Quantos tiranossauros viveram na América do Norte? Cerca de 2,5 bilhões

Estimativa da população de tiranossauros feita em cálculos por computador surpreendeu paleontólogos

Molde de esqueleto de tiranossauro em exibição na parte externa do Museu de Paleontologia da Universidade da Califórnia em Berkeley. O original, um esqueleto quase completo escavado em 1990 em Montana, está no Museu das Montanhas Rochosas em Bozeman, Montana. Crédito: Keegan Houser, UC Berkeley

Quantos Tyrannosaurus rexes vagaram pela América do Norte durante o período Cretáceo? Essa é uma pergunta com que Charles Marshall, hoje diretor do Museu de Paleontologia da Universidade da Califórnia, catedrático de paleontologia e professor de biologia integrativa e da ciência terrestre e planetária da Universidade da Califórnia em Berkeley (EUA), importunou seus colegas paleontólogos por anos até que ele finalmente se uniu a seus alunos para encontrar uma resposta.

O que a equipe descobriu, apresentado em artigo publicado na revista “Science”, é que cerca de 2,5 bilhões de tiranossauros viveram e morreram durante os aproximadamente 2,5 milhões de anos em que esse réptil andou pela Terra.

Até agora, ninguém havia conseguido computar os números da população de animais extintos. George Gaylord Simpson, um dos paleontólogos mais influentes do século passado, achava que isso não poderia ser feito.

Incertezas grandes

Marshall também ficou surpreso que tal cálculo fosse possível. “O projeto começou como uma brincadeira, de certa forma”, disse ele. “Quando seguro um fóssil em minhas mãos, não posso deixar de me perguntar sobre a improbabilidade de que essa mesma besta estivesse viva há milhões de anos, e aqui estou eu segurando parte de seu esqueleto – parece tão improvável. A questão não parava de surgir na minha cabeça. ‘Quão improvável é isso? É um em mil, um em um milhão, um em um bilhão?’ E então comecei a perceber que talvez possamos realmente estimar quantos estiveram vivos e, portanto, que eu poderia responder a essa pergunta.”

Marshall é rápido em apontar que as incertezas nas estimativas são grandes. Embora a população de tiranossauros provavelmente fosse de 20 mil adultos a qualquer momento, o intervalo de confiança de 95% – o intervalo populacional dentro do qual há 95% de chance de que o número real esteja – é de 1.300 a 328.000 indivíduos. Assim, o número total de indivíduos que existiram ao longo da vida da espécie poderia ter sido de 140 milhões a 42 bilhões.

“Como Simpson observou, é muito difícil fazer estimativas quantitativas com o registro fóssil”, disse ele. “Em nosso estudo, nos concentramos no desenvolvimento de restrições robustas nas variáveis ​​de que precisávamos para fazer nossos cálculos, em vez de nos concentrarmos em fazer as melhores estimativas, por si só.”

Variabilidade ecológica

Ele e sua equipe usaram a simulação de computador de Monte Carlo para determinar como as incertezas nos dados se traduziam em incertezas nos resultados.

A maior incerteza nesses números, disse Marshall, gira em torno de questões sobre a natureza exata da ecologia do dinossauro. Isso inclui a temperatura do tiranossauro. O estudo se baseia em dados publicados por John Damuth, da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara, que relaciona a massa corporal à densidade populacional de animais vivos, uma relação conhecida como Lei de Damuth. Embora a relação seja forte, disse ele, as diferenças ecológicas resultam em grandes variações nas densidades populacionais para animais com a mesma fisiologia e nicho ecológico. Por exemplo, onças e hienas têm quase o mesmo tamanho, mas as hienas são encontradas em seu habitat em uma densidade 50 vezes maior do que a densidade de onças em seu habitat.

“Nossos cálculos dependem dessa relação para animais vivos entre sua massa corporal e sua densidade populacional. Mas a incerteza na relação se estende por cerca de duas ordens de magnitude”, disse Marshall. “Surpreendentemente, então, a incerteza em nossas estimativas é dominada por essa variabilidade ecológica e não pela incerteza nos dados paleontológicos que usamos.”

Jovens ignorados

Como parte dos cálculos, Marshall escolheu tratar o tiranossauro como um predador com necessidades de energia a meio caminho entre as de um leão e de um dragão-de-komodo, o maior lagarto da Terra.

A questão do lugar do tiranossauro no ecossistema levou Marshall e sua equipe a ignorar T. rexes jovens. Estes últimos estão sub-representados no registro fóssil e podem, de fato, ter vivido separados dos adultos e perseguido presas diferentes. À medida que o tiranossauro atingia a maturidade, suas mandíbulas se tornavam mais fortes em uma ordem de magnitude, permitindo-lhe quebrar ossos. Isso sugere que jovens e adultos comiam presas diferentes e eram quase como espécies diferentes de predadores.

Essa possibilidade é apoiada por um estudo recente, liderado pela bióloga evolucionista Felicia Smith, da Universidade do Novo México (EUA). Ela levantou a hipótese de que a ausência de predadores de tamanho médio ao lado do predador maciço T. rex durante o final do Cretáceo foi porque o T. rex jovem preenchia esse nicho ecológico.

O que os fósseis nos contam

Os cientistas da UC Berkeley vasculharam a literatura científica e a experiência de colegas em busca de dados que usaram para estimar que a idade provável na maturidade sexual de um tiranossauro era 15,5 anos. Além disso, sua vida útil máxima provavelmente chegava aos 20 e poucos anos. E sua massa corporal média na idade adulta – a chamada massa corporal ecológica – era de cerca de 5,2 toneladas. Eles também usaram dados sobre a rapidez com que o tiranossauro crescia ao longo de sua vida. Esses animais tinham um surto de crescimento próximo à maturidade sexual e podiam chegar a pesar cerca de 7 toneladas.

A partir dessas estimativas, eles também calcularam que cada geração durava cerca de 19 anos e que a densidade populacional média era de cerca de um dinossauro para cada 100 quilômetros quadrados.

Então, estimando que a extensão geográfica total do T. rex era de cerca de 2,3 milhões de quilômetros quadrados e que a espécie sobreviveu por cerca de 2,5 milhões de anos, eles calcularam uma população em pé de 20 mil. Ao longo de cerca de 127 mil gerações que a espécie viveu, isso se traduz em cerca de 2,5 bilhões de indivíduos no total.

Destino dos ossos

Com um número tão grande de dinossauros adultos ao longo da história da espécie, para onde foram todos aqueles ossos? (Isso sem falar nos jovens que eram presumivelmente mais numerosos.) Qual proporção desses indivíduos foi descoberta por paleontólogos? Até o momento, menos de 100 espécimes de tiranossauro foram encontrados. E muitos são representados por um único osso fossilizado.

“Existem cerca de 32 T. rexes pós-juvenis relativamente bem preservados em museus públicos hoje”, disse Marshall. “De todos os adultos pós-juvenis que já viveram, isso significa que temos cerca de um em 80 milhões deles.”

“Se restringirmos nossa análise da taxa de recuperação fóssil para onde os fósseis de T. rex são mais comuns, uma parte da famosa Formação Hell Creek em Montana (EUA), estimamos que recuperamos cerca de um em 16 mil dos T. rexes que viveram naquela região ao longo do intervalo de tempo em que as rochas foram depositadas”, acrescentou. “Ficamos surpresos com esse número; esse registro fóssil tem uma representação muito maior dos vivos do que imaginei. Poderia ser tão bom quanto um em 1.000, se quase nenhum vivesse lá, ou poderia ser tão baixo quanto um em um quarto de milhão, dadas as incertezas nas densidades populacionais estimadas da fera.”

Exercício paleontológico

Marshall espera que seus colegas discutam com muitos, senão com a maioria, sobre os números. Mas ele acredita que sua estrutura de cálculo para estimar populações extintas permanecerá e será útil para estimar populações de outras criaturas fossilizadas.

“De certa forma, este foi um exercício paleontológico de quanto podemos saber e como fazemos para saber”, disse ele. “É surpreendente o quanto realmente sabemos sobre esses dinossauros e, a partir disso, quanto mais podemos computar. Nosso conhecimento sobre o T. rex se expandiu muito nas últimas décadas graças a mais fósseis, mais maneiras de analisá-los e maneiras melhores de integrar informações sobre os múltiplos fósseis conhecidos.”

A estrutura, que os pesquisadores disponibilizaram como código de computador, também estabelece a base para estimar quantas espécies os paleontólogos podem ter perdido ao escavar fósseis, avaliou ele. “Com esses números, podemos começar a estimar quantas espécies de vida curta e geograficamente especializadas podemos estar faltando no registro fóssil”, disse. “Esta pode ser uma forma de começar a quantificar o que não sabemos.”

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