Descoberta de fósseis de plantas antigas em Washington aponta para mistério paleobotânico

LAWRENCE – Uma nova descrição de dois espécimes de plantas fósseis antigas bem preservadas no estado de Washington está levando os paleobotânicos a repensar como as plantas podem ter sido dispersas durante o Cretáceo Superior, entre 66 milhões e 100 milhões de anos atrás.

Pesquisa Publicados em New Phytologist detalha dois frutos alados fósseis do gênero Ceratopetalum – anteriormente considerado limitado em alcance ao Hemisfério Sul durante o Cretáceo. No entanto, esses novos fósseis foram encontrados na Ilha Sucia, no estado de Washington. A descoberta surpreendente está fazendo com que os paleobotânicos reconsiderem o quão extenso seu alcance pode realmente ter sido e como isso pode ter ocorrido.

“Neste artigo, estávamos analisando duas frutas fósseis que atribuímos ao gênero Ceratopetalum, que pertence à família de plantas com flores Cunoniaceae”, disse a principal autora Keana Tang, estudante de doutorado em ecologia e biologia evolutiva na Universidade de Kansas e o Instituto de Biodiversidade KU e Museu de História Natural. “Tanto a família Cunoniaceae quanto o gênero Ceratopetalum ainda têm membros vivos hoje. O interessante é que o gênero Ceratopetalum agora só é encontrado na Austrália. Bem, toda a família está restrita ao Hemisfério Sul – então é estranho encontrar esse fóssil aqui no Hemisfério Norte. Pensamos: ‘Uau, como isso chegou aqui?’”

Tang e seus colaboradores apelidaram a nova espécie fóssil Ceratopetalum suciensis em homenagem à ilha em Washington onde foram descobertas.

Hoje, versões modernas do gênero Ceratopetalum prevalecem nas florestas tropicais úmidas da Austrália, onde desempenham um papel vital para os ecossistemas.

“Você encontrará florestas que são dominadas apenas por essas espécies”, disse Tang.

Mas ela disse que as descobertas são mais significativas porque Ceratopetalum e a família maior Cunoniaceae fazem parte das “Linhagens de Florestas Tropicais Paleo-Antárticas”, ou PARLs – plantas que se acredita terem se originado na antiga massa de terra Gondwanan antes de se espalhar para o norte. Assim, uma melhor compreensão de como o Ceratopetalum estendeu seu alcance poderia informar melhor os cientistas como um grupo maior de plantas ampliou seu alcance ao longo do tempo geológico.

“Eles têm uma história conjunta onde provavelmente estiveram ao redor da Antártida e se espalharam para o norte à medida que o tempo avançava e as placas tectônicas mudavam, fazendo com que o clima mudasse. À medida que a Antártida está ficando mais fria, essas plantas estão se movendo para a América do Sul, África do Sul e Austrália”, disse Tang. “É interessante porque se espera que todas as Linhagens de Florestas Tropicais Paleo-Antárticas tenham origem no sul. Agora que temos esse registro de uma fruta no Hemisfério Norte, está trazendo novas questões. A família Cunoniaceae era realmente cosmopolita – eles foram encontrados em todos os lugares? Ou foi apenas uma chance de sorte, onde de alguma forma foi transportado para o norte através de uma troca da Antártida para a América do Sul e para a América do Norte?”

De acordo com o conselheiro e coautor de Tang na KU, Brian Atkinson, professor assistente de ecologia e biologia evolutiva e curador da Divisão de Paleobotânica do Instituto de Biodiversidade, as descobertas destacam novas possibilidades para uma troca biótica entre a América do Norte e América do Sul-Antártica que pode ter ocorreu durante o Cretáceo Superior.

“De certa forma, é como encontrar um pinguim na América do Norte”, disse ele.

Os fósseis de Ceratopetalum suciensis foram coletados na Ilha de Sucia pelos caçadores de fósseis David Starr e Jim Goedert, depois digitalizados por Micro-CT na Universidade de Michigan pela coautora Selena Smith. Então, para classificá-los com a máxima precisão, Tang os analisou camada por camada usando um processo meticuloso chamado técnica de peeling de acetato de celulose.

“Comecei a descascar a pedra”, disse ela. “Essencialmente, o que está acontecendo é que você pega a face da rocha e há uma série de etapas em que você polia a face do fóssil e o mergulha em ácido clorídrico a 5% por alguns segundos. É muito seguro – você pode até mesmo mergulhar as mãos no ácido e ainda terá as pontas dos dedos. Então, você a mergulha no ácido por alguns segundos e depois lava a pedra com água. Então você lava com acetona e obtém essa folha de plástico. Essa é a folha de acetato de celulose. Em seguida, você pulveriza a face do fóssil com acetona novamente e, em seguida, coloca a folha – e todo esse processo fornece uma seção muito, muito fina da rocha, alguns micrômetros. Mas é bom porque você pode percorrer todo o fóssil e pegar diferentes estruturas escondidas na matriz rochosa que você pode perder em uma varredura de Micro-CT.”

Por meio desses processos, Tang conseguiu colocar os fósseis no gênero Ceratopetalum e levantar novas questões sobre como as plantas se espalharam milhões de anos atrás. Além disso, a pesquisa sugere que o Noroeste do Pacífico, onde Ceratopetalum suciensis foi descoberto, é uma região promissora para futuros trabalhos de paleobotânicos.

“Há tanta coisa para investigar, especialmente na costa ocidental da América do Norte”, disse Tang. “Eu entendo que não há muitas pessoas lá fazendo esse tipo de trabalho. É relativamente pouco estudado. Acho que muito do mundo paleobotânico está situado ao longo da costa leste ou no interior ocidental”.

O artigo na New Phytologist representa a primeira autoria de Tang em um estudo em uma revista revisada por pares e sua primeira vez como autora principal. Ela cresceu nos subúrbios ao norte de Los Angeles e veio para KU depois de conhecer Atkinson e aprender sobre seu trabalho quando era estagiária no Museu de História Natural de Los Angeles.

Assim que Tang conseguir seu doutorado, sua ambição é continuar fazendo descobertas como pesquisadora.

“Eu gostaria de trabalhar em um cenário de museu”, disse ela.

Foto: Rocha exposta mostrando a visão de cima para baixo do fruto com um nectário anular, uma asa inteira, uma asa parcial e três asas desgastadas (setas). Credit Tang, et al.

Foto: A autora principal Keana Tang, estudante de doutorado em ecologia e biologia evolutiva na Universidade do Kansas e no Instituto de Biodiversidade KU e Museu de História Natural. Crédito: Keana Tang.