Como mamíferos, gostamos de pensar em nós mesmos como animais dominantes e, até certo ponto, isso é verdade. Os seres humanos, especificamente, alteraram quase todas as partes do nosso planeta e reformularam o clima. Domesticamos gado e galinhas para comida e cães e cães criados para animais de estimação. Exterminamos inúmeras outras espécies em toda a árvore da vida. No entanto, nós e nossos parentes de mamíferos nem sempre estávamos no controle e, ao longo da história da vida, nossa influência diminuiu e fluiu.
O Dr. Caleb Gordon, um paleontologista do Departamento de Ciências da Terra e Planetário da Universidade de Yale, passou vários anos desventando uma história dinâmica que começou 300 milhões de anos atrás. Naquela época, “os maiores animais em terra eram nossos ancestrais-os primos de mamíferos de dentes afiados e os maiores animais dos oceanos eram peixes gigantes blindados ou carnudos”, diz Caleb com entusiasmo. “Os primeiros répteis também apareceram nessa época”, ele os apresenta com um sorriso. “Os répteis são uma família grande e peculiar, com lagartos, crocodilos, tartarugas, dinossauros e pássaros. Eles incluem muitas outras espécies, tanto vivas quanto extintas, que descendiam de um ancestral comum antigo. Os répteis eram pequenas criaturas em um mundo dominado por animais maiores e mais assustadores que os que sempre os encontraram.” Na terra, os répteis viviam nas sombras de grandes ancestrais de mamíferos, comendo insetos e outras pequenas presas. Eles também não estavam prosperando nos oceanos, onde vários peixes grandes eram os principais predadores.
Então, cerca de 50 milhões de anos depois, uma onda repentina de atividade vulcânica e revolta ambiental transformaram a paisagem e a trama. “A grande morte, chamamos isso, desencadeou a pior extinção em massa da história da vida animal, cerca de 252 milhões de anos atrás”, explica Caleb em um tom mais sério. “Até 95% das espécies foram eliminadas, e quase qualquer coisa maior que um cervo moderno-se foi.” Mas os répteis tiveram sorte. Após, eles prosperaram, tanto em arenas aquáticas quanto terrestres. Na “period de brilho-a period dos répteis”, eles se tornaram os novos principais predadores em terra e nos oceanos.
Nos dias atuais, me sento em uma cafeteria native de New Haven com Caleb enquanto ele desenha uma árvore evolutiva em seu caderno. Ele me mostra quando os répteis e os mamíferos evoluíram e como eles competiram ao longo da história da Terra. “É difícil para muitos de nós, pelo menos aqui no nordeste dos EUA, imaginar encontrar grandes répteis hoje. Se caminharmos por um parque nacional ou dirigirmos pelo bairro native, a maioria dos grandes animais que veremos é mamíferos – veados, vacas, ursos, cães, lobos, coiotes e especialmente humanos. E se nadarmos nas águas costeiras frias, a maioria dos grandes animais que veremos são tubarões, peixes ósseos ou baleias ”, diz ele. Por sua dissertação, Caleb explorou um cenário diferente. Ele queria entender como, após o início dos grandes mortos, os répteis conseguiram ganhar tanto na terra quanto na maré, pois a idade de repitões começou.
“Há um papel subestimado para o inovações evolutivas Isso ajudou os répteis a vencer ”, explica ele. Por inovações evolutivas, Caleb significa“ recursos complexos que eles evoluíram, que lhes permitiram fazer coisas novas e invadir novos ambientes após a grande morte ”. Tais traços aparecem aleatoriamente e, em raras ocasiões, favoreceram sua sobrevivência em certas circunstâncias.
Para fazer a transição para a água e sobreviver aos mares ásperos, os répteis precisavam de inovações evolutivas especiais. “Os répteis marinhos estavam, ao longo de milhões de anos, capazes de mudar as dimensões de seus braços para criar suas próprias nadadeiras. Eles fizeram isso fazendo suas mãos por muito mais tempo enquanto encurtavam os ossos do braço.” Caleb demonstra encolhendo os ombros próximos à orelha, apertando os braços pelo corpo, enquanto estende e batendo as mãos. “Os répteis foram capazes de fazer isso de maneira rápida e fácil, várias vezes, em vários grupos diferentes. Mas em mamíferos e seus ancestrais, a nadadeira não apareceu por mais 200 milhões de anos.” Nessa ampla escala de tempo, os mamíferos eram piores em fazer nadadeiras, e raramente aconteceu. Enquanto as nadadeiras evoluíram cerca de oito a dez vezes em répteis, eles evoluíram apenas quatro vezes em mamíferos. Em parte por causa de suas nadadeiras, alguns répteis aquáticos evoluíram para se tornar criaturas enormes que agora poderiam atacar os maiores tubarões.
Para prosperar em terra, um grupo de répteis conseguiu moldar seus crânios para capturar grandes presas ”, diz Caleb com um sorriso:“ Think about, um T. rexo maior animal que comia carne que já andou na terra, ou seu parente, o crocodilo de água salgada moderna, que tem uma das mordidas mais fortes entre todos os animais vivos hoje. ” Para se tornarem aterrorizantes, os répteis terrestres precisavam abrir as mandíbulas, encaixam -se rapidamente e mordem com força, destruindo suas presas antes de escapar Para superar essas limitações, Caleb explica, “mudando a arquitetura de seus músculos da mandíbula”. Pouco antes dos grandes moribundos, alguns transformaram seus minúsculos músculos da mandíbula profunda em enormes que poderiam abrir mais, mantendo uma mordida poderosa.
Reconstruir esses detalhes de um passado distante não é fácil. “Estudar a evolução dos répteis antigos é complicado. Confiamos em escassos discos fósseis que eles deixaram para trás, e a grande maioria deles não deixou nenhum rastro.” Para fazer essas descobertas, Caleb faz parte do trabalho clássico da paleontologia que você pode imaginar dos filmes. Ele peneira os ossos antigos no Museu de Yale Peabody e registra precisamente comprimentos, larguras, alturas e profundezas. Com eles, ele construiu o maior conjunto de dados do gênero: cerca de 16.000 medidas de mais de 800 espécimes de museus, representando espécies vivas e extintas, em centenas de milhões de anos de evolução.
“Mas esses métodos clássicos só podem levá -lo até agora. Para entender todos esses fósseis e todas essas informações, precisamos usar técnicas e tecnologias modernas”. Ele alimenta suas massas de dados em um algoritmo de aprendizado de máquina para comparar histórias concorrentes sobre se as espécies extintas ocupavam a terra, a água ou ambos, e prevêem qual cenário period mais provável. Dada a natureza dos dados, Caleb teve que introduzir um método estatístico criado pela Marinha dos EUA e quase nunca costumava estudar fósseis. “Também adaptamos os programas de animação de computador 3D, o mesmo software program usado pelos estúdios da Pixar e da Marvel, para ‘reparar’ e ‘não-esmagar’ fósseis, para que eles se parecessem mais com o que teriam quando o animal estava vivo”, explica ele. Essas abordagens nos permitem recarretar estruturas antigas que não são vistas na vida moderna. Com esses métodos, Caleb pode dizer quais histórias de répteis aquáticas e terrestres anteriores são provavelmente verdadeiras.
O trabalho de Caleb recria cenas de tempos pré -históricos da vida que lutava por sua existência. Seu consultor de doutorado, Dr. Bhart-Anjan Bhullar, enfatiza: “A pesquisa de Caleb representa uma série de avanços fundamentais em nossa compreensão da vida dos organismos antigos”. Esses organismos antigos, a família diversificada de répteis, voaram, rastejaram, nadaram e vagavam. Através da sorte e das inovações evolutivas notáveis, eles conseguiram conquistar dois ambientes muito distintos e substituir nossos ancestrais no topo da cadeia alimentar international … pelo menos por um tempo.
Este trabalho foi apoiado pelo treinamento de Carl Zimmer e suggestions de Zili Shen no Laboratório de Redação de Pós -Graduação da Universidade de Yale.
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