Como os humanos passaram a piscar os olhos?
Para responder a uma pergunta de 400 milhões de anos, os pesquisadores se voltaram para os saltadores-do-lodo, peixes que piscam e vivem parcialmente fora da água.
Uma visão ampliada do olho humano mostra a pupila, a íris circundante e os capilares na superfície do globo ocular. Há muito tempo se sabe que as pessoas piscam para manter os olhos úmidos e protegidos, mas não se sabe como esse fenômeno evoluiu. Um novo estudo sobre um peixe chamado saltador-do-lodo oferece pistas.
Quando terminar de ler esta frase, você terá piscado os olhos pelo menos uma vez. Os seres humanos piscam os olhos de 15 a 20 vezes por minuto, um fechamento quase inconsciente da pálpebra superior que mantém nossos olhos limpos, úmidos e protegidos.
Este é um reflexo compartilhado por quase todos os vertebrados terrestres com membros (o que os cientistas chamam de tetrápodes) e está quase completamente ausente em animais aquáticos como os peixes, seus ancestrais.
Uma equipe de biólogos evolucionistas queria saber: Como e por que o piscar de olhos evoluiu? Como os peixes começaram a se arrastar para a terra há quase 400 milhões de anos, é impossível estudar o processo em ação. Além disso, olhos, músculos e outras partes moles geralmente não sobrevivem no registro fóssil.
Assim, os pesquisadores recorreram aos saltadores-do-lodo, um grupo de peixes anfíbios que vivem em lodaçais na África e na Ásia, e que desenvolveram o piscar de olhos independentemente dos tetrápodes.
Cientistas estudaram o saltador-do-lodo do Atlântico, P. barbarus (visto acima no Aquário do Pacífico, na Califórnia).
Usando vídeo de altíssima velocidade e tecnologia de digitalização de última geração, um novo estudo publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences descobriu que tanto os peixes que não piscam quanto os saltadores-do-lodo sempre tiveram os músculos necessários para piscar. Isso significa que a transição de nossos ancestrais tetrápodes para a terra seca – e a necessidade de enxergar bem – provavelmente foi o que estimulou o fenômeno de piscar.
O fato de os peixes modernos terem os músculos para piscar "nos trouxe uma nova perspectiva sobre alguns dos requisitos para realmente enxergar em terra", diz Sandy Kawano, biólogo evolucionista da Universidade George Washington em Washington, D.C., EUA, que não participou do estudo.
"Na verdade, isso sugere que não há um obstáculo tão grande para que os peixes consigam enxergar com eficiência em terra", acrescenta Kawano.
Peixes fora d'água
Nos primeiros bilhões de anos, a vida na Terra era um assunto aquático. No entanto, há cerca de 375 milhões de anos, alguns peixes fizeram suas primeiras tentativas de sair do oceano e chegar à terra firme. Esse admirável mundo novo, repleto de alimentos em potencial e com falta de predadores, prometia oportunidades quase ilimitadas – mas somente se os tetrápodes pudessem enxergá-las.
"Se seus olhos foram construídos para viver debaixo d'água, quando chegassem à terra firme, as coisas ficariam muito embaçadas. Eles teriam sido basicamente míopes", explica Kawano.
Eles também teriam sofrido de olho seco crônico, pois a córnea precisa estar molhada para proteger e oxigenar o olho. Os animais também precisavam de uma maneira de remover detritos e proteger seus olhos delicados. É por isso que quase todos os tetrápodes fazem isso piscando.
Uma espécie não identificada de saltador-do-lodo macho se lança para atrair as fêmeas durante a época de reprodução no Kuwait.
Piscar de olhos
Para entender como o piscar de olhos evoluiu pela primeira vez, os autores Tom Stewart, da Penn State University; Brett Aiello, da Seton Hill University; e Neil Shubin, da University of Chicago, juntaram-se ao engenheiro Simon Sponberg, da Georgia Tech, para estudar duas espécies de saltadores-do-lodo, Periophthalmus barbarus e P. septemradiatus.
Gravações de vídeo de alta velocidade dos saltadores-do-lodo piscando os olhos no laboratório revelaram que eles realizam essa façanha puxando o globo ocular de volta ao seu encaixe para permitir que a pele se feche ao redor dele.
Imagens de tomografia computadorizada da musculatura dos saltadores-do-lodo, especialmente ao redor do crânio, identificaram os seis músculos necessários para retrair o olho, músculos que eles compartilham com outra espécie estudada, o goby redondo, Neogobius melanostomus, intimamente relacionado ao saltador-do-lodo, mas totalmente aquático.
Uma câmara de umidade feita sob medida mostrou que ambos os saltadores-do-lodo piscavam com mais frequência no ar mais seco. Quando os pesquisadores aplicaram pequenas partículas nos olhos dos saltadores-do-lodo, 97% delas foram removidas da córnea com uma única piscada. E quando os cientistas usaram uma pequena sonda para tocar o olho, descobriram que os saltadores-do-lodo piscavam reflexivamente, assim como os tetrápodes. Isso significa que o piscar tem a mesma função nos saltadores-do-lodo e nas pessoas.
"Isso mostra que é possível ter comportamentos totalmente terrestres com apenas uma retração e uma simples dobra de pele ao redor do olho. Não é necessário ter algo estruturalmente elaborado ou complicado como nossos próprios olhos", conclui Aiello.
'Métodos poderosos'
Bruno Simões, zoólogo da Universidade de Plymouth, no Reino Unido, chama o trabalho de "muito, muito legal", elogiando seus "métodos elegantes" para identificar por que e como surgiu o piscar de olhos.
"Eles usaram métodos bastante poderosos para testar, passo a passo, por que esses animais desenvolveram um sistema de piscar", diz Simões.
Kawano concorda com a admiração de Simões, dizendo que a escolha de um saltador-do-lodo foi particularmente adequada. "Eles não são nossos ancestrais e, ainda assim, vemos esses paralelos entre o que os saltadores-do-lodo estão fazendo e o que alguns dos tetrápodes estão fazendo."
Stewart e Aiello alertam que essa não é a palavra final sobre a evolução do piscar de olhos. O fato de o piscar de olhos ter evoluído de uma forma nos saltadores-do-lodo não significa que foi isso que aconteceu nos tetrápodes, pondera Stewart. No entanto, isso dá aos paleontólogos um lugar para começar a procurar evidências de piscar no registro fóssil.
"A evolução convergente – a evolução independente de características semelhantes em diferentes linhagens – oferece aos biólogos uma maneira realmente empolgante de entender como a evolução funciona", finaliza Aiello.
