Uma pesquisa internacional liderada por cientistas do Brasil, Austrália, Alemanha e Estados Unidos revelou um mecanismo de fossilização até então desconhecido, que pode ajudar a explicar como tecidos moles, biomoléculas e outras estruturas extremamente frágeis conseguem sobreviver por mais de 100 milhões de anos. A descoberta foi feita a partir da análise de um pterossauro encontrado originalmente em 2012 na Bacia do Araripe, no Ceará, e tem potencial para mudar a compreensão científica sobre alguns dos fósseis mais bem preservados já encontrados no planeta. Publicado nesta quinta-feira (18) na revista iScience, o estudo demonstra que bactérias oxidantes de enxofre tiveram papel decisivo na preservação do animal. Ao interagirem com a matéria orgânica durante a decomposição, esses microrganismos desencadearam uma sequência de reações químicas capaz de selar partes do organismo antes que fossem completamente destruídas pelo tempo.
Além de estruturas microscópicas preservadas em detalhes, a equipe ainda encontrou vestígios de esteroides nos ossos fossilizados do animal. Material orgânico selado por milênios O fóssil analisado pertence a um pterossauro da família Anhangueridae, grupo de grandes répteis voadores que viveu durante o período Cretáceo. Há cerca de 113 milhões de anos, a região onde hoje se encontra a Chapada do Araripe era ocupada por lagunas costeiras conectadas ao mar.
Segundo a equipe responsável pelo projeto, o animal morreu e permaneceu flutuando sobre a água por algum tempo. Em determinado momento, uma de suas asas se desprendeu do corpo e afundou em uma área com baixíssima concentração de oxigênio. Foi nesse ambiente que começou um processo de fossilização extremamente incomum. Mesmo com pouco oxigênio disponível, a decomposição dos músculos, membranas e demais tecidos moles continuou ocorrendo.
À medida que o material orgânico se degradava, compostos químicos eram liberados no ambiente ao redor do cadáver, alterando as condições locais e favorecendo a atuação de microrganismos oxidantes de enxofre. Reconstruções da vida e morte de um pterossauro e do ambiente deposicional da bacia rifte do Cretáceo Inferior da Formação Romualdo. “Para sobreviver, essas bactérias transformaram composto de enxofre em outros componentes químicos, como sulfatos”, explica o paleontólogo Alexander Wilhelm Armin Kellner, professor titular do Museu Nacional, vinculado à UFRJ (Universidade Federal do Rio de Janeiro), no Rio de Janeiro, e um dos autores do estudo, em entrevista à GALILEU. “Por sua vez, os sulfatos reagiram com os metais presentes nesse ambiente, formando cristais de sulfato de bária e sulfato de estrôncio perto dos ossos.” Outras mudanças químicas ocorreram nos ossos e com o tempo, foi iniciado a precipitação de carbonato de cálcio não apenas ao redor dos ossos, mas também entre os seus poros, preservando em detalhe as estruturas ali presentes.
A medida em que o processo avançou, foi formado o nódulo calcário, a estrutura típica nos quais os fósseis da Formação Romualdo estão preservados. “Esse foi o pulo do gato do processo”, avalia o especialista. “A interação das bactérias oxidantes de enxofre com a matéria orgânica em decomposição e a precipitação de carbonato de cálcio selou o material ao redor do fóssil antes de ele ter sido totalmente decomposto.” Na prática, o mecanismo observado no estudo permitiu uma fossilização tão detalhada que ela preservou até mesmo esteroides — moléculas orgânicas consideradas extremamente frágeis — nos ossos do pterossauro. Na verdade, trata-se da primeira vez na história que esse tipo de composto é encontrado em um réptil alado.
Como resultado adicional dessa pesquisa, as análises isotópicas dos fósseis também encontraram assinaturas químicas relacionadas à alimentação do animal. “Essa é a primeira evidência direta que comprova a hipótese de que os anhanguerídeos se alimentavam de peixes", destaca Kellner, que também atua como coordenador do INCT Paleovert (Instituto Nacional de Ciência, Tecnologia e Inovação em Paleovertebrados). Até então, a interpretação se baseava principalmente no formato do crânio, dos dentes e em comparações anatômicas com outros vertebrados. Modelos tridimensionais da falange parcial da asa do pterossauro anhanguerídeo
Vale notar que os autores do projeto acreditam que a importância do estudo vai além do exemplar analisado. Ao comparar os resultados obtidos no Araripe com dados de outros depósitos fossilíferos famosos, a equipe encontrou indícios de que processos semelhantes podem ter ocorrido em diferentes épocas da história geológica. Entre os exemplos citados estão o Xisto Posidonia, na Alemanha, conhecido pela preservação excepcional de organismos marinhos do Jurássico, e a Formação Green River, nos Estados Unidos, famosa por seus fósseis de peixes, plantas e insetos. “Não esperávamos encontrar esses compostos orgânicos preservados. Agora outras pesquisas deverão ser feitas para entender se esse mecanismo também atuou na preservação especial de outros depósitos no mundo”, observa o pesquisador do Museu Nacional/UFRJ.
Caso a hipótese seja confirmada, os cientistas terão um novo modelo para explicar por que alguns fósseis preservam tecidos, biomoléculas e detalhes microscópicos enquanto a maioria registra apenas partes duras, como ossos e dentes. Laboratório natural brasileiro A descoberta também reforça o porquê de a Bacia do Araripe ser considerada um dos mais importantes depósitos fossilíferos do planeta. Enquanto a maioria dos fósseis preserva apenas ossos e dentes, a região nordestina é conhecida por registrar detalhes muito mais raros da vida antiga.
“O processo de fossilização é raro e geralmente preserva apenas as partes duras dos organismos. Na Bacia do Araripe, porém, encontramos a preservação de microestruturas, tecidos moles, moléculas originais, conteúdo estomacal, parasitas e agora compostos orgânicos como os esteroides”, ressalta o paleontólogo Antônio Álamo Feitosa Saraiva, professor da URCA (Universidade Regional do Cariri), no Ceará, e coordenador do Laboratório de Paleontologia da mesma instituição. Essa capacidade excepcional de conservação está associada a uma combinação pouco comum de fatores ambientais e geológicos. Há evidências de que os antigos corpos d'água da região apresentavam baixa energia, poucos organismos capazes de consumir os cadáveres e intensa precipitação de minerais ao redor dos restos biológicos.
Além disso, as rochas sofreram relativamente poucas alterações ao longo de milhões de anos, permitindo que detalhes microscópicos permanecessem preservados até hoje. Os resultados obtidos agora não encerram a investigação. Pelo contrário, abrem uma série de novas perguntas sobre os organismos que habitaram a região do Araripe durante o Cretáceo e sobre os processos que permitem a preservação de biomoléculas ao longo de dezenas de milhões de anos. Nos próximos anos, a equipe pretende ampliar as escavações na bacia sedimentar e aprofundar estudos que combinam paleontologia, geoquímica e bioquímica.
O objetivo é reconstruir com mais precisão aspectos da fisiologia, da alimentação e da adaptação ambiental de espécies extintas, especialmente aquelas que viveram em períodos de clima mais quente do que o atual. “Sabendo que a Terra se encontra no início de um novo aquecimento, é importante compreendermos como esses organismos conseguiam sobreviver em condições que seriam desfavoráveis para nós”, aponta Saraiva. Responder a questões desse tipo exige uma combinação de técnicas e conhecimentos que dificilmente estariam concentrados em uma única instituição. Por isso, os autores destacam que a descoberta também é resultado de uma ampla rede de colaboração científica que reuniu especialistas de diferentes áreas e países.
O estudo envolveu 15 instituições e integrou laboratórios especializados em paleontologia, geoquímica e biologia molecular, permitindo a aplicação de métodos capazes de detectar sinais químicos preservados desde o período Cretáceo. “Esse estudo demonstra que a cooperação científica nacional e internacional pode produzir pesquisas na fronteira do conhecimento”, conclui Alexander Kellner. “Quando existem condições adequadas para a pesquisa, é possível avançar em áreas que exigem alto investimento em equipamentos e realizar descobertas fantásticas como esta.”
