Convergência profunda

Ictiossauros são répteis marinhos extintos que, assim como golfinhos, possuem ancestrais terrestres. Em ambos os grupos, a adaptação à vida oceânica levou à evolução de um corpo hidrodinâmico, com pescoço curto e patas modificadas em nadadeiras. A comparação entre golfinhos e ictiossauros é usada frequentemente como exemplo de convergência evolutiva, que é o nome dado ao processo através do qual estruturas similares evoluem em espécies distantes com modos de vida parecidos.

Vários fósseis completos de ictiossauros foram encontrados na Inglaterra durante o século XIX, alimentando discussões darwinianas e anti-darwinianas (Figura 1). No final do século XIX, novos fósseis encontrados em Holzmaden, no sul da Alemanha, mostraram que a convergência entre golfinhos e ictiossauros era ainda mais profunda. Esses fósseis, excepcionalmente bem preservados, conservavam, além do esqueleto, as silhuetas dos corpos mostrando a presença de nadadeira caudal lobada e de nadadeira dorsal, tal qual um tubarão ou golfinho (na foto acima, um fóssil de Stenopterygius, comparado a um tubarão-branco). Alguns dos fósseis encontrados em Holzmaden eram fêmeas grávidas, mostrando que ictiossauros davam à luz no mar, e que os filhotes nasciam com o rabo primeiro, uma adaptação para evitar afogamento, tal qual os cetáceos modernos.

Ichthyosaurs_attending_a_lecture_on_fossilised_human_remains_Wellcome_V0001518.jpg
Figura 1: Desenho de Sir Henry de la Bèche (1930): “Ictiossauros assistindo uma aula sobre restos humanos fossilizados”. Ainda não se conheciam fósseis com nadadeira dorsal e nadadeira caudal lobada e os ictiossauros eram retratados como lagartos aquáticos.

Mas havia mais convergência. Semana passada, cientistas de diferentes países publicaram a reanálise de um fóssil de Stenopterygius ichthyosaur, um ictiossauro encontrado em Holzmaden com vestígios da pele e da derme. Usando técnicas modernas de química e microscopia, os cientistas mostraram a presença de células pigmentadas distribuídas de forma homogênea na parte dorsal do corpo, mas ausentes na região da barriga, formando um padrão que é comum em muitas espécies marinhas modernas: dorso escuro e ventre claro. Este padrão, chamado de “contra-sombra” (countershading), famoso nos pinguins, funciona como camuflagem quando visto de baixo contra a luz do céu e quando visto de cima contra a escuridão do mar. Também se considera que ajuda na termorregulação e absorção de raios ultravioletas.

A análise mostrou ainda que a pele era lisa, sem escamas, lembrando a pele de uma tartaruga-de-couro, a maior e mais oceânica das tartarugas modernas. A pele lisa diminui a resistência, melhorando a eficiência hidrodinâmica. Golfinhos e focas adultas, por exemplo, praticamente não possuem pelos.

O achado mais significativo, no entanto, estava debaixo da pele. O isolamento térmico é um problema crítico para animais aquáticos, pois o calor se dissipa mais facilmente na água do que no ar. Alguns mamíferos marinhos modernos, como lontras e lobos-do mar, utilizam uma pelagem muito densa como isolante. Espécies sem pelos, como golfinhos e focas, utilizam uma grossa camada de gordura ao redor do corpo, chamada de blubber em inglês, como um isolante térmico ainda mais eficiente. A gordura é tão abundante que, antes da produção industrial de petróleo, foi a principal fonte de óleo combustível usada pela humanidade (Figura 2).

Debaixo da pele de Stenopterygius ichthyosaur, os pesquisadores encontraram remanescentes de um tecido similar ao blubber. Nas espécies modernas, a camada de blubber é usada também como reserva de energia e para aumentar a flutuabilidade. Mas sua principal função é permitir a manutenção da temperatura constante e acima da temperatura ambiental. Quer dizer, permite que os animais sejam homeotérmicos mesmo em ambientes tão adversos quanto os mares polares.

foca.jpg
Figura 2: (A) Um corte de uma foca mostrando a densa camada de blubber (b) ao redor do abdômen; (B) Vestígios de blubber identificados por microscopia usando diferentes tipos de iluminação em Stenopterygius ichthyosaur.

Atualmente, mamíferos e aves são os únicos vertebrados homeotérmicos, tendo adquirido esta característica independentemente. A presença de blubber em ictiossauros é um forte indício de que eles também eram capazes de regular sua temperatura, como sugerido em estudos anteriores que analisaram isótopos de oxigênio. A convergência entre ictiossauros e golfinhos, portanto, vai além da forma do corpo e nadadeiras. Estaria também na fisiologia e nas possibilidades migratórias e ecológicas que só um metabolismo homeotérmico permite.

João Francisco Botelho (PUC de Chile)

PARA SABER MAIS:

Bernard A, Lécuyer C, Vincent P, Amiot R, Bardet N, Buffetaut E, et al. Regulation of Body Temperature by Some Mesozoic Marine Reptiles. Science. 2010;328(5984):1379-82.

Lindgren J, Sjövall P, Thiel V, Zheng W, Ito S, Wakamatsu K, et al. Soft-tissue evidence for homeothermy and crypsis in a Jurassic ichthyosaur. Nature. 2018.

Lingham-Soliar T. Convergence in Thunniform Anatomy in Lamnid Sharks and Jurassic Ichthyosaurs. Integr Comp Biol. 2016;56(6):1323-36

Foto de abertura: Tubarão-branco e Stenopterygius sp., um fossil de Holzmaden.

Deixe um comentário

Preencha os seus dados abaixo ou clique em um ícone para log in:

Logotipo do WordPress.com

Você está comentando utilizando sua conta WordPress.com. Sair /  Alterar )

Foto do Google+

Você está comentando utilizando sua conta Google+. Sair /  Alterar )

Imagem do Twitter

Você está comentando utilizando sua conta Twitter. Sair /  Alterar )

Foto do Facebook

Você está comentando utilizando sua conta Facebook. Sair /  Alterar )

Conectando a %s

Este site utiliza o Akismet para reduzir spam. Saiba como seus dados em comentários são processados.