Dinossauros também evoluíram asas de morcego e batiam passivamente as asas

Dois novos estudo jogaram luz no processo de evolução de voo nos dinossauros terópodes (bípedes), estes os quais eventualmente deram origem às aves. O primeiro estudo, publicado na PLOS Computational Biology (1), mostrou que antes de evoluírem a habilidade de voar, os dinossauros terópodes podem ter começado a bater suas asas como um efeito passivo do ato de correr no solo. Já o segundo estudo, publicado na Nature (1), descreveu uma nova espécie de dinossauro terópode a partir de fósseis datados em 163 milhões de anos que possuía asas com tecidos membranosos associados a penas, similar às asas dos morcegos.

- Continua após o anúncio -

Como já deve ser de amplo conhecimento do público, os dinossauros terópodes, como os famosos Tiranossauros e Velociraptores, eram encharcados de penas e, eventualmente, durante a evolução desses répteis, asas similares àquelas das aves modernas emergiram, com subsequente aquisição de voo. No entanto, como exatamente apareceu a utilização dessas asas para o voo? Planar como um primeiro passo - assim como vemos com várias espécies de mamíferos e répteis atuais -, à primeira vista, parece ser uma boa opção, porém, evidências acumuladas nos últimos anos, especialmente via análise de fósseis, indicam que o bater ativo de asas surgiu nos dinossauros (3) sem uma fase planadora intermediária.

----------
(3) Apenas reforçando mais uma vez, os Pterossauros não eram dinossauros e muito menos possuíam penas, sendo répteis voadores de uma linhagem distinta. Para saber mais, acesse o artigo: Os Pterossauros eram dinossauros?
-----------

Para solucionar esse mistério - o qual figura como um dos mais controversos debates da Paleontologia -, um grupo de pesquisadores Chineses estudaram o dinossauro Caudipteryx, o gênero mais primitivo de dinossauro não-voador conhecido que possuía proto-asas com penas. Esse réptil bípede possuía cerca de 5 kg e corria até 8 metros por segundo (m/s), de acordo com análises anatômicas e biomecânicas dos fósseis associados.

Na primeira fase do estudo, os pesquisadores utilizaram modelos matemáticos para analisar os efeitos mecânicos da corrida bípede em várias partes do corpo do Caudipteryx. Os cálculos revelaram que correr a velocidades entre 2,5 e 5,8 m/s é capaz de criar vibrações forçadas suficientes para fazer as asas desse dinossauro baterem de forma passiva, e relativamente do mesmo modo como uma ave bate as asas para levantar voo.

Na segunda parte do estudo, os pesquisadores levaram os cálculos teóricos para o mundo prático. Para isso, eles construíram um robô de dimensões idênticas aos fósseis encontrados do Caudipteryx, e que poderia correr em diferentes velocidades. De fato, foi confirmado: a corrida levava ao movimento de bater das asas. Para reforçar o achado, os pesquisadores também anexaram asas artificiais simulando àquelas do Caudipteryx em reais avestruzes e, novamente, encontraram que quando essas aves corriam, as asas passivamente começavam a bater, e com asas mais longas e mais largas fornecendo uma maior força de levantamento para o voo.

Em outras palavras, o que o novo estudo encontrou foi que o bater de asas ativo para o voo muito provavelmente evoluiu de forma natural e passiva à medida que os dinossauros terópodes corriam pelo solo em busca de comida (caçando) ou fugindo de predadores.

- Continua após o anúncio -

Já no segundo estudo, os pesquisadores reforçaram a hipótese de que próximo da origem do voo entre os dinossauros terópodes, houve uma expressiva variação nos tipos de estruturas de asas, espelhando as variações vistas em linhagens de vertebrados que evoluíram o voo de forma independente, como os morcegos e os pterossauros. Nesse caso, os pesquisadores - do Instituto de Paleontologia e Paleoantropologia dos Vertebrada, da Academia Chinesa de Ciências - descreveram e analisaram um fóssil bem preservado de uma nova espécie da família Scansoriopterygidae do período Jurássico Superior - datada em cerca de 163 milhões de anos atrás - que possuía asas com penas e tecido membranoso, similar aos morcegos.

Nomeada de Ambopteryx longibrachium, a nova espécie possui características anatômicas bem distintas de outros dinossauros terópodes não-aviários em termos de proporções corporais, particularmente os membros dianteiros (onde a estranha asa se encontra). E suas asas membranosas corroboram a mesma estrutura também encontrada em outro parente evolutivo próximo do gênero Ambopteryx, o previamente descrito Yi qi. Ao contrário de outros terópodes aviários voadores, incluindo dinossauros (Paraves) e principalmente as aves, essas duas espécies possuem asas membranosas suportadas por um osso do pulso similar a uma vara, o qual está presente em pterossauros e em esquilos-voadores (mamíferos que planam), indicando uma evolução convergente.

Até a descoberta do Yi qi em 2015, esse tipo de estrutura para as asas era completamente desconhecido entre os dinossauros terópodes. Aliás, devido ao estado incompleto de conservação dos fósseis do Yi qi e ao fato dele ser o único até então do grupo Dinosauria com esse tipo de asa, a natureza membranosa dessas últimas era controversa. O novo achado vem para colocar fim ao debate, especialmente porque o fóssil do A. longibrachium preservou as asas membranosas e inteiramente os ossos do pulso.

Nesse sentido, fica claro que a linhagem da família Scansoriopteygidae divergiu daquela levando aos dinossauros aviários, com ambas alcançando a capacidade de voo de forma paralela e com o auxílio de estruturas morfológicas bem distintas. Entre as diferenças morfológicas, uma outra marcante nos integrantes dos gêneros Ambopteryx e Yi é o alongamento dos membros dianteiros (para a formação de asas mais eficientes para o voo) através do alongamento do úmero e da ulna, sendo que nas aves e nos outros terópodes não pertencentes à família Scansorioptygidae isso ocorreu via alongamento dos metacarpais.

Pelo que tudo indica até o momento, essas asas membranosas com curtos metacarpais não persistiram além do Cretáceo, com seus representantes sendo extintos junto aos outros dinossauros. Fica sugerido, portanto, que essa forma de voar pelos terópodes não-aviários terminou em fracasso frente aos terópodes aviários, estes os quais também parecem ter evoluído duas formas distintas de voo antes da emergência das aves modernas.


(1) Publicação do estudo: PLOScb

(2) Publicação do estudo: Nature