Nossos ossos não começam nas profundezas do corpo. Eles começaram na pelelogo após a formação dos primeiros animais complexos.
Desde então, os ossos da pele permaneceram um um motivo recorrente na evolução. No entanto, ainda sabemos surpreendentemente pouco sobre eles. Por que eles continuam aparecendo em grupos tão diversos como tartarugas, crocodilos, lagartos, cobras e até dinossauros? E houve um único ancestral com pele que deu origem a todos eles?
Em um novo estudo publicado em Jornal Biológico da Sociedade Linnaeannós estudamos esta questão. Combinamos as evidências fósseis com ferramentas computacionais modernas para reconstruir 320 milhões de anos de evolução dos ossos da pele dos répteis.
O que descobrimos põe fim a um debate secular: os ossos da pele evoluíram de facto de forma independente em diferentes linhagens de lagartos. No processo, também traçamos um retorno evolutivo único a um dos seus grupos mais emblemáticos, os goannas.
Se os ossos fossem superficiais
Os ossos de pele mais antigos do registro fóssil podem remontar a tempos antigos 475 milhões de anos. Naquela época, alguns dos primeiros vertebrados apareceram exoesqueleto ósseo complexo.
Isto pode parecer contra-intuitivo, uma vez que os vertebrados são literalmente definidos por terem uma espinha dorsal. No entanto, o seu esqueleto interno ósseo ainda não se desenvolveu 50 milhões de anos depois.
Ao longo da história evolutiva, a capacidade da pele de formar tecido ósseo surgiu continuamente. Escamas de peixe são um exemplo.
Outro exemplo são os osteodermos, os ossos da pele dos animais terrestres. Depois de terem saído da água num passado distante, os osteodermos podem ter ajudou os animais a se adaptarem à vida terrestre.
Além disso, a imagem fica menos clara. Os osteodermas desapareceram na maioria das linhas, mas eles continuaram aparecendoespecialmente em répteis. Para entender como isso aconteceu, tivemos que montar um quebra-cabeça evolutivo complexo.
Uma história contada por ossos
Imagine que você chega ao local de um assalto a banco muito depois de ele ter ocorrido. Não existe testemunha perfeita. Você conversa com dezenas de pessoas – uma viu o carro que fugiu, outra notou a jaqueta do ladrão. Alguém ouviu o alarme.
Cada história está incompleta e algumas até se contradizem. Mas à medida que você coleta mais contas, alguns detalhes começam a coincidir. No final, obtém-se um quadro completo.
Foi assim que abordamos o mistério dos ossos da pele dos répteis. Testemunhamos 643 espécies vivas e extintas. Cada um estava conectado aos outros de alguma forma e oferecia uma perspectiva única. Continuamos investigando até que suas histórias começaram a convergir.
Descobrimos que a maioria dos lagartos desenvolveu osteodermas durante o Jurássico Superior e o Cretáceo Inferior, há mais de 100 milhões de anos. Naquela época, um dos mais dinossauros icônicos vagaram pela Terraincluindo altitude BraquiossauroFevereiro Alassauroe com suporte de placa Estegossauro.
O clima e os ecossistemas foram está mudando rapidamentecriando novos desafios e oportunidades. A armadura pode ter ajudado os lagartos a sobreviver aos predadores, a lidar com condições adversas ou a mudar-se para novos habitats.
Após os primeiros surtos de evolução da osteoderme, o ritmo desacelerou e a maioria dos grupos manteve os seus tecidos ósseos desde então.
Com uma exceção significativa.
eu retornarei
Os ancestrais dos lagartos-monitores, também conhecidos como goannas na Austrália, perderam totalmente os osteodermos – provavelmente porque seus estilos de vida ativos e corpos saudáveis funcionavam melhor sem o peso adicional.
Mas quando os seus descendentes chegaram à Austrália 20 milhões de anos atrásalgo notável aconteceu: eles os criaram.
Podemos definitivamente datar esta reevolução do período Mioceno, quando o clima da Austrália se tornou mais seco. Os ossos esfolados podem ter ajudado a reduzi-lo perda de água e provavelmente oferece proteção em paisagens abertas e áridas.
Surpreendentemente, os gaans são a única linhagem conhecida de lagartos que readquiriram osteodermas após perdê-los. Estes são desafios Lei de Doleque afirma que quando uma característica complexa desaparece, ela não pode ser recuperada.
Resolvendo uma disputa centenária
No início do século 20, os pesquisadores especularam que os lagartos herdaram osteodermos de um ancestral comum.
Posteriormente, essa opinião deu lugar à ideia de que se tratava de placas ósseas desenvolvido de forma independente entre grupos selecionados. Disputas sobre mecanismos evolutivos básicos seguiram, mesmo no nível molecular, mas essas discussões avançaram sem estabelecer a origem dos osteodermos na escala evolutiva precisa que levou aos répteis modernos.
Nossa pesquisa fornece essa base, e estamos orgulhosos de tê-la publicada na mesma revista em que Charles Darwin compartilhou pela primeira vez suas ideias inovadoras. Em muitos aspectos, nosso trabalho é uma síntese do passado e do presente.
As evidências fósseis ajudaram-nos a resolver uma questão antiga, mas apenas os cálculos modernos reduziram milhares de cenários evolutivos, cada um baseado em dados de centenas de espécies, numa história única e coerente.
A evidência é clara: os osteodermos evoluíram múltiplas vezes, de forma independente, em diferentes linhagens de lagartos ao longo de centenas de milhões de anos. Agora que sabemos isto, os cientistas serão capazes de investigar os mecanismos genéticos e de desenvolvimento por trás deles.
Entre os lagartos, os Gaannas destacam-se como a única linhagem conhecida que perdeu esta armadura apenas para recuperá-la numa notável reviravolta evolutiva. Esse padrão se ajusta facilmente a outras estranhezas evolutivas encontradas em mamíferos que põem ovos, com dominância marsupial, na Austrália.
Mostra também que a evolução raramente segue um caminho reto, serpenteando pelas condições em constante mudança do nosso planeta.
