Fósseis de Illinois em Mazon Creek reescrevem a evolução dos tetrápodes sem metamorfose

Durante mais de um século, a história de como os animais deram os primeiros passos em terra firme parecia seguir um guião simples e bem arrumado: os peixes originaram criaturas semelhantes a anfíbios e, a partir delas, surgiram depois répteis e mamíferos.

Esse guião da evolução dos tetrápodes incluía uma fase de girino e uma metamorfose muito parecida com a que as rãs ainda atravessam hoje. Agora, um conjunto de fósseis minúsculos encontrados em Illinois vem desfazer por completo essa ideia.

Um fóssil de tetrápode que passou despercebido

Tudo começou com um único exemplar que ninguém conseguia explicar. Durante muito tempo, esteve guardado numa colecção de museu, sem identificação e a causar perplexidade.

“Vi pela primeira vez o fóssil de um embolómero bebé há cerca de dez anos, quando estava a fazer o meu doutoramento”, contou Arjan Mann, coautor principal do novo estudo.

“Está nas colecções do Museu Field e o curador de tetrápodes da altura, John Bolt, tirou-o de uma gaveta e mostrou-mo quando eu estava de visita.”

“Na altura, ainda não tinha sido identificado como um embolómero, mas fiquei imediatamente fascinado e o John emprestou-me o fóssil para o estudar”, explicou Mann.

Mistério de uma década, finalmente resolvido

Mann e o outro coautor principal, Jason Pardo, investigador associado no Museu Field, passaram a década seguinte a tentar perceber o que tinham em mãos. Quando as dúvidas começaram, ambos eram doutorandos no Canadá.

“Tivemos imensas conversas ao longo desta década sobre que raio era isto”, disse Mann. “Todas as noites andávamos nisto, de um lado para o outro, a dizer: ‘O que é esta característica? O que poderá ser este animal?’”

A confirmação da identidade só chegou depois de análises com microscopia electrónica de varrimento, realizadas no Museu Canadiano da Natureza. Mas, assim que a pergunta inicial ficou respondida, abriu-se outra - muito maior.

A narrativa dos manuais

A maioria de nós aprendeu na escola uma versão limpa e linear da evolução. Pardo diz que essa versão já não se sustenta.

“Quando muitos de nós andavam no secundário, ensinaram-nos esta história simplificada da evolução: que alguns peixes evoluíram para anfíbios, e alguns desses anfíbios evoluíram para répteis, e alguns desses répteis evoluíram para mamíferos”, descreveu Pardo.

“E o nosso estudo mostra que esta premissa de base - a de que os primeiros vertebrados com quatro membros cresciam como anfíbios - está errada.”

Para além do jovem embolómero do Museu Field, o trabalho apoia-se em dezenas de fósseis provenientes de um único local em Illinois, conhecido como Mazon Creek. Em conjunto, estes achados registam a lenta transição de peixe para animal de quatro membros.

Sem metamorfose nos primeiros tetrápodes

Os embolómeros eram predadores com aspecto semelhante ao de crocodilos, que dominaram rios, lagos e pântanos entre 350 e 280 milhões de anos atrás.

Os adultos podiam ultrapassar os 3 metros de comprimento, mas os fósseis mais importantes deste estudo eram de bebés, com apenas alguns centímetros, prestes a eclodir dos ovos.

Os cientistas esperavam que estes juvenis se parecessem com girinos. Afinal, supunha-se que um tetrápode primitivo começaria a vida como um nadador com guelras externas e franjadas, passando depois por uma metamorfose até atingir a forma adulta.

Sem fase de girino

O embolómero bebé não seguiu esse modelo. À medida que se desenvolvia, formou membros, mas nunca exibiu as guelras externas típicas de um verdadeiro girino de anfíbio.

Um segundo embolómero, ainda mais pequeno e também analisado pela equipa, apontou na mesma direcção - tal como outros fósseis de bebés de parentes próximos dos tetrápodes. Mesmo quando estas larvas mudavam bastante até chegarem à idade adulta, nenhuma evidenciava uma metamorfose anfíbia propriamente dita.

Crescer como nós

“Analisámos várias espécies diferentes que representam linhagens distintas na transição de peixes para tetrápodes e o que encontrámos foi que nenhuma delas tem algo que se pareça minimamente com um girino. E, se não há girino, então não há metamorfose”, afirmou Pardo.

“Os ciclos de vida destes tetrápodes primitivos parecem-se mais com os nossos, ou com os dos peixes, do que com os dos anfíbios.”

Os bebés eclodiam já com um aspecto de versões em miniatura dos pais. Este detalhe, aparentemente simples, tem um peso enorme para toda a árvore evolutiva dos tetrápodes.

A metamorfose não levou os tetrápodes para terra

Se estes animais não passavam por uma fase de girino, então répteis e mamíferos não descendem de antepassados semelhantes a anfíbios. A via há muito aceite para a passagem da água para a terra perde, de repente, o seu mecanismo central.

Segundo Pardo, o estudo sugere que a metamorfose não foi a ferramenta que permitiu a transição do meio aquático para o terrestre.

“Mostra como peixes muito semelhantes a tetrápodes, que viviam há cerca de 308 milhões de anos, não precisaram de desenvolver uma fase de girino para conquistar a terra, como alguns cientistas defendiam anteriormente”, disse.

O local de Mazon Creek

Todos estes fósseis vieram de Mazon Creek, um depósito extraordinário no norte de Illinois. O local conserva tecidos moles e restos minúsculos e frágeis que, quase sempre, se perdem noutros sítios.

“Esta é a primeira vez que temos animais recém-eclodidos tão, tão antigos. Esta descoberta é um verdadeiro testemunho do poder de Mazon Creek, o local de onde vieram estes fósseis”, afirmou Mann.

“Fica a cerca de uma hora de carro a sudoeste de Chicago e é um dos melhores locais fossilíferos do mundo, especialmente para tecidos moles e fósseis delicados e pequenos como estes bebés de tetrápodes. Os fósseis de Mazon Creek são cápsulas do tempo que capturam o impossível.”

Ajuda de cientistas cidadãos

O trabalho não dependeu apenas de investigadores profissionais. Muitos dos exemplares centrais do artigo chegaram através de coleccionadores amadores e voluntários locais.

“Cada exemplar deste artigo resultou de um esforço conjunto com o Clube de Ciências da Terra do Norte de Illinois, a Fundação Lauer para a Paleontologia, Ciência e Educação e o Museu Field. Não conseguiríamos ter feito isto sem a ajuda de muitos cientistas, incluindo cientistas cidadãos e voluntários”, confirmou Mann.

Os fósseis que reescreveram um século de biologia foram encontrados por pessoas comuns, com olho atento. A sua persistência transformou algumas rochas de Illinois num novo capítulo da história evolutiva.