Dois predadores, dados como extintos há 325 milhões de anos, reapareceram após emergirem do maior sistema de cavernas do mundo.

Dentro da Mammoth Cave, o maior sistema de grutas conhecido na Terra, investigadores descobriram dois fósseis de tubarões extraordinariamente bem preservados, que nadavam em mares tropicais há 325 milhões de anos, muito antes de os dinossauros aparecerem em terra.

Um oceano antigo por baixo de uma floresta moderna

Hoje, o Parque Nacional de Mammoth Cave é uma vasta e tranquila área de floresta e relevo cársico, mais conhecida por estalactites e peixes cegos de gruta do que por monstros marinhos. No entanto, durante o período Carbonífero, esta região da América do Norte estava submersa sob um oceano tropical quente e pouco profundo, repleto de vida marinha.

Nesse mar desaparecido, patrulhavam dois predadores temíveis: Troglocladodus trimblei e Glikmanius careforum. Estes animais pertenciam a um grupo chamado ctenacantos, parentes distantes dos tubarões modernos, equipados com dentes especializados e espinhas nas barbatanas dorsais.

Durante 325 milhões de anos, os restos destes predadores ficaram selados em calcário, à espera de uma fratura na rocha - e na paciência humana.

Os fósseis agora descritos foram encontrados por paleontólogos norte-americanos que conduziam um levantamento de longo prazo dos recursos fósseis em parques nacionais dos EUA. A Mammoth Cave, com mais de 680 quilómetros de galerias cartografadas, tornou-se um tesouro não só de geologia, mas também de biologia de tempos profundos.

Fósseis “congelados” em estado quase perfeito

O que realmente surpreendeu a equipa não foi apenas a idade dos animais, mas o estado de conservação. Fósseis de tubarões são notoriamente raros e, em geral, fragmentários, porque os tubarões têm esqueletos feitos sobretudo de cartilagem, que se degrada facilmente. Os dentes sobrevivem; os corpos, normalmente, não.

Neste caso, aconteceu algo invulgar. Quando o mar antigo recuou e o fundo marinho se transformou em pedra, as carcaças destes dois tubarões foram enterradas em sedimento fino, rico em cal. Com o tempo, esse sedimento endureceu e tornou-se calcário, funcionando como um cofre natural.

Os fósseis estão tão bem preservados que os investigadores conseguem ver impressões de pele e dentículos microscópicos - pequenas escamas semelhantes a dentes, que faziam a pele dos tubarões parecer lixa.

A camada protetora de calcário, combinada com a escuridão constante, temperaturas estáveis e elevada humidade dentro do sistema de grutas, protegeu os fósseis da erosão e da meteorização química. Esta combinação criou uma espécie de arquivo natural, preservando detalhes raramente observados em tubarões tão antigos.

Conheça os predadores: tamanho, dentes e táticas

Ao estudarem cuidadosamente ossos, dentes e impressões de pele, os cientistas reconstruíram os hábitos de vida destes caçadores perdidos no tempo.

• Troglocladodus trimblei - cerca de 3,5 metros de comprimento, com dentes bifurcados adequados a ataques rápidos em zonas costeiras.
• Glikmanius careforum - ligeiramente maior, com cerca de 3,6 metros, com maxilares robustos e espinhas dorsais em forma de pente.

O Troglocladodus provavelmente caçava perto das linhas de costa, usando os seus dentes bifurcados para agarrar presas escorregadias e, talvez, cortar através de cardumes de peixes. O seu corpo hidrodinâmico permitir-lhe-ia explosões rápidas de velocidade em águas pouco profundas.

O Glikmanius, por outro lado, parece ter sido construído para a potência. Os seus maxilares pesados sugerem uma mordida suficientemente forte para enfrentar presas maiores e mais bem protegidas. As espinhas dorsais em forma de pente podem ter servido para dissuadir atacantes ou ter um papel em exibições e rituais de acasalamento.

Com base na sua anatomia, os investigadores suspeitam que o Glikmanius careforum era o mais agressivo dos dois - um caçador dominante no seu ecossistema do Carbonífero.

Porque é que a Mammoth Cave continua a dar surpresas

A nova descoberta resulta de um programa de longa duração do National Park Service (EUA) para catalogar fósseis escondidos em terrenos protegidos a nível federal. Grutas como a Mammoth são particularmente valiosas porque muitas vezes funcionam como cofres naturais, preservando vestígios delicados que seriam destruídos à superfície.

O sistema da Mammoth Cave formou-se à medida que a água foi dissolvendo lentamente vastas camadas de calcário. À medida que galerias se abriram e colapsaram ao longo de milhões de anos, expuseram estratos rochosos antigos que em tempos foram fundos marinhos. Esses estratos por vezes guardam fósseis de capítulos completamente diferentes da história da Terra, empilhados como páginas de um livro.

Para as equipas de investigação, isso significa que cada novo túnel ou câmara pode revelar mais do que estalagmites. Pode expor criaturas que ninguém viu há centenas de milhões de anos.

O que estes tubarões ainda nos podem ensinar

Estes fósseis não são apenas curiosidades; são pontos de dados num puzzle científico muito maior. Ao examinarem ossos, dentes e pele, os paleontólogos podem reconstruir cadeias alimentares antigas, condições climáticas e relações evolutivas.

A preservação excecional da pele e dos dentículos dérmicos é particularmente valiosa. A estrutura e a disposição destas pequenas escamas influenciam a forma como a água flui sobre o corpo de um tubarão, afetando a velocidade e o consumo de energia. Estudá-las em espécies antigas pode revelar como a eficiência de natação evoluiu muito antes do aparecimento dos tubarões modernos.

Os detalhes presos nestes fósseis ajudam os cientistas a testar modelos computacionais sobre como os primeiros tubarões se moviam, caçavam e se adaptavam a mares em mudança.

Os dentes também contam uma história. Padrões de desgaste, forma e disposição fornecem pistas sobre a dieta - se estes predadores visavam pequenos peixes de cardume, animais marinhos com carapaças ou até outros tubarões. Isso, por sua vez, ajuda os investigadores a compreender a competição e as pressões de sobrevivência nos oceanos do Carbonífero.

De tubarões de gruta a pistas climáticas

Para lá do título chamativo de “tubarões gigantes de gruta”, esta descoberta alimenta a investigação sobre mudanças climáticas e do nível do mar a longo prazo. O simples facto de um mar tropical ter coberto a área do atual Kentucky e depois ter desaparecido mostra como continentes e oceanos podem mudar drasticamente ao longo do tempo geológico.

Ao datarem as camadas rochosas em redor dos fósseis e ao analisarem a sua composição química, os cientistas podem estimar temperaturas antigas da água e níveis de oxigénio. Esses conjuntos de dados são comparados com modelos do clima global durante o Carbonífero, uma época em que vastos pântanos florestais que deram origem ao carvão aprisionaram enormes quantidades de carbono.

Este contexto é importante porque mostra como os ecossistemas marinhos respondem quando as linhas de costa mudam, os mares recuam ou novos habitats se abrem. Predadores fósseis como estes tubarões ajudam a seguir quais os animais que prosperaram, quais desapareceram e quais se adaptaram.

Termos-chave que vale a pena explicar

Para leitores que não acompanham paleontologia de perto, algumas palavras desta investigação merecem clarificação:

• Período Carbonífero: um intervalo da história da Terra entre cerca de 359 e 299 milhões de anos atrás, conhecido por extensas florestas que formaram carvão e por uma vida marinha abundante.
• Ctenacantos: um grupo extinto de peixes semelhantes a tubarões, com espinhas características nas barbatanas e padrões dentários específicos, considerados primos distantes dos tubarões atuais.
• Dentículos dérmicos: estruturas microscópicas, semelhantes a dentes, que cobrem a pele dos tubarões, reduzindo o arrasto e a turbulência enquanto o animal nada.
• Calcário: rocha sedimentar composta sobretudo por carbonato de cálcio, muitas vezes formada a partir de conchas e esqueletos marinhos compactados.

O que vem a seguir por baixo das colinas do Kentucky

Os investigadores que trabalham na Mammoth Cave enfrentam limites práticos. Muitas passagens são estreitas, inundadas ou instáveis, e o enorme comprimento do sistema garante que grande parte continua por examinar. Cada nova descoberta fóssil tem de ser documentada, estabilizada e, por vezes, deixada no local para evitar danificar a rocha envolvente.

O trabalho futuro deverá combinar trabalho de campo tradicional com tecnologia mais recente. Digitalizações 3D de alta resolução podem registar fósseis na gruta sem os remover. A imagiologia por TC (tomografia computorizada) pode revelar estruturas internas - como raízes dentárias ou vestígios de cartilagem - sem partir a rocha. Simulações computacionais podem transformar essas digitalizações em tubarões virtuais, permitindo testar como teriam nadado ou atacado as presas.

Para os visitantes que percorrem as secções iluminadas e pavimentadas da Mammoth Cave, a ideia de tubarões antigos pode parecer distante. No entanto, apenas algumas camadas de rocha separam a rota turística moderna do fundo marinho que, em tempos, ecoou com os movimentos de Troglocladodus e Glikmanius. Esse contraste entre o ar silencioso da gruta e a memória de um oceano tropical é precisamente o que faz os cientistas regressarem, vezes sem conta, à escuridão.