Cientistas da Universidade de Stanford descobriram um padrãosurpreendente de como a vida ressurge do cataclismo. Pesquisa publicada nesta quarta-feira, 6, na revista Proceedings of the Royal Society B mostra as regras usuais de mudança de evolução do tamanho do corpo não apenas durante a extinção em massa, mas também durante a recuperação subsequente.

Desde a década de 1980, os bia³logos evolucionistas tem debatido se as extinções em massa e as recuperações que as seguem intensificam os critanãrios de seleção dos tempos normais - ou mudam fundamentalmente o conjunto de caracteri­sticas que marcam grupos de espanãcies para destruição. O novo estudo encontra evidaªncias para o último em uma análise abrangente de fa³sseis marinhos da maior parte do último meio bilha£o de anos.

Se e como a dina¢mica evolutiva muda na esteira da aniquilação global tem "profundas implicações não apenas para a compreensão das origens da biosfera moderna, mas também para prever as consequaªncias da atual crise da biodiversidade", escrevem os autores.

"Em última análise, queremos ser capazes de olhar para o registro fa³ssil e usa¡-lo para prever o que vai se extinguir e, mais importante, o que volta", disse o autor principal Pedro Monarrez, pa³s-doutorado na Escola de Energia e Terra de Stanford. Ciências Ambientais (Stanford Earth). "Quando olhamos de perto para 485 milhões de anos de extinções e recuperações nos oceanos do mundo, parece haver um padrãono que volta com base no tamanho do corpo em alguns grupos."

O estudo baseia-se em pesquisas recentes de Stanford que analisaram o tamanho do corpo e o risco de extinção entre animais marinhos em grupos conhecidos como gêneros, umníveltaxona´mico acima das espanãcies. Esse estudo descobriu que gêneros de corpos menores, em média, são tão ou mais propensos a se extinguir do que seus parentes maiores.

O novo estudo descobriu que esse padrãoéverdadeiro em 10 classes de animais marinhos por longos períodos entre as extinções em massa. Mas as extinções em massa abalam as regras de maneiras imprevisa­veis, com os riscos de extinção se tornando ainda maiores para gêneros menores em algumas classes, e gêneros maiores perdendo em outras.

Os resultados mostram que gêneros menores em uma classe conhecida como crina³ides - a s vezes chamados de la­rios do mar ou dinheiro das fadas - eram substancialmente mais propensos a serem eliminados durante eventos de extinção em massa . Em contraste, nenhuma diferença de tamanho detecta¡vel entre vitimas e sobreviventes apareceu durante os intervalos de "fundo". Entre os trilobitas, um grupo diverso relacionado distantemente aos caranguejos-ferradura modernos, as chances de extinção diminua­ram ligeiramente com o tamanho do corpo durante os intervalos de fundo - mas aumentaram cerca de oito vezes a cada duplicação do comprimento do corpo durante a extinção em massa.

Quando olharam além dos gêneros marinhos que morreram para considerar aqueles que foram os primeiros de sua espanãcie, os autores encontraram uma mudança ainda mais drama¡tica nos padraµes de tamanho do corpo antes e depois das extinções. Durante os tempos de fundo, os gêneros recanãm-evolua­dos tendem a ser ligeiramente maiores do que aqueles que vieram antes. Durante a recuperação da extinção em massa, o padrãomuda e se torna mais comum para os originadores na maioria das classes serem minaºsculos em comparação com as espanãcies remanescentes que sobreviveram ao cataclismo.

Gaªneros de gastra³podes, incluindo caramujos marinhos, estãoentre algumas exceções ao padrãode reconstrução menor. Os gêneros de gastra³podes que se originaram durante os intervalos de recuperação tendem a ser maiores do que os sobreviventes da cata¡strofe anterior. Quase em toda a linha, os autores escrevem, "a seletividade no tamanho do corpo émais pronunciada, independentemente da direção, durante eventos de extinção em massa e seus intervalos de recuperação do que durante os tempos de fundo."

Pense nisso como a versão da biosfera de escolher iniciantes e aquecedores de bancada com base na altura e no peso, mais do que na habilidade depois de perder uma grande partida. Pode muito bem haver uma lógica neste plano de jogo no arco da evolução. "Nosso pra³ximo desafio éidentificar as razões pelas quais tantos originadores após a extinção em massa são pequenos", disse o autor saªnior Jonathan Payne, o professor Dorrell William Kirby da Stanford Earth.

Os cientistas ainda não sabem se essas razões podem estar relacionadas a s condições ambientais globais, como baixos na­veis de oxigaªnio ou aumento das temperaturas, ou a fatores relacionados a s interações entre os organismos e seus arredores locais, como a escassez de alimentos ou de predadores. De acordo com Payne, "Identificar as causas desses padraµes pode nos ajudar não apenas a entender como nosso mundo atual veio a existir, mas também a projetar a resposta evolutiva de longo prazo a  atual crise de extinção."

Este éo último de uma sanãrie de artigos do grupo de pesquisa de Payne que aproveita análises estata­sticas e simulações de computador para descobrir a dina¢mica evolutiva em dados de tamanho corporal a partir de registros de fa³sseis marinhos. Em 2015, a equipe recrutou estagia¡rios do ensino manãdio e alunos de graduação para ajudar a calcular o tamanho do corpo e o volume de milhares de gêneros marinhos a partir de fotografias e ilustrações. O conjunto de dados resultante inclua­a a maioria dos gêneros de animais invertebrados fa³sseis conhecidos pela ciência e era pelo menos 10 vezes maior do que qualquer compilação anterior de tamanhos de corpos de animais fa³sseis.

Desde então, o grupo expandiu o conjunto de dados e o pesquisou em busca de padraµes. Entre outros resultados, eles descobriram que o tamanho do corpo maior se tornou um dos maiores determinantes do risco de extinção de animais marinhos pela primeira vez na história da vida na Terra.

Para o novo estudo, Monarrez, Payne e o coautor Noel Heim, da Tufts University, usaram dados do tamanho do corpo de registros fa³sseis marinhos para estimar a probabilidade de extinção e origem em função do tamanho do corpo durante a maior parte dos últimos 485 milhões de anos. Ao emparelhar seus dados de tamanho corporal com registros de ocorraªncia do banco de dados paºblico de Paleobiologia , eles foram capazes de analisar 284.308 ocorraªncias de fa³sseis de animais marinhos pertencentes a 10.203 gêneros. "Este conjunto de dados nos permitiu documentar, em diferentes grupos de animais, como os padraµes evolutivos mudam quando ocorre uma extinção em massa", disse Payne.

Outros paleonta³logos observaram que animais de corpo menor se tornam mais comuns no registro fa³ssil após extinções em massa - muitas vezes chamando-o de "Efeito Lilliput", em homenagem ao reino das pessoas minaºsculas no romance de Jonathan Swift, do século 18, As Viagens de Gulliver.

Os resultados do novo estudo sugerem que a fisiologia animal oferece uma explicação plausa­vel para esse padra£o. Os autores encontraram o padrãocla¡ssico de encolhimento na maioria das classes de animais marinhos com baixos na­veis de atividade e metabolismo mais lento. As espanãcies nesses grupos que evolua­ram pela primeira vez logo após uma extinção em massa tendem a ter corpos menores do que aqueles que se originaram durante os intervalos de fundo. Em contraste, quando novas espanãcies evolua­ram em grupos de animais marinhos mais ativos com metabolismo mais rápido, elas tendiam a ter corpos maiores após a extinção e corpos menores durante os tempos normais.

Os resultados destacam a extinção em massa como um drama em dois atos. "A parte da extinção muda o mundo removendo não apenas muitos organismos ou espanãcies, mas também removendo-os em vários padraµes seletivos. Então, a recuperação não éapenas igual para todos os que sobrevivem. Um novo conjunto de preconceitos entra em o padrãode recuperação ", disse Payne. "a‰ apenas combinando esses dois que vocêpode realmente entender o mundo que temos cinco ou 10 milhões de anos após um evento de extinção."