Fóssil de pterossauro no Brasil revela moléculas de 100 milhões de anos

Há mais de 100 milhões de anos, um réptil voador chamado pterossauro sobrevoava os oceanos em busca de lulas e peixes.

Muito tempo depois, no Brasil, um de seus ossos da asa foi encontrado - ao longo das eras, transformado num fóssil composto por uma combinação complexa de diferentes substâncias químicas e minerais.

Em um estudo recente publicado na iScience, meus colegas e eu mostramos que esse osso fossilizado ainda guarda pistas sobre a vida do animal, incluindo microestruturas internas do tecido ósseo e vestígios moleculares de sua biologia e alimentação.

Um tesouro fóssil do Brasil

O material vem da Formação Romualdo, na Bacia do Araripe, no Nordeste do Brasil - um dos depósitos fossilíferos mais impressionantes do planeta. Ali já foram encontrados peixes, tartarugas, parentes de crocodilos e pterossauros com preservação excepcional.

Muitos fósseis da Formação Romualdo aparecem protegidos dentro de nódulos arredondados de rocha, conhecidos como concreções carbonáticas. Essas estruturas minerais se formam pouco depois do soterramento e, na prática, isolam os restos do ambiente externo.

É como se fossem cápsulas naturais do tempo.

O nosso exemplar é um osso oco da asa, uma falange. Como os ossos dos pterossauros eram finos e leves para facilitar o voo, raramente se conservam com esse nível de detalhe.

Para observar o interior sem abrir o fóssil, usamos tomografia computadorizada (TC) de alta resolução. As imagens mostraram camadas de minerais, com densidades diferentes, preenchendo a cavidade - um indício de uma sequência complexa de eventos químicos responsável por preservar o osso. Também recorremos a outros métodos para identificar quais minerais estavam presentes.

Micróbios ajudaram na decomposição - e na preservação

A preservação extraordinária pode ter começado justamente com a decomposição. À medida que o corpo do pterossauro se desintegrava no fundo do mar antigo, microrganismos degradaram tecidos e alteraram a química dos sedimentos. Essa mudança favoreceu a formação rápida de minerais fosfatados.

Um deles, em especial, o fluorapatita, se formou dentro e ao redor do osso, estabilizando feições delicadas antes que fossem perdidas. Ao microscópio, ainda conseguimos observar canais microscópicos que, quando o animal era vivo, transportavam nutrientes pelo tecido.

A análise mineral também apontou sinais de atividade microbiana. Detectamos barita e celestita, minerais associados a bactérias que utilizam enxofre. Esses micróbios impulsionaram reações químicas que ajudaram a criar as condições necessárias para a preservação.

Em outras palavras: micróbios antigos não apenas contribuíram para a decomposição do corpo - eles também tiveram um papel importante em conservá-lo para a ciência.

Um cofre mineral para moléculas antigas

Depois que os primeiros minerais fosfatados estabilizaram o osso, camadas de calcita passaram a se formar gradualmente por dentro e por fora dele. Elas derivaram em grande parte do carbono liberado durante a decomposição de tecido gorduroso.

Primeiro surgiu uma camada fina de calcita de granulação muito pequena junto à superfície do osso; em seguida, veio uma segunda camada, um pouco mais grosseira. Ao longo de um intervalo mais prolongado, cristais maiores de calcita se desenvolveram até preencher completamente a cavidade.

As análises indicaram que essa calcita tinha baixos teores de um isótopo chamado carbono-13, o que sugere que parte dela veio de fontes de carbono orgânico - como lipídios gordurosos e material ósseo residual. Em contraste, qualquer matéria orgânica remanescente no osso parece apresentar níveis relativamente altos de carbono-13.

Esse escudo mineral em múltiplas camadas funcionou como um cofre geológico, protegendo estruturas delicadas e compostos orgânicos aprisionados no osso contra a degradação química por milhões de anos.

Graças a essa proteção, sobreviveram vestígios moleculares como biomarcadores esteroides e padrões de fibras de colágeno, oferecendo uma rara janela para a biologia e a dieta desse antigo réptil voador.

Vestígios moleculares de vida antiga

Dentro dessa arquitetura mineralizada, identificamos traços moleculares de vida chamados esteranos, derivados de lipídios esteroidais que existiam em células vivas. Até onde sabemos, esta é a primeira vez que biomarcadores esteroides são relatados em um fóssil de pterossauro.

Mais interessante ainda: essas moléculas também trazem indícios sobre alimentação. A análise de isótopos de carbono em compostos derivados de colesterol sugere que esse pterossauro provavelmente se alimentava de peixes ou de animais marinhos semelhantes a lulas - exatamente o que seria esperado pelo formato dos dentes e do crânio.

O fóssil também mantém microestruturas que lembram fibras de colágeno, a matriz proteica que dá resistência aos ossos. Embora sua química tenha sido alterada ao longo de milhões de anos, os padrões de fibras seguem visíveis e se assemelham aos observados em aves atuais, parentes distantes dos pterossauros.

Lendo fósseis de novas maneiras

Achados como este estão mudando a forma de estudar fósseis. Em vez de olhar apenas para a forma dos ossos, hoje também é possível recuperar impressões digitais químicas e moleculares.

Compreender como esses fósseis excepcionalmente preservados se formam pode ajudar a reconhecer outros exemplares capazes de manter biomoléculas antigas. De modo mais amplo, nossos resultados indicam que, sob condições adequadas, vestígios moleculares de vida podem resistir por mais de 100 milhões de anos.

Mesmo após milhões e milhões de anos, a vida antiga ainda pode deixar pistas químicas à espera de serem encontradas.

À medida que técnicas analíticas continuam avançando e modos incomuns de preservação passam a ser melhor compreendidos, cresce o potencial de recuperar informações antes inacessíveis.

No futuro, talvez seja possível até detectar fragmentos antigos de DNA ou outros remanescentes moleculares em fósseis preservados de forma excepcional, incluindo os de dinossauros e pterossauros.

Kliti Grice, Professor Distinto John Curtin de Geoquímica Orgânica e Isotópica, Curtin University

Este artigo foi republicado de The Conversation sob licença Creative Commons. Leia o artigo original.