Mais um Titanossauro no Brasil

download

Três pesquisadores mineiros e um do Rio Grande do Sul lançaram recentemente um artigo (aqui), no qual descrevem um jovem titanossauro no Brasil. O fóssil foi encontrado no município de Uberaba (MG), mais precisamente ao longo da BR 050 (km 153,5), em 1991 e estava depositado no Centro de Pesquisas Paleontológicas Llewellyn Ivor Price (CPPLIP, aqui). A formação é do Cretáceo Superior, ou seja, entre 100 milhões e 65 milhões de anos atrás, quando os dinossauros dominavam a Terra, os mamíferos (não-placentários) estavam surgindo e os continentes já começavam a se separar.

Até o momento, titanossauro é o grupo de dinossauro com mais espécies descritas para o Brasil, são dez no total – sendo três dessas encontradas na mesma região, em Uberaba. Os autores não chegaram a identificar qual a espécie do titanossauro que eles encontraram, pois não encontraram o esqueleto completo, nem mesmo grande parte dos ossos: a identificação foi feita com dois centrum de vertebra dorsal e três caudais, parte de um ílio direito e parte de um ísquio também direito. Parece pouca coisa se pensarmos na quantidade de ossos que um dinossauro desse tamanho tem, mas muito do trabalho dos paleontólogos é feito assim mesmo.

O paleontólogo precisa conhecer a anatomia do animal que ele pesquisa muito a fundo. Por exemplo, o centrum é apenas uma parte da vértebra, o disco mais grosso na parte inferior da vertebra, como você pode observar abaixo:

sauropod
Anatomia da vértebra de um Titanossauro.

Analisando os fragmentos das vértebras, do ílio e do ísquio, os paleontólogos podem chegar a uma identificação aproximada do fóssil encontrado. Ao longo da evolução dos vertebrados, desde os peixes primitivos até todos os animais atuais, houve muita modificação na estrutura dos ossos, e, graças a essas modificações, os pesquisadores conseguem identificar os grandes grupos.

vet
Variação de vértebras desde peixes ancestrais até grupos terrestres. Nós, humanos, e os dinossauros estamos dentro daquele último grupo, os amniotas.

Agora observe também que há variação na morfologia de vértebras entre animais de um mesmo grupo. Na imagem abaixo, à esquerda, a vértebra de um humano e, na direita, de um cachorro.

F1.large
Variação da anatomia de vértebra dentro de um grande grupo.

Porém, a identificação do fóssil sequer é a maior dificuldade enfrentada pelos paleontólogos. O local onde os fragmentos foram encontrados hoje não existe mais, foi destruído com a expansão da BR 050, o que impede a pesquisa por novos achados.

O trabalho de campo de um paleontólogo é árduo: ao sair em uma expedição, dificilmente o pesquisador irá identificar os achados em campo, normalmente tudo é catalogado e os fósseis são trazidos para um laboratório ou museu, onde são depositados e posteriormente são identificados. Este exemplar, por exemplo, foi encontrado em 1991 e só terminou de ser identificado em 2017. O trabalho de identificação conta com uma consulta árdua a livros, artigos e também de comparação com outros espécimes já identificados e depositados em museus. Por isso a identificação do fóssil pode demorar anos, décadas ou até século desde seu achado.

Os fósseis normalmente são encontrados em locais com rochas preservadas, mesmo lugar que são explorados por atividade mineradora ou construção de vias. Acontece que há pouca ou nenhuma fiscalização nessas áreas e muitas vezes os fósseis são levados junto com os minérios. Em 2006, foram encontrados estromatólitos – sinais deixados por bactérias – no piso de um shopping em São Paulo (aqui). Em 2016, foram encontrados fósseis em um muro de Recife, porém isso é mais comum do que é de fato noticiado: em Salvador, há locais já conhecidos por conter fósseis em na sua estrutura.

12745736_10153473080687099_6345166633672913234_n
Fóssil encontrado em muro na Zona Norte de Recife

Não falta legislação sobre o tombamento destes espaços. Na página da Sociedade Brasileira de Paleontologia (SBP), há uma reunião da Legislação vigente sobre fósseis, sua extração e preservação (aqui). O que muitos pesquisadores argumentam é a ausência de aplicação da Lei, fiscalização das atividades e rigorosidade no processo de licenciamento ambiental.

Chimpanzés jogando pedras

  Um artigo sobre comportamento de chimpanzés foi muito divulgado na mídia de popularização da Ciência no começo do ano. Trata-se de um estudo sobre comportamento de “empilhamento de pedras” realizado por alguns grupos de chimpanzés e, segundo muitas publicações de ampla circulação, se tratava de algo como “a origem da religião”.

  De fato, o artigo em questão menciona um rito de um grupo nativo africano localizado na região de Black Volta, em Bukina Faso, mas isso quase se passa despercebido diante do enredo do artigo. Não se faz qualquer menção a “primeiro Deus” ou “origem de religiões”… Mais na frente falaremos sobre esse aspecto do trabalho.
  A pesquisa foi desenvolvida por dois pesquisadores, Hjalmar S. Kühl (aqui) e Ammie K. Kalan (aqui), ambos do Departamento de Primatologia do Instituto Max Planck (aqui), da Alemanha. A publicação ainda conta com uma série de colaborações mencionadas como co-autores, isso porque o trabalho deve ter sido mesmo uma barra pesada e necessitou de vários operadores. Observe.
  O artigo “Chimpanzee accumulative stone throwing” (aqui) foi publicado em fevereiro/2016. É basicamente um estudo bem detalhado de um comportamento observado em grupos de chimpanzés no qual os animais lançam rochas em árvores – ou, em alguns casos, cavidades de árvores – e causam um acúmulo dessas rochas. O vídeo abaixo é uma série de registros realizados pelos pesquisadores.
  O trabalho foi realizado entre os anos de 2011 e 2015, foram 34 sítios de estudo (cada um teve monitoramento entre 14 e 17 meses), entre os quais apenas 4 apresentaram o comportamento analisado no artigo.
Imagem retirada do artigo “Chimpanzee accumulative stone
throwing

  A imagem acima, retirada do próprio artigo, mostra os pontos de estudo do projeto “Pan African Programme: The Cultured Chimpanzee” (sigla “PanAf”). Os pontos em branco com números são as localidades onde o comportamento de lançamento de rochas foi observado. Ou seja, observamos que há uma proximidade entre os grupos com registro do comportamento. Isso corrobora – e é corroborado – pela ideia de que comportamentos são características associadas a grupos e, assim, podemos supor que, dentro de uma árvore filogenética, haverá comportamentos que são caracterizados como sinapomorfias, aparecendo e desaparecendo, como uma característica morfológica qualquer. Assim, poderíamos supor que esses quatro grupos são mais aparentados. Claro, há interferências nessas ideias, como, por exemplo, se um grupo migrasse para um local muito distante dos outros e “instalasse” o comportamento em outra (meta-)população.

  Embora alguns pesquisadores alegassem que a transmissão de cultura fosse uma visão antropocêntrica do comportamento animal, atualmente, muitos estudos já provam que isso é bem provável como método de aprendizagem de novos hábitos (apesar desse termo não estar muito adequado…). O estudo “Culture in Chimpanzees” de A. Whiten et. al. (publicado na Nature em 1999) é um levantamento de variações de hábitos em diferentes grupos e mostrou como muitos se assemelham e, inclusive, em relação à distância entre as meta-populações.
  A análise do comportamento foi bastante detalhada e dados estatísticos foram publicados minuciosamente. Dividiu-se o ritual (não precisa levar para o sentido religioso!) em quatro fases: (1) Início caracterizado por pegar a pedra, (2) pant hoot, que é um processo específico de vocalização, (3) lançar a pedra que pode ser seguido por outras varações de comportamento (como bater na árvore, jogar diretamente na árvore ou jogar dentro de uma cavidade formada na árvore ou pelas raízes tabulares), e (4) finalização na qual o indivíduo pode também apresentar variações como exibir-se ou continuar a viagem. O diagrama abaixo mostra a linha de ocorrência dos comportamentos  quantas vezes foram observados.
Diagrama retirado do artigo “Chimpanzee accumulative stone throwing

  A respeito dos comportamentos observados, fontes secundárias colaboram na interpretação deles. Os processos de vocalização foram bem estudados por John C. Mitani et al no trabalho “Dialetics in Wild Chimpanzees?” (publicado em 1992 no American Journal ou Primatology). O diagrama abaixo mostra a divisão dos sons emitidos pelos chimpanzés (volte ao vídeo e tente identificar essas etapas!). Essas vocalizações podem ser interpretadas como sinais combativos.

Diagrama retirado do artigo “Dialetics in Wild Chimpanzees?
  Observe que pant hoot só foi observado em 50 indivíduos do grupo de 64: o artigo explica que houve um problema na gravação do áudio da câmera e 14 vídeos não registraram a sonorização.
  Além da vocalização, o bamboleio para frente e para trás e a apresentação de arrepios (piloereção) também são sinais combativos, mas também podem ser interpretados como processo de corte.
  Ainda foi feito um levantamento das densidades de rochas disponíveis e de árvores totais e com cavidades em cada localidade. Aparentemente não há uma seleção de local de acordo com a disponibilidade de recursos envolvidos no ritual (pedras e árvores). Acho que não dá também para inferir isso porque não é mencionado o método para seleção de local a ser filmado, pois se selecionaram árvores com cavidades, ou árvores que já apresentam acúmulo de rochas, não foram analisados os locais com árvores sem cavidades ou onde o acúmulo de rochas ainda não ocorreu.
  Como disse no início do texto, a grande repercussão deste trabalho se deu por os pesquisadores atrelarem o comportamento observado com a descrição de amontoamento de pedras em volta de árvores consideradas sagradas por um grupo de nativos africados de Black Volta (a descrição desse hábito está registrada em “Of Trees and Earth Shrines: an Interdisciplinary Approach to Settlement of Histories in the West African Savanna“, de Carola lentz e Hans-Jürgen Sturm, publicado em History in Africa em 2001). Importante mencionar que Black Volta não está tão distante dos locais de estudo do trabalho de Kühl e Kalan. O que me surpreende a respeito da repercussão deste artigo é que simplesmente o trecho que faz a relação entre os dois comportamentos é um parágrafo relativamente pequeno e que, deste parágrafo, se inferiu diversas informações como “origem das religiões” e “primeiro Deus”.
  O hábito de acumular pedras ou de utilizar pedras como marcadores são comuns, inclusive entre humanos. Nós marcamos santuários como Stonehenge, sinalizamos túmulos (com lápides ou Matzeivá de judeus), consideramos algumas como sagradas (como a pedra na Kaaba). Pense, por exemplo, que as pirâmides do Egito são amontoados de pedras que formam um santuário. Ainda usamos (ou usávamos) pedras como método de contagem e como moeda. Há poucos passos evolutivos entre nós e os chimpanzés, provavelmente três ou quatro gêneros.
  A nossa visão antropocêntrica é tão forte – e ainda subestimamos tanto outros animais – que nos surpreendemos com a inteligência deles. Observe, por exemplo, a notícia abaixo sobre um chimpanzé em cativeiro que acumulava pedras durante a noite para lançar contra expectadores que apareciam durante o dia. Ele ainda acumulava as pedras em um local da jaula que dava uma melhor mira para o arremesso. Ainda por cima, quando tiraram as rochas, ele retirou algumas “a força” do chão e moldou discos!
Acesse a notícia aqui.
  O nosso menosprezo pela cultura de outros animais nos levou a considerar a criação de uma ciência para estudar artefatos de nossos passados (a Arqueologia), mas não tínhamos pensado em estudar artefatos arqueológicos de outros primatas (até algum tempo, discutia-se se outros animais desenvolviam ferramentas). Foi então que surgiu em 2009 o campo da Arqueologia de Primatas, pesquisadores tentando fazer Ciência fora de abordagens (muito) antropocêntricas (para mais informações sobre esse campo, acesse aqui).

Diversidade genética e saúde do habitat – falando de abelhas.

  Se você tem algum amigo estudante de biologia ou biólogo no facebook provavelmente você já viu algum post relacionado à preservação de abelhas. Preservar as espécies polinizadoras (principalmente as nativas) tem sido um trabalho árduo da comunidade científica, e este esforço deve-se principalmente para que não tenhamos, no futuro, uma redução na produção de alimentos e na biodiversidade tanto da fauna quanto da flora.
  A polinização pode se dar através do vento ou de diversos grupos animais. Todavia, o principal polinizador globalmente é a abelha da espécie Apis mellifera. A espécie A. mellifera é responsável por basicamente um terço do processo de polinização para produção mundial de alimento. Eu desconheço qualquer universidade no Brasil cujo Instituto de Biologia não possua pelo menos um pesquisador na área de polinização. Este é um campo muito promissor dentro da Biologia e que tem intersecção com diversos pontos da zoologia, botânica, ecologia e biologia econômica. Esta área é tão importante que uma pesquisadora da Indiana University (EUA) começou a fazer o link entre polinizadores e microbiologia para entender melhor a saúde das abelhas operárias e rainha.
  Em 2012, Irene L. G. Newton (aqui) mostrou evidências de que “uma maior variabilidade genética entre abelhas de uma colmeia leva a uma maior presença de bactérias probióticas” (bactérias probióticas são aquelas que vivem em mutualismo com um organismo hospedeiro, isso é, são benéficas). A presença destas bactérias pode contribuir para, por exemplo, um melhor processo de ingestão.

Heather R. Marttila & outros
Characterization of the Active Microbiotas Associated with Honey Bees Reveals Healthier and Broader Communities when Colonies are Genetically Diverse. LINK.

Matéria com profª Newton, feita pela Indiana University (ela levanta uma hipótese sobre os efeitos de antibióticos usados na produção alimentícia nesta questão).

UPDATE
  Outro artigo do mesmo grupo de pesquisa mostra a evolução da microbiota intestinal de uma abelha-rainha durante o ciclo de vida. A pesquisa ainda mostra que, na fase adulta, os grupos de bactérias associadas à abelha-rainha são similares aos grupos encontrados nas glândulas hipofaringeais das abelhas-operárias – que alimentam a rainha: diferente do que ocorre em muitos outros animais, as abelhas-rainhas adquirem sua microbiota associada horizontalmente, ou seja, através do meio e de aspectos sociais.
  Para mais detalhes sobre este segundo trabalho:
David R. Tarpy & outros
Development of the Honey Bee Gut Microbiome throughout the Queen-Rearing Process. LINK.
Matéria do site da Indiana University sobre a pesquisa. LINK.

Índios Amazônicos Resistentes a Antibióticos.

  Semana passada, a AAAS (Assiciação Americana para Avanço da Ciência) publicou uma matéria sobre uma comunidade índios na Floresta Amazônica que são resistentes a antibióticos (aqui). A matéria é uma síntese do trabalho de Maria Dominguez-Bello, da New York University (School of Medicine): os seus estudos focam em como a evolução de vertebrados influencia na seleção da respectiva microbiota. Além dos índios da Floresta Amazônica na Venezuela, ela estuda outras comunidades isoladas da cultura ocidental na África subsahariana.
  O estudo teve início com a descoberta desta comunidade em 2008 e a coleta de dados antes de que um contato maior com a cultura ocidental ocorresse. Entre os resultados, os índios apresentam uma diversa microbiota, “incluindo grandes quantidades de Prevotella, Helicobacter, Oxalobacter, e Spirochaeta, que são ausentes ou significantemente reduzidas em humanos de cultura industrial.” A diversidade bacteriana no intestino desses índios é relacionada a saúde deles: há fortes indícios de que a relação de mutualismo entre as nossas bactérias e nós nos traz como benefício a prevenção de doenças, e que a diversidade da microbiota presente em populações urbanas é significativamente menor do que a encontrada em populações rurais. A imagem abaixo é de um estudo feito por De Flippo et al. (2010) com microbiota de crianças crianças de Burkina Faso (A) e italianas (B).

Variação de microbiota de crianças de Burkina Faso (A) e Itália (B). De Flippor et al. (2010) atribui essa mudança a fatores ambientais uma vez que a varianção durante o período de amamentação é insignificante.

  Um segundo estudo, dessa vez feito por Gautam Dantas, da Washington University, mapeou genes das microbiota coletada. Os resultados foram intrigantes: como a comunidade da Floresta Amazônica tem um cultura de subsistência (hunter-gatherers seriam “caçadores e coletores”) e isolada, eles não tiveram contato com animais que são criados com alimentação que inclui antibióticos (sim, muitos pecuaristas utilizam antibióticos na comida que é fornecida aos animais), tampouco tiveram cuidados médicos baseados em antibióticos. Por isso, é de se esperar que a microbiota não tenha desenvolvido resistência aos antibióticos sintéticos modernos. O que Gautam Dantas descobriu foi que essas bactérias possuem sessenta genes que estão relacionados com a resistência a antibióticos – desses, seis são relacionados a antibióticos sintéticos.
  O que parece ser apenas uma coincidência pode mostrar que talvez estejamos errados ou exagerando sobre a existência se super-bactérias. Acredita-se que a resistência a antibióticos sintéticos leva muito tempo para ocorrer, e necessita do uso indiscriminado de medicamentos por grande número de pessoas. Uma hipótese levantada por Gautam Dantas é que essas bactérias desenvolveram resistência a antibióticos encontrados no ambiente em que vivem (no solo, por exemplo) e que são semelhantes em estrutura molecular aos antibióticos sintéticos modernos. Esse estudo, obviamente, não nos alivia para o uso indiscriminado de remédios antibióticos sem prescrição médica e em doses adequadas, pois a seleção das bactérias ainda é uma ideia cientificamente aceita.
  Outro estudo do mesmo autor encontrou bactérias no solo do ártico canadense que apresentam resistência a antibióticos atuais.

Referências:
   De Filippo, C., Cavalieri, D., Di Paola, M., Ramazzotti, M., Poullet, J. B., Massart, S., et al. (2010). Impact of diet in shaping gut microbiota revealed by a comparative study in children from Europe and rural Africa. Proceedings of the National Academy of Sciences, 107(33), 14691-14696. doi: 10.1073/pnas.1005963107.
   Perron, G. G., L. G. Whyte, P. J. Turnbaugh, W. P. Hanage, G. Dantas, and M. M. Desai. 2015. Functional characterization of genes isolated from ancient permafrost soil exposes resistance to modern antibiotics. PLoS One, doi: 10.1371/journal.pone.0069533.

Conceito de espécie.

A definição de espécie é um grande problema que os alunos de Biologia encontram logo no primeiro semestre de curso e, provavelmente, levarão este problema até o fim da vida. Diferente do que aprendemos no Ensino Médio, espécie não é simplesmente aquela frase que diz “animais semelhantes, capazes de intercruzarem e gerar descendentes férteis”. Este é o conceito biológico de espécie, o qual entende que espécie é mutável de três formas: (1) a variação individual dos organismos que são parte da espécie (e não membros, de acordo com este conceito, já que, se todos as partes da espécie são extintas, a espécie também se extinguirá), (2) localização da espécie, ou seja, até que ponto da distribuição da espécie não há isolamento geográfico e (3) tempo, isto é, evolução, as mutações que todas espécies sofrem. Certo, esta definição ajuda bastante a resolver grande parte dos problemas, e até pode ser aplicada no dia-a-dia, mas, quando estamos falando de Biologia, temos alguns outros problemas a serem considerados: por exemplo, definir se uma população é reprodutivamente isolada de outra ou não. Não podemos pegar todos os animais do mundo, cruzá-los e descobrir quais produzirão descendentes. Além disto, há seres vivos (inclusive animais) que se reproduzem sem sexo.
A taxonomia – disciplina que se encarrega de descrever animais, plantas e outros seres vivos – inicia-se realmente desde a antiguidade, quando humanos categorizavam animais e plantas que poderiam ser usados medicinalmente, para caça ou usos culturais. A taxonomia como nós vemos atualmente – com nomenclatura binomial – foi criada por Caspard Bauhin e oficializada por Carl von Linné no século XVIII. Desde então, diversos seres vivos puderam ser catalogados e classificados em um sistema único. A taxonomia, naquele período, era uma coisa tão científica quanto artística. Junto com a nomenclatura binomial, Linné institucionalizou o agrupamento e posicionamento na descrição. Agrupamento trata-se do objeto de estudo: se você está descrevendo gatos, gatos da Bahia, gatos cinza da Bahia. O agrupamento define quem está dentro e quem está fora do grado. O posicionamento define qual o tamanho deste grupo: se é uma espécie, um gênero, um domínio.
Eu lembro que a primeira pergunta sobre o tema em sala de aula não foi “o que é espécie?”, mas “existem espécies?”, e isso faz todo sentido dentro dos debates atuais de biologia evolutiva. Seriam espécies naturais ou algo utilizado por humanos? Este conceito de Linné é um conceito tipológico de espécie: ele utiliza “tipos de” e dá uma categoria para o ser vivo. Apesar de ser o conceito mais antigo possível de espécie, este é o conceito ainda utilizado no meio acadêmico. A primeira (e única até o momento) descrição de gastrópode que trabalhei é uma descrição basicamente da morfologia do animal em comparação com todas as outras espécies do gênero descritas. Todas essas notícias de novas espécies que você encontra no Facebook e sites de notícias são baseadas em um conceito tipológico de espécie.

http://g1.globo.com/goias/noticia/2015/02/nova-especie-de-peixe-e-descoberta-por-pesquisadores-em-mambai-go.html

2

Para o conceito nominalista, espécie trata-se de uma construção mental, não existente no mundo natural. Ou seja, a natureza não possui essa separação de grupos, cada organismo é um objeto. Sendo natural ou construção mental, o fato é que cientistas continuarão a estudar as espécies. A fraqueza deste conceito está no fato que diversas culturas nomearam animais de uma mesma forma, como, por exemplo, aves, plantas frutíferas, peixes ou cogumelos. É estranho que, sendo uma construção meramente mental, culturas sem contato tenham nomeado grupos de organismos semelhantes.
Perceba que o conceito tipológico não considera a questão de cruzamentos possíveis. Durante séculos, este conceito apresentou problemas como a descrição de uma espécie que apresenta dimorfismo sexual (machos e fêmeas são diferentes) como duas espécies ou ainda a descrição de várias espécies que, na verdade, apresentam grande polimorfismo. Enquanto o conceito tipológico é interessante para os taxonomistas, o conceito biológico é mais interessante para ecólogos e biogeógrafos. O conceito nominalista, por sua vez, foi criado por um biogeógrafo jesuíta que tentava explicar a diversidade biológica após o dilúvio bíblico.

11
Kevin De Queiroz. Species Concepts and Species Delimitation. aqui.

O conceito evolutivo de espécie tem alto interesse paleontológico. Esse conceito considera a linhagem evolutiva do grupo para definir espécies e outros grupos maiores. A fraqueza neste conceito está na dificuldade de reconstruir toda uma linhagem fóssil.
Claro, há mais conceitos de espécies do que foram descritos até aqui, cada um abordando uma propriedade de interesse para o estudo. Segundo de Queiroz (2007), o problema para se definir um conceito unificado de espécie está em que cada um dos mais de vinte conceitos de espécie existentes foca em um evento de especiação – processo pelo qual uma espécie dá origem a outras duas espécies. A imagem ao lado mostra a divergência de uma linhagem (o processo específico não importa), uma espécie (embaixo) está dando origem a duas espécies (em cima) e os traços (SC1 a SC9) são os eventos de especiação (quando há isolamento geográfico, quando há diferenciação de nicho, quando há diferenciação anatômica, quando há barreira química reprodutiva, etc.). Após analisar as semelhanças e as diferenças entre os diversos conceitos de espécie existentes, de Queiroz chegou a um ponto comum e geral entre eles: “espécie são (segmentos de) linhagens metapopulacionais que evoluem separadamente”.