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Tiktaalik roseae
Ocorrência: Devónico superior (375 MA)
Restauração do Tiktallik rosae feita para a National Science Foundation.
Estado de conservação
Extinta (fóssil)
Classificação científica
Domínio: Eukaryota Reino: Animalia Sub-reino: Metazoa Filo: Chordata Subfilo: Vertebrata Classe: Osteichthyes Subclasse: Sarcopterygii Infraclasse: Tetrapodomorpha Género: Tiktaalik Espécie: T. roseae
Nome binomial
Tiktaalik roseae Daeschler, Shubin & Jenkins, 2006

Tiktaalik roseae, nome taxonômico dado a um animal aquático que viveu há cerca de 380 - 385 milhões de anos (durante parte do Período Devoniano), é tecnicamente um peixe sarcopterígeo, com escamas e guelras - mas tem a cabeça achatada de um crocodilo e barbatanas incomuns. Suas barbatanas têm um osso central e outros raios de ossos mais finos que saem desse eixo central formando uma estrutura parecida com as nervuras da folha de uma planta, e usam-na para remar como a maioria dos peixes, mas eles também têm fortes ossos interiores que teriam permitido ao Tiktaalik sustentar-se a si mesmo em águas rasas e usar seus membros para o apoio como a maioria dos tetrápodes (animais de quatro patas) fazem. Essas barbatanas e um conjunto de outras características que definem Tiktaalik como algo especial, que tem uma combinação de características que mostram que a transição evolutiva entre os peixes nadando e seus descendentes.

O nome Tiktaalik, vem da língua Inuktitut do povo Inuit do leste do Canadá, o nome da espécie roseae vem de Rose, o primeiro nome de uma mulher misteriosa e rica que teria financiado as expedições (que custaram até 500.000 dólares cada), que levaram à descoberta dos fósseis em 2004 no sul da ilha Ellesmere, Nunavut, no norte do Canadá. O fóssil achado consistia em alguns esqueletos quase completos e várias dezenas de amostras parciais. É um exemplo de várias linhas de sarcopterígeos antigos que desenvolveram adaptações aos habitats pobres em oxigênio das águas pouco profundas presentes no seu tempo , e que levaram à evolução dos primeiros anfíbios. Esta espécie foi considerada um fóssil de transição entre o Panderichthys e o Acanthostega, que sugere a transição dos peixes da água para a terra e a sua descoberta é comparável à importância do Archaeopteryx. O fóssil encontrado possui características comuns de peixes, como escamas e barbatanas, e de criaturas terrestres, como cabeça achatada, indício de pescoço, ombros, cotovelos e pulso.

Descrição

Reconstrução Tiktaalik roseae

Tiktaalik roseae é um de uma série de formas fósseis descobertas desde a década de 1960, que melhoraram muito o conhecimento científico da transição entre os vertebrados aquáticos e os primeiros vertebrados terrestres. Tiktaalik, assim como Panderichthys, Elpistostege e Acanthostega, fazem uma ponte entre a forma aquática Eusthenopteron e o terrestre (pelo menos parcialmente) Ichthyostega, ambos encontrados no Devoniano. No entanto, não é correto afirmar que o Tiktaalik e as outras formas representam uma espécie de "peixe-anfíbio transição" ou que seja um "elo perdido" entre os peixes e anfíbios. Os raios nas barbatanas de Tiktaalik e dos outros animais não se parecia nada com os peixes convencionais como truta e não estavam estreitamente relacionado a eles, de igual modo, os primeiros tetrápodes em terra não eram nada parecidos com os anfíbios de hoje, como rãs e salamandras. Tiktaalik e as outras formas eram, na verdade, em muitos aspectos semelhantes ao antigo peixe-pulmonado e celacanto, espécies que sobrevivem até hoje. Por esta razão, eles são melhor descritas como representando a "emergência de vertebrados para terra." Os fósseis foram encontrados em depósitos de sistemas de córrego, sugerindo que ele era um animal bentônico que viveu no fundo de águas rasas e, talvez, até mesmo fora da água por períodos curtos, com um esqueleto indicando que poderia suportar seu corpo sob a força da gravidade em águas muito rasas ou na terra.

O T. roseae manteve as características primitivas, como raios da nadadeira ósseas, que são perdidos em animais que andam em terra. Em forma geral, tinha um crânio amplo e achatado com as órbitas oculares localizadas dorsalmente, o que indica que ele passou muito tempo olhando para cima, um longo corpo crocodiliforme (alguns exemplares chegam a quase 3 metros de comprimento) e os membros tinham aspectos intermediários entre as nadadeiras e pernas. A estrutura das articulações dos membros e as costelas de Tiktaalik mostra que o animal pode flexionar o suficiente para se erguer, pelo menos, no raso e talvez um pouco no solo, embora o seu esqueleto de não foi amplamente adaptado para este propósito. Os raios da nadadeira cobrindo as extremidades de seus membros e a forma achatada do corpo de Tiktaalik, indicam que mantiveram a habilidade de nadar. Seu focinho longo sugere que ele abocanhava as presas ao invés de sugar como os peixes faziam. Também são notáveis os espiráculos no topo da cabeça, o que sugere que a criatura tinha pulmões primitivos, bem como brânquias. Este teria sido útil em águas rasas, onde a temperatura mais elevada da água seria menor teor de oxigênio. Este desenvolvimento pode ter levado à evolução de uma mais robusta caixa torácica , uma característica chave da evolução de seres vivos terrestres . A caixa torácica mais robusta do Tiktaalik teria ajudado a suportar o corpo do animal a qualquer momento que se aventuraram fora de um habitat totalmente aquático. Tiktaalik também não tinha uma característica que a maioria dos peixes tem: placas ósseas na área de emalhar que restringir o movimento lateral da cabeça. Isto faz com que Tiktaalik seja o primeiro peixe conhecido por ter um pescoço, com a cintura peitoral separado do crânio. Isso daria a criatura mais liberdade na caça de presas em terra ou em águas rasas. A homologia de elementos distais é incerta, tem havido sugestões de que eles são homólogos aos dedos, embora isso seja incompatível com o modelo do arco digital de desenvolvimento, porque os dedos devem ser estruturas pós-axial, e apenas três dos oito raios (reconstruída) de Tiktaalik são pós-axial . No entanto, a série proximal pode ser diretamente comparado com a ulna dos tetrápodes. A mistura de características de peixes e de tetrápodes encontrados em Tiktaalik incluem essas características:

Registro fóssil

• Peixe
  • brânquias dos peixes;
  • escamas de peixe;
  • nadadeiras.
• Tetrápode
  • costelas
  • pescoço móvel
  • cintura peitoral separado
  • pulmões

O fóssil tinha as características de um peixe de nadadeiras lobadas, mas com barbatanas frontais apresentando braço como estruturas esqueléticas mais semelhante a um crocodilo, incluindo um ombro, cotovelo e punho, O fóssil descoberto em 2004 não tinha o as nadadeiras traseiras e caudal, mas tinha linhas de dentes afiados de um peixe predador, e o pescoço pode mover-se independentemente do seu corpo, o que não é possível em outros peixes.

Descoberta

Ilha Ellesmere - Nunavut

Em 2004, três esqueletos fossilizados de Tiktaalik foram descobertos na rocha formada a partir do final do Devoniano, nos rios da ilha de Ellesmere território de Nunavut, no norte do Canadá. Na época da existência da espécie, a Ilha Ellesmere era parte do continente Laurentia, centrado na linha do Equador, e por isso tinha um clima quente. A descoberta foi feita por Edward B. Daeschler da Academia de Ciências Naturais , H. Neil Shubin da Universidade de Chicago , e da Universidade de Harvard o Professor Farish A. Jenkins Jr, e foi publicado em 6 de abril de 2006 e rapidamente reconhecido como um exemplo clássico de uma forma transitória. Após cinco anos de escavações na ilha de Ellesmere, e no extremo norte de Nunavut, eles tiveram sucesso: uma coleção de vários peixes tão bem preservado que seus esqueletos ainda estavam intactos. Como a equipe Shubin esperava, o que eles encontraram foi exatamente o intermediário que eles estavam procurando. E quando o fizeram a descoberta de Tiktaalik (após cinco expedições separadas para o Canadá), não foi uma surpresa: o Tiktaalik tinha o conjunto de características que eles esperavam encontrar em tal organismo. Em suma, a descoberta do Tiktaalik simplesmente confirmou muitas das hipóteses dos biólogos, detidas por um longo tempo sobre a origem dos vertebrados terrestres. Assim, embora o Tiktaalik não revolucionar o pensamento de ninguém nessa área, ele desempenha um papel importante no avanço da ciência. Além do Tiktaalik eles encontraram uma coleção de vários peixes tão bem preservados, que seus esqueletos ainda estavam intactos. Em 2008 retomaram o estudo detalhado sobre o esqueleto interno da cabeça do Tiktaalik roseae, pesquisadores mostram como o Tiktaalik foi ganhando estruturas que poderiam permitir que se apoiar em terra firme e respirar ar, uma etapa intermediária na transformação do crânio, que acompanhou a mudança para a vida na terra dos nossos antepassados distantes.

Elo Perdido?

"Elo perdido" é um termo inapropriado quando se refere a uma forma de transição ainda não descoberta no registro fóssil. "Perdido" geralmente descreve algo que deveria estar presente, mas desapareceu por razões desconhecidas - caso, por exemplo, um livro favorito de repente desapareceu de seu quarto, mas você não iria descrever o livro como "desaparecidos" se você tivesse emprestado a um amigo e esperava ter ido embora. O mesmo é válido para os chamados "elos perdidos". Os biólogos sabem que a fossilização é um processo arriscado - a maioria das coisas que viveram na Terra são comidos ou apodrecer antes de serem fossilizados. Poucos organismos acabam em situações em que a fossilização é possível e tem partes do corpo que podem ser preservados em registros fósseis. Assim, os biólogos esperam que a maioria das etapas intervenientes de uma transição evolutiva (como a invasão vertebrados da terra) não serão preservados no registro fóssil. Ocasionalmente, temos sorte e descobrir uma forma de transição que tem sido preservada em um fóssil - mas isso não implica que os seus antepassados, descendentes ou outros organismos que viveram na Terra estão "desaparecidos". O Tiktaalik foi anunciado como "o elo perdido" entre os peixes e os vertebrados terrestres - mas essa descrição é um pouco enganadora. Primeiro, porque o Tiktaalik é mais precisamente descrito como uma forma de transição do que um elo perdido. Formas de transição ajudam a mostrar as etapas evolutivas que levam uma linhagem para outra por exibir características de ambos os ancestrais e a nova linhagem. Tiktaalik, por exemplo, tinha barbatanas com ossos finos em forma de raios, e guelras, como a maioria dos peixes. No entanto, ele também teve os ossos do pulso resistentes, pescoço, ombros e costelas grossas de um vertebrado de quatro patas. Tiktaalik era especializado para a vida em águas rasas, apoiando-se até no fundo e abocanhando presa. As adaptações que tinha para este estilo de vida acabou fornecendo o trampolim para os vertebrados a subirem em terra seca - mas, claro, não foi Tiktaalik "visando" a evoluir recursos para viver na terra - Tiktaalik foi simplesmente bem-adaptado para seu estilo de vida próprio e mais tarde, muitos desses recursos acabou sendo adaptado por um novo estilo de vida terrestre. Em segundo lugar, existe uma série de formas de transição entre peixes e vertebrados de quatro patas. Os paleontólogos estudaram muitos outros organismos extintos de transição, como Eusthenopteron e Acanthostega, que também forneceram pistas sobre invasão da terra pelos vertebrados.

Excursões Terrestres

Tiktaalik desenvolveu estruturas para a vida em águas rasas e para fazer "excursões" para a terra. A cabeça larga do peixe e dentes afiados sugerem que muitos caçavam como um crocodilo e que também respiravam ar, tanto que do lado do focinho ele tem um par de grandes narinas externas. Os paleontólogos dizem que a forma desse peixe novo, vai preencher a lacuna de um longo caminho evolutivo entre os peixes e os primeiros tetrápodes. Os cientistas evolucionistas concordam que todos os vertebrados terrestres de quatro patas, incluindo os dinossauros e mamíferos, são descendentes de peixes de nadadeiras lobadas, um grupo de peixes com nadadeiras primitivas que sugeriram membros. Peixes de nadadeiras lobadas incluem Iungfish, que tem brânquias, mas também pode respirar ar usando bexigas natatórias que atuam como pulmões. Tiktaalik teria respirado como Iungfish, pois aumentou sua dependência de ar, por isso não consegue respirar puramente pelas brânquias. Ele precisava de uma cabeça grande e larga para bombear o ar para seus pulmões simples. Tiktaalik oferece pistas sobre uma transição fundamental na história de vida. Agora extinto, este organismo era um parente próximo de um de nossos ancestrais - o primeiro vertebrado a evoluir quatro membros e rastejar em terra seca. É muito improvável que o Tiktaalik viveu inteiramente em terra. Com base na estrutura de sua barbatana anterior e seu ombro, sabemos que ele era capaz de nadar e apoiar-se em uma posição flexionada. A partir disso, pode-se inferir que o Tiktaalik viveu a maior parte de sua vida em águas rasas perto da costa, usando suas nadadeiras dianteiras fortes para empurrar ao longo do fundo e estabilizá-lo na água em movimento. Mas uma limitação do movimento da barbatana anterior teria impedido Tiktaalik de balançar as barbatanas para a frente a seguir o caminho de um anfíbio fez. Vivendo em águas rasas teria sido uma boa estratégia para a sobrevivência de várias razões. Primeiro, foi uma forma conveniente para escapar do enorme peixe carnívoro que viveu em águas mais profundas. Ele também provavelmente ajudou Tiktaalik, que era um predador, a buscar alguns dos peixes menores escondidos em águas rasas e também alguns insetos, que habitavam nas folhagens densa perto dos rios e córregos.

Relações Filogenéticas

Descendentes de peixes pelágicos de nadadeiras lobadas, incluindo os tetrápodes primitivos, e outros peixes de nadadeiras lobadas.

Uma análise filogenética dos peixes sarcopterygeos e os tetrápodes suporta a hipótese de que o Tiktaalik é o grupo irmão de tetrápodes ou compartilha esta posição com Elpistostege. Tiktaalik mantém características primitivas tetrapodomorfas como cobertura escama dorsal, e uma mandíbula inferior generalizada, mas também possui um número de derivados características do crânio e cintura da nadadeira peitoral, e costelas que são compartilhados com peixes como Acanthostega e Ichthyostega. Panderichthys, Elpistostege e Tiktaalik são um conjunto parafilético ao longo da linhagem de peixes semelhantes aos tetrápodes, que não possuem barbatana anterior dorsal e possuem crânio amplo e dorsoventralmente comprimidos, com olhos colocados dorsalmente, narinas marginais, e boca subterminal. A natureza deste conjunto parafilético é particularmente informativo para reconstruir as características do ancestral comum dos tetrápodes e desvendar a seqüência de aquisição de caracteres na evolução do plano corporal de tetrápodes. Alguns recursos de tetrápodes semelhantes evoluíram de forma independente em outros grupos sarcopterygian. Por exemplo, a apomorfias da barbatana e o ombro de Sauripterus e na reagião do pescoço de Mandageria são homoplasias que são compartilhados com mais membros basais do tronco dos tetrápodes.

Controvérsias

Em janeiro de 2010, um grupo de paleontólogos poloneses e suecos, anunciou a descoberta de pegadas fósseis com cerca de 395 milhões de anos de idade, que parecem ter pertencido a um tetrápode totalmente formado. Algumas impressões, mostrando dedos individuais, foram encontrados em lajes de calcário descobertos em uma pedreira perto de Zachelmie, Polônia, datando de cerca de 395 milhões de anos atrás. Se um tetrápode totalmente formado foi encontrado a cerca de 400 milhões de anos, os primeiros tetrápodes devem ter evoluído muito antes disso e fósseis do Tiktaalik poderiam ser mais jovens do que os primeiros tetrápodes. As pistas sugerem que os animais que fizeram as pegadas, foram de até 2,5 metros de comprimento e tinha uma pata de até 26 centímetros de largura, embora a maioria das impressões foram de cerca de 15 centímetros de largura. Isso significaria que grandes tetrápodes teria coexistido por 10 milhões de anos com os elpistostegídeos - incluindo Tiktaalik roseae - grupo pensado para marcar a transição de peixe para a terra. Apesar dessa descoberta, a mudança que ela propõe não é aceita por todos, pois a descoberta não é suportada por ossos fósseis no local. Segundo Jennifer Clack, que é curados do Museu de Paleontologia da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, ainda há uma pequena chance de que estas marcas podem ser outra coisa que aparece como pegadas de tetrápodes. Outra coisa é o tamanho das pegadas isoladas: é de se esperar que um animal menor seria mais fácil para se tornar terrestre. Edward Daeschler, da Academia de Ciências Naturais da Filadélfia (que faz parte da equipe que descreveu o Tiktaalik roseae), concorda que os rastros não são suficientes para mudar as teorias aceitas sobre a evolução dos tetrápodes. Há um risco de que os processos naturais possam acrescentar mais faixas de terra sobre as existentes, causando um equívoco na datação das formações calcárias. Já os estudiosos que encontraram tais pegadas, afirmam que são cópias genuínas, que há detalhes anatômicos consistentes com uma pegada, incluindo sedimentos deslocados por um pé caindo, que não podem ser formados por um processo natural.

Ligações externas

• The fish that crawled out of the water - em inglês
• Fóssil revela elo entre peixes e animais terrestres - em português
• [1]