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Cada pássaro que você já viu – cada tordo, cada pombo, cada pinguim no zoológico – é um dinossauro vivo. As aves são o único grupo de dinossauros que sobreviveram à extinção em massa induzida por asteroides há 66 milhões de anos. Mas nem todos os pássaros vivos na época sobreviveram. Por que os ancestrais dos pássaros modernos viveram enquanto tantos de seus parentes morreram é um mistério que os paleontólogos tentam resolver há décadas. Dois novos estudos apontam para um fator possível: as diferenças entre como os pássaros modernos e seus primos antigos mudam suas penas.
As penas são uma das principais características que todos os pássaros compartilham. Eles são feitos de uma proteína chamada queratina, o mesmo material de nossas unhas e cabelos, e os pássaros dependem deles para voar, nadar, se camuflar, atrair parceiros, se aquecer e se proteger dos raios solares. Mas as penas são estruturas complexas que não podem ser reparadas, então, como meio de mantê-las em boa forma, os pássaros trocam suas penas e criam substitutos em um processo chamado muda. Os passarinhos mudam para perder suas penas de bebê e criar penas de adulto; pássaros maduros continuam a mudar cerca de uma vez por ano.
“A muda é algo que muitas pessoas não pensam, mas é fundamentalmente um processo tão importante para as aves, porque as penas estão envolvidas em muitas funções diferentes”, diz Jingmai O’Connor, curador associado de répteis fósseis no Field Museum de Chicago. “Queremos saber como esse processo evoluiu? Dois dos artigos recentes de O’Connor examinam o processo de muda em pássaros pré-históricos.
Um papel no jornal Pesquisa do Cretáceo publicado em maio de 2023 detalhou a descoberta de um aglomerado de penas preservadas em âmbar de um filhote de pássaro que viveu 99 milhões de anos atrás.
Hoje, os passarinhos estão em um espectro em termos de quão desenvolvidos eles são quando nascem e quanta ajuda precisam de seus pais. Os pássaros altriciais nascem nus e indefesos; sua falta de penas significa que seus pais podem transmitir com mais eficiência o calor do corpo diretamente para a pele dos bebês. As espécies precoces, por outro lado, nascem com penas e são bastante autossuficientes.
Todos os filhotes passam por mudas sucessivas – períodos em que perdem as penas que possuem e crescem em um novo conjunto de penas, antes de finalmente atingirem a plumagem adulta. A muda consome muita energia, e perder muitas penas de uma só vez pode dificultar que um pássaro se mantenha aquecido. Como resultado, os filhotes precoces tendem a mudar lentamente, de modo que mantêm um suprimento constante de penas, enquanto os filhotes altriciais, que podem contar com seus pais para se alimentar e se aquecer, passam por uma “muda simultânea”, perdendo todas as suas penas aproximadamente ao mesmo tempo. .
As penas preservadas em âmbar neste estudo são a primeira evidência fóssil definitiva da muda juvenil e revelam um filhote de pássaro cuja história de vida não corresponde a nenhuma ave viva hoje. “Este espécime mostra uma combinação totalmente bizarra de características pré-cociais e altriciais”, diz O’Connor, que foi o primeiro autor do artigo ao lado do autor sênior Shundong Bi, da Universidade de Indiana, na Pensilvânia. “Todas as penas do corpo estão basicamente no mesmo estágio de desenvolvimento, então isso significa que todas as penas começaram a crescer simultaneamente, ou quase simultaneamente”. No entanto, esta ave quase certamente fazia parte de um grupo agora extinto chamado Enantiornithines, que o trabalho anterior de O’Connor mostrou serem altamente precoces.
O’Connor levanta a hipótese de que as pressões de ser um filhote de pássaro precoce que tinha que se manter aquecido, enquanto passava por uma muda rápida, pode ter sido um fator na destruição final dos Enantiornitinos. “Os enantiornitinos eram o grupo de aves mais diverso do Cretáceo, mas foram extintos junto com todos os outros dinossauros não aviários”, diz O’Connor. “Quando o asteróide atingiu, as temperaturas globais teriam caído e os recursos teriam se tornado escassos, então essas aves não apenas teriam demandas de energia ainda maiores para se manterem aquecidas, mas também não teriam os recursos para atendê-las”.
Enquanto isso, um estudo adicional publicado em 3 de julho na Biologia das Comunicações por O’Connor e o pesquisador de pós-doutorado do Field Museum, Yosef Kiat, examina os padrões de muda em pássaros modernos para entender melhor como o processo evoluiu pela primeira vez.
Nas aves adultas modernas, a muda geralmente ocorre uma vez por ano em um processo sequencial, no qual substituem apenas algumas de suas penas por vez ao longo de algumas semanas. Dessa forma, eles ainda podem voar durante o processo de muda. As mudas simultâneas em aves adultas, nas quais todas as penas de voo caem ao mesmo tempo e voltam a crescer em algumas semanas, são mais raras e tendem a aparecer em aves aquáticas como patos que não precisam absolutamente voar para encontrar comida e evitar predadores.
É muito raro encontrar evidências de muda em fósseis de pássaros e outros dinossauros com penas, e O’Connor e Kiat queriam saber o porquê. “Tínhamos essa hipótese de que pássaros com mudas simultâneas, que ocorrem em um período de tempo mais curto, seriam menos representados no registro fóssil”, diz O’Connor – menos tempo gasto na muda significa menos oportunidades de morrer durante a muda e tornar-se um fóssil mostrando sinais de muda. Para testar sua hipótese, os pesquisadores investigaram a coleção de pássaros modernos do Field Museum.
“Testamos mais de 600 peles de pássaros modernos armazenados na coleção de ornitologia do Field Museum para procurar evidências de muda ativa”, diz Kiat, o primeiro autor do estudo. “Entre as aves que mudam sequencialmente, encontramos dezenas de espécimes em uma muda ativa, mas entre as mudas simultâneas, quase não encontramos nenhum”.
Embora sejam pássaros modernos, não fósseis, eles fornecem um substituto útil. “Em paleontologia, temos que ser criativos, já que não temos conjuntos de dados completos. Aqui, usamos a análise estatística de uma amostra aleatória para inferir o que a ausência de algo realmente nos diz”, diz O’Connor. Nesse caso, a ausência de fósseis de aves em muda, apesar da muda ativa ser tão prevalente na amostra de espécimes de aves modernas, sugere que as aves fósseis simplesmente não mudavam com tanta frequência quanto a maioria das aves modernas. Eles podem ter sofrido uma muda simultânea, ou podem não ter mudado anualmente como a maioria das aves faz hoje.
Tanto o espécime de âmbar quanto o estudo da muda em pássaros modernos apontam para um tema comum: pássaros pré-históricos e dinossauros emplumados, especialmente aqueles de grupos que não sobreviveram à extinção em massa, mudaram de forma diferente dos pássaros de hoje.
“Todas as diferenças que você pode encontrar entre aves de coroa e aves de caule, essencialmente, tornam-se hipóteses sobre por que um grupo sobreviveu e o resto não”, disse O’Connor. “Não acho que haja uma razão específica pela qual as aves da coroa, o grupo que inclui as aves modernas, tenham sobrevivido. Acho que é uma combinação de características. Mas acho que está ficando claro que a muda pode ter sido um fator significativo no qual os dinossauros conseguiram sobreviver.”
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