Entrevista com Roberta Veronese: uso da tomografia computadorizada no estudo de fósseis de preguiças extintas

Conversamos com a pesquisadora Roberta Veronese, aluna de pós-graduação do Museu Nacional/UFRJ (maior instituição científica do Brasil e maior museu de história natural e antropologia da América Latina), sobre seu estudo com fósseis de preguiças extintas. Por meio de tomografias dos crânios destes animais foi possível a obtenção secundária de modelos encefálicos em 3D que permitiram a caracterização dos hábitos de vida destes exemplares extintos. É realmente fascinante como os avanços na área de tecnologia da informação e imagem radiológica podem ajudar o homem a entender melhor o passado.

Q1- Qual a sua formação e o que a levou a se interessar por esse tema: análise de fósseis de crânios de preguiças?

Sou bióloga e desde a graduação trabalho com paleontologia de vertebrados. Já durante a iniciação científica desenvolvíamos no laboratório de Paleontologia do Museu Nacional (MN) trabalhos com paleoneurologia. O meu projeto, especificamente, foi com gavialídeo fóssil, descrição de seios nasais, também com o uso da tomografia e reconstituição 3D.

Durante a especialização (em geologia) trabalhei com mamíferos, mas com outro foco. Por isso no mestrado eu escolhi trabalhar um pouco com as duas áreas: paleoneurologia e mamíferos.

Levantamos todos os crânios fósseis de mamíferos na coleção de paleovertebrados do MN e tínhamos alguns crânios de preguiças terrícolas. Eu e meus orientadores concluímos que existiam questões interessantes no que diz respeito à evolução das preguiças, pois são animais que mudaram completamente seu hábito de vida, no que se refere à alimentação e postura (de terrícolas de pé a arborícolas, “de cabeça para baixo”). Uma mudança maior que simplesmente o tamanho. Por isso escolhemos esse grupo.

Q2- Explique como a tomografia computadorizada (TC) dos exemplares estudados ajuda no entendimento do encéfalo destes animais.

Fósseis são exceções. Apesar de encontrarmos muitos exemplares de animais do passado acreditamos que sua representatividade é mínima em termos da biodiversidade do que deveria existir no passado. Para um fóssil se formar é necessário um conjunto de fatores que não estão sempre presentes na morte dos animais. Por isso o fóssil é um material raro.

No passado para se estudar determinadas estruturas de animais, especialmente crânio, era necessário a destruição do fóssil. No geral eram seccionados (temos um exemplar no estudo que passou por isso) ao meio para poder observar e moldar como seriam as estruturas internas. Com o advento das técnicas de RX e TC foi possível observar essas estruturas sem a destruição desse material raro.

Com novas tecnologias de reconstrução digital 3D foi possível usar os cortes de TC para reconstituir estruturas internas a partir das marcas deixadas nos ossos.

Neste trabalho usamos as marcas deixadas no endocrânio para reconstrução dos encéfalos destes animais. Por meio da mesma técnica com animais recentes obtivemos uma base comparativa segura para entender a morfologia e como essa se reflete em determinados hábitos de vida.

Q3- Os fósseis estudados datam de que época? Qual era a proporção destes animais e hábitos gerais que os diferenciavam das preguiças atuais?

Esses animais pertencem a Megafauna e são do final do Pleistoceno (1,8 milhão e 11 mil anos).

Eles variavam bastante em tamanho , sendo que o maior (Eremotherium , presente nesse trabalho) chegava a 5 toneladas e a menor forma pesava cerca de 50 kg, como um grande cão (Nothrotherium) . No geral as formas eram terrícolas. Entretanto os últimos estudos em termos de anatomia de dentes, biomecânica de mandíbula/ossos longos, comprovaram que seus hábitos eram muito variados. Temos formas arborícolas (ou semi) no caso do animal presente nesse estudo, o Nothrotherium maquinense, terrícolas pastadoras, terrícolas ramoneadoras e até animais aquáticos (Thalassocnus).

Q4- O cerebelo parece ter sido um dos órgãos principais a ter sofrido modificações evolutivas. Quais modificações puderam ser observadas e qual a implicação destas mudanças para os animais?

A evolução não é algo linear, então o que se observou não foram preguiças extintas num grau de desenvolvimento menor quanto às atuais. O que se pôde observar foram diferenças na morfologia que permitiu inferir hábitos nas formas extintas. As principais modificações observadas foram relacionadas à divisão de estruturas, estando mais ou menos visíveis, e tamanho relativo.

O cerebelo é uma estrutura que está relacionada ao controle motor fino. O grau de desenvolvimento dessa estrutura mostra o quanto esse controle motor é mais ou menos aprimorado. De maneira surpreendente observamos que em alguns animais extintos, o cerebelo era mais desenvolvido que nas formas atuais. Assim, quando uni estudos prévios de determinadas famílias pude corroborar algumas previsões. Por exemplo, alguns trabalhos apontam que as preguiças da família Mylodontidae seriam escavadoras. Neste trabalho foi observado maiores proporções relativas de cerebelo para os exemplares dessa família, algo que também foi visto em Tatus recentes (avaliados também nesse trabalho). Logo corroborei este hábito escavador para esta família.

Alguns aspectos da morfologia do cerebelo de Glossotherium robustum são compatíveis com características de processos auditivos de morcegos, algo que concorda com um trabalho sobre possíveis capacidades auditivas deste animal (capacidade de ouvir sons de baixa frequência).

Q5- Em relação ao cérebro e bulbos olfatórios houve modificações evolutivas nos grupos estudados?

Apesar de a variação morfométrica do encéfalo e suas estruturas estarem ligadas a uma tendência isométrica de tamanho, foi possível captar diferenças com relação ao tamanho relativo do encéfalo. Medi o que se denomina por grau de encefalização, que é justamente o quanto o encéfalo do animal é maior, menor ou igual ao esperado para seu peso. Seria o tamanho relativo.

Um dos gêneros atuais, o que seria uma forma mais derivada na filogenia, Choloepus, de fato apresenta EQ maior que a forma, teoricamente, mais basal. Quase todas as formas fósseis se mostram similares à esta (mais basal) em termos de desenvolvimento. Entretanto, novamente nos surpreendemos com o fato de Nothrotherium, uma forma extinta, ter um grau de encefalização maior que todas as outras, inclusive as atuais. Isso quer dizer que este animal estava bem mais adaptado, teria um grau de “inteligência” maior que os demais observados.

Tanto as formas fósseis quanto as atuais demonstraram proporções similares de bulbo olfatório, o que levou a crer que as necessidades olfativas não mudaram tanto. Os estudos estatísticos observaram uma tendência não necessariamente evolutiva, mas de hábitos, de modo que os animais se agruparam conforme seus hábitos conhecidos ou inferidos. O mesmo foi observado no estudo da morfologia.

Novamente pequenas mudanças morfológicas nas estruturas do cérebro olfativo fizeram diferença no que diz respeito aos hábitos já conhecidos para alguns animais. Por exemplo, lobos piriformes maiores e mais destacados no gênero atual Choloepus são compatíveis com o fato do animal ser reconhecidamente noturno e seus hábitos sociais. Isto permitiu inferir comportamento similar para os milodontídeos.

Q6- E para o futuro? Qual será seu próximo estudo?

Algo que gostaria de ter feito neste estudo foi a análise da orelha interna e seios nasais e paranasais. O prazo de dois anos foi curto para tal, então o próximo passo é a análise dessas estruturas.

Além disso, o estudo morfométrico só usou medidas lineares simples. Se fizermos um estudo com outros pontos da morfologia poderei observar tendências evolutivas nas formas que escapam à tendência isométrica de tamanho, aqui observada. Para isso, além de fazer outras medidas em novos pontos, teria que incluir mais animais tomografados à análise. A dificuldade está em conseguir mais crânios fósseis do grupo para um estudo estatístico mais robusto.