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Uma descoberta que 'muda literalmente o livro dida¡tico'
A rede de nervos que conecta nossos olhos aos nossos cérebros ésofisticada e os pesquisadores agora mostraram que ela evoluiu muito antes do que se pensava, graças a uma fonte inesperada: o peixe gar.
Por Michigan State University - 08/04/2021


Veja, o cérebro do Gar. Nesta imagem de microsca³pio, o hemisfanãrio esquerdo do cérebro fica com uma fluorescaªncia verde e o direito com uma luz magenta. Ainda, na parte inferior da imagem, nervos de ambas as cores podem ser vistos conectando-se a ambos os hemisfanãrios. Isso mostra que os olhos do gar estãoconectados aos dois lados do cérebro, como os olhos de um humano. Crédito: Reproduzido com permissão de RJ Vigouroux et al. Science 372: eabe7790 (2021)

A rede de nervos que conecta nossos olhos aos nossos cérebros ésofisticada 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 hápelo menos 450 milhões de anos. Isso o torna cerca de 100 milhões de anos mais velho do que se acreditava.

"a‰ a primeira vez para mim que uma de nossas publicações muda literalmente o livro dida¡tico 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 éanterior aos animais que vivem na terra. A teoria existente era que essa conexão primeiro evoluiu em criaturas terrestres e, a partir daa­, 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. Tambanãm tem implicações para pesquisas futuras em saúde.

Estudar modelos animais éuma forma inestima¡vel para os pesquisadores aprenderem sobre saúde e doena§a, mas fazer conexões com as condições humanas a partir desses modelos pode ser desafiador.

O peixe-zebra éum modelo popular de animal, por exemplo, mas sua fiação olho-cérebro émuito 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 tetra¡podes.

"Peixes modernos, eles não tem esse tipo de conexão olho-cérebro", disse Braasch. "Essa éuma das razões pelas quais as pessoas pensaram que era uma coisa nova nos tetra¡podes."

Braasch éum dos maiores especialistas mundiais em um tipo diferente de peixe conhecido como gar. Os gares evolua­ram 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 épor isso que Braasch e sua equipe estãotrabalhando para entender melhor a biologia e a genanãtica 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 Chanãdotal, diretor de pesquisa do Inserm e lider de grupo do Vision Institute em Paris. "Nãota­nhamos acesso ao gar manchado, um peixe que não existe na Europa e ocupa uma posição chave na a¡rvore da vida."

Para fazer o estudo, Chanãdotal e seu colega, Filippo Del Bene, usaram uma técnica inovadora para ver os nervos conectando os olhos aos cérebros em várias espanãcies de peixes diferentes. Isso incluiu o peixe-zebra bem estudado, mas também espanãcimes mais raros, como o gar de Braasch e o peixe-pulma£o 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 hemisfanãrio 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 tem o que échamado de projeções visuais ipsilaterais ou bilaterais. Aqui, cada olho tem duas conexões nervosas, uma indo para cada lado do cérebro, que também éo que os humanos tem.

Armada com uma compreensão da genanãtica 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 estãoanimada 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 Chanãdotal. "Foi muito motivador ver a reação entusia¡stica e o apoio caloroso de Ingo quando lhe apresentamos os primeiros resultados. Mal podemos esperar para continuar o projeto com ele."

Braasch e Chanãdotal observaram o quanto poderoso este estudo foi graças a uma colaboração robusta que permitiu a  equipe examinar tantos animais diferentes, o que Braasch disse ser uma tendaªncia crescente no campo.

O estudo também lembrou Braasch de outra tendaªncia.

"Estamos descobrindo cada vez mais que muitas coisas que pensa¡vamos evoluir relativamente tarde são, na verdade, muito antigas", disse Braasch, o que na verdade o faz se sentir um pouco mais conectado a  natureza. "Aprendo algo sobre mim mesmo quando olho para esses peixes estranhos e entendo como são as partes antigas de nossos pra³prios corpos. Estou animado para contar a história da evolução do olho com uma nova reviravolta neste semestre em nossa aula de anatomia comparativa."

 

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