p Dennis Voeten indica a espessura da parede óssea do espécime 'Asa de Frango' de Archaeopteryx na tela superior do computador para comparação com as paredes ósseas de um pterossauro primitivo na tela inferior. Um modelo tridimensional da 'Asa de Frango' é segurado, a referida seção transversal óssea é a do úmero, o osso do braço superior visível mais à direita no modelo impresso em 3D. Crédito:ESRF
p A questão de saber se o Archaeopteryx dinossauro do Jurássico Superior era um habitante do solo com penas elaboradas, um planador, ou um voador ativo fascina os paleontólogos há décadas. Novas informações valiosas obtidas com a microtomografia síncrotron de última geração no ESRF, o Síncrotron Europeu (Grenoble, França), permitiu que uma equipe internacional de cientistas respondesse a esta pergunta em
Nature Communications . Os ossos da asa do Archaeopteryx foram moldados para o voo ativo incidental, mas não para o estilo avançado de vôo dominado pelos pássaros de hoje. p O Archaeopteryx era capaz de voar, e se, quão? Embora seja de conhecimento geral que os pássaros modernos descendem de dinossauros extintos, muitas questões sobre sua evolução inicial e o desenvolvimento do vôo das aves permanecem sem resposta. Os métodos tradicionais de pesquisa até agora não foram capazes de responder à questão de saber se o Archaeopteryx voou ou não. Usando microtomografia síncrotron na linha de luz ID19 do ESRF para sondar fósseis de Archaeopteryx, uma equipe internacional de cientistas do ESRF, Palacký University, República Checa, CNRS e Sorbonne University, França, Universidade de Uppsala, Suécia, e Bürgermeister-Müller-Museum Solnhofen, Alemanha, lançar uma nova luz sobre este primeiro dos pássaros.
p Reconstruir comportamentos extintos representa desafios substanciais para os paleontólogos, especialmente quando se trata de animais enigmáticos como o famoso Archaeopteryx dos sedimentos do Jurássico Superior do sudeste da Alemanha, que é considerado o mais antigo dinossauro de vôo livre. Este táxon fóssil bem preservado mostra uma anatomia em mosaico que ilustra as estreitas relações familiares entre dinossauros raptoriais extintos e dinossauros vivos:os pássaros. A maioria dos esqueletos de pássaros modernos são altamente especializados para o vôo motorizado, no entanto, muitas de suas adaptações características, em particular no ombro, estão ausentes nos fósseis bávaros de Archaeopteryx. Embora suas asas emplumadas se assemelhem às dos pássaros modernos voando sobre suas cabeças todos os dias, a estrutura primitiva do ombro é incompatível com o moderno ciclo de batimento das asas das aves.
p O espécime de Munique do pássaro transicional Archaeopteryx . Ele preserva um crânio parcial (canto superior esquerdo), cintura escapular e ambas as asas ligeiramente levantadas (da esquerda para o centro esquerdo), a caixa torácica (centro), e a cintura pélvica e ambas as pernas em uma postura de 'ciclismo' (direita); todos conectados pela coluna vertebral do pescoço (canto superior esquerdo, sob o crânio) até a ponta da cauda (mais à direita). Impressões de suas penas de asa são visíveis irradiando abaixo do ombro e impressões vagas da plumagem da cauda podem ser reconhecidas estendendo-se da ponta da cauda. Crédito:ESRF / Pascal Goetgheluck
p "A arquitetura transversal dos ossos dos membros é fortemente influenciada pela adaptação evolutiva em direção à força ideal com massa mínima, e adaptação funcional às forças experimentadas durante a vida, "explica o Prof. Jorge Cubo, da Universidade Sorbonne em Paris." Comparando estatisticamente os ossos de animais vivos que adotam hábitos observáveis com os de fósseis enigmáticos, é possível trazer novas informações para uma discussão antiga, "diz a autora sênior Dra. Sophie Sanchez da Universidade de Uppsala, Suécia
p Os esqueletos do Archaeopteryx são preservados dentro e sobre as lajes de calcário que revelam apenas parte de sua morfologia. Uma vez que esses fósseis estão entre os mais valiosos do mundo, sondagem invasiva para revelar estruturas obscuras ou internas é, portanto, altamente desencorajada. "Felizmente, hoje não é mais necessário danificar fósseis preciosos, "afirma o Dr. Paul Tafforeau, cientista de linha de luz no ESRF. "A sensibilidade excepcional das técnicas de imagem de raios-X para a investigação de grandes espécimes disponíveis no ESRF oferece uma visão microscópica inofensiva de ossos fósseis e permite reconstruções virtuais 3-D de qualidade extraordinária. Atualizações emocionantes estão em andamento, incluindo uma melhoria substancial das propriedades de nossa fonte síncrotron e uma nova linha de luz designada para tomografia. Esses desenvolvimentos prometem dar resultados ainda melhores em espécimes muito maiores no futuro. "
p Dados de varredura revelaram inesperadamente que os ossos da asa do Archaeopteryx, ao contrário de sua cintura escapular, compartilhou adaptações importantes com as dos pássaros voadores modernos. "Nós nos concentramos na parte do meio dos ossos do braço porque sabíamos que essas seções contêm sinais claros relacionados ao voo em pássaros, "diz o Dr. Emmanuel de Margerie, CNRS, França. "Percebemos imediatamente que as paredes ósseas do Archaeopteryx eram muito mais finas do que as dos dinossauros terrestres, mas se pareciam muito com ossos de pássaros convencionais, "continua o autor principal Dennis Voeten do ESRF." A análise de dados demonstrou, além disso, que os ossos do Archaeopteryx traçam mais perto dos de pássaros, como faisões, que ocasionalmente usam o vôo ativo para cruzar barreiras ou evitar predadores, mas não para aqueles de formas planas e planas, como muitas aves de rapina e algumas aves marinhas que são otimizadas para o vôo duradouro. "
p O espécime de Munique de Archaeopteryx na linha de luz ID19 no ESRF. A placa de calcário foi montada em uma plataforma de amostra rotativa e o feixe é aqui centralizado no crânio usando lasers. O feixe de raios X, vindo da direita da imagem, viaja através da amostra e chega ao detector (visível à esquerda), onde uma câmera registra o sinal. Crédito:ESRF / Pascal Goetgheluck
p "Sabemos que a região em torno de Solnhofen, no sudeste da Alemanha, era um arquipélago tropical, e tal ambiente parece altamente adequado para saltar por ilhas ou voar de fuga, "observa o Dr. Martin Röper, Curador do Archaeopteryx e coautor do relatório. "O Archaeopteryx compartilhava os céus jurássicos com os pterossauros primitivos que acabariam evoluindo para os pterossauros gigantescos do Cretáceo. Encontramos diferenças semelhantes na geometria dos ossos das asas entre os pterossauros primitivos e avançados, como entre os pássaros que voam ativamente e os que voam alto, "acrescenta Vincent Beyrand do ESRF.
p Como o Archaeopteryx representa o mais antigo membro voador conhecido da linhagem avialan, que também inclui pássaros modernos, essas descobertas não apenas ilustram aspectos do estilo de vida do Archaeopteryx, mas também fornecem informações sobre a evolução inicial do vôo dos dinossauros. "De fato, agora sabemos que o Archaeopteryx já estava voando ativamente cerca de 150 milhões de anos atrás, o que implica que o voo ativo dos dinossauros evoluiu ainda mais cedo! ", diz o Prof. Stanislav Bureš da Universidade Palacký em Olomouc." No entanto, porque o Archaeopteryx não tinha as adaptações peitorais para voar como os pássaros modernos, a maneira como alcançou o vôo motorizado também deve ter sido diferente. Teremos de voltar aos fósseis para responder à pergunta sobre como exatamente este ícone da evolução da Baviera usava suas asas, "conclui Voeten.
p Agora está claro que o Archaeopteryx é um representante da primeira onda de estratégias de voo dos dinossauros que eventualmente se extinguiram, deixando apenas o moderno derrame de vôo aviário diretamente observável hoje.