Repensando a filogenia dos terápsidos por meio de abordagens bayesianas e cladísticas

Um capítulo oculto em nossa árvore genealógica

Os mamíferos, incluindo os humanos, remontam a um grupo de antigos “répteis semelhantes a mamíferos” chamados terápsidos, que vagaram pela Terra muito antes dos dinossauros. No entanto, um trecho crucial de sua história inicial está ausente no registro fóssil, deixando grandes questões sobre quando e como esses animais se diversificaram pela primeira vez. Este estudo revisita esse mistério usando ferramentas estatísticas modernas, mostrando que os terápsidos provavelmente surgiram mais cedo do que sugerem seus fósseis e se ramificaram rapidamente nas principais linhagens que eventualmente levariam aos mamíferos.

Parentes antigos em um registro fóssil fragmentado

Os terápsidos foram os vertebrados terrestres dominantes durante o Permiano, cerca de 300–250 milhões de anos atrás. Eles incluem vários grupos principais, alguns dos quais acabariam por dar origem aos mamíferos verdadeiros. Mas nas rochas que deveriam registrar sua evolução inicial há um intervalo intrigante com muito poucos fósseis, conhecido como Lacuna de Olson. Antes da lacuna, o mundo é preenchido por parentes mais primitivos; depois dela, grupos terápsidos plenamente formados aparecem de repente em muitas partes do mundo. Esse salto abrupto dificultou estabelecer como esses grupos estão relacionados e com que rapidez evoluíram.

Aplicando nova matemática a ossos antigos

A maior parte dos estudos anteriores tentou reconstruir as relações dos terápsidos usando um método tradicional chamado parcimônia, que procura a árvore evolutiva mais simples possível. Os autores deste artigo, em vez disso, construíram um novo conjunto de dados focado em características do crânio de 42 espécies de terápsidos iniciais e seus parentes não‑terápsidos mais próximos, codificando 99 traços anatômicos. Em seguida, aplicaram abordagens bayesianas — métodos probabilísticos que podem modelar explicitamente a incerteza e estimar o tempo de divergência evolutiva — implementadas em dois pacotes de software, MrBayes e RevBayes. Essas análises usaram modelos que combinam idades fósseis com processos de “nascimento‑morte” fossilizados, que descrevem ramificação (especiação), extinção e fossilização ao longo do tempo.

Reorganizando a árvore genealógica dos terápsidos

As árvores bayesianas são mais completamente resolvidas do que os resultados por parcimônia e derrubam algumas suposições antigas. Elas apoiam um grande subgrupo chamado Neotherapsida, no qual os anomodontes — herbívoros — são os parentes mais próximos dos theriodontos, em sua maioria carnívoros. Dentro dos theriodontos, os gorgonopsianos sabre‑dentados emergem como grupo‑irmão do clado que inclui therocefalianos e cinodontes, estes últimos levando eventualmente aos mamíferos. O estudo também encontra evidências de que dois grupos principais, Biarmosuchia e Dinocephalia, formam um único ramo mais amplo, uma relação sugerida em trabalhos descritivos antigos, mas pouco sustentada por análises computacionais anteriores. Várias espécies chinesas famosas da fauna de Dashankou — Raranimus, Biseridens e Sinophoneus — deslocam‑se para novas posições próximas à base da árvore, enfraquecendo alegações anteriores de que algumas delas pertenciam a linhagens bem definidas posteriores.

Preenchendo a lacuna no tempo

Ao combinar anatomia com as idades fósseis e um modelo fossilizado de nascimento‑morte, os autores estimaram quando os principais grupos de terápsidos se separaram uns dos outros. Seus resultados apontam para uma origem da linhagem terápsida no Permiano inferior, antes do início da Lacuna de Olson, mesmo que fósseis claros desse período estejam ausentes. A maioria dos grandes grupos atualmente conhecidos — como Biarmosuchia, Dinocephalia, Anomodontia, Gorgonopsia e Eutheriodontia — parece diversificar‑se rapidamente entre cerca de 281 e 272 milhões de anos atrás, atravessando a própria lacuna. Modelagens adicionais sugerem que houve pulsos de aumento de extinção, incluindo um durante a Lacuna de Olson, mas as taxas de fossilização permaneceram relativamente estáveis. Esse padrão se encaixa em um cenário no qual uma extinção anterior podou linhagens mais antigas enquanto abria espaço ecológico para a diversificação dos terápsidos.

O que isso significa para a ascensão dos mamíferos

Para um não especialista, a mensagem principal é que nossos ancestrais mamíferos não surgiram simplesmente totalmente formados, nem progrediram inteiramente na obscuridade. Em vez disso, este trabalho apoia uma história em dois passos: uma fase inicial pouco registrada em que os terápsidos gradualmente se separaram de ancestrais mais reptilianos, seguida por um rápido surto de diversificação por volta da Lacuna de Olson. As novas análises bayesianas reorganizam os ramos da árvore genealógica dos terápsidos e sugerem que alguns grupos considerados distintos podem, na verdade, formar linhagens mais amplas, e que os cinodontes — os precursores diretos dos mamíferos — provavelmente surgiram dentro de animais de nível therocefaliano. À medida que novos fósseis são descobertos, especialmente em rochas que abrangem a Lacuna de Olson, essa estrutura refinada ajudará os paleontólogos a posicioná‑los com mais precisão e a esclarecer ainda mais como e quando nossos ancestrais distantes deram os primeiros passos rumo aos mamíferos.

Citação: Duhamel, A., Wynd, B., Wright, A.M. et al. Rethinking therapsid phylogeny through Bayesian and cladistic approaches. Sci Rep 16, 13171 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38195-2

Palavras-chave: terápsidos, fósseis do Permiano, filogenia, evolução bayesiana, Lacuna de Olson