A composição química dos ossos de alguns dos maiores dinossauros que já pisaram na Terra conta com a hidroxiapatita, o mesmo mineral presente no esqueleto humano, em sapos minúsculos e em aves leves. No caso dos saurópodes, essas estruturas anatômicas suportavam dezenas de toneladas, além do impacto da locomoção — que incluía momentos em que alguns desses animais ficavam sobre duas patas. Apesar da carga colossal, fósseis com marcas de fraturas por estresse são extremamente raros. Como isso era possível sob as mesmas condições gravitacionais que conhecemos hoje?
Para solucionar esse mistério, uma equipe multidisciplinar reuniu físicos e paleontólogos para analisar a anatomia de dinossauros herbívoros de pescoços compridos e caudas extensas. Os cálculos revelaram que a pressão exercida pelo peso corporal sobre os membros era consideravelmente menor do que o necessário para causar uma fratura por compressão.
“A resposta deveria estar no arranjo dos tecidos, na arquitetura da microestrutura óssea. Por isso levantamos dados da configuração do tecido ósseo das pernas de várias espécies e indivíduos saurópodes para avaliar o quanto a carga exercida nas patas se aproximava do limite de ruptura dos ossos”, explica o primeiro autor do artigo, Tito Aureliano, pesquisador da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) e da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).
Estratégias biomecânicas variadas Conforme as espécies ganhavam volume, a organização interna dos ossos se adaptava para distribuir melhor o peso e elevar a resistência, dispensando a necessidade de membros excessivamente grossos. Embora o encorpamento da camada cortical externa acompanhe o aumento da carga gravitacional em todos os neossaurópodes, essa não foi a única nem a principal resposta evolutiva adotada pelos animais.
Cada linhagem desenvolveu soluções mecânicas próprias. Os diplodocóides mantiveram o centro de massa na região posterior, o que facilitava o bipedalismo facultativo. Já os braquiossaurídeos projetaram o centro de gravidade para a frente através do crescimento acentuado do pescoço e dos membros dianteiros. Por fim, os titanossauros alcançaram dimensões extremas por meio de remodelação óssea secundária — onde o tecido gerado na fase de crescimento acelerado é reabsorvido e trocado por osso compacto — aliada a uma grande quantidade de cavidades pneumáticas abaixo do crânio.
A união entre física e paleontologia A biomecânica já é consolidada no meio científico, mas o diferencial do estudo foi integrá-la à paleohistologia. A colaboração com a física de materiais permitiu criar modelos matemáticos para dimensionar o fenômeno do gigantismo.
“O osso não é exatamente um cristal, mas tem cristal na sua composição”, diz ao Jornal da USP o professor Guilherme M. Sipahi, do Instituto de Física de São Carlos (IFSC), coautor do artigo. O físico, acostumado a pesquisar cristais e semicondutores, aplicou conceitos de elasticidade para estimar o limite de ruptura óssea, respondendo pelos cálculos e gráficos do trabalho.
A vantagem e o perigo do gigantismo Do ponto de vista evolutivo, o crescimento colossal funcionava como uma forte defesa contra predadores. No entanto, exigia enorme consumo de recursos.
“O gigantismo é uma resposta da pressão seletiva entre presas e predadores na corrida evolutiva. Alguns grupos de animais acabaram ficando gigantes a partir do Período Jurássico até hoje”, pontua Tito Aureliano. Contudo, a dependência de vastas quantidades de alimento e água tornava esses animais altamente sensíveis a crises ambientais, fazendo com que fossem os primeiros a desaparecer em eventos de extinção em massa.
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