O que mostra o registro fóssil?

Em poucas palavras

Os fósseis proveem uma visão única na história da vida por mostrar as formas e características da vida no passado. Os fósseis dizem-nos como as espécies têm mudado através dos longos períodos da história da Terra. Por exemplo, em 1998, cientistas encontraram um fóssil mostrando um animal transicional entre criatura marinha e terrestre. Este tetrápode tinha uma barbatana similar a uma mão, confirmando a predição da biologia evolutiva. Embora o registro fóssil não inclua todas as plantas e animais que alguma vez viveram, ele provê evidência substancial para a ideia de descendência comum dos seres vivos via evolução. O registro fóssil é uma dádiva extraordinária para o estudo da natureza.

Em detalhe

Evidência de mudança gradual

Os organismos têm mudado significativamente ao longo do tempo. Em rochas com mais de um bilhão de anos, só fósseis de organismos unicelulares são encontrados. Indo para rochas com 550 milhões de anos, fósseis de animais multicelulares simples podem ser achados. Cerca de 500 milhões de anos, antigos peixes sem mandíbulas vêm à tona; E a 400 milhões de anos atrás, peixes com mandíbulas são encontrados. Gradualmente, novos animais aparecem: anfíbios a 350 milhões de anos, répteis a 300 milhões de anos, mamíferos a 230 milhões de anos e aves a 150 milhões de anos[1]. Conforme as rochas tornam-se mais recentes, os fósseis se parecem cada vez mais como os animais que observamos atualmente.

 

A transição para a terra: de criaturas marinhas para animais terrestres

Fósseis de animais terrestres, ou tetrápodes, primeiro aparecem em rochas de cerca de 370 milhões de anos. Em rochas mais antigas, só criaturas marinhas são encontradas. Mas em 1998, cientistas acharam uma barbatana fossilizada, de 370 milhões de anos, com oito dedos similares aos cinco dedos que humanos têm em suas mãos, como mostrado na figura 1. Contudo, a barbatana foi indubitavelmente de um peixe, o que significa que este fóssil é forte evidência de uma forma transicional.

Fig. 1- Uma ilustração da barbatana fossilizada encontrada em 1998. Sua semelhança com um tetrápode é uma indicação de mudança evolutiva gradual de criaturas marinhas para animais terrestres. Fonte: a imagem é usada com permissão de Falk, Coming to Peace, 113.

Uma das grandes histórias de sucessos no exame do registro fóssil foi a descoberta de uma quase perfeita transição fossilizada entre um vertebrado adaptado para a água e um adaptado a terra. O biólogo evolutivo Neal Shubin relata ter achado uma espécie transicional mais completa do que a barbatana de 1998. Ele determinou a idade exata de rochas que ele esperava render um animal de transição entre a água e a terra e, junto sua equipe, passou quatro verões no Ártico explorando rochas daquela idade para encontrar algo. Os resultados (veja a figura 2 abaixo) foram espetaculares[2].

Fig. 2- Tiktaalik roseae, intermediário entre os peixes e os vertebrados terrestres encontrado por Neil Shubin e equipe no Ártico. "...possuía um ombro, um cotovelo e um punho compostos pelos mesmos ossos que estão presentes em um braço, antebraço e um punho em um humano. Tudo isto em um peixe." (Shubin, 2008, pg. 33)*

Dos répteis aos mamíferos

Os primeiros mamíferos apareceram no registro fóssil de cerca de 230 milhões de anos atrás, quase 70 milhões de anos após os primeiros répteis. Um grupo de répteis, os cinodontes, apareceu primeiro cerca de 260 milhões de anos e tornaram-se progressivamente similares aos mamíferos nos fósseis mais recentes - cerca de 245 milhões de anos atrás. Esta mudança pode ser vista mais claramente na estrutura óssea do ouvido, como ilustrado na figura 3.

Fig. 3- Como mostrado na imagem acima, fósseis transicionais de cinodontes tinham duas articulações mandibulares. Estes fósseis datam de um tempo quando os ossos dentário e esquamosal estavam começando a assumir o papel da articulação mandibular (articulação 2). Isto permitiu aos ossos articular e quadrado evoluírem nos segundo e terceiro ossos do ouvido dos mamíferos, como mostrado à direita. Fonte: imagem usada com permissão de Falk, Coming to Peace, 119. Originalmente de F. H. Pough, J. B. Heiser, e W. N. McFarland, Vertebrate Life [A Vida dos Vertebrados], 4° ed. (Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall. 1996)

Cientistas encontraram uma espécie de cinodonte, datando de pouco antes da emergência dos mamíferos, que tinha uma dupla articulação mandibular como aquela de um mamífero. Um par de ossos encontrado mesmo em fósseis mais antigos de cinodontes aparenta ter se transferido lentamente para dentro do ouvido. Nenhum outro fóssil que compartilhe uma estrutura similar à dos cinodontes transicionais de idade anterior aos mamíferos tem sido encontrado. Igualmente, logo depois que os mamíferos apareceram, estes cinodontes se extinguiram. Este contexto temporal implica que os fósseis de cinodontes registram a transição de répteis a mamíferos[3].

Formas transicionais: poucas e dispersas

Formas transicionais ocorrem apenas quando se poderia esperar ver uma mudança de um tipo corporal para outro. Contudo, uma objeção comum é que poucos fósseis transicionais foram encontrados; portanto, muitas linhagens não podem ser traçadas facilmente.

Existem várias razões para estas lacunas no registro fóssil. A fossilização é um evento muito raro. E mais; espécies transicionais tendem a aparecer em pequenas populações, onde rápidas mudanças no ambiente podem providenciar um impulso evolutivo mais forte. Finalmente, porque a fossilização é um evento raro, pequenas populações certamente produzem menos fósseis. O fato de espécies transicionais terem sido encontradas é absolutamente extraordinário, e isto oferece suporte adicional à noção de mudança evolutiva gradual.

* A citação foi retirada de A história de quando éramos peixes: uma revolucionária teoria sobre a origem do corpo humano (Neil Shubin, 2008, editora Elsevier e editora Campus; nota do tradutor).

Leitura adicional

Livros

Falk, Darrel R. Coming to Peace with Science: Bridging the Worlds between Faith and Biology. Downers Grove, IL: InterVarsity Press, 2004. 

Notas 
 

1. Darrel Falk, Coming to Peace with Science, 83-84.
2. Para uma discussão científica e histórica da descoberta ver Darrel Falk, “In the Bones” (Jul. 29, 2009), (acessado em 10/21/2011) e Stephen Matheson, “New Limbs from Old Fins, Part 2” (Set. 16, 2011), (acessado em10/21/2011). O livro de Shubin, de 2008, Your Inner Fish (Pantheon) é também muito bom [publicado aqui no Brasil pelas editoras Campus e Elsevier sob o título de A história de quando éramos peixes: uma revolucionária teoria sobre a origem do corpo humano].
3. Falk, Coming to Peace, 115–120; F. H. Pough, J. B. Heiser, e W. N. McFarland, Vertebrate Life, 4° ed. (Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 1996) [publicado aqui pela editora Atheneu como A Vida dos Vertebrados], 607; M. J. Benton, Vertebrate Palaeontology: Biology and Evolution (London: Unwin Hyman, 1990), 228–231 [publicado aqui pela editora Atheneu como Paleontologia dos Vertebrados]; E. H. Colbert, M. Morales, e E. C. Minkoff, Colbert’s Evolution of the Vertebrates: A History of the Backboned Animals Through Time (New York: Wiley-Liss, 2001), 274–277; T. S. Kemp, The Origin and Evolution of Mammals (New York: Oxford University Press, 2005), 75–78.

Original em BioLogos (ver também Onde estão os elos perdidos?). Tradução: Robson Barbosa da Silva