Por James O’Donoghue
Cada Verão, uma equipa da Universidade de Oslo na Noruega vai caçar monstros na ilha de Spitsbergen. Eles carregam armas para o caso de serem ameaçados pelo maior carnívoro terrestre vivo do mundo, o urso polar. Mas não é de ursos que eles andam atrás. Eles estão à procura de pedreiras muito maiores, os predadores mais formidáveis que já viveram.
Passar atrás 150 milhões de anos e Spitsbergen foi coberto por um mar frio e raso com répteis marinhos. As criaturas morreram e os seus fósseis tornaram-se parte de uma ilha recheada de ossos. Em nenhum outro lugar do mundo há tantos répteis marinhos encontrados em um só lugar.
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Durante algumas curtas semanas o sol nunca se põe e as temperaturas sobem para um pouco acima do congelamento. Sabendo que em breve o solo estará congelado, os pesquisadores cavam como loucos. “É como uma corrida ao ouro, há tantos fósseis esperando para serem encontrados”, diz o líder da equipe, Jørn Hurum. “O local está densamente repleto de esqueletos. Enquanto falamos, há provavelmente mais de 1000 esqueletos a desaparecer”
As descobertas árticas de Hurum são parte de um notável renascimento do interesse pelos répteis marinhos da era Mesozóica, há 251 a 65 milhões de anos – incluindo o anúncio desta semana de um colossal novo réptil marinho da “costa Jurássica” de Dorset, no sul de Inglaterra. Agora sabemos mais do que nunca sobre este grupo de criaturas.
Repteis marinhos estavam entre os primeiros fósseis de vertebrados conhecidos pela ciência e foram a chave para o desenvolvimento da teoria da evolução. No final do século XVIII, as enormes mandíbulas de uma besta lagartixa foram encontradas numa mina em Maastricht, na Holanda. Mais tarde denominada Mosassauro, a criatura ajudou a convencer os cientistas de que os animais poderiam ser extintos, um conceito radical na sua época. No início do século XIX, ictiossauros e plesiossauros descobertos pela lendária caçadora de fósseis Mary Anning ao redor da Baía de Lyme, no sudoeste da Inglaterra, ajudaram a estabelecer a ciência da paleontologia. Os répteis marinhos estavam entre as criaturas extintas mais conhecidas da primeira metade do século XIX e desempenharam um papel importante no debate intelectual que alimentou a teoria da evolução de Darwin.
Agora eles se desvaneceram à medida que seus parentes terrestres se deslocavam para o centro do palco. Levou quase um século para que a pesquisa com répteis marinhos emergisse da sombra lançada pelos dinossauros. “Os cientistas pensavam saber tudo o que havia para saber”, diz Leslie Noè, especialista em plesiossauros do museu Thinktank, em Birmingham, Reino Unido. “A ideia era que eles não valiam a pena estudar. Ninguém diria isso agora. O nosso entendimento dos répteis marinhos é fenomenalmente maior agora do que era há 10 anos atrás”
No mundo moderno, os répteis marinhos são poucos e distantes: crocodilos de água salgada, tartarugas e cobras marinhas são raridades das águas costeiras. No entanto, na estufa sem gelo do Mesozóico, os répteis cruzaram os oceanos de pólo em pólo, ocupando os papéis ecológicos agora largamente preenchidos por baleias, golfinhos, botos, focas e até tubarões.
Tal como os actuais mamíferos marinhos, os répteis marinhos evoluíram de antepassados terrestres e foram respiradores de ar. Para eles, foi um verdadeiro regresso à água. Os répteis evoluíram há cerca de 300 milhões de anos de antepassados anfíbios que precisavam de pôr os seus ovos na água. Os répteis, em contraste, prosperam em ambientes quentes e secos.
Entre os primeiros a regressar foram os mesossauros, há cerca de 280 milhões de anos. Eram totalmente aquáticos, com corpos longos e finos, pés com teias e mandíbulas com dentes. Eles desapareceram apenas alguns milhões de anos depois, não deixando descendentes conhecidos.
Apenas depois da extinção em massa do Permian, há 251 milhões de anos, começou uma invasão reptiliana em larga escala. A extinção foi a maior limpeza de vida que o mundo já viu e a vida marinha foi particularmente atingida: 19 de cada 20 espécies marinhas foram extintas.
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Salvadores de ar
Os mares vazios estavam maduros para colonização e os répteis estavam bem posicionados para tirar proveito. As temperaturas eram vários graus mais quentes do que hoje, o que se adaptava muito bem aos répteis de sangue frio. Por respirarem ar, podiam prosperar nas águas de baixo teor de oxigénio do mundo pós-permiano, onde os peixes lutavam para sobreviver. Grandes peixes predadores também eram poucos e distantes entre.
Muitos tipos de répteis marinhos evoluíram durante o Mesozóico, mas quatro destacam-se devido à sua abundância, dominância e distribuição global: ictiossauros, plesiossauros, pliossauros e mosassauros. Todos os quatro grupos eram predadores e incluíam os principais predadores marinhos do seu tempo. Algumas espécies atingiram tamanhos verdadeiramente enormes.
Uma chave para o seu sucesso foi a evolução do nascimento vivo, ou vivíparo. Sabe-se há décadas que os ictiossauros se reproduziam desta forma, graças aos fósseis bem preservados encontrados na pedreira de Holzmaden na Alemanha. Um exemplar requintado, agora no Museu Estadual de História Natural em Stuttgart, captura um ictiossauro no processo de dar à luz, também visto espectacularmente no fóssil chinês retratado abaixo.
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Vivipary foi provavelmente visto em todos os grandes répteis marinhos. Em 2001, Mike Caldwell, da Universidade de Alberta, Canadá, estava examinando um fóssil de mosassauro no Museu de História Natural em Trieste, Itália. “Assim que abri aquela gaveta, soube que tínhamos uma descoberta importante. Na minha frente estava um mosassauro com embriões – tinha pequenas versões dos adultos alinhados na barriga”, diz ele.
Em 2004 veio a evidência de que um grupo ancestral dos plesiossauros, os keichousaurs, também deu à luz jovens vivos. Como resultado, os pesquisadores agora pensam que os plesiossauros também devem ter sido vivíparos (Nature, vol 432, p 383). “O nascimento vivo permite que você fique muito maior porque você não precisa entrar em águas rasas ou fazer seu caminho para a terra para pôr ovos”, diz Caldwell. “Se você pode dar à luz na água, então você pode colonizar os oceanos do planeta” (Proceedings of the Royal Society of London B, vol 268, p 2397).
A primeira grande história de sucesso foi a dos ictiossauros, que aparecem no registro fóssil cerca de 245 milhões de anos atrás. Os primeiros ictiossauros eram criaturas parecidas com enguias que ficavam perto da costa, mas nos 40 milhões de anos seguintes eles evoluíram para cruzadores aerodinâmicos em forma de golfinhos que corriam através dos oceanos abertos, de acordo com o especialista em ictiossauros Ryosuke Motani da Universidade da Califórnia, Davis (Nature, vol 382, p 347).
Algumas linhagens evoluíram para os maiores répteis marinhos que já viveram. Em 2004, uma equipe liderada por Elizabeth Nicholls do Museu Royal Tyrrell em Drumheller, Canadá, escavou um monstruoso ictiossauro de rochas de 210 milhões de anos na Colúmbia Britânica. Com 21 metros de comprimento, o Shonisaurus era tão grande quanto uma baleia, o segundo maior animal vivo do mundo. “Se você explodir um golfinho e torná-lo mais magro, então provavelmente era assim que o Shonisaurus se parecia”, diz Motani, que fazia parte da equipe de escavação (Journal of Vertebrate Paleontology, vol 24, p 838). Restos fragmentados sugerem que ictiossauros ainda maiores existiam por volta daquela época.
No início do período Jurássico de 200 milhões de anos atrás, os gigantes foram unidos por cruzadores menores e mais rápidos. Em 2002, Motani estimou que Stenopterygius, um ictiossauro europeu de 180 milhões de anos, tinha uma velocidade de cruzeiro comparável à do atum, que está entre os mais rápidos de todos os peixes vivos (Paleobiology, vol 28, p 251).
O Jurássico era a idade de ouro dos ictiossauros. Eles eram mais abundantes que qualquer outro réptil marinho e foram o primeiro grupo a conquistar os oceanos profundos, como demonstrou Motani através de pesquisas sobre as propriedades ópticas dos seus olhos.
Em geral, o tamanho dos olhos e o tamanho do corpo estão estreitamente correlacionados em vertebrados: as baleias azuis são os maiores vertebrados vivos e têm os maiores olhos, 15 centímetros de diâmetro.
Muitos ictiossauros contrariaram essa tendência. “Os olhos dos ictiossauros eram os maiores de todos os vertebrados”, diz Motani. O Oftalmossauro de 4 metros de comprimento, por exemplo, tinha olhos de 23 centímetros de diâmetro, do tamanho de abelhas, enquanto os olhos do Temnodontossauro de 9 metros eram de 26 centímetros. Entre os seres vivos, apenas as lulas gigantes do mar profundo têm olhos de tamanho comparável. Motani argumenta que os olhos gigantes eram uma adaptação para mergulhar 500 metros ou mais para caçar lulas e outros cefalópodes, como os agora extintos belemnites.
Montani estimou a acuidade visual dos olhos dos ictiossauros calculando a sua capacidade de recolha de luz com base no tamanho e comprimento focal. Ele concluiu que eles eram mais sensíveis do que um típico mamífero noturno. “A 500 metros abaixo um humano não seria capaz de ver uma coisa, mas um ictiossauro teria sido capaz de ver objetos em movimento”, diz ele (Nature, vol 402, p 747).
No início do Jurássico os ictiossauros foram unidos pelos plesiossauros e pliossauros, que prosperaram até o final do Cretáceo cerca de 65 milhões de anos atrás. Eles estavam intimamente relacionados, embora não parecessem: os plesiossauros tinham pescoços longos, cabeças pequenas e corpos graciosos, enquanto os pliossauros tinham corpos maciços, pescoços curtos e cabeças grandes. Ambos nadavam usando dois grandes pares de pás.
Central à biologia dos plesiossauros eram seus longos pescoços, que em casos extremos podiam ser mais longos do que o resto do corpo e cauda combinados. O pescoço do Elasmosaurus tem 72 vértebras, mais do que qualquer outro animal que conhecemos. “Os animais marinhos de pescoço comprido desaparecem com a extinção dos plesiossauros. Esse modo de vida já não existe”, diz Noè. No entanto, os pescoços longos eram parte integrante da história de sucesso dos plesiossauros.
Talvez eles estivessem usando seus pescoços longos para se esgueirar sob cardumes de peixes silhuetizados contra o céu, sugere o especialista em répteis marinhos Mike Everhart do Museu Sternberg de História Natural em Hays, Kansas. “O plesiossauro ter-se-ia aproximado de um ponto cego, pois os peixes não conseguem ver bem por baixo ou por trás. Então ele agarra o que pode antes que a escola seja alertada.” Com o conteúdo do estômago do plesiossauro mostrando que os peixes eram uma presa principal, esta explicação é amplamente aceita.
No entanto, Noè recentemente sugeriu que eles eram alimentadores de fundo. De acordo com este cenário, a cabeça do plesiossauro com dentes de pégua foi ruminada para presa no fundo do mar enquanto seu corpo flutuava acima (Journal of Vertebrate Paleontology, vol 26, p 105A). O apoio a esta ideia veio de uma descoberta de 2005 em Queensland, Austrália, onde Colin McHenry da Universidade de Newcastle, em New South Wales, encontrou estômagos de plesiossauros cheios de invertebrados do fundo do mar (Science, vol 310, p 75). McHenry acredita que ambas as explicações estão corretas. “Um pescoço longo é um fantástico mecanismo de alimentação de uso geral. Ele permite que você se desloque ao longo do fundo e escolha os pedaços que lhe interessam, mas também lhe dá a agilidade para pegar peixes e lulas”, diz ele.
Embora os plesiossauros pudessem atingir 14 metros, grande parte do seu comprimento era ocupada pelo pescoço. No geral, eles eram anões pelos seus parentes os pliossauros, os predadores de topo inquestionáveis dos mares mesozóicos.
Há alguma disputa sobre a identidade do maior pliossauro, mas o pliossauro deve chegar perto. É conhecido por uma mandíbula de 3 metros encontrada em Oxfordshire, Reino Unido, e Noè estima que tenha até 18 metros de comprimento. “Você poderia colocar o seu braço dentro das suas bases de dentes, elas são tão grandes”, diz Noè, que descreveu o espécime em 2004 (Proceedings of the Geologists’ Association, vol 115, p 13). Ele estima que pesava até 30 toneladas. Em comparação, um T. rex totalmente cultivado era um puny 7 toneladas.
Hurum encontrou fragmentos de pliosauros de tamanho semelhante em Spitsbergen, dois dos quais – apelidados de “predador X” e “o monstro” – poderiam ter chegado a ter até 15 metros de comprimento. O enorme pliossauro britânico anunciou esta semana que tinha uma mandíbula de cerca de 2,4 metros de comprimento, colocando-a no mesmo estádio do predador X. Mas era improvável que tivesse sido tão grande quanto o próprio Pliossauro.
Não só eram enormes, como também eram formidáveis. O conteúdo estomacal de um pliossauro australiano de 11 metros, Cronossauro, que viveu há 100 milhões de anos, revela que ele comeu plesiossauros, de acordo com uma pesquisa ainda não publicada por McHenry. Comparações com crocodilos vivos sugerem que o Kronossauro tinha uma mordida muito mais poderosa do que seria esperado para um animal com um focinho tão longo.
Por razões desconhecidas os ictiossauros e os grandes pliossauros tinham morrido há 90 milhões de anos atrás, mas não demorou muito para que os seus papéis ecológicos fossem preenchidos de novo.
Mosassauros eram uma nova raça de répteis marinhos que se ramificaram da linhagem do lagarto monitor. O conhecimento dos mosassauros remonta à descoberta do Mosassauro, e seu registro fóssil é mais completo do que o de outros répteis marinhos. Exclusivamente, também sabemos das formas semi-aquáticas de transição na base da árvore genealógica.
Talvez o melhor destes “elos em falta” seja o Haasiasaurus de 98 milhões de anos, descoberto perto de Ramallah, na Cisjordânia Palestina. “O Haasiasaurus podia deslocar-se em terra tão facilmente como na água”, diz Mike Polcyn, da Southern Methodist University em Dallas, Texas, que descreveu a espécie em 1999 (National Science Museum, Tokyo, Monographs, no 15, p 259).
Estes primeiros mosassauros evoluíram para formas totalmente marinhas até 15 metros de comprimento. A radiação evolutiva final dos monstros marinhos tinha começado e a competição era feroz. “Os mosassauros estavam a entrar em lutas ferozes uns com os outros”, diz Everhart. “Eu vi ossos partidos, crânios esmagados e enormes marcas de mordidas.” Um tylosaur de 5 metros do Kansas que ele estudou em 2008 foi morto por uma dentada maciça na cabeça. O único animal capaz de entregar tal ferimento foi um mosassauro maior, diz Everhart (Transactions of the Kansas Academy of Sciences, vol 111, p 251).
“Eles estavam entrando em lutas viciosas. Eu vi ossos partidos, crânios esmagados e enormes marcas de mordidas”
Os últimos mosassauros mostraram uma tendência evolutiva interessante. “Os mosassauros primitivos eram criaturas esbeltas que ondulavam seus corpos como enguias”, diz Johan Lindgren, da Universidade de Lund, na Suécia. “Com o tempo eles endureceram os seus corpos e eventualmente só nadaram com as suas caudas, como tubarões.” Este processo culminou com Plotosaurus, o mosassauro mais avançado que conhecemos. Num impressionante exemplo de evolução convergente, o Plotosaurus tinha desenvolvido uma forma corporal que se aproximava da dos ictiossauros (Lethaia, vol 40, p 153).
Apenas do último Cretáceo, o Plotossauro de 8 metros de comprimento dá pistas sobre a forma como os mosassauros teriam evoluído – se não tivessem sido extintos.
No final do Cretáceo, os mosassauros, plesiossauros e pliossauros juntaram-se aos dinossauros na chamada de rolagem de outra extinção em massa. “Os grandes répteis marinhos estavam no topo de uma longa cadeia alimentar que entrou em colapso há 65 milhões de anos. Não havia mais comida suficiente para mantê-los vivos”, diz Noè.
Os monstros marinhos tinham tido o seu dia. Mas um vácuo estava esperando para ser preenchido, e 10 milhões de anos depois Pakicetus, um mamífero carnívoro que se parecia um pouco com um lobo, deu um mergulho provisório na água. A invasão do mar tinha recomeçado. Mas isso é outra história.
Editorial: A irresistível atração dos monstros marinhos
Repteis marinhos básicos
Repteis marinhos são frequentemente agrupados com os dinossauros, mas como os pterossauros voadores, eles são um ramo separado da árvore genealógica. Talvez os mais conhecidos sejam os ictiossauros parecidos com os golfinhos e os plesiossauros, que pareciam o mítico monstro do Loch Ness. Mas vários outros grupos evoluíram ao longo da era mesozóica (251 a 65 milhões de anos atrás), mais notadamente os pliossauros e os mosassauros. Os Ictiossauros foram extintos há cerca de 90 milhões de anos, enquanto os outros morreram com os dinossauros.
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