Surgimento e radiação dos Tetrápoda

A origem e evolução dos tetrapoda é bastante evidenciada no registro fóssil e apresenta uma enorme corrida evolutiva. A diversificação conhecida como transição peixe-tetrápode ocorreu do meio para o final do Devoniano há cerca de 380 milhões de anos atrás, começando mais especificamente durante o Givetiano. O grupo basal mais antigo conhecido são os Osteolepidídeos e parece improvável que mais tetrapomorfos ocorreram antes deles. O processo entre a origem e radiação de novas espécies levou cerca de 10 milhões de anos e novas descobertas acerca dos grupos fósseis achados ajudam cada vez mais na estruturação teórica sobre eventos que proporcionaram a radiação dos tetrápodes.

Entre os tetrapodomorfos, os aspectos da morfologia importantes são: região do espiráculo, arco hióide e os membros anteriores. A região espiracular está intimamente relacionada à respiração aérea, enquanto os membros anteriores foram sugeridos como apoio para a porção anterior do corpo quando os animais emergiram parcialmente da água. O ato de respirar ar atmosférico e com os membros oferecendo maior suporte, foi o necessário para que eles pudessem explorar o ambiente terrestre, e depois, radiar e se diversificar no grupo tetrápode que conhecemos hoje.

Informações a respeito do ambiente e estudos sobre a composição geológica predominante no período explicaram alguns eventos que levaram à adaptação da respiração atmosférica. A temperatura diminuiu, em média, 5°C desde o início do Devoniano até meados do Carbonífero. Os níveis de CO2 na atmosfera eram mais elevados, enquanto os níveis de gás oxigênio eram relativamente baixos nesse período. Assim, pensando que o oxigênio é muito menos solúvel em água do que no ar, qualquer animal que pudesse explorar a vida fora da água possuía uma vantagem adaptativa.

A origem dos tetrápodes coincide com a segunda fase de expansão entre as plantas do Devoniano. Respirar o ar e ter membros capazes de suporte o peso do corpo permitiam que esses animais explorassem a vegetação. Os primeiros tetrápodes viveram na Laurásia (supercontinente da época da Pangeia que corresponde a atual América do Norte, Europa e Ásia), onde o clima continental era árido, sazonal e seco. Porém, estes animais viviam ao longo das margens continentais, onde o clima provavelmente era melhor em questões de umidade e temperatura.

Após a conquista do ambiente terrestre e a radiação dos tetrápodes, houve uma grande quantidade de evoluções morfológica e filéticas, resultando em uma diversidade com uma ampla gama de tamanhos, formas, especializações, hábitos, etc. Entretanto, faltam informações para compreender o caminho da evolução que nos trouxe até aqui, já que existe uma enorme lacuna de registros fósseis entre 15-20 milhões de anos, período após o fim do Devoniano.

Tetrápodes do período Devoniano. Ilustração: Maggie Newman

Júlia Beatriz Palhares é graduanda em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Viçosa – Campus Rio Paranaíba.

Um legítimo rioparanaibano, a resiliência de uma recém descrita espécie

Na grande área das ciências biológicas uma das tarefas mais difíceis, e recorrentes, que um cientista tem é delimitar espécies. Mas afinal, o que é uma espécie? O que parece ser uma pergunta fácil de ser respondida geralmente causa um verdadeiro nó na cabeça dos biólogos. O motivo disso é que os organismos vivos se diferenciam mais ou menos uns dos outros, e essa variação acontece tanto acima quanto abaixo do nível de espécie. Desta forma, “espécie” nada mais é do que um termo criado por nós humanos para delimitar organismos que são suficientemente diferentes entre si. A grande dificuldade fica em se determinar quão diferente um organismo precisa ser do outro para serem considerados de diferentes espécies, ou em outras palavras, onde termina uma espécie e onde começa outra.

Diferentes conceitos foram propostos ao longo dos anos para auxiliar neste dilema, levando em consideração aspectos como reprodução, genética, morfologia, história evolutiva, nicho ecológico e etc. Cada um desses conceitos apresenta seus méritos e suas falhas, mas no geral os pesquisadores concordam que usar diferentes métodos e fontes de informação biológica é a melhor solução. Uma última questão que devemos discutir é a distribuição geográfica das espécies, já que algumas, como a nossa, ocorrem em todo planeta, enquanto outras podem ter uma distribuição mais restrita, podendo até serem encontradas em um único local, sendo chamadas de espécies endêmicas. Agora já imaginou que legal seria ter uma espécie que ocorre apenas em sua cidade? Pois esse é um orgulho que os cidadãos do município de Rio Paranaíba-MG podem ter.

No ano de 2020, pesquisadores da Universidade Federal de Viçosa – Campus Rio Paranaíba descreveram uma pequena espécie de peixe endêmica do córrego Rita, um
pequeno afluente na cidade de Rio Paranaíba. Os pesquisadores estavam investigando a diversidade genética e morfológica de uma espécie de piaba já conhecida pela ciência chamada Psalidodon paranae, que ocorre na bacia do Alto rio Paraná, da qual o rio Paranaíba faz parte. A amostragem ocorreu em oito afluentes da bacia do rio Paranaíba, e em sete os espécimes coletados foram identificados como P. paranae. Porém os pesquisadores perceberam que os espécimes do córrego Rita eram bem diferentes dos coletados em outros pontos, tanto em questões genéticas quanto morfométricas, isto é, analisando a forma corporal dos espécimes. Desta forma, chegaram à conclusão de que se tratava de uma nova espécie e homenagearam a cidade nomeando o peixe como P. rioparanaibanus.

Infelizmente essa história quase teve um final precoce e triste. Devido a um empreendimento imobiliário próximo ao córrego Rita e as fortes chuvas que atingiram a região entre o final de 2021 e início de 2022 uma enorme quantidade de lama atingiu o córrego após o rompimento de uma bacia de retenção. Além de colocar a nova espécie em risco de extinção, é muito importante lembrar que o córrego Rita é usado no abastecimento de água da cidade de Rio Paranaíba. Felizmente em uma nova visita ao local no início de abril de 2022 os pesquisadores da UFV constataram que a população dos peixes sobreviveu ao acidente, mas o ocorrido acende mais uma vez o alerta sobre os riscos que os impactos dos empreendimentos humanos representam não só a fauna e ao ambiente local, mas a nossa própria subsistência.

Imagem: Igor Henrique Rodrigues Oliveira

Igor Henrique Rodrigues Oliveira é graduado em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Viçosa – Campus Rio Paranaíba, mestre em Manejo e Conservação de Ecossistemas Naturais e Agrários pela Universidade Federal de Viçosa – Campus Florestal e doutorando em Zoologia pela Universidade Federal de Minas Gerais.

Como os seres humanos tem descarregado a bateria do planeta Terra

Desde a explosão da biodiversidade que ocorreu no Cambriano, a biosfera terrestre adquiriu enormes bancos de biomassa viva. E a partir dos episódios de extinção surgiram enormes reservas de combustíveis fósseis por todo planeta. Assim, a Terra obteve um balanço energético que, embora seja frequentemente perturbada por alguns episódios como glaciações, atividades tectônicas e asteroides, mantém uma flutuação média de taxas de entrada e perda de calor.

Entre o surgimento da nossa espécie e a subsequente colonização de todo o globo, tivemos diversos marcos ao longo da história humana. Nos primórdios, aprendemos a obter calor a partir da queima de materiais. Logo depois houve o desenvolvimento agrícola e posteriormente à revolução industrial. Assim, viemos alterando o planeta em prol da nossa civilização. Mas como todo bônus tem seu ônus, com as grandes demandas da civilização atual, nossa espécie vem gastando todos os estoques de energia química disponíveis. Nossos bancos de combustíveis fósseis são limitados e sua queima causa liberação de elementos retidos no solo, como carbono, hidrogênio, enxofre, entre outros, para a atmosfera.

Para ilustrar isso, pensemos em uma bateria. Onde o nosso planeta é o cátodo, ou seja, o polo positivo da bateria, e o espaço é o ânodo, polo negativo. O gradiente de energia obtido nessa bateria sustenta toda a biosfera, incluindo nossa espécie. Porém, essa bateria foi carregada apenas uma vez. Pense em uma casa onde o sistema elétrico funciona como uma grande bateria que recebeu apenas uma única carga. A princípio, tudo funcionaria perfeitamente, mas com o passar do tempo, a família cresce e consequentemente cresce também a demanda por energia.

Cientistas estudam sobre isso desde então, sempre fascinados pela beleza do azul na natureza, que não é tão azul assim.

Caso isso não fosse bem administrado, a bateria perderia sua carga. A princípio algumas coisas parariam de funcionar perfeitamente, até que a bateria se esgote e essa casa se torne inabitável. No caso da bateria espaço-terra, o esgotamento tem ocorrido principalmente por mudanças na vegetação, através do desmatamento, que tem levado a processos de desertificação e também pela transformação da vegetação nativa em paisagens antrópicas. Entre algumas outras causas, podemos citar também a poluição, a silvicultura e a pesca insustentável. Apesar de termos desenvolvido uma civilização de maneira ímpar, ainda como qualquer outra espécie existente, precisamos que uma série de condições se mantenha em níveis bem específicos para sobrevivermos. Ainda não há tecnologia que exerça, por exemplo, a função das árvores ou que retire o excesso de gases lançados a nossa atmosfera. Por tanto, é necessário que a humanidade repense seus hábitos e consumos.

Caso não haja esse freio, nosso destino está fadado a epidemias, secas, falta de recursos para sustento e isso tudo levará ao colapso da civilização, desencadeando agitação social e até mesmo guerras. Nesse possível colapso, caso não formos extintos como espécie, podemos esperar que a população humana seja drasticamente reduzida, e os sobreviventes viverão como nos primórdios, através da caça e horticultura.

Adaptado de Schramski, J. R., Gattie, D. K., & Brown, J. H. (2015). Human domination of the biosphere: Rapid discharge of the earth-space battery foretells the future of humankind. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(31), 9511-9517.

Júlia Beatriz Palhares é graduanda em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Viçosa – Campus Rio Paranaíba.