Processos de fossilização

Os fósseis são relativamente raros, e a não ser em condições especiais, logo que um organismo morre, entram em ação agentes decompositores, que destroem completamente seu cadáver. Para que ocorra a fossilização, são necessárias condições extremamente favoráveis à preservação do cadáver ou vestígio deixado por tal organismo. Essas condições podem ser bem diversificadas; quando, por exemplo,  os restos de um organismo são cobertos por sedimentos como areia ou argila, em geral, em ambientes alagados. Os sedimentos depositados sobre os restos, com o decorrer do tempo, podem compactar-se, originando o quer se chama de rocha sedimentar. No interior dela, os vestígios do organismo se mantêm preservado de diversas formas, vindo a constituir diferentes tipos de fóssil.

Esqueleto em excelente estado de conservação de Similicauditpérix (Similicaudipteryx yixianensis), encontrado em Liaoning, China. Por Zheng Xiaoting.

Um tipo de fóssil conhecido como molde forma-se quando os restos deixados pelo organismo deixam sua estrutura gravada da rocha e desaparece completamente. Pode ocorrer que, o vazio deixado pelos restos orgânicos é preenchido por minerais, que se solidificam formando uma cópia, em rocha, do organismo original. Esse outro tipo de fóssil é conhecido como contramolde. Em certos casos, as substâncias orgânicas do cadáver contido da rocha sedimentar são, gradualmente, substituídas por minerais trazidos pela água. Lentamente, os minerais ocupam o lugar das substâncias orgânicas de forma tão exata, que todos os detalhes do organismo ficam preservado na rocha, embora não reste material orgânico original algum; esse processo é conhecido como perminerização ou petrificação.

Exemplo de petrificação; Cladocyclus (Cladocyclus gardneri), 
peixe fóssil encontrado na Formação de Santana, Ceará. Por Aline Ghilardi.

Existem ainda outros tipos de fóssil: são marcas ou pegadas que um organismo deixou sobre um terreno mole, que posteriormente solidificou-se, se transformando em rocha. Esse tipo de fóssil é a impressão, que pode fornecer informações fundamentais sobre o organismo que o produziu. É extremamente raro, mas também pode ocorrer a conservação do corpo completo ou parcial de organismos que viveram no passado. Fósseis completos de insetos, com dezenas de milhões de anos, são encontrados no interior de resina solidificada de plantas, chamada de âmbar fóssil. Corpos completos de animais como mamutes, seres peludos semelhantes a elefantes, com mais de 30 mil anos de idade foram, e ainda podem ser encontrados sob geleiras do Ártico.

Saurísquios e Ornitísquios

No ano de 1888, o paleontólogo britânico Harry Seeley classificou os dinossauros em dois grandes grupos, com base na natureza de sues ossos e articulações pélvicas, publicando seus resultados a partir de uma palestra que havia ministrado um ano antes. Os paleontólogos de seu tempo haviam dividido os dinossauros de várias maneiras, dependendo da estrutura de seus pés e na forma de seus dentes. A divisão de Seeley, no entanto, tem resistido ao "teste do tempo".

Reprodução da fotografia de Harry Govier Seeley (1839-1909).

(Desmond A. Archetyps and ancertors. pag.187).

Ele revisou os sistemas de classificação anteriores apresentados por outros paleontólogos e que dividia a tradicional ordem Dinosauria, preferindo a que havia sido apresentada pelo cientista estadunidense Othniel Charles Marsh, em 1878, que dividiu os dinossauros nas ordens saurópodes, terópodes, ornitópodes e estegossauros, sendo estas nomenclaturas amplamente utilizadas até hoje. No entanto, ele queria formular uma classificação que levasse em conta uma única diferença entre esses grupos.

Representação artística de Leptoceratops (Leptoceratops gracilis), espécie 
que pertence ao grupo dos ornitópodes proposto por Marsh. Por Nobu Tamura.

E ele a descobriu na configuração dos ossos do quadril, propondo que as ordens de Marsh poderiam ser divididas nitidamente em dois grupos com base na mesma característica: tratam-se dos saurísquios e ornitísquios. Nos saurísquios (quadril de lagarto), o púbis é apontado para baixo, enquanto nos ornitísquios (quadril de ave), ele é voltado para trás, em paralelo ao ísquio, muitas vezes também apontado para frente, dando uma estrutura de quatro pontas.

Esquema que mostra em detalhes a classificação de Seeley.

Autor desconhecido.

Classificou ele, então, saurópodes e terópodes como saurísquios, e ornitópodes e estegossauros, como ornitísquios. Seeley observou que tais grupos eram tão diferentes entre si de forma que também propôs que os dinossauros não eram um grupo natural no todo, mas que teriam origens distintas; até que em 1980, quase um século depois, as novas técnicas de análise cladística mostram que os dinossauros realmente tinham ancestrais em comum no período Triássico.

O Alossauro (Allosaurus fragilis) é um exemplo de dinossauro saurísquio. Réplica de 

esqueleto de Alossauro, no Museu de História Natural de San Diego. Fonte desconhecida.

O conceito de que "dinossauro" foi  um termo inadequado para designar duas ordens distintas durou várias décadas na literatura científica e popular, e foi em 1960 que os cientistas começou-se a considerar novamente a possibilidade de que os grupos de Seeley estivessem mais intimamente relacionados entre si do que com outros arcossauros. Ao longo de sua carreira, Harry Seeley ainda descreveu e nomeou vários dinossauros, podendo ser considerado um dos maiores paleontólogos que já existiram.

Ovos de dinossauros

Exemplares de ovos de dinossauros atualmente vistos encontram-se em estado fossilizado, uma vez que os dinossauros foram extintos a milhões de anos. Eles oferecem pistas sobre a vida de o comportamento desses incríveis animais e, em alguns casos, os embriões estão preservados e podem ser estudados. Alguns ovos eram colocados sobre terreno lamacento, o que se tornou um ambiente ideal para que fossem fossilizados, havendo uma imensa variedade de tamanhos e formas, desde ovos muito pequenos, que cabem na palma de uma mão, até ovos do tamanho de uma bola de futebol.

Representação artística que trata do interior de um ovo de Terizinossauro 

(Therizinosaurus cheloniformis), por Pavel Riha.

São conhecidos cerca de 200 sítios arqueológicos ao redor do mundo onde foram descobertos ovos de dinossauros fossilizados, localizados sobretudo na Ásia, em rochas da superfície formadas no período Cretáceo, quando cascas de calcita foram desenvolvidas. A maioria desses ovos possuem formas distintas se comparadas aos dos animais modernos. Contudo, alguns poucos se aproximam do formato dos ovos de pássaros, particularmente dos avestruzes. A maioria dos grandes ovos são fósseis que foram coletados na década de 1990, na China, com 60 cm de comprimento e 20 cm de diâmetro.

Ninho de Protocerátops (Protoceratops andrewsi), encontrado na Mongólia.

 Fonte desconhecida.

Os dinossauros, aparentemente, incubavam seus ovos tal como fazem as aves modernas. Observou-se em um estudo feito pela pesquisadora Darla Zelenitsky e pelo paleontólogo David Verriccho, com base nas cascas de ovos fósseis, que a porosidade variava através de sua estrutura, propondo que eles o punham verticalmente na areia ou na lama, não enterrando-os por completo, sabendo-se que, nas aves atuais, os ovos expostos ao ar tem poucos poros para evitar que sequem. Muitos ninhos foram descobertos na região onde hoje situa-se Montana, Estados Unidos.

Representação artística de Maiassauros 

(Maiasaura peeblesorum). Autor desconhecido.

Em muitos dos ninhos de Montana há a presença de cascas pisoteadas, sugerindo assim que os filhotes permaneciam no ninho mesmo depois de nascerem; alguns exemplares possuiam também ossos de filhotes com dentes desgastados, propondo que estes eram alimentados ainda no ninho. Mas como? Os cientistas discutem há tempos o sistema que prevaleceu em torno do "cuidando de ovos". Em 2008, Darla e seus colegas relataram que os dinossauros eram pais amorosos: os pais sentavam-se nos ninhos, incubando os ovos e protegendo-os, enquanto as mães saíam para procurar refeições.

Representação artística de Trodonte (Troodon formosus) cuidando de ovos, por Bill Parsons.

A estrutura dos ovos consiste em uma série de unidades verticais que crescem em determinados locais na superfície da casca, cuja organização determina sua classificação, que pode ser esferulítica, quando possui uma estrutura esférica; prismática, quando cresce com cristais esféricos apenas na parte inferior da casca, enquanto os cristais na porção superior são em formato de prisma; e ornitóides, quando apenas a parte da casca é formada de unidades separadas. A parte superior e o meio da casca consistem em um material biocristalizado, com uma película esponjosa que forma uma camada homogênea.

Dinossauros e aves

A ligação entre os dinossauros e as aves é um quebra-cabeça. Desde a descoberta, em 1861, do Aqueópterix (Archaeopteryx lithographica), animal que apresentava características comuns às aves e aos répteis,  os paleontólogos percorreram uma verdadeira cruzada científica para provar que as aves descendiam dos dinossauros. O Arqueópterix apresentava asas e penas, o que o classificava como ave, mas podia-se observar, também, que suas asas apresentavam garras e seu bico tinha uma série de dentes.

Fóssil de Arqueópterix , por H. Raab.

A descoberta do Arqueópterix de fato iniciou a discussão se os dinossauros evoluem das aves ou não. Mais intrigados ainda ficaram os cientistas depois da descoberta de um pequeno dinossauro que, com exceção das penas, poderia ser considerado um primo do Arqueópterix: o Compsógnato. Entretanto, até hoje o Arqueópterix deixa os cientistas loucos tentando classificá-lo. Alguns o consideram uma ave primitiva; outros um dinossauro emplumado; e há ainda quem diga que nem um de ambos, é um elo perdido.

Representação artística do Arqueópterix. Autor desconhecido.

Então, desde a descoberta do Arqueópterix, os cientistas imaginaram que, dada as incríveis características desse animal, aves e dinossauros teriam alguma ligação. Propôs-se então que as aves teriam evoluído de um grupo de pequenos terópodes, passando por um estágio intermediário semelhante ao Arqueópterix, baseando-se em diversas características anatômicas observadas em dinossauros e aves, tais como a presença de ossos ocos e a estrutura das pernas e bacias semelhantes nos dois grupos, por exemplo.

Representação artística do Jinfengopterix (Jinfengopterix elegans), um exemplo de

dinossauro emplumado conservado com impressões extensas de penas,

por Mattew Martyniuk.

Logo, sabemos que os dinossauros ancestrais das aves tinham penas. Mas por que elas apareceram? As penas protegem as aves da água e das variações de temperatura, além dos usos do voo e exibição. Entretanto, a capacidade de voo não era dominada pelos dinossauros, nem pelas primeiras aves. Descarta-se também a questão do isolamento térmico, pois para que as penas cumprissem essa função, era necessário que as penas cobrissem todo o corpo, o que não era o caso.

Holótipo inicial atribuído ao Arqueópterix, por H. Raab.

Essa disposição leva os cientistas a crerem que inicialmente os pequenos terópodes desenvolveram penas para exibição, sejam em disputas territoriais, reconhecimento social ou rituais de acasalamento, onde talvez os machos atraíssem parceiras com complexas danças e demonstrações de suas plumagens exuberantes. Alguns acreditam que esse grupo de espécies emplumadas inicialmente planavam, e com o tempo, já teriam desenvolvido o mecanismo de voo.

Representação artística do Epidendrossauro (Epidendrosaurus ninchengensis) em cima de um Ginkgo, por Mattew Martyniuk. Ele foi o primeiro dinossauro com adaptações para a vida arbórea e semi-arbórea.

A partir de meados da década de 80 do século passado, várias descobertas tem completado o trajeto de parentesco entre aves e dinossauros, sendo a maioria destas realizadas em jazidas chinesas que, pelas suas características geológicas, apresentam a propriedade de preservar em detalhes estruturas frágeis, como por exemplo pelos de mamíferos, asas de insetos, e para se compreender a evolução das aves no decorrer do tempo, também as penas e seus ossos frágeis.

Dinossauros

A palavra dinossauro significa "lagarto terrível" e foi usada pela primeira vez no ano de 1842 pelo biólogo, anatomista comparativo e paleontólogo Sir Richard Owen, para indicar grandes esqueletos de répteis extintos que haviam sido recém-descobertos no Reino Unido. Embora o que esse termo signifique, esses animais não eram lagartos, e sim répteis, com uma postura ereta distinta não encontrada nos lagartos. Durante a primeira metade do século XX, grande parte da comunidade científica acreditava que os dinossauros eram lentos e sem inteligência. Entretanto, a maioria das pesquisas realizadas desde a década de 70 indicaram-nos como animais ágeis, com metabolismo elevado e com numerosas adaptações para a interação social, podendo assim serem considerados como os animais mais inteligentes de todos os tempos.

Richard Owen (1804-1892) com um crânio de crocodilo, em 1856.

Por Maull e Polyblank.

Os dinossauros divergiram dos seus antepassados arcossauros (um grupo de répteis que surgiu no inicio da Era Mesozoica, há cerca de 235 milhões de anos atrás, no Triássico Médio) há aproximadamente 230 milhões de anos durante o período Triássico, rudemente 20 milhões de anos depois que o evento da extinção do Permiano-Triássico apagou aproximadamente 95% de toda a vida na Terra. As espécies de dinossauros primitivos rapidamente desenvolveram as características de adaptação para sobrevivência e uma diversa variedade de tamanhos. Durante 135 milhões de anos, foram os dinossauros a espécie dominante do nosso planeta, envolvendo toda a Era Mesozoica quando, há cerca de 66 milhões de anos atrás, um evento catastrófico ocasionou seu desaparecimento, conhecido como "Extinção K-T".

Esqueleto de Iguanodonte (Iguanodon bernissartensis) uma das primeiras espécies e dinossauros descoberta quando Owen propôs o termo "dinossauro". Instituto Real de Ciências naturais da Bélgica, em Bruxelas. Autor da foto desconhecido.

Uma variedade imensa de dinossauros viveu durante os últimos 10 milhões de anos do período Cretáceo. Foi uma grande irradiação, mas o fim daquele longo reinado estava muito próximo. Muitas teorias têm sido elaboradas sobre a razão do seu desaparecimento. Algumas são possibilidades, enquanto outras são apenas especulações, podendo também a extinção ter se dado pela combinação de diversos fatores, sendo entretanto a mais conhecida, bem como a mais aceita, a teoria de que um grande asteroide chocou-se com a Terra, criando uma nuvem de gases nocivos que barrou a luz do Sol, causando mudanças climáticas. Ao mesmo tempo do impacto, teriam ocorrido também imensas erupções vulcânicas, lançando para a atmosfera grande quantidade de cinzas e poeira que bloquearam a luz do Sol, bem como também o que causou o impacto do asteroide.

Esqueleto de Tiranossauro (Tyrannosaurus rex), possivelmente uma das últimas espécies
dizimadas pela extinção K-T. Museu de História Natural de Carnegie, por Scott Robert Aselmo.

A maior parte das evidências descobertas a respeito do asteroide sugerem que ele possuía aproximadamente de 5 a 15 km de largura, e colidiu nas proximidades na península de Iucatã, no México, criando a cratera de Chicxulub, medindo em torno de 180 km de diâmetro. Sua queda teria causado uma longa e anormal queda da temperatura atmosférica da Terra; no entanto, há quem diga que ela teria, ao contrário, criado uma onda de calor incomum. Mas o fato é que as espécies que sobreviveram ao impacto também tiveram que lidar com a incapacidade de que a luz solar chegasse à superfície. Como consequência disso, muitas espécies vegetais que precisavam realizar a fotossíntese não teriam sobrevivido, o que causou a morte dos herbívoros que eram alimento dos carnívoros, ocorrendo assim uma extinção em cadeia.

Representação artística que trata do momento da queda do asteróide, há 66 milhões
de anos atrás. Autor desconhecido.

A teoria de colisão do asteroide foi trazida a conhecimento 1980, por Walter Alvarez, professor do departamento de ciências planetárias da Universidade da Califórnia, em Berkeley. Os cientistas não estão certos se os dinossauros estavam prosperando ou em declínio antes do impacto, e embora a velocidade de uma extinção não possa simplesmente ser deduzida a partir do registro fóssil, vários modelos sugerem que a extinção foi extremamente rápida. Pode ter sido um evento catastrófico para os dinossauros, bem como para outros animais que foram incapazes de se adaptar as novas condições do mundo que renascia. Mas surpreendentemente algumas criaturas sobreviveram, como tubarões, medusas, pequenos mamíferos, aves primitivas, peixes, insetos e etc, embora nenhum animal de grande porte tenha sobrevivido.