Origem do sangue quente nos mamíferos descoberta por Ricardo Araújo

O trabalho é de uma equipa internacional liderada por Ricardo Araújo, reconhecido paleontólogo e explorador da National Geographic.

Por Filipa Coutinho
Publicado 29/07/2022, 12:19
Ricardo Araújo

Ricardo Araújo, autor principal do trabalho publicado na Nature - o primeiro artigo científico da história da paleontologia português em que um português é o primeiro autor numa revista científica de alto impacto. 

Fotografia por Gonçalo Gouveia

Este era um dos grandes mistérios paleontológicos sem resposta. Depois de uma rigorosa análise dos fósseis de 341 vertebrados diferentes, Ricardo Araújo e a sua equipa, conseguiram identificar quando evoluiu a capacidade de manutenção das temperaturas corporais altas e constantes – a chamada “endotermia”.

A nova investigação sobre a biomecânica do ouvido interno sugere que a endotermia evoluiu nos antepassados dos mamíferos há cerca de 233 milhões de anos, durante o Triássico Superior. Esta característica do corpo produzir e conservar calor está na base do domínio ecológico dos mamíferos em vários ambientes, mas até agora não se sabia ao certo quando tinha ocorrido a sua origem. Pensava-se que teria evoluído vagarosamente, ao longo de dezenas de milhões de anos.

Sabe-se agora que o aumento da temperatura corporal nos antepassados dos mamíferos desenvolveu-se rapidamente, em menos de um milhão de anos. A equipa de cientistas conseguiu analisar as alterações na morfologia do ouvido interno dessa evolução e descobrir que a sua evolução aconteceu cerca de 20 milhões de anos mais tarde do que se suponha até agora.

Foram estudados todos os grandes grupos de vertebrados, desde tubarões a peixes ósseos, de anfíbios a tartarugas, até aos principais grupos de endotérmicos, os mamíferos e as aves. O método utilizado pela equipa liderada por investigadores do Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear do Instituto Superior Técnico, Museu de História Natural de Londres e do Museu Field de História Natural de Chicago, baseia-se na observação de que a temperatura corporal afeta a viscosidade da endolinfa - um líquido contido nos canais semicirculares do ouvido interno, que detetam a rotação da cabeça e apoiam o equilíbrio corporal.

Os animais capazes de manter temperaturas corporais quentes, como os mamíferos, tiveram que passar por uma alteração da forma e dimensão dos seus canais auditivos para que estes permanecerem funcionais. Isto significa que a estrutura do ouvido pode ser usada como um indicador preciso para determinar quando se deu esta evolução.

Dada a complexidade do trabalho e o volume de dados de animais atuais e de registos fósseis, o desenvolvimento desta nova metodologia levou cerca de cinco anos. Ricardo Araújo sublinha que “isto enfatiza que para se fazerem descobertas de ciência fundamental com elevado impacto é preciso um financiamento e apoio no longo termo”.

Até este moroso estudo, a opinião mais consensual apontava para que a endotermia tivesse sido alcançada há cerca de 252 milhões de anos, por volta do aparecimento dos Cynodontia, um grupo de antepassados dos mamíferos. Esta nova investigação sugere que esta capacidade surgiu bastante mais tarde e que muitos dos primeiros cinodontes – muitas vezes retratados como animais com pêlo e de sangue quente – eram, na realidade, imensamente diferentes dos mamíferos.

Agora, é claro que a endotermia terá surgido na mesma época em que evoluíram outras características ​​de mamíferos, como a diversificação de funções das diferentes partes da coluna vertebral ou o aparecimento de bigodes e/ou pelugem.

Ricardo Araújo explica que para “fazer uma amostragem significativa dos sinapsídeos, a linhagem evolutiva que deu origem aos mamíferos, tivemos de analisar fósseis de todo o mundo, desde o Brasil até à China”. Acrescenta ainda que dada a “improbabilidade de fossilização, há uma assimetria na fossilização, o que implica que não temos todo o globo coberto com fósseis de todos os grupos principais para todas as idades geológicas”.

Esta ilustração mostra um Kayentatherium - um mamaliamorfo do Jurássico Inferior - durante uma noite gélida expirando ar quente o que indica a sua natureza endotérmica, de sangue-quente.

Ilustração de Luzia Soares

Romain David, investigador de pós-doutoramento no Museu de História Natural e co-autor do artigo, esclarece que “até agora, os canais semicirculares eram geralmente usados ​​para prever a locomoção de organismos fósseis. No entanto, analisando cuidadosamente a sua biomecânica, descobrimos que também poderíamos usá-los para inferir a temperatura corporal.”

No futuro? Ricardo Araújo revela que os próximos passos da equipa passam por “explorar este método mais aprofundadamente tentando, por exemplo, afinar ainda mais a amostragem em zonas que consideramos críticas (como os probainognatos), mas também usar estes insights para testar a origem da endotermia noutros grupos como os dinossauros, uma vez que as aves - suas descendentes - são de sangue-quente”.

Esta foi, sem dúvida, uma das grandes descobertas da paleontologia. O investigador português sublinha que a “endotermia está por detrás de todas as funções e comportamentos animais”. É este mecanismo que nos permite correr mais rápido e estar ativo durante mais tempo, assim como explorar climas frios. Ricardo Araújo vai mais longe dizendo que “poderemos especular que sem a origem da endotermia nos nossos antepassados, dificilmente haveria humanos”. Foi uma evolução decisiva dos nossos ancestrais.

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