Pesquisa realizada pela Universidade de Liège lança nova luz sobre os mecanismos por trás das mordidas de carnívoros dente-de-sabre.
Narimane Chatar, Ph.D. estudante do EDDyLab da Universidade de Liège (Bélgica) liderou uma equipe de pesquisadores para examinar as capacidades de morder do Smilodon, uma espécie extinta de carnívoro que está relacionada aos felinos modernos. Ao utilizar técnicas avançadas de escaneamento 3D e simulação, a equipe descobriu como o Smilodon era capaz de morder com eficácia, apesar do grande tamanho de seus dentes.
Ao longo de sua evolução, os antigos mamíferos carnívoros desenvolveram uma variedade diversificada de formas de crânio e dentes. No entanto, poucos foram tão impressionantes quanto os do icônico felino dente-de-sabre, Smilodon. Outros grupos de mamíferos, como os extintos nimravids, também desenvolveram morfologia semelhante, mas com caninos mais curtos, semelhantes aos dos atuais leões, tigres, caracais, gatos domésticos, etc.
Esse fenômeno de morfologias semelhantes aparecendo em diferentes grupos de organismos é conhecido como evolução convergente; felinos e nimravídeos são exemplos surpreendentes de convergência. Como não há equivalentes modernos de animais com tais dentes em forma de sabre, o método de caça de Smilodon e espécies semelhantes permaneceu obscuro e muito debatido. Foi sugerido pela primeira vez que todas as espécies de dentes de sabre caçavam da mesma maneira, independentemente do comprimento de seus caninos, uma hipótese que agora é controversa. Portanto, a questão permaneceu … como essa variedade de “gato dente de sabre” caçava?
Os enormes caninos do extinto gato dente-de-sabre Smilodon implicam que este animal teve que abrir sua mandíbula extremamente larga, 110° de acordo com alguns autores, para usá-los de forma eficaz”, explica o Prof. Valentin Fischer, diretor do EDDyLab na ULiège . No entanto, a viabilidade mecânica e a eficiência do Smilodon e seus parentes para morder em um ângulo tão grande são desconhecidas, deixando uma lacuna em nossa compreensão dessa questão fundamental sobre os predadores dente-de-sabre”.
Usando scanners 3D de alta precisão e métodos analíticos derivados da engenharia, uma equipe internacional de cientistas belgas e norte-americanos acaba de revelar como esses animais provavelmente usaram suas impressionantes armas.
Narimane Chatar, Ph.D. estudante do EDDyLab da Universidade de Liege e principal autor do estudo, coletou uma grande quantidade de dados tridimensionais. Ela primeiro escaneou e modelou os crânios, mandíbulas e músculos de numerosas espécies extintas e existentes de felídeos e nimravids.
“Cada espécie foi analisada em vários cenários: uma mordida foi simulada em cada dente em três ângulos de mordida diferentes: 30°, como comumente visto em felídeos existentes, mas também ângulos maiores (60° e 90°). No total, realizamos 1.074 simulações de mordida para cobrir todas as possibilidades”, explica Narimane Chatar.
Para isso, o jovem pesquisador utilizou o método dos elementos finitos. Esta é uma aplicação empolgante da abordagem de elementos finitos, que permite aos paleontólogos modificar e simular computacionalmente diferentes ângulos de mordida e submeter modelos de crânio a tensões virtuais sem danificar os preciosos espécimes fósseis”, diz o professor Jack Tseng, professor e curador de paleontologia no Universidade da Califórnia, Berkeley, e co-autor do estudo. Nossas análises abrangentes fornecem a visão mais detalhada até o momento sobre a diversidade e as nuances da mecânica da mordida do dente de sabre.”
Um dos resultados obtidos pela equipe é o entendimento da distribuição do estresse (pressão) na mandíbula durante a mordida. Esse estresse mostra um continuum entre os animais analisados, com os valores mais altos medidos nas espécies com os caninos superiores mais curtos e os valores mais baixos de estresse medidos nas espécies mais extremas de dentes de sabre. Os pesquisadores também observaram que o estresse diminuiu com o aumento do ângulo de mordida, mas apenas nas espécies dente de sabre. No entanto, a maneira como esses animais transmitiram força ao ponto de mordida e a deformação da mandíbula resultante da mordida foram notavelmente semelhantes em todo o conjunto de dados, indicando eficácia comparável, independentemente do comprimento do canino.
“Os resultados mostram tanto as possibilidades quanto os limites da evolução; os animais que enfrentam problemas semelhantes em seus respectivos ecossistemas muitas vezes acabam se parecendo por meio da evolução convergente. No entanto, os resultados de Narimane Chatar também mostram que pode haver várias maneiras de ser um assassino eficaz, seja você um dente de sabre ou não”, conclui Valentin Fischer.
Esse fenômeno, chamado de sistemas “muitos para um”, significa que morfologias distintas podem resultar em uma função semelhante, como o fato de ursos e gatos serem pescadores eficientes. Essa multiplicidade de morfologias indica que não existe uma única forma ideal de predador dente-de-sabre.
Publicado em 23/01/2023 20h39
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