Traduzido por Carlos Germano
Artigo publicado originalmente no Science News, por Sid Perkins
Conseguir voar traz uma série de benefícios para qualquer animal. Um dinossauro, por exemplo, pode escapar de predadores terrestres ou ter um cardápio muito mais amplo. Alçar voo também permite que um animal cubra grandes áreas, forrageie (busca por recursos alimentares) com mais eficiência e encontre parceiros com mais facilidade.
À vista disso, é surpreendente que apenas três grupos de vertebrados tenham desenvolvido um voo movido e sustentado por músculos. Os pterossauros, que em grego significam “lagartos com asas”, surgiram no período Triássico, talvez por volta de 237 milhões de anos atrás. Esses voadores vertebrados antecederam as aves em pelo menos 70 milhões de anos e os morcegos em mais do que o dobro disso.
O que causou a morte dos pterossauros foi o asteróide que eliminou os dinossauros “não aviários” há cerca de 66 milhões de anos – junto com mais de 75% de toda a vida na Terra.
Porém, um fato que ainda intriga os cientistas, é saber como os pterossauros começaram a voar. “Não temos nenhum fóssil de transição adequado para pterossauros, ou pelo menos algum que verificamos”, diz Matthew Baron, um paleontólogo autônomo de vertebrados.
Apesar da lacuna no registro fóssil inicial, pesquisas recentes oferecem pistas sobre quem eram os primeiros primos dos pterossauros e como eles se pareciam. Além disso, mostra como os pterossauros evoluíram de criaturas pequenas e esvoaçantes para um grupo incrivelmente variado.
Eles, eventualmente, ocuparam ecossistemas em todo o mundo e consumiram uma grande variedade de presas – ficando maiores e se espalhando mais cedo do que se pensava.
Alguns desenvolveram cristas bizarras no topo de suas cabeças, enquanto outros exibiam bocas cheias de dentes que se projetavam ameaçadoramente em vários ângulos. “Alguns pterossauros pareciam criaturas de pesadelos”, diz Brian Andres, paleontólogo de vertebrados da Universidade de Sheffield, na Inglaterra.
Durante seu longo reinado nos céus, os pterossauros variaram em tamanho, desde criaturas que podiam sentar na palma da sua mão, até gigantes voadores com envergaduras que rivalizavam com as de um caça F-16. Na verdade, o maior animal que já voou – uma espécie icônica descoberta há mais de meio século, mas só recentemente descrita em detalhes – foi um pterossauro.
De onde vieram os pterossauros?
Fósseis de pterossauros foram desenterrados pela primeira vez no final de 1700 – coincidentemente, da mesma formação de calcário na Alemanha que mais tarde produziu o primeiro pássaro conhecido, o Archaeopteryx.
Os cientistas não sabiam bem o que fazer com os fósseis. Um pesquisador deduziu que eles pertenciam a uma estranha criatura marinha, e outro pensou que eles representavam uma forma de transição entre pássaros e morcegos. Mas, sem demora, os especialistas concluíram que os pterossauros eram répteis voadores, distintos dos dinossauros.
A primeira espécie descoberta foi chamada de Pterodactylus antiquus. (Embora esta espécie e muitas descobertas logo depois fossem referidas como pterodáctilos, esse termo se aplica oficialmente apenas a esta espécie e a um pequeno grupo de espécies relacionadas dentro da linhagem mais ampla de pterossauros.) Ao contrário dos morcegos, cujas membranas das asas são esticadas entre quatro dedos da mão, a asa de um pterossauro é sustentada por apenas um dedo hiperalongado, uma marca registrada que ajuda a distinguir os pterossauros de outras criaturas.
Mas algo que pterossauros e morcegos compartilham é que, quando foram encontrados pela primeira vez, já era apontado que eles conseguiam voar. No entanto, faltam evidências diretas de como os répteis subiram aos céus. “Até agora, não conhecemos nenhum pterossauro do ‘elo perdido’”, relatou Baron, em 2021, na revista científica Earth-Science Reviews .
Os fósseis de pterossauros mais antigos conhecidos datam de cerca de 219 milhões de anos atrás, embora os paleontólogos suspeitem que os pterossauros tenham se originado há 237 milhões de anos. Foi quando os parentes mais antigos e próximos dos pterossauros viveram e, portanto, na época em que os pterossauros teriam se separado e formado sua própria linhagem.
De certa forma, a lacuna no registro fóssil se deve ao fato de que as rochas desse período são escassas em todo o mundo. E muitos ossos de pterossauros eram ocos, então eles eram vulneráveis a serem esmagados logo após a morte ou durante a fossilização. “Muitas vezes, restos de pterossauros são uma confusão de ossos”, diz Baron.
Mas existem pistas indiretas sobre a aparência de um proto-pterossauro e se o voo do pterossauro evoluiu a partir do solo – em criaturas terrestres que se agitavam e saltavam no ar – ou das árvores para baixo – em animais arborícolas (animais que vivem nas árvoes) que planavam.
Essas pistas vêm de estudos de pterossauros e seus parentes. Em 2020, os pesquisadores publicaram um artigo na Nature comparando a anatomia de 157 espécies de pterossauros primitivos e uma variedade de répteis que viveram na mesma época ou antes. Um grupo conhecido como lagerpetídeos, assim chamado por causa das proporções gerais dos ossos nos membros – era o mais próximo dos pterossauros.
Uma análise separada, relatada no ano passado na Nature, mostrou que um réptil veloz de aproximadamente 20 centímetros de comprimento, que viveu cerca de 230 milhões de anos atrás, era um parente próximo dos lagerpetídeos e pterossauros. Dada essa relação próxima, a criatura, intitulada Scleromochlus taylori, pode servir como um bom substituto para o tipo de animal do qual os pterossauros evoluíram.
S. taylori tinha membros esguios, mãos pequenas e garras retas, que apontam para uma criatura terrestre, diz Davide Foffa, paleontólogo de vertebrados do Museu Nacional da Escócia, em Edimburgo.
O S. taylori não passava muito tempo em árvores – isso é um argumento contra a ideia de que o voo do pterossauro evoluiu do “planar”. Ainda por cima, uma pequena cintura pélvica sugere que S. taylori não saltava. Essa característica, por sua vez, rebate a ideia padrão de como um animal terrestre subiria aos céus. Apesar disso, Davide Foff afirma que “não é necessário ser um saltador para evoluir com foco em voar”.
O que os pterossauros comiam?
Embora alguns fósseis preservem o conteúdo estomacal – evidência direta do que foi consumido – na maioria das vezes, os pesquisadores devem observar onde um pterossauro viveu e como sua anatomia se compara com as criaturas modernas para reconstruir a alimentação. Com base nessas comparações, os pesquisadores especularam que várias espécies de pterossauros comiam de tudo, desde insetos e vermes até peixes, crustáceos e presas mais carnudas, como pequenos vertebrados terrestres.
Contudo, às vezes, os pesquisadores precisam vasculhar outros tipos de evidências.
Veja o Kunpengopterus sinensis, um pterossauro que viveu no que hoje é a China entre 165 milhões e 153 milhões de anos atrás. No ano passado, os pesquisadores relataram a descoberta de fósseis dessa espécie ao lado de restos gástricos repletos de escamas de peixe, um forte indício de que as criaturas comeram peixe e depois regurgitaram os pedaços indigeríveis, como fazem as corujas e gaivotas atuais.
Outra evidência vem do cocô fossilizado – ou, mais delicadamente, coprólitos. Se um coprólito puder ser vinculado à criatura que o produziu, qualquer conteúdo pode ser razoavelmente identificado como parte da dieta, diz Martin Qvarnström, paleontólogo de vertebrados da Universidade de Uppsala, na Suécia.
Alguns anos atrás, ele e seus colegas analisaram três coprólitos de rochas de mais de 150 milhões de anos desenterrados no centro-sul da Polônia. O esterco fossilizado foi depositado em uma antiga planície de maré que também preservou uma infinidade de pegadas de pterossauros, diz Qvarnström.
A superfície, bem pisoteada, parece ter sido rapidamente enterrada, talvez com a subida da maré. Segundo os pesquisadores, é provável que tanto as pegadas quanto os coprólitos tenham sido feitos por pterossauros.
Ao realizar tomografias no cocô fossilizado, a equipe descobriu que o maior coprólito, com cerca de 1,5 centímetro de comprimento e 6 milímetros de diâmetro, continha mais de 100 conchas ricas em cálcio de organismos unicelulares chamados foraminíferos.
Um dos coprólitos menores continha muitas cerdas do que podem ter sido vermes marinhos. Os grandes números sugerem que a ingestão desses forames e vermes não foi acidental, diz Qvarnström.
Para esses pterossauros consumirem presas tão minúsculas, eles devem ter sido animais filtradores, como flamingos ou baleias. Para capturar os forames – que tinham em sua maioria cerca de 300 micrômetros de diâmetro, aproximadamente do tamanho de um grande ácaro da poeira – esses pterossauros deveriam ter mandíbulas cheias de dentes espaçados, sugere os pesquisadores. Embora os pterossauros que se alimentam de filtros sejam relatados em épocas posteriores, esta é a primeira forte evidência de que eles viveram há cerca de 150 milhões de anos, diz Qvarnström.
Como os fósseis esqueléticos desses pterossauros ainda não são conhecidos, o grupo de Qvarnström não sabe como eram os misteriosos filtros alimentadores ou quão grandes eles eram. Mas talvez eles se parecessem com a espécie Balaenognathus maeuseri. (Balaenognathus, traduzido aproximadamente do latim, significa “mandíbula de baleia”, uma referência às baleias de barbatanas.) Seus fósseis foram desenterrados de rochas calcárias depositadas como sedimento em algum momento entre 157 milhões e 152 milhões de anos atrás no que hoje é a Alemanha, diz David Martill, paleontólogo de vertebrados da Universidade de Portsmouth, na Inglaterra.
B. maeuseri tinha uma envergadura de cerca de 1,5 metros, semelhante a um grande flamingo. O pterossauro tinha um bico em forma de espátula de 10 centímetros de comprimento com pelo menos 480 dentes. Muitos desses dentes longos e finos – não fortes o suficiente para morder presas em luta – tinham pequenos ganchos nas pontas. Isso é diferente de tudo visto em qualquer outro pterossauro.
As características semelhantes a ganchos de crochê ajudaram o pterossauro a filtrar e prender presas minúsculas com mais eficiência do que os dentes retos teriam. Ao forragear, essa criatura de pernas longas, provavelmente, andou em águas rasas, de frente para o fluxo e abrindo suas mandíbulas o suficiente para a entrada de água rica em plâncton, conta Martill. Então, a água escorreu pelos dentes, deixando para trás uma pasta rica em comida.
Crescendo e se tornando global
Graças a um fóssil descoberto em 2017 na Ilha de Skye, na Escócia, os pesquisadores perceberam que os pterossauros cresceram para tamanhos maiores muito antes do que se pensava. Isso, por sua vez, ajudou a desmascarar algumas teorias sobre por que os pterossauros evoluíram para tamanhos enormes.
Incrustado em calcário depositado em uma lagoa há cerca de 167 milhões de anos, o fóssil bem preservado carece apenas de partes do crânio, asas, membros posteriores e cauda, diz Natalia Jagielska, paleontóloga de vertebrados da Universidade de Edimburgo. Ela e seus colegas apelidaram a criatura de Dearc sgiathanach, que em gaélico escocês significa “réptil alado de Skye”.
Análises microscópicas de alguns ossos revelaram características semelhantes aos anéis de crescimento em árvores, sugerindo que o pterossauro tinha pelo menos 2 anos de idade e ainda crescia quando morreu, relataram Jagielska e colegas na revista Current Biology. Com base no tamanho do osso do braço do pterossauro, a equipe estima que o jovem tinha uma envergadura de cerca de 2 metros.
Comparações com outros pterossauros sugerem que um adulto teria uma envergadura de pelo menos 2,5 metros e possivelmente 3 metros ou mais. Isso torna D. sgiathanach o maior pterossauro que viveu até aquele momento, com uma envergadura que rivalizava com a de um cisne trompetista.
Antes da descoberta do D. sgiathanach, estudos sugeriam que os pterossauros não começaram a se tornar maiores até o final do período Jurássico, entre cerca de 160 milhões e 145 milhões de anos atrás. Nesse ponto, a competição com pássaros recém-evoluídos forçou os pterossauros a se expandirem e assumirem novos papéis ecológicos. Mas D. sgiathanach evoluiu dezenas de milhões de anos antes das primeiras aves criarem asas, então outros fatores ainda não identificados devem ter estado em jogo, dizem os pesquisadores.
Outro estudo recente fala sobre a extensão e a rapidez com que os pterossauros se espalharam pelo mundo, diz Andres. Alguns espécimes desenterrados do arenito, no noroeste da Argentina, incluindo porções dispersas de um focinho, uma mandíbula e um osso da asa, são distintos o suficiente para serem classificados como pertencentes aos pterossauros. As características são tão distintas que Andres e seus colegas nomearam duas novas espécies: Yelaphomte praderioi e Pachagnathus benitoi. A equipe descreveu os fósseis em março de 2022 na revista científica Papers in Paleontology .
O arenito data de 206 milhões a 200 milhões de anos atrás, estimam os pesquisadores. Restos de pterossauros conhecidos daquela época vêm da América do Norte, Europa e Groenlândia. Os novos fósseis foram encontrados em uma área que já foi o sudoeste da Pangeia. Isso revela uma distribuição mais ampla de dezenas de milhões de anos antes, na história dos pterossauros. E como o arenito se formou em áreas montanhosas, a descoberta revela que os pterossauros viveram em diversos habitats nesta época.
O maior animal que já voou
De todos os pterossauros já encontrados, nenhum cativou tanto a imaginação quanto Quetzalcoatlus northropi, a maior criatura que já voou. Além de participações especiais em ‘Jurassic World Dominion’ e na história em quadrinhos ‘Calvin and Hobbes’, a espécie apareceu em selos postais de mais de duas dúzias de nações e em duas moedas cunhadas pela ‘Royal Canadian Mint’.
Os cientistas também estão apaixonados pela espécie. O artigo de 1975 que inicialmente o descreveu foi citado mais de 500 vezes, apesar de sua brevidade, diz Andres. No final de 2021, Andres e seus colegas desenvolveram a descrição desse artigo com uma série de artigos que, pela primeira vez, mergulharam profundamente no tamanho, aparência, movimentos e habitat da espécie icônica.
Apenas um punhado de fósseis de Q. northropi foi encontrado, a maioria na área do Parque Nacional de Big Bend, no sudoeste do Texas, diz Andres. A maioria dos restos identificáveis vem de um punhado de criaturas e juntos compreendem uma asa parcial e alguns ossos da perna. Eles, e várias centenas de outros fragmentos ósseos de pterossauros mal preservados, foram desenterrados de rochas formadas a partir de sedimentos acumulados em canais de córregos entre 69 milhões e cerca de 66 milhões de anos atrás, diz Tom Lehman, paleontólogo de vertebrados da Texas Tech University, em Lubbock. Isso significa que alguns desses pterossauros poderiam estar vivos quando – ou pouco antes – o asteróide atingiu a Terra e provocou uma catástrofe climática.
Muito do que os cientistas suspeitam sobre o Q. northropi deriva dos fósseis mais comuns de uma espécie relacionada, Q.lawoni. Andres e seus colegas desenterraram fósseis de mais de 200 desses indivíduos, oferecendo ossos suficientes para reconstruir a maior parte do pterossauro. A equipe estima que esse parente menor tinha uma envergadura de cerca de 4,5 metros e viveu na mesma área e na mesma época que Q. northropi. Ele e seus colegas estimam que Q. northropi tinha uma envergadura de cerca de 10 metros.
Se essas duas espécies viveram simultaneamente, elas dividiram o ecossistema e se alimentaram separadamente. Quando morriam, suas carcaças acabavam em diferentes tipos de rochas sedimentares, sugerindo diferentes partes do ambiente. Q. Lawsoni, aparentemente, passou muito tempo em lagos. Q. northropi, por outro lado, parece ter forrageado ao longo das margens dos rios. Muitos caracóis aquáticos e outras criaturas viviam nesses corpos d’água e forneciam alimento suficiente para pterossauros famintos e outros predadores, diz Lehman.
Com base em suas medições, os pesquisadores fizeram modelos em tamanho real dos ossos de Q. northropi para ver como as criaturas teriam se movido e para reconstruir a amplitude de movimento de suas articulações . “Em primeiro lugar, suas costas são tão curtas e suas pernas tão longas que não poderiam andar como outros quadrúpedes”, diz Kevin Padian, paleontólogo de vertebrados da Universidade da Califórnia, em Berkeley. “E seus membros inferiores são tão longos que eles não podiam deixar de tocar o chão.” No entanto, as pegadas do pterossauro sugerem que esses membros inferiroes não estavam ajudando a impulsionar a criatura para frente quando ela andava, diz ele. Em vez disso, eles parecem ter sido usados apenas para apoio, como bengalas.
Parece que o Quetzalcoatlus podia descer até o chão com seu bico longo e desdentado – e ainda mais baixo, em corpos d’água. Uma vez que agarrasse sua presa, poderia inclinar o bico para o céu e engolir suas vítimas inteiras. Assim, Padian e seus colegas sugerem que esse pterossauro patrulhava prados ou andava em águas rasas como fazem as cegonhas ou garças atuais, arrancando peixes, mamíferos ou mesmo pequenos dinossauros, usando um bico que agia como pauzinhos.
A visão de um predador do tamanho de uma girafa andando pelos pântanos teria sido, sem dúvida, impressionante. “A pior coisa sobre os pterossauros”, diz Andres, “é que eles não existem mais”.
