Análise óssea sugere que as equidnas antigas viviam na água

Um pequeno osso encontrado há 30 anos na Enseada dos Dinossauros, em Vitória, pode virar de pernas para o ar o que sabemos sobre a evolução das equidnas e dos ornitorrincos.

Até agora, o entendimento aceite sobre estes monotremados que põem ovos – sem dúvida os mamíferos mais invulgares do planeta – era que ambos descendiam de um antepassado terrestre. E enquanto os antepassados do ornitorrinco se tornaram semiaquáticos, as equidnas mantiveram-se em terra, ou assim dizia a história.

Mas, na sequência de uma análise do osso conduzida pela UNSW – que foi descoberta por uma equipa do Museums Victoria Research Institute – parece agora que as equidnas e os ornitorrincos evoluíram de um antepassado que vivia na água.

A autora principal e paleontóloga, a Professora Emérita Suzanne Hand, da Escola de Ciências Biológicas, da Terra e do Ambiente da UNSW (School of BEES), afirma que existem cerca de 30 casos em que os mamíferos evoluíram de terrestres para viverem total ou parcialmente na água, por exemplo, baleias, golfinhos, dugongos, focas, morsas, lontras e castores. Mas é praticamente inédito ver mamíferos evoluírem na direção oposta.

“Estamos a falar de um mamífero semiaquático que trocou a água por uma existência terrestre e, embora isso seja um acontecimento extremamente raro, pensamos que foi isso que aconteceu com as equidnas”, afirma.

Há algo de estranho neste úmero

Num estudo publicado hoje na revista científica PNAS , os investigadores descrevem como um único osso do úmero descoberto em Victoria no início dos anos 90 desafia a teoria dos antepassados terrestres. O osso úmero – que é o osso superior do braço entre o ombro e o cotovelo – é o único osso conhecido que pertence à espécie extinta, Kryoryctes cadburyi, batizada em 2005.

Exteriormente, o úmero único parecia mais semelhante aos encontrados nas equidnas do que nos ornitorrincos, o que levou alguns cientistas a concluir que poderia ter sido um antepassado das equidnas modernas. Mas outros cientistas sugeriram que se tratava de um antepassado comum do ornitorrinco e da equidna. Tem-se debatido se o Kryoryctes vivia apenas em terra, como as equidnas modernas, ou se era anfíbio, como o ornitorrinco vivo.

Para responder a estas questões, o Professor Hand e os seus colegas decidiram examinar mais de perto o fóssil, incluindo a microestrutura interna do osso, utilizando a tomografia computorizada e outras técnicas de digitalização.

“Enquanto a estrutura externa de um osso permite compará-lo diretamente com animais semelhantes para ajudar a estabelecer as relações do animal, a estrutura interna tende a revelar pistas sobre o seu estilo de vida e ecologia”, diz.

“Assim, a estrutura interna não nos dá necessariamente informações sobre o que o animal realmente é, mas pode dizer-nos sobre o seu ambiente e como vivia”, acrescenta.

Quando Kryoryctes cadburyi viveu no sul de Vitória, há cerca de 108 milhões de anos, durante a Era dos Dinossauros (ou Mesozóica), os monotremados e os seus parentes dominavam a fauna de mamíferos da Austrália.

“Os mamíferos australianos do Mesozoico são raros e só são conhecidos através dos seus dentes e mandíbulas. O Kryoryctes cadburyi é, até à data, o único conhecido a partir de um osso do membro”, afirma o coautor, o Professor Michael Archer, também da UNSW School of BEES.

“Este úmero proporcionou uma oportunidade excecional para compreender como viviam os primeiros mamíferos australianos e conta uma história e tanto – talvez não a que esperávamos descobrir”, acrescenta.

Quando os investigadores analisaram a estrutura interna do antigo osso do úmero, ficaram surpreendidos ao descobrir que não correspondia aos ossos leves das equidnas.

“A estrutura interna revelou que os ornitorrincos têm paredes ósseas muito espessas e uma cavidade muito reduzida no interior do osso para a medula óssea, enquanto as equidnas têm paredes ósseas muito finas”, diz o Prof.

“A microestrutura do úmero fóssil de Kryoryctes é mais parecida com a estrutura interna do osso observada nos ornitorrincos, em que os seus ossos pesados atuam como lastro, permitindo-lhes mergulhar facilmente para procurar comida. Isto vê-se noutros mamíferos semiaquáticos”.

Os investigadores concluíram que esta análise reforça ainda mais a ideia de que os monotremados-tronco começaram por ser animais semi-aquáticos. Algures ao longo do tempo, argumentam, os antepassados das equidnas mudaram-se para a terra, onde os seus ossos se tornaram mais leves à medida que se adaptavam a um novo modo de vida. Mas, infelizmente, o registo fóssil dos antepassados do ornitorrinco e da equidna é escasso e ainda não é possível dizer exatamente quando é que isso aconteceu.

“Esta é uma das razões pelas quais estamos a aumentar os nossos esforços para ajudar a investigar os fósseis opalizados mesozóicos de Lightning Ridge, NSW, que têm aproximadamente a mesma idade que os depósitos fósseis vitorianos”, diz o Professor.

“Esperamos descobrir outros monotremados ancestrais que ajudem a desvendar a história inicial deste grupo de mamíferos tão fascinante.”, acrescenta.

Pensando bem…

Há outras particularidades nas equidnas modernas que podem ser mais pistas que falam do seu passado semi-aquático e antigo.

“O bico do ornitorrinco é bem conhecido por ter muitos recetores altamente sensíveis que detetam pequenas correntes elétricas geradas pelas presas”, diz o Prof.

“E embora o bico das equidnas tenha menos recetores, as pessoas sugeriram que estes recetores são um resquício da sua herança ornitorrinco, tal como os restos do bico do ornitorrinco que podem ser encontrados no bico dos embriões de equidna”, acrescenta.

Outra caraterística que pode ter sido herdada de um antepassado aquático, diz o Professor Hand, é o facto de as patas traseiras das equidnas estarem viradas para trás, tal como as patas traseiras do ornitorrinco, que este usa como leme quando nada.

“Mas, nas equidnas, esta caraterística é utilizada para escavar, algo que não se observa noutros mamíferos, exceto nos ornitorrincos.”

Também se descobriu que as equidnas têm um reflexo de mergulho desencadeado quando imersas em água, que ajuda a conservar o oxigénio e a prolongar a retenção da respiração, e um estudo de uma proteína respiratória chamada mioglobina em mamíferos também sugere uma ascendência semi-aquática para as equidnas.

“Uma carga positiva na superfície da mioglobina está associada a uma maior capacidade dos músculos do corpo para armazenar oxigénio e aumentar o tempo que um mamífero pode passar a mergulhar. Isto é elevado no ornitorrinco, mas também é mais elevado do que o esperado nas equidnas, mesmo sendo escavadoras.”

Caso encerrado?

O próximo passo dos investigadores é continuar a examinar a anatomia microscópica – conhecida como histologia – do úmero de Kryoryctes utilizando outros métodos.

“Sabemos que a histologia óssea pode dizer muito sobre o modo de vida de um animal. Este tipo de investigação requer normalmente a secção destrutiva de um osso, o que não é possível fazer com um fóssil único como o de Kryoryctes. Em vez disso, estamos a aplicar técnicas de digitalização poderosas, incluindo imagens de sincrotrão não destrutivas do fóssil, a fim de recolher ainda mais informações para ajudar a desvendar este mistério antigo”, afirma o Professor.

A investigação foi efetuada em colaboração com a Universidade Nacional Australiana e outras instituições locais, juntamente com organizações internacionais do Canadá, Colômbia, França e Reino Unido.