Como os pássaros conseguiram asas? Podemos ter encontrado o ‘link ausente’ em fósseis de dinossauros

Caudipteryx fóssil. (Museu de Ciências Naturais de Houston/CC por SA 1.0)

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Os fósseis de dinossauros com braços com uma curva suspeita no cotovelo e no pulso podem sugerir a presença de um tendão não preservado que sustenta todo o voo moderno aviário.

Se os pesquisadores da Universidade de Tóquio estiverem certos, essa postura poderá fornecer pistas sobre os vertebrados voadores da Terra, seguidos para levar para o céu.

A evolução das asas poderosas o suficiente para levantar um vertebrado do chão é um dos maiores mistérios da paleontologia.

Os pterossauros são famosos por serem os primeiros vertebrados conhecidos a alcançar a verdadeira decolagem há quase 200 milhões de anos. No entanto, esses enormes répteis antigos não eram dinossauros, deixando os ancestrais diretos dos pássaros para descobrir todo o negócio de vôo por conta própria.

Os dinossauros aviários só evoluíam muito mais tarde a partir de terópodes de dois pés e emplumados-80 milhões de anos ou mais depois que os pterossauros já haviam alcançado voo movido.

Apesar dessas histórias de origem muito diferentes, os pássaros usam uma estrutura surpreendentemente semelhante aos pterossauros para permanecer no ar, que, como penas, parece ter evoluído muito antes de voar.

Chamado de propatágio, é uma membrana presente em todos os vertebrados vivos que hoje a aba suas asas, incluindo pássaros e morcegos. Alguns mamíferos deslizantes têm até uma estrutura semelhante presente em seus membros superiores semelhantes a pára-quedas.

A melhor maneira de imaginar um propatágio é colocar o braço para o lado com um cotovelo e pulso dobrados. Agora imagine um tendão que se estende do ombro até a mão, criando uma ponte ou a ‘borda principal’ de uma asa.

Esta ‘ponte’ permite que os pássaros voadores flexionem e estendam o pulso e o cotovelo em uníssono durante um movimento batendo. A estrutura essencialmente leva a elevamento de um pássaro, permitindo que o animal controlasse duas juntas de uma só vez.

Sistema musculoesquelético da asa esquerda aviária. (Yurika Uno e Tatsuya Hirasawa, Cartas Zoológicas, 2023)

Para os pterossauros, seu papel é menos claro, mas o propatágio parece ter controlado a decolagem e o pouso de vôo, alterando o fluxo de ar sobre a superfície superior da asa.

Sem o tendão presente, alguns cientistas pensam que os pássaros, morcegos e dinossauros podem nunca ter se afastado do chão.

“Não é encontrado em outros vertebrados, e também se descobriu ou perdeu sua função em pássaros sem voos, uma das razões pelas quais sabemos que é essencial para o vôo”, explica o paleontologista Tatsuya Hirasawa da Universidade de Tóquio.

“Então, para entender como o vôo evoluiu em pássaros, devemos saber como o propatágio evoluiu”.

O problema é que o propatágio é um tecido mole, o que significa que raramente é preservado no registro fóssil. Além disso, esse tendão é tão fino que não deixa muita marca nos ossos aos quais se liga.

Felizmente, Hirasawa e seu colega, Yurika Uno, descobriram uma maneira de “ver” o tendão, mesmo quando não está mais lá. A pista é saber como o propatágio restringe os movimentos de um animal.

Quando um pássaro moderno morre, por exemplo, essa membrana mantém naturalmente o pulso e o cotovelo do animal em flexão.

Comparando o ângulo conspícuo do cotovelo com a curva de armas nos fósseis não-víados, os pesquisadores encontraram evidências de que uma estrutura semelhante a propatágio provavelmente se estendia pelo ombro e pulso de vários dinossauros terrestres.

Por exemplo, os ângulos observados nos fósseis de muitos ‘maniraptorans’ (que incluem os velociraptores) eram um pouco maiores do que os vistos em aves modernas, mas ainda sugeriam a presença de uma estrutura inicial do tipo propatágio.

A comparação de como o propatágio evoluiu em armas de teropod e asas de pássaros. (Yurika Uno e Tatsuya Hirasawa, Cartas Zoológicas, 2023)

Para fazer backup dessas previsões, os pesquisadores também identificaram remanescentes de tecidos moles do que pode ser um propatágio precoce em dois fósseis de Maniraptoran: o Caudipteryx do tamanho da Turquia e o microraptor de quatro asas.

O Caudipteryx provavelmente não conseguiu voar, e ainda está contestado se o microraptor poderia. No entanto, esses dois dinossauros possuíam claramente as estruturas que mais tarde se tornariam necessárias para o voo acionado.

Evidências de tecidos moles que se assemelham a um propatágio (PPT) nos fósseis de dinossauros a) microraptor b) caudipteryx, e c) uma imagem aumentada de B de B (Yurika Uno e Tatsuya Hirasawa, Letters Zoological, 2023)

Os Velociraptores são outro Maniraptoran que provavelmente não poderia voar, mas serão necessárias mais pesquisas para ver se seus fósseis mantêm pistas de um propatágio há muito perdido.

Com base nos resultados recentes, no entanto, pesquisadores da Universidade de Tóquio acham que o propatágio pode ser ancestral a todos os ManirapTorans, uma linhagem que se estende por aproximadamente 150 milhões de anos.

Uma possível linhagem evolutiva do propatágio. (Yurika Uno e Tatsuya Hirasawa, Cartas Zoológicas, 2023)

A única exceção é o Archaeopteryx contencioso, que é difícil de colocar na árvore de dinossauros, mas pode ou não ser considerada um maniraptorão. Se o famoso dinossauro emplumado pode até voar é muito debatido, com alguns especulando o animal usou seus membros para simplesmente deslizar.

O ângulo de seu pulso e cotovelo nos fósseis certamente não sugere que ele tinha uma estrutura semelhante a propatágio.

“Portanto”, os autores da nova pesquisa escrevem, “o Archaeopteryx provavelmente era incapaz de executar a cinemática do voo moderno da Avian Powered”.

Talvez se o Archaeopteryx tivesse um propatágio, seus ancestrais ainda estariam voando hoje.


Publicado em 04/03/2023 09h46

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