A vida começou no mar. Cerca de 475 milhões de anos atrás, as plantas começaram a se espalhar da água para a terra seca. Cerca de 100 milhões de anos depois, surgiram os vertebrados. No entanto, mesmo depois de os animais se terem estabelecido em terra, permaneceram carnívoros durante dezenas de milhões de anos, alimentando-se de outros animais em vez de plantas.
Pesquisa publicada em Ecologia da natureza e evolução agora destaca uma grande mudança nesse padrão. Os cientistas descreveram um fóssil de um dos primeiros vertebrados terrestres conhecidos, com 307 milhões de anos, que sabia se alimentar de plantas.
“Este é um dos mais antigos tetrápodes comedores de vegetais conhecidos”, diz Ariane Mann, curadora assistente de peixes fósseis e primeiros tetrápodes no Field Museum em Chicago e uma das principais autoras do estudo. “Isso mostra que os experimentos com herbívoros remontam aos primeiros tetrápodes terrestres – os antigos parentes de todos os vertebrados terrestres, incluindo nós.”
“Este espécime é o primeiro do seu grupo a ter uma reconstrução detalhada em 3D, o que nos permitiu olhar dentro do seu crânio e revelar os seus dentes especializados, o que nos ajudou a traçar a origem dos herbívoros terrestres”, diz Zifang Xiong, estudante de pós-graduação na Universidade de Toronto e um dos principais autores do artigo.
Tyrannoroter heberti e sua estranha dieta
A espécie recém-descoberta foi batizada Tiranoroter hebertisignificando Tyrant Digger de Hebert, em reconhecimento ao descobridor Brian Hebert. Até agora, apenas o crânio foi encontrado. Com base no tamanho do crânio e em comparações com fósseis relacionados, os pesquisadores acreditam que o animal era uma criatura robusta de quatro patas com cerca de trinta centímetros de comprimento.
“Era mais ou menos do tamanho e formato de uma bola de futebol americana”, diz Mann. Apesar de seu tamanho modesto para os padrões modernos, foi um dos maiores animais terrestres de sua época. Pode ter parecido um lagarto, mas viveu antes de os répteis e os mamíferos se ramificarem em caminhos evolutivos separados, por isso não era tecnicamente um réptil.
Descoberta de fósseis na Nova Escócia
Os fósseis foram encontrados na ilha de Cape Breton, na Nova Escócia, um local conhecido por trabalhos de campo difíceis e às vezes perigosos.
“A Nova Escócia tem as marés mais altas do mundo – quando trabalhamos lá, lutamos contra a maré enquanto o oceano volta”, diz Mann. “É muito rochoso e os fósseis estão nas rochas da costa. Os paleontólogos odeiam cavar nas rochas porque as rochas podem cair sobre você.”
Brian Hebert, um paleontólogo profissional da Nova Escócia, encontrou o pequeno crânio num toco de árvore fossilizado durante uma temporada de campo liderada por Hilary Maddin, professora de paleontologia na Universidade de Carleton.
“O crânio era largo e em forma de coração, muito estreito no focinho, mas muito largo na parte posterior”, diz Mann. “Cinco segundos depois de olhar para ele, pensei: ‘Oh, isso é um microssauro pantilídeo.'”
Pantilídeos e primeiros vertebrados terrestres
Os pantilídeos representam um estágio inicial na evolução dos vertebrados terrestres. Os primeiros peixes com nadadeiras lobadas a desenvolver membros capazes de suportar a locomoção em terra ainda dependiam em grande parte de um ambiente aquático.
“Os pantilídeos vêm da segunda fase da vida terrestre, quando os animais se adaptaram permanentemente à vida terrestre”, diz Mann. Eles são considerados amniotas-tronco, o que significa que estão intimamente relacionados a um grupo de tetrápodes que mais tarde eclodiram ovos capazes de sobreviver fora da água. Com o tempo, os amniotas-tronco deram origem aos répteis e aos primeiros ancestrais dos mamíferos.
A tomografia computadorizada revelou que as plantas rangem os dentes
Para examinar o fóssil, Mann removeu cuidadosamente a rocha circundante. Porém, o crânio fossilizou com a boca fechada, escondendo estruturas internas como a caixa craniana. Para estudar essas características, a equipe usou a tecnologia CT para montar uma pilha de imagens de raios X em um modelo tridimensional detalhado.
“Ficamos muito entusiasmados ao ver o que estava escondido na boca deste animal depois de escaneá-lo – uma boca repleta de uma dentição extra para esmagar e triturar alimentos como plantas”, diz Maddin, autor sênior do estudo.
Alguns desses dentes estavam localizados no céu da boca, sugerindo fortemente que o animal poderia ter cultivado vegetação. As descobertas mostram que parentes de amniotas-tronco experimentaram comer alimentos vegetais mais cedo do que se pensava.
“Tyrannoroter heberti é de grande interesse porque há muito se pensa que os herbívoros estão restritos aos amniotas. Eles são amniotas de caule, mas têm um dente especializado que pode ser usado para processar alimentos vegetais”, diz Hans Seuss, geólogo pesquisador sênior e curador de paleontologia de vertebrados no Museu Nacional de História Natural Smithsonian e co-autor do estudo.
Dieta mista e transição evolutiva
mesmo assim Tiranorador dificilmente era um herbívoro estrito.
“Quando Hans Seuss foi meu orientador durante minha bolsa de pós-doutorado no Smithsonian, ele sempre disse que quase todos os herbívoros vivos hoje consomem pelo menos alguma proteína animal, e que a herbivoria é melhor pensada como um gradiente”, diz Mann.
O animal provavelmente consumia insetos e outras pequenas presas além de plantas. A trituração de exoesqueletos de insetos pode ter ajudado os primeiros tetrápodes a desenvolver a capacidade de processar materiais vegetais mais resistentes. Comer insetos que se alimentam de plantas também pode ter introduzido micróbios intestinais benéficos que mais tarde apoiaram a digestão da vegetação.
Mudanças climáticas no final do período Carbonífero
Além de esclarecer as origens dos herbívoros, a descoberta também poderá ajudar os cientistas a compreender como os herbívoros respondem aos choques ambientais. Tiranorador viveu no final do período Carbonífero, uma época de grandes mudanças climáticas e da última transição de uma geleira para uma estufa antes do que está acontecendo hoje.
“No final do período Carbonífero, os ecossistemas das florestas tropicais entraram em colapso e tivemos um período de aquecimento global”, diz Mann. “A linhagem animal à qual pertence o Tyrannoroter não se saiu muito bem. Este pode ser um dado no quadro mais amplo do que acontece aos animais herbívoros, à medida que as alterações climáticas alteram rapidamente os seus ecossistemas e as plantas que podem crescer neles.”
Os fósseis fornecem informações sobre a evolução inicial da herbivoria e a vulnerabilidade dessas dietas durante rápidas mudanças ambientais.
