Pesquisadores publicaram na revista Nature um estudo que mostra que os primeiros tetrápodes tinham pescoço surpreendentemente rígido. A separação entre crânio e ombros, ocorrida há cerca de 380 milhões de anos no Período Devoniano, não veio acompanhada de maior liberdade para mover a cabeça.
A análise, liderada por Dana Korneisel, pós-doutoranda da Universidade de Uppsala, na Suécia, e com participação de cientistas da Universidade Carleton, da Universidade de Ottawa, da Universidade Estadual da Pensilvânia e da Universidade de Washington, usou o esturjão-do-lago (Acipenser fulvescens) como modelo vivo. O peixe atual mantém uma coluna vertebral dominada pela notocorda, estrutura de tecido mole semelhante à dos vertebrados antigos. Os resultados estimam que a maioria dos tetrápodes-tronco conseguia flexionar a cabeça lateralmente menos de 6° e elevá-la menos de 3°, sem capacidade de rotação.
Pescoços de tetrápodes do Devoniano tinham mobilidade limitada
Em peixes, a cintura escapular se conecta diretamente ao crânio. Nos tetrápodes iniciais, essa ligação se rompeu e surgiu uma região de vértebras cervicais. Por décadas, paleontólogos interpretaram a mudança como evidência de maior mobilidade da cabeça, útil para explorar ambientes rasos ou fora d’água. O modelo biomecânico contradiz essa hipótese. As estimativas se baseiam em testes de rigidez da notocorda de esturjões atuais, aplicados às medidas de fósseis.
Eusthenopteron foordi, um peixe tetrapodomorfo, apresentava flexão lateral estimada em 8,5°. Tiktaalik roseae, fóssil de cerca de 375 milhões de anos encontrado na Ilha Ellesmere, no Canadá, tinha cerca de 5,5° de flexão lateral e 2,25° de elevação dorsal. Acanthostega gunnari, Greererpeton e Trimerorhachis ficavam abaixo de 3° de flexão lateral e 1,5° de extensão. Whatcheeria deltae, com pescoço mais longo (cerca de 89% do comprimento do crânio), alcançava até 32° lateralmente e 12° de extensão.
Esturjão atual permitiu estimar movimentos que os fósseis não revelam
A coluna dos primeiros tetrápodes era dominada pela notocorda, uma haste flexível de tecido mole que raramente se preserva. Vértebras pequenas se organizavam ao redor dela. Sem analogia moderna, era difícil calcular a amplitude real de movimento. Os pesquisadores dissecaram colunas de esturjões, testaram a rigidez em máquina universal e aplicaram os valores de material aos fósseis. Korneisel afirmou que, mesmo durante as dissecções, o tecido não parecia extremamente rígido, mas os cálculos mostraram mobilidade muito baixa.
As estimativas consideram apenas a coluna. Músculos, pele e ossos dérmicos presentes em muitos desses animais reduziriam ainda mais a mobilidade. A elevação da cabeça não superava a de peixes atuais e, em alguns casos, era menor. A rotação da cabeça, como a que humanos fazem ao negar com a cabeça, não era viável em nenhum dos táxons modelados.
Separação entre cabeça e ombros precedeu a flexibilidade do pescoço
A separação anatômica entre crânio e cintura dos ombros ocorreu entre os ancestrais comuns de Tiktaalik e Acanthostega, depois de Eusthenopteron. O modelo não detectou aumento correspondente de mobilidade. A flexão de Eusthenopteron e Tiktaalik superava a de Acanthostega e Greererpeton em duas a três vezes, apesar de comprimentos de pescoço comparáveis. A mudança anatômica, portanto, não teve como motor funcional a liberdade de movimento da cabeça.
Tom Stewart, professor assistente de Biologia da Universidade Estadual da Pensilvânia e coautor, destacou que o Período Devoniano, entre aproximadamente 419 e 359 milhões de anos atrás, viu a formação das primeiras florestas e reorganizações ambientais profundas. Muitas alterações no esqueleto daquela época permanecem no corpo humano. A hipótese alternativa associa a separação a demandas dos membros anteriores, que passaram a ter papel maior na locomoção e no apoio do corpo em substrato. O pescoço teria surgido como consequência dessa reorganização, não como adaptação imediata para olhar ao redor.
Mobilidade maior do pescoço veio depois na história dos vertebrados
Korneisel ressaltou que os tetrápodes acabaram ganhando maior mobilidade no pescoço ao longo da evolução. Os resultados empurram essa aquisição para mais tarde e para grupos mais próximos da coroa dos tetrápodes. A vantagem existiu, mas não estava disponível para esses animais iniciais por limitações anatômicas. O estudo distingue duas etapas: primeiro a separação física entre cabeça e ombros; depois, em linhagens posteriores, o alongamento e a articulação mais móvel do pescoço.
Os pesquisadores também coletaram dados de toda a coluna do esturjão, não só da região anterior. Isso permite estimar mobilidade em outras partes do corpo de tetrápodes antigos ou em outros grupos extintos, desde que haja reconstrução esquelética adequada. A notocorda, comum no registro fóssil, é rara hoje, o que torna o esturjão uma ponte útil entre ossos preservados e movimentos possíveis.
Fósseis de Tiktaalik e Acanthostega ilustram a transição
Tiktaalik, descrito em 2006, combina traços de peixe e de tetrápode e ajuda a reconstruir etapas intermediárias, como a passagem de alimentação por sucção para mordida e de natação para apoio no fundo. Acanthostega, do Devoniano Superior da Groenlândia, mostra membros com dedos, mas ainda fortemente ligado à água. Em ambos, a separação cabeça-ombros já existia, mas o modelo indica pescoço rígido. O trabalho não elimina o papel posterior do pescoço na movimentação da cabeça em animais mais recentes. Ele altera a sequência: a estrutura anatômica apareceu antes da função de virar a cabeça com liberdade.
O registro fóssil do Devoniano não mostra uma passagem simples de peixe a animal terrestre. Vertebrados intermediários combinavam traços aquáticos com adaptações associadas aos membros. A nova interpretação reforça que o pescoço podia existir mesmo com movimentos muito limitados da cabeça, ligado principalmente às mudanças nos membros dianteiros.
