Como os pesquisadores diagnosticaram uma picada de predador infectado de 200 milhões de anos
p Reconstrução da ferida de mordida que afeta o ombro de nosso dinossauro herbívoro. Crédito:Zongda Zhang / Lida Xing, CC BY-SA
p Natureza, vermelho no dente e na garra. p Quando Tennyson publicou seu poema In Memoriam, mal sabia ele que essa frase dela se tornaria tão intimamente associada ao processo de seleção natural darwiniana. Cinco pequenas palavras que evocam as duras realidades evolutivas da competição por comida, recursos e a própria vida entre predador e presa, o caçador e a caça.
p Agora meus colegas e eu, liderado por Lida Xing da Universidade de Geociências da China (Pequim), publicaram evidências de um animal sortudo que fugiu - neste caso, um dinossauro herbívoro da China. Nosso trabalho destaca como o uso da tomografia de raios-X - uma técnica de rápido desenvolvimento em imagem digital - está revolucionando o estudo do registro fóssil.
p Nosso dinossauro é
Lufengosaurus huenei , um saurópode do Jurássico Inferior, que teria vivido 200-170 milhões de anos atrás no que hoje é a província de Yunnan, China.
Lufengosaurus era um herbívoro, cerca de seis metros de comprimento e pesando um pouco menos de duas toneladas.
p Quando o dinossauro foi escavado em 1997, havia uma anormalidade patológica em uma das costelas direitas do animal. Visto de lado, há uma seção côncava de osso ausente que corta quase a metade da costela.
p A abordagem tradicional no estudo da patologia óssea é chamada de "avaliação morfoscópica". Isso geralmente envolve a ampliação de baixa potência do osso, mas isso representaria apenas a superfície externa do fóssil. No caso da nossa costela, a lesão penetrou profundamente no osso, então ver a estrutura interna foi necessário para um diagnóstico.
p Mapa mostrando a localização da descoberta do fóssil de dinossauro. Crédito:Lida Xing
p Agora, 20 anos após sua descoberta inicial, usamos micro tomografia computadorizada de raios-X, ou micro-CT para abreviar, para visualizar as estruturas profundas de nosso dinossauro.
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Vendo fósseis dentro
p Tomografia (do grego
tomos fatiar, e
Graphos escrever) é uma técnica não invasiva que tem vantagens diagnósticas significativas sobre os métodos convencionais, permitindo que fatias de alta resolução e imagens 3-D sejam construídas de estruturas internas sem danificar o fóssil.
p Após a varredura micro-CT, reconstruímos a estrutura celular da costela. Na seção transversal, havia evidências claras de alterações destrutivas e de formação de osso novo que não podiam ser observadas do lado de fora. O padrão desses processos de destruição e formação de ossos nos diz que o processo da doença era tanto crônico (longo prazo) quanto ativo no momento da morte do animal.
p Nós diagnosticamos um processo chamado osteomielite, que neste caso havia produzido um abscesso dentro do osso. A osteomielite é uma infecção grave com origem na medula óssea, geralmente resultante da introdução de bactérias piogênicas (produtoras de pus) no osso. Os patógenos entram no osso através da corrente sanguínea, ou através de feridas abertas ou fraturas.
p Este é apenas o segundo caso de osteomielite encontrado em um dinossauro saurópode no registro fóssil. O único outro caso vem de um titanossauro gigante da Argentina que teve uma infecção bacteriana na coluna vertebral.
p A costela patológica do Lufengosaurus, mostrando a remoção de uma grande área de osso. Crédito:Lida Xing
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Dente e garra
p Nisso
Lufengosaurus também temos o primeiro caso registrado de abscesso ósseo causado por osteomielite no registro fóssil.
p Dada a forma da lesão, e sua posição na caixa torácica, pensamos que a infecção pode ter sido causada por uma ferida de picada. O formato de lágrima sugere que o dano foi produzido por um dente ou garra, e está de acordo com as evidências de trauma por mordida de predador encontrado em outras partes do registro fóssil de dinossauro.
p A infecção bacteriana teria um grande impacto na vida do dinossauro Yunnan. A osteomielite é conhecida por causar febre, fadiga, náusea e desconforto, e pode enviar tratos de bactérias para o cérebro, morte acelerada. Sabemos que o dinossauro sobreviveu por algum tempo com esta infecção, mas isso pode tê-lo tornado vulnerável a outras doenças ou incapaz de se defender sozinho a longo prazo.
p O que é empolgante é que este caso nos dá evidências da interação entre um grande dinossauro herbívoro (um saurópode) e um dos predadores agressivos que viviam naquela época. Não temos apenas evidências de doenças, mas também de comportamento entre animais - entre predadores e presas neste profundo período da pré-história.
p Não sabemos qual espécie de predador causou a picada, mas a ferida do ataque fracassado é uma arma fumegante. É possível que
Sinosaurus , um predador conhecido encontrado em Jurassic Yunnan, teria sido capaz de atacar
Lufengosaurus .
p A micro-tomografia computadorizada nos permitiu produzir representações da superfície do fóssil em 3D (linha superior) e fatias de raios-X 2D através da costela (linha inferior). Estes mostram áreas de reorganização celular, destruição óssea e formação óssea indicativas de ostemielite. Crédito:Patrick Randolph-Quinney, UCLan
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Paleontologia Virtual
p Essa descoberta só foi possível com a aplicação da tomografia de raios X (micro-CT). O primeiro scanner micro-CT disponível comercialmente apareceu em 1994, mas foi apenas na última década que começou a ser usado na paleontologia, em parte por causa do custo do equipamento. A tomografia está cada vez mais nos permitindo entender processos como trauma e infecção no registro fóssil em nível celular.
p Esta tecnologia abriu o registro fóssil, permitindo que os paleontólogos criem e analisem a estrutura profunda dos fósseis. Isso permitiu descobertas espetaculares, como o câncer de hominídeo mais antigo e o tumor mais antigo, o padrão de voo do Archaeoptryx, ou para reconstruir um madrugador preso em âmbar. Também nos permitiu corrigir casos históricos de diagnósticos patológicos equivocados em fósseis.
p As varreduras resultantes podem ser compartilhadas em todo o mundo, visualizado e estudado sem a necessidade de acessar os fósseis diretamente. Eles também podem ser impressos em 3D, ambos em seu tamanho real ou em qualquer outra escala de que necessitamos.
p Quem sabe quais descobertas espetaculares nos esperam usando esta tecnologia, mas é claro que o futuro da pesquisa paleontológica é virtual. p Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.