Os cientistas revelaram informações significativas sobre a história evolutiva do voo nas aves e nos seus ancestrais dinossauros, lançando luz sobre um aspecto anteriormente negligenciado da sua anatomia: o número e as características das suas penas de voo.
A pesquisa foi liderada por Jingmai O’Connor, renomado paleontólogo do Field Museum de Chicago, e Yosef Kiat, pesquisador de pós-doutorado na mesma instituição.
Evolução das penas e do voo
Ao analisar os intrincados detalhes da evolução das penas, desde os dinossauros até às aves modernas, a equipa ganhou uma nova perspectiva sobre como estas criaturas desenvolveram a capacidade de voar.
Os especialistas examinaram meticulosamente espécimes de 346 espécies de aves vivas alojadas em coleções de museus em todo o mundo, juntamente com 65 espécimes fósseis representando 35 espécies diferentes de dinossauros emplumados e aves extintas.
“Yosef, um ornitólogo, estava investigando características como o número de diferentes tipos de penas de asas em relação ao comprimento do osso do braço ao qual elas se fixam e o grau de assimetria nas penas de voo dos pássaros”, disse O’Connor. “Através da nossa colaboração, Yosef é capaz de rastrear essas características em fósseis com 160-120 milhões de anos e, portanto, estudar a história evolutiva inicial das penas.”
Nova regra fundamental
O extenso estudo revelou uma semelhança impressionante entre todas as aves voadoras: a presença de entre 9 e 11 penas primárias nas asas.
Esta característica contrasta fortemente com as aves que não voam, onde o número de penas primárias pode variar significativamente. Os pinguins, por exemplo, possuem mais de 40 penas primárias, enquanto as emas não têm nenhuma. Esta descoberta sugere uma “regra” fundamental que tinha sido ignorada pelos cientistas até agora.
“É realmente surpreendente que, com tantos estilos de voo que podemos encontrar nas aves modernas, todas elas compartilhem a característica de terem entre 9 e 11 penas primárias”, disse Kiat. “E fiquei surpreso que ninguém parece ter encontrado isso antes.”
Ritmo evolutivo lento
O significado desta descoberta vai além da mera contagem de penas. Ele fornece informações valiosas sobre os processos evolutivos que governam a fisiologia das aves.
Segundo os investigadores, o número de penas primárias muda ao longo de longos períodos de tempo, indicando um ritmo evolutivo lento para esta característica.
Essa evolução lenta sugere que a contagem primária de penas é uma característica estável nas linhagens de aves. Ao aplicar estes conhecimentos ao registo fóssil, a equipa conseguiu inferir as capacidades de voo de aves e dinossauros antigos.
Voo e penas entre dinossauros
O dinossauro emplumado Caudipteryx, apesar de possuir o número necessário de penas primárias, tinha penas quase simétricas e proporções de asas que tornariam o vôo impossível. Esta anomalia sugere que o Caudipteryx pode ter descendido de um ancestral capaz de voar, mas perdeu essa habilidade com o tempo.
Por outro lado, a presença de características de asas prontas para voar em outros fósseis, como o Archaeopteryx e o Microraptor, apoia a noção de uma única origem evolutiva para o voo entre os dinossauros.
“Só recentemente é que os cientistas perceberam que as aves não são os únicos dinossauros voadores”, disse O’Connor. “E tem havido debates sobre se o voo evoluiu nos dinossauros apenas uma vez ou em vários momentos separados.”
“Os nossos resultados aqui parecem sugerir que o voo só evoluiu uma vez nos dinossauros, mas temos de realmente reconhecer que a nossa compreensão do voo nos dinossauros está apenas a começar e provavelmente ainda estamos a perder algumas das fases iniciais da evolução das asas emplumadas.”
Implicações mais amplas
“Nosso estudo, que combina dados paleontológicos baseados em fósseis de espécies extintas com informações de aves que vivem hoje, fornece insights interessantes sobre penas e plumagem – uma das novidades evolutivas mais interessantes entre os vertebrados”, disse Kiat.
“Assim, ajuda-nos a conhecer a evolução destes dinossauros e destaca a importância de integrar conhecimentos de diferentes fontes para uma melhor compreensão dos processos evolutivos.”
O’Connor observou que os dinossauros terópodes, incluindo os pássaros, são uma das linhagens de vertebrados de maior sucesso em nosso planeta.
“Uma das razões do sucesso deles é a fuga. Uma das outras razões são provavelmente as penas, porque existem estruturas muito versáteis. Portanto, qualquer informação que possa nos ajudar a entender como essas duas características importantes co-evoluíram e que levaram a esse enorme sucesso é realmente importante.”
O estudo está publicado na revista Anais da Academia Nacional de Ciências.
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