O movimento de animais da terra para o mar aconteceu várias vezes nos últimos 250 milhões de anos, e foi documentado de muitas maneiras diferentes e singulares. Mas agora, pela primeira vez, uma equipe de pesquisadores criou uma visão geral que não apenas fornece insights sobre a evolução, mas também pode ajudar a avaliar com mais precisão o impacto dos humanos no planeta.
Conteúdo Relacionado
- Nos bastidores com o curador Nick Pyenson: uma nova baleia fóssil
Os oceanos estão cheios de tetrápodes - pássaros de quatro patas, répteis, mamíferos e anfíbios - que repetidamente transicionaram da terra para o mar, adaptando suas pernas em barbatanas. As transições foram frequentemente correlacionadas com extinções em massa, mas as verdadeiras razões são apenas parcialmente conhecidas com base em fósseis e através do estudo do clima da Terra, por exemplo.
Essas transições são consideradas “ilustrações canônicas” do processo evolutivo e, portanto, ideais para estudo; Os tetrápodes marinhos vivos - como baleias, focas, lontras e leões marinhos - também têm um grande impacto ecológico, segundo Neil P. Kelley e Nicholas D. Pyenson, os dois cientistas do Smithsonian que compilaram o novo visual desses tetrápodes, aparecendo esta semana. na revista Science .
Em vez de coletar evidências de um único campo, a dupla reuniu pesquisas de várias disciplinas, incluindo paleontologia, biologia molecular e ecologia da conservação, para dar uma imagem muito maior do que estava acontecendo quando os animais passaram da terra para o mar por milênios.
Quase por necessidade, os cientistas tendem a trabalhar em silos estreitos, portanto, essa pesquisa ajudará a ampliar seus pontos de vista e, potencialmente, possibilitará um progresso mais rápido no entendimento da evolução. Saber como essas criaturas se adaptaram ao longo dos últimos cem milhões de anos, e especialmente como elas mudaram na era desde que os humanos apareceram, poderia nos ajudar a sermos melhores administradores do planeta.
"É uma soma única de tudo o que se sabe sobre esses diferentes grupos que evoluíram para voltar ao mar", diz Louis L. Jacobs, professor de ciências da terra e presidente do Instituto para o Estudo da Terra. e o homem na Southern Methodist University. O artigo estabelece tudo de uma forma que permite aos cientistas fazer comparações entre as espécies, acrescenta.
"A revisão realmente fica no centro da evolução e por que o estudo da evolução é importante", diz Sterling Nesbitt, professor assistente de geociências do Instituto Politécnico da Virgínia e da Universidade Estadual. Nesbitt se concentra na evolução dos vertebrados - não em animais marinhos - mas diz que o trabalho dos pesquisadores do Smithsonian vai ajudar ele e seus alunos a entender, por exemplo, como alguns animais terrestres podem ter se adaptado a viver em árvores.
A pesquisa também "fornece o contexto evolutivo para entender como espécies vivas de predadores marinhos evoluirão e se adaptarão à vida no Antropoceno", diz Kelley, principal autor do estudo e pesquisador do departamento de paleobiologia do Museu Nacional de História Natural. Ele acrescenta que propositadamente escolheu usar o termo "Antropoceno" no papel. Alguns cientistas o usam para descrever a era geológica atual, mas também para significar que é uma época em que os humanos parecem estar desempenhando um papel dominante na direção do planeta.
Durante um período de 300 milhões de anos, muitos tipos de espécies, desde focas a mosassauros, desenvolveram independentemente membros anteriores aerodinâmicos (para nadar) à medida que mudavam de vida em terra para o oceano. (Neil Kelley e Nick Pyenson, NMNH) "Não é apenas acadêmico imaginar qual seria o destino desses animais", diz Kelley, acrescentando que os predadores marinhos, em particular, são jogadores ecologicamente importantes. "Pode ter um grande impacto se perdermos esses predadores", diz ele.
O artigo de Kelley e Pyenson é extraído de 147 estudos revisados por especialistas em vários campos, dando uma visão geral de algumas das adaptações paralelas ocorridas entre várias espécies de tetrápodes marinhos. Isso é extremamente tentador, diz Jacobs.
Entre seus muitos segmentos, o trabalho destaca uma linha relativamente nova de pesquisa chamada reconstrução de pigmento fóssil, uma técnica que dá aos cientistas a capacidade de determinar, a partir de um fóssil, a cor da pena de um pássaro antigo ou da pele de um réptil pré-histórico. A coloração pode fornecer pistas sobre como as espécies se adaptam ao seu ambiente. Um estudo, por exemplo, revelou que antigos répteis marinhos tinham coloração escura, “possivelmente para regulação de temperatura ou proteção contra luz ultravioleta”, escrevem os pesquisadores.
Os estudos genômicos também estão ajudando a juntar as razões pelas quais os animais marinhos com diferentes ancestrais terrestres parecem ter desenvolvido adaptações semelhantes quando entraram no oceano, de acordo com os autores. Por exemplo, tanto as baleias de bico quanto as focas evoluíram para ter a capacidade de armazenar mioglobina - uma proteína de ligação de oxigênio - em seus músculos. Isso dá aos mergulhadores profundos a capacidade de sobreviver debaixo d'água por longos períodos de tempo. Antes da genômica, os cientistas não foram capazes de traçar essa capacidade similar até um nível molecular, diz Kelley.
Mas agora, eles podem ver que esses diferentes tipos de mergulhadores podem ter os mesmos mecanismos celulares. "Há uma conexão evolutiva profunda lá", diz Pyenson, curador de mamíferos marinhos fósseis no Museu de História Natural. A questão agora é se as sequências genéticas podem ser ligadas a comportamentos específicos ou tipo de corpo, ou capacidade de respiração, ou desenvolvimento de nadadeiras. "Nós não sabemos ainda, mas podemos nos próximos cinco anos ou mais", acrescenta Kelley.
Separados no tempo por mais de 50 milhões de anos, os golfinhos modernos e os ictiossauros extintos descendem de diferentes espécies terrestres, mas ainda desenvolvem um corpo semelhante a um peixe semelhante. (Dolphin, NOAA. Ichthyosaur, cortesia de Lindgren et al, Nature Publishing Group) A revisão também reúne vários estudos que mostram o impacto dos seres humanos na evolução dos tetrápodes. Os humanos caçaram uma variedade de tetrápodes quase à extinção, e a atividade humana parece estar indiretamente apressando o desaparecimento de outros. Seis das sete espécies de tartarugas marinhas estão ameaçadas. E o golfinho do rio Yangtze, encontrado apenas naquele rio da China, foi declarado extinto em 2006 como resultado de acidentes marítimos e degradação de habitats.
Mas alguns tetrápodes superaram os humanos. As baleias cinzentas, que se acreditava viver apenas no Pacífico, foram encontradas recentemente no Atlântico. "O melhor palpite para como eles chegaram lá é que eles estão se movendo através do Ártico", diz Kelley, observando que o gelo derreteu o suficiente para permitir uma passagem pela água. O registro fóssil mostra que as baleias-cinzentas já viveram no Atlântico há cerca de 100 milhões de anos, então o movimento de volta pode ser um processo de recolonização, diz Kelley.
Kelley e Pyenson esperam que seu artigo motive mais colaborações, por exemplo, entre paleontólogos, biólogos e conservacionistas, para unir o passado e o presente - especialmente para dar uma olhada mais de perto nos animais marinhos. Os seres humanos "estão tendo um impacto desproporcional no futuro", diz Pyenson. A revisão ajuda a responder à pergunta “qual será o destino dessas espécies ecologicamente importantes?”
“Entender o oceano é vital para os humanos neste planeta”, diz Jacobs, observando que ele desempenha um papel importante no ecossistema. Mas ele acrescenta que os seres humanos estão mudando o oceano - levando ao aumento do nível do mar e ao aumento das temperaturas, bem como mudanças na salinidade e na acidez, que são animais estressantes. "Não sabemos todas as conseqüências imprevisíveis do que essas mudanças físicas trarão".
Uma variedade de tetrápodes marinhos da era do Cretáceo de perto do final da "Era dos Répteis", incluindo uma tartaruga marinha, um pássaro marinho que não voa cedo, um grande mosassauro e um elasmossauro de pescoço comprido. (Obra de arte de Karen Carr / NMNH)
