Dinossauros despertam um fascínio e uma enorme curiosidade em muitas pessoas, e ao adentrarmos as galerias de fósseis de um museu de história natural, somos frequentemente recebidos por esqueletos espetaculares dessas criaturas que são consideradas por muitos, as mais impressionantes que já caminharam pelo nosso planeta. Mas o que minúsculos fósseis revelam sobre o mundo desses gigantes?
Desde os imponentes saurópodes até os temíveis tiranossauros, passando pelos couraçados anquilossauros e os ceratopsianos de chifres majestosos, os dinossauros dominam nossa percepção do passado pré-histórico. Contudo, para compreender verdadeiramente esses animais e o mundo em que viveram, é preciso investigar mais do que os impressionantes restos de Apatosaurus, Tyrannosaurus e outros ícones. Os cientistas se voltam para algo modesto à primeira vista, mas que guarda grandes revelações: os microfósseis.
Esses humildes microfósseis, embora raramente exibidos ao público, fornecem algumas das pistas mais esclarecedoras sobre a vida e os tempos desses gigantes e adorados seres pré-históricos. Nos últimos trinta anos, expedições foram realizadas na região do Upper Missouri River Breaks National Monument (Monumento Nacional Upper Missouri River Breaks), uma extensão de 149 milhas de terreno baldio, chamado de “badlands”, estonteantemente no centro de Montana. Este local é onde cientistas tiveram o primeiro vislumbre dos dinossauros da América do Norte a partir dos anos 1800, revelou-se um verdadeiro tesouro de fósseis, representando uma extraordinária variedade de organismos até então desconhecidos que coexistiram com os mais famosos dinossauros.
Crédito: Jeff Thole
O foco dessas expedições são as assembleias especiais conhecidas como leitos ósseos de microfósseis de vertebrados, ou VMBs (do inglês, vertebrate microfossil bonebeds). Esses sítios preservam milhares de pequenas partes duras de uma diversidade de animais, que vão desde traços de parasitas microscópicos até escamas de peixes minúsculos, pedaços de anfíbios maiores, tartarugas, aves, mamíferos, crocodilos e, claro, dinossauros.
Os fósseis são descobertos tanto em campo quanto em laboratório, onde microscópios são utilizados para vasculhar sedimentos em busca desses minúsculos remanescentes. Esses fósseis bem preservados estão proporcionando algumas das imagens de mais alta resolução já vistas de um ecossistema de dinossauros, revelando criaturas frequentemente negligenciadas que corriam e nadavam aos pés dos dinossauros, zumbiam irritantemente em seus ouvidos e talvez até se alimentassem de seus jovens e mortos. Com essas descobertas, o mundo antigo ganha novas nuances, de uma maneira nunca antes imaginada.
Por falar em coisas nunca imaginadas, fósseis também revelaram a comida preferida de um tiranossauro. Clica aqui para descobrir!
Kristina A. Curry Rogers, paleontóloga e professora de biologia e geologia no Macalester College, com seu enfoque na biologia dos maiores dinossauros de todos os tempos — os saurópodes de pescoço longo e quadrúpedes comedores de plantas —, sempre se sentiu fascinada por esses gigantes. Seu trabalho em pedreiras ensolaradas, escavando lentamente ossos maiores do que ela própria, sempre foi sua grande paixão. Já Raymond R. Rogers, geólogo e professor de geologia no Macalester College, dedica-se a decifrar como os leitos ósseos se formam e o que revelam sobre os ambientes de vida e morte desses organismos. Felizmente para ambos, além de serem casados, são os colaboradores científicos mais próximos um do outro.
Antes de unirem forças, Ray já trabalhava em depósitos fósseis que eram o antônimo dos locais focados por Kristina. Em vez de passar uma temporada de campo inteira escavando um único esqueleto enorme, Ray poderia coletar milhares de fósseis em apenas algumas horas nos VMBs. Embora isso pareça incrível, a maioria dos fósseis desses leitos é sensível e tão pequena que um simples espirro poderia soprá-los para longe das pontas dos dedos.
Com sua duradoura paixão por desenterrar os maiores entre os gigantes, Kristina inicialmente resistiu à ideia de estudar os VMBs, mas ao examinar os minúsculos restos com lentes de mão e microscópios, ela descobriu ossos perfeitamente preservados de um conjunto diversificado de criaturas que viviam nas sombras de seus gigantes, o que a fez perceber que os microfósseis dos VMBs têm um poder revelador imenso quando se trata de desvendar o funcionamento dos ecossistemas dos dinossauros.
Por mais de três décadas, a equipe dedicada de pesquisadores e estudantes universitários liderada pelo casal, tem seguido os rastros deixados por Ferdinand Hayden, um explorador e naturalista de 26 anos que, em 1855 foi o primeiro a investigar geologicamente Monumento Nacional Upper Missouri River Breaks – ou só “Breaks”.
Enfrentando as adversidades dos Breaks, os cientistas utilizam canoas, encaram caminhadas extenuantes com uma inabalável determinação, enfrentam o calor intenso, a lama pegajosa, insetos persistentes e serpentes sorrateiras em busca de relíquias de um tempo esquecido, quando os dinossauros dominavam a Terra durante o período Cretáceo.
Esta jornada meticulosa rendeu uma coleção impressionante de dezenas de milhares de ossos e dentes, não apenas de dinossauros, mas também das criaturas que compartilharam seu habitat. Essas descobertas são vitais para a compreensão das assembleias especiais de fósseis, revelando informações cruciais sobre os habitantes do mundo Cretáceo e os intricados ecossistemas que eles compunham.
A contribuição da dinâmica das águas para os fósseis
Aninhado no coração dos Breaks, o Rio Missouri se destaca como um escultor magistral, responsável por moldar a paisagem dramática e característica da região. Elevando-se centenas de pés acima do vale do rio, as camadas rochosas contam uma história de tempos antigos, com arenito, argilito e carvão formando a icônica Formação Judith River. Nas extremidades dessa formação, os arenitos e folhelhos (rochas sedimentares clásticas formadas pela deposição de lama) marinhos carregam segredos de um mar que esteve nessas terras no período Cretáceo.
Esses sedimentos acumulados nas proximidades de um mar interior raso, conhecido como Western Interior Seaway, delineavam uma paisagem que dividia a América do Norte em três partes distintas, transformando a área de estudo atual em uma cobiçada propriedade à beira-mar da época.
Os antigos cursos d’água, fluindo das ainda jovens Montanhas Rochosas em direção ao Western Interior Seaway, desenhavam um panorama de planícies alagadiças pantanosas, evocando imagens de locais modernos como a Bacia de Atchafalaya, na Louisiana, ou os Everglades, na Flórida. Esses ambientes eram propícios para a criação de um registro fóssil excepcional, onde a abundância de água e alimento sustentava uma diversidade impressionante de flora e fauna. Quando esses seres vivos encontravam seu fim nos Breaks, seus restos se acumulavam de maneira lenta e constante nos lagos pacíficos e zonas úmidas, sendo posteriormente envoltos por uma camada de lama fina. A química dos sedimentos nessas áreas alagadas favorecia a fossilização, transformando essas partes orgânicas em pedra, em vez de permitir que se dissolvessem no ambiente.
As forças geológicas da região, marcadas pela atividade tectônica, também tiveram um papel fundamental na preservação desses organismos ao longo dos milênios. A região fazia parte de uma vasta bacia geológica, formada sob a pressão de montanhas emergentes que empurravam a crosta terrestre para baixo. Essa dinâmica geológica permitia que os sedimentos da Formação Judith River, juntamente com os fósseis que abrigavam, se acumulassem ao invés de serem erodidos e perdidos no mar. Agora, a erosão que modela essa região revela, camada por camada, os fósseis embutidos nas rochas.
Além dos gigantes dinossauros
Embora algumas áreas da Formação Judith River sejam conhecidas por preservar esqueletos imponentes e bem preservados de dinossauros, os sítios de interesse para esta equipe são um pouco diferentes. Nas profundezas do vale do rio, os locais conhecidos como VMBs abrigam uma miríade de ossos, dentes e outros fragmentos minúsculos, de animais que variam desde dinossauros até moluscos.
A formação desses VMBs tem sido tema de longos debates acadêmicos. Inicialmente, pensava-se que os fósseis presentes nos VMBs poderiam ter passado pelos sistemas digestivos de carnívoros antigos, representando antigas concentrações de fezes. Embora tais assembleias escatológicas sejam conhecidas no registro fóssil, essa explicação não conseguia contemplar adequadamente a qualidade de preservação e o contexto geológico observados nos VMBs do Rio Judith.
Outra teoria proposta sugeriu que os VMBs eram formados pela ação de rios que transportavam e depositavam em um único local pequenos fragmentos duros de uma variedade de animais. No entanto, os dados geológicos e forenses coletados mostraram-se amplamente inconsistentes com esse cenário de transporte.
Um modelo mais recente e detalhado foi desenvolvido em colaboração com Matthew Carrano, curador de dinossauros do Museu Nacional de História Natural da Smithsonian Institution. De acordo com essa nova perspectiva, os VMBs acumularam-se em lagoas e lagos, onde sedimentos finos cobriam os restos de animais que viveram e morreram nesses ecossistemas aquáticos de longa duração. Com o tempo, os restos esqueléticos mais resistentes se assentavam no fundo, formando depósitos de fósseis. Organismos que habitavam o fundo, ao escavar o lodo em busca de alimento e ao revirar os sedimentos em suas rotinas diárias, contribuíam para a dispersão dos elementos esqueléticos, resultando em esqueletos fragmentados e desarticulados.
Além de esclarecer o porquê de os VMBs apresentarem fragmentos de esqueleto geralmente desarticulados, essa compreensão também destaca a robustez e durabilidade das partes do corpo que persistem, como dentes, pequenos ossos e escamas. O estudo dos VMBs vai além da análise de um único esqueleto de dinossauro isolado, pois preserva comunidades inteiras, oferecendo uma visão ampla e multifacetada da biodiversidade e das dinâmicas dos ecossistemas do período Cretáceo.
A jornada dos pesquisadores
Em Winifred, uma pequena cidade de Montana com cerca de 200 habitantes, a aventura começa onde o asfalto termina. Esse oásis nas pradarias é o último ponto de civilização antes de as trilhas de terra e as correntes do rio tomarem o cenário. A jornada para as regiões mais distantes e fascinantes dos Breaks, tal como foi para Hayden, melhor se faz por barco e a pé.
As trilhas serpenteiam em direção ao rio, onde o calor irradia das paredes rochosas do vale, e o termômetro marca frequentemente temperaturas pelo menos 10 graus mais altas do que na cidade. O ar é parado, e os Breaks permanecem em silêncio, exceto pelo ocasional estalar e bater de asas à medida que os gafanhotos se lançam aos céus.
Neste território, poucas estradas se aventuram. Uma delas conduz ao terminal de balsas Stafford-McClelland, onde cabos suspensos orientam uma plataforma de balsa através do Rio Missouri. Este é um dos poucos pontos de travessia do rio por milhas e, frequentemente, serve como ponto de partida para uma pequena frota de canoas. Uma vez iniciada a jornada, as chances de se deparar com outros seres humanos são mínimas até que se chegue à margem mais distante.
Pode parecer impossível encontrar VMBs em uma paisagem tão vasta, mas há pistas que guiam a busca. Procura-se por um tipo específico de rocha sedimentar: argilito cinza escuro e marrom, talvez com plantas fossilizadas negras como carvão indicando um ambiente pantanoso, e arenitos cinza claro com padrões angulares que refletem correntes antigas. Busca-se também por exposições que cintilam ao sol. O brilho vem de fragmentos de moluscos fossilizados que viveram e morreram em lagoas e lagos do Cretáceo. Os VMBs são frequentemente encontrados nessas camadas cintilantes de rocha.
Quando algum dos pesquisadores avista alguns fragmentos de fósseis que se desgastaram de uma camada de rocha em algum lugar mais acima na encosta, toda a equipe rastreia esses pedaços de volta à sua fonte, rastejando lentamente encosta acima de mãos e joelhos, com os narizes rentes ao chão e os olhos varrendo em busca dos minúsculos fósseis emergindo das rochas erodidas.
Eventualmente, alcança-se a camada onde os fósseis estão concentrados. Pode-se passar um dia inteiro ou mais em uma única pequena colina, utilizando um picador de gelo ou canivete para ajudar a desalojar delicadamente os fósseis da rocha macia do VMB. Tudo o que é visível é coletado cuidadosamente, adicionando os fósseis a sacolas e frascos de amostra. Depois de vasculhar a superfície, é hora de trazer os martelos de rocha, picaretas e pás. Blocos do leito ósseo são escavados e carregados nos baldes de cinco galões e sacos gigantes de amostras.
Uma vez de volta ao laboratório da universidade, o sedimento que contém os fósseis é carregado em um aparelho conhecido como “o Mergulhador”. Este dispositivo automatizado lava o sedimento do leito ósseo através de peneiras empilhadas com diferentes tamanhos de malha.
Os pedaços de sedimento são colocados em uma peneira que captura quaisquer fósseis e pedaços de rocha maiores do que cerca de 0,08 polegadas de tamanho, mas permite que peças menores passem. Abaixo desta peneira, há uma peneira de malha fina que captura pedaços de fósseis de até 0,02 polegadas de tamanho (menor que uma cabeça de alfinete). Após algumas horas no Mergulhador, a maioria dos aglomerados de sedimentos se desfaz, e o sedimento é lavado, deixando para trás um resíduo de ossos, dentes, conchas e outros fósseis nas peneiras.
Com os fósseis recuperados, a análise se volta para os microscópios, onde os estudantes passam centenas de horas focando nos fósseis recuperados após a peneiração. Eles usam pincéis superfinos com cerdas reduzidas a apenas alguns fios para classificar os concentrados de fósseis. É notável como o mundo VMB se parece sob ampliação. O que a olho nu parecem meros pontos pretos se revelam em perfeitos pequenos dentes, mandíbulas, ossos de membros e vértebras. A diversidade da Formação Judith River ganha vida.
Uma visão sobre o mundo dos dinossauros a partir dos VMBs
Na galeria de personagens dos VMBs, encontra-se uma rica diversidade de criaturas do Cretáceo. O palco terrestre era dominado pelos dinossauros, cujos dentes, substituídos ao longo da vida, estão entre os fósseis mais comuns e facilmente identificáveis, e os VMBs abrigam dentes de dinossauros tão variados quanto anquilossauros blindados, pachycefalossauros de cabeça em forma de domo e herbívoros com dentes que formam uma superfície de moagem funcionalmente similar aos molares dos mamíferos. Embora geralmente se encontrem apenas fragmentos desgastados desses dentes, os VMBs já revelaram vestígios de hadrossauros como o Brachylophosaurus e ceratopsianos com chifres e franjas, como o Spiclypeus.
O reino aquático não é menos fascinante, com répteis como crocodilos e aligátores patrulhando as águas abertas e as margens. Seus dentes, vértebras e placas ósseas estão entre os fósseis mais comuns dos VMBs. O Champsosaurus, com seu focinho longo e dentes afiados, emerge como um personagem distintivo, lembrando o gharial moderno, predador especializado em peixes. Os peixes, com suas milhares de vértebras, dentes e escamas, compõem um mosaico subaquático vibrante, onde tubarões de água doce e criaturas semelhantes ao Myledaphus nadavam entre cardumes cintilantes.
Os anfíbios, com seus pequenos elementos de membros e costelas frequentemente marcados por minúsculas mordidas, contam histórias de interações ecológicas no microcosmo dos antigos lagos. As tartarugas, dividindo seu tempo entre a água e a terra, são representadas por placas ósseas de suas carapaças, enquanto os lagartos confirmam sua presença através de uma variedade de grupos, desde parentes de iguanas modernas até formas semelhantes a esquilos e espécies fortemente blindadas.
Os cascos de ovos fossilizados, embora desafiadores de serem vinculados a espécies específicas, quando encontrados isoladamente, recebem uma identidade graças ao meticuloso campo da ootaxonomia, que se trata de um ramo especializado da paleontologia que se dedica ao estudo e classificação de ovos fossilizados, particularmente os de dinossauros e outras espécies pré-históricas.
Os estudos das camadas externas e internas dos cascos, da textura, cor e distribuição dos poros, juntamente com a análise da estrutura cristalina e química das cascas, revelam uma estrutura de vida que inclui dinossauros terópodes e ornitópodes, bem como uma variedade de crocodilos e tartarugas. Os dinossauros terópodes são um grupo de dinossauros bípedes, predominantemente carnívoros, conhecidos por incluir espécies como o Tiranossauro Rex, enquanto os ornitópodes são uma diversificada família de dinossauros herbívoros, geralmente bípedes ou quadrúpedes, como os hadrossauros ou “dinossauros de bico de pato”. Essa diversidade de organismos está concentrada nos exuberantes ambientes de baixa altitude preservados na Formação Judith River.
Mas nem tudo nos VMBs se resume a ossos e dentes. As estruturas enigmáticas, como os traços fósseis que registram atividades, não são só partes do animal em si, e contam uma história adicional. Marcas de dentes, pegadas e fezes revelam a presença e comportamentos de criaturas que, de outra forma, poderiam passar despercebidas. Os gastrólitos, ou “pedras estomacais”, indicam a engenhosidade dos lagostins do Cretáceo em armazenar e reutilizar o carbonato de cálcio, uma prática de economia circular à frente do seu tempo.
Os mistérios se desdobram ainda mais com as protuberâncias em forma de iglu encontradas em fragmentos de conchas de moluscos, revelando um antigo embate entre parasitas e seus hospedeiros, uma interação que remonta a 76 milhões de anos, muito antes do que se imaginava. Essa descoberta não apenas confirma a presença de vermes chatos neste ecossistema, mas também sugere linhas de conexão ecológica entre organismos tão diversos quanto moluscos e dinossauros.
Os discretos fósseis da Formação Judith River VMBs oferecem uma janela fascinante para um mundo perdido, vibrante e surpreendentemente complexo, muito além do que se poderia imaginar. Ainda assim, há muito mais mistérios a desvendar. Descobertas como as das estruturas iglu nas conchas de moluscos sublinham o que Ferdinand Hayden já havia percebido em sua jornada pioneira pelos Breaks em 1855: nenhum fóssil é pequeno ou obscuro demais que não possa revelar detalhes incríveis e inesperados sobre o mundo perdido dos dinossauros.
Fonte: Scientific American
