COMO FOI A ORIGEM E EVOLUÇÃO DO VOO NAS AVES?

Um mistério para muitos cientistas, mas há três teorias que podem explicar como seria a possível origem do voo.

https://www.bioorbis.org/2017/02/a-origem-do-voo-das-aves.html
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A HABILIDADE DE VOAR NAS AVES


Sabe-se que apenas três grupos de vertebrados conquistaram o voo propriamente dito: aves, pterossauros (répteis voadores) e morcegos. Porém, cada grupo desenvolveu mecanismos próprios de deslocamento no ar, assim como características e estruturas morfológicas e anatômicas únicas.

Existem animais que não conseguem se sustentar no voo, sendo considerados planadores. Todos os grupos atuais apresentam espécies planadores, como peixes, pererecas, lagartixas e lagartos, esquilos e lêmures.

ADAPTAÇÕES ANATÔMICAS PARA O VOO


Em geral, as adaptações anatômicas que as aves apresentam que possibilitam o voo estão relacionadas com a diminuição do peso corpóreo. As aves apresentam os membros anteriores, ou peitorais, modificados em asas.


Os membros posteriores, ou pélvicos, estão adaptados para andar, nadar ou empoleirar. As asas são utilizadas como impulso, tanto no voo, quanto na natação, como em pinguins.



TEORIAS E HIPÓTESES DA ORIGEM DO VOO DAS AVES


As três teorias principais para a evolução do voo nas aves são:

(A) Teoria arborícola: Começando com a vida nas árvores, os estágios incluem salto, paraquedismo, planeio e voo. Os fatores iniciais que favorecem a evolução de superfícies com penas ocorrem como uma consequência de descer pelo ar.

(B) Teoria da rede de insetos: Começando com um ancestral cursorial, o uso dos antebraços para capturar ou perseguir insetos favoreceu as superfícies com penas.

(C) Teoria Escalar: também começando com um ancestral cursorial, protoasas foram favorecidas com auxiliares para subir declives e posteriormente para o planeio e o voo rudimentares.

O QUE VEIO PRIMEIRO, AS PENAS OU AS AVES?


As penas primeiro, os cientistas confirmam definitivamente. No entanto, esta revelação não resultam de descobertas de aves antigas, mas sim, dos seus antepassados, os dinossauros.

Uma união da biologia evolutiva com o rápido e crescente conhecimento dos mecanismos genéticos, que controlam o crescimento e desenvolvimento, deu origem a uma nova especialidade biológica (biologia do desenvolvimento evolutivo) que é conhecida pela abreviatura em inglês, Evo-Devo.

A EVOLUÇÃO DAS PENAS


O processo evolutivo das penas tem sido esclarecida pelos estudos, Evo-Devo, das ações de dois genes que são cruciais para o desenvolvimento dos membros dos vertebrados: Um gene chamado "sonic hedgehog" que produz uma proteína que induz a proliferação das células; e o gene "bone morphogenetic protein 2" que regula a proliferação celular e promove a diferenciação celular.

Esses dois genes estão envolvidos no desenvolvimento das penas, e a ativação e desativação dos mesmo controla a duração e o padrão de desenvolvimento dessas estruturas. Na perspectiva Evo-Devo, baseada na ação dos genes durante a evolução das penas, pode ser comparada com o crescente corpo de informações sobre a ocorrência de penas nos dinossauros fósseis.

EVIDÊNCIAS DA PRESENÇA DE PENAS NOS FÓSSEIS


desenvolvimento embrionário das penas inicia-se com a formação de um placode, que é produzido quando a epiderme se espessa devido a uma condensação de células na região abaixo da derme. O mesmo processo dá início a formação de escamas, deste modo, deve ser um caráter ancestral para arcossauros emplumados.

Penas fossilizadas são impressões na rocha ao redor dos ossos fósseis, assim como nos fósseis de Archaeopteryx. Apenas sedimentos de granulometria muito fina preservam traços de estruturas tão delicadas como as penas, e a posição dessas estruturas no corpo do animal só pode ser determinada se a carcaça estiver praticamente intacta quando foi fossilizada. Os fósseis não revelam todos os detalhes dos diversos passos da evolução das penas, que são previstas pelo modelo Evo-Devo, mais as duas propostas mostram um nível substancial de concordância.

Fósseis de Sinosauropteryx são rodeados por traços que muitos paleontólogos interpretam como simples filamentos, correspondentes ao modelo Evo-Devo, e Caudipteryx tem penas com vexilo sobre suas asas e caudas e tufos de barbas sobre o corpo. Archaeopteryx é o primeiro registro de vexilos assimétricos, e esse tipo de pena também é encontrado em formas posteriores. A especialização posterior para o voo efetivo é observada quando do aparecimento de uma álula nos Enantiornithiformes (aves primitivas).

A DESCOBERTA DO PRIMEIRO DINOSSAURO HERBÍVORO COM PENAS


Anteriormente só era conhecido que dinossauros carnívoros que tinham penas, com este novo fóssil desta nova espécie indica que provavelmente todos os dinossauros poderiam ter tido de penas.

Dr Pascal Godefroit, um paleontólogo com o Instituto Real Belga de Ciências Naturais de Bruxelas, e seus colegas descobriram os restos fossilizados de um pequeno dinossauro herbívoro com penas, que viveu nas planícies pontilhadas da Sibéria no período Jurássico, entre 169 e 144 milhões anos atrás.

O novo dinossauro, chamado de Kulindadromeus zabaikalicusfoi um pequeno herbívoroapenas cerca de 1 metro de comprimento. Tinha pernas longas traseiras e braços curtos, com cinco dedos fortesSeu focinho era curtoe seus dentes mostram adaptações claras que se alimentavam de plantas. Em termos evolutivos, se encontra abaixo na árvore evolutiva dos dinossauros Ornithischian ou ornitísquios, que constituem uma ordem de dinossauros herbívoros, caracterizados pelo focinho em forma de bico e pela estrutura da pélvis que se assemelha à das aves.

Seis crânios e várias esqueletos parciais do Kulindadromeus zabaikalicus foram recuperados a partir do sítio em Kulinda, a parte inferior da Formação Ukurey no leste da SibériaDe acordo com um artigo publicado na revista ScienceKulindadromeus zabaikalicus tinha escamas em sua cauda e pernase cerdas curtas em sua cabeça e nas costas. Ele também tinha penas complexas, compostas em seus braços e pernas."Fiquei muito surpreso quando vi isso", disse o Dr. Godefroit.

"Sabíamos que alguns dos dinossauros ornitísquios herbívoros tinham cerdas simplese nós não poderíamos ter a certeza se estes eram os mesmos tipos de estruturas como os pássaros e terópodes com penas."

"Nossa nova descoberta rebatetodos os dinossauros tinham penas, ou pelo menos o potencial para germinar penas?"


"Essas penas estão realmente muito bem preservadas", acrescentou o Dr. Maria McNamara, da University College Cork, um co-autor sobre a descoberta.

"Podemos ver cada filamento e como eles são unidos na base, fazendo uma estrutura composta de seis ou sete filamentos, cada um até 1,5 cm de comprimento."

Esta descoberta sugere que as estruturas em formato de pena eram susceptíveis e generalizada em dinossaurospossivelmente, até mesmo nos primeiros membros do grupoAs penas provavelmente surgiram durante o Triássico, mais de 220 milhões de anos atráspara o isolamento e sinalização, e só foram utilizados mais tarde para o voo. Dinossauros menores provavelmente eram cobertos de penas, principalmente com padrões coloridos, e as penas podem ter sido perdidas quando os dinossauros cresceram e se tornaram maiores.

"As experiências de desenvolvimento em galinhas modernas sugerem que as escalas de penas das aves são abortados, uma ideia que explica porque os pássaros têm pernas escamosas", disse o co-autor Prof Danielle Dhouailly da Université Joseph Fourier em Grenoble, França.

"A descoberta surpreendente é que os mecanismos moleculares necessários para essa opção poderia ter sido tão claramente relacionada com o aparecimento das primeiras penas nos primeiros dinossauros."
 

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