Cérebros de lulas e humanos se desenvolvem da mesma maneira, apesar de divergirem há 500 milhões de anos

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Embriões de lula-costeira em um estágio avançado de desenvolvimento. (Créditos: Kristen Koenig)

Traduzido por Julio Batista
Original de Ben Turner para a Live Science

Cientistas que observaram células nervosas se conectando dentro dos olhos de lulas em desenvolvimento descobriram um segredo notável – os cérebros dos cefalópodes evoluíram independentemente para se desenvolver da mesma forma que o nosso.

A descoberta, feita com câmeras de alta resolução focadas nas retinas de embriões de lulas-costeiras (Doryteuthis pealeii), revela que, apesar de 500 milhões de anos de evolução divergente, o modelo básico de como cérebros complexos e sistemas nervosos evoluem pode ser o mesmo em uma ampla gama de espécies.

A inteligência dos cefalópodes – uma classe de animais marinhos que inclui polvos, lulas e chocos – tem sido um tema de fascínio entre os biólogos. Ao contrário da maioria dos invertebrados, esses animais possuem memórias notáveis; usam ferramentas para resolver problemas; são experts em camuflagem; reage com curiosidade, tédio ou mesmo malevolência lúdica ao seu entorno; e podem sonhar, se as ondulações de cores que piscam em sua pele enquanto dormem forem de fato uma indicação disso.

Agora, este novo estudo, publicado em 5 de dezembro de 2022 na revista Current Biology, sugere que as partes principais da fórmula para inteligência avançada, pelo menos na Terra, permanecem as mesmas.

“Nossas conclusões foram surpreendentes, porque muito do que sabemos sobre o desenvolvimento do sistema nervoso em vertebrados há muito tempo se pensa ser especial para essa linhagem”, disse a autora sênior do estudo Kristen Koenig, bióloga molecular da Universidade Harvard, em um comunicado. “Ao observar o fato de que o processo é muito semelhante, o que isso nos sugere é que essas duas [linhagens] desenvolveram independentemente sistemas nervosos muito grandes usando os mesmos mecanismos para construí-los. O que isso sugere é que esses mecanismos – essas ferramentas – que o animais usam durante o desenvolvimento pode ser importante para a construção de grandes sistemas nervosos.”

Uma retina de lula com suas membranas celulares marcadas com um corante fluorescente para torná-las visíveis [ver gif]. (Créditos: Kristen Koenig)

Para estudar os cérebros em desenvolvimento dos embriões de lula, os cientistas usaram corantes fluorescentes para marcar um tipo especial de célula-tronco chamada células progenitoras neurais, antes de estudar como elas se desenvolveram com registros regulares de 10 minutos de câmeras de microscópio. As câmeras examinaram as retinas, onde cerca de dois terços do tecido neural de uma lula é encontrado.

Assim como nos vertebrados, os pesquisadores viram as células progenitoras das lulas se organizarem em uma estrutura chamada epitélio pseudoestratificado – uma estrutura longa e densamente compactada que se forma como uma etapa crucial no crescimento de tecidos grandes e complexos. Os pesquisadores observaram que o tamanho, a organização e o movimento do núcleo da estrutura eram notavelmente semelhantes aos mesmos epitélios neurais dos vertebrados; algo que já foi considerado uma característica única que permitia que animais com espinha dorsal desenvolvessem cérebros e olhos sofisticados.

Esta não é a única vez que os cientistas avistaram cefalópodes compartilhando estruturas neurológicas comuns conosco. Assim como os humanos, polvos e lulas também possuem uma grande variedade de microRNAs (pequenas moléculas que controlam como os genes são expressos) encontrados dentro de seu tecido neural.

Em seguida, a equipe quer observar como e quando diferentes tipos de células na lula emergem à medida que o tecido cresce e comparar esse processo com o observado em embriões de vertebrados. Se o plano de desenvolvimento for o mesmo, talvez o cronograma também possa ser.

“Uma das grandes conclusões desse tipo de trabalho é o quão valioso é estudar a diversidade da vida”, disse Koenig. “Ao estudar essa diversidade, você pode realmente voltar às ideias fundamentais até mesmo sobre nosso próprio desenvolvimento e nossas próprias questões biomédicas relevantes. Você pode realmente responder essas questões.”