p Um novo estudo publicado em 30 de abril no Proceedings of the National Academy of Sciences identificou três fatores críticos para o surgimento de comunidades de mamíferos desde que surgiram pela primeira vez durante a Era dos Dinossauros:o surgimento de plantas com flores, também conhecido como angiospermas; a evolução dos molares tribosfénicos em mamíferos; e a extinção de dinossauros não aviários, que reduziu a competição entre mamíferos e outros vertebrados em ecossistemas terrestres. p Anteriormente, mamíferos na era dos dinossauros eram considerados uma parte relativamente pequena de seus ecossistemas e considerados de corpo pequeno, noturno, insetívoros terrestres. De acordo com esta teoria de longa data, não foi até o evento de extinção em massa K-Pg cerca de 66 milhões de anos atrás, que exterminou todos os dinossauros não aviários, que os mamíferos foram então capazes de florescer e se diversificar. Um número surpreendente de descobertas de fósseis nos últimos 30 anos desafiou essa teoria, mas a maioria dos estudos olhou apenas para espécies individuais e nenhum quantificou os padrões em escala da comunidade do surgimento de mamíferos na Era Mesozóica.

p Os co-autores são Meng Chen, um ex-aluno da Universidade de Washington e atual pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Nanjing; Caroline Strömberg, um professor de biologia da Universidade de Washington e curador de paleobotânica no Burke Museum of Natural History &Culture da UW; e Gregory Wilson, um professor associado de biologia da UW e curador de paleontologia de vertebrados do Burke Museum. A equipe criou uma estrutura semelhante a um cubo de Rubik, identificando 240 "ecocélulas" que representam os possíveis papéis ecológicos dos mamíferos em um determinado ecossistema. Essas 240 células ecológicas cobrem uma ampla variedade de tamanhos corporais, preferências dietéticas, e formas de movimentação de mamíferos de pequeno porte. Quando um determinado mamífero preencheu um certo tipo de função ou eco-célula, preencheu um ponto no 'Cubo de Rubik'. Este método fornece a primeira análise abrangente das mudanças evolutivas e ecológicas das comunidades de mamíferos fósseis antes e depois da extinção em massa do K-Pg.

p “Não podemos observar diretamente a ecologia das espécies extintas, mas o tamanho do corpo, preferências dietéticas e locomoção são três aspectos de sua ecologia que podem ser inferidos com relativa facilidade a partir de fósseis bem preservados, "disse Chen." Ao construir o ecosspace usando esses três aspectos ecológicos, podemos identificar visualmente os pontos preenchidos por espécies e calcular a distância entre eles. Isso nos permite comparar a estrutura ecológica de comunidades extintas e existentes, embora não compartilhem nenhuma das mesmas espécies. "

p A equipe analisou mamíferos vivos para inferir como os mamíferos fósseis desempenhavam papéis em seus ecossistemas. Eles examinaram 98 comunidades de mamíferos de pequeno porte de diversos biomas ao redor do mundo, uma abordagem que não foi tentada nesta escala. Eles então usaram este conjunto de dados de referência dos dias modernos para analisar cinco paleocomunidades de mamíferos excepcionalmente preservadas - duas comunidades do período Jurássico e duas do período Cretáceo do nordeste da China, e uma comunidade da Época Eocena da Alemanha. Normalmente, os fósseis de mamíferos da Era Mesozóica são incompletos e consistem em ossos ou dentes fragmentários. O uso desses fósseis notavelmente preservados permitiu à equipe inferir a ecologia dessas espécies extintas de mamíferos, e observe as mudanças na estrutura da comunidade de mamíferos durante os últimos 165 milhões de anos.

p A equipe descobriu que, nas comunidades atuais de mamíferos atuais, a riqueza ecológica é impulsionada principalmente pelo tipo de vegetação, com 41 por cento dos pequenos mamíferos preenchendo as ecocélulas, em comparação com 16 por cento nas paleocomunidades. As cinco paleocomunidades de mamíferos também eram ecologicamente distintas das comunidades modernas e apontavam para mudanças importantes ao longo do tempo evolutivo. A diversificação locomotora ocorreu primeiro durante o Mesozóico, possivelmente devido à diversidade de microhabitats, como árvores, solos, lagos e outros substratos para ocupar em ambientes locais. Não foi até o Eoceno que os mamíferos cresceram e expandiram suas dietas, principalmente carnívoras, insetivoria e onivoria para incluir mais espécies com dietas dominadas por plantas, incluindo frutas. A equipe determinou que o surgimento de plantas com flores, novos tipos de dentes e a extinção dos dinossauros provavelmente impulsionaram essas mudanças.

p Antes do surgimento das plantas com flores, mamíferos provavelmente dependiam de coníferas e outras plantas com sementes como habitat, e suas folhas e possivelmente sementes para alimentação. Pelo eoceno, as plantas com flores eram diversas e dominantes nos ecossistemas florestais. As plantas com flores fornecem nutrientes mais facilmente disponíveis por meio de suas folhas de crescimento rápido, frutas carnudas, sementes e tubérculos. Ao se tornar dominante nas florestas, eles mudaram fundamentalmente os ecossistemas terrestres, permitindo novos modos de vida para uma diversidade de mamíferos e outros animais que vivem na floresta, como pássaros.

p "As plantas com flores realmente revolucionaram os ecossistemas terrestres, "disse Strömberg." Eles têm uma gama mais ampla de formas de crescimento do que todos os outros grupos de plantas - de árvores gigantes a minúsculas ervas anuais - e podem produzir tecidos ricos em nutrientes em um ritmo mais rápido do que outras plantas. Então, quando eles começaram a dominar os ecossistemas, eles permitiam uma variedade mais ampla de modos de vida e também um 'empacotamento' muito maior de espécies com papéis ecológicos semelhantes, especialmente nas florestas tropicais. "

p Os molares tribosfénicos - dentes multifuncionais complexos da bochecha - tornaram-se prevalentes em mamíferos no final do período cretáceo. Mutações e seleção natural mudaram drasticamente as formas desses molares, permitindo que eles façam coisas novas como moagem. Por sua vez, isso permitiu que pequenos mamíferos com esses tipos de dentes comessem novos tipos de alimentos e diversificassem suas dietas.

p Por último, o evento de extinção em massa K-Pg que exterminou todos os dinossauros, exceto as aves, há 66 milhões de anos, proporcionou uma oportunidade evolutiva e ecológica para os mamíferos. O tamanho pequeno do corpo é uma maneira de evitar ser comido por dinossauros e outros grandes vertebrados. O evento de extinção em massa não apenas removeu os principais predadores de mamíferos, mas também removeu pequenos dinossauros que competiam com mamíferos por recursos. Essa liberação ecológica permitiu que os mamíferos crescessem em tamanhos maiores e preenchessem as funções que os dinossauros já tiveram.

p "A velha teoria de que os primeiros mamíferos eram controlados pelos dinossauros tem alguma verdade, "disse Wilson." Mas nosso estudo também mostra que a ascensão das comunidades de mamíferos modernos foi multifacetada e dependeu da evolução dentária e do surgimento de plantas com flores. "