Respire fundo. Sinta suas costelas se dilatarem e seu peito se expandir. Esse movimento simples e rítmico é uma herança biológica que se desenvolveu há quase 300 milhões de anos, e finalmente temos a “múmia” para provar isso.
Paleontólogos revelaram um pequeno fóssil semelhante a um lagarto que está reescrevendo o manual sobre como os animais terrestres conquistaram a Terra.
A criatura, Captorhinus agouti, morreu em uma caverna em Richards Spur, Oklahoma, EUA, há cerca de 289 milhões de anos (início do período Permiano).
Graças a um bizarro coquetel de lama sem oxigênio e antigos vazamentos de petróleo, ele foi mumificado em três dimensões.
Este ambiente único protegeu tecidos moles frágeis, como pele e cartilagem, que geralmente desaparecem com o tempo, deixando o espécime congelado em sua posição natural de morte.
Diagrama esquelético de corpo inteiro ilustrado na vista lateral esquerda representando os componentes cartilaginosos em amarelo que são descritos pela primeira vez neste estudo. Crédito: Reisz et al.
Preservação excepcional
O fóssil revelou a evidência mais antiga conhecida de um sistema respiratório costal. Ele mostra o mecanismo ancestral pelo qual os amniotas – répteis, pássaros e mamíferos – respiram hoje.
“Captorhinus é uma criatura interessante com aparência de lagarto que é fundamental para a compreensão da evolução inicial dos amniotas”, disse Ethan Mooney, que co-liderou o estudo e é candidato a doutorado no Departamento de Biologia Organísmica e Evolutiva da Universidade de Harvard.
Apesar do seu pequeno tamanho de apenas alguns centímetros, este fóssil mumificado contém moléculas orgânicas quase 100 milhões de anos mais velhas que o detentor do recorde anterior, um dinossauro.
Neste novo estudo, a equipe usou tomografia computadorizada de nêutrons avançada (nCT) para examinar de forma não invasiva o interior do fóssil.
Revelou uma pele notavelmente preservada, com “textura de acordeão”, envolvendo o torso do animal.
Esta imagem de alta tecnologia, combinada com o estudo de outros dois espécimes, permitiu a reconstrução do primeiro aparelho respiratório completo de um amniota inicial.
Os pesquisadores encontraram um conjunto completo de tórax, incluindo um esterno cartilaginoso segmentado e várias camadas de costelas que fixavam a caixa torácica diretamente ao ombro.
Ele mostrou como esses répteis antigos fizeram a transição para a respiração complexa, movida pelas costelas, usada pelos animais terrestres modernos.
Respiração assistida por costelas
Esta descoberta destaca uma grande mudança evolutiva da respiração ineficiente dos anfíbios para o sistema de aspiração costal mais poderoso.
Antes disso, os primeiros anfíbios engoliam ar como água, usando a garganta para bombear oxigênio para os pulmões. Foi um processo exaustivo e ineficiente que limitou a atividade do animal. Captorhinus mudou as regras.
Ao usar músculos para puxar as costelas para fora, ele criou um vácuo que sugou o ar profundamente para dentro dos pulmões. Isso é conhecido como aspiração costal. Foi uma atualização enorme. Mais oxigênio significava mais energia.
Mais energia permitiu-lhes caçar, correr e prosperar em ambientes interiores adversos, onde seus primos anfíbios não podiam segui-los.
“Propomos que o sistema encontrado em Captorhinus representa a condição ancestral para o tipo de respiração assistida por costelas presente em répteis, aves e mamíferos vivos”, disse o professor Robert R. Reisz, co-autor do estudo da Universidade de Toronto.
Este pequeno réptil representa o projeto ancestral de quase todos os vertebrados terrestres que você vê hoje.
Quer seja um falcão voando no céu, uma chita correndo por uma savana ou você sentado em sua mesa – todos nós usamos o motor movido a costelas que Captorhinus foi pioneiro em uma caverna escura de Oklahoma durante o período Permiano.
Agora com curadoria do Royal Ontario Museum, em Toronto, esses espécimes permanecem acessíveis à comunidade científica global para pesquisas contínuas.
As descobertas foram publicadas na revista Nature em 8 de abril.
