As moscas fósseis de 54 milhões de anos fornecem uma nova visão sobre a evolução da visão
p Surpresa de olhos:olhos fósseis de um cranefly de 54 milhões de anos. Crédito:Lindgren et al./Nature
p Moscas fossilizadas que viveram 54 milhões de anos atrás revelaram uma reviravolta surpreendente na história de como os olhos dos insetos evoluíram. Esses craneflures, revelado em
Natureza hoje, mostram que os olhos dos insetos capturam a luz da mesma forma que os olhos humanos, usando o pigmento melanina - mais um exemplo de evolução que encontra soluções semelhantes para problemas semelhantes. p Os biólogos evolucionistas sempre foram fascinados pelos olhos. Charles Darwin, antecipando os céticos, dedicou uma longa explicação de como a mutação aleatória seguida pela seleção natural poderia facilmente moldar esses "órgãos de extrema perfeição". Não é surpreendente que essas adaptações úteis tenham evoluído repetidamente em todo o reino animal - polvos e lulas, por exemplo, adquiriram de forma independente olhos estranhamente semelhantes aos nossos.
p A visão é tão vital que a maioria dos animais hoje possui algum tipo de fotorreceptores. Exceções notáveis incluem criaturas que vivem na escuridão total, como em cavernas ou no fundo do oceano.
p No entanto, o registro fóssil de olhos é muito pobre. O registro de rocha geralmente preserva partes duras, como ossos e conchas. Olhos e outros tecidos moles, como nervos, veias e intestinos, são preservados apenas em circunstâncias excepcionais.
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Fósseis de insetos excepcionalmente preservados
p Porque os olhos são ícones da evolução, mas raramente fossilizados, a descoberta de olhos perfeitamente preservados de insetos de 54 milhões de anos é digna de nota. Em seu novo estudo, pesquisadores liderados por Johan Lindgren, da Universidade de Lund, na Suécia, coletaram e analisaram olhos de 23 craniforme - parentes de pernas longas de moscas domésticas incômodas.
p Um dos fósseis que rendeu a descoberta surpresa:um cranefly de 54 milhões de anos da Dinamarca. Crédito:Lindgren et al./Nature
p Os fósseis foram primorosamente preservados em sedimentos contendo altos níveis de cinzas vulcânicas de granulação fina. Eles foram descobertos no que agora é a fria Dinamarca, mas naquela época era um paraíso tropical com vida abundante de insetos.
p Os olhos fossilizados eram surpreendentemente semelhantes aos nossos em um aspecto importante. A parte de trás do nosso globo ocular, chamado de coróide, é escuro e opaco; isso protege contra a radiação ultravioleta e também impede que a luz dispersa salte e interfira na visão. Aos olhos humanos, esta camada anti-reflexiva contém altos níveis do pigmento melanina, a mesma molécula envolvida na pigmentação da pele (daí termos como "melanoma").
p Insetos, também, têm camadas anti-reflexivas escuras em seus olhos, mas isso foi pensado por muito tempo para consistir inteiramente de uma molécula diferente, omocromático. Dado que os olhos dos insetos surgiram independentemente dos nossos e têm uma estrutura totalmente diferente, parece razoável que sua maquinaria molecular também seja diferente.
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Olhos como os nossos?
p Contudo, a análise química detalhada dos olhos fósseis do cranefly revelou que eles continham melanina semelhante à humana. Quando os pesquisadores olharam novamente para os olhos dos cranifis vivos, eles ficaram surpresos ao confirmar a presença de melanina (bem como de muito omocromo). Foram necessários fósseis para nos alertar que os olhos dos humanos e dos insetos usam os mesmos pigmentos de proteção (melanina) - mais um exemplo de evolução convergente.
p Acredita-se que o trilobita Hollardops mesocristata de 400 milhões de anos tinha olhos mineralizados. Crédito:Daderot / wikimedia commons
p Curiosamente, as camadas externas dos olhos fossilizados estavam cheias de calcita, o mineral que compõe a maior parte do calcário. Não apenas isso, mas os cristais na calcita foram alinhados para transmitir a luz com eficiência para o olho. No entanto, essa aparente engenharia fina (uma camada externa mineralizada do olho otimizada para transmitir luz) foi quase certamente causada pelo processo de fossilização, já que os olhos dos cranifis vivos não são mineralizados.
p Embora o registro fóssil possa revelar, também pode enganar, se não for interpretado com cuidado. Trilobites, as criaturas de caranguejo de casca dura que estão entre os fósseis de animais mais abundantes e diversos, são frequentemente encontrados com mineralizados, camadas externas do olho que transmitem luz. Em geral, supôs-se que isso refletia fielmente sua condição de vida:a predação nos oceanos antigos era tão intensa que os trilobitas até mesmo blindavam seus globos oculares.
p Lindgren e colegas alertam contra esta interpretação:talvez os "óculos de proteção" do trilobita só tenham aparecido após a fossilização, exatamente como nos craneflueiros. Contudo, esta interpretação provavelmente será debatida. Os olhos dos trilobitas parecem ter sido excepcionalmente rígidos e resistentes na vida real, visto que são preservados em três dimensões com muito mais freqüência do que os olhos de outros animais. Eles também têm certas propriedades ópticas que fazem mais sentido quando a camada externa rígida é aceita como real.
p Um desacordo entre alguns paleontólogos pode parecer um pouco misterioso, mas esses debates podem ter relevância no mundo real. Mais famosa, o conceito de inverno nuclear foi diretamente inspirado pela discussão de como os dinossauros foram extintos, quando o impacto de um meteorito envolveu o mundo em uma nuvem de poeira, congelando toda a biosfera.
p Garantido, o debate sobre como os olhos de insetos e trilobitas funcionavam provavelmente não influenciaria a paz mundial, mas ainda pode ter aplicativos úteis. Por exemplo, o modo como as lentes trilobitas (aparentemente) fornecem acuidade constante enquanto são totalmente rígidas inspirou bioengenheiros a criar dispositivos ópticos de alto desempenho com usos que vão da microscopia à física do laser. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.