Por Gabriela Sobral

Os dinossauros saurópodes são os maiores vertebrados terrestres que já existiram. Com seus longos pescoços e caudas, esses animais podiam ultrapassar os 20 metros de comprimento, 15m de altura e pesar até 90 toneladas (a título de comparação, os maiores répteis viventes, como a píton-reticulada ou o crocodilo-australiano, medem, em média, 6 metros de comprimento, enquanto uma girafa mede 5m de altura; elefantes pesam em torno de 10 toneladas – figura 1). Entre os gigantes mais famosos, temos o Argentinosaurus huinculensis e o Patagotitan mayorum da Argentina, o Mamenchisaurus hochuanensis da China, o Sauroposeidon proteles e o controverso Amphicoelias fragilimus, ambos dos Estados Unidos.

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Figura 1: O tamanho de alguns dinossauros gigantes comparado com os maiores animais vivos hoje. Da esquerda para a direita: elefante africano, girafa, Indricotherium (mamífero fóssil aparentado aos cavalos), Argentinosaurus, Brachiosaurus, Shantungosaurus, Triceratops e tartaruga-de-galápagos. Baseada em Sander & Clauss (2008).

Animais dessa magnitude representam um desafio para a biologia. Talvez o primeiro deles seja o peso. Vertebrados muito pesados geralmente têm modificações no esqueleto das patas para facilitar a sustentação do corpo. Seus membros são colunares e apresentam redução ou perda das falanges das mãos. Mas talvez os desafios mais intrigantes sejam os fisiológicos. Como fornecer energia para um animal deste tamanho? Como levar o sangue do coração até o cérebro? Como eles regulavam sua temperatura? Várias dessas perguntas têm sido respondidas em pesquisas recentes e poderiam ser abordadas em muitos textos diferentes, mas certamente um ponto-chave da biologia dos saurópodes se encontra no pescoço[1].

A evolução de pescoços longos parece estar intimamente relacionada ao tamanho corporal desses animais. Essa relação parece ser multifatorial, incluindo desde a seleção sexual, onde machos de pescoços mais alongados são “melhores partidos” que os de pescoços mais curtos (as fêmeas os escolhem porque, se mesmo com um trambolho daqueles, os machos conseguem evitar predadores e sobreviver, então eles devem ter genes muito bons), até fatores ecológicos. Um pescoço comprido permite que o animal obtenha alimento de uma área mais extensa movendo somente o pescoço, e não todo o corpo, resultando em uma diminuição do gasto energético para alimentação e consequentemente sobrando mais energia para crescer e se reproduzir.

A especialização alimentar dos saurópodes vai além dos pescoços compridos e inclui também tipos diferentes de dentes para tipos de plantas diferentes. Outros fatores que facilitam o alcance de tamanhos tão grandes são a pneumatização das vértebras cervicais, tornando-as mais leves, e a respiração através de sacos aéreos semelhantes aos das aves, permitindo uma maior captação de oxigênio[2]. De fato, não é um simples pescoço longo; é toda uma convergência de fatores biológicos que possibilitaram o alcance de tamanhos colossais. Mas todas essas questões, mais cedo ou mais tarde, passam pelo cérebro. Como controlar um pescoço desses?

Mesmo com o aumento do interesse na relação entre o cérebro e o gigantismo, ainda existem muitas questões a se responder. A anatomia do ouvido interno e do lóbulo flocular (ou flóculo) são de particular interesse para a área da paleobiologia, pois fazem parte de sistemas chamados reflexo vestibulo-ocular e reflexo vestibulo-cólico. Estes são sistemas integrativos que coordenam, no flóculo, os sinais recebidos do ouvido sobre a posição da cabeça, integrando-os com movimentos dos olhos e do pescoço, respectivamente. Ainda não se tem certeza como exatamente se dá essa coordenação e como isso se reflete na anatomia dessas estruturas, mas fato é que atualmente esta é uma das áreas do cérebro que podem fornecer aos paleontólogos dados valiosos a respeito da ecologia de animais extintos.

[A Paleoneurologia] é uma das melhores ferramentas dos paleontólogos para inferir aspectos da ecologia de animais extintos

Acreditava-se que o lóbulo flocular reduzido encontrado no cérebro dos saurópodes gigantes estava relacionado ao seu modo quadrúpede de locomoção. Segundo essa hipótese, o bipedalismo exigiria muito mais do sistema vestíbulo-ocular em termos de equilíbrio, já que andar sobre duas pernas exige uma coordenação motora muito mais refinada do que engatinhar, como observamos em bebês. Portanto, pensava-se que animais quadrúpedes tinham lóbulos flocurares menores do que animais bípedes.

Entretanto, a quantidade de dados neurais de animais extintos tem aumentado bastante nos últimos anos, e hoje sabe-se que muitos arcossauromorfos basais apresentavam grande volume flocular, mesmo sendo quadrúpedes[3]. Além disso, um estudo publicado em agosto na revista Scientific Reports por uma equipe de brasileiros e um alemão mostrou que, em sauropodomorfos, a redução do lóbulo flocular começou antes do surgimento do quadrupedalismo[4]. As primeiras irradiações do grupo, representadas no estudo pelo gênero Plateosaurus, eram bípedes facultativos e já possuíam um lóbulo flocular bastante reduzido (figura 2).

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Figura 2: Filogenia simplificada dos sauropodomorfos, mostrando o cérebro das espécies-chave Saturnalia, Plaeteosaurus e Cetiosaurus. Podemos perceber como o tamanho do lóbulo flocular não corresponde ao modo de locomoção. Baseada em Bronzatti et al. (2017).

O sauropodomorfo basal Saturnalia tupiniquim, encontrado no Rio Grande do Sul, traz novas informações para esse cenário complexo. Por pertencer a uma das primeiras irradiações desse grupo, ele apresenta várias características primitivas. Por exemplo, este animal também era um bípede facultativo, alternando sua locomoção entre duas e quatro patas. A reconstrução do cérebro a partir de microtomografia computadorizada do crânio fossilizado revelou que o Saturnalia apresentava um lóbulo flocular relativamente grande (figura 3), o que não seria esperado de um animal parcialmente quadrúpede. Mas o que poderia, então, explicar o lóbulo bem desenvolvido do Saturnalia? Como o lóbulo flocular está relacionado a sistemas de coordenação motora envolvendo os músculos dos olhos e do pescoço, lóbulos bem desenvolvidos são encontrados também em animais predadores que caçam ativamente, como nas aves.

Mas os sauropodomorfos não eram herbívoros? Nem todos. Evidências inequívocas deste hábito alimentar são encontradas somente em saurópodes, mas outros animais desta linhagem eram tradicionalmente considerados herbívoros apenas devido às suas relações de parentesco com os gigantes saurópodes. Estudos recentes vêm demonstrando que os sauropodomorfos basais eram provavelmente onívoros[5]. Analisando os dentes do Saturnalia, os pesquisadores descobriram que algumas características dentárias suas de fato não indicavam uma dieta estritamente herbívora.

 A presença de serrilhas nos dentes, e de pontas ligeiramente recurvadas, aumentam as evidências de que ele teria sido, ao menos em parte, um predador ­– talvez se alimentando de insetos ou pequenos vertebrados, tornando sua dieta onívora. Os pesquisadores sugerem que a herbivoria estrita só foi possível depois que o grupo atingiu um certo tamanho corporal, e não o contrário, já que animais muito grandes são mais difíceis de caçar e podem “dar-se ao luxo” de passar a maior parte do tempo procurando plantas para comer – como é o caso dos grandes ruminantes de hoje em dia.

O Saturnalia também era considerado herbívoro, apenas por suas relações de parentesco, mesmo sem evidências inequívocas desse comportamento

As conclusões sobre a dieta onívora do Saturnalia também enriquecem o debate acerca do tipo de alimentação dos primeiros dinossauros. Dos três grupos clássicos (veja mais sobre a classificação dos dinossauros aqui), os terópodes são o único grupo estritamente carnívoro no início de sua história evolutiva (posteriormente, alguns grupos desenvolveram hábitos herbívoros e onívoros também). Contudo, grupos proximamente relacionados aos dinossauros parecem ser carnívoros. Teriam, então, os dinossauros passado por um estágio inicial totalmente carnívoro, ou seriam esses animais onívoros que mais tarde se especializariam em um ou outro hábito alimentar? Estudos anteriores se dividiam sobre a dieta dos primeiros dinossauros e ambos os cenários pareciam igualmente prováveis[5,6].

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Figura 3: Dentições de sauropodomorfos basais, indicando uma dieta mais generalista. Baseado em Cabreira et al. (2016) e Sereno et al. (2013).

Por pertencer a uma irradiação basal de sauropodomorfos e por possuir uma dieta onívora, o Saturnalia fortalece a hipótese de que os primeiros dinossauros eram também onívoros. A herbivoria teria sido uma especialização alimentar alcançada por saurópodos e ornitísquios no decorrer do Mesozóico. A exploração de um nicho tão especializado teria permitido o aumento da diversidade desses dois grupos. Mas o debate ainda não está terminado. Outros pesquisadores sugerem que os dentes de espécies próximas ao Saturnalia, como o Pampadromaeus barberenai e Buriolestes schultzi, também do Rio Grande do Sul, e Eoraptor lunensis, da Argentina, possuem morfologia dentária que parece apontar a faunivoria estrita (insetos ou pequenos vertebrados), sem o componente herbívoro do Saturnalia, como a dieta oficial dos primeiros dinossauros[7].

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Por último, a redução do lóbulo flocular em saurópodes pode também estar relacionada ao alongamento do pescoço. Em geral, animais com mobilidade reduzida da cabeça e/ou do pescoço possuem modificações neurológicas características, como o lóbulo flocular reduzido e os canais semicirculares menores. Ou seja: pescoços longos são difíceis de manobrar. Proporcionalmente, o pescoço do Saturnalia é intermediário em relação ao observado em grupos próximos, como os silessauros e o Plateosaurus mencionado acima. Logo, observa-se já desde cedo na história evolutiva dos sauropodomorfos, uma tendência ao alongamento do pescoço – acompanhada de uma redução do tamanho do lóbulo flocular. Dadas as vantagens ecológicas de um pescoço longo explicadas acima, o alongamento do pescoço também está relacionado ao aumento da massa corporal. O Saturnalia possuía um pescoço alongado, mas ainda não apresentava o aumento de massa corporal observado em Plateosaurus, permitindo que ele ainda fosse ágil o suficiente para ser um predador de pequenos animais.

Entender os processos que unem todos os sistemas do corpo dos seres vivos é um dos principais objetivos da Biologia moderna, mas não é uma tarefa fácil. Nesse sentido, a Paleontologia tem um desafio extra porque dispõe apenas de restos do esqueleto desses animais para tentar inferir como eles viviam e qual seu impacto sobre os ecossistemas em que habitavam. Descobertas como a do Saturnalia nos ajudam a montar esse complexo quebra-cabeça, uma pecinha por vez.

Agradeço ao autor do artigo científico Mario Bronzati pela revisão final do texto.

Com a contribuição de Bruno Navarro sobre a dieta dos dinossauros.

Referências utilizadas 

[1] Sander PM, Clauss M. 2008. Sauropod gigantism. Science 322, 200–201.

[2] Sander PM, Christian A, Clauss M, Fechner R, Gee CT, Griebeler E-M, Gunga H-C, Hummel J, Mallison H, Perry SF, Preuschoft H, Rauhut OWM, Remes K, Tütken T, Wings O, Witzel U. 2001. Biology of the sauropod dinosaurs: the evolution of gigantism. Biological Reviews 86, 117–155.

[3] Sobral G, Sookias RB, Bhullar B-AS, Smith R, Butler RJ, Müller J. 2016. New information on the braincase and inner ear of Euparkeria capensis Broom: implications for diapsid and archosaur evolution. Royal Society Open Science 3, 160072. DOI:10.1098/rsos.160072

[4] Bronzati M, Rauhut OWM, Bittencourt JS, Langer MC. 2017. Endocast of the Late Triassic (Carnian) dinosaur Saturnalia tupiniquim: implications for the evolution of brain tissue in Sauropodomorpha. Scientific Reports 7, 11931. DOI:10.1038/s41598-017-11737-5

[5] Barrett PM, Butler RJ, Nesbitt SJ. 2010. The roles of herbivory and omnivory in early dinosaur evolution. Earth and Environmental Science Transactions of the Royal Society of Edinburgh 101, 383–396.

[6] Langer MC, Ezcurra MD, Bittencourt JS, Novas, FE. 2010. The origin and early evolution of dinosaurs. Biological Reviews 85, 55–110.

[7] Cabreira SF, Kellner AWA, Dias-da-Silva S, Silva LR, Bronzati M, Marsola JCA, Müller RT, Bittencourt JS, Batista BJ, Raugust T, Carrilho R, Brodt A, Langer MC. 2016. A unique Late Triassic dinosauromorph assemblage reveals dinosaur ancestral anatomy and diet. Current Biology 26, 3090–3095.