A vida começa no mar. Cerca de 475 milhões de anos atrás, as plantas começaram a se espalhar da água para o solo seco. Cerca de 100 milhões de anos depois, vieram os vertebrados. No entanto, mesmo depois de os animais terem colonizado a terra, permaneceram carnívoros durante dezenas de milhões de anos, alimentando-se de outros animais em vez de plantas.
Pesquisa publicada em ecologia natural e evolução Uma grande mudança neste paradigma é agora destacada. Os cientistas descreveram um fóssil de 307 milhões de anos que é um dos primeiros vertebrados terrestres conhecidos a desenvolver a capacidade de comer plantas.
“Este é um dos mais antigos tetrápodes comedores de vegetais conhecidos”, disse Arjan Mann, curador assistente de peixes e fósseis de tetrápodes primitivos no Field Museum em Chicago e co-autor principal do estudo. “Isso sugere que os experimentos com herbívoros podem ser rastreados até os primeiros tetrápodes terrestres – antigos parentes de todos os vertebrados terrestres, incluindo nós.”
“Este espécime é o primeiro do seu género a ser submetido a uma reconstrução detalhada em 3D, o que nos permitiu olhar para dentro do seu crânio e revelar os seus dentes especializados, ajudando-nos a traçar as origens dos herbívoros terrestres”, disse Zifang Xiong, estudante de doutoramento na Universidade de Toronto e co-autor principal do artigo.
Herberty, o Tiranossauro rex e sua dieta surpreendente
Espécies recém-descobertas foram nomeadas Tiranossauro rex de Herbsignificando Tyrant Digger de Herbert, em homenagem ao seu descobridor Brian Herbert. Até agora, apenas o crânio foi encontrado. Com base no tamanho do crânio e em comparações com fósseis relacionados, os pesquisadores estimam que o animal era uma criatura robusta de quatro patas com cerca de trinta centímetros de comprimento.
“É aproximadamente do tamanho e formato de uma bola de futebol americano”, disse Mann. Embora não fosse grande para os padrões atuais, foi um dos maiores animais terrestres de seu tempo. Pode parecer um lagarto, mas viveu antes de répteis e mamíferos se ramificarem em diferentes caminhos evolutivos, por isso não é tecnicamente um réptil.
Fósseis encontrados na Nova Escócia
O fóssil foi descoberto na Ilha Cape Breton, na Nova Escócia, uma área conhecida por trabalhos de campo difíceis e às vezes perigosos.
“A Nova Escócia tem as marés mais altas do mundo – quando trabalhamos lá, quando o oceano volta, corremos contra a maré”, disse Mann. “É muito rochoso e os fósseis estão nas falésias bem na costa. Os paleontólogos odeiam cavar nas falésias porque podem cair sobre você.”
Brian Hebert, um paleontólogo amador da Nova Escócia, descobriu o pequeno crânio dentro de um toco de árvore fossilizado durante uma expedição de campo liderada pela professora de paleontologia da Universidade Carleton, Hillary Maddin.
“O crânio é largo e em forma de coração, estreito no nariz, mas largo na parte posterior”, disse Mann. “Cinco segundos depois de ver, pensei: ‘Oh, isso é um dragão na virilha'”.
Pantheridae e primeiros vertebrados terrestres
Pantyids representam um estágio inicial na evolução dos vertebrados terrestres. Os primeiros peixes com nadadeiras lobadas desenvolveram membros capazes de suportar a locomoção terrestre, mas ainda dependiam fortemente de um ambiente aquático.
“As calças vêm da segunda fase da vida terrestre, quando os animais se adaptaram permanentemente à vida terrestre”, disse Mann. Eles são considerados amniotas-tronco, o que significa que estão intimamente relacionados ao grupo de tetrápodes que mais tarde desenvolveram ovos capazes de sobreviver fora da água. Com o tempo, os stemamniotas deram origem aos primeiros ancestrais dos répteis e mamíferos.
Tomografia computadorizada mostra dentes de planta esmagados
Para estudar o fóssil, Mann removeu cuidadosamente as rochas circundantes. Porém, o crânio está fossilizado com a boca fechada, escondendo estruturas internas como a caixa craniana. Para examinar essas características, a equipe usou a tecnologia de tomografia computadorizada para montar uma pilha de imagens de raios X em um modelo tridimensional detalhado.
“Depois do exame, ficámos muito entusiasmados ao ver o que estava escondido na boca deste animal – uma boca cheia de uma série de dentes extra para esmagar e triturar alimentos, como plantas”, disse Martin, autor sénior do estudo.
Alguns desses dentes estavam localizados no céu da boca, uma disposição que sugere fortemente que o animal conseguia lidar com plantas. As descobertas sugerem que parentes de amniotas-tronco começaram a fazer experiências com o consumo de plantas mais cedo do que se pensava anteriormente.
“O T. rex Herberti é de grande interesse porque há muito se pensa que a herbivoria está limitada aos amniotas. Era um amniota seco, mas com dentição especializada para processar alimentos para plantas”, disse o co-autor do estudo Hans Sues, geólogo pesquisador sênior e curador de paleontologia de vertebrados no Museu Nacional de História Natural do Smithsonian.
Dietas mistas e mudanças evolutivas
mesmo assim, Tiranossauro rex É improvável que seja um herbívoro estrito.
“Quando Hans Sues foi meu mentor durante seu pós-doutorado no Smithsonian Institution, ele sempre disse que quase todos os herbívoros hoje consomem pelo menos alguma proteína animal, e que a herbivoria é melhor pensada como um gradiente”, disse Mann.
Além de plantas, o animal provavelmente comia insetos e outras pequenas presas. Esmagar exoesqueletos de insetos pode ter ajudado os primeiros tetrápodes a desenvolver a capacidade de lidar com materiais vegetais mais resistentes. Comer insetos alimentados com plantas também pode introduzir micróbios intestinais benéficos que mais tarde auxiliam na digestão das plantas.
Mudanças climáticas no final do Carbonífero
Além de elucidar as origens dos herbívoros, a descoberta pode ajudar os cientistas a compreender como os herbívoros respondem às perturbações ambientais. Tiranossauro rex Vivendo durante o final do Período Carbonífero, um período de grandes mudanças climáticas e a última transição de casa de gelo para estufa antes do que ocorre hoje.
“No final do Carbonífero, o ecossistema da floresta tropical entrou em colapso e vivemos um período de aquecimento global”, disse Mann. “A linhagem de animais à qual pertence o T. rex tem um desempenho insatisfatório. Este pode ser um dado que coloca em perspectiva o que acontece aos herbívoros quando as alterações climáticas alteram rapidamente os seus ecossistemas e as plantas que neles crescem.”
O fóssil fornece um vislumbre da evolução inicial das dietas baseadas em vegetais e da vulnerabilidade destas dietas a períodos de rápidas mudanças ambientais.
