A Teoria de Tudo que Está Vivo, Séries de Textos

A Teoria de Tudo que está Vivo – Parte II – A Era dos Répteis

No último capítulo de nossa jornada, vimos a diversificação da vida, sua colonização de diversos novos ambientes e, no final do Paleozoico, nos deparamos com a maior extinção em massa que o planeta já viu, que quase destruiu a vida por completo. O desaparecimento de diversos grupos de organismos foi o que permitiu que os protagonistas da próxima era geológica se multiplicassem, aprendessem a voar e crescessem como nenhuma outra criatura terrestre do planeta cresceu antes.

Embarque na Era Mesozoica, marcada por grandes inovações evolutivas, pelo surgimento de mamíferos e aves e dominada pelos répteis.

Triássico – 250 a 200 milhões de anos atrás

Como visto no último capítulo de nossa história, o fim do Permiano foi marcado por acontecimentos que desencadearam a extinção de 95% de toda a vida nos oceanos e de 73% dos animais e plantas terrestres, em um evento conhecido como “The Great Dying”. Os primeiros milhões de anos que sucederam esse desastre foram marcados por uma recuperação lenta, no qual poucas espécies de plantas se espalharam por toda Pangeia, o único supercontinente que formava o planeta. As grandes concentrações de  COna atmosfera em decorrência da intensa atividade vulcânica do período anterior fizeram com que as temperaturas terrestres fossem cerca de 3ºC maiores do que a média mundial atual, o que possibilitou a formação de densas florestas por todo o globo.

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Representação das primeiras florestas após o fim do Permiano – Créditos Digital Journal

Por sua vez, os animais terrestres sobreviventes do Permiano se espalharam pelo globo e rapidamente se diversificaram em vários novos planos corporais. Os terapsídeos, ancestrais diretos dos mamíferos que atuavam como principais predadores durante o Permiano, diversificaram-se, sobretudo, em pequenos carnívoros e grandes herbívoros, com destaque para animais como os dicinodontes, que se espalharam por todo o globo.

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Lystrosaurus curvatus, pequeno Therapsideo herbívoro do início do Triássico – Arte pelo artista Theropsida do Deviantart

Os Temnospondyli, grupo extinto de anfíbios que surgiu no Carbonífero, dominaram os ambientes aquáticos dulcícolas, ocupando nichos ecológicos similares aos das salamandras e crocodilos atuais.

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Trematosaurus, um anfíbio Temnospondyli com 3 metros de comprimento da época –                 Por Vladislav Egorov

Nessa mesma época, surgiu também um grupo de anfíbios que iria futuramente se diversificar em diversos nichos e tamanhos, tornando-se atualmente o grupo mais diverso de animais terrestres. Esse clado, conhecido como Salientia, daria origem a todos os  anuros (sapos, rãs e pererecas), e rapidamente se tornou uma parte essencial de cadeias alimentares em todo o mundo.

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Triadobatrachus, ancestral de todos anuros modernos – Por Javier Valdez

Embora os répteis tenham sido coadjuvantes durante o Permiano, esses animais foram, sem dúvida, os protagonistas do Triássico e dos outros períodos do Mesozoico. A grande variedade de nichos que foram desocupados durante o fim do Permiano possibilitou uma intensa diversificação em formas nunca vistas antes na história do planeta. O primeiro grupo que se tem destaque são os Lepidossauros, animais com escamas queratinizadas dérmicas, capazes de trocar de pele e com padrões cranianos que lhes conferem grande força e mobilidade em sua mordida. Dividiram-se, durante o meio do Triássico, em três grandes grupos: Os Squamata (grupo que inclui todos os lagartos, cobras e amphisbaenas atuais), os Rhynchocephalia (tuataras e seus ancestrais extintos) e os Kuehneosaurus (primeiros vertebrados terrestres planadores conhecidos).

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Enyalius perditus, lagarto brasileiro estruturalmente similar aos primeiros Squamata – Foto por Pedro Henrique Tunes
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Tuatara, um Rhynchocephalo atual – Foto por Kristine Grayson
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Icarosaurus siefkeriKuehneosauro planador do Triássico

Apesar de sua enorme variedade e adaptabilidade, foi um outro grupo que dominou o planeta no Triássico: Os Archosauromorphos. Esses animais, com coração tetracavitário e cuidado parental desenvolvido nos grupos atuais, adquiriram adaptações que seriam cruciais para seu sucesso, incluindo planos corporais exclusivos na história do planeta.

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Euparkeria africana, o primeiro Archossauromorpho por Tobie Beale
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Longisquama insignis por Julio Lacerda
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Sharovipteryx mirabilis – Archosauro do Triássico que utilizava as patas de trás para planar – Por Gabriel Ugeto
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Drepanosaurus unguicaudatus por Gabriel Ugeto

Os Avemetatarsalia são um grupo de Archosauromorphos que se diversificaram no meio do Triássico em dois principais grupos. Os Pterossauros foram, provavelmente, os mais diversos na época, adquirindo adaptações para o voo, tornando-se, assim, os primeiros vertebrados a realizarem o voo verdadeiro.

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Evolução especulativa dos pterossauros por Maija Karala

Os dinossauros, por sua vez, adquiriram, sobretudo, características que possibilitavam uma movimentação mais rápida e uma maior eficiência respiratória. Entretanto, demorariam milhões de anos para que esses animais se tornassem o grupo dominante da terra.

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Lagerpeton chanarensis, dinossauro basal do Triássico por Gabriel Ugeto
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Desenho especulativo de Plateosaurus com protopenas – Por PaleoGuynda

Os Pseudosuchians, por sua vez, eram os verdadeiros donos do planeta. Medindo de poucos centímetros até 9 metros de comprimento, esses ancestrais dos crocodilos atuais podiam ser encontrados em inúmeros nichos ecológicos, de pequenos herbívoros cavadores encouraçados a grandes carnívoros bípedes, semelhantes à ideia que temos de um dinossauro.

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Ancestral bípede dos crocodilianos – Poposaurus gracilis – Artista Smokeybjb
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Gorgetosuchus pekinensis, pseudosuchio herbívoro recém descoberto pela ciência – Imagem em artigo referenciado no final do texto
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Luta entre dois pseudosuchios do Triássico – Por Julius Csotonyi

Os mares, por sua vez, se tornaram o lar dos primeiros ancestrais dos Ichtyossauros, um grupo de répteis que viveria no planeta até o meio do Cretáceo, ocupando nichos semelhantes aos de baleias e golfinhos.

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Cartorhynchus, ichtyossauro basal do Triássico – Por Julio Lacerda
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Shonisaurus, ichtyossauro de até 21 metros de comprimento

O Triássico foi, durante sua maior parte, um período seco e com uma enorme concentração de animais carnívoros. Essas duas características podem parecer simples, mas, provavelmente, foram o que desencadearam a quarta extinção em massa de nosso planeta, que dizimou cerca de 75% das espécies da Terra. Nessa época, o grande número de florestas, juntamente com a separação da Pangeia em dois novos continentes, criou uma enorme quantidade de vapor d’água na atmosfera, o que gerou um regime de chuvas como nunca visto em nosso Planeta. Estima-se que esse evento ocasionou um regime de chuvas semelhante ao de uma floresta tropical em todo o globo, durante mais de dois milhões de anos. Isso ocasionou enchentes em todo planeta e modificou a estrutura das florestas, o que possibilitou uma maior diversificação de plantas terrestres e, consequentemente, uma enorme variedade de dinossauros herbívoros durante o próximo período de nossa história. Além disso, acredita-se que a grande quantidade de animais carnívoros gerou um decaimento de todos os ecossistemas, que gradualmente foram perdendo sua diversidade ao longo de milhões de anos. Por fim, enormes emissões de gás carbônico nos oceanos reduziram drasticamente os seus níveis de oxigênio, o que contribuiu para o fim de muitos grupos marinhos. Dentre os animais extintos, destacam-se os crocodilianos bípedes, juntamente com a maior parte dos herbívoros e dos grandes anfíbios. Dentre os terapsídeos, os únicos sobreviventes são os cinodontes, pequenos animais noturnos que, futuramente, dariam origem aos mamíferos.

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A extinção dos grandes Pseudosuchos no fim do Triássico abriu espaço para a diversificação dos dinossauros

Jurássico – 200 milhões até 145 milhões de anos atrás

Durante o período Jurássico, duas novas adaptações conferiram aos dinossauros características exclusivas, que permitiram que eles se tornassem o grupo dominante do planeta. Primeiramente, em algum ponto do Triássico, um grupo de dinossauros desenvolveu uma característica única, que alteraria sua história evolutiva para sempre: as penas! Ao pensarmos nessa adaptação, logo pensamos em uma estrutura complexa e bipartida, que auxiliava no voo das aves, mas nem sempre foi assim. As  chamadas protopenas surgiram como estruturas simples e rígidas, provavelmente utilizadas como adorno corporal e, posteriormente, evoluíram em mais de 16 tipos diferentes, usadas para diversas funções. Não se sabe em que momento ou em que linhagem de dinossauros essas estruturas surgiram, mas no jurássico elas se diversificaram em diversas formas e tamanhos, tendo sido perdidas posteriormente em alguns grupos. Dentro dos ‎Saurischia (grupo mais basal de dinossauros que incluem os carnívoros e os sauropodes), os da subordem Theropoda são os que inegavelmente possuíam penas. Os terópodes do início do jurássico, que tiveram sua pele fossilizada, apresentavam escamas rígidas e, em poucos casos, protopenas chamadas “quills” (estágio 1 da figura abaixo), mas a variedade e a complexidade das penas foi aumentando ao longo da evolução desse grupo.

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Evolução dos diferentes tipos de penas básicos de dinossauros por Emily Willoughby
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Acima: Protopenas em terópode basal por Bob Nicholls                           Abaixo: Evidências de penas complexas e asas não funcionais em fóssil de Serikornis, terópode do fim do Jurássico por Emily Willughby

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Um novo grupo de dinossauros também surgiu nesse período, denominado Ornithischia, que possuíam modificações estruturais em seus ossos da púbis, possibilitando um maior espaço para seu sistema digestivo. Isso possibilitou o surgimento de animais herbívoros com longos intestinos e sistemas de fermentação complexos, que se diversificaram em diversas formas corporais, além das mais conhecidas pelo público geral, como os Estegossauros, Ankylossauros e, ao final do Jurássico, os primeiros Ceratopsianos. Dentre esses novos herbívoros, alguns grupos também possuíam protopenas, mas essas estruturas podem ou não ter evoluído de forma independente nos dois grupos.

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Cladograma tradicional da evolução dos dinossauros
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Representação de Kulindadromeus zabaikalicus, ornitópode basal que possuia penas
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Mymoorapelta mays, anquilossauro do Jurássico por Jack Wood
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Representação de um Stegosaurus lutando contra um Allosaurus pelo estúdio 252mya

Ainda durante o Jurássico, os Saurischia cresceram de forma considerável em comparação ao Triássico. Os saurópodes adquiriram tamanhos de até 20 metros de comprimento, enquanto os grandes terópodes da época atingiam até 10 metros de comprimento.

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Terópodes perseguindo grande Saurópode – Artista: Douglas Henderson

Na sombra desses gigantes surgiriam dois grupos que mudariam o planeta completamente durante o Cenozoico. Primeiramente, ancestrais terapsídeos originaram um grupo de pequenos animais noturnos com cuidado parental desenvolvido e capazes de produzir leite, que são popularmente conhecidos como mamíferos. Nos próximos milhões de anos, eles adquiriram adaptações para nadar, escalar ou planar, mas sempre mantendo seu tamanho reduzido.

A typical Jurassic ecosystem with docodonts, a group of now-extinct early mammals. Image Credit: April Neander
Diversidade de mamíferos primitivos do Jurássico por April Neander

Indo contra a tendência de seus parentes próximos, um grupo de terópodes foi gradualmente diminuindo de tamanho ao longo do Jurássico. Um grupo conhecido como Cuelurosauria, que futuramente também daria origem aos Tiranossauros e aos Dromaeossauros, diversificou-se em um grupo de pequenos dinossauros bípedes com penas complexas e que viviam em densas florestas. Ao longo de milhões de anos, esses animais adquiriram a capacidade de voo, originando, assim, as primeiras aves, que dividiam o céu com uma enorme variedade de pterossauros.

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Fóssil do Archeopteryx (acima) e representação gráfica (abaixo) por Emily Willoughby

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Fossilização de um Microraptor, espécie de dinossauro ancestral das aves que possuía quatro asas e era capaz de voar ativamente – David Silvas

Os mares, por sua vez, eram ainda dominados pelos Ichtyossauros, que agora compartilhavam seu território com Pliossauros e, posteriormente, também com os Plesiossauros, grandes répteis marinhos carnívoros. Além disso, um grupo de moluscos, denominados Amonitas, diversificou-se significativamente, se espalhando por todos os oceanos.

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Ichtyossauros, Plesiossauros e Amonitas dividiram o mar aberto por milhões de anos. Imagem por Dustdevil
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Pliossauros viviam próximos de ambientes costeiros e surgiram na mesma época que as primeiras grandes florestas de Kelpie  – Imagem por Nikolay Zverkov

Cretáceo – 145 até 65 milhões de anos atrás

 O período Cretáceo foi marcado por inúmeras mudanças na superfície de nosso planeta. Enquanto no Jurássico o planeta estava dividido em dois grandes continentes (Laurásia ao norte e Gondwana ao Sul), ao longo do Cretáceo os continentes adquiriram formas e posições similares ao que estão hoje. Isso ocasionou grandes alterações na biodiversidade do planeta, com episódios de especiação em locais isolados.

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Mapa da Terra durante o Jurássico – Por C. R. Scotese
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Mapa da Terra no Período Cretáceo – Fonte desconhecida

Os ancestrais dos ceratopsianos, assim como os animais do clado Pachycephalosauria,  surgiram na Laurásia e, por isso, estavam presentes apenas no Hemisfério Norte durante o Cretáceo, adquirindo uma grande variedade de formas e tamanhos durante esse período.

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Diferentes espécies de Ceratopsianos – Por Julio Lacerda

Nos mares, os Ichtyossauros foram extintos no início do período, o que abriu espaço para que um grupo de lagartos, parentes dos monitores e do dragão-de-komodo, migrassem para a água. Esses animais, conhecidos como Mosassauros, cresceram, adquiriram muitas adaptações para a vida na água e se tornaram os maiores predadores da época. Sua origem extinguiu uma enorme variedade de crocodilos exclusivamente marinhos, como os Metriorhynchus, o que possibilitou que as tartarugas, que haviam surgido no Triássico, pudessem se diversificar nos oceanos.

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Evolução dos Mosassauros por Julio Lacerda
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Mosassaurus sp. caçando um pliossauro – Por Henry Sharpe

Dentre os terópodes, os Dromaeossauros eram os mais bem sucedidos, espalhando-se por todo o mundo e atuando como carniceiros e predadores de topo em algumas regiões. A presença de penas nesses animais demonstra uma enorme interação intra-específica, o que indica a inteligência desses animais. Grupos como os Tiranossauros e Spinossaurideos também surgiram na época no hemisfério Norte e Sul, respectivamente, tornando-se os maiores carnívoros terrestres desses locais.

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O Velociraptor mongoliensis, uma das estrelas da franquia Jurassic Park, era um animal pequeno e emplumado – Imagem por Chris Masna
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Dakotaraptor por Fred the Dinosaurman
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Ancestrais do Tyrannosaurus rex eram completamente cobertos de penas, o que indica que provavelmente esses animais possuíam algum tipo de adorno de penas em seu corpo – Por Gabriel Ugeto
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Reconstrução de um Spinossaurídeo da Bacia do Araripe (Brasil) por Julio Lacerda

Os saurópodes atingiram tamanhos descomunais nesse período, sobretudo na América do Sul, tornando-se os maiores animais que já caminharam no planeta. Algumas espécies, como o recém nomeado Patagotitan, atingiam até 33 metros de comprimento (40 metros em algumas estimativas).

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Escala de tamanho do Patagotitan feita para o  American Museum of Natural History
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Maior animal terrestre da história – Patagotitan mayorum por Román Garcia Mora

Nesse período, as aves se diversificaram em vários grupos voadores e aquáticos, mas os pterossauros eram o grupo mais diverso, com animais de poucos centímetros até o enorme Quetzalcoatlus, com 5 metros de altura e uma envergadura de 11 metros de comprimento.

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Diversidade de Pterossauros em artigo de Longrich et. al. (acima) e por Julio Lacerda (abaixo)

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Um pequeno grupo de lagartos da época foi, progressivamente, perdendo suas pernas e adquirindo características que facilitavam a vida em um ambiente subterrâneo, originando, futuramente, as primeiras serpentes.

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Najash rionegrina, cobra com pernas do Cretáceo por Franz Anthony

Por fim, um grupo de plantas espermatófitas adquiriram características únicas nesse período, que moldariam a evolução de inúmeras espécies de animais e alterariam todos os ecossistemas da Terra. Surgiram, assim, as primeiras angiospermas, plantas com flores que atraíam animais para auxiliar em sua polinização através de estruturas coloridas ou de um néctar açucarado. As primeiras flores eram estruturas simples, muito diferentes das que conhecemos hoje, mas, no fim do Cretáceo, árvores com flores e uma enorme variedade de insetos polinizadores, como abelhas e borboletas, haviam surgido.

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Pachycephalosaurus e árvore florida – Por Julio Lacerda

No fim do Cretáceo, as três principais linhagens de mamíferos atuais (Monotremados, Marsupiais e Placentários) já existiam, mas seu papel será contado no próximo capítulo de nossa história.

Embora os dinossauros tenham sido um dos animais terrestres mais abundantes do Cretáceo, sua diversidade diminuiu de forma significativa até o final do período. As mudanças tectônicas ocorridas na época ocasionaram grandes emissões de gases vulcânicos na atmosfera que, aliados a um aquecimento global, extinguiram um grande número de espécies. Entretanto, um meteoro com mais de 10 quilômetros de diâmetro se chocou com o planeta, 65 milhões de anos atrás. Esse desastre fez com que todos os animais em um raio de milhares de quilômetros morressem e que uma nuvem de poeira cobrisse todo o planeta por cerca de dois anos. Essa escuridão fez com que a maior parte das plantas e algas não conseguissem realizar fotossíntese e morressem, o que destruiu todas as cadeias alimentares dos oceanos e da terra firme, matando os animais grandes do planeta em sua totalidade.

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Impacto do meteoro no chamado Evento K-T – Por Julius Csotonyi
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Nuvem de poeira impediu que a luz solar chegasse às plantas por cerca de dois anos

Todos os pterossauros, mosassauros, amonitas e plesiossauros morreram, deixando o planeta apenas para os pequenos animais. Os mamíferos herdaram um planeta muito diferente daquele em que evoluíram, e puderam ocupar novos nichos e crescer de tamanho como nunca antes. Quanto aos dinossauros, uma linhagem sobreviveu, e se tornou o pior inimigo dos mamíferos nos milhões de anos seguintes, mas essa é uma história para o nosso próximo capítulo. Novamente, a vida sobreviveu e evoluiu até formas que possibilitariam uma nova espécie que mudaria toda a biosfera: O Ser Humano.

 

 

Referências

Canais do youtube Eons e SciShow

Documentário Walking With Dinosaurs da BBC

Site Earth Archives

Artigos:

Late Maastrichtian pterosaurs from North Africa and mass extinction of Pterosauria at the Cretaceous-Paleogene boundary por Longrich N. R. et. al.

A New Aetosaur (Archosauria, Suchia) from the Upper Triassic Pekin Formation, Deep River Basin, North Carolina, U.S.A., and Its Implications for Early Aetosaur Evolution por Heckert A. B. et. al.

 

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