Um novo projeto de pesquisa inovador analisou a evolução do crânio do mamífero placentário usando digitalizações 3D de 322 espécimes alojados em mais de 20 coleções de museus internacionais e criou um novo modelo de como os mamíferos se diversificaram com base nos padrões emergentes.

Ao coletar dados sobre os crânios de todos os principais grupos de mamíferos placentários , extintos e existentes, a equipe de pesquisadores liderada pelo Prof. evolução rápida que preenche uma variedade de nichos ecológicos) de mamíferos e decifrar o que levou a sua incrível ascensão na esteira da extinção dos dinossauros.

Prof. Goswami diz: "Esta pesquisa vai transformar a forma como entendemos a incrível radiação de mamíferos placentários, um grupo que inclui nossa própria espécie, e como esse período crítico após a última extinção em massa há 66 milhões de anos moldou a evolução desde então."

Embora os primeiros mamíferos existissem ao lado dos dinossauros, eles eram relativamente limitados em sua diversidade, com os maiores mamíferos da Era Mesozóica crescendo até o tamanho de um cachorro pequeno. No entanto, imediatamente após a extinção dos dinossauros, há uma incrível explosão de diversidade entre os mamíferos placentários, com os primeiros ancestrais dos grupos vivos de hoje aparecendo no registro fóssil dentro de alguns 100.000 anos deste evento.

No entanto, este novo estudo mostra que, após a explosão inicial da diversificação dos mamíferos, o ritmo da evolução diminui rapidamente. Explosões posteriores de evolução mais rápida ocorrem, mas seus impactos ficam cada vez menores ao longo do tempo e nunca atingem a velocidade desse primeiro pico. Embora a incerteza no momento exato dessas explosões posteriores torne difícil atribuí-las a eventos específicos, elas provavelmente são causadas por períodos de mudanças climáticas rápidas ou sustentadas e pelo resfriamento global durante a era Cenozóica.

O estudo também mostra semelhanças notáveis, ou convergência, entre os mamíferos placentários, com a maioria das formas do crânio dos mamíferos evoluindo da mesma maneira ao longo do registro fóssil . As maiores exceções são baleias e roedores.

Um dos principais objetivos deste estudo é prever melhor como diferentes espécies podem responder a mudanças rápidas em seu ambiente – o tipo que provavelmente veremos durante a atual emergência planetária. Para fazer isso, a equipe investigou as características de mamíferos que evoluem rapidamente e descobriu que os principais influenciadores são habitat, comportamentos sociais, dieta, cuidado parental e tempo de atividade.

As estruturas sociais diferenciam enormemente a taxa de evolução dos mamíferos. Mamíferos que são sociais evoluem muito mais rápido do que aqueles que são solitários. Isso é facilmente testemunhado em ungulados que desenvolveram chifres e galhadas para luta e exibição social. Mamíferos que vivem em ambientes aquáticos, incluindo baleias, mas também peixes-boi, focas e morsas também evoluem rapidamente. Os herbívoros também evoluem mais rápido que os carnívoros, provavelmente porque rastreiam as mudanças nas plantas e no ambiente mais de perto do que os carnívoros.

“Eu conduzi a maioria das análises para este artigo enquanto estava isolado em casa por vários meses no início da pandemia de COVID-19, então ver os resultados da evolução em mamíferos sociais versus solitários realmente impressionou”, acrescenta o Prof. Goswami.

O cuidado parental também parece ser um grande fator que diminui a velocidade da evolução. Animais precoces que requerem poucos cuidados primários, como cavalos e antílopes, evoluem muito mais rápido do que mamíferos altriciais que dependem de cuidadores na infância, como primatas. Quando os animais estão ativos também faz diferença, com espécies com horário rígido, seja noturno ou diurno, evoluindo mais lentamente do que animais sem padrão de atividade fixo.

Inesperadamente, os grupos de mamíferos com mais espécies, roedores e morcegos, não parecem evoluir muito rapidamente, sugerindo que a diversidade na forma e a diversidade em número não estão intimamente ligadas nos mamíferos.

Usando esse novo conjunto de dados, a equipe também reconstruiu a aparência dos primeiros mamíferos placentários. Apesar de existirem muitos mamíferos fósseis do período certo, identificar fósseis que representam os ancestrais ou os primeiros membros do grupo de mamíferos placentários, que teriam vivido no final do Cretáceo, pouco antes da extinção dos dinossauros, tem sido um grande debate entre os cientistas.

Uma das questões é que é difícil saber quais características esperar nos primeiros representantes de qualquer um dos principais grupos de mamíferos e se os cientistas as reconheceriam nos fósseis conhecidos. As novas reconstruções neste estudo mostram que os primeiros membros de todos os principais grupos de mamíferos placentários provavelmente pareciam muito semelhantes entre si, independentemente de serem os ancestrais dos roedores e seus parentes próximos, ou dos elefantes e seus parentes próximos. Isso significa que pode continuar sendo muito difícil identificar os primeiros fósseis de mamíferos placentários , mas essas novas reconstruções fornecem uma melhor compreensão das diferenças sutis para os cientistas procurarem nesses primeiros fósseis de mamíferos.

O Prof. Goswami explica: "As coleções do Museu são um recurso único, pois nos permitem prever o futuro olhando para o passado. Aproximadamente um terço das amostras usadas neste estudo vieram das coleções aqui do Museu, incluindo uma bela digitalização 3D de Hope, a baleia azul pendurada no Hintze Hall do Museu. Esses dados são inestimáveis ??para nos ajudar a entender como os eventos passados ??moldaram a evolução dos mamíferos ao longo da era Cenozóica e quais recursos ajudarão os mamíferos a sobreviver aos desafios ambientais que estão por vir."

O estudo, "Evolução atenuada de mamíferos através do Cenozóico", foi publicado na revista Science na sexta-feira, 28 de outubro.