O mistério de quando os mamíferos de sangue quente evoluíram pode finalmente ser resolvido

Um ancestral mamífero mantendo-se aquecido. (Luzia Soares)

À medida que os primeiros dinossauros encontravam seus pés há cerca de 230 milhões de anos, os ancestrais dos mamíferos modernos também estavam surgindo. Em algum lugar ao longo do caminho, eles desenvolveram uma habilidade notável: gerar seu próprio calor.

Esse passo evolutivo decisivo em direção à endotermia – a capacidade de gerar calor de dentro e manter uma temperatura corporal central quase constante, mesmo quando a temperatura ambiente flutua – permitiu que essa classe diversificada de animais prosperasse em uma infinidade de ambientes em todo o mundo.

Mas exatamente quando o sangue quente, ou endotermia, evoluiu pela primeira vez em animais permaneceu um grande mistério para os biólogos evolucionários – até agora.

Um novo estudo de uma equipe internacional de cientistas liderada pelo paleontólogo da Universidade de Lisboa Ricardo Araújo encontrou evidências que sugerem que a endotermia se originou há cerca de 233 milhões de anos, durante o Triássico Superior, a época geológica que anunciou a idade dos dinossauros.

Essa evidência não foi encontrada no sangue, mas nos ouvidos internos fossilizados de ancestrais mamíferos antigos.

Embora o ouvido interno possa parecer um lugar improvável para procurar pistas sobre a temperatura corporal, na verdade foi um passo lógico depois que os pesquisadores perceberam que a temperatura corporal afeta a viscosidade, ou fluidez, do fluido que jorra ao redor dos minúsculos canais semicirculares do ouvido interno. ouvido interno.

A principal tarefa dessas estruturas cheias de fluido do ouvido interno é ajudar a detectar o movimento da cabeça, essencial para o equilíbrio, a visão e os movimentos coordenados.

“Até agora, os canais semicirculares eram geralmente usados para prever a locomoção de organismos fósseis”, explica Romain David, autor do estudo e paleontólogo especializado em biomecânica dos canais auditivos no Museu de História Natural do Reino Unido, em Londres.

“No entanto, olhando cuidadosamente para a biomecânica deles, descobrimos que também poderíamos usá-los para inferir a temperatura corporal”.

No passado, um punhado de abordagens diferentes foi usado para identificar quando a endotermia provavelmente evoluiu em mamíferos e pássaros antigos. Mas esses estudos, que tentaram vincular a taxa metabólica, o uso de oxigênio e os traços de pêlos no corpo à temperatura média do corpo, produziram resultados vagos ou conflitantes, dizem os pesquisadores.

Eles estão bastante confiantes em seu novo método de analisar o tamanho e a forma das estruturas ósseas e dos tecidos moles do ouvido interno para inferir se os animais corriam quente ou frio, tendo validado em mais de 360 vertebrados vivos e extintos antes de retornar ao registro fóssil .

Essas análises preliminares mostraram que os canais auditivos internos de animais com altas temperaturas corporais, como os mamíferos, tiveram que mudar de forma para continuar funcionando adequadamente com fluidos mais ralos.

Isso significa que a estrutura do ouvido interno pode ser usada como um guia preciso para quando a endotermia evoluiu.

De fato, quando os pesquisadores analisaram fósseis de um grupo de 56 espécies extintas das quais os mamíferos surgiram, eles notaram que esses animais antigos tinham canais menores e dutos mais estreitos do que criaturas de sangue frio de tamanho semelhante.

Os canais do ouvido interno de antigos animais de sangue quente (esquerda) e de sangue frio (direita). (Davi e Araújo)

Essas mudanças nas estruturas do ouvido interno foram abruptas, descobriram os pesquisadores, e correlacionadas com um aumento acentuado da temperatura corporal de cerca de 5 a 9 graus Celsius (9 a 16 graus Fahrenheit).

Simulações para rastrear as mudanças nas orelhas fossilizadas ao longo do tempo sugerem que a endotermia evoluiu muito mais tarde e, portanto, mais rapidamente do que os paleontólogos pensavam – em cerca de menos de um milhão de anos.

Esses ancestrais possivelmente brotavam pelos ao mesmo tempo em que seu metabolismo mudava de marcha para sustentar temperaturas corporais mais altas em um momento em que o clima do Triássico estava esfriando rapidamente.

“A endoterapia, como uma característica fisiológica crucial, une outras características distintas de mamíferos que surgiram durante este período de instabilidade climática”, escrevem Araújo e colegas em seu artigo.

“Não foi um processo gradual e lento ao longo de dezenas de milhões de anos, como se pensava anteriormente, mas talvez tenha sido alcançado rapidamente quando desencadeado por novas vias metabólicas semelhantes a mamíferos e origem da pele”, acrescenta Araújo no comunicado de imprensa.

Embora a vida que vemos na Terra hoje mostre o quão vantajosa a evolução do sangue quente tem sido invariavelmente para pássaros e mamíferos, é improvável que seja a única razão pela qual os endotérmicos alcançaram o domínio ecológico.

A pesquisa de Araújo, Angielczyk e colegas ecoa outro estudo publicado na Nature no início deste ano, que usou alguns métodos igualmente engenhosos para deduzir que a maioria dos dinossauros não eram ectotérmicos como os répteis modernos, mas animais de sangue quente, como pássaros e mamíferos.

O que é interessante sobre essa descoberta da paleobióloga molecular Jasmina Wiemann e colegas da Universidade de Yale é que parece descartar outra hipótese de longa data de que o sangue quente de aves e mamíferos de alguma forma ajudou seus ancestrais a sobreviver ao evento de extinção em massa do Cretáceo tardio, que esmagou a maioria os dinossauros.

Assim, como costuma acontecer na paleontologia, quando são descobertas possíveis respostas para um mistério, outra trama se complica.


Publicado em 23/07/2022 03h15

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