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Ciência04/07/2022

Dinossauros assumiram o controle da Terra em meio ao gelo, não ao calor

Com um fluxo de lava à distância, um dinossauro terópode com penas primitivas carrega uma vítima mamífera durante um inverno vulcânico nevado causado por erupções maciças durante a extinção do Triássico-Jurássico. Um novo estudo diz que os dinossauros sobreviveram porque já estavam adaptados às condições de congelamento em altas latitudes. Crédito: pintura de Larry Felder

04/07/22 - 10h18min

Muitos de nós conhecem a teoria convencional de como os dinossauros morreram há 66 milhões de anos: na colisão da Terra com um asteroide e no inverno global seguinte, quando poeira e detritos sufocaram a atmosfera. Mas houve uma extinção anterior, muito mais misteriosa e menos discutida: a de 202 milhões de anos atrás, que matou os grandes répteis que até então governavam o planeta e, aparentemente, abriu caminho para os dinossauros assumirem. O que causou a chamada Extinção do Triássico-Jurássico e por que os dinossauros prosperaram quando outras criaturas morreram?

Sabemos que o mundo era geralmente quente e cheio de vapor durante o período Triássico, que precedeu a extinção, e durante o Jurássico seguinte, que deu início à era dos dinossauros . No entanto, um novo estudo inverte a ideia de dinossauros amantes do calor: apresenta a primeira evidência física de que as espécies de dinossauros do Triássico – então um grupo menor amplamente relegado às regiões polares – suportavam regularmente condições de congelamento lá. Os indicadores: pegadas de dinossauros junto com estranhos fragmentos de rocha que só poderiam ter sido depositados pelo gelo. Segundo a equipe internacional de pesquisadores responsável por um novo estudo na área, durante a extinção, ondas de frio que já aconteciam nos polos se espalharam para latitudes mais baixas, matando os répteis de sangue frio. Os dinossauros, já adaptados, sobreviveram ao gargalo evolutivo e se espalharam. O resto é história antiga.

Adaptação ao frio

“Os dinossauros estavam lá durante o Triássico sob o radar o tempo todo”, disse Paul Olsen, geólogo do Observatório Terrestre Lamont-Doherty da Universidade de Columbia (EUA) e principal autor do estudo. “A chave para seu eventual domínio era muito simples. Eles eram animais fundamentalmente adaptados ao frio. Quando ficava frio em todos os lugares, eles estavam prontos, e outros animais não.”

O estudo, baseado em escavações recentes no remoto deserto da Bacia de Junggar, no noroeste da China, foi publicado na revista Science Advances.

Acredita-se que os dinossauros tenham aparecido pela primeira vez durante o período Triássico em latitudes temperadas do sul, cerca de 231 milhões de anos atrás, quando a maior parte das terras emersas do planeta estava unida em um continente gigante que os geólogos chamam de Pangeia. Eles chegaram ao extremo norte há cerca de 214 milhões de anos. Até a extinção em massa em 202 milhões de anos, as regiões tropicais e subtropicais mais expansivas eram dominadas por répteis, incluindo parentes de crocodilos e outras criaturas temíveis.

Durante o Triássico, e na maior parte do Jurássico, as concentrações atmosféricas de dióxido de carbono variaram a partir de 2 mil partes por milhão – cinco vezes os níveis atuais. Assim, as temperaturas devem ter sido intensas. Não há evidências de calotas polares na época, e as escavações mostraram que as florestas decíduas (bioma hoje característico das regiões temperadas) cresciam nas regiões polares. No entanto, alguns modelos climáticos sugerem que as altas latitudes eram frias algumas vezes; mesmo com todo aquele CO2, elas receberiam pouca luz solar durante a maior parte do ano, e as temperaturas diminuiriam pelo menos sazonalmente. Mas até agora, ninguém apresentou nenhuma evidência física de que elas congelaram.

Centenas de anos de erupções

No final do Triássico, um período geologicamente breve de talvez um milhão de anos viu a extinção de mais de três quartos de todas as espécies terrestres e marinhas do planeta, incluindo criaturas com carapaças, corais e todos os répteis de tamanho considerável. Alguns animais que viviam em tocas, como tartarugas, superaram isso, assim como alguns mamíferos primitivos. Não está claro exatamente o que aconteceu, mas muitos cientistas suspeitam de uma série de erupções vulcânicas maciças que poderiam ter durado centenas de anos. Nessa época, Pangeia começou a se dividir, abrindo o que hoje é o Oceano Atlântico e separando o que hoje são as Américas de Europa, África e Ásia. Entre outras coisas, as erupções teriam feito com que o dióxido de carbono atmosférico disparasse além de seus níveis já altos, causando picos mortais de temperaturas em terra.

Os autores do novo estudo citam um terceiro fator: durante as fases mais ferozes das erupções, elas teriam expelido aerossóis de enxofre responsáveis por desviar muita luz solar. O resultado foram repetidos invernos vulcânicos globais que superaram os altos níveis de gases de efeito estufa. Esses invernos podem ter durado uma década ou mais; mesmo os trópicos podem ter visto condições de congelamento sustentadas. Isso matou répteis não isolados, mas os dinossauros isolados e adaptados ao frio foram capazes de sobreviver, dizem os cientistas.

A evidência dos pesquisadores: formações de arenito e siltito de granulação fina deixadas por sedimentos em fundos de lagos antigos e rasos na Bacia de Junggar. Os sedimentos se formaram há 206 milhões de anos durante o final do Triássico, durante a extinção em massa e na sequência dela. Naquela época, antes que as massas de terra se reorganizassem, a bacia situava-se a cerca de 71 graus norte, bem acima do Círculo Polar Ártico. Pegadas encontradas pelos autores e outros mostram que os dinossauros estavam presentes ao longo das costas. Enquanto isso, nos próprios lagos, os pesquisadores encontraram seixos abundantes de até 1,5 centímetro de diâmetro dentro dos sedimentos normalmente finos. Longe de qualquer linha de costa aparente, os seixos não deveriam estar ali. A única explicação plausível para sua presença: eram detritos transportados por balsas de gelo (IRD).

Utilidade das penas

Resumidamente, o IRD é criado quando o gelo se forma contra uma massa de terra costeira e incorpora pedaços de rocha subjacente. Em algum momento, o gelo se desprende e se afasta para o corpo de água adjacente. Quando derrete, as rochas caem no fundo, misturando-se com os sedimentos finos normais. Os geólogos estudaram extensivamente o IRD antigo nos oceanos, onde é depositado por icebergs glaciais, mas raramente em leitos de lagos; a descoberta da Bacia de Junggar aumenta o escasso registro. Os autores dizem que os seixos provavelmente foram recolhidos durante o inverno, quando as águas do lago congelaram ao longo das margens de seixos. Quando o clima quente voltou, pedaços desse gelo flutuaram com amostras dos seixos a reboque e depois os deixaram cair.

“Isso mostra que essas áreas congelavam regularmente, e os dinossauros se saíram bem”, disse o coautor do estudo Dennis Kent, geólogo do Observatório Lamont-Doherty.

Como eles fizeram isso? Desde a década de 1990, há evidências de que muitos, se não todos os dinossauros não aviários, incluindo os tiranossauros, tinham penas primitivas. Se não fosse para o voo, algumas coberturas poderiam ter sido usadas para fins de exibição de acasalamento, mas os pesquisadores dizem que seu principal objetivo era o isolamento. Há também boas evidências de que, ao contrário dos répteis de sangue frio, muitos dinossauros possuíam sistemas de sangue quente e de alto metabolismo. Ambas as qualidades teriam ajudado os dinossauros em condições frias.

“Episódios de inverno severo durante erupções vulcânicas podem ter trazido temperaturas congelantes para os trópicos, que é onde muitas das extinções de vertebrados grandes, nus e sem penas parecem ter ocorrido”, disse Kent. “Enquanto isso, nossos amigos de penas finas aclimatados a temperaturas mais frias em latitudes mais altas se saíram bem.”

Penhasco de xisto na Bacia de Junggar, no noroeste da China, onde cientistas encontraram seixos de gelo em meio a sedimentos de granulação fina. Crédito: Paul Olsen/Lamont-Doherty Earth Observatory

Próximo passo

As descobertas desafiam as imagens convencionais dos dinossauros, mas alguns especialistas proeminentes dizem que estão convencidos. “Existe um estereótipo de que os dinossauros sempre viveram em exuberantes selvas tropicais, mas esta nova pesquisa mostra que as latitudes mais altas estariam congeladas e até cobertas de gelo durante partes do ano”, disse Stephen Brusatte, professor de paleontologia e evolução da Universidade de Edimburgo (Reino Unido). “Os dinossauros que viviam em altas latitudes já tinham casacos de inverno [enquanto] muitos de seus concorrentes do Triássico morreram.”

Randall Irmis, curador de paleontologia do Museu de História Natural de Utah (EUA) e especialista em dinossauros primitivos, concorda. “Esta é a primeira evidência detalhada das altas paleolatitudes, a primeira evidência dos últimos 10 milhões de anos do período Triássico e a primeira evidência de condições verdadeiramente geladas”, disse ele. “As pessoas estão acostumadas a pensar nisso como uma época em que o globo inteiro estava quente e úmido, mas esse não era o caso.”

Olsen diz que o próximo passo para entender melhor esse período é que mais pesquisadores procurem fósseis em antigas áreas polares, como a Bacia de Junggar. “O registro fóssil é muito ruim, e ninguém está prospectando”, disse. “Essas rochas são de cor cinza e preta, e é muito mais difícil prospectar [fósseis] nesses estratos. A maioria dos paleontólogos é atraída pelo Jurássico tardio, onde se sabe que existem muitos esqueletos grandes. O paleo-Ártico é basicamente ignorado.”

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Bacia de Junggar