Chicago Archaeopteryx: o fóssil do Field Museum que, 160 anos depois, revela como as aves voaram

Archaeopteryx costuma ser apontado como o fóssil que confirmou as ideias de Darwin - uma ponte entre as aves atuais e os antigos dinossauros. Apesar de o primeiro exemplar ter sido encontrado há mais de 160 anos, esse fóssil emblemático ainda rende pistas novas sobre como as aves começaram a voar.

Um dos exemplares mais esclarecedores já analisados, o “Chicago Archaeopteryx”, foi estudado recentemente por cientistas do Field Museum.

Os resultados, publicados na revista Nature, só foram possíveis graças ao excelente estado de preservação do material e ao uso de tecnologias avançadas.

Em 2024, o fóssil passou a integrar uma exposição aberta ao público no Field Museum, permitindo que pesquisadores e visitantes observassem de perto um dos Archaeopteryx mais completos já encontrados.

O menor fóssil de Archaeopteryx já encontrado

O Chicago Archaeopteryx veio dos calcários de Solnhofen, na Alemanha - uma região famosa por fornecer todos os exemplares conhecidos de Archaeopteryx.

Esse fóssil específico permaneceu em mãos privadas desde antes de 1990. Em 2022, ele chegou ao Field Museum por meio de um esforço coletivo de entusiastas e apoiadores de fósseis.

“Quando recebemos o nosso Archaeopteryx, eu pensei: isso é muito, muito, muito incrível, e eu fiquei extremamente animada”, comemorou Jingmai O’Connor, curadora associada de répteis fósseis do Field Museum e autora principal do artigo.

“Mas, ao mesmo tempo, o Archaeopteryx é conhecido há mais de 160 anos, então eu não tinha certeza do que conseguiríamos aprender de novo. Nosso exemplar está tão bem preservado e tão bem preparado que, na verdade, estamos aprendendo uma tonelada de informações novas, da ponta do focinho até a ponta da cauda.”

Este é o menor Archaeopteryx conhecido - aproximadamente do tamanho de um pombo. Como seus ossos minúsculos estão incrustados em um calcário extremamente duro, a extração e o preparo se tornam particularmente difíceis.

Preparando o fóssil de Archaeopteryx

Como ossos e tecidos moles têm praticamente a mesma coloração da rocha ao redor, até distinguir onde terminava o fóssil e começava a pedra foi um desafio enorme. O preparo levou mais de um ano.

A equipe de preparação do Field Museum trabalhou sob luz UV para não danificar os delicados tecidos moles e recorreu a tomografias computadorizadas para orientar cada etapa.

“Um tomógrafo é basicamente uma máquina que faz uma série de raios X, que ela usa para construir uma imagem tridimensional, com base em diferenças de densidade. Ele permite ver dentro das coisas”, explicou O’Connor.

“A tomografia foi muito importante para o nosso processo de preparação - ela nos informou coisas como: o osso está exatamente 3.2 milímetros (0.1 inches) abaixo da superfície da rocha, o que nos mostrou exatamente até onde poderíamos avançar antes de atingir o osso.”

É a primeira vez que um Archaeopteryx completo passa por tomografia e tem seus dados disponibilizados.

A iluminação UV também foi decisiva. “Estudos anteriores mostraram que há algo na composição química dos fósseis de Solnhofen que faz os tecidos moles fluorescerem, ou brilharem sob luz UV”, disse O’Connor.

“Então, nossa incrível equipe de preparação usou luz UV periodicamente ao longo do processo para garantir que não estivesse removendo acidentalmente nenhum tecido mole que você não consegue ver a olho nu.”

Detalhes sem precedentes neste fóssil de Archaeopteryx

O resultado final é um exemplar que expõe detalhes finíssimos como nunca se viu em fósseis de Archaeopteryx.

“Temos sorte de este exemplar ser extremamente bem preservado, mas também conseguimos ver características que provavelmente estavam preservadas em outros exemplares e que não sobreviveram a processos de preparação mais grosseiros no passado”, afirmou O’Connor.

“Ter a preparação deste exemplar feita por cientistas cujo objetivo era preservar o máximo possível de tecido e osso fez uma enorme diferença.”

Por que isso tudo importa?

O novo fóssil ajudou a esclarecer dúvidas relacionadas a várias partes da anatomia do Archaeopteryx - crânio, mãos, pés e asas.

“Os ossos no céu da boca nos ajudam a entender a evolução de algo chamado cinesia craniana - uma característica nas aves modernas que permite que o bico se mova independentemente da caixa craniana”, explicou O’Connor.

Ela acrescentou que, embora isso possa não parecer empolgante para a maioria das pessoas, para quem estuda a evolução das aves esse ponto é importante.

Há a hipótese de que crânios especializados para diferentes nichos ecológicos tenham contribuído para que as aves se diversificassem até as mais de 11.000 espécies existentes hoje.

Além disso, tecidos moles preservados nas mãos e nos pés indicam que esse animal se deslocava no solo e possivelmente até escalava árvores.

Como o Archaeopteryx decolou

Um dos temas mais discutidos na paleontologia é de que maneira o voo surgiu entre os dinossauros.

O Archaeopteryx não foi o primeiro dinossauro com penas, nem o primeiro a apresentar estruturas semelhantes a asas, mas pode ter sido o mais antigo a realmente voar.

“Acreditamos que ele seja o dinossauro mais antigo conhecido que foi capaz de usar suas penas para voar”, disse O’Connor, destacando esse ponto como seu achado favorito no estudo.

A chave para a capacidade aérea pode estar em um conjunto de penas do braço superior chamado de tertiais. O Archaeopteryx tinha um osso do braço superior incomumente longo, o que poderia criar um vão problemático na superfície da asa - algo desfavorável ao voo.

“Se o ar passa por esse vão, isso atrapalha a sustentação que você está gerando, e você não consegue voar”, explicou O’Connor.

Diferenças em aves modernas

Nas aves atuais, a evolução levou a ossos do braço superior mais curtos e a penas tertiais especializadas que fecham esse espaço.

De forma notável, o exemplar de Chicago de Archaeopteryx mostra que ele também possuía penas tertiais longas - algo que não havia sido observado em seus parentes dinossauros não voadores.

“Nosso exemplar é o primeiro Archaeopteryx que foi preservado e preparado de modo que possamos ver suas longas penas tertiais”, observou ela.

Como essas penas não aparecem em dinossauros não aviários próximos, isso sugere que esses animais não conseguiam voar.

“Isso nos diz… que o Archaeopteryx conseguia”, acrescentou O’Connor. “Isso também reforça evidências que sugerem que os dinossauros evoluíram o voo mais de uma vez - o que eu acho super empolgante.”

Ainda há muito a descobrir, 160 anos depois

O Chicago Archaeopteryx já permitiu responder perguntas antigas da ciência. Ainda assim, este trabalho marca apenas o começo.

“Estamos aprendendo algo empolgante e novo em praticamente cada parte do corpo que temos preservada. E este artigo é, na verdade, apenas a ponta do iceberg”, comentou O’Connor.

Depois de 160 anos, fica evidente que o Archaeopteryx ainda tem muito a ensinar. Graças ao cuidado no preparo e às ferramentas usadas neste fóssil, conseguimos enxergá-lo de maneiras que gerações anteriores de cientistas só poderiam imaginar.

O estudo completo foi publicado na revista Nature.