Uma criatura ciclope pode ter dado origem aos nossos olhos

Em 1859, Charles Darwin já apostava que sua grande teoria da evolução encontraria, nos olhos, seu ponto mais vulnerável.

Em A Origem das Espécies, Darwin reflete como um órgão tão complexo poderia surgir de maneira natural. “Parece, confesso, um absurdo”, escreveu o inglês ao se maravilhar com a capacidade dos olhos de focar, enxergar a grandes distâncias, distinguir um sem-fim de objetos e lidar com níveis diferentes de luminosidade.

Na frase seguinte, porém, Darwin deixa claro que tal proposição só seria absurda ao senso comum – ao qual a ciência não deve absolutamente nada. Mesmo assim, a sua breve hesitação serviu de combustível para criacionistas, que interpretaram essa passagem como uma admissão de derrota da teoria evolutiva.

O argumento criacionista era o seguinte: se, para chegar em seu estado atual, o olho teria necessariamente de passar por estágios intermediários de desenvolvimento, que vantagem haveria a qualquer ser em viver, nesse meio tempo, com “meio-olho”, um “olho subdesenvolvido”? Além disso, segundo eles, para que uma estrutura tão complexa pudesse se desenvolver, seriam necessários bilhões de anos, mais do que a idade da vida na Terra.

Desde então, cientistas tentam responder como os olhos de hoje surgiram na natureza. Agora, uma equipe de pesquisadores vêm propondo uma nova hipótese: a origem de tudo estaria em uma antiga criatura, que tinha um único olho em cima da cabeça.

De acordo com um novo artigo, publicado revista Current Biology, os olhos dos animais vertebrados de hoje teriam partido de um ancestral comum de 560 milhões de anos atrás – uma pequena criatura invertebrada, parecida com uma minhoquinha, que vivia enterrada no fundo do oceano. Com a cabeça para fora do chão, esses animais se alimentavam filtrando os pedacinhos de plâncton que ficavam dispersos na água do mar.

O caminho até esse ponto foi demorado. Em 1994, o neurobiólogo Dan-Eric Nilsson, coautor do estudo recente, comprou a briga com os criacionistas daquela época. Em um artigo publicado junto à zoóloga Susanne Pelger, estimou quanto tempo um olho levaria para evoluir na natureza.

Resultado: bem menos que aqueles supostos bilhões de anos.

Segundo o artigo, para que um olho pudesse se desenvolver ao ponto de poder formar imagens, seriam necessários 364 mil anos. Levando em conta que os fósseis mais antigos de animais com olhos tem mais de 500 milhões de anos, seria tempo de sobra para o olho se desenvolver mais de 1.500 vezes.

Não era um resultado muito preciso, vale ressaltar. Os pesquisadores não levavam em conta, por exemplo, o desenvolvimento de certas proteínas necessárias para a visão, focando apenas nas mudanças no formato do olho.

Os recursos da época também limitavam esse tipo de estimativa. Não se sabia o suficiente sobre a composição molecular dos olhos para que fosse possível criar uma hipótese sobre suas origens. Apesar de tudo isso, o artigo bastou bastou para provar que tempo não era um problema.

De lá pra cá, isso mudou. Agora, a equipe pôde olhar para as células sensíveis à luz presentes em diversos grupos de animais, assim como o posicionamento dessas células no corpo de cada espécie, para traçar um possível caminho evolutivo que levou aos olhos dos animais vertebrados que conhecemos hoje.

Can’t Take My Eye Off You

A hipótese começa com aquela criatura ciclope que vivia quase toda enterrada no fundo do mar. No topo de suas cabeças, um conjunto de células fotossensíveis cumpria diversos papéis que a ajudavam a sobreviver. Distinguiam, por exemplo, o dia da noite – o que servia para regular o relógio biológico –, assim como o que estava em cima daquilo que estava em baixo.

Esse pequeno e único olho teria sido, na verdade, o resultado da fusão dos dois olhos que os ancestrais desses animais tinham na cabeça. Em algum momento, esses seres anteriores teriam começado a adotar um estilo de vida mais sedentário, o que dispensou a necessidade por um par de olhos. Os dois, então, juntaram-se para virar esse conjunto de células no meio da cabeça.

Milhões de anos depois, alguns seres ciclopes resolveram sair de seus buracos e desbravar o oceano afora. Nesse novo ambiente, levaram vantagem os que tinham olhos mais nítidos e complexos para facilitar a movimentação do corpo pela água.

Com o tempo (e muitas mutações pelo caminho), prevaleceram duas estruturas côncavas de células sensíveis à luz, quase como retinas primitivas, em ambos os lados de suas cabeças. Depois de alguns outros milhões de anos, surgiram os peixes, com essa mesma estrutura ocular.

O olho que ficava em cima da cabeça, porém, nunca de fato desapareceu. Hoje, em peixes, esse conjunto de células forma um órgão responsável por diferenciar o dia e a noite: a glândula pineal. É ela quem regula o ritmo circadiano do corpo (isto é, o relógio biológico) por meio da produção da melatonina, o hormônio do sono.

Essa glândula também continua existindo na nossa cabeça, mas, ao longo de milhões de anos, ela acabou enterrado dentro do nosso crânio, bem no meio do cérebro. No nosso corpo, ela também é a responsável por regular o relógio biológico e a produção de melatonina.

O que diferencia os olhos de vertebrados, como peixes e mamíferos, e invertebrados, como os insetos, seria, então, os órgãos de onde elas originaram. Enquanto a retina – essa fina camada de tecido que cobre os nossos olhos – se originou dos tecidos do cérebro, os olhos dos invertebrados foram fruto da pele de suas cabeças.

Mas esse está longe de ser um assunto fechado – e algumas descobertas mais recentes ficaram de fora de toda essa análise. Em janeiro, outra equipe de pesquisadores analisou os fósseis mais antigos de vertebrados com olhos, datados em 518 milhões de anos, e descobriu que, em vez de apenas um olho vestigial no topo da cabeça, é possível que essas antigas criaturas tivessem outro par completo de olhos.