A ORIGEM DAS PENAS DAS AVES

Com a base teórica dos textos anteriores vamos começar a entender hoje como se deu a origem e a evolução das penas. Lembrando a todos: “Evolução significa descendência com modificação, e por vezes diversificação”. Como agora nossos textos tomarão uma maior complexidade, dividiremos alguns tópicos básicos para que sua leitura não fique maçante.

O que são as penas?

Assim como as escamas dos répteis e os pelos dos mamíferos, as penas tem origem epidérmica e constituem o revestimento externo do corpo das aves. As penas são apêndices tegumentários e assim como cabelos, unhas e escamas são formadas por células tegumentárias produtoras de queratina. As penas e as escamas possuem um desenvolvimento muito similar (o que caracteriza a origem das penas em antigas escamas de grupos de animais já extintos) e ambas são formadas pela interação entre epiderme e mesênquima, apresentando um conjunto de inovações morfológicas e bioquímicas na natureza.

O desenvolvimento das penas e sua origem:

Com o surgimento de novas evidências e áreas de conhecimento, antigas hipóteses sobre a origem das penas das aves vêm sido questionadas. Anteriormente pensava-se que as penas haveriam surgido exclusivamente para o voo (Prum & Brush 2004).

Segundo Prum (1999) e Chuong e colaboradores (2000), o desenvolvimento de uma pena inicia-se com um folículo epidérmico cilíndrico. A organização cilíndrica ou tubular do folículo define o desenvolvimento e as características morfológicas das penas.

É importante entender o desenvolvimento das penas. No início elas se desenvolvem de maneira tubular. Isso permite que cresçam para fora da pele, sem que precisem aumentar de tamanho (Prum 2005). Por isso elas se espalham pelo corpo do animal. Esse tipo de desenvolvimento produz muitos eixos, nos quais diversos padrões morfológicos podem ser organizados. Esse tipo de desenvolvimento foi o que proporcionou a evolução das penas modernas, as quais possuem estruturas complexas. Quando os folículos e a estrutura primitiva da pena já estão desenvolvidos, as camadas internas diferenciam-se em estruturas rígidas como as barbas. Se parássemos aqui, teríamos uma pluma primitiva muito similar as encontradas em alguns fósseis, porém continuaremos. Com a progressão de movimentos em “forma de hélice” das barbas, a raque surge, temos assim então, uma pena moderna.

Como falamos aqui de animais extintos, vou te pedir que use um pouco sua imaginação junto comigo:

Imaginem o período Jurássico, mais especificamente a 125 milhões de anos atrás. Estação reprodutiva de um grupo de maniraptores. As fêmeas, com coloração parda uniforme, selecionam machos com ornamentação diferenciada, talvez até com cores vistosas. Os machos com as ornamentações mais exuberantes são então escolhidos para a cópula e suas características genéticas são transferidas para as próximas gerações, na reprodução. Essas estruturas ornamentais podem ter evoluído com o passar das gerações em milhões de anos, assemelhando-se estruturalmente ao que poderíamos chamar de protopenas. Nesse caso as fêmeas selecionaram os machos com essas estruturas porque elas conferiam a eles uma maior capacidade de adaptação ao ambiente, propiciando não somente a conquista da fêmea, mas evidentemente, maiores condições de sobrevivência o que também pode ser traduzido para um controle mais efetivo da temperatura corporal e um maior sucesso reprodutivo, consequentemente.

A pressão do meio pode ter propiciado a origem das penas, pois existem evidências que somente a seleção sexual não poderia ter forçado o surgimento de penas maiores e mais complexas. Como estudado por Darwin em 1871 e Tori e colaboradores em 2008, observando casos atuais, observaram que caracteres sexuais, por vezes ocorrem apenas nos machos , encontrando-se ausentes ou menos aparentes nas fêmeas.

Sendo assim a pressão do meio, em conjunto com a seleção sexual pode ter propiciado a origem das penas (Favretto 2009).

Fucheng Zhang & Zhonghe Zhou, da Academia Chinesa de Ciências, em publicação na revista Science de dezembro de 2000, citam estruturas semelhantes a “fibras” em Beipiaosaurus, Sinosauropteryx e Sinornithosaurus. Similaridades foram encontradas entre os apêndices integumentares do arcossauro Longisquama em fósseis do Período Triássico tardio, e as penas das aves modernas. Temos também o fóssil do Protopteyx que carrega características de transição entre as escamas dos répteis e as penas das aves, contribuindo com evidências para a origem das penas em escamas reptilianas alongadas.

As penas modernas provavelmente evoluíram através dos seguintes estágios:

(1) alongamento das escamas (2) aparecimento de um veio central (3) diferenciação de ramificações em barbas (4) aparecimento de bárbulas e barbicelas

Segundo as evidências fósseis a evolução da pena aconteceu nos seguintes passos: Alibardi (2007)

(1) Escama reptiliana (2) Escama reptiliana alongada (3). Escama alongada com ramificações (4) Protopena (5) Pena

As penas demoraram milhões de anos para alcançar o atual estágio de complexidade encontrado nas aves modernas. Logo você encontrará no Projeto Aves Brasileiras, nessa série de textos sobre evolução das aves, abordando cada vez mais a fundo a evolução desses seres em tópicos como a origem do voo, os principais ancestrais, mostrando a todos o atual conhecimento científico sobre a origem desses seres que tanto nos fascinam.