Ossos ocos que permitiram gigantismo de dinossauros evoluíram pelo menos três vezes de forma independente

Figura 1. Gnathovorax cabreirai foi um herrerasaurídeo, linhagem extinta pouco depois do período em que viveu. Foi descoberto em São João do Polêsine (RS). Assim como as outras duas espécies analisadas no estudo, não tinha evidências de sacos aéreos (ilustração: Márcio Castro)

André Julião | Agência FAPESP – Dinossauros do tamanho de ônibus não seriam possíveis se seus ossos fossem como os dos humanos, densos e pesados, e não como das aves atuais, que são ocos por abrigarem estruturas conhecidas como sacos aéreos.

O surgimento desses espaços dentro dos ossos, que dão menor densidade e mais leveza para o esqueleto, parece ter sido tão vantajoso que aconteceu pelo menos três vezes ao longo da evolução dos dinossauros e pterossauros (“répteis” voadores) (!), revela estudo apoiado pela FAPESP e publicado na revista Scientific Reports.

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“Ossos menos densos e com mais ar trouxeram aos dinossauros e aos pterossauros [e ainda trazem para as aves] mais oxigênio circulando no sangue, além de maior agilidade para caçar, fugir e lutar, ou mesmo para voar. Não só gastavam menos energia, como resfriavam o corpo com mais eficiência”, resume Tito Aureliano, primeiro autor do estudo – fruto de sua pesquisa de doutorado conduzida no Instituto de Geociências da Universidade Estadual de Campinas (IG-Unicamp).

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Aureliano analisou ossos fossilizados de três espécies brasileiras do Período Triássico Tardio (cerca de 233 milhões de anos atrás), quando os dinossauros surgiram na Terra. Todas foram encontradas no Rio Grande do Sul nas últimas décadas. Conhecer a fundo indivíduos de grupos evolutivos distintos, de um período tão inicial na evolução desses animais, permite saber quando surgiram determinadas características.

No caso, os pesquisadores buscavam sinais da presença de sacos aéreos, bastante conhecidos em espécies mais recentes na escala do tempo geológico (e mais estudadas), como o tiranossauro ou o velociraptor, por exemplo. E ainda presentes nas aves atuais. Os sacos aéreos se espalham por todo o corpo, mas seguem a coluna vertebral, com espaços nos ossos que abrigam porções deles.

Usando tomografia computadorizada, que possibilita visualizar a estrutura interna de fósseis, os pesquisadores encontraram apenas pequenas passagens nas vértebras e conseguiram avaliar os pontos por onde passavam veias e artérias, a medula espinhal e onde se fixavam músculos e tendões. Nenhuma delas capaz de abrigar sacos respiratórios que fluíam ar continuamente.

“O Triássico era muito quente e seco. O que hoje é o Rio Grande do Sul ficava longe do mar, no centro do grande continente Pangeia. Com isso, uma maior circulação de oxigênio no sangue, capaz de resfriar o corpo com mais eficiência, foi certamente uma vantagem bem-vinda, adquirida pelo menos três vezes de forma independente”, conta Fresia Ricardi Branco, professora do IG-Unicamp e coordenadora do estudo, que integra um projeto apoiado pela FAPESP.

Dinos gaúchos

As três espécies que tiveram os fósseis analisados foram encontradas na Região da Quarta Colônia, perto de Santa Maria, no interior do Rio Grande do Sul, entre 2011 e 2019, por pesquisadores da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). Alguns deles também assinam o trabalho publicado agora.

As espécies analisadas foram Buriolestes schultzi e Pampadromaeus barberenai, dos sauropodomorfos, grupo que mais tarde abrigaria os dinossauros pescoçudos. O outro dinossauro analisado foi o Gnathovorax cabreirai, um herrerasaurídeo, linhagem extinta pouco depois do período em que viveu.

Figura 2. Uma das três espécies que tiveram os ossos analisados no estudo, o Buriolestes schultzi, apesar de carnívoro, é um sauropodomorfo, do grupo que deu origem aos gigantes pescoçudos herbívoros. Foi descoberto em 2016 em São João do Polêsine, no Rio Grande do Sul (ilustração: Márcio Castro)

Figura 3. Pampadromaeus barberenai é outra espécie analisada. Descoberta em 2011, em Agudo (RS), era corredor e tinha cerca de 50 centímetros de altura, 120 de comprimento e em torno de 15 quilos. (ilustração: Márcio Castro)

Um estudo publicado em 2021 por pesquisadores da África do Sul, Reino Unido, Estados Unidos e Canadá já havia mostrado que outra linhagem de dinossauros, os Ornithischia, surgida provavelmente depois, no Jurássico (entre 201 milhões e 145 milhões de anos atrás), também não tinha estruturas que pudessem abrigar os sacos aéreos.

As evidências somadas desse grupo, os Ornithischia, conhecido pelos Triceratops, com os outros dois analisados agora (sauropodomorfos e herrerasaurídeos), mostram que a presença dos sacos aéreos ocorreu de forma independente entre os grupos.

“Mostram que nenhum ancestral comum deles tinha essa característica. Os três grupos que possuem sacos aéreos, portanto, chegaram a esse mesmo traço de forma independente”, conclui Aureliano.

Os outros grupos que possuíram sacos aéreos foram os pterossauros, grupo dos “répteis” voadores como os pterodáctilos; os terópodes (tiranossauro e velociraptor), que incluem as aves atuais, e os saurópodes, os herbívoros pescoçudos.

Apesar de serem descendentes do Buriolestes schultzi e do Pampadromaeus barberenai, na linhagem dos dinossauros pescoçudos, os ossos ocos só surgiram depois, ainda não se sabe exatamente quando.

“Os dinossauros mais antigos do mundo estão na América do Sul e só foram descobertos nas últimas duas décadas. É preciso continuar a realizar esse tipo de pesquisa, que mostra como os organismos dominantes do período lidaram com um clima muito mais quente do que o atual”, encerra Ricardi Branco.

O artigo The absence of an invasive air sac system in the earliest dinosaurs suggests multiple origins of vertebral pneumaticity pode ser lido em: www.nature.com/articles/s41598-022-25067-8.

> Este texto foi originalmente publicado por Agência FAPESP de acordo com a licença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Leia o original aqui.