Análise dos parâmetros macroevolutivos do clado Archaeocyatha (Porifera) e demonstração de dois intervalos biologicamente distintos na extinção do início do Cambriano
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Jonathas de Souza Bittencourt Rodrigues
Fernando Araujo Perini
Alexandre Liparini Campos
Fernando Araujo Perini
Alexandre Liparini Campos
Resumo
Atribui-se ao Período Cambriano, de forma consensual na paleontologia, a
maior irradiação adaptativa de metazoários já documentada. Menos lembrado,
porém, é o fato de que o período abrange, logo em seu início, a primeira extinção do
Éon Fanerozoico – processo paleobiológico de grande importância para a
compreensão da evolução dos metazoários. O Evento de Extinção do Início do
Cambriano está relacionado com o desaparecimento abrupto de grande parte das
linhagens faunísticas recém diversificadas. Dentre os diferentes grupos afetados por
este evento, a maior perda de diversidade incidiu sobre o clado Archaeocyatha,
grupo com longa história de interpretações taxonômicas, hoje atribuído ao Filo
Porifera. Os Archaeocyatha constituem o primeiro grupo de metazoários a formar
estruturas de recifes, e estão entre os mais antigos animais produtores de estruturas
mineralizadas. A compreensão de suas dinâmicas de diversificação e extinção é
etapa fundamental da elucidação das causas e dinâmicas do Evento de Extinção do
Início do Cambriano. Esta pesquisa tem como objetivo reconstruir as dinâmicas
macroevolutivas do clado Archaeocyatha por meio de modelagem estatística
bayesiana, estimando as taxas de especiação, extinção e diversificação líquida ao
longo do tempo geológico, com base em registro fóssil amplo e revisado. Para isso,
este estudo analisou as taxas de diversificação a nível taxonômico de espécie do
clado Archaeocyatha utilizando dados fósseis compilados da Paleobiology Database
(PBDB) e literatura especializada. Sua análise contemplou 448 ocorrências fósseis,
divididas entre 175 espécies. As análises foram realizadas no software PyRate,
empregando um algoritmo RJ-MCMC e taxas de preservação variáveis, levando em
conta vieses de análise clássicos, como o efeito Signor-Lipps. Foi também
empregada metodologia auxiliar para garantia de eficácia amostral das análises por
meio o software Tracer 1.7.1. Os resultados apontam para um evento de extinção
divisível em dois intervalos biologicamente distintos, associados à alteração da taxa
de diversificação líquida do clado, sendo o primeiro ligado a uma queda abrupta nas
taxas de especiação, e o segundo a um aumento nas taxas de extinção. O primeiro
intervalo se relaciona temporalmente com o estabelecimento da fauna de
Chengjiang, enquanto o segundo está associado à uma extinção abrupta compatível
com o Evento Sinsk e Evento de Regressão do Início do Toyoniano, mas
antecedendo suas datações atuais em aproximadamente 5 milhões de anos.
Abstract
The Cambrian Period is usually associated with the greatest adaptive radiation
of metazoans ever documented. Less remembered, however, is the fact that the
period includes, right at its beginning, the first extinction of the Phanerozoic Eon — a
paleobiological process of major importance for understanding metazoan evolution.
The Early Cambrian Extinction Event is linked to the abrupt disappearance of a large
portion of newly diversified faunal lineages. Among the different groups affected by
this event, the greatest loss of diversity occurred in the clade Archaeocyatha, a group
with a long history of taxonomic interpretations, now attributed to the Phylum
Porifera. The Archaeocyatha constitute the first group of metazoans to form reef
structures and are among the oldest mineralized skeleton-producing animals.
Understanding their diversification and extinction dynamics is a fundamental step in
elucidating the causes and mechanisms of the Early Cambrian Extinction Event. This
research aims to reconstruct the macroevolutionary dynamics of the Archaeocyatha
clade through Bayesian statistical modeling, estimating speciation, extinction, and net
diversification rates over geological time, based on a broad and revised fossil record.
For this purpose, this study analyzed species-level taxonomic diversification rates of
the Archaeocyatha clade using fossil data compiled from the Paleobiology Database
(PBDB) and specialized literature. The analysis included 448 fossil occurrences,
divided among 175 species. Analyses were performed in the PyRate software,
employing an RJ-MCMC algorithm and variable preservation rates, while accounting
for classical biases such as the Signor-Lipps effect. An auxiliary methodology was
also used to ensure sampling efficacy through the Tracer 1.7.1 software. The results
point to an extinction event divisible into two biologically distinct intervals, associated
with changes in the clade’s net diversification rate. The first interval is linked to an
abrupt drop in speciation rates, temporally related to the establishment of the
Chengjiang fauna, while the second interval is associated with a sudden increase in
extinction rates, compatible with the Sinsk Event and the Early Toyonian Regression
Event, but preceding their current dating by approximately 5 million years.
Assunto
Zoologia, Cambriano, Macroevolução, Poríferos, Teorema de Bayes
Palavras-chave
Cambriano, Archaeocyatha, Estatística Bayesiana, Taxas de Diversificação, Macroevolução