Pulmões primorosamente preservados de 120 milhões de anos atrás. Cientistas atordoam o estudo dos primeiros pássaros

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ALBUQUERQUE, N.M. - Órgãos antigos raramente fossilizam, então os paleontólogos ficaram chocados ao encontrar os restos incrivelmente bem preservados de um pulmão que pertencia a um pássaro da era dos dinossauros.

Inicialmente, os cientistas estavam animados para descrever o espécime de Archaeorhynchus spathula, uma ave que viveu cerca de 120 milhões de anos atrás, porque seu fóssil tinha penas primorosamente preservadas, incluindo um pintail único que não é visto em nenhuma outra ave do Cretáceo, mas é comum em pássaros hoje em dia.

Uma inspeção mais detalhada, no entanto, revelou que os pulmões da ave também haviam fossilizado, o que significa que os paleontólogos descobriram o pulmão fossilizado "informativo" mais antigo de que há registro (mais sobre isso depois) e o pulmão fossilizado mais antigo já visto em um fóssil de ave, disse o estudo co - chefie o pesquisador Jingmai O'Connor, professor do Instituto de Paleontologia e Paleoantropologia de Vertebrados da Academia Chinesa de Ciências. [Tiny Dino: Reconstruindo as penas pretas do microraptor]

O fóssil em si é da formação Jehol Lagerstätte do início do Cretáceo no nordeste da China, mas O'Connor e seus colegas o encontraram no Museu da Natureza de Shandong Tianyu, em Pingyi, onde um ávido colecionador de fósseis abriga os milhares de fósseis de pássaros que comprou no décadas.

Este é o quinto descrito A. spathula espécime - um pássaro desdentado do tamanho de um pombo - mas é de longe o mais bem preservado, disse O'Connor. Isso é especialmente por causa do material branco salpicado em sua cavidade torácica que parece ser um pulmão fossilizado.

A interpretação de um artista do pássaro da era dos dinossauros Archaeorhynchus spathula, que era um pouco maior do que um pombo moderno. (Crédito da imagem: Brian Choo)

A descoberta revela que as estruturas pulmonares das aves matinais são semelhantes aos pulmões das aves modernas, disseram os pesquisadores. Isso significa que A. spathula provavelmente tinha fluxo de ar unidirecional em seus pulmões - o ar que fluía era em grande parte fresco e cheio de oxigênio, ao contrário do ar nos pulmões dos mamíferos, que é misturado com o ar novo e respirado anteriormente, o que significa que tem um teor de oxigênio mais baixo.

"Os pulmões das aves são muito diferentes de nossos pulmões e [tinham] estruturas muito mais complexas", disse por e-mail P. Martin Sander, paleontólogo da Universidade de Bonn, na Alemanha, que não esteve envolvido na pesquisa. "Eles são como uma espécie de cachimbo de saco, com um sistema de gerenciamento de ar (os sacos de ar) separado do trocador de gás (o pulmão) que é preservado aqui."

Os crocodilianos vivos também têm pulmões com fluxo de ar unidirecional, e os paleontólogos o consideram ancestral dos primeiros dinossauros com penas. Mas a evidência de tal estrutura pulmonar em um pássaro madrugador tem sido evasiva, até agora.

Mergulho profundo

Para ter uma visão melhor dos supostos vestígios do pulmão, "nós extraímos algumas amostras, colocamos no MEV [microscópio eletrônico de varredura] e - boom - tecido pulmonar", disse O'Connor. Como O'Connor é especialista em anatomia do esqueleto (não órgão), ela se envolveu com John Maina, professor de zoologia da Universidade de Joanesburgo, na África do Sul, que é especialista em pulmões de pássaros vivos.

"Eu estava tipo, 'Olha, você acha que isso é tecido pulmonar? Se você acha que é, então nenhum de nós paleontologistas escavadores pode discutir com você'", disse O'Connor. A contribuição de Maina foi tão crítica, que ele se tornou um co-pesquisador do estudo.

Uma análise do tecido mostrou que ele continha estruturas que se assemelham aos capilares sanguíneos, que absorvem oxigênio para ajudar a impulsionar o vôo altamente energético dos pássaros. "O vôo das aves é a forma de locomoção mais exigente fisicamente, então você precisa de muito oxigênio para isso", disse O'Connor. [Fotos: penas semelhantes a fitas com pássaros da era dos dinossauros]

É possível que essa estrutura única fosse exclusiva de Ornithuromorpha, um clado (grupo) de pássaros antigos que sobreviveram à extinção em massa há cerca de 66 milhões de anos e inclui os pássaros vivos de hoje. "Talvez essa especialização fosse apenas naquele clado e foi um dos muitos fatores que permitiram [sua] sobrevivência", disse O'Connor.

Além do mais, parece que o pulmão fossilizado estava incrustado nas costelas do pássaro, assim como os pulmões dos pássaros estão hoje. Ao contrário dos pulmões humanos, que se expandem a cada respiração, os pulmões das aves são rígidos, então podem facilmente inspirar e expirar ao mesmo tempo, disse O'Connor.

O tecido não parece ser restos de conteúdo estomacal, já que esses geralmente se preservam como matéria orgânica carbonizada negra, observou ela. Além disso, o tecido preservado é pareado, assim como um pulmão moderno. Não há outros órgãos emparelhados que poderia ser, e provavelmente não é o fígado (que é lobulado) porque esse órgão tem um alto conteúdo de ferro e geralmente se conserva vermelho, disse O'Connor..

No entanto, este espécime não é o pulmão mais antigo já registrado. Essa honra vai para Spinolestes, um mamífero do início do Cretáceo que tem pulmões fossilizados cerca de 5 milhões de anos mais velho do que o pássaro recém-analisado. Mas esses fósseis de pulmão não preservaram nenhuma microestrutura e não fornecem muitas informações sobre Spinolestes, além disso, provavelmente tinha um diafragma muscular. Então, O'Connor está chamando o A. spathula fóssil "o primeiro pulmão informativo permanece", porque eles lançam luz sobre a evolução das aves.

As descobertas do pulmão são "legais" porque mostram "como era o pulmão de um pássaro madrugador", disse Sander. No entanto, como é tão raro ver um órgão fossilizado, é necessário mais trabalho para verificar se este é um pulmão, disse ele..

"Devemos aplicar várias outras técnicas analíticas para confirmar que a área no fóssil é realmente o pulmão", disse ele. "Mas eu não ficaria surpreso se o pulmão pudesse fossilizar por causa de seu alto teor de ferro, porque o pulmão é rico em sangue."

A pesquisa foi apresentada aqui no 78º encontro anual da Sociedade de Paleontologia de Vertebrados ontem (18 de outubro). Será publicado na revista Anais da Academia Nacional de Ciências na segunda-feira (22 de outubro).

Originalmente publicado em .




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