Todos os pássaros modernos capazes de voar têm uma estrutura de asa especializada chamada propatágio, sem a qual não poderiam voar. A origem evolutiva dessa estrutura permanece um mistério, mas uma nova pesquisa publicada na revista Zoological Letters sugere que ela evoluiu em dinossauros não aviários. A descoberta vem de análises estatísticas de articulações do braço preservadas em fósseis e ajuda a preencher algumas lacunas no conhecimento sobre a origem do voo das aves.

Há muito tempo se sabe que as aves modernas evoluíram de certas linhagens de dinossauros que viveram milhões de anos atrás. Isso levou os pesquisadores a olhar para os dinossauros para explicar algumas das características únicas das aves, por exemplo, penas, estrutura óssea e assim por diante. Mas existe algo especial sobre as asas dos pássaros em particular que despertou o interesse de pesquisadores do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias da Universidade de Tóquio (Japão).

“Na ponta da asa de um pássaro está uma estrutura chamada propatágio, que contém um músculo que conecta o ombro e o pulso que ajuda o bater da asa e possibilita o voo do pássaro”, disse o professor associado Tatsuya Hirasawa. “Ela não é encontrada em outros vertebrados e também desapareceu ou perdeu sua função em aves que não voam, uma das razões pelas quais sabemos que é essencial para o voo. Portanto, para entender como o voo evoluiu nas aves, devemos saber como o propatágio evoluiu. Foi isso que nos levou a explorar alguns ancestrais distantes das aves modernas, os dinossauros terópodes.”

Propatágio antigo e novo. Essa comparação entre braços de dinossauros terópodes e asas de pássaros mostra como os pesquisadores acham que o propatágio permitia diferentes tipos de movimento, já que o primeiro evoluiu ao longo de milhões de anos para o último. Crédito: ©2023 Yurika Uno e Tatsuya Hirasawa CC-BY

Braços e asas

Dinossauros terópodes, como Tyrannosaurus rex e Velociraptor, tinham braços e não asas. Se os cientistas pudessem encontrar evidências de um exemplo inicial do propatágio nesses dinossauros, isso ajudaria a explicar como o ramo aviário moderno da árvore da vida fez a transição de braços para asas.

No entanto, isso não é tão simples, pois o propatágio é feito de tecidos moles que não fossilizam bem, se é que o fazem, então pode não ser possível encontrar evidências diretas. Em vez disso, os pesquisadores tiveram que encontrar uma maneira indireta de identificar a presença ou a falta de um propatágio em um espécime.

“A solução que encontramos para avaliar a presença de um propatágio foi coletar dados sobre os ângulos das articulações ao longo do braço, ou asa, de um dinossauro ou pássaro”, disse Yurika Uno, pós-graduando no laboratório de Hirasawa.

“Nas aves modernas, as asas não podem se estender totalmente devido ao propatágio, restringindo a gama de ângulos possíveis entre as seções de conexão. Se pudéssemos encontrar um conjunto específico de ângulos entre as articulações em espécimes de dinossauros, podemos ter certeza de que eles também possuíam um propatágio. E por meio de análises quantitativas das posturas fossilizadas de pássaros e não dinossauros, encontramos as gamas reveladoras de ângulos de articulação que esperávamos.”

Um ramo da árvore da vida que inclui a época em que surgiu o propatágio, vital para o voo das futuras aves. Crédito: 2023 Yurika Uno e Tatsuya Hirasawa CC-BY

Conexões possíveis

Com base nessa pista, a equipe descobriu que o propatágio provavelmente evoluiu em um grupo de dinossauros conhecido como terópodes maniraptoranos, que inclui o famoso velociraptor. Isso foi corroborado quando os pesquisadores identificaram o propatágio em fósseis de tecidos moles preservados, incluindo os do oviraptorossauro emplumado Caudipteryx e do dromeossauro alado Microraptor. Todos os espécimes em que o encontraram existiam antes da evolução do voo naquela linhagem.

Esta pesquisa significa que agora se sabe quando o propatágio surgiu e leva os pesquisadores à questão seguinte de como ele surgiu. Por que essas espécies específicas de terópodes precisavam de tal estrutura para se adaptar melhor ao seu ambiente pode ser uma questão mais difícil de responder.

A equipe já começou a explorar possíveis conexões entre a evidência fóssil e o desenvolvimento embrionário dos vertebrados modernos para ver se isso lançará alguma luz sobre a questão. A equipe também acredita que alguns terópodes podem ter evoluído o propatágio não por causa de qualquer pressão para aprender a voar, já que seus membros anteriores foram feitos para agarrar objetos e não para voar.

“Os dinossauros retratados na mídia popular estão se tornando cada vez mais precisos”, disse Hirasawa. “Pelo menos agora podemos ver características como penas, mas espero que possamos ver uma representação ainda mais atualizada em breve, em que os terópodes também têm seu propatágio.”