p A primeira aparição de trilobitas no registro fóssil data de 521 milhões de anos atrás nos oceanos do Período Cambriano, quando os continentes ainda eram inóspitos para a maioria das formas de vida. Poucos grupos de animais se adaptaram com tanto sucesso quanto os trilobitas, que foram artrópodes que viveram no fundo do mar por 270 milhões de anos até a extinção em massa no final do Permiano, aproximadamente 252 milhões de anos atrás. p Quanto mais tempo atrás os organismos viviam, quanto mais raros são seus fósseis e mais difícil é entender seu modo de vida. Os paleontólogos enfrentam uma tarefa difícil em estabelecer relações evolutivas no tempo e no espaço. Superando as dificuldades inerentes à investigação de um grupo de animais que viveu há tanto tempo, Cientistas brasileiros filiados ao Departamento de Biologia da Faculdade de Ciências de Bauru da Universidade Estadual Paulista (FC-UNESP) e ao Laboratório de Paleontologia da Faculdade de Filosofia de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo, Ciência e Letras (FFCLRP-USP) conseguiram pela primeira vez inferir padrões paleobiogeográficos entre trilobitas.

p A paleobiogeografia é um ramo da paleontologia que se concentra na distribuição de plantas e animais extintos e suas relações com características geográficas antigas. O estudo foi conduzido por Fábio Augusto Carbonaro, Pós-doutorado do Laboratório de Paleontologia de Macroinvertebrados de Bauru (LAPALMA) da UNESP, chefiado pelo professor Renato Pirani Ghilardi. Outros participantes incluíram Max Cardoso Langer, professor da FFCLRP-USP, e Silvio Shigueo Nihei, professor do Instituto de Biociências da mesma universidade (IB-USP).

p Os pesquisadores analisaram as diferenças morfológicas e semelhanças das 11 espécies de trilobitas descritas até agora no gênero Metacryphaeus; esses trilobitas viveram durante o Devoniano entre 416 milhões e 359 milhões de anos atrás (mya) nas águas frias do mar que cobria o que hoje é a Bolívia, Peru, Brasil, as Malvinas (Falklands) e a África do Sul.

p O período Devoniano é subdividido em sete estágios. Metacryphaeus viveu durante os estágios Lochkoviano (419,2-410,8 mya) e Pragiano (410,8- 407,6 mya), quais são os primeiros estágios Devonianos.

p Os resultados da pesquisa foram publicados em Relatórios Científicos e fazem parte do projeto "Paleobiogeografia e rotas migratórias de paleoinvertebrados do Devoniano no Brasil", que conta com o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Ghilardi é o principal investigador do projeto.

p “Quando foram extintos no Permiano, 252 milhões de anos atrás, os trilobitas não deixaram descendentes. Seus parentes vivos mais próximos são os camarões, e, mais remotamente, aranhas, escorpiões, aranhas e ácaros do mar, "Disse Ghilardi.

p Fósseis de trilobita são encontrados em abundância em todo o mundo, ele explicou - tão abundantemente que às vezes são chamadas de baratas do mar. A comparação não é injustificada, porque anatomicamente, os trilobitas parecem baratas. A diferença é que eles não eram insetos e tinham três segmentos corporais longitudinais ou lóbulos (daí o nome).

p No hemisfério norte, o registro fóssil trilobita é muito rico. Os paleontólogos descreveram até agora 10 ordens compreendendo mais de 17, 000 espécies. Os menores tinham 1,5 milímetros de comprimento, enquanto os maiores tinham aproximadamente 70 cm de comprimento e 40 cm de largura. Trilobitas perfeitamente preservados podem ser encontrados em algumas regiões, como o Marrocos. Eles podem ser bonitos quando usados ​​para criar camafeus ou joias em talhe doce. Fósseis de trilobita do Brasil, Peru e Bolívia, em contraste, são frequentemente mal preservados, consistindo apenas nas impressões deixadas na lama bentônica por seus exoesqueletos.

p “Embora seu estado de preservação esteja longe do ideal, existem milhares de fósseis de trilobita nos sedimentos que formam a bacia do Paraná na região Sul do Brasil, e a bacia do Parnaíba ao longo da divisão Norte-Nordeste, "disse Ghilardi, que também preside a Sociedade Brasileira de Paleontologia.

p De acordo com Ghilardi, seu mau estado de preservação pode ser devido às condições geológicas e ao clima prevalecentes nessas regiões durante a Era Paleozóica, quando as porções de terra seca que um dia formariam a América do Sul estavam no Pólo Sul e inteiramente cobertas por gelo por longos períodos.

p Durante o Devoniano, A América do Sul e a África foram conectadas como parte do supercontinente Gondwana. A África do Sul juntou-se ao Uruguai e à Argentina na região do Rio da Prata, e os estados do sul do Brasil eram contínuos com a Namíbia e Angola.

p Análise parcimoniosa

p A pesquisa começou com uma análise de 48 características (tamanho, forma e estrutura de órgãos e partes anatômicas) encontrados em cerca de 50 espécimes fósseis das 11 espécies de Metacryphaeus. "Em princípio, essas características servem para estabelecer sua filogenia - a história evolutiva de todas as espécies do universo, analisado em termos de linhas de descendência e relações entre grupos mais amplos, "Disse Ghilardi.

p Conhecida como análise parcimoniosa, este método é amplamente utilizado para estabelecer relações entre organismos em um determinado ecossistema, e nos últimos anos, também começou a ser usado no estudo de fósseis.

p De acordo com Ghilardi, parcimônia, em geral, é o princípio de que a explicação mais simples dos dados é a explicação preferida. Na análise da filogenia, significa que a hipótese de relações que requer o menor número de mudanças características entre as espécies analisadas (neste caso, trilobitas do gênero Metacryphaeus) é o que tem mais probabilidade de estar correto.

p A contribuição biogeográfica para o estudo foi feita pelo professor Nihei, que trabalha no IB-USP como taxonomista e sistematista de insetos. O campo da sistemática está preocupado com as mudanças evolutivas entre ancestrais, enquanto a taxonomia se concentra em classificar e nomear organismos.

p "A análise biogeográfica normalmente envolve grupos vivos cujas idades são estimadas por filogenia molecular, ou o chamado relógio molecular, que estima quando duas espécies provavelmente divergiram com base no número de diferenças moleculares em seu DNA. Neste estudo de trilobitas, usamos a idade de maneira semelhante, mas foi obtido a partir do registro fóssil, "Nihei disse.

p "O ponto principal do estudo foi usar fósseis em um método que normalmente envolve biogeografia molecular. Muito poucos estudos desse tipo envolveram fósseis anteriormente. Acredito que nosso estudo abre caminho para uma nova abordagem baseada em métodos biogeográficos que requerem um cronograma [ um cladograma com data molecular] porque este cronograma também pode ser obtido a partir de táxons fósseis, como aqueles estudados por paleontólogos, em vez de cladogramas moleculares para animais vivos. "

p Como um paleontólogo vertebrado especializado em dinossauros, Langer reconheceu que sabe pouco sobre trilobitas, mas muito sobre as técnicas computacionais modernas usadas em análises parcimoniosas, no qual se baseou sua participação no estudo. "Acredito que o aspecto principal deste estudo, e a razão pela qual foi aceito para publicação em uma revista tão importante quanto Relatórios Científicos , é que é o primeiro uso de parcimônia para entender a filogenia de um gênero trilobita no hemisfério sul, " ele disse.

p Dispersão de Gondwana

p Os resultados das análises paleobiogeográficas reforçam a teoria pré-existente de que a Bolívia e o Peru formaram a casa ancestral dos Metacryphaeus. "Os modelos estimam uma probabilidade de 100 por cento de que a Bolívia e o Peru formaram a área ancestral do clado Metacryphaeus e a maioria de seus clados internos, "Disse Ghilardi. A confirmação da teoria mostra que modelos parcimoniosos têm o poder de sugerir a presença de clados em um momento específico do passado, mesmo quando não há registros físicos conhecidos dessa presença.

p No caso do Metacryphaeus, os registros mais antigos na Bolívia e no Peru datam do estágio pragiano inicial (410,8-407,6 mya), mas acredita-se que o gênero tenha evoluído na região durante o estágio Lochkoviano (419,2-410,8 mya). Parcimônia, Portanto, sugere que Metacryphaeus se originou na Bolívia e no Peru algum tempo antes de 410,8 mya, mas não antes de 419,2 mya. Em qualquer evento, acredita-se que seja muito mais antigo do que qualquer fóssil conhecido.

p De acordo com Ghilardi, os resultados podem ser interpretados como mostrando que a radiação adaptativa de Metacryphaeus para outras áreas do oeste de Gondwana ocorreu durante episódios de transgressão marinha no Lago Lochkoviano-Pragiano, quando o mar inundou partes de Gondwana. "A dispersão de trilobitas Metacryphaeus durante o Lochkovian ocorreu da Bolívia e Peru para o Brasil - para a bacia do Paraná, agora na região sul, e a bacia do Parnaíba, na divisão Norte-Nordeste - e em direção às Malvinas / Falklands, enquanto a dispersão pragiana ocorreu em direção à África do Sul, " ele disse.

p Trilobitas fósseis têm sido encontrados continuamente na bacia do Paraná nas últimas décadas. Os trilobitas coletados no final do século XIX na bacia do Parnaíba foram mantidos pelo Museu Nacional do Brasil no Rio de Janeiro, que foi destruída por um incêndio em setembro de 2018. "Esses fósseis ainda não foram encontrados sob os escombros e é provável que nada tenha sobrado deles. Eles eram meras impressões de conchas deixadas no antigo fundo do mar. Mesmo na forma petrificada, eles devem ter se dissolvido no fogo, "Disse Ghilardi.