207058817362317_831737693683863186_nTiago Rodrigues Simões possui graduação e mestrado em Ciências Biológicas pela Universidade Federal do Rio de Janeiro e atualmente está concluindo o doutorado na University of Alberta (Edmonton, Canandá). A sua pesquisa consiste no estudo da origem e evolução de Squamata (lagartos e cobras), utilizando dados de espécies fósseis e viventes (https://www.researchgate.net/profile/Tiago_Simes2).

>"Sea Dragons"

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“Sea Dragons:
predators of the prehistoric oceans”
(Richard Ellis, 2003)


Meses atrás estava procurando literatura científica para enriquecer o conhecimento sobre os grandes grupos de répteis marinhos do Mesozóico – Ictiossauros, Plesiossauros e Mosassauros. Descobri o livro “Sea Dragons – predators of the ancient oceans”, de autoria de Richard Ellis: uma verdadeira bíblia para interessados no assunto, a qual recomendo para qualquer paleontólogo de vertebrados ou entusiasta na área.

O livro descreve detalhes sobre fauna Mesozóica dos três maiores grupos de répteis marinhos, incluindo peculiaridades sobre cada espécie encontrada e seus respectivos paleoambientes. Ele tem um panorâma mundial, não se limitando-se a regiões geográficas específicas como outros livros encontrados na literatura sobre o assunto.

Figura acima: Plesiossauro – elasmossaurídeo predador. Richard Ellis.

Ellis realizou suas próprias ilustrações em nanquim, tanto para os materiais fósseis apresentados, quanto para as reconstruções dos animais. Para quem aprecia Paleoarte, portanto, esse livro torna-se ainda mais interessante.

O mais fantástico é o fato de o autor ser um artista plástico e não um ‘cientista/paleontólogo’ propriamente dito. Apaixonado pelo tema, Ellis fez um ótimo trabalho, tendo recebido consultoria e auxílio de várias sumidades no assunto. O resultado final foi amplamente aprovado! Isso é prova de que não é necessário ser um ‘Doutor na área’ para produzir literatura científica de qualidade – basta o esforço, muita dedicação e profissionalismo.

O livro possui um rico levantamento de dados e bibliografia para quem deseja buscar informações mais aprofundadas e mantém uma linguagem, que apesar de técnica, é acessível para o público geral.

Observação: “Sea Dragons” foi escrito em 2003, portanto o leitor deve ter em mente que algumas poucas teorias citadas no livro já foram derrubadas. Alguns animais descritos mais recentemente também faltam nas listagens. Entretanto, o livro é um must com todo o conhecimento adquirido até a data que foi publicado.



Eu Aprovei!

Figura acima: Mosassauro. Richard Ellis.

Onde comprar?
Eu comprei esse no site da AMAZON. Você encontra por US$ 6,90!
Confira no link abaixo:



>Uma introdução à respeito dos Monstros Marinhos do Cretáceo

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Durante a Era Mesozóica, os mares eram habitados por uma formidável diversidade de répteis marinhos. O enfoque desse texto introdutório é para os três grupos extintos mais conhecidos desses animais: os Ictiossauros, os Plesiossauros (Pliossauros inclusos) e os Mosassauros.

Figura 1: Cladogramas de répteis marinhos mesozóicos.
Fonte: SCIENCE. www.siencemag.org

Figura 2 Reconstrução de Ictiossauro caçando um amonite.

By Jorge Gonzales.

O primeiro grupo a ser apresentado, os Ictiossauros (figura 2), eram extremamente adaptados à vida marinha. Possuiam um corpo aquadinâmico, semelhante ao de um golfinho, com membros em formatos de pás, nadadeiras caudais verticais, como as de um tubarão, focinhos longos, e, em espécies mais derivadas, barbatanas dorsais (há restos de fósseis com registro de contorno de barbatanas dorsais para alguns gêneros, como observou McGowan à respeito dos melhores fósseis encontrados para esse grupo na região de Holzmaden, na Alemanha).

A locomoção dos Ictiossauros se dava por propulsão em alta velocidade dada por meio de sua poderosa cauda com o direcionamento da barbatana (para os indivíduos que tinham essas características já desenvolvidas) e nadadeiras. O seu hábito alimentar envolvia basicamente uma dieta de cefalópodes, ingeridos por meio de sucção (como algumas baleias modernas). Sua reprodução era ovovivípara, ou seja, os filhotes eram expelidos do corpo já formados: há amplo registro fóssil de fetos associados as mães que teriam morrido por complicações no parto — Para alguns pesquisadores, todavía, há também a teoria que os fetos poderiam ser expelidos do corpo das mães pós-morten, como McGowan propôs baseado em carcaças de baleias na Tasmania que liberaram os fetos depois de mortos.

Os Ictiossauros surgiram no início do Período Triássico e extiguiram-se no Neocretáceo, há cerca de 90 milhões de anos. Um dos gêneros encontrados na Colômbia, Platypterygius, foi um dos últimos antes que o grupo se extiguisse. O gênero Platypterygius encontrava-se também nos mares da América do Norte, Europa, Rússia, Índia e Austrália.

Figura 3: Reconstrução computadorizada de um Plesiossauro.

Figura 4: Reconstrução computadorizada de um Plesiossauro Elasmossauro. Fonte: Johnson Mortimer.


Os Plesiossauros compunham o grupo de predadores marinhos mais bem-sucedidos e melhor distribuídos durante todo o Mesozóico. Tinham formas e tamanhos variados, que incluíam animais de pescoço longo com cabeça pequena ou de pescoço curtos com cabeça enorme, mas geralmente possuíam a cauda muito curta e as nadadeiras bem desenvolvidas.

O grupo surgiu no meio do Período Triássico e seguiu até o Maastrichiano (final do Período Cretáceo), onde enfrentou sua extinção, sem deixar descendentes de alguma forma. Há alguns que acreditam na existência de Plesiossauros vivendo isolados no Lago escocês Loch Ness. Até hoje, porém, não houve evidências concretas e toda aquela história não passa, na verdade, de mito.

Os Plesiossauros (Diapsida: Sauropterygia: Plesiosauria) eram compostos por dois grandes grupos: os Elasmossauros (com cabeças incrivelmente pequena e um pescoço muito longo. Figuras 3 e 4); e os Pliossauros (com pescoço curto e cabeças enormes).

Não há registro de fetos fósseis para o grupo, logo não é sabido se esses animais davam à luz aos seus filotes na agua, ou se desovavam na praia. A constituição robusta caixa toráxica foi justificada por alguns cientistas para defender a teoría de os Elasmossauros pudessem ir à praia, em terra firme. Entretanto, as nadadeiras compridas e os pescoços muito longos os tornariam muito desajeitados fora da água e eles se tornariam presas fáceis para dinosauros carnívoros ou crocodilianos. Atualmente, a grande maioria dos paleontólogos acreditam ser quase impossível que esses animais saíssem da água.


Figura 5: Reconstrução computadorizada de um Kronosaurus.

Figura 6 (autoria desconhecida): Reconstrução computadorizada de um Kronosaurus.


“O Liopleurodon ergue sua cabeça robusta vagarosamente e movimenta suas nadadeiras. À medida que ele avança, amonites agitam-se na agua e os peixes escondem-se nos corais em seu temor. Sua boca abre e atinge gravemente a porção do meio de um Ophthalmosaurus. A força de seu ataque carrega ambos sua cabeça e sua presa para fora da agua, onde, por um breve instante ele pausa antes de trazer ambos abaixo com uma força explosiva. Há sangue por todos os lados. Sua vítima more instantaneamente, seu corpo perfurado pelos longos dentes e suas costas quebradas. O Pliossauro ajeita sua presa na boca, mordendo e sacudindo-a repetidamente (…) Ele volta à superficie erguendo a garganta rosada e engolindo.”
(Haines)

Liopleurodon tratava-se de um Pliossauro. Colossais predadores, entre os maiores répteis carnívoros que já viveram.

As primeiras formas intermediárias entre os plesiossauros e os pliossauros surgiram no início do Jurássico, como os Macroplata longirostris, M. tenuiceps e possivelmente Eurycleidus arcuatus. Eram plessiossauros de pescoço mais curto e crânio ligeiramente mais robusto.

O gênero Pliosaurus é conhecido para o Jurássico Médio, e foi um dos primeiros do grupo a ter as características que os definem.

Ao Final do Jurássico e Cretáceo, diversas formas floresceram, incluso os colossais predadores Liopleurodon, Kronosaurus, Mareasaurus, Brachauchenius, Megalneusaurus e Peloneustes. Sua distribuição era ampla, incluindo as Américas, a Europa, a Ásia e a Oceania.

Em 1992, o Paleontólogo alemão Oliver Hampe descreveu um enorme Pliossauro proveniente da região de Boyacá, ao norte da Colômbia. Ele foi nomeado Kronosaurus boyacencis, embora suas costelas, demasiado robustas (diferente do encontrado em outros do grupo), pudessem ser peculiares o suficiente para que se levantasse a hipótese de um novo gênero para a América do Sul. Os Kronosaurus (figuras 5 e 6) estavam distribuídos desde a Austrália até a Colômbia.

Ao final do Cretáceo foram extintos, assim como tantas outras espécies marinhas.


Figura 7: Reconstrução computadorizada de Mosassauros.
Fonte: Johnson Mortimer.

 Figura 8: Reconstrução de Mosassauro.
Fonte: Walter Colvin.

Os Mosassauros (Figuras 7 e 8) foram criaturas aparentadas aos lagartos varanídeos atuais. Eram extremamente bem adaptados à vida marinha: enormes predadores de corpo alongado, esguio, dentes triangulares afiados e uma comprida cauda que lhes dava propulsão para perseguir suas presas.

Esse grupo evoluiu rapidamente (em termos de escala geológica) durante meados do Período Cretáceo. Há 90 milhões de anos atrás, Mosassauros já habitavam diversas regiões do globo e estavam entre os animais marinhos mais bem-sucedidos daquele momento. Alguns pesquisadores sugeriram que os Mosassauros teriam gradualmente substituído o nicho ecológico dos Ictiossauros, que se extinguiram no início daquele Período. Entretanto, parece haver uma incompatibilidade em relação aos hábitos alimentares dos dois grupos para que sustentasse essa idéia.

Mosassauros, assim como diversos outros grupos, foram totalmente extintos durante o final do Cretáceo.




Bibliografia:
. Ellis, Richard. Sea Dragons: predators of the prehistoric oceans. University Press of Kansas, 2003.
. Motani, Ryosuke. The Evolution of Marine Reptiles. Evo Edu Outreach (2009) 2:224–235. Acesso livre em Springerlink.com, 2009