A rede de nervos que conecta nossos olhos ao cérebro é sofisticada e os pesquisadores agora mostraram que ela evoluiu muito antes do que se pensava, graças a uma fonte inesperada: o peixe gar.
Ingo Braasch, da Michigan State University, ajudou uma equipe de pesquisa internacional a mostrar que esse esquema de conexão já estava presente em peixes antigos há pelo menos 450 milhões de anos. Isso o torna cerca de 100 milhões de anos mais velho do que se acreditava.
“É a primeira vez para mim que uma de nossas publicações muda literalmente o livro didático com o qual estou ensinando”, disse Braasch, como professor assistente no Departamento de Biologia Integrativa da Faculdade de Ciências Naturais.
Este trabalho, publicado na revista Science em 8 de abril, também significa que esse tipo de conexão olho-cérebro é anterior aos animais que vivem na terra. A teoria existente era que essa conexão primeiro evoluiu em criaturas terrestres e, a partir daí, continuou em humanos, onde os cientistas acreditam que ajuda com nossa percepção de profundidade e visão 3D.
E este trabalho, que foi liderado por pesquisadores da organização pública de pesquisa francesa Inserm, faz mais do que remodelar nossa compreensão do passado. Também tem implicações para pesquisas futuras em saúde.
Estudar modelos animais é uma forma inestimável para os pesquisadores aprenderem sobre saúde e doença, mas fazer conexões com as condições humanas a partir desses modelos pode ser desafiador.
O peixe-zebra é um modelo popular de animal, por exemplo, mas sua fiação olho-cérebro é muito diferente da de um humano. Na verdade, isso ajuda a explicar por que os cientistas pensaram que a conexão humana evoluiu primeiro em criaturas terrestres de quatro membros, ou tetrápodes.
“Peixes modernos, eles não têm esse tipo de conexão olho-cérebro”, disse Braasch. “Essa é uma das razões pelas quais as pessoas pensaram que era uma coisa nova nos tetrápodes.”
Braasch é um dos maiores especialistas mundiais em um tipo diferente de peixe conhecido como gar. Os gares evoluíram mais lentamente do que os peixes-zebra, o que significa que os gar são mais semelhantes ao último ancestral comum compartilhado por peixes e humanos. Essas semelhanças podem fazer do gar um modelo animal poderoso para estudos de saúde, e é por isso que Braasch e sua equipe estão trabalhando para entender melhor a biologia e a genética do gar.
Por isso, por sua vez, os pesquisadores do Inserm procuraram a Braasch para este estudo.
“Sem a ajuda dele, este projeto não teria sido possível”, disse Alain Chédotal, diretor de pesquisa do Inserm e líder de grupo do Vision Institute em Paris. “Não tínhamos acesso ao gar manchado, um peixe que não existe na Europa e ocupa uma posição chave na árvore da vida.”
Para fazer o estudo, Chédotal e seu colega, Filippo Del Bene, usaram uma técnica inovadora para ver os nervos conectando os olhos aos cérebros em várias espécies de peixes diferentes. Isso incluiu o peixe-zebra bem estudado, mas também espécimes mais raros, como o gar de Braasch e o peixe-pulmão australiano, fornecidos por um colaborador da Universidade de Queensland.
Em um peixe-zebra, cada olho tem um nervo conectando-o ao lado oposto do cérebro do peixe. Ou seja, um nervo conecta o olho esquerdo ao hemisfério direito do cérebro e outro nervo conecta o olho direito ao lado esquerdo do cérebro.
Os outros peixes, mais “antigos”, fazem as coisas de maneira diferente. Eles têm o que é chamado de projeções visuais ipsilaterais ou bilaterais. Aqui, cada olho tem duas conexões nervosas, uma indo para cada lado do cérebro, que também é o que os humanos têm.
Armada com uma compreensão da genética e da evolução, a equipe pode olhar para trás no tempo para estimar quando essas projeções bilaterais apareceram pela primeira vez. Olhando para o futuro, a equipe está animada para desenvolver este trabalho para entender e explorar melhor a biologia dos sistemas visuais.
“O que descobrimos neste estudo foi apenas a ponta do iceberg”, disse Chédotal. “Foi muito motivador ver a reação entusiástica e o apoio caloroso de Ingo quando lhe apresentamos os primeiros resultados. Mal podemos esperar para continuar o projeto com ele.”
Braasch e Chédotal observaram o quão poderoso este estudo foi graças a uma colaboração robusta que permitiu à equipe examinar tantos animais diferentes, o que Braasch disse ser uma tendência crescente no campo.
O estudo também lembrou Braasch de outra tendência.
“Estamos descobrindo cada vez mais que muitas coisas que pensávamos evoluir relativamente tarde são, na verdade, muito antigas”, disse Braasch, o que na verdade o faz se sentir um pouco mais conectado à natureza. “Aprendo algo sobre mim mesmo quando olho para esses peixes estranhos e entendo como são as partes antigas de nossos próprios corpos. Estou animado para contar a história da evolução do olho com uma nova reviravolta neste semestre em nossa aula de anatomia comparativa.”
Publicado em 10/04/2021 14h26
Artigo original:
Estudo original: