Notícia sobre Paleontologia Ibérica

Mamífero que viveu há 125 milhões de anos já tinha pêlos e espinhos

Ilustração científica do Spinolestes xenarthrosus

Spinolestes xenarthrosus

Fóssil do Spinolestes xenarthrosus encontrado em Espanha

Fóssil descoberto em Espanha está tão bem conservado que revela com pormenor a pelagem do animal e até dos seus órgãos internos. Um dos cientistas da equipa que o estudou também tem investigado fósseis de mamíferos primitivos encontrados numa antiga mina portuguesa.

Pesava 50 a 70 gramas, a cabeça e o corpo mediam 13 centímetros e a cauda outros 11. Vivia no chão, numa zona pantanosa perto de um lago enorme, alimentando-se de insectos e de outros pequenos invertebrados. Eis o Spinolestes xenarthrosus, um mamífero novo para a ciência que viveu há 125 milhões de anos e trouxe revelações sobre o aparecimento dos pêlos e dos espinhos nos mamíferos primitivos e até sobre as suas infecções na pele.

O seu pequeno fóssil, exemplar único, foi descoberto em 2012, na jazida paleontológica de Las Hoyas, no meio de Espanha, a 170 quilómetros a leste de Madrid e a 30 da cidade de Cuenca. Todos os verões, os cientistas vão para lá fazer escavações à procura de fósseis de animais e de plantas que viveram há 125 milhões de anos, no período do Cretácico Inferior, e que ficaram fossilizados nas rochas calcárias.

Naqueles tempos, Las Hoyas não era uma zona seca, como agora. Havia um lago, que chegou a ter 50 quilómetros quadrados. O clima destas terras, então noutras latitudes, era quente como o das regiões subtropicais. Floresciam coníferas e fetos.

As águas do grande lago, pouco profundas, fervilhavam de vida. Celacantos, tubarões, peixes vários. Na orla palustre, havia crocodilos, tartarugas e insectos, como libélulas. Nos bosques à volta do lago, encontravam-se dinossauros, os senhores da Terra de então, como o pequeno Pelicanimimus. E os ares eram dominados pelas aves, entre elas o Iberomesornis, forma intermédia entre os dinossauros e as aves actuais.

Sabe-se que todos eles tinham vivido ali através do que ficou depositado no fundo do lago, nos lodos finos, em excelente estado de conservação por causa da ausência de oxigénio, e que foi depois tapado por mais sedimentos ao longo de milhões de anos. Las Hoyas é hoje um paleolago, ou lago paleontológico. A sua descoberta em 1984 foi por acaso, quando a zona foi arada e as lajes calcárias acabaram por se soltar e ficar à vista. Chegaram a ser ter usos ornamentais, até que alguém reparou nos fósseis que aprisionavam e foi mostrá-las a cientistas da Universidade Autónoma de Madrid (UAM). Tinha-se encontrado uma das jazidas paleontológicas mais importantes da Península Ibérica.

Ora em 2012 os cientistas voltaram para mais uma temporada de escavações, coordenada pela espanhola Angela Buscalioni, da UAM, com as suas picaretas. Há muitos voluntários, e um deles, José Luis Sañudo, deparou-se numa das lajes com o fóssil completo de um pequeno mamífero. Entre tantos fósseis já ali encontrados — como ainda pterossauros, lagartos e salamandras —, aquele era o primeiro de um mamífero.

Angela Buscalioni é especialista em répteis da era Mesozóica (entre há 252 milhões de anos e 65 milhões de anos), por isso decidiu contactar um especialista em mamíferos dessa era, o alemão Thomas Martin. O resultado dessa colaboração é a descrição do Spinolestes xenarthrosus como um género e espécie novos para a ciência na edição desta quinta-feira da revista Nature.

Faz parte dos eutriconodontes, um grupo de mamíferos que viveu entre o Jurássico Médio e o Cretácico Superior. Tinham uma fileira de dentes com três pontas afiadas (cúspides) na zona da bochecha. “Estão totalmente extintos e não têm uma relação próxima com nenhum grupo de mamíferos modernos. Surgiram muito antes dos mamíferos marsupiais e placentários”, explica ao PÚBLICO Thomas Martin, da Universidade de Bona, na Alemanha. “Andavam no chão e os seus representantes mais pequenos, como o Spinolestes, eram insectívoros, ao passo que alguns eutriconodontes grandes eram predadores carnívoros ou necrófagos. O maior mamífero do Mesozóico conhecido, o Repenomamus do Cretácico Inferior, era um eutriconodonte que pesava dez a 15 quilos.”

Em vários sentidos, o fóssil de Las Hoyas é único, frisa o paleontólogo alemão. “É um esqueleto completo de um mamífero que tem as estruturas integumentárias extraordinariamente preservadas: pêlos, espinhos, escamas dérmicas, pavilhão auricular [a orelha] e órgãos internos, como os pulmões e o fígado. Os pêlos estão preservados a nível celular, o que até agora não tínhamos no registo fóssil dos mamíferos do Mesozóico. Esse pormenor de preservação da pelagem é único”, diz o paleontólogo. “Pela primeira vez, esta descoberta dá informação sobre a evolução dos pêlos e espinhos na história evolutiva dos mamíferos do Mesozóico. Fornece provas sobre os primeiros espinhos e escamas. Única é também a preservação de tecido dos pulmões e do fígado.”

Thomas Martin não se cansa de realçar a excepcionalidade deste fóssil. “Há outros mamíferos do Mesozóico até mais velhos (do Jurássico) que têm pêlos preservados, mas ficaram na rocha só como uma camada escura ou uma impressão”, esclarece. “A prova mais antiga de pêlos em mamíferos é, até agora, do Jurássico Médio - por exemplo, do Castorocauda e do Megaconus, do Nordeste da China. Porém, nestes casos o pêlo está preservado só como uma camada escura sem quaisquer detalhes estruturais. Foram descritos pêlos isolados de mamíferos em âmbar do Cretácico, dando alguns detalhes, mas a sua origem é desconhecida.”

Provas directas de pêlos eram, até agora, bastante mais recentes: o tecido fossilizado do fóssil de Las Hoyas “estende o conhecimento directo de microestruturas integumentárias de mamíferos dos 60 milhões até aos 125 milhões de anos”, lê-se no artigo.

De Las Hoyas a Guimarota

O que já revelaram estas estruturas antigas? “O Spinolestes mostra que a diferenciação dos integumentos (diferentes tipos de pêlos, espinhos ou escamas córneas) já tinha ocorrido nos tempos mesozóicos”, diz Thomas Martin. “Uma vez que o Spinolestes não é próximo de nenhum grupo moderno de mamíferos, significa a evolução dos espinhos ocorreu diversas vezes de forma independente na história dos mamíferos, como nos ouriços e no porco-espinho.”

Os espinhos do Spinolestes tinham a sua função. “Na parte de trás das costas, a pelagem era espinhosa, funcionando provavelmente como equipamento de defesa, como nos ratos-espinhosos modernos. Nestes ratos, os espinhos desprendem-se facilmente e se um deles é mordido nas costas o predador fica com a boca cheia de espinhos e rato foge. Os espinhos voltam a crescer e o animal não fica gravemente ferido.”

O Spinolestes também tinha uma coluna vertebral reforçada com articulações adicionais entre as vértebras, o que permite inferir o seu estilo de vida. “Estas articulações davam à coluna vertebral uma força extraordinária. O Spinolestes vivia num ambiente pantanoso, onde procurava insectos e outros animais pequenos na vegetação rasteira, usando a força da coluna para afastar cascas e outros materiais de plantas à procura de larvas”, explica o paleontólogo. “Também tinha patas anteriores [da frente] bastante fortes, que usava para arranhar e escavar.”

Há mais: a localização dos órgãos internos do Spinolestes indica que possuía diafragma, músculo que separa os pulmões (na cavidade torácica) do fígado (na cavidade abdominal). “O diafragma é típico dos mamíferos modernos e um pré-requisito para uma respiração eficaz nos mamíferos. A sua presença no Spinolestes demonstra que já tinha aparecido nos primeiros mamíferos do Cretácico.”

Ao ter mantido conservada a primeira orelha de um mamífero do Mesozóico, este fóssil dá ainda indicações sobre a forma e o tamanho das orelhas dos mamíferos daqueles tempos. E, por fim, sofria de dermatofitose, uma infecção por fungos que afecta a pele e os pêlos, originando zonas circulares sem pelagem, comum nos mamíferos de hoje. “Encontrámos pêlos no Spinolestes parecidos com os pêlos dos mamíferos modernos com este problema. Por isso, inferimos que este tipo de infecção já existia no Cretácico”, relata o investigador, rematando: “Para mim, esta descoberta é extremamente entusiasmante porque tem informações sobre estruturas que considerávamos inacessíveis. É mais uma prova de que os mamíferos do Mesozóico não eram criaturas primitivas parecidas com musaranhos, mas que já eram altamente diversificados.”

Thomas Martin conhece bem os fósseis de mamíferos primitivos descobertos perto de Leiria - na antiga mina da Guimarota, de onde se extraiu um carvão até 1961, quando fechou. Por essa altura, já um outro cientista alemão (Walter Kühne, da Universidade Livre de Berlim) tinha descoberto este tesouro paleontológico. Nos anos 60, 70 e 80, foram-se recolhendo fósseis (de mamíferos, crocodilos, peixes, anfíbios, lagartos, dinossauros, pterossauros, aves primitivas...). Foram sobretudo os seus fósseis de mamíferos do Jurássico Superior, com 150 milhões de anos, que a tornaram conhecida.

Os primeiros mamíferos da Terra tinham aparecido muito antes, há 220 milhões de anos. E os mamíferos da Guimarota contribuíram para conhecer melhor essa história. Por exemplo, saiu de lá, em 1976, o primeiro esqueleto de um mamífero do Jurássico: o Henkelotherium guimarotae, que vivia nos ramos das árvores e comia insectos.

Em 2007, Thomas Martin veio devolver a Portugal, e ao Museu Geológico de Lisboa, parte dos mamíferos da Guimarota que ainda estavam na Alemanha, onde foram preparados e estudados. Actualmente, assegura, quase todo o material da Guimarota já voltou a Portugal. Daí que lhe tivéssemos perguntado se há muitas diferenças entre os mamíferos da Guimarota e o de Las Hoyas. “Não são assim tão diferentes”, responde. “Os mamíferos da Guimarota também tinham pelagem (pelo que sabemos por fósseis contemporâneos da China), embora os pêlos não tivessem ficado preservados.”

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Não esquecer - hoje à noite, em Leiria...

Mais novidades paleontológicas da Guimarota, em Leiria

Fóssil de cobra portuguesa é dos mais antigos do mundo

Ilustração da cobra portuguesa Portugalophis lignites, com 155 milhões de ano

Fóssil da cobra, que está no Museu Geológico de Lisboa

Foi encontrada numa mina perto de Leiria nos anos 1970. Daí viajou para a Alemanha, onde esteve até regressar a Portugal em 2008. Desde então tem sido estudada pela equipa de um paleontólogo canadiano, que agora a incluiu na lista dos fósseis de cobras mais antigos que se conhecem.

Recorde dos países com as cobras mais antigas da Terra: o primeiro lugar vai para Inglaterra, com 167 milhões de anos; o segundo para Portugal, ex-aequo com os Estados Unidos, com 155 milhões de anos; e o terceiro, com cerca de 140 milhões de anos, vai de novo para Inglaterra. Podem arrumar-se assim os fósseis de quatro cobras revelados na última edição da revista Nature Communications, que de uma assentada fazem recuar os vestígios mais antigos destes em répteis em quase 70 milhões de anos. E os da cobra portuguesa remetem para a história de uma antiga mina de carvão na zona de Leiria, famosa entre os paleontólogos de todo o mundo, e para as preciosidades que os museus têm à espera de serem desvendadas.

Visitemos já o local onde se descobriram os fósseis da cobra portuguesa: a antiga mina da Guimarota. Há décadas que é referida em artigos de paleontologia por todo o lado, principalmente porque lá se encontraram fósseis de mamíferos primitivos, do período do Jurássico Superior, com cerca de 150 milhões de anos. Nesses tempos, os mamíferos eram muito pequenos, do tamanho de ratinhos e, os maiores, de ouriços.

Os primeiros mamíferos da Terra tinham aparecido muito antes, há cerca de 230 milhões de anos, tal como os dinossauros. Mas os mamíferos da Guimarota ajudaram a completar uma parte dessa história, mostrando como eram os mamíferos primitivos. A Guimarota forneceu, por exemplo, o primeiro esqueleto de um mamífero do Jurássico, descoberto em 1976: o Henkelotherium guimarotae, que vivia nos ramos das árvores e comia insectos.

Até 1961, extraiu-se lenhite (um carvão) desta mina, altura em que encerrou por falência. Por acaso, dois anos antes, um paleontólogo alemão da Universidade Livre de Berlim (Walter Kühne, acompanhado por um estudante de geologia) veio a Portugal em prospecção paleontológica, à procura de mamíferos em jazidas de dinossauros. Foi então que ouviu falar da última mina que ainda explorava os sedimentos jurássicos da Bacia Lusitânica, e onde talvez houvesse os fósseis que tanto desejava encontrar.

A Bacia Lusitânica formou-se há aproximadamente 150 milhões de anos, quando as massas continentais da Europa e da América do Norte se começaram a afastar e, no meio delas, ia nascendo o Atlântico Norte. A Bacia Lusitânica criou-se na faixa Oeste da Península Ibérica, compreendida entre o Norte de Aveiro e a Península de Setúbal. Eram águas pouco profundas e o Atlântico Norte no Jurássico Superior não era propriamente a vastidão de hoje.

A zona da mina da Guimarota era então um pântano. Num ambiente subtropical, a vegetação exuberante. Havia coníferas, cicas, fetos.

Nas primeiras visitas à mina, Walter Kühne detectou a presença de conchas de amêijoas, fragmentos de tartarugas, escamas de peixes e, a certa altura, o estudante de geologia apanhou um bocado de carvão com um fóssil incrustado e perguntou-lhe: “Professor, isto é aquilo que estamos à procura?” Era o crânio de um mamífero primitivo.

Logo em 1960, Walter Kühne veio para a primeira campanha de escavação e os trabalhos científicos prosseguiram nos dois anos seguintes, apesar de a mina já não ser explorada. Durante a década de 1960, os cientistas foram recolhendo mais material, mas só dos escombros. No entanto, por causa da importância dos fósseis encontrados, a mina foi reaberta entre 1973 e 1982 só para os cientistas. Estava submersa, como agora, e o Estado alemão pagou a operação de reabertura e as escavações.

Fósseis, não só de mamíferos, mas também de crocodilos, peixes, anfíbios, lagartos, dinossauros, pterossauros ou aves primitivas foram sendo levados para a Alemanha. Durante mais de 30 anos, uma única preparadora dedicou-se a tempo inteiro a removê-los do carvão e a deixá-los em condições de serem estudados - o que foi sendo feito por mais de duas dezenas de investigadores alemães ao longo destes anos, que resultaram em mais de cem artigos científicos.

Embora tenham sido os mamíferos a tornar a mina mundialmente conhecida, permitindo a descrição de cerca de uma dezena de mamíferos novos para a ciência, as novidades estenderam-se a crocodilos, peixes, anfíbios ou lagartos. E, agora, às cobras.

Eis a Portugalophis lignites
No artigo na Nature Communications, a equipa de Michael Caldwell, da Universidade de Alberta, no Canadá, classifica os fósseis da cobra da Guimarota como uma espécie e, mais ainda, um género novos para a ciência. O nome: Portugalophis lignites. O género Portugalophis significa “cobra de Portugal”, uma vez que ophis é “cobra” em grego, e lignites vem da palavra lignumem latim, remetendo para a mina de lenhite da Guimarota.

Era a maior das quatro cobras descritas, estimando-se que tivesse 1,2 metros de comprimento e, segundo a agência Reuters, pode ter incluído na dieta os minúsculos mamíferos primitivos do Jurássico, bem como pequenos dinossauros, lagartos, aves ou rãs. Numa ilustração divulgada pela equipa, surge representada em cima de um gingko, árvores do Jurássico que ainda existem hoje e que fizeram parte da paisagem da Bacia Lusitânica.

Contemporânea da cobra de Portugal com os seus 155 milhões de anos é a Diablophis gilmorei, também nova para a ciência, encontrada em depósitos fluviais, afastados da costa, no Colorado, Estados Unidos. Mais nova evolutivamente do que a cobra portuguesa e a norte-americana é a Parviraptor estesi, descoberta numa zona de arribas em Inglaterra e que tem os já mencionados 140 milhões de anos. De comprimento teria 60 centímetros.

A decana das cobras é, no entanto, a Eophis underwoodi: com 167 milhões de anos, estava nos sedimentos de uma pedreira perto de Oxford, Inglaterra, e o seu corpo teria à volta de 25 centímetros. Comeria peixes pequeninos, girinos e insectos.

Tirando a norte-americana Diablophis gilmorei, que vivia numa zona continental interior, todas as outras cobras tinham como habitat zonas costeiras pantanosas, como a Bacia Lusitânica por onde se passeava a Portugalophis lignites.

As quatro cobras - três novas para a ciência e a quarta, a Parviraptor estesi, uma reclassificação - são todas mais antigas do que os fósseis identificados até agora. Antes, só tínhamos fósseis de cobras com cerca de 100 milhões de anos, na transição do Cretácico Inferior para o Superior. Embora fragmentados, esses registos revelavam animais bastante diversos uns dos outros, indicando ter havido um caminho evolutivo já percorrido, e habitavam ecossistemas distintos em vários locais, como África e América do Norte e do Sul.

Mas as grandes questões na paleontologia das cobras mantinham-se em aberto. Pelos fósseis anteriores, via-se que a ordem dos escamados (Squamata), onde se incluem as cobras e os lagartos, se diversificou há mais de 100 milhões de anos, para ir dando origem a novas espécies. As cobras terão evoluído a partir dos lagartos. Mas exactamente quando, onde e como ocorreu essa diversificação dentro da ordem dos escamados eram questões em aberto.

O recuo do registo geológico em quase 70 milhões de anos, até aos 167 milhões de anos, graças às descobertas agora relatadas, aproxima os cientistas da origem das primeiras cobras. E mostra também que o aparecimento súbito de fósseis de cobras com 100 milhões de anos só reflecte uma lacuna nos registos e não a existência de uma explosão das espécies de cobras primitivas nessa altura, refere um comunicado da Universidade de Alberta. Assim, entre os 167 e os 100 milhões de anos, as cobras foram evoluindo em direcção a um corpo alongado e membros bastante reduzidos, como se pode observar nos fósseis de cobras com 100 milhões de anos da Cisjordânia, Líbano e Argentina. Embora pequenos, ainda tinham membros traseiros.

Para descrever as quatro cobras, a equipa não tinha esqueletos inteiros, mas, sendo elas tão velhas, pensa que todas conservavam ainda os membros tanto traseiros como dianteiros. O que não quer dizer que andassem: “É provável que deslizassem, embora os membros também possam ter sido usados para agarrar”, diz Michael Caldwell à Reuters.

Quando é que terão então aparecido as primeiras cobras? “É muito claro que as [quatro] cobras mais antigas não são as primeiras, por isso devem ter aparecido há muito mais de 167 milhões de anos”, responde-nos Michael Caldwell. “Diria que as primeiras cobras têm mais de 200 milhões de anos.”

Regresso a Lisboa
Perguntámos ainda ao paleontólogo canadiano como soube dos fósseis da cobra portuguesa? Conta então que esses exemplares faziam parte dos materiais levados para a Alemanha, na década de 1970, e que tinham sido erradamente classificados como lagartos. “Alguns materiais dos lagartos foram descritos por Annette Richter e Susan Evan na década de 1990, mas mantiveram-se em Berlim.” Em 2008, Michael Caldwell, contactou Miguel Ramalho, director do Museu Geológico, em Lisboa, para saber se os fósseis tinham entretanto voltado a Portugal. Não tinham.

Miguel Ramalho já andava há alguns anos a tentar que os fósseis da Guimarota viessem para o país de origem, como aliás tinha ficado acordado - os primeiros chegaram em 2007, incluindo os dos preciosos mamíferos primitivos. “Estão-se a descobrir coisas novas a partir de colecções antigas guardadas aqui no museu. Todos os anos, temos cerca de 50 investigadores nacionais e estrangeiros a estudar materiais”, frisa Miguel Ramalho.

Quanto aos fósseis de “lagarto”, Michael Caldwell também contribuiu para a sua devolução a Portugal e agora estão no Museu Geológico. Primeiro, localizou-os no laboratório de Annette Richter, em Berlim, e em seguida Miguel Ramalho pediu o seu regresso. “Eu e o meu colega Randy Nydam trouxemo-los para Lisboa em 2008. Estudámos os materiais aí, pedimo-los emprestados em 2012 e escrevemos o artigo”, diz o paleontólogo, que já os devolveu outra vez. “Desde então, tenho ido várias a Lisboa para ver os materiais.”

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Nós, os mamíferos placentários, somos mais velhos do que pensávamos

Descoberto na China
"Juramaia sinensis" é o mais antigo fóssil de mamífero com placenta

Mark A. Klinger/Museu de História Natural Carnegie

Tinha apenas 15 a 17 gramas, viveu há 160 milhões de anos e era muito parecido com os murganhos de hoje. Eis o fóssil mais antigo de um mamífero placentário, que foi descoberto na Província de Liaoning, na China, e é revelado ao mundo na última edição da revista “Nature”.

A equipa do paleontólogo Zhe-Xi Luo, do Museu de História Natural Carnegie, em Pittsburgh, nos Estados Unidos, deu ao animal o nome científico “Juramaia sinensis”, que significa “mãe jurássica da China”.

Esta descoberta revela que a separação entre os mamíferos placentários e os metatérios, que têm nos mamíferos marsupiais os seus descendentes actuais, ocorreu 35 milhões de anos mais cedo do que se pensava até agora.

O “Juramaia sinensis” retira assim o recorde do mamífero com placenta mais antigo ao “Eomaia”, com 125 milhões de anos, descrito em 2002 também por Zhe-Xi e John Wible, igualmente do Museu de História Natural Carnegie. Em Portugal, nas minas da Guimarota, perto de Leiria, encontrou-se, em 1976, o primeiro esqueleto de um mamífero do Jurássico, também do tamanho de um ratinho, o que as tornou desde então mundialmente conhecidas.

“Com 160 milhões de anos, o ‘Juramaia’ é a tia-bisavó ou a bisavó de todos os mamíferos placentários que prosperam hoje”, realçou Zhe-Xi, num comunicado do museu.

Além do crânio ou da impressão dos pêlos, o novo fóssil preservou aspectos importantes que permitiram à equipa perceber que estava na presença de um mamífero com placenta (ou eutério). É o caso dos dentes e das garras das patas dianteiras.

“Os dentes do ‘Juramaia’ têm todas as características típicas nos dentes dos eutérios. Especificamente, os eutérios têm três molares e cinco pré-molares, o que contrasta com os metatérios, caracterizados por quatro molares e três pré-molares”, explicou Zhe-Xi, citado pela BBC online. “Além disso, os ossos das patas da frente e dos pulsos têm características dos eutérios e não apresentam nenhuma dos metatérios.”

Cerca de 90 por cento dos mamíferos da Terra têm placenta, pelo que a descoberta do seu antepassado mais antigo até agora é mais uma peça para compreender a história da sua evolução. Ou os seus modos de vida iniciais: neste caso, o “Juramaia” gostava muito de trepar às árvores. “A estrutura das suas mãos sugere que era capaz de trepar. Por isso, interpretamo-lo como mamífero insectívoro trepador de árvores que caçava insectos para viver”, refere Zhe-Xi. 

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