Archaeopteryx da Alemanha: descoberta revela pistas sobre o voo e Darwin

Um Archaeopteryx excecionalmente bem conservado, encontrado na Alemanha, está a causar sensação na paleontologia. Frequentemente descrito como o «elo perdido» entre dinossauros e aves, o animal revelou tantos pormenores novos, graças aos tecidos moles preservados e a tomografias computorizadas de alta resolução, que os especialistas falam de um marco. Estas descobertas voltam também a sustentar ideias centrais de Charles Darwin.

Uma ave primitiva da Alemanha relança a questão das asas

A nova descoberta vem do mundialmente famoso calcário laminado de Solnhofen, na Baviera. Foi nesta região que surgiram todos os exemplares de Archaeopteryx conhecidos até agora. O «Archaeopteryx de Chicago», agora estudado, esteve durante décadas numa coleção privada, até uma rede de colecionadores e apoiantes o levar para o Field Museum, em Chicago, em 2022.

É o mais pequeno exemplar de Archaeopteryx identificado até hoje, com um tamanho aproximado ao de um pombo. A sua constituição compacta enquadra-se na ideia de que as primeiras aves seriam trepadoras e planadoras ágeis, em vez de pesados animais que planavam.

Há muito que a ave primitiva da Baviera é considerada um exemplo paradigmático da transformação gradual das espécies, tal como Darwin a descreveu.

Um aspeto particularmente interessante é a preservação não só dos ossos, mas também de vestígios de tecidos moles, nomeadamente nas mãos, nos pés e nas asas. Estes achados são extremamente raros e fornecem indícios diretos sobre a musculatura, a pele e os pontos de inserção das penas.

Preparação minuciosa com luz UV e tomografia computorizada

A preparação do fóssil prolongou-se por mais de um ano. Tanto os ossos como os tecidos moles são quase tão claros como o calcário envolvente, pelo que a fronteira entre a rocha e o fóssil é praticamente impercetível a olho nu.

Por isso, a equipa do Field Museum recorreu a uma combinação de luz UV e tecnologia moderna de tomografia computorizada:

• Tomografias computorizadas: imagens em corte obtidas com raios X mostram a posição do osso na rocha com precisão milimétrica.
• Luz UV: muitos fósseis de Solnhofen brilham sob radiação ultravioleta, sobretudo nos vestígios de tecidos moles.

Os dados das tomografias permitiram aos preparadores saber exatamente até que profundidade podiam avançar na rocha sem danificar os ossos. A luz UV revelou estruturas delicadas invisíveis sob iluminação normal, como restos de pele, ligamentos e bases de penas.

Foi a primeira vez que um Archaeopteryx quase completo foi integralmente examinado desta forma, e os dados deverão permanecer disponíveis para a investigação a longo prazo. Assim, o fóssil pode ser estudado virtualmente no computador, de todos os ângulos, sem ser necessário continuar a remover-lhe material.

O Archaeopteryx mais detalhado conhecido pela ciência

A preparação cuidadosa permite observar neste fóssil muito mais pormenores do que em descobertas anteriores. Em exemplares mais antigos, alguns desses detalhes foram simplesmente raspados, pois na altura quase ninguém esperava seriamente encontrar tecidos moles.

O corpo do animal pode agora ser analisado de forma sistemática, da ponta do focinho à ponta da cauda. Entre as partes que oferecem novos dados especialmente importantes contam-se:

• O crânio e o céu da boca
• As mãos e os ossos dos dedos
• Os pés e os respetivos tecidos moles
• A geometria das asas, incluindo penas particulares

Os ossos do crânio apontam para um precursor inicial da chamada «quinese craniana». Nas aves atuais, algumas partes do bico podem mover-se com relativa independência do resto do crânio. Esta capacidade permite formas de alimentação muito variadas, desde apanhar insetos a arrancar pedaços de carcaças.

Um bico móvel é considerado um elemento importante para a atual diversidade das aves, que ultrapassa as 11.000 espécies conhecidas.

O Archaeopteryx mostra agora etapas intermédias na evolução deste sistema complexo. Encaixa, assim, mais uma vez na imagem das formas de transição que Darwin só pôde esboçar teoricamente há mais de 160 anos.

Indícios de escalada, corrida e primeiras tentativas de voo

Os tecidos moles preservados nas mãos e nos pés fornecem informações interessantes sobre o modo de vida do animal. A estrutura dos pés sugere que o Archaeopteryx conseguia andar no chão, mas também trepar com facilidade aos ramos. Nas mãos, continuam a ser visíveis dedos claramente semelhantes aos dos dinossauros, adequados para agarrar.

Esta combinação sugere que a ave primitiva terá vivido num ambiente misto de floresta e terreno aberto. Saltaria de ramo em ramo, treparia e usaria inicialmente as asas sobretudo como apoio, por exemplo para se estabilizar, planar ou realizar voos curtos com batimento de asas.

Como a ave primitiva levantava voo

Uma das grandes questões em debate na paleontologia é a origem do voo ativo nos dinossauros. Terá começado nas árvores, «de cima para baixo», ou no solo, «de baixo para cima»?

O Archaeopteryx não foi o primeiro dinossauro com penas, nem sequer o primeiro a apresentar estruturas semelhantes a asas. Ainda assim, muitos investigadores consideram-no um dos primeiros candidatos capazes de voar verdadeiramente através do batimento das asas.

A região do braço tem aqui um papel decisivo. O Archaeopteryx possuía um úmero invulgarmente longo, o que cria na asa uma abertura potencialmente problemática, capaz de perturbar o fluxo de ar. É precisamente aí que entram as chamadas penas terciárias: penas compridas junto ao braço que fecham a abertura e formam uma superfície alar lisa.

Sem estas penas terciárias, o ar passaria pela abertura, a superfície de sustentação deixaria de funcionar e o voo falharia.

As aves modernas resolvem o problema de duas maneiras: com úmeros mais curtos e penas terciárias altamente especializadas. O Archaeopteryx de Chicago mostra que esta ave primitiva já tinha penas terciárias compridas, capazes de «vedar» aerodinamicamente a asa.

Porque é tão importante a descoberta do Archaeopteryx

Estas penas terciárias compridas não existem em dinossauros próximos, mas incapazes de voar. Daí resultam duas conclusões possíveis:

• O Archaeopteryx usava ativamente as penas para voar.
• Nem todos os dinossauros com penas se deslocavam da mesma forma: o voo poderá ter surgido várias vezes de modo independente.

Para os investigadores, este é mais um indício de que a evolução do voo não seguiu uma linha reta. Aparentemente, várias linhagens de dinossauros «experimentaram» penas, asas e técnicas de salto, até que algumas desenvolveram uma verdadeira capacidade de voar.

Darwin, formas de transição e tecnologia moderna

Quando Darwin publicou a sua teoria da evolução, eram raros os fósseis que estabeleciam uma ligação clara entre grandes grupos de animais. Descoberto pouco depois da publicação de «A Origem das Espécies», o Archaeopteryx depressa se tornou uma prova emblemática: apresentava dentes na região do bico, uma longa cauda óssea e garras nas asas, mas também penas plenamente desenvolvidas.

A nova descoberta aprofunda esta imagem, mostrando até que ponto as formas de transição podem apresentar diferenças subtis. Alguns milímetros a mais ou a menos num osso, uma fila adicional de penas ou articulações ligeiramente diferentes no bico são pormenores que determinam se um animal apenas plana, bate as asas por breves instantes ou voa efetivamente por distâncias maiores.

O que o público pode aprender com esta descoberta

Mesmo quem não lê literatura científica pode retirar várias ideias do novo Archaeopteryx. O estudo ilustra de forma clara até que ponto a tecnologia moderna altera a nossa visão do passado. Um fóssil que há 50 anos poderia ter sido preparado de forma grosseira fornece hoje uma abundância de informações graças à tomografia computorizada e à luz UV.

A descoberta sublinha também que os fósseis em mãos privadas não estão necessariamente perdidos para a ciência. Se acabarem por chegar a coleções públicas e museus, podem adquirir enorme importância científica. Ao mesmo tempo, lembra a necessidade de um tratamento responsável: uma preparação descuidada pode provocar danos irreparáveis, por exemplo quando os tecidos moles são simplesmente removidos por abrasão.

Contexto: o calcário laminado de Solnhofen e os tecidos moles

O calcário laminado de Solnhofen formou-se numa paisagem de lagoas tropicais durante o Jurássico. Lama calcária fina depositou-se no fundo de bacias pobres em oxigénio e sem correntes fortes. Os animais que ali morriam eram rapidamente envolvidos pelos sedimentos e pouco desmembrados por necrófagos.

Estas condições permitem precisamente uma conservação extraordinária. É possível detetar não apenas ossos, mas também penas, impressões de pele e, por vezes, até órgãos internos. Sob luz UV, as diferenças químicas entre a rocha e os tecidos tornam-se particularmente evidentes, o que é ideal para revelar estruturas delicadas sem as destruir.

Para a investigação, fósseis como estes valem ouro. Mostram como eram constituídas partes mais moles do corpo que, em condições normais, teriam desaparecido há muito. Sem estes dados, grande parte da história da evolução dependeria de meras conjeturas.

O Archaeopteryx de Chicago é, portanto, mais do que uma bela peça de exposição num museu. Funciona como uma janela para uma época em que os dinossauros começavam a conquistar a terceira dimensão do seu habitat: o ar. Fornece ainda mais argumentos a favor da ideia de Darwin de que as mudanças graduais estavam muito próximas da realidade, até ao detalhe das penas delicadas de uma ave primitiva da Baviera.