Rastros no Texas indicam saurópodes gigantes caminhando apenas sobre as patas dianteiras

0
(Créditos: CoreyFord/iStock/Getty Images)

Traduzido por Julio Batista
Original de Peter Dockrill para o ScienceAlert

Eles foram os maiores animais que já andaram na Terra: saurópodes, um ramo de dinossauros de tamanho e estatura tão imensos que às vezes são chamados de “lagartos do trovão”.

Esses enormes brutamontes – incluindo o brontossauro, o braquiossauro e o diplodoco, entre outros – precisavam de quatro pernas grossas e poderosas para sustentar e transportar seus corpos enormes. Pelo menos a maior parte do tempo. Possivelmente.

Alguns rastros antigos e misteriosos descritos em um estudo de 2019 poderiam oferecer um novo suporte para uma visão polêmica na paleontologia: que esses gigantes desajeitados às vezes andavam sobre duas pernas, não quatro, desmentindo o que seu status quadrúpede (e física simples) parecia exigir.

Pegadas de saurópodes nos rastros do Coffee Hollow A-Male. (Créditos: Museu do Patrimônio do Texas Hill Country)

Por mais estranho que possa parecer, essa hipótese remonta a várias décadas, quando o pesquisador de fósseis Roland T. Bird identificou algumas pegadas incomuns de dinossauros deixadas nas terras de um rancho no condado de Bandera, Texas.

O que tornava as pegadas incomuns era que as marcas eram apenas manus, referindo-se às impressões das pegadas feitas pelos membros dianteiros, não pelos traseiros (conhecidos como pes).

“Sem dúvida foram feitas por um saurópode, mas, como eu as interpreto, foram feitas por um indivíduo enquanto nadava”, escreveu Bird em uma carta em 1940.

“Todas eram impressões são típicas das patas dianteiras, como se o animal mal tivessem usado as traseiras.”

Com o tempo, a interpretação de Bird desses rastros impressos caiu em desuso, à medida que a paleontologia moderna percebeu que os saurópodes eram principalmente animais terrestres, não aquáticos, como se pensava.

A visão alternativa para explicar rastros apenas de manus como este é que as patas dianteiras dos saurópodes (suportando mais o peso corporal dos animais) são as únicas que deixam marcas de rastros em certos tipos de superfícies do solo, já que os membros posteriores, suportando menos peso, deixam menos impressão no solo e sedimentos.

“Uma interpretação caprichosa da hipótese da ‘pisadinha’.” (Créditos: Ilustração de RT Bakker/Farlow et al., Ichnos, 2019)

Embora essa possa ser agora a interpretação geralmente preferida de pegadas de saurópodes apenas de manus, o caso de dinossauros pisando em corpos de água rasos na altura dos ombros em seus membros dianteiros (com os membros traseiros não alcançando o solo) nunca foi definitivamente arquivado.

Uma série de rastros de saurópodes no Texas deu aos paleontólogos a chance de reconsiderar os méritos dos argumentos.

As marcas foram identificadas pela primeira vez em 2007 em uma pedreira de calcário chamada Coffee Hollow, que faz parte da Formação Glen Rose, um sítio geológico que preserva inúmeras pegadas de dinossauros que datam de aproximadamente 110 milhões de anos atrás (no período Cretáceo).

Três diferentes rastros de saurópodes paralelos e impressos foram investigados no local por equipes da Universidade Purdue de Fort Wayne e do Museu de Ciências Naturais de Houston, com várias dezenas de pegadas individuais sendo preservadas para estudo (antes que as camadas superficiais fossem removidas para fins comerciais)

Embora não saibamos ao certo que tipo de saurópodes deixou essas marcas apenas de manus, os pesquisadores destacaram a possibilidade de que poderia ser um tipo diferente de dinossauro daqueles responsáveis ​​por outras pegadas apenas de manus vistas anteriormente na Formação Glen Rose.

Dado o tamanho das pegadas (até cerca de 70 centímetros de comprimento e largura), é provável que as pegadas tenham pertencido a tipos maiores de saurópodes, e as marcas parecem ser “rastros verdadeiros” deixados na superfície superior, como oposto aos rastros inferiores (impressões feitas em camadas inferiores de sedimentos).

Quanto a saber se as marcas apoiam a ideia de pressão diferencial da pata ou de “comportamento incomum” (deixada por dinossauros semi-nadando ou andando em águas rasas), os pesquisadores disseram que é impossível ter certeza, mas reconhecem o que talvez seja mais provável, dado o peso do que outras evidências fósseis tendem a sugerir.

“Uma pressão diferencial maior exercida sobre o substrato pelas patas dianteiras do que pelos patas traseiras provavelmente explica os rastros de Coffee Hollow, como outros rastros de saurópodes apenas de manus, mas a possibilidade de que eles indiquem uma locomoção incomum não pode ser descartada no momento”, escreveram os autores em seu paper.

“Embora a hipótese de um comportamento incomum não envolvesse necessariamente ‘nadar’, vale a pena considerar a possibilidade de que RT Bird possa estar correto ao pensar que (pelo menos alguns?) rastros de saurópodes apenas de manus da Formação Glen Rose foram feitos por dinossauros que estavam andando em águas profundas o suficiente para seus membros fazerem essa ‘pisadinha’, puxando-se pelos pés dianteiros, enquanto as pernas traseiras flutuam acima do fundo.”

Em última análise, a equipe disse que futuras descobertas serão necessárias para resolver a questão – o que significa que o saurópode da pisadinha ainda tem uma chance de entrar na realidade.

Os resultados são relatados em Ichnos.

Descoberta de IA sugere que ainda não descobrimos metade do que está dentro de nossas células

0
Créditos: Iznewton / Wikimedia Commons.

Por Clare Watson
Publicado na ScienceAlert

Dentro de cada célula do corpo humano existe uma constelação de proteínas, milhões delas. Elas estão todas se espremendo, sendo rapidamente montadas, dobradas, embaladas, despachadas, cortadas e recicladas em uma variedade de atividades que funciona em um ritmo febril para nos manter vivos e operantes.

Mas sem um inventário completo do microcosmo de proteínas dentro de nossas células, os cientistas são pressionados a avaliar em um nível molecular o que há de errado em nosso corpo que leva à doença.

Agora, os pesquisadores desenvolveram uma nova técnica que usa Inteligência Artificial para assimilar dados de imagens microscópicas de células individuais e análises bioquímicas, visando criar um “mapa unificado” de componentes subcelulares – metade dos quais, ao que parece, nunca vimos antes.

“Os cientistas perceberam há muito tempo que há mais coisas que não sabemos do que sabemos, mas agora finalmente temos uma maneira de olhar mais profundamente”, disse o cientista da computação e biólogo de redes Trey Ideker, da Universidade da Califórnia (UC) em San Diego.

Os microscópios, por mais poderosos que sejam, permitem aos cientistas examinar o interior de células individuais, até o nível de organelas como as mitocôndrias, os pacotes de energia das células, e os ribossomos, as fábricas de proteínas. Podemos até adicionar corantes fluorescentes para marcar e rastrear proteínas facilmente.

As técnicas de bioquímica podem ser ainda mais profundas, concentrando-se em proteínas individuais usando, por exemplo, anticorpos direcionados que se ligam à proteína, puxando-a para fora da célula e vendo o que mais está ligado a ela.

Visão clássica de um corte transversal de eucariotos. Créditos: Mariana Ruiz / LadyofHats / Wikimedia Commons.

Combinando dados de imagem de uma biblioteca chamada Human Protein Atlas e mapas existentes de interações de proteínas, o algoritmo de aprendizado de máquina foi encarregado de calcular as distâncias entre os pares de proteínas.

O objetivo era identificar comunidades de proteínas que coexistem em células em diferentes escalas, desde as muito pequenas (menos de 50 nm) até as muito ‘grandes’ (mais de 1 μm).

Uma tímida das 70 comunidades de proteínas foi classificada pelo algoritmo, que foi treinado usando uma biblioteca de referência de proteínas com diâmetros conhecidos ou estimados e validadas com experimentos posteriores.

Cerca de metade dos componentes da proteína identificados são aparentemente desconhecidos da ciência, nunca documentados na literatura publicada, sugerem os pesquisadores.

Na mistura estava um grupo de proteínas formando uma estrutura desconhecida, que os pesquisadores descobriram ser provavelmente responsável por processar e cortar transcrições recém-feitas do código genético que são usadas para fazer proteínas.

Outras proteínas mapeadas incluíram sistemas de transporte transmembrana que bombeiam suprimentos para dentro e para fora das células, famílias de proteínas que ajudam a organizar cromossomos volumosos e complexos de proteínas cujo trabalho é produzir, digamos, mais proteínas.

Um esforço pesado, porém, não é a primeira vez que cientistas tentam mapear o funcionamento interno das células humanas.

Outros esforços para criar mapas de referência de interações de proteínas produziram números surpreendentes e tentaram medir os níveis de proteína nos tecidos do corpo humano.

Os pesquisadores também desenvolveram técnicas para visualizar e rastrear a interação e o movimento das proteínas nas células.

Este estudo pioneiro dá um passo adiante, aplicando aprendizado de máquina a imagens de microscopia celular que localizam proteínas em relação a grandes marcos celulares, como o núcleo, e dados de estudos de interação de proteínas que identificam os vizinhos mais próximos de uma proteína em nanoescala.

“A combinação dessas tecnologias é única e poderosa porque é a primeira vez que medições em escalas muito diferentes foram reunidas”, disse o bioinformático Yue Qin, também da Universidade da Califórnia em San Diego.

Ao fazer isso, a técnica de célula integrada em escala múltipla ou MuSIC (na sigla em inglês) “aumenta a resolução da imagem enquanto dá às interações de proteínas uma dimensão espacial, abrindo caminho para incorporar diversos tipos de dados em mapas celulares de todo o proteoma”, escreveram Qin, Ideker e seus colegas.

Para ser claro, esta pesquisa é muito preliminar: a equipe se concentrou em validar seu método e apenas analisou os dados disponíveis de 661 proteínas em um tipo de célula, uma linhagem de células renais que os cientistas vêm cultivando em laboratório há cinco décadas.

Os pesquisadores planejam aplicar sua técnica ultramoderna a outros tipos de células, disse Ideker.

Mas, enquanto isso, teremos que aceitar humildemente que somos meros intrusos dentro de nossas próprias células, capazes de compreender uma pequena fração do proteoma total.

“Eventualmente, poderemos ser capazes de compreender melhor a base molecular de muitas doenças, comparando o que é diferente entre células saudáveis ​​e doentes”, disse Ideker.

O estudo foi publicado na Nature.

Uma presa de mamute de 100.000 anos foi descoberta na costa da Califórnia

0
A equipe científica do MBARI observa a presa de mamute nas telas. Créditos: Darrin Schultz / Monterey Bay Aquarium Research Institute.

Por Aria Bendix
Publicado no Business Insider

Para o olho destreinado, poderia se parecer com um tronco de madeira gigante. Na realidade, cientistas descobriram algo incomum na costa da Califórnia há dois anos: uma presa de mamute com 1 metro de comprimento.

Uma equipe de pesquisa do Instituto de Pesquisa do Aquário da Baía de Monterey (MBRA, na sigla em inglês) descobriu a presa em 2019 enquanto explorava um monte subaquático a cerca de 3.000 metros abaixo da superfície do oceano.

Embora outros fósseis de mamutes tenham sido retirados do oceano antes, é raro que esses objetos se aninhem ao longo do fundo do mar, disse Daniel Fisher, paleontólogo da Universidade de Michigan, em um comunicado de imprensa.

Os cientistas finalmente determinaram que a presa pertencia a uma jovem mamute-columbiano, possivelmente uma que viveu durante o Paleolítico Inferior, que durou de 2,7 milhões a 200 mil anos atrás. Os pesquisadores ainda estão trabalhando para determinar a idade precisa da criatura, junto com mais detalhes sobre sua vida – incluindo sua dieta e com que frequência se reproduz.

“Este é um momento ‘Indiana Jones’ misturado com ‘Jurassic Park'”, disse Katie Moon, pesquisadora de pós-doutorado da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, ao The New York Times.

A descoberta pode, em última análise, sinalizar a presença de outros fósseis de animais antigos escondidos no fundo do mar.

Cientistas se preparam para limpar a grande presa no laboratório no navio. Créditos: Darrin Schultz / Monterey Bay Aquarium Research Institute.

Os cientistas quebraram um pedaço da presa de mamute há dois anos

Os cientistas da baía de Monterey não tinham a intenção de encontrar uma presa de mamute em 2019. Na época, a equipe de pesquisa estava vagando pelo oceano com veículos operados remotamente em busca de espécies do fundo do mar.

“Você começa a ‘esperar o inesperado’ ao explorar o fundo do mar, mas ainda estou surpreso que encontramos a presa muito antiga de um mamute”, disse Steven Haddock, cientista sênior do Instituto de Pesquisa do Aquário da Baía de Monterey, em um comunicado de imprensa.

Por pressentimento, os cientistas decidiram recuperar a presa do fundo do oceano, mas a ponta se quebrou e eles não puderam coletar o espécime inteiro. A equipe mais tarde revisitou o local em julho para pegar o resto do artefato. Desta vez, eles anexaram materiais macios como esponjas ao veículo operado remotamente e então levantaram cuidadosamente a presa usando os braços robóticos do veículo.

A presa inteira deu aos cientistas uma amostra muito maior de DNA de mamute, que eles usaram para determinar sua espécie.

Os cientistas acreditam que o mamute-columbiano foi uma das maiores criaturas de seu tipo – provavelmente o resultado do cruzamento entre um mamute-lanudo e outra espécie de mamute. Provavelmente usou suas presas para se proteger e procurar comida quando vagou pela América do Norte há cerca de 10.000 anos.

Um paleontólogo corta uma seção do núcleo do fragmento menor da presa. Créditos: Darrin Schultz / Monterey Bay Aquarium Research Institute.

O ambiente frio e de alta pressão do fundo do mar é ideal para preservar fósseis

Os cientistas estão agora analisando os radioisótopos da presa, ou átomos em decaimento radioativo natural, para determinar há quanto tempo o mamute viveu. Como os cientistas sabem a taxa de decomposição de isótopos como o urânio e o tório, eles podem determinar a idade da presa com base em quanto desses isótopos ainda estão presentes no objeto.

Até agora, essa técnica sugere que a presa de mamute tem muito mais do que 100.000 anos.

Os cientistas acreditam que o oceano é responsável por manter o achado em tais condições.

As temperaturas do mar profundo estão um pouco acima de zero – cerca de 4 graus Celsius, em média. Esse clima frio diminui a taxa de decomposição dos fósseis, da mesma forma que colocar comida no congelador evita que ela se estrague muito cedo.

Os fósseis também têm uma chance melhor de sobreviver no ambiente de alta pressão do fundo do mar – a pressão subaquática nas trincheiras mais profundas do oceano é 1.100 vezes maior do que na superfície da água.

“Se a presa tivesse sido encontrada em terra, decifrar sua história não seria tão simples”, disse Terrence Blackburn, professor associado da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, em um comunicado de imprensa.

Mais de 350 exoplanetas são descobertos, o que nos aproxima de um marco incrível

0
Impressão artística do sistema exoplanetário Kepler-444. Créditos: Tiago Campante / Peter Devine via NASA.

Por Michelle Starr
Publicado na ScienceAlert

Depois de anos de trabalho árduo, estamos levando o total de exoplanetas confirmados – planetas fora do Sistema Solar – para impressionantes 5.000.

Em uma nova pesquisa importante para estudos de exoplanetas, uma equipe de astrônomos identificou 366 candidatos a exoplanetas anteriormente desconhecidos em dados do telescópio espacial aposentado Kepler.

A chave foi o desenvolvimento de um algoritmo para identificar quedas no brilho estelar que indicam a presença de um exoplaneta em órbita.

“Descobrir centenas de novos exoplanetas é uma conquista significativa por si só, mas o que diferencia este trabalho é como ele ajudará a identificar características da população de exoplanetas como um todo”, disse o astrônomo Erik Petigura, da Universidade da Califórnia, em Los Angeles.

Kepler passou quase uma década em uma órbita à volta da Terra em torno do Sol, observando por longos períodos para partes do céu, registrando as estrelas. O objetivo era capturar pequenas quedas de brilho que ocorrem na luz de uma estrela quando um exoplaneta passa entre nós e a estrela. Uma série de quedas cronometradas regularmente indica a presença de um corpo orbital.

O período de tempo entre essas quedas na luz permite aos astrônomos descobrir o quão próximo o exoplaneta está orbitando a estrela; a quantidade de luz que o exoplaneta bloqueia revela seu tamanho.

Tudo parece muito simples, mas identificar os sinais em meio ao ruído é um trabalho longo e meticuloso que costumava ser executado visualmente. Isso porque os humanos, tradicionalmente, têm um desempenho muito melhor na detecção de sinais do que o software.

Mas o software está ficando mais sofisticado, e um algoritmo desenvolvido pelo astrônomo da UCLA Jon Zink está ajudando a compensar. A equipe de pesquisa forneceu todos os 500 terabytes de dados da segunda missão do Kepler, cobrindo mais de 800 milhões de imagens, ao software. O resultado foram 381 exoplanetas identificados anteriormente e 366 candidatos a exoplanetas completamente novos.

Entre as descobertas estava um sistema fascinante contendo dois gigantes gasosos parecidos com Saturno orbitando de maneira incomum e próxima de sua estrela hospedeira e, também, próximos um do outro. Cientistas planetários procuram casos incomuns como esse, porque eles nos permitem entender os parâmetros do que é possível para os sistemas planetários.

“A descoberta de cada novo mundo fornece um vislumbre único da física que desempenha um papel na formação do planeta”, explicou Zink.

Zink e sua equipe não foram os únicos cientistas trabalhando nos dados do Kepler. Outro esforço liderado por Hamed Valizadegan, da Associação de Pesquisas Espaciais das Universidades (USRA), acrescentou mais de 300 exoplanetas à lista dos confirmados.

Quando um sinal é identificado como um exoplaneta em potencial ele inicialmente é registrado como candidato. Ou seja, pode ser um exoplaneta, mas é necessário trabalho adicional para confirmá-lo; os astrônomos precisam descartar todas as outras possibilidades. Os exoplanetas descobertos por Zink e sua equipe se enquadram nesta categoria.

Existem muitos milhares de candidatos a exoplanetas. Em 18 de novembro, o número de exoplanetas confirmados era muito menor, chegando a 4.575.

Valizadegan e seus colegas desenvolveram uma rede neural profunda chamada ExoMiner que funciona no supercomputador Pleiades da NASA. Ele pode distinguir entre um exoplaneta real e falsos positivos.

“Quando a ExoMiner diz que algo é um planeta, você pode ter certeza que é um planeta”, explicou Valizadegan. “A ExoMiner é altamente precisa e, de certa forma, mais confiável do que os classificadores planetários vistos em máquinas existentes e os especialistas humanos que ela deve imitar por causa dos vieses que vêm com a classificação feita por humanos”.

Ele e sua equipe usaram a ExoMiner para analisar dados de candidatos a exoplanetas do arquivo do Kepler. Para ficar claro, eram exoplanetas que já haviam sido identificados, mas aguardavam confirmação. A ExoMiner conseguiu confirmar 301 deles.

Nenhum desses exoplanetas recém-confirmados é semelhante à Terra ou está na zona potencialmente habitável de seus sistemas estelares, mas eles são importantes para a compreensão das estatísticas do sistema planetário na galáxia da Via Láctea.

Isso nos ajuda a entender como os sistemas planetários evoluem e desenvolvem, e quais são os resultados prováveis ​​da evolução do sistema.

“Agora que treinamos a ExoMiner usando dados do Kepler, com um pequeno ajuste, podemos transferir esse aprendizado para outras missões, incluindo TESS, na qual estamos trabalhando atualmente”, disse Valizadegan. “Há espaço para crescer”.

Cada um dos dois estudos por si só é empolgante, oferecendo um conjunto refinado de ferramentas para agilizar o processo de caça a exoplanetas em diferentes estágios. Juntos, eles oferecem uma maneira de automatizar potencialmente os processos meticulosos associados à identificação e confirmação, liberando os cientistas para trabalhar na interpretação e análise dos exoplanetas por aí.

É uma excelente semana para pesquisas sobre exoplanetas.

O estudo da equipe de Zink foi publicado no The Astronomical Journal e a pesquisa da equipe de Valizadegan foi aceita no The Astrophysical Journal e está disponível no arXiv.