A maior extinção em massa da história da Terra marcou o fim do período Permiano, há cerca de 252 milhões de anos. Mais de 80% de todas as espécies existentes naquela época desapareceram para sempre do registro fóssil. Isto mudou a natureza da vida na Terra e inaugurou uma nova era em que os répteis evoluíram e proliferaram. No passado, os biólogos compreenderam que esta rápida radiação dos répteis foi impulsionada pela infinidade de nichos ecológicos disponibilizados pela extinção das espécies do Permiano, mas novas pesquisas propuseram agora que as alterações climáticas foram também um factor significativo por detrás da espectacular evolução e expansão. de répteis neste momento.
“Descobrimos que esses períodos de rápida evolução dos répteis estavam intimamente ligados ao aumento das temperaturas. Alguns grupos mudaram muito rápido e outros menos rápido, mas quase todos os répteis estavam evoluindo muito mais rápido do que nunca”, disse o autor principal Tiago R Simões, pós-doutorado no Museu de Zoologia Comparada e no Departamento de Biologia Organísmica e Evolutiva da Universidade de Harvard. .
Para a investigação, Simões e a autora sênior, Professora Stephanie E. Pierce (também de Harvard), trabalharam ao lado dos colaboradores Professor Michael Caldwell (Universidade de Alberta, Canadá) e Dr. Christian Kammerer (Museu de Ciências Naturais da Carolina do Norte) para examinar os primeiros amniotas. Esses animais representam os precursores de todos os mamíferos modernos, répteis, aves e seus parentes extintos mais próximos, na fase inicial de sua evolução. Neste momento, os primeiros grupos de ancestrais de répteis e mamíferos estavam se separando e evoluindo ao longo de seus próprios caminhos evolutivos separados.
“Os répteis representam um sistema terrestre ideal e raro para estudar esta questão, pois têm um registo fóssil relativamente bom e sobreviveram a uma série de crises climáticas, incluindo aquelas que levaram à maior extinção na história da vida complexa, a extinção em massa do Permiano-Triássico. ”, disse Simões.
Durante o período Permiano, foram os sinapsídeos que dominaram a fauna de vertebrados. Estes não eram répteis, mas sim os ancestrais dos mamíferos, conhecidos como mamíferos-tronco ou protomamíferos. A maioria deles morreu durante a extinção do final do Permiano, sendo os seus nichos ecológicos ocupados por répteis, incluindo numerosas espécies de dinossauros, que evoluíram e irradiaram rapidamente durante o Período Triássico (252-200 milhões de anos atrás).
O novo estudo, publicado na revista Avanços da Ciência, utiliza dados morfológicos de mais de 1.000 espécimes fósseis de 125 espécies de répteis, sinapsídeos e seus parentes mais próximos durante aproximadamente 140 milhões de anos antes e depois da extinção do Permiano-Triássico. Este conjunto de dados é 40% maior do que o maior conjunto de dados anterior e a maioria das medições foi feita por observações diretas e micro-tomografias computadorizadas.
Os investigadores analisaram estes dados para identificar quando estas espécies fósseis se originaram e com que rapidez evoluíram, utilizando técnicas analíticas de última geração, como a análise evolutiva bayesiana, que também é usada para compreender a evolução de vírus como o SARS- COVID 19. Combinaram então os dados morfológicos com informações sobre o tamanho do corpo e com dados de temperatura global que abrangeram milhões de anos no registo geológico, para fornecer uma visão ampla das principais respostas adaptativas dos animais às mudanças climáticas.
Os especialistas descobriram que o aparecimento de novas espécies, o aumento nas taxas de mudança morfológica e as alterações nas distribuições geográficas correspondiam a períodos de rápida mudança das condições climáticas, incluindo aquecimento e arrefecimento globais,
“Os nossos resultados revelam que os períodos de rápidas mudanças climáticas e de aquecimento global estão associados a taxas excepcionalmente elevadas de alterações anatómicas na maioria dos grupos de répteis à medida que se adaptavam às novas condições ambientais, e este processo começou muito antes da extinção do Permiano-Triássico, desde pelo menos 270 milhões de anos atrás, indicando que a diversificação dos planos corporais dos répteis não foi desencadeada pelo evento de extinção do PT como se pensava anteriormente, mas na verdade começou dezenas de milhões de anos antes disso”, disse o professor Pierce.
“Uma linhagem de répteis, os lepidossauros, que deram origem aos primeiros lagartos e tuataras, desviou-se na direcção oposta da maioria dos grupos de répteis e passou por uma fase de taxas muito lentas de mudança na sua anatomia geral”, disse Simões, “essencialmente, a sua os planos corporais foram restringidos pela seleção natural, em vez de se tornarem desonestos e mudarem radicalmente como a maioria dos outros répteis da época.” Os pesquisadores sugerem que isso se deve a pré-adaptações no tamanho do corpo para lidar melhor com altas temperaturas.
“A fisiologia dos organismos depende muito do tamanho do corpo. Répteis de corpo pequeno podem trocar melhor calor com o ambiente circundante. Os primeiros lagartos e tuataras eram muito menores do que outros grupos de répteis, não muito diferentes de seus parentes modernos, e por isso estavam mais bem adaptados para lidar com mudanças drásticas de temperatura. Os ancestrais muito maiores dos crocodilos, tartarugas e dinossauros não conseguiam perder calor tão facilmente e tiveram que mudar rapidamente de corpo para se adaptarem às novas condições ambientais.”
De acordo com o professor Pierce, os répteis de grande porte basicamente seguiram dois caminhos para lidar com essas mudanças climáticas – ou migraram para mais perto de regiões temperadas ou invadiram o mundo aquático onde não precisavam se preocupar com superaquecimento porque a água pode absorver calor e manter sua temperatura. temperatura muito melhor que o ar.
“Esta forte associação entre o aumento das temperaturas no passado geológico e uma resposta biológica de grupos dramaticamente diferentes de répteis sugere que as alterações climáticas foram um factor chave na explicação da origem e da explosão de novos planos corporais de répteis durante os últimos Permiano e Triássico”, disse Simões. .
“Mostramos que a origem e a radiação fenotípica dos répteis não foram impulsionadas apenas pelas oportunidades ecológicas após a extinção do final do Permiano, como se pensava anteriormente, mas também foram o resultado de múltiplas respostas adaptativas às mudanças climáticas que abrangem 57 milhões de anos”, concluiu o estudo. autores.
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Por Alison Bosman, Naturlink Funcionário escritor
