No final do século 19, quando o médico e naturalista escocês Ramsay Heatley Traquair primeiro adquirido espécimes de um “pequeno vertebrado fóssil estranho” da Pedreira Achanarras em Caithness, Escócia, ele provavelmente não tinha ideia de que logo tropeçaria em um mistério que confundiria os paleontólogos por mais de um século.
“Os poucos metros de rocha expostos nesta pedreira proporcionam um conjunto notável de peixes fósseis”, escreveu ele em 1890. Entre eles estava um pequeno fóssil de peixe que se mostrou difícil de classificar. Ele o nomeou Paleospondylus gunni. Paleospondylus significa vértebras antigas em grego, mas gunni é um antigo termo escocês para um bugbear, ou bicho-papão. Tem sido um bicho-papão entre os paleontólogos desde então (embora muitas vezes um um maçante)com características bizarras que desafiaram a classificação fácil.
Mas uma equipe de pesquisadores acredita ter desmascarado esse mini mistério.
O segredo no crânio
Tatsuya Hirasawa, professor associado da Universidade de Tóquio, explica que, apesar de ser tão difícil de classificar, o peixe em miniatura da era Devoniana – de cerca de 400 milhões de anos atrás – é na verdade o vertebrado mais abundante no leito de peixes Achanarras: Milhares foram encontrado desde que Traquair tropeçou neles.
No entanto, tem características cranianas incomuns que tornaram muito difícil classificá-lo. “Geralmente, os vertebrados têm um maxilar inferior com o mesmo comprimento do maxilar superior”, diz Hirasawa. “Mas Paleospondylus tem um maxilar inferior mais curto.” Além disso, ninguém jamais encontrou dentes deste peixe, apesar de fósseis de peixes da mesma época serem encontrados com dentes. Aos peixinhos também falta outra coisa muito importante: as barbatanas.
Grande parte do trabalho investigativo anterior concentrou-se na área craniana de Paleospondylus, porque é tão incomum. Então, Hirasawa e sua equipe fizeram o mesmo, aproveitando uma forma moderna de raios-X, chamada Tomografia Microcomputada por Radiação Síncrotron (SR micro-CT).
Uma das dificuldades de estudar os fósseis em geral é delimitá-los da rocha circundante. Grande parte do trabalho anterior sobre Paleospondylus um pouco evitou esse problema usando fósseis que expuseram crânios. A desvantagem? Muitos dos crânios foram quebrados. A equipe teve que encontrar crânios intactos para estudar, então eles foram à procura de fósseis totalmente encapsulados por rocha. De 2.000, eles encontraram dois que eram suficientes.
Em seguida, eles tiveram que separar a rocha do osso. A principal vantagem do sistema SR micro-CT que eles usaram é que, ao contrário de um raio-X convencional, onde a radiação irradia de uma lâmpada redonda, todos os raios-X se movem através do fóssil paralelamente uns aos outros. Hirasawa explica que isso permite que a equipe analise a refração dos raios X para identificar o osso.
Dois recursos em particular se destacaram, diz Hirasawa. A primeira foi a presença de uma articulação intracraniana unindo as duas porções do crânio. “E na superfície inferior do crânio”, diz ele, “havia uma grande abertura chamada fenestra basicranial. E essas duas características correspondem aos sarcopterígios”, ou peixes com nadadeiras lobadas. Mais especificamente, a equipe concluiu Paleospondylus gunni fazia parte do tetrapodomorpha, o clado que contém vertebrados de quatro membros como nós, e era um tetrápode-tronco: um dos primeiros. Embora não seja o primeiro esforço para classificar Paleospondylusou mesmo de Hirasawa primeirodifere em que “identificamos composições esqueléticas pela primeira vez em Paleospondylus,” ele diz.
O fato de termos outro ancestral suspeito é bastante interessante. Mas a localização exata do bugbear no período Devoniano tem implicações ainda mais interessantes, diz Hirasawa.
Uma evolução inesperada nos primeiros tetrápodes
A falta de membros, dentes e ossos dérmicos cranianos sugerem duas explicações possíveis: ou que esses elementos foram perdidos no curso da evolução para esta espécie, ou que os fósseis examinados eram de larvas. Paleospondylus, que ainda não os tinha desenvolvido. De qualquer forma, diz Hirasawa, isso significa que o peixe representa a evolução heterocrônica, um passo muito importante na evolução dos vertebrados, onde diferentes características do organismo começaram a se desenvolver em taxas diferentes.
O registro fóssil de tetrápodes pós-Devonianos demonstra muito claramente, diz ele, que o ancestral comum dos tetrápodes modernos tinha um estágio larval com brânquias externas, o que significa que teria se desenvolvido em dois estágios distintos, como um girino e um sapo. Mas Eustenoptero fodido, outro tetrápode-tronco que vem depois Paleospondylus, apresentaram barbatanas pareadas e desenvolvimento craniano mesmo em juvenis. Isso significa que, em algum momento, os tetrápodes evoluíram para estágios separados de desenvolvimento: em vez de tudo se desenvolver ao mesmo tempo, diferentes características se desenvolveriam em taxas diferentes.
A falta de membros que leva a membros
Paleospondylus‘ colocação taxonômica como um tetrápode do caule mais cedo do que Eustenoptero torna isso ainda mais intrigante. Como os autores escrevem: “Esta evolução heterocrônica na raiz dos tetrápodes portadores de membros pode ter facilitado o estabelecimento de novidades evolutivas, incluindo os membros, separando os módulos de desenvolvimento”. Se os recursos podem evoluir em taxas diferentes, eles podem mudar rapidamente de forma e, assim, funcionar, como no caso de Darwin. tentilhões.
“Em certo ponto da evolução dos tetrápodes”, diz Hirasawa, “nossos ancestrais adquiriram um estágio larval. E em nossa hipótese, Paleospondylus representa [some] das primeiras evidências de [the] origem evolutiva do desenvolvimento semelhante à larva”.
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