Um dos primeiros animais a se aventurar em terra voltou direto para a água

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A visão de um artista de Qikiqtania. (Créditos: Alex Boersma/CC BY-ND)

Traduzido por Julio Batista
Original de Thomas Stewart para o The Conversation

Aproximadamente 365 milhões de anos atrás, um grupo de peixes deixou a água para viver em terra.

Esses animais eram os primeiros tetrápodes, uma linhagem que se irradiaria para incluir muitos milhares de espécies, incluindo anfíbios, pássaros, lagartos e mamíferos. Os seres humanos são descendentes desses primeiros tetrápodes e compartilhamos o legado de sua transição água-terra.

Mas e se, em vez de se aventurarem nas margens, eles tivessem voltado? E se esses animais, prestes a deixar a água, tivessem recuado para viver novamente em águas mais abertas?

Um novo fóssil sugere que um peixe, de fato, fez exatamente isso. Em contraste com outros animais intimamente relacionados, que usavam suas barbatanas para sustentar seus corpos no fundo da água e talvez ocasionalmente se aventurar em terra, essa criatura recém-descoberta tinha barbatanas construídas para nadar.

Tom Stewart segura o fóssil do Qikiqtania. (Créditos: Stephanie Sang/CC BY-ND)

Em março de 2020, eu estava na Universidade de Chicago (EUA) e era membro do laboratório do biólogo Neil Shubin. Eu estava trabalhando com Justin Lemberg, outro pesquisador do nosso grupo, para estudar um fóssil que foi coletado em 2004 durante uma expedição ao Ártico canadense.

Da superfície da rocha em que estava embutido, podíamos ver fragmentos das mandíbulas, com cerca de 5 cm de comprimento e dentes pontiagudos. Havia também manchas de escamas brancas com textura irregular. A anatomia nos deu dicas sutis de que o fóssil era um tetrápode primitivo. Mas queríamos ver dentro da rocha.

Então usamos uma tecnologia chamada tomografia computadorizada, que dispara raios-X através do espécime, para procurar qualquer coisa que possa estar escondida dentro, fora de vista.

Em 13 de março, examinamos um pedaço de rocha despretensioso que tinha algumas escamas no topo e descobrimos que continha uma barbatana completa enterrada no interior. Nossos queixos caíram. Alguns dias depois, o laboratório e o campus fecharam e a COVID-19 nos colocou em isolamento.

O que a barbatana revelou

Uma barbatana como esta é extremamente preciosa. Pode dar aos cientistas pistas sobre como os primeiros tetrápodes evoluíram e como viviam centenas de milhões de anos atrás. Por exemplo, com base na forma de certos ossos do esqueleto, podemos fazer previsões sobre se um animal estava nadando ou andando.

Embora essa primeira varredura da barbatana tenha sido promissora, precisávamos ver o esqueleto em alta resolução. Assim que fomos autorizados a voltar ao campus, um professor do departamento de ciências geofísicas da universidade nos ajudou a cortar o pedaço em que o fóssil estava usando uma serra de pedra.

Isso tornou o bloco mais fino, menos rochoso, permitindo uma melhor varredura e uma visão mais próxima da nadadeira.

Quando a poeira baixou e terminamos de analisar os dados das mandíbulas, escamas e barbatanas, percebemos que esse animal era uma nova espécie. Não só isso, acontece que este é um dos parentes mais próximos conhecidos dos vertebrados com membros – aquelas criaturas com dedos das mãos e pés.

Nós o chamamos de Qikiqtania wakei. Seu nome de gênero, pronunciado “quiqi-quic-tani-ahh”, refere-se às palavras inuctitute Qikiqtaaluk ou Qikiqtani, o nome tradicional para a região onde o fóssil foi encontrado.

Quando este peixe estava vivo, muitas centenas de milhões de anos atrás, este era um ambiente quente com rios e riachos. O nome da espécie homenageia o falecido David Wake, um cientista e mentor que inspirou tantos de nós no campo da biologia evolutiva e do desenvolvimento.

Esqueletos contam como um animal viveu

Qikiqtania revela muito sobre um período crítico na história de nossa linhagem. Suas escamas dizem aos pesquisadores inequivocamente que ele estava vivendo debaixo d’água. Eles mostram canais sensoriais que permitiriam ao animal detectar o fluxo de água ao redor de seu corpo.

Suas mandíbulas nos dizem que ele estava forrageando como um predador, mordendo e segurando presas com uma série de presas e puxando comida para a boca por sucção.

Mas é a barbatana peitoral de Qikiqtania que é mais surpreendente. Tem um osso úmero, assim como nosso braço. Mas o de Qikiqtania tem uma forma muito peculiar.

Os primeiros tetrápodes, como o Tiktaalik, têm úmeros que possuem uma crista proeminente na parte inferior e um conjunto característico de saliências, onde os músculos se fixam. Essas protuberâncias ósseas nos dizem que os primeiros tetrápodes viviam no fundo de lagos e riachos, usando suas barbatanas ou braços para se sustentar, primeiro no chão debaixo d’água e depois em terra.

O úmero de Qikiqtania é diferente. Falta aquela crista e evidências de processos evolutivos que são marcas registradas dos tetrápodes. Em vez disso, seu úmero é fino e em forma de bumerangue, e o resto da barbatana é grande e semelhante a um remo. Esta nadadeira foi construída para nadar.

Enquanto outros tetrápodes primitivos viviam perto da água, aprendendo o que a terra tinha a oferecer, Qikiqtania estava fazendo algo diferente. Seu úmero é verdadeiramente diferente de qualquer outro conhecido.

Meus colegas e eu achamos que isso mostra que Qikiqtania voltou para perto da água e evoluiu para viver, mais uma vez, fora do solo e em águas abertas.

A evolução não é uma marcha em uma direção

A evolução não é um processo simples e linear. Embora possa parecer que os primeiros tetrápodes tendiam inevitavelmente para a vida em terra, Qikiqtania mostra exatamente as limitações de tal perspectiva direcional.

A evolução não construiu uma escada para os humanos. É um conjunto complexo de processos que juntos fazem crescer a emaranhada árvore da vida. Novas espécies se formam e se diversificam. Os ramos podem seguir em qualquer direção.

Neil Shubin, que encontrou o fóssil, apontando do vale para o local onde Qikiqtania foi descoberto na Ilha Ellesmere. (Créditos: Neil Shubin/CC BY-ND)

Este fóssil é especial por muitas razões. Não é apenas milagroso que este peixe tenha sido preservado na rocha por centenas de milhões de anos antes de ser descoberto por cientistas no Ártico, na Ilha Ellesmere. Não é apenas o fato de que é notavelmente completo, com sua anatomia completa revelada por serendipidade à beira de uma pandemia global.

Ele também fornece, pela primeira vez, um vislumbre da ampla diversidade e variedade de estilos de vida dos peixes na transição água-terra. Ele ajuda os pesquisadores a ver mais do que uma escada e entender essa árvore fascinante e emaranhada.

Descobertas dependem da comunidade

Qikiqtania foi encontrada em terras inuítes e pertence a essa comunidade. Meus colegas e eu só conseguimos realizar esta pesquisa por causa da generosidade e apoio de indivíduos nas aldeias de Baía de Resolute e Grise Fiord, os Iviq Hunters & Trappers de Grise Fiord e o Departamento de Patrimônio e Cultura de Nunavut.

A eles, em nome de toda a nossa equipe de pesquisa, “nakurmiik”. Obrigado. As expedições paleontológicas em suas terras realmente mudaram a forma como entendemos a história da vida na Terra.

A COVID-19 impediu muitos paleontólogos de viajar e visitar locais de campo em todo o mundo nos últimos anos. Estamos ansiosos para voltar, visitar velhos amigos e procurar novamente.

Quem sabe que outros animais estão escondidos, esperando para serem descobertos dentro de blocos de pedra despretensiosos.


Thomas Stewart é professor assistente de Biologia para o Universidade Estadual da Pensilvânia