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10 de junho de 2019

Abraço de Dinossauro

Blue, a Velociraptor do filme Jurassic World


Por Cibele Martins Pinho




“Alegações extraordinárias exigem evidências extraordinárias”
Carl Sagan






Imagem representativa da diversidade do tamanho corporal entre os dinossauros | Autoria desconhecida

Os dinossauros surgiram na Terra há aproximadamente 230 milhões de anos e foram os seres dominantes por aproximadamente 150 milhões de anos, até seu desaparecimento. Mas afinal quem eram esses enormes animais que habitavam a nossa Terra? Qual seria a verdadeira forma corporal e fisiológica dos dinossauros? E podemos mesmo chegar a alguma verdade sobre esses animais? Tudo que sabemos sobre eles está baseado em evidências fósseis encontradas e analisadas por paleontólogos; no entanto, a cada nova descoberta percebemos que o que sabemos sobre os dinossauros muda, ou seja, a verdade sobre esses animais está constantemente sendo construída e desconstruída.

O biólogo Leandro Sanches falou na revista Super Interessante que “a relação entre dinossauros e aves é bem mais estreita do que se pensava, a ponto de podermos afirmar que eles continuam vivos. Assim como podemos notar no modelo evolutivo, seguindo a nova organização publicada na Nature, na figura da árvore da vida a seguir, as aves se originaram da mesma linhagem à qual pertenciam os Tiranossauros.

Árvore da vida: diagrama em forma de árvore, utilizado para representar as relações filogenéticas entre os dinossauros e seus parentes mais próximos | Autoria desconhecida - Modificado. 

Alguns dinossauros Ornithischia mais conhecidos são os iguanodontes, como os do filme Dinossauros da Disney, e os estegossauros. Já nos Saurischia, temos exemplos como os enormes herbívoros saurópodes, e os temíveis terópodes carnívoros Tiranossauro Rex e velociraptores. Existem teorias de que esses animais, e muitos outros dinossauros, não tiveram “sangue frio” como outros répteis, e sim “sangue quente”, ou ao menos em uma temperatura intermediária. Até mesmo Alan Grant, em 1993, no filme Jurassic Park: O Parque dos Dinossauros, chega a dizer sonhadoramente “podemos esquecer a teoria do sangue frio, ela não vale, estavam errados, esta é uma criatura de sangue quente” quando observa um pescoçudo comendo folhas no topo das árvores. Hoje, encontram-se evidências que mostram que os dinossauros não eram somente parentes das aves; alguns tinham até penas, e eles também já possuíam um controle de temperatura corporal parecido com seu futuro descendente, as aves.

Desenho ilustrativo de um Utahraptor revestido com penas | Paulo Sergio Silveira Junior

Primeiramente, qual a diferença de ectotermia e endotermia?

Antes de falar sobre como esses enormes animais mantinham sua temperatura corporal, devemos recapitular alguns conceitos. O animal é considerado ectotérmico quando não consegue gerar calor por mecanismos fisiológicos para aumentar a sua temperatura interna, logo, são os animais popularmente chamados de “sangue frio”. Neste caso, o animal só consegue aumentar sua temperatura interna através de comportamentos, como por exemplo ir para o sol ou aproveitar o calor de uma rocha encostando nela. Essa característica esteve presente nas linhagens de animais que viviam na terra antes dos dinossauros, como os répteis. Porém, as aves são animais endotérmicos, ou seja, são animais capazes de gerar calor interno por meio de respostas fisiológicas específicas. Em contraponto aos répteis de “sangue frio”, as aves teriam então “sangue quente”, mas em que ponto da árvore evolutiva o sangue “se tornou quente”? Vale lembrar que essa terminologia sobre a temperatura do sangue não é válida cientificamente, pois como vimos um réptil no sol tornaria seu sangue quente.

A)
B)
A) Exemplo de animal ectotérmico Imagem disponível | B) Exemplo de animal endotérmico Imagem disponível | Autorias desconhecidas


Temperatura corpórea e termorregulação

Em que ponto da evolução os animais passaram a manter sua temperatura corporal estável (homeotermia), independentemente das alterações ambientais, nunca se terá completa certeza. Porém, sabe-se que a endotermia (gerar calor interno) apareceu em algum ponto entre a família que compreende os crocodilos e jacarés e a família das aves, logo onde os nossos amigos dinossauros estão no meio. 

A diversidade absurda de espécies de dinossauros dificulta dizer quais os meios de termorregulação de cada animal. Muita gente generaliza, mas existiram dinossauros de tamanhos diversos, em ambientes diversos, em um espaço de milhões de anos sobre a Terra, o que torna a tarefa de discussão da homeotermia em dinossauros ainda mais difícil. Aliás, homeotermia significa que a temperatura corporal do animal é razoavelmente estável¹, por conta disso, tanto animais endotérmicos quanto ectotérmicos podem ser homeotérmicos. Como exemplo de animais, temos o Microraptor zhaoianus, que tem um tronco menor que 5 cm e o Diplodocus, com 10 m, são organismos com tamanhos corporais diferentes, por conseguinte, suas termorregulações provavelmente eram diferentes.

No entanto, algumas evidências e muitas notícias podem nos confirmar que um abraço de dinossauro não seria frio como de um jacaré, e nem tão quentinho como um abraço de um urso das montanhas (se vocês tiverem coragem de abraçá-los!), mas sim um meio termo entre as duas temperaturas corporais.


Imagem do filme “O bom dinossauro” representando um abraço de dinossauro | The Walt Disney Company

Então vamos às evidências!

Em 2009, uma pesquisa mostrou que um dos grupos de dinossauros mais próximos das aves pareceu apresentar altos índices de atividade metabólica (o que é metabolismo?). Em endotérmicos vivos, sabemos que o custo de energia necessária para manter uma alta taxa de metabolismo é grande. Os endotérmicos têm a capacidade de aumentar a atividade muscular liberando energia em forma de calor, fazendo com que esses animais tenham uma maior capacidade e velocidade de corrida. 

Os ectotérmicos têm uma velocidade de corrida menor do que os animais endotérmicos, apesar de suas corridas chegarem a velocidades semelhantes e seus corpos terem gastos de energia também semelhantes. Os animais ectotérmicos podem não conseguir chegar à velocidade de corrida exatamente igual à dos endotérmicos por não terem a capacidade de gerar tremor através dos músculos durante a corrida como os endotérmicos. Porém os animais que conseguem sua energia de fontes externas são em sua maioria pequenos, com sua superfície maior que o volume e têm formatos mais alongados e diversificados do corpo para favorecer e acelerar os processos de perda e ganha de calor. Caso animais como cobras e lagartixas fossem endotérmicos, suas taxas metabólicas para manter a temperatura corporal seriam muito altas pois teriam que compensar a perda rápida de calor com a extensão corporal muito grande. Logo, podemos ver que a endotermia tem maior vantagem em animais pequenos, então os dinossauros, em sua maioria animais muito grande, teriam problema com esse tipo de metabolismo, não é mesmo?

Na pesquisa mencionada anteriormente, evidenciou-se certa homeotermia (animais endotérmicos são capazes de manter sua temperatura estável e assim são chamados) por meio de uma análise da anatomia motora e do custo energético de se locomover para determinar uma taxa de gasto de energia durante a locomoção de algumas espécies de dinossauros bípedes (que andavam sobre dois membros). A análise levou em conta alguns parâmetros como o comprimento do membro do animal e quais músculos eram utilizados para a locomoção. Os valores encontrados foram comparados com os valores de animais ectotérmicos e endotérmicos atuais. 

Para entender melhor como é possível calcular a taxa metabólica locomotora de um dinossauro bípede que viveu há mais de 65 milhões de anos, podemos observar a figura da anatomia do dino, a qual mostra o método que liga a anatomia locomotora ao custo de caminhada e corrida já testado em animais atuais. Podemos observar na imagem o músculo em vermelho e a seta amarela que percorre a extensão do quadril até os dedos do animal. Foram calculados com os valores do comprimento da seta amarela os grupos musculares usados durante uma caminhada, o valor do comprimento do passo desse animal e o volume do músculo que foi usado. 




Anatomia do dino: Esquema representando os parâmetros utilizados para as análises da pesquisa de PONTZER, H. et al. 

Foram usados valores do comprimento do passo de dinossauros bípedes para analisar as capacidades aeróbicas para uma caminhada e para uma corrida lenta. Se essas capacidades fossem maiores que o valor previamente conhecido para a capacidade aeróbica de ectotérmicos, sugere-se então que os dinossauros tenham sido endotérmicos, como vocês poderão ver no gráfico logo a seguir. 



Gráfico de limites: Representação dos limites endotérmicos e ectotérmicos. 
Para se ter uma ideia, as taxas metabólicas gastas com a locomoção, que foram estimadas a partir da altura do quadril, excederam o máximo aceitável para animais ectotérmicos em corrida moderada para todos os bípedes analisados e em corrida lenta, menos para Archaeopteryx. Do mesmo modo que os custos locomotores baseados na quantidade de músculo ativo durante o exercício também ultrapassaram as capacidades ectotérmicas em todas as velocidades de corridas em animais grandes e em corrida moderada para animais menores. Animais como Dilophosaurus, Plateosaurus, Allosaurus, Tyrannosaurus, Compsognathus e Velociraptor tiveram suas taxas metabólicas dentro do intervalo dos endotérmicos. Apenas bípedes muito pequenos como os Archaeopteryx não obtiveram resultados fora da taxa metabólica dos ectotérmicos atuais, como podemos observar no gráfico de limites da imagem a seguir. Lembrando que foram usados valores de endotérmicos e ectotérmicos vivos para comparar com os valores obtidos nas análises dos dinossauros. 

Como podemos ver no gráfico de limites abaixo, da esquerda para a direita: Archaeopteryx, Marasuchus, Microraptor, Compsognathus, Lesothosaurus, Heterodontosaurus, Coelophysis, Velociraptor, Gorgosaurus, Dilophosaurus, Plateosaurus, Allosaurus, Tyrannosaurus. Os símbolos pretos são as estimativas a partir do volume muscular ativo, e os símbolos brancos são as estimativas da altura do quadril. O azul representa o limite ectotérmico, e o vermelho o limite endotérmico.

A pesquisa mostrou que a abordagem com base no volume muscular, que fornece estimativas mais altas de custo energético, é a que parece ser mais precisa para analisarmos dinossauros bem grandes, principalmente por conta da distensão muscular ereta dos membros para os maiores dinossauros, assim como hoje nos nossos elefantes.

Ao analisar as hipóteses com base na relação de parentesco dentro da história evolutiva, mostrou-se que o nível de metabolismo endotérmico em sustentar a velocidade de corrida lenta estaria em todo o grupos dos Dinossauros. Porém, baseando-se na altura no quadril para uma corrida moderada pode-se afirmar que a endotermia esteve presente algumas vezes antes de “surgirem” as aves modernas (as quais são certamente endotérmicas). Tendo essas evidências em mente, podemos sustentar a hipótese de endotermia para os dinossauros não aviários maiores, ou ao menos uma homeotermia acima da temperatura de ectotérmicos atuais. Sendo assim, mais frios que aves e mais quentes que crocodilos. 

Vale ressaltar que existem algumas análises utilizando métodos que usam reagentes do carbono nas amostras de cascas dos ovos de alguns titanossaurídeos para podem ajudar a determinar a temperatura corporal das dinossauros fêmeas durante a ovulação. Essa pesquisa evidencia que elas podem ter tido uma temperatura mais elevada do que se presumia. Então quem sabe a endotermia não tenha estado presente somente nos bípedes, mas também em animais quadrúpedes como os saurópodes de pescoço comprido (como exemplo temos os Brachiosaurus)!? Será que Steven Spielberg falando por meio de Alan Grant de Jurassic Park também estava correto lá em 1993? 

E você, aceitaria dar um abraço em um dinossauro para verificar sua temperatura? Por hora só seria possível abraçar seus parentes quentinhos que ciscam pelas fazendas, então aproveite o abraço, porque hoje você é o predador, e não ele. 

Referências:

¹POUGH, J. H.; C. M. Janis; J. B. Heiser. A vida dos Vertebrados. 4ª ed. São Paulo : Atheneu, 2008.

SILVA, Sandra. Enciclopédia ilustrada: os dinossauros e a pré-história. Baurueri, SP : Girassol, 2006.

3 comentários:

  1. Muito interessante e instigante as informações.

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  2. Um belo texto para conhecimento e curiosidades de animais que não convivemos, mas que estão tão presente em pesquisas e no nosso imaginário.

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  3. Texto superinteresante.👍✌

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