Protomamíferos do Permiano

Todo mundo sabe o que é um dinossauro, certo?

Ou pelo menos, todo mundo pensa que sabe...

Porque alguns dos “dinossauros” mais conhecidos não são dinossauros — inclusive, alguns deles são próximos de serem nossos tatatatatata...tatata...tatata...tataravós!

Como este bicho aqui, o dimetrodonte:

A primeira coisa que chama a atenção é a enorme vela nas costas; voltarei a falar sobre ela mais tarde.

Mas o que realmente fascinou os paleontólogos foram outros detalhes que só os naturalistas reconhecem:

O crânio mostra dentes diferenciados, um único par de aberturas cranianas, e ossos internos na região do nariz...

Dentes diferenciados começaram a surgir ainda no Carbonífero com os eupelicossauros, que evoluiriam no início do Permiano para gerar animais como os dimetrodontes e edafossauros.

Dimetrodonte significa "dentes de duas medidas". 

Além disso, sua postura era relativamente ereta quando comparada à de répteis e anfíbios:

Outro animal parecido era o edafossauro, que era herbívoro.

Sua dentição não era diferenciada como a do dimetrodonte.

Então a dentição diferenciada característica dos mamíferos surgiu antes da homotermia, a capacidade de manter a temperatura corporal estabilizada em uma temperatura ideal para os processos fisiológicos.

Evolução dos mamíferos a partir dos anfíbios

Aprendemos que há uma “escala evolutiva”, onde peixes evoluíram para anfíbios, anfíbios evoluíram para répteis, répteis evoluíram independentemente para aves e mamíferos.

Na verdade, não foi bem assim.

A linhagem que leva aos mamíferos surgiu praticamente junto com a que leva aos répteis e aves. Nossos antepassados são anteriores aos dinossauros, e evoluímos com laços mais próximos dos anfíbios.

Alguns anfíbios têm maior independência do ambiente aquático para sua reprodução porque conseguem manter seus ovos úmidos usando secreções da própria pele.

Da simples umidificação para o desenvolvimento da nutrição através é um passo relativamente simples.

O âmnio é a membrana que distingue os ovos dos répteis, aves e mamíferos daqueles dos anfíbios. É ao redor do âmnio que se desenvolve a casca do ovo, algo que não existe em rãs, sapos e salamandras. 

Podemos imaginar (pelo menos, eu imagino) que ao manter suas crias por este método, os ancestrais dos eupelicossauros desenvolveram a nidificação, obrigando as mães a permanecerem junto aos filhotes até que estivessem suficientemente crescidos para abandonar o ninho.

A choca é um processo demorado. Quanto mais nutritiva a secreção fornecida, mais rápido os filhotes se desenvolverão. 

A seleção natural da dentição diferenciada teria ocorrido quandos filhotes de eupelicossauros começaram a mordiscar suas mães para obter mais secreção nutritiva.

Ao mesmo tempo, a imobilidade por períodos prolongados durante a choca favoreceu a seleção dos adultos que tinham maiores reservas de gordura.

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As velas de dimetrodontes/esfenacodontes aparentemente/provavelmente davam suporte para corcundas de gordura e eram usadas para cortejo sexual, uma vez que estudos concluíram que eram ineficientes para a termorregulação. 

Alguém pensou que elas poderiam ter contribuído para a evolução da lactação em protomamíferos?

Eu visualizo fêmeas desses animais com termorregulação primitiva imperfeita, chocando muitos ovos de casca mole. Elas não podiam deixar os ninhos por meses, então a reserva de gordura seria vantajosa para a choca e cuidado dos filhotes por longos períodos.

A vela associada à reserva de gordura facilitaria o processo de aquecimento e liquidificação da gordura para a nutrição cutânea das crias, como sugerido por Oftedal em seu trabalho The evolution of milk secretion and its ancient origins in 2012.

Quando essa característica passou a ser selecionada naturalmente?

Quando as velas subdesenvolvidas das crias começaram a irritar a pele do abdome para secretar maior quantidade de fluido, o que resultou em um protoleite rico em sangue e gordura.

A pressão evolutiva seletiva futuramente criaria algo próximo às glândulas mamárias, além de estabelecer um relacionamento "maternal" que duraria até que as velas fossem compridas o suficiente para ferir a mãe e fazer com que os filhotes fossem expulsos do ninho, quando já teriam condições de viver por si mesmos.

Quando o leite não era mais suficiente, os bebês dimetrodontes passavam a se alimentar competitivamente. Inicialmente, das crias que não vingaram. Quando maiores, a partir dos irmãos mais fracos.

Crias que não vingaram também serviriam de reserva alimentar para a mãe, impedida de abandonar o ninho por períodos prolongados, comportamento obervado até hoje nos mamíferos que reabsorvem a placenta.

Mamíferos modernos inteligentes enterram as crias mortas, como os lobos. Mas é duvidoso que animais primitivos do Permiano desenvolvessem tal instinto em uma etapa tão precoce do desenvolvimento cerebral.

Os protomamíferos primitivos carnívoros poderiam ter um padrão semelhante de muitos filhotes e poucos sobreviventes treinados no ninho para a arte de caçar ou, mais provavelmente, atuar como carniceiros em seu próprio ninho até que estivessem suficientemente crescidos para caçar sozinhos. 

Seria um processo similar ao que vemos atualmente nas ninhadas de diabo-da-tasmânia, onde 18 a 30 filhotes são selecionados para apenas 4 sobreviventes, número limitado pelas 4 glândulas mamárias.

Imagine diabos-da-tasmânia como pequenos dimetrodontes sem velas, nem pelos, nem orelhas... com um comportamento pouco sofisticado e agressivo em um animal primitivo com cérebro reptiliano.

O surgimento da vela permitiu melhor termorregulação, o que obrigou (mas também facilitou) um maior tempo de permanência materna no ninho, fornecendo condições para o maior acúmulo e marior facilidade do processamento de gordura no sangue, outro fator na cadeia virtuosa.

Depois que a termorregulação (e possivelmente a cobertura de pelos), as relações de lactação e os primórdios da maternidade estavam bem estabelecidas, com glândulas mamárias primitivas ou no mínimo zonas de secreção evoluídas, como vemos nos monotremos, as velas não eram mais uma necessidade e desapareceram nos terapsídeos mais modernos. 

A vela somente reaparece no espinossauro (um dinossauro verdadeiro), mas foi um caso de evolução convergente, provavelmente apenas uma exibição sexual e reserva de gordura (vantajosa para um animal nadador).

Esta teoria pode resolver alguns paradoxos da evolução dos mamíferos:

Dentição diferenciada surgiu para mordiscar a própria mãe e obter nutrientes antes do surgimento da lactação. Lactação levou ao o crescimento rápido das crias com aceleração da calcificação dos dentes e ossos. 

Calcificação acelerada permitiu o crescimento de excrescências vertebrais, que estimulavam a protolactação e permitiam suporte a maiores reservas de gordura. Uma postura mais ereta também contribuía para esse processo.

Ninhadas numerosas (uma característica herdada dos anfíbios) e um alto nível de mortalidade no ninho e, da mesma forma que ocorre nos tubarões vivíparos, apenas o(s) mais forte(s) e agressivo(s) atingia(m) maturidade suficiente para abandonar o ninho.

Esses fatores formaram uma cadeia virtuosa que atuou como forte fator seletivo tanto para a sobrevivência como para a seleção de parceiros e para a reprodução.

Velas maiores e mais vistosas propiciavam maiores chances de sucesso na reprodução, criando animais mais ágeis e capazes de caçar ou se alimentar e reproduzir mais cedo, selecionando naturalmente essas características e acelerando a evolução desse grupo, até que esse fator deixou de ser vantajoso, possivelmente somado a outros fatores de extinção.