Jóias da Evolução: Registros Fósseis 3

3 A origem das penas 

Uma das objeções à teoria da evolução de Charles Darwin era a ausência de 'formas transicionais' no registro fóssil - formas que ilustrassem a evolução em ação, de um grande grupo de animais para outro. Entretanto, quase um ano após a publicação de Origem das Espécies, uma pena isolada foi achada no Jurássico Superior do calcário litográfico de Solnhofen (com idade de cerca de 150 milhões de anos), na Bavária. Em seguida, em 1861, foi encontrado o primeiro fóssil de Archaeopteryx, uma criatura com muitas características reptilianas primitivas, tais como dentes e uma longa cauda óssea, mas com asas e penas de voo, exatamente como uma ave. 

Embora o Archaeopteryx fosse comumente visto como a primeira ave conhecida, muitos suspeitaram que ele fosse melhor descrito como um dinossauro com penas. Thomas Henry Huxley, colega e amigo de Darwin, discutiu a possível ligação evolutiva entre dinossauros e aves, e paleontólogos especularam, talvez com ousadia, que dinossauros com penas poderiam ser achados um dia. 

De todos os animais, estamos mais familiarizados com os tetrápodos - eles são vertebrados (têm coluna vertebral) e vivem sobre a terra. Incluem-se nisso humanos, quase todos os animais domésticos e a maioria dos animais selvagens que uma criança reconheceria imediatamente: mamíferos, aves, anfíbios e répteis. A vasta maioria dos vertebrados, entretanto, não é de tetrápodos, mas de peixes. Há mais tipos de peixes, na verdade, que todas as espécies de tetrápodos somadas. De fato, pela lente da evolução, os tetrápodos são apenas mais um ramo da árvore genealógica dos peixes, um ramo cujos membros são adaptados para a vida fora da água. 

A primeira transição da água para a terra aconteceu há mais de 360 milhões de anos. Foi uma das transições que necessitou de algumas das maiores mudanças já feitas na história da vida. Como nadadeiras se tornaram pernas? E como as criaturas transicionais lidaram com as formidáveis exigências da vida terrestre, da secura do ambiente à esmagadora gravidade? 

Pensava-se que os primeiros terrícolas foram peixes que se encalhavam e evoluíram de modo a passar mais e mais tempo em terra firme, voltando à água para se reproduzirem. Ao longo dos últimos 20 anos, paleontólogos desenterraram fósseis que viraram essa ideia de cabeça para baixo. Os tetrápodos mais antigos, tais como o Acanthostega da Groenlândia oriental de cerca de 365 milhões de anos atrás, tinham pernas completamente formadas, com dedos, mas retiveram brânquias internas que se secariam facilmente se fossem expostas por muito tempo ao ar. Os peixes evoluíram pernas muito tempo antes de subirem à terra. Os tetrápodos mais antigos passaram a maior parte de sua evolução no ambiente aquático mais clemente. Subir à terra parece ter sido a última etapa. 

Os pesquisadores suspeitam que os ancestrais dos tetrápodos eram criaturas chamadas elpistostegídeos. Esses peixes grandes, carnívoros de água rasa, se pareceriam bastante (até no comportamento) com jacarés ou salamandras gigantes. Eles aparentavam ser tetrápodos em muitos aspectos, exceto pelas nadadeiras que ainda tinham. Até recentemente, os elpistostegídeos eram conhecidos apenas por pequenos fragmentos de fósseis pobremente preservados, então foi difícil completar um esboço de como eles eram. 

De poucos anos atrás até aqui, várias descobertas na ilha Ellesmere na região de Nunavut no norte do Canadá mudaram tudo isso. Em 2006, Edward Daeschler e seus colaboradores descreveram fósseis espetacularmente bem preservados de um elpistostegídeo conhecido como Tiktaalik, que nos permite reconstruir uma boa imagem de um predador aquático com similaridades distintas com os tetrápodos - de seu pescoço flexível à sua estrutura de barbatana semelhante a um membro. 

A descoberta e a análise exaustiva do Tiktaalik iluminam a etapa anterior à evolução dos tetrápodos, e mostram como o registro fóssil é uma caixa de surpresas, embora as surpresas sejam completamente compatíveis com o pensamento evolutivo. 

Nos anos 80 [do século XX], depósitos do período do Cretáceo Inferior (cerca de 125 milhões de anos atrás) na província de Liaoning no norte da China sustentaram essas especulações da forma mais dramática, com descobertas de aves primitivas em abundância - junto com dinossauros com penas e com plumagem semelhante e penas. Começando com a descoberta do pequeno terópode Sinosauropteryx por Pei-ji Chen e colaboradores, do Instituto Nanjing de Geologia e Paleontologia da China, uma variedade de formas cobertas por penas foram encontradas em seguida. Muitos desses dinossauros com penas não podiam possivelmente voar, mostrando que as penas evoluíram primeiramente por outras razões que não o voo, possivelmente para displays sexuais [como faz o pavão] ou isolamento térmico, por exemplo. Em 2008, Fucheng Zhang e seus colegas da Academia Chinesa de Ciências em Pequim anunciaram a bizarra criatura Epidexipteryx, um pequeno dinossauro coberto por uma plumagem macia e dotado de quatro longas plumas em sua cauda. Os paleontólogos agora começam a pensar que suas especulações não eram ousadas o bastante, e que as penas eram na verdade bem comuns nos dinossauros. 

A descoberta de dinossauros com penas não só apoiou a ideia das formas transicionais, como também mostrou que a evolução tem maneiras de fazer surgir uma fascinante variedade de soluções quando não fazíamos nem ideia de que havia problemas. O voo pode ter sido nada mais que uma oportunidade adicional que se apresentou a criaturas já revestidas por penas. 

Referências
Chen, P.-J., Dong, Z.-M. & Zhen, S.-N. Nature 391, 147–152 (1998).
Zhang, F., Zhou, Z., Xu, X., Wang, X. & Sullivan, C. Nature 455, 1105–1008 (2008).
Recursos adicionais
Gee, H. (ed.) Rise of the Dragon (Univ. Chicago Press, 2001).
Chiappe, L. Glorified dinosaurs (Wiley-Liss, 2007).
Gee, H. & Rey, L. V. A Field Guide to Dinosaurs (Barron’s Educational, 2003).