Um clado de répteis marinhos durófagos distribuídos globalmente suporta a rápida recuperação dos ecossistemas pelágicos após o Permo

Sep 18, 2023

Biologia das Comunicações volume 5, Número do artigo: 1242 (2022) Citar este artigo

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A recuperação dos ecossistemas marinhos após a extinção em massa do Permo-Triássico (PTME) tem sido extensivamente estudada no mar raso, mas pouco se sabe sobre a natureza deste processo nos ecossistemas pelágicos. Omphalosauridae, um clado enigmático de répteis marinhos durofagos de águas abertas, desempenhou potencialmente um papel importante na recuperação, mas seus fósseis fragmentados e posição filogenética incerta dificultaram nossa compreensão de seu papel no processo. Aqui relatamos o grande Sclerocormus ictiossauriforme basal do Triássico Inferior da China que demonstra claramente uma afinidade onfalossaurídica, permitindo a sinonímia do Nasorostra recentemente erguido com Omphalosauridae. O crânio também revela a anatomia do aparelho de alimentação único dos onfalossaurídeos, provavelmente uma adaptação para se alimentar de invertebrados pelágicos de casca dura, especialmente amonóides. A análise morfofuncional das mandíbulas mostra que os onfalossaurídeos ocupam o morfoespaço das tartarugas marinhas. Nossa descoberta acrescenta outra evidência para uma radiação explosiva de répteis marinhos no oceano no Triássico Inferior e a rápida recuperação de ecossistemas pelágicos após o PTME.

A recuperação do ecossistema marinho após a extinção em massa do Permo-Triássico (PTME), a extinção mais severa da história da Terra, tem sido tradicionalmente considerada como retardada e gradual1,2. No entanto, esta visão foi desafiada por um número crescente de descobertas recentes sugerindo a rápida emergência e evolução dos répteis marinhos mesozóicos após o PTME3,4,5,6,7,8. Os répteis marinhos atingiram alta diversidade taxonômica e ecomorfológica já no final do Triássico Inferior, e incluíam predadores generalistas9, piscívoros10, formas especializadas usando detecção não visual de presas11, comedores de estocada6 e durófagos12. Durofagia evoluiu independentemente em vários clados de répteis marinhos do Triássico, incluindo ictiossauriformes (os recentemente erigidos nasorostrans e vários grupos de ictiopterígios)13,14, placodontes15 e talatossauros16, mas esses ecomorfos durófagos foram principalmente limitados a ambientes de águas rasas e provavelmente alimentados com abundante, invertebrados sésseis e bentônicos de casca dura. De fato, nossa compreensão da recuperação do ecossistema após o PTME é, em geral, fortemente enviesada para dados de ambientes de águas rasas17 e relativamente pouco se sabe sobre a natureza da recuperação em ecossistemas de águas abertas3.

Ammonoids, um grupo agora extinto de cefalópodes marinhos abertos, teve uma história ecológica e evolutiva bem-sucedida por mais de 300 milhões de anos durante o Paleozóico e o Mesozóico, mas sua evolução experimentou um gargalo severo, com apenas três gêneros sobrevivendo ao PTME18. Imediatamente após a extinção em massa, no entanto, os amonóides se diversificaram explosivamente nos primeiros milhões de anos e continuaram a desempenhar um papel ecológico significativo no resto do Mesozóico devido à sua abundância, ampla distribuição e altas taxas evolutivas18. Apesar de sua alta abundância nos ecossistemas marinhos mesozóicos, pouco se sabe sobre a predação de amonóides19. Enquanto tubarões, mosassauros e cefalópodes foram hipotetizados como os principais grupos que se alimentavam de amonóides nos oceanos Jurássico e Cretáceo, as informações sobre predadores em amonóides do Triássico são escassas19.

Omphalosauridae, compreendendo várias espécies do gênero Omphalosaurus, é um grupo enigmático de répteis marinhos durófagos conhecidos até então dos sedimentos pelágicos do Triássico Inferior-Médio do oeste da América do Norte20,21, Svalbard22 e dos Alpes da Baviera23. Há uma exceção em que um único fragmento de mandíbula foi encontrado nos carbonatos marinhos rasos do Triássico Médio no sul da Polônia, mas essa ocorrência é provavelmente uma carcaça perdida24. Os onfalossaurídeos são caracterizados pela presença de dentição durófaga disposta em baterias dentárias únicas tanto na mandíbula superior quanto na inferior, nas quais os dentes funcionais sofreram desgaste dentário extremo, levando à perda quase completa dos dentes antes da queda23. Embora os onfalossaurídeos tenham sido relatados pela primeira vez há mais de um século20, eles são representados no registro fóssil principalmente por fragmentos de mandíbula e apenas alguns espécimes preservando restos cranianos e pós-cranianos parciais foram descobertos até o momento20,23. Como consequência, a afinidade taxonômica dos onfalossaurídeos permaneceu indefinida, com vários grupos de répteis mesozóicos, incluindo rincossauros, placodontes e ictiossauros, propostos como seus parentes mais próximos20,21,23. A natureza incompleta do material fóssil de onfalossaurídeos, bem como algumas diferenças anatômicas marcantes entre eles e outros grupos de répteis mesozóicos, dificultaram sua colocação inequívoca em um contexto filogenético e seu papel na recuperação do ecossistema pelágico após o PTME.