Temporal coverage of ammonoid measurement data in the Paleobiology Database

Para entender como a vida na Terra mudou ao longo de centenas de milhões de anos, os cientistas frequentemente observam as conchas de criaturas marinhas antigas chamadas amonites. Esses animais de concha espiralada, que nadaram nos oceanos desde o período Devoniano até o Cretáceo, deixaram um vasto registro fóssil. Como suas conchas são abundantes e suas formas são relativamente simples de descrever, os pesquisadores as utilizam para rastrear como os tamanhos corporais e as formas das conchas evoluíram ao longo do tempo profundo. Eles medem o diâmetro da concha, a altura de suas voltas e a largura da abertura para construir um quadro de como essas criaturas se adaptaram, cresceram e eventualmente foram extintas. No entanto, o registro fóssil nunca é um espelho perfeito do passado; é um mosaico do que aconteceu por acaso de ser preservado e do que os cientistas escolheram estudar. Embora os cientistas saibam há muito tempo que alguns períodos de tempo são melhor representados no registro fóssil do que outros, uma nova questão surgiu: mesmo quando uma espécie é conhecida por existir, alguém realmente mediu sua concha? Se o esforço para medir essas conchas é desigual ao longo do tempo, então qualquer história sobre como os tamanhos das amonites mudaram pode estar nos dizendo mais sobre os hábitos de pesquisa modernos do que sobre a biologia antiga.

Um pesquisador do Blue Blocks Micro Research Institute propôs-se a testar essa ideia examinando o Paleobiology Database, uma enorme coleção online que cataloga ocorrências e medições de fósseis. O objetivo era ver se as medições das conchas de amonites estavam distribuídas uniformemente ao longo da linha do tempo geológica ou se estavam agrupadas em eras específicas. O pesquisador comparou dois conjuntos de dados: uma lista de 64.733 ocorrências conhecidas de espécies de amonites do período Devoniano ao Cretáceo, e uma lista separada de 20.272 espécimes individuais que haviam sido de fato medidos. Ao alinhar esses dados uns com os outros, o estudo revelou um desequilíbrio impressionante. Os dados mostraram que as medições estavam fortemente concentradas na era Paleozoica, especificamente nos períodos Carbonífero e Permiano, onde os espécimes medidos apareciam cerca de duas vezes mais do que o número de ocorrências fósseis conhecidas previa. Em contraste, a era Mesozoica, particularmente os períodos Jurássico e Cretáceo, estava severamente submedida. O período Cretáceo, que detém quase 31 por cento de todas as ocorrências conhecidas de amonites, contabilizava apenas cerca de 16,5 por cento dos espécimes medidos.

Essa lacuna não era apenas uma questão de ter menos fósseis de períodos posteriores; era uma questão de quão minuciosamente as espécies conhecidas haviam sido estudadas. O estudo descobriu que, no período Permiano, aproximadamente 76 por cento das espécies conhecidas tinham pelo menos um espécime medido. Na chegada ao período Cretáceo, esse número havia despencado para apenas 27,5 por cento. Para garantir que esse padrão fosse real e não apenas um artefato de se ter mais fósseis em uma era do que em outra, o pesquisador utilizou um método estatístico para extrair um número igual de registros fósseis de cada período de tempo. Mesmo quando os tamanhos das amostras foram forçados a serem idênticos, a tendência permaneceu: o Permiano ainda apresentava alta cobertura, enquanto o Cretáceo permanecia baixo. A análise também verificou se um único livro famoso ou alguns grandes artigos de pesquisa estavam distorcendo os resultados. Descobriu-se que a alta cobertura nos períodos Triássico e Carbonífero dependia fortemente de um punhado de monografias massivas e detalhadas que listavam centenas de medições de uma só vez. Se esses livros específicos fossem removidos do banco de dados, a cobertura nesses períodos cairia significativamente. No entanto, a falta de medições no Cretáceo não foi causada pela ausência de um grande livro; o déficit persistiu mesmo quando cada fonte de publicação foi removida uma a uma, provando que a lacuna é uma característica robusta dos dados, e não um acaso de alguns autores influentes.

Uma explicação potencial para os baixos números no Cretáceo é a presença de amonites heteromorfas, um grupo de criaturas que não possuíam a clássica concha espiralada, mas sim formas estranhas, desenroladas ou em forma de gancho. Como as técnicas de medição padrão são projetadas para conchas espiraladas, essas criaturas de formas peculiares são notoriamente difíceis de medir usando métodos tradicionais. O estudo confirmou que as heteromorfas estão, de fato, quase inteiramente ausentes do registro de medição, com apenas 2,7 por cento das espécies de heteromorfas do Cretáceo possuindo quaisquer medições. No entanto, mesmo quando essas criaturas de difícil medição foram excluídas da análise, a cobertura para as espécies restantes de conchas espiraladas padrão do Cretáceo subiu apenas para 34,7 por cento. Isso significa que a forma desenrolada das heteromorfas explica apenas uma pequena parte do problema. A questão real é que as amonites do Cretáceo, independentemente de sua forma, são simplesmente muito menos propensas a serem medidas do que seus ancestrais do Permiano. Um modelo estatístico confirmou que, mesmo ao considerar o quão comum é uma espécie e se ela possui uma concha estranha, uma espécie do Cretáceo ainda é quase oito vezes menos propensa a ter sido medida do que uma espécie do Permiano.

As implicações dessa descoberta são significativas para qualquer pessoa que tente compreender a evolução do tamanho ou da forma das amonites. Quando os cientistas comparam o tamanho médio das amonites no Permiano com o do Cretáceo usando este banco de dados, eles não estão comparando dois grupos iguais. Eles estão comparando um grupo onde três quartos das espécies conhecidas foram medidas contra um grupo onde apenas cerca de um quarto foram medidos. Se as espécies não medidas no Cretáceo fossem sistematicamente diferentes em tamanho ou forma das que foram medidas, toda a história de sua evolução poderia ser distorcida. O estudo não afirma que as conclusões científicas anteriores estejam erradas, mas insiste que os pesquisadores devem agora estar cientes dessa desigualdade. Estudos futuros utilizando essas medições precisam relatar exatamente quantas espécies foram cobertas em cada período de tempo e testar se seus resultados se sustentam quando os dados são ajustados para essas lacunas. O caminho a seguir envolve preencher as peças faltantes, particularmente inserindo tabelas de medição mais detalhadas de pesquisas do Jurássico e do Cretáceo no banco de dados, garantindo que a história da evolução das amonites seja construída sobre uma fundação que seja tão completa quanto os próprios fósseis.