Quantos Tyrannosaurus rexes vagaram na terra durante o período Cretáceo?
Essa é uma pergunta que Charles Marshall importunou seus colegas paleontólogos durante anos, até que finalmente se juntou a seus alunos para encontrar uma resposta.
O que a equipe descobriu, a ser publicado esta semana na revista Science, é que cerca de 20.000 T. rexes adultos provavelmente viveram a qualquer momento, a mais ou a menos 10, que está perto do que a maioria de seus colegas adivinhou .
O que poucos paleontólogos compreenderam totalmente, disse ele, incluindo ele mesmo, é que isso significa que cerca de 2,5 bilhões viveram e morreram durante os aproximadamente 2 1/2 milhões de anos em que o dinossauro andou pela Terra.
Até agora, ninguém foi capaz de computar os números da população de animais extintos, e George Gaylord Simpson, um dos paleontólogos mais influentes do século passado, achava que isso não poderia ser feito.
Marshall, diretor do Museu de Paleontologia da Universidade da Califórnia, da Cátedra Philip Sandford Boone de Paleontologia e professor de biologia integrativa e da ciência terrestre e planetária da UC Berkeley, também ficou surpreso que tal cálculo fosse possível.
?O projeto começou como uma brincadeira, de certa forma?, disse ele. “Quando seguro um fóssil em minhas mãos, não posso deixar de me perguntar sobre a improbabilidade de que esta mesma besta estivesse viva há milhões de anos, e aqui estou eu segurando parte de seu esqueleto – parece tão improvável. A questão não parava de surgir na minha cabeça, ‘Quão improvável é isso? É um em mil, um em um milhão, um em um bilhão?’ E então comecei a perceber que talvez possamos realmente estimar quantos estavam vivos e, portanto, que eu poderia responder a essa pergunta. ”
Marshall é rápido em apontar que as incertezas nas estimativas são grandes. Embora a população de T. rexes provavelmente fosse de 20.000 adultos a qualquer momento, o intervalo de confiança de 95% – o intervalo populacional dentro do qual há 95% de chance de que o número real esteja – é de 1.300 a 328.000 indivíduos. Assim, o número total de indivíduos que existiram ao longo da vida da espécie poderia ter sido de 140 milhões a 42 bilhões.
“Como Simpson observou, é muito difícil fazer estimativas quantitativas com o registro fóssil”, disse ele. “Em nosso estudo, nos concentramos no desenvolvimento de restrições robustas nas variáveis de que precisávamos para fazer nossos cálculos, em vez de nos concentrarmos em fazer as melhores estimativas, por si só.”
Ele e sua equipe usaram a simulação de computador de Monte Carlo para determinar como as incertezas nos dados se traduziam em incertezas nos resultados.
A maior incerteza nesses números, disse Marshall, gira em torno de questões sobre a natureza exata da ecologia do dinossauro, incluindo o quão quente era o T. rex. O estudo se baseia em dados publicados por John Damuth, da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara, que relaciona a massa corporal à densidade populacional de animais vivos, uma relação conhecida como Lei de Damuth. Embora a relação seja forte, disse ele, as diferenças ecológicas resultam em grandes variações nas densidades populacionais para animais com a mesma fisiologia e nicho ecológico. Por exemplo, onças e hienas têm quase o mesmo tamanho, mas as hienas são encontradas em seu habitat em uma densidade 50 vezes maior do que a densidade de onças em seu habitat.
“Nossos cálculos dependem dessa relação para animais vivos entre sua massa corporal e sua densidade populacional, mas a incerteza na relação se estende por cerca de duas ordens de magnitude”, disse Marshall. “Surpreendentemente, então, a incerteza em nossas estimativas é dominada por esta variabilidade ecológica e não pela incerteza nos dados paleontológicos que usamos.”
Como parte dos cálculos, Marshall escolheu tratar o T. rex como um predador com necessidades de energia a meio caminho entre as de um leão e de um dragão de Komodo, o maior lagarto da Terra.
A questão do lugar do T. rex no ecossistema levou Marshall e sua equipe a ignorar T. rexes juvenis, que estão sub-representados no registro fóssil e podem, de fato, ter vivido separados dos adultos e perseguido presas diferentes. À medida que o T. rex atingiu a maturidade, suas mandíbulas se tornaram mais fortes em uma ordem de magnitude, permitindo-lhe quebrar ossos. Isso sugere que jovens e adultos comiam presas diferentes e eram quase como espécies diferentes de predadores.
Essa possibilidade é apoiada por um estudo recente, liderado pela bióloga evolucionista Felicia Smith, da Universidade do Novo México, que levantou a hipótese de que a ausência de predadores de tamanho médio ao lado do predador maciço T. rex durante o final do Cretáceo foi porque o T. rex juvenil encheu esse nicho ecológico.
O que os fósseis nos dizem
Os cientistas da UC Berkeley vasculharam a literatura científica e a experiência de colegas em busca de dados que usaram para estimar que a idade provável na maturidade sexual de um T. rex era de 15,5 anos; sua vida útil máxima foi provavelmente no final dos 20 anos; e sua massa corporal média na idade adulta – a chamada massa corporal ecológica – era de cerca de 5.200 quilogramas, ou 5,2 toneladas. Eles também usaram dados sobre a rapidez com que o T. rexes cresceu ao longo de sua vida: eles tiveram um surto de crescimento próximo à maturidade sexual e podem chegar a pesar cerca de 7.000 quilos, ou 7 toneladas.
A partir dessas estimativas, eles também calcularam que cada geração durou cerca de 19 anos e que a densidade populacional média era de cerca de um dinossauro para cada 100 quilômetros quadrados.
Então, estimando que o alcance geográfico total do T. rex era de cerca de 2,3 milhões de quilômetros quadrados, e que a espécie sobreviveu por cerca de 2 1/2 milhões de anos, eles calcularam um tamanho de população permanente de 20.000. Ao longo de um total de cerca de 127.000 gerações que a espécie viveu, o que se traduz em cerca de 2,5 bilhões de indivíduos no total.
Com um número tão grande de dinossauros pós-juvenis ao longo da história da espécie, sem falar nos juvenis que eram presumivelmente mais numerosos, para onde foram todos aqueles ossos? Qual proporção desses indivíduos foi descoberta por paleontólogos? Até o momento, menos de 100 indivíduos de T. rex foram encontrados, muitos representados por um único osso fossilizado.
“Existem cerca de 32 T. rexes pós-juvenis relativamente bem preservados em museus públicos hoje”, disse ele. “De todos os adultos pós-juvenis que já viveram, isso significa que temos cerca de um em 80 milhões deles.”
“Se restringirmos nossa análise da taxa de recuperação fóssil para onde os fósseis de T. rex são mais comuns, uma parte da famosa Formação Hell Creek em Montana, estimamos que recuperamos cerca de um em 16.000 dos T. rex que viveram naquela região região ao longo do intervalo de tempo em que as rochas foram depositadas ?, acrescentou. “Ficamos surpresos com esse número; este registro fóssil tem uma representação muito maior dos vivos do que eu imaginei. Poderia ser tão bom quanto um em 1.000, se quase nenhum vivesse lá, ou poderia ser tão baixo quanto um em um quarto de milhão, dadas as incertezas nas densidades populacionais estimadas da besta. ”
Marshall espera que seus colegas discutam com muitos, senão com a maioria, dos números, mas ele acredita que sua estrutura de cálculo para estimar populações extintas permanecerá e será útil para estimar populações de outras criaturas fossilizadas.
“De certa forma, este foi um exercício paleontológico de quanto podemos saber e como fazemos para saber”, disse ele. “É surpreendente o quanto realmente sabemos sobre esses dinossauros e, a partir disso, quanto mais podemos computar. Nosso conhecimento sobre o T. rex se expandiu muito nas últimas décadas graças a mais fósseis, mais maneiras de analisá-los e melhor maneiras de integrar informações sobre os múltiplos fósseis conhecidos. ”
A estrutura, que os pesquisadores disponibilizaram como código de computador, também estabelece a base para estimar quantas espécies os paleontólogos podem ter perdido ao escavar em busca de fósseis, disse ele.
“Com esses números, podemos começar a estimar quantas espécies de vida curta e geograficamente especializadas podemos estar faltando no registro fóssil”, disse ele. “Esta pode ser uma forma de começar a quantificar o que não sabemos.”
Publicado em 16/04/2021 11h09
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