4.7: Origem e classificação dos primatas
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Entendendo os conceitos de tempo
Geólogos dividem a história profunda em períodos conhecidos como eras. As eras geralmente são baseadas nas formas de vida fósseis observadas. A mais antiga das eras geológicas é a eoarqueana, que começou há aproximadamente quatro bilhões de anos. A maioria das evidências fósseis que temos da evolução dos primatas vem da era Cenozóica - a era geológica atual, datada de 65 milhões de anos atrás (MYA) até o presente. A era cenozóica é dividida em uma série de épocas. Cada época está associada a formas específicas de primatas que evoluíram durante esse período.
Fósseis e métodos de datação
Antropólogos biológicos estudam principalmente, embora não exclusivamente, artefatos fósseis. Um fóssil é qualquer resto de uma planta ou animal que tenha sido preservado na terra. Com a morte de um organismo, seu corpo se decompõe lentamente até que tudo o que resta sejam os dentes e os ossos ou uma mera impressão da forma original do organismo. Na maioria das condições, dentes, ossos e impressões também se deterioram. No entanto, ocasionalmente, as condições são favoráveis à preservação. Exemplos de materiais favoráveis para a formação de fósseis incluem cinzas vulcânicas, calcário e águas subterrâneas mineralizadas. Os cientistas não têm fósseis de tudo o que viveu no passado e, em alguns casos, restos de apenas alguns indivíduos de uma espécie foram encontrados. O registro fóssil está muito incompleto. Robert Martin, curador do Field Museum of Natural History, em Chicago, estima que existiram mais de 6.000 espécies de primatas, enquanto restos mortais de apenas 3% foram encontrados. Os fósseis são muito raros, mas são extremamente informativos sobre a evolução biológica humana.
Compreendendo os fósseis
Uma parte importante da compreensão dos fósseis é determinar a idade deles e colocá-los em ordem cronológica. Para usar um fóssil de primata para reconstruir a história evolutiva dos primatas, os antropólogos devem primeiro ser capazes de estimar aproximadamente a idade desse fóssil específico. Por algum tempo, métodos de datação relativa eram os únicos métodos disponíveis para datar fósseis. A datação relativa calcula a idade aproximada de um fóssil em comparação com outros espécimes fósseis. O último meio século viu avanços importantes na datação absoluta, incluindo técnicas que possibilitaram a datação das primeiras fases da evolução dos primatas. A datação absoluta calcula a idade biológica real de um fóssil em anos dentro de um intervalo de anos.
Técnicas de datação relativa
A estratigrafia é o método mais conhecido e mais comumente usado de datação relativa. A estratigrafia é baseada na observação de que o solo é depositado em camadas sucessivas, ou estratos. As camadas mais antigas do solo (e quaisquer artefatos ou fósseis dentro delas) aparecerão abaixo das camadas mais recentes do solo (e quaisquer artefatos ou fósseis dentro delas). Além de usar a localização das camadas do solo para datar os fósseis depositados nessas camadas, antropólogos biológicos às vezes também usam outros itens encontrados consistentemente em uma camada específica do solo. Esses itens são chamados de artefatos indicadores porque ajudam a indicar a idade relativa dos fósseis e outros artefatos. Os melhores artefatos indicadores são aqueles que têm uma ampla distribuição geográfica, estão presentes por um curto período de tempo geológico e/ou são de uma espécie que sofreu uma rápida mudança evolutiva. Diferentes artefatos indicadores foram usados para determinar a idade relativa em diferentes áreas do mundo. Na África, elefantes, porcos e cavalos têm sido usados para estabelecer datas relativas de diferentes estratos geológicos. A estratigrafia no desfiladeiro de Olduvai, na África Oriental, por exemplo, foi estabelecida com base em porcos fósseis. As várias espécies de suínos em estratos sucessivos são diferentes e distintas, permitindo que os paleoantropólogos distingam os estratos com base nas espécies de suínos encontradas dentro deles. Uma vez estabelecida a estratigrafia de uma área, as idades relativas de dois fósseis diferentes em locais diferentes podem ser determinadas pelos artefatos indicadores associados.
Se um local foi perturbado, a estratigrafia não será uma forma satisfatória de determinar a idade relativa. Em tal situação, pode ser possível usar métodos de datação absoluta para estimar a idade dos fósseis encontrados juntos em um local perturbado.
Técnicas de datação absoluta
Muitos métodos de datação absoluta são baseados na taxa de decaimento de um isótopo radioativo. Um isótopo radioativo é um elemento químico que dissipa o excesso de energia ao emitir radiação espontaneamente. Essas emissões acontecem em taxas conhecidas e estáveis. Uma vez estabelecida a taxa de decaimento de um isótopo radioativo, a idade de uma amostra contendo esse isótopo pode ser estimada dentro de uma faixa de possíveis erros.
C-14
O método mais conhecido para determinar a idade absoluta dos fósseis é a datação por carbono 14 ou 14 C (pronunciado “C-14”). Todas as plantas e animais contêm o isótopo carbono-14 (14 C). As plantas absorvem 14° C do ar e os animais ingerem plantas que contêm o isótopo. Como as plantas absorvem apenas 14 C quando estão vivas e os animais só consomem plantas quando estão vivas, os cientistas podem determinar há quanto tempo um animal ou planta morreu com base na quantidade de 14 C que permanece em suas células. O carbono-14 tem uma meia-vida conhecida de 5.730 anos. Isso significa que aproximadamente metade do 14 C original em um organismo será eliminado em 5.730 anos após sua morte. Por exemplo, se um organismo tivesse um valor original de 14 C de 100, depois de 5.730 anos, apenas 50 unidades de 14 C estariam presentes.
Termoluminescência
Outra técnica de datação absoluta frequentemente usada por paleoantropólogos é a datação por termoluminescência. A datação por termoluminescência exige que os fósseis a serem datados ou os sedimentos em que os fósseis estão tenham sido expostos a um evento de alta temperatura, como uma explosão vulcânica. Durante esse evento de alta temperatura, todos os elementos radioativos dentro do material são liberados. Consequentemente, a quantidade de elementos radioativos que se acumularam no artefato desde a época do evento de alta temperatura pode ser usada para calcular a idade do artefato.
Primatas da época do Paleoceno
A época do Paleoceno começou aproximadamente 65 MYA e terminou por volta de 54 MYA. É a época mais mal compreendida da era cenozóica, pois é o período com menos fósseis para representá-la. No entanto, essa época é considerada importante para a evolução dos primatas porque oferece o primeiro registro inequívoco dos primeiros primatas. Evidências do primata mais primitivo já identificado foram encontradas no estado americano de Montana, em um depósito geológico datado da primeira parte do Paleoceno. Essa criatura é conhecida como Purgatório. O purgatório é semelhante a primatas extintos e vivos - e distinto de outros mamíferos - na presença de um último molar inferior alongado e um incisivo central superior aumentado (resultando no que se poderia considerar como “dentes de Pernalonga”). Essas duas características, que são compartilhadas por todos os primatas vivos hoje em dia, sugerem que o Purgatório pode ser o ancestral comum dos primatas posteriores.
Primatas da época do Eoceno
A época do Eoceno, que começou aproximadamente 54 MYA e terminou por volta de 34 MYA, é marcada pelo desaparecimento do Purgatório e pela primeira aparição de primatas que se assemelham mais aos primatas modernos, especialmente pelo fato de possuírem barras pós-orbitais compostas inteiramente de osso. Uma barra pós-orbital é um anel ósseo que envolve toda a órbita ocular. Isso contrasta com outros mamíferos cujas barras pós-orbitais são parte osso e parte cartilagem. Alguns espécimes fósseis também possuem um favo de dente e/ou uma garra de limpeza, características que são encontradas exclusivamente em primatas estrepsirrinos atualmente. Outras características anatômicas significativas seriam os ossos do tornozelo, que os pesquisadores acreditam ter desempenhado um papel fundamental no sucesso evolutivo dos primatas. A evolução dos primatas durante o Eoceno foi tremenda. Foi levantada a hipótese de que havia quatro vezes mais primatas strepsirrinos durante o Eoceno do que primatas vivos hoje. Primatas fósseis em depósitos do Eoceno são comuns na América do Norte e na Europa e estão se tornando conhecidos na Ásia e na África. No entanto, atualmente não há primatas fósseis conhecidos do Eoceno na América do Sul ou na Antártica.
Primatas da época do Oligoceno
A época do Oligoceno, que começou aproximadamente 34 MYA e terminou por volta de 22 MYA, marca o aparecimento dos primeiros macacos fósseis. Os primeiros fósseis inequívocos de haplorrina foram encontrados no Fayum, um sítio arqueológico a cerca de 60 milhas do Cairo, Egito, que hoje representa parte do Saara. Os primatas Fayum são divididos em dois grupos principais: Parapithecoidea e Propliopithecoidea. Com base em seus dentes, acredita-se que esses primatas sejam os primeiros macacos do Novo Mundo e do Velho Mundo, respectivamente. Os dentes geralmente são descritos de acordo com uma fórmula dentária que indica o número de cada tipo de dente em cada quadrante da mandíbula. Um organismo com uma fórmula dentária 2.1.2.3 tem dois incisivos, um canino, dois pré-molares e três molares em cada quadrante de suas mandíbulas superior e inferior. Com base na presença de um terceiro pré-molar, uma característica encontrada em todos os macacos do Novo Mundo, é provável que o Propliopithecus represente os primeiros macacos do Novo Mundo, embora tenham evoluído pela primeira vez na África. Da mesma forma, é provável que os propliopitecóides representem o primeiro primata catarrino, pois são os primeiros macacos fósseis que possuem uma fórmula dentária de 2.1.2.3 encontrada em primatas catarrinos.
Macacos do Mioceno
A época do Mioceno contém evidências fósseis de alguns dos primeiros macacos, como o Proconsul africanus africanus, que viveu na África de 23 a 14 anos. O primeiro macaco do Mioceno, encontrado na África, é o Proconsul. Ao contrário dos macacos modernos, o procônsul não tinha dígitos longos e curvos, sugerindo que eles eram capazes de se pendurar nos galhos, mas com mais frequência se moviam em todos os quatro membros. O Proconsul também não tinha cauda, por isso são considerados macacos e não macacos. Como todos os macacos e macacos do Velho Mundo, incluindo humanos, seus dentes mostram um padrão de 2.1.2.3. Outro macaco conhecido do Mioceno é o Sivapithecus. Os fósseis de Sivapithecus são muito comuns em toda a Ásia, com um número particularmente grande encontrado na Turquia. Como os humanos modernos, eles exibem esmalte dentário muito espesso, sugerindo que esses macacos comiam regularmente alimentos muito duros. O aspecto mais intrigante da morfologia do Sivapithecus é que os crânios mostram uma tremenda semelhança com o orangotango vivo em características como suas aberturas nasais altas e órbitas oculares altas.
Embora se saiba que os orangotangos provavelmente evoluíram de um macaco do tipo Sivapithecus, não há candidatos claros para os ancestrais dos grandes macacos africanos modernos. Foram encontrados apenas dois fósseis que pertencem clara e inequivocamente aos ancestrais dos macacos africanos modernos. Samburupithecus é um grande macaco do final do Mioceno encontrado no norte do Quênia. É conhecido por se parecer com macacos africanos modernos. Ele difere de outros fósseis do Mioceno por ter dentes molares alongados na direção da frente da boca em direção às costas, em vez de da bochecha à língua. Outro fóssil do final do Mioceno (9—10 MYA) que às vezes é identificado como um ancestral dos macacos africanos modernos é o Ouranopithecus, encontrado na Grécia, que tem morfologia facial que o liga tanto aos macacos africanos quanto aos humanos.