New insights into the postcranial morphology of Lithornis vulturinus from the Eocene London Clay

Este estudo utiliza microtomografia computadorizada de alta resolução para redescrever o neótipo de *Lithornis vulturinus* e descrever um novo espécime do Eoceno da Argila de Londres, revelando detalhes morfológicos postcraniais inéditos que esclarecem a origem dos palaeognatos e a perda independente do voo.

O essencial

Imagine que a história das aves é como um grande quebra-cabeça gigante, e as peças mais antigas e misteriosas são aquelas que nos contam como as aves que conhecemos hoje (como avestruzes e beija-flores) começaram a existir.

Este artigo científico é como uma nova caixa de ferramentas de detetive que os pesquisadores abriram para examinar duas peças muito especiais desse quebra-cabeça: fósseis de um pássaro antigo chamado Lithornis vulturinus.

Aqui está a história, contada de forma simples:

1. O Mistério do "Pássaro Fantasma"

Há muito tempo, os cientistas sabiam que existia um pássaro chamado Lithornis vulturinus que viveu na Inglaterra, há cerca de 50 milhões de anos (na época chamada de Eoceno). O problema é que o primeiro fóssil que descreveu essa ave foi destruído em um bombardeio na Segunda Guerra Mundial. O que sobrou eram apenas desenhos antigos e uma "neotipo" (uma peça de reposição) que estava escondida dentro de uma pedra dura, como um presente embrulhado em papel de presente muito grosso. Ninguém conseguia ver os detalhes porque a pedra cobria os ossos.

2. A Máquina de Raio-X Mágica

Os pesquisadores usaram uma tecnologia chamada micro-TC (tomografia computadorizada de alta resolução). Pense nisso como uma "máquina de raio-X mágica" que consegue ver através da pedra dura sem precisar quebrá-la.

• O que eles fizeram: Eles escanearam a pedra antiga (o neotipo) e uma nova pedra que acabara de ser encontrada perto de lá, em um lugar chamado Seasalter.
• O resultado: A máquina digitalizou os ossos e os "puxou" para fora da pedra virtualmente. De repente, ossos que estavam quebrados ou escondidos apareceram em 3D, como se tivessem sido restaurados por um mágico.

3. A Descoberta: Dois Pássaros, Tamanhos Diferentes

Ao olhar para os novos dados, os cientistas viram algo interessante:

• A pedra antiga (neotipo) continha ossos de um pássaro de tamanho médio.
• A nova pedra de Seasalter continha ossos de um pássaro da mesma espécie, mas 30% maior.

Isso é como encontrar dois exemplares de um mesmo tipo de carro, mas um é um "modelo compacto" e o outro é um "modelo SUV". Os cientistas acham que isso pode ser dimorfismo sexual (como acontece com muitos pássaros hoje, onde as fêmeas são maiores que os machos, ou vice-versa). É possível que o pássaro maior fosse uma fêmea e o menor um macho, ou apenas uma variação natural da espécie.

4. Quem era esse pássaro?

O Lithornis vulturinus é um "parente" muito antigo das aves que não voam hoje (como o avestruz) e das que voam (como o kiwi e as tinamus).

• O grande segredo: Ao contrário dos avestruzes modernos, que perderam a capacidade de voar, o Lithornis sabia voar muito bem.
• A analogia: Imagine um avestruz moderno que, de repente, ganhou asas de águia e voava por longas distâncias. Eles tinham ossos do peito (esterno) muito fortes, feitos para aguentar o bater de asas, e ossos das asas curvados (como um arco), perfeitos para voar.
• O que eles comiam: Eles provavelmente andavam no chão, usando o bico para "procurar" comida na terra (como um kiwi ou um ibis), mas podiam decolar e voar para fugir de predadores ou viajar longas distâncias.

5. Por que isso é importante?

Este estudo é como encontrar a "ponte" entre dois mundos:

1. O Mundo das Aves Antigas: Antes da extinção dos dinossauros, existiam aves que eram diferentes de tudo o que vemos hoje.
2. O Mundo das Aves Atuais: As aves que dividem o céu hoje.

Ao descrever esses ossos com tanto detalhe, os cientistas estão criando um "manual de instruções" mais completo. Isso ajuda a identificar outros fósseis muito antigos (talvez até da era dos dinossauros) que podem ter sido ignorados antes. É como ter uma chave mestra que abre portas que estavam trancadas há milhões de anos.

Resumo em uma frase:

Os cientistas usaram uma "máquina de raio-X 3D" para revelar os segredos ocultos de um pássaro antigo que voava e caçava no chão, descobrindo que existiam versões grandes e pequenas da mesma espécie, o que nos ajuda a entender melhor como as aves evoluíram e como algumas perderam a capacidade de voar ao longo do tempo.

Resumo técnico

Título: Novas perspectivas sobre a morfologia pós-craniana de Lithornis vulturinus do Eoceno da Argila de Londres

1. Problema e Contexto Científico

Os lithornitídeos são um grupo de aves paleognatas extintas, voadores, conhecidas do Paleoceno e Eoceno da América do Norte e Europa. Eles são cruciais para entender a origem e a evolução inicial das aves paleognatas (que incluem as ratites e as tinamídeos). No entanto, o registro fóssil é fragmentado.

• O Caso do Neótipo: O espécime neótipo de Lithornis vulturinus (NHMUK A5204), da Ilha de Sheppey, Inglaterra, foi descrito por Houde (1988), mas muitos de seus elementos ósseos estavam parcialmente ou totalmente cobertos pela matriz rochosa, limitando a descrição detalhada.
• A Lacuna: A falta de dados morfológicos tridimensionais precisos impede diagnósticos diferenciais robustos, a compreensão da variação intraespecífica (como dimorfismo sexual) e a identificação precisa de fósseis mais antigos (Cretáceo/Paleoceno basal) que poderiam pertencer ao clado total das paleognatas.

2. Metodologia

Os autores empregaram uma abordagem integrada de paleontologia digital e análise filogenética:

• Amostras: Estudo do neótipo (NHMUK A5204) e de um novo espécime descoberto em Seasalter (próximo a Sheppey), ambos da Formação Argila de Londres (Eoceno Inferior, Ypresiano).
• Tecnologia de Varredura: Utilização de microtomografia computadorizada (microCT) de alta resolução para digitalizar os nódulos de argila/fosfato. Isso permitiu visualizar e segmentar digitalmente ossos que estavam ocultos pela matriz, sem danificar os fósseis.
• Análise Morfológica: Descrição anatômica detalhada de elementos vertebrais, escapulares, coracoides, membros anteriores e posteriores, e esterno. Comparação com outros lithornitídeos (ex: MGUH 26770, Calciavis grandei) e aves extintas/atuais.
• Estimativa de Massa Corporal: Cálculo da massa corporal utilizando equações alométricas baseadas em medidas ósseas (especialmente o diâmetro da articulação do coracoide e circunferência do úmero).
• Análise Filogenética: Os novos dados foram codificados na matriz de dados morfológicos de Nesbitt e Clarke (2016). Foram realizadas análises de Máxima Parcimônia (usando TNT) e Inferência Bayesiana (usando MrBayes), tanto sem restrições quanto com restrições baseadas em topologias moleculares modernas.

3. Principais Contribuições e Descobertas

A. Redescoberta e Diagnóstico de L. vulturinus:

• A varredura CT revelou elementos ósseos anteriormente invisíveis no neótipo, permitindo uma redefinição detalhada da morfologia.
• Diagnóstico Diferencial Atualizado: O estudo identifica características autapomórficas (únicas) para L. vulturinus, incluindo:
  • Um processo lateral do coracoide direcionado proximalmente.
  • Margens laterais do esterno divergentes caudalmente.
  • Uma crista deltopeitoral arqueada.
  • Ausência de um tubérculo na parte proximal do metacarpo III (em ambos o neótipo e o novo espécime).
  • Crista cnemial lateral do tibiotarso com formato de gancho.

B. O Novo Espécime de Seasalter:

• Um novo nódulo contendo um esqueleto pós-craniano quase completo foi descrito.
• Atribuição: Foi referido a L. vulturinus com base em sinapomorfias compartilhadas com o neótipo e proveniência geográfica/temporal próxima.
• Variação de Tamanho: O espécime de Seasalter é estimado em 1/3 maior que o neótipo (massa média estimada de ~1487g vs ~956g do neótipo). Os autores sugerem que essa variação pode refletir dimorfismo sexual reverso (fêmeas maiores que machos), comum em paleognatas atuais (tinamídeos), embora a confirmação exija mais dados.

C. Morfologia Funcional e Ecologia:

• Voo: A morfologia do esterno (sem trabéculas laterais proeminentes) e os úmeros alongados e sigmóides indicam que L. vulturinus era um voador de longa distância, capaz de voos sustentados, diferindo dos voos de explosão curtos das tinamídeos atuais.
• Alimentação: A morfologia do pé e do tarso (hipotarsus asulcado) e a estrutura da mandíbula sugerem um comportamento de forrageamento no solo, possivelmente com sondagem (probe-feeding), similar a kiwis ou ibis.
• Assimetria Esquelética: O estudo destaca a presença de sulcos coracoidais cruzados no esterno (o sulco direito passa ventral ao esquerdo). Isso é uma característica ancestral de aves neornitinas que foi perdida em muitos grupos modernos, representando uma rara assimetria esquelética pós-craniana não patológica em aves.

D. Resultados Filogenéticos:

• Monofilia: Todas as análises recuperaram a família Lithornithidae como um grupo monofilético.
• Posição dentro de Paleognathae: A posição exata dos lithornitídeos dentro da árvore das paleognatas permanece incerta. Dependendo das restrições moleculares aplicadas, eles aparecem como o grupo irmão das tinamídeos ou como paleognatas basais (stem-palaeognaths).
• Resolução Interna: A resolução interna do clado foi limitada, com a maioria das espécies formando politomias, exceto por alguns agrupamentos consistentes (ex: L. celetius + L. plebius e Calciavis + Pseudocrypturus em algumas análises bayesianas).

4. Significância

• Refinamento Taxonômico: O estudo fornece a base mais completa até hoje para a identificação de Lithornis vulturinus, corrigindo diagnósticos anteriores e estabelecendo novos critérios para distinguir espécies.
• Implicações Biogeográficas e Evolutivas: A confirmação de que lithornitídeos eram voadores e a detecção de possível dimorfismo sexual ajudam a reconstruir a história evolutiva das paleognatas, sugerindo que a perda do voo ocorreu independentemente em diferentes linhagens de ratites.
• Guia para Fósseis Antigos: A descrição detalhada da anatomia pós-craniana (especialmente elementos como o coracoide e o esterno) fornece chaves diagnósticas essenciais para identificar potenciais fósseis de paleognatas do Cretáceo Superior, um período onde o registro fóssil é extremamente escasso.
• Tecnologia: Demonstra o poder da microCT na extração de dados morfológicos de fósseis embutidos em matriz, permitindo o estudo de espécimes históricos sem destruição física.

Em resumo, este trabalho revitaliza o estudo de Lithornis vulturinus, transformando um espécime histórico mal compreendido em uma referência robusta para a sistemática e evolução das aves paleognatas do Cenozoico inicial.