Zoologia

Como as Aves Ficaram Livres do Solo?

Podemos ter absoluta certeza que os dromeossaurus tinham penas, e essas certamente tomaram os dromeossaurus predadores terrestres mais eficientes. Como, então, os ancestrais das aves (dromeossauros pró-aves) mudaram a função de seus membros peitorais e penas em asas e aerofólios? Quais foram as forças seletivas para a evolução das asas e do vôo? Como ocorreu a transição dos dinossauros emplumados terrestres, como Caudipteryx, para voadores como Archaeopteryx?

Duas hipóteses coexistem por um século - a teoria arbórea ("das-árvores-para-baixo") e a teoria terrestre ("do-

chão-para-cima") (Figura 16-22).

Das-Arvores-Para Baixo

A teoria arborícola dominou o meio científico por muito tempo (ver Rayner 1988). De acordo com essa visão, os ancestrais do Archaeopteryx eram trepadores arborícolas, que pulavam de galho em galho e de árvore em árvore, de modo muito semelhante ao utilizado por alguns esquilos, lagartos e macacos. Sob pressões seletivas que favoreceriam o aumento da distância e da precisão do deslocamento entre as árvores, estruturas que fornecessem alguma superfície para a força de ascensão deveriam ser vantajosas. Draco é um gênero de lagartos arborícolas, das índias Orientais, com costelas extremamente alongadas, que sustentam asas de pele aos lados do corpo. Eles utilizam suas asas para planar de uma árvore a outra. O vôo tem início com um mergulho a partir de um poleiro elevado. O lagarto desce a um ângulo de cerca de 45°, então nivela o vôo utilizando a energia cinética desenvolvida durante o mergulho para planar quase horizontalmente. Logo após, um breve planeio ascendente

precede o pouso em outro galho. Foram registrados planeios de até 60 metros de extensão, com uma perda de altitude inferior a 2 metros. De acordo com essa hipótese, a evolução de formas voadoras passou de estágios planadores, seguidos de estágios intermediários - tal como Archaeopteryx, no qual o planeio era auxiliado por um débil vôo batido - até os voadores com vôo batido totalmente desenvolvido. A hipótese arbórea recebe um impulso a partir de descrição de um novo dromeosauro da China, Microraptor gui, com penas sobre os membros dianteiros e traseiros e um tufo de penas na extremidade da cauda (Xu et al. 2003). O fato mais marcante é que as penas eram assimétricas semelhantes às penas das aves viventes. Xu propôs que Microraptor tinha uma cintura e que as penas dos membros traseiros eram um caráter ancestral dos dromeossauros proto-aves e que foram perdidas posteriormente na evolução das aves. (As aves viventes têm as extremidades das patas traseiras recobertas

por escamas.)

Do-Chão-Para-Cima

Por outro lado, dado que a linhagem dos dromeossauros consistia de predadores terrestres, bípedes e cursores, é plausível invocar pressões de seleção arborícolas para a evolução do vôo nas aves? A teoria do-chão-para-cima postula que o vôo batido evoluiu diretamente a partir de corredores bípedes terrícolas (Ostrom 1974).

De acordo com a primeira versão desta hipótese (a teoria cursora), os ancestrais das aves eram corredores bípedes, velozes, que utilizavam suas asas como planadores, para aumentar a força de ascensão e aliviar o peso durante

a corrida.

Em um desenvolvimento posterior, as asas eram batidas enquanto o animal corria, fornecendo uma propulsão adicional para frente, à semelhança de uma galinha que se desloca através de um terreiro, batendo as asas para fugir

de um cão. Finalmente, os músculos peitorais e as penas de vôo tornaram-se, suficientemente, desenvolvidos para o vôo potente e pleno através do ar.

A teoria cursora em sua forma original falhou como explicação para a origem do vôo porque o batimento das asas

não teria sido um mecanismo eficiente para os dinossauros proto-aves aumentarem a velocidade de corrida. Para obter aceleração, é necessária uma tração máxima sobre o solo e, essa tração, só pode ser fornecida pelo contato firme dos pés com um substrato sólido. Estendendo as asas emplumadas para criar ascenção deve ter diminuído o peso do corpo sobre os pés e reduzido a tração, diminuindo a velocidade do animal em vez de aumentá-la. O pequeno acréscimo na arremetida que pode ser conseguido com as asas pequenas e penas curtas, dos dromeossauros semelhantes aos Caudipteryx, pode não ter compensado a perda da força de velocidade dos membros traseiros e, muito menos, incrementado a aceleração.

Um espécime de Archaeopteryx, que foi erroneamente identificado como um Coelurosauria proto-ave, por mais

de 100 anos, revelou alguns detalhes da mão e do pé, desconhecidos anteriormente, o que levou a uma modificação

da teoria cursora. Alguns elementos da mão estão extremamente bem preservados nesse espécime e mostram as garras córneas nos dedos 1 e 3. Essas garras assemelham-se às de uma ave de rapina.

As similaridades na morfologia de mão, metacarpo, antebraço, úmero e aparelho peitoral de Archaeopteryx e de

vários dromeossauros podem mostrar que ambos usavam os membros dianteiros para capturar as presas. O membro

dianteiro e o ombro de Archaeopteryx não foram muito modificados estruturalmente em relação à condição esquelética dos dromeossauros, e Archaeopteryx difere de todas as outras aves conhecidas pela ausência de diversas características críticas para o vôo batido - carpometacarpo fundidos, articulações do punho e do cotovelo limitadas, coracóides modificados e um esterno laminar com quilha (Jenkins 1993). Na verdade, as únicas características esqueléticas do Archaeopteryx que sugere o vôo é a fúrcula bem desenvolvida (osso da sorte) e a posição lateral da fossa glenóide que permite os movimentos para-cima e para-baixo dos membros peitorais. Essas duas características estão presentes nos dromeossauros proto-aves, e os Archaeopteryx parecem ter sido melhor adaptados para a predação do que para o vôo. A partir dessas considerações, Ostrom postulou que as asas incipientes dos ancestrais proto-aves de Archaeopteryx evoluíram primeiramente como armadilhas para capturar insetos ou outras presas contra o solo, ou para derrubá-los no chão, facilitando a