Um réptil mumificado que morreu há cerca de 289 milhões de anos em uma caverna de Oklahoma, nos EUA, trouxe a primeira evidência direta de como os animais desenvolveram a respiração em terra. O espécime de Captorhinus aguti foi encontrado no sítio fossilífero de Richards Spur. Estudo publicado na revista Nature descreve a descoberta.
O fóssil preservou estruturas respiratórias completas, incluindo, por exemplo, pele tridimensional, cartilagem calcificada e vestígios de proteínas. O animal tem apenas alguns centímetros de comprimento e aparece congelado em sua posição final, com um braço dobrado sob o corpo. De acordo com o ScienceDaily, a descoberta representa um marco na compreensão da evolução dos sistemas respiratórios em vertebrados terrestres.
Cientistas examinaram três espécimes de Captorhinus de Richards Spur. A análise reconstruiu o sistema respiratório do animal. Um dos fósseis mostrou esterno cartilaginoso segmentado, costelas esternais, costelas intermediárias e conexões entre a caixa torácica e a cintura escapular. Assim, pela primeira vez, essas estruturas foram observadas com clareza em um réptil primitivo.
Condições raras preservaram tecidos delicados
Hidrocarbonetos de infiltração de petróleo e lama sem oxigênio protegeram os restos mortais. Dessa forma, esse ambiente específico preservou não apenas ossos, mas também tecidos delicados como pele e cartilagem. Aliás, o nível de preservação é extremamente raro.
Pesquisadores utilizaram tomografia computadorizada de nêutrons em uma instalação especializada na Austrália. As varreduras permitiram examinar o fóssil sem danificá-lo. Além disso, a técnica revelou detalhes finos escondidos sob a rocha.
A análise forneceu evidência direta da respiração por aspiração costal. Nesse mecanismo, músculos entre as costelas expandem e comprimem a cavidade torácica para puxar ar para dentro dos pulmões. Anfíbios dependiam de método diferente: respiravam através da pele e empurravam ar para os pulmões usando movimentos da boca e da garganta.
“Propomos que o sistema encontrado em Captorhinus representa a condição ancestral para o tipo de respiração assistida por costelas presente em répteis, aves e mamíferos vivos”, disse Reisz.
A respiração baseada em costelas permite fluxo de ar mais profundo e eficiente. O sistema traz mais oxigênio e remove dióxido de carbono de forma mais eficaz. “Foi uma mudança radical que permitiu a esses animais adotar um estilo de vida muito mais ativo”, afirmou Mooney.
Pele fossilizada apresenta padrão de escamas
O estudo identificou pele preservada no fóssil. “Comecei a ver todas essas estruturas envolvendo os ossos”, relatou Mooney. “Elas eram muito finas e texturizadas. E eis que havia um belo envoltório de pele ao redor do torso deste animal. A pele escamosa tem essa textura maravilhosa semelhante a um acordeão, com essas faixas concêntricas cobrindo grande parte do corpo, do torso até o pescoço.”
O padrão observado se assemelha às escamas vistas em lagartos-verme modernos. Esses pequenos répteis escavadores ainda vivem hoje.
Vestígios de proteínas quebram recorde de antiguidade
Pesquisadores detectaram traços de proteínas originais preservadas dentro do osso, cartilagem e pele do fóssil. A técnica utilizada foi espectroscopia infravermelha por síncrotron. Essas moléculas são as mais antigas do tipo já identificadas. A datação é de quase 100 milhões de anos antes dos exemplos anteriores encontrados em fósseis de dinossauros.
“A descoberta de resquícios de proteína é excepcional, ela expande dramaticamente nossa compreensão do que é possível em termos de preservação de tecidos moles no registro fóssil”, disse Mooney.
Ethan Mooney co-liderou a pesquisa. Ele conduziu o estudo enquanto era estudante na Universidade de Toronto, no Canadá, no laboratório do coautor Professor Robert R. Reisz. Mooney é atualmente candidato a PhD no Departamento de Biologia Organismal e Evolutiva da Universidade de Harvard, nos EUA. Lá trabalha com a paleontóloga Professora Stephanie Pierce. Mooney deu continuidade à sua pesquisa em Harvard, com foco em répteis primitivos e sua história evolutiva.
“Captorhinus é uma criatura interessante com aparência de lagarto que é fundamental para entender a evolução inicial dos amniotas”, disse Mooney.
Esses répteis primitivos variavam em tamanho de apenas alguns centímetros a vários pés. Estavam entre os primeiros a explorar a vida em terra. Isso porque eram amplamente distribuídos durante seu tempo.
Richards Spur contém a coleção mais diversificada de vertebrados terrestres do final do Paleozoico. Aliás, o fósseis permanecerão disponíveis para estudos adicionais no Museu Real de Ontário, em Toronto, no Canadá.
O uso dos músculos da caixa torácica para respiração deu aos amniotas primitivos capacidade de sustentar estilos de vida mais ativos. Ou seja, isso provavelmente os ajudou a se espalhar e diversificar em ambientes terrestres. A descoberta fornece imagem mais clara de como os vertebrados primitivos se adaptaram à vida em terra.
