BIOLOGIA PARA A VIDA : EXERCÍCIO BÔNUS SOBRE FÓSSEIS

PALEONTOLOGIA NO RIO GRANDE DO SUL

O processo de fossilização é o conjunto de reações químicas que fazem com que o resto de um animal possa ser conservado. Embora esses mecanismos sejam tão variados quanto os tipos de fósseis existentes, em geral podemos resumir a fossilização da seguinte forma:

1) O ser vivo morre.

2) Partes moles do animal e partes tenras dos vegetais se decompõem.

3) O esqueleto ou a carapaça do animal é enterrado sob sedimentos, levados pela água indo parar no meio de rochas sedimentares. Estas são oriundas do intemperismo, erosão, transporte e que vão se depositando aos poucos, principalmente areias e argilas, no fundo de bacias sedimentares (rios, lagos e mares).

4) O resto organico é enterrado (sofre soterramento), enquanto novas camadas de rochas vão sendo depositadas sobrepostas em cima dele (princípio da horizontalidade).

5) O resto do ser vivo se mineraliza. Nesse ponto, os fragmentos de ossos ou conchas se tornam matéria mineral, que será conservada por milhões de anos.

6) Os movimentos geológicos, o intemperismo sobre as rochas sedimentares ou escavações humanas trazem o fóssil de volta à superfície, possibilitando seu estudo.

BÔNUS

ARTIGO SOBRE FÓSSEIS

Mamífero brasileiro que viveu há 225 milhões de anos é o mais antigo da Terra

O extinto Brasilodon quadrangularis Bonaparte e cols. 2003, foi estudado por paleontólogos brasileiros e britânicos que concluíram que ele compartilhava diversas características com mamíferos atuais.

Brasilodon, do latim dente do Brasil, é um gênero extinto de pequenos cinodontes semelhantes a mamíferos que viveram no que hoje é o sul do Brasil durante a era Noriana do final do Triássico, cerca de 225,42 milhões de anos atrás.

Embora nenhum esqueleto completo tenha sido encontrado, o comprimento do Brasilodon foi estimado em cerca de 12 centímetros. Sua dentição mostra que provavelmente era um animal insetívoro. O gênero é monotípico, contendo apenas a espécie B. quadrangularis.

Brasilodon quadrangularis Bonaparte et al. 2003

O Brasilodon pertence à família Brasilodontidae, cujos membros eram alguns dos parentes mais próximos dos mamíferos, os únicos cinodontes vivos hoje. Dois outros gêneros de brasilodontídeos, Brasilitherium e Minicynodon, são agora considerados sinônimos juniores de Brasilodon.(WP)

Os três primeiros espécimes referentes a Brasilodon quadrangularis foram encontrados no sítio Linha São Luiz, em rochas de uma pedreira próxima ao município de Faxinal do Soturno, no estado do Rio Grande do Sul.

As rochas onde o Brasilodon foi encontrado pertencem à parte superior da Sequência Candelária da Supersequência de Santa Maria, correspondente à tradicional Formação Caturrita, datada do início da era Noriana do Triássico Superior.

Mapa de parte do Rio Grande do Sul, mostrando as duas localidades (Linha São Luiz e Sesmaria do Pinhal) onde o Brasilodonte foi encontrado (WP)

O holótipo (UFRGS-PV-0611-T) consiste em um crânio bem preservado, retendo os dentes pós-caninos superiores esquerdo e direito, mas sem a mandíbula inferior. O referido espécime UFRGS-PV-0716-T é constituído pela parte frontal esquerda do crânio, preservando 6 pós-caninos. O espécime UFRGS-PV-0628-T consiste em um crânio parcial incluindo a mandíbula inferior, com a maior parte da dentição superior e inferior preservada. Muitos outros espécimes de Brasilodon foram descobertos desde então, tanto em Faxinal do Soturno quanto em Candelária, compreendendo material craniano e pós-craniano (WP).

O gênero Brasilodon foi nomeado em um artigo de 2003 por José F. Bonaparte, Agustín G. Martinelli, Cesar L. Schultz e Rogerio Rubert. O nome genérico Brasilodon é derivado do país do Brasil onde foi encontrado, e da palavra grega odon, que significa dente. Do grego antigo ὀδούς, odoús, ὀδόντος, odóntos, dente.

O significado pretendido é “dente do Brasil”. O epíteto específico quadrangularis refere-se à forma retangular dos dentes pós-caninos superiores (WP).

No mesmo artigo de 2003, a espécie Brasilitherium riograndensis foi nomeada com base em seis espécimes. Espécimes atribuídos a Brasilitherium foram encontrados nas mesmas localidades que Brasilodon, e foram distinguidos deste táxon em grande parte por seu tamanho menor, diferentes proporções do crânio e pela presença de uma cúspide d nos pós-caninos inferiores de Brasilitherium, mas não em Brasilodon. (WP).

Reconstrução do crânio em vista lateral.

Apesar do crânio parecer um mamífero, os dentes do Brasilodon inicialmente levaram os pesquisadores a pensar que era um “réptil semelhante a um mamífero”, (réptil mamaliforme)

Comparação entre os pós-caninos superiores de UFRGS-PV-0611-T (L) e os pós-caninos inferiores de UFRGS-PV-0603-T, tradicionalmente atribuídos ao Brasilitherium (M) (WP).

Um artigo de 2005 estabeleceu (erected) a família Brasilodontidae para os dois gêneros. Em 2010, uma terceira espécie de brasilodontídeo, Minicynodon maieri, foi nomeada por Bonaparte et al., com base em um único crânio bem preservado de Faxinal do Soturno. (WP)

Esta espécie foi diferenciada do Brasilodon pela fixação firme dos ossos do teto do crânio, e do Brasilitherium pela ausência de uma cúspide b nos pós-caninos inferiores. Minicynodon também foi interpretado como possuindo uma mandíbula dupla (double jaw joint), ao contrário das outras duas espécies. (WP)

Estudos posteriores lançaram dúvidas sobre a validade do Brasilitherium e do Minicynodon, propondo que eles, junto com o Brasilodon, representam apenas uma variação individual dentro de uma única espécie. Nesse caso, Brasilodon é o táxon válido, enquanto Brasilitherium e Minicynodon são sinônimos juniores inválidos.

As características do pós-crânio indicam que o Brasilodon era um animal generalizado capaz de diversos modos de locomoção, incluindo escavação e escalada. (WP)

A grande tuberosidade perto da crista deltopeitoral do úmero implica que o músculo redondo maior (um importante músculo retrator do membro anterior) era bastante grande, como visto em roedores fossoriais (escavadores) modernos.

As adaptações para escavação do Brasilodon foram, no entanto, menos pronunciadas do que nos mamíferos fossoriais modernos, assim como em muitos outros cinodontes não mamíferos. (WP)

Evidências de habilidades escansoriais (escaladas) incluem as cabeças hemisféricas do úmero e do fêmur, que teriam permitido uma ampla gama de rotação das articulações do ombro e do quadril, a crista ectepicondilar bem desenvolvida, o capítulo hemisférico e a cabeça radial quase circular, que teriam conferido alta mobilidade ao cotovelo e ao pequeno processo ancôneo da ulna. Várias características do úmero, incluindo o eixo torcido, indicam que o Brasilodon tinha membros dianteiros esparramados ou semi-alastrados. Por outro lado, características da pelve e dos membros posteriores, como a porção pós-acetabular pouco desenvolvida da lâmina ilíaca, indicam uma postura mais ereta (parassagital) dos membros posteriores.

PALEOECOLOGIA

Espécimes de Brasilodon foram encontrados em duas localidades. O holótipo foi encontrado na localidade de Linha São Luiz, município de Faxinal do Soturno. Outros espécimes foram encontrados na localidade de Sesmaria do Pinhal, município de Candelária; ambos os locais estão dentro da parte brasileira da Bacia do Paraná.

As rochas onde o Brasilodon foi encontrado pertencem à parte superior da Sequência Candelária, que corresponde a uma unidade bioestratigráfica conhecida como Zona de Assembléia Riograndia. A AZ de Riograndia foi datada do início da era Noriana do Triássico Superior, cerca de 225,42 milhões de anos atrás.

Os cinodontes são um dos elementos mais comuns e taxonomicamente diversos nesta Zona de Assembléia, e são representados por muitos espécimes bem preservados.

Além do Brasilodon, os cinodontes são representados pelos triteledontídeos Irajatherium e Riograndia, o mamífero basal Botucaraitherium e os indeterminados traversodontídeos.

Outros animais incluem o dicinodonte Jachaleria, o procolofonídeo Soturnia, os lepidosauromorfos Cargninia, Clevosaurus e Lanceirosphenodon, e os avemetatarsalianos Faxinalipterus, Guaibasaurus, Macrocollum, Maehary, Sacisaurus e Unaysaurus.

Restos indeterminados de temnospondilos, fitossauros e outros grupos também foram encontrados.

O local onde esses fósseis foram encontrados é um sistema fluvial, caracterizado por grandes quantidades de arenito fino formando leitos arenosos, resultantes da sedimentação na bacia durante os eventos de pico de fluxo.

Diagrama mostrando a posição estratigráfica de Brasilodon e outros probainognáthians dentro da Supersequência de Santa Maria.

HISTÓRIA

Após quase duas décadas de análise dos restos, cientistas brasileiros e ingleses determinaram que pequenos fósseis encontrados no Rio Grande do Sul pertencem aos mamíferos mais antigos da Terra. Trata-se da espécie Brasilodon quadrangularis, cujos restos foram escavados no início dos anos 2000 em rochas fossilíferas do período Triássico/Noriano, datadas de aproximadamente 225 milhões de anos. (galileu)

Os B. quadrangularis mediam cerca de 20 centímetros de comprimento e pesavam pouco mais que 15 gramas. Esses animais tinham hábitos noturnos, caçavam insetos e pequenos répteis e deviam viver em pequenas tocas com seus filhotes, até que eles se tornassem adultos.(galileu)

Parecidos com os pequenos roedores atuais, os B. quadrangularis eram cinodontes, ou seja, faziam parte do grupo de terapsídeos que viveram em todos os continentes desde o Triássico e incluíam os primeiros mamíferos do planeta e seus "parentes" mais próximos. Apesar de hoje sabermos bem como teriam sido, antes acredita-se que os cinodontes tinham características reptilianas.(galileu)

“Desde que foram encontrados os primeiros fósseis de cinodontes, na segunda metade do século 19, estes pequenos fósseis eram descritos como animais ectotérmicos e ovíparos, isto é; seriam animais de sangue frio e colocariam ovos para sua reprodução", comenta, em comunicado, Sergio Furtado Cabreira, doutor em Geologia pelo Programa de Pós-Graduação em Geociências da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). O pesquisador é também um dos coautores do artigo sobre a descoberta, que foi publicado no tradicional periódico científico Journal of Anatomy.

A difiodontia é um fenômeno complexo e único que, juntamente com a substituição do dente, envolve mudanças profundas e controladas pelo tempo na anatomia do crânio, por exemplo, o fechamento do palato secundário (o céu da boca), que permite que os jovens suguem enquanto respiram no mesmo tempo. Também se demonstrou que esse fenômeno está ligado à endotermia e até mesmo à placentação (nascidos vivos) e pele.

O Brasilodon existiu ao mesmo tempo que os mais antigos dinossauros conhecidos e provavelmente viveu em tocas como os musaranhos de hoje. Além da difiodontia, os brasilodontídeos possuiam outras características fisológicas associaidas aos mamíferos atuais. Esses animais também apresentavam endotermia ("sangue quente"), placentação e lactaçao

Fotografia microscópica da dentição de Brasilodon, mostrando as diferenças entre o esmalte dos dentes de leite, mais baixo e escuro (à esquerda), e de um dente permanente (à direita), com um esmalte mais alto e translúcido. O dente de leite foi mineralizado em ambiente placentário pobre em oxigênio. O dente permanente, formado após o nascimento, teve seu esmalte mineralizado com altas concentrações de oxigênio. Estes esmaltes dos dentes da segunda dentição também receberam grandes quantidades de nutrientes e Cálcio advindos da amamentação, o que os tornou extremamente translúcidos. (Foto: Reprodução)

Respostas na ponta dos dentes

O grupo de pesquisa da UFRGS começou a analisar a dentição dos B. quadrangularis em 2004, após selecionar algumas mandíbulas da espécie, que possuem somente 2 centímetros de comprimento. Com o uso de microscópios avançados, foram tiradas milhares de fotografias que mostraram detalhes dos dentes, do esmalte e da dentina dos extintos animais.(galileu)

Como o esmalte e outros tecidos dentários mineralizados carregam informações valiosíssimas sobre como foram formados, os cientistas conseguiram descobrir que os B. quadrangularis nasciam com uma dentição de leite que era rapidamente substituída por uma permanente, assim com nós, seres humanos, e outros mamíferos. (galileu)

“Além disso, foi possível estabelecer com segurança o número de pré-molares decíduos (de leite) e a sequência de troca destes dentes por seus sucessores dentes da segunda dentição, enquanto a mandíbula dos fósseis se desenvolvia, desde a fase de embrião até a idade adulta”, acrescenta o Cabreira.(galileu)

Segundo os pesquisadores, o estudo mostra também que a difiodontia está associada ao desenvolvimento do palato e que os dentes molares permanentes do animal se originam do mesmo tecido que desenvolve os dentes de leite.

Para além das descobertas dentárias, a pesquisa também é relevante por mostrar que os mamíferos placentários são tão antigos quanto os primeiros dinossauros e que muitas características desse grupos são mantidas há milhões de anos, como a lactação e os cuidados maternos. “Mais surpreendente, a descoberta aponta que certas características de algumas ordens de mamíferos, como os Marsupiais e os Monotremados, teriam surgido como elementos reprodutivos secundários, através da evolução de ancestrais placentários”, conclui o paleontólogo brasileiro (galileu).

EXERCÍCIOS

Leia o artigo e responda as questões bônus para o segundo tri.

1) Qual a especie de mamífero foi descoberta no interior do RGS?

2) Em que tipo de rocha esse fossil foi encontrado?

3) Qual era a provável alimentação desse animal? Como se descobre essa característica?

4) Que tipo de movimento esse animal podia executar com seus membros? Como se acessa essa informação?

5) Como era o ambiente desses amimais no período triássico?

6) Na sua avaliação, com base em nossas aulas, como esses fósseis se formaram?

Fontes

https://en.wikipedia.org/wiki/Brasilodon

https://revistagalileu.globo.com/Ciencia/noticia/2022/09/mamifero-brasileiro-que-viveu-ha-225-milhoes-de-anos-e-o-mais-antigo-da-terra.html

https://www.digitalatlasofancientlife.org/learn/evolution/punctuated-equilibrium-and-stasis/videos/