Quando um fóssil preserva o corpo completo de um animal em posição de morte, observá-lo é como ver um instantâneo no tempo. Existem vários fósseis assim do Archaeopteryx – a ave mais antiga conhecida – e agora, um espécime notável que esteve inacessível aos cientistas por décadas está oferecendo evidências inéditas sobre a capacidade de voo da primeira ave.
Os pesquisadores há muito se perguntavam como o Archaeopteryx alçou voo enquanto a maioria de seus primos dinossauros emplumados nunca deixou o solo, e alguns argumentavam que o Archaeopteryx era provavelmente mais um planador do que um verdadeiro voador. Os primeiros fósseis desta maravilha alada do Jurássico foram encontrados no sul da Alemanha há mais de 160 anos e têm cerca de 150 milhões de anos; até hoje apenas 14 fósseis foram descobertos. Mas colecionadores particulares adquiriram algumas dessas raridades, isolando os fósseis do estudo científico e prejudicando as investigações sobre este momento crucial na evolução das aves.
Um desses fósseis foi recentemente adquirido pelo Museu Field de História Natural de Chicago e forneceu respostas à antiga questão sobre o voo do Archaeopteryx. Os pesquisadores publicaram uma descrição do espécime do tamanho de um pombo na revista Nature em 14 de maio, relatando que a luz ultravioleta (UV) e tomografias computadorizadas (TC) revelaram tecidos moles e estruturas nunca antes vistas nesta ave antiga. As descobertas incluíram penas indicando que o Archaeopteryx podia realizar voo ativo.
Enquanto a maioria dos espécimes fósseis de Archaeopteryx “está incompleta e esmagada”, este fóssil estava faltando apenas um dígito e permaneceu não achatado pelo tempo, disse a autora principal do estudo, Jingmai O”Connor, paleontóloga e curadora associada de répteis fósseis do Museu Field. “Os ossos estão extraordinariamente preservados em 3D; você realmente não vê isso em todos os outros espécimes”, disse O’Connor à CNN. “Também temos mais tecidos moles fossilizados associados ao nosso espécime do que vimos em qualquer outro indivíduo.”
Penas para voar
Os preparadores de fósseis do Museu Field e coautores do estudo, Akiko Shinya e Constance Van Beek, trabalharam no espécime por mais de um ano. Eles passaram centenas de horas escaneando e modelando as posições dos ossos em três dimensões; removendo fragmentos de calcário; e usando luz UV para iluminar os limites entre o tecido mole mineralizado e a matriz rochosa.
Sua preparação – um processo que levou cerca de 1.600 horas no total, estimou O”Connor – valeu a pena. Os pesquisadores detectaram a primeira evidência no Archaeopteryx de um grupo de penas de voo chamadas terciárias, que crescem ao longo do úmero entre o cotovelo e o corpo e são um componente importante de todo voo ativo em aves modernas. Desde os anos 1980, os cientistas têm teorizado que o Archaeopteryx tinha terciárias devido ao comprimento de seu úmero, disse O’Connor. Mas esta é a primeira vez que tais penas foram encontradas em um fóssil de Archaeopteryx.
As surpresas não pararam por aí. Formas alongadas de escamas nas almofadas dos dedos sugeriram que o Archaeopteryx passava tempo forrageando no solo, como fazem os pombos e as pombas modernas. E os ossos no teto de sua boca forneceram pistas sobre a evolução de uma característica do crânio nas aves chamada cinese craniana, o movimento independente dos ossos do crânio em relação uns aos outros. Esta característica dá às aves mais flexibilidade no uso de seus bicos.
“Foi um ‘Uau!’ atrás do outro”, disse O’Connor.
A descoberta de terciárias em particular “é um achado extraordinário porque sugere que o Archaeopteryx realmente podia voar”, disse Susan Chapman, professora associada no departamento de ciências biológicas da Universidade Clemson na Carolina do Sul. Chapman, que não esteve envolvida na pesquisa, estuda a evolução das aves usando paleontologia e biologia do desenvolvimento.
“Os preparadores do Archaeopteryx de Chicago fizeram um trabalho excepcional na preservação não apenas da estrutura óssea, mas também das impressões de tecidos moles”, disse Chapman à CNN por e-mail.
“Devido ao seu cuidado, este espécime quase completo fornece insights nunca antes compreendidos sobre este fóssil de transição de dinossauros terópodes para aves.”
No entanto, o Archaeopteryx provavelmente só podia voar por curtas distâncias, ela acrescentou. Apesar de possuir penas terciárias, faltavam-lhe certas adaptações para o voo motorizado vistas em aves modernas, como músculos especializados para voo e uma extensão do osso esterno chamada quilha para ancorar esses músculos, disse Chapman.
Um ponto de viragem evolutivo
O museu adquiriu este espécime de Archaeopteryx em 2022 e, na época, o presidente e CEO do museu, Julian Siggers, o chamou de “a aquisição fóssil mais significativa do Museu Field desde SUE, o T. rex, foi destruído”.
Como elo entre os dinossauros terópodes não aviários e a linhagem que produziu todas as aves modernas, a importância evolutiva do Archaeopteryx era inquestionável. Mas, de certa forma, o museu estava fazendo uma grande aposta nesse fóssil específico, segundo O”Connor. Ele estava em mãos particulares desde 1990, e sua condição era desconhecida. Quando chegou ao museu, os cientistas não sabiam o que esperar, disse O’Connor.
“Quando descobri que iríamos adquirir um Archaeopteryx, nunca imaginei, nem nos meus sonhos mais loucos, que acabaríamos com um espécime tão espetacular”, disse O”Connor. “Esta é uma das transições macroevolutivas mais importantes na história da vida na Terra, porque isso dá origem ao grupo de dinossauros que não apenas sobrevive à extinção em massa do fim do Cretáceo, mas depois se torna o grupo mais diverso de vertebrados terrestres em nosso planeta hoje. Então, este é um momento muito, muito importante na evolução”.
A importância de tais espécimes ressalta por que o acesso científico deve ser priorizado sobre a coleção particular de fósseis, acrescentou Chapman. Quando os fósseis são vendidos para lucro e exibição privada em vez de estudo, “sua preparação é frequentemente precária, perdendo assim estruturas de tecidos moles insubstituíveis”, disse ela. “Além disso, o valor de tais espécimes para a compreensão da evolução pela humanidade é perdido por décadas”.
O Archaeopteryx de Chicago provavelmente preserva muitos outros detalhes importantes sobre a evolução das aves, acrescentou O”Connor. Com uma abundância de dados já coletados do fóssil e análise ainda em andamento, sua história completa ainda está para ser contada.
“Haverá muito mais por vir”, disse ela. “Espero que todos achem tão emocionante quanto eu”.
Pesquisadores encontram fóssil que viveu há 500 milhões de anos
Este conteúdo foi originalmente publicado em Fóssil raro revela segredos do voo da primeira ave conhecida no site CNN Brasil.