Este fóssil de trilobita de 390 milhões de anos tinha um punhado de olhinhos dentro dos olhos

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Phacops geesops, uma trilobita da era Devoniana. Crédito: Brigitte Schoenemann.

Por Mike McRae
Publicado na ScienceAlert

Uma trilobita fossilizada estudada pela primeira vez por um paleontólogo amador há meio século forneceu aos pesquisadores uma maneira totalmente nova de ver o mundo, em um sentido muito literal.

Raios-X tirados do antigo artrópode no início dos anos 1970 foram analisados mais uma vez, revelando uma estrutura ocular diferente de qualquer outra vista em qualquer animal que viveu antes ou depois.

Como chefe do departamento de radiologia da Siemens, Wilhelm Stürmer sabia algumas coisas sobre o uso de raios X para revelar segredos ocultos. Isso era especialmente verdadeiro quando se tratava de estudar fósseis, uma paixão que ele alimentou equipando um microônibus com instrumentos de raios-X para levar a sítios paleontológicos.

Apesar de sua experiência em radiologia, Stürmer não era um paleontólogo, então poucos levaram a sério sua afirmação de ter descoberto nervos ópticos dentro de um fóssil de Phacops geesops de 390 milhões de anos.

“Naquela época, o consenso era que apenas ossos e dentes, as partes duras dos seres vivos, podiam ser vistos nos fósseis, mas não as partes moles, como intestinos ou nervos”, disse a paleontóloga Brigitte Schoenemann da Universidade de Colônia, na Alemanha.

Além dos nervos, havia um arranjo de “fibras” que se parecia estranhamente com células fotorreceptoras chamadas omatídeos. Somente neste caso, eles eram estranhamente alongados, cerca de 25 vezes seu próprio diâmetro; muito longo para parecer plausível como uma estrutura de coleta de luz.

Muita coisa mudou desde então. Hoje, os paleontólogos se sentem confortáveis com a ideia de que as estruturas dos tecidos moles podem deixar vestígios claros em material fossilizado. E omatídios superlongos já foram descobertos nos olhos compostos dos artrópodes aquáticos.

Com isso em mente, Schoenemann e seus colegas voltaram às imagens originais de Stürmer para um olhar mais atento. Depois de checar o fóssil com a moderna tecnologia de tomografia computadorizada, eles determinaram que os filamentos que ele avistou eram quase certamente fibras do nervo óptico, afinal.

Mas foi ao que o conjunto de fibras em forma de espuma estava conectado que realmente chamou a atenção dos pesquisadores: o que parecia ser dois olhos compostos eram, na verdade, centenas, divididos entre os grupos esquerdo e direito.

“Cada um desses olhos consistia em cerca de 200 lentes oculares de até um milímetro de tamanho”, disse Schoenemann.

“Sob cada uma dessas lentes, por sua vez, pelo menos seis facetas estão dispostas, cada uma das quais quando juntas forma um pequeno olho composto. Portanto, temos cerca de 200 olhos compostos (um sob cada lente) em um olho”.

As trilobitas dominaram mais ou menos os oceanos por centenas de milhões de anos, adaptando-se para preencher uma ampla gama de nichos aquáticos com uma variedade de planos corporais estranhos e maravilhosos.

Uma de suas invenções mais inteligentes foi um sistema visual de complexidade sem precedentes. Embora comparativamente simples em termos modernos, sua versão dos olhos lhes dava vantagem para caçar ou se esconder e detectar as mudanças mais sutis no brilho e no movimento.

Embora a anatomia do olho viesse em muitas formas, as estruturas mais comuns seriam facilmente reconhecíveis para a maioria dos zoólogos hoje, consistindo em um padrão bem organizado de lentes trabalhando juntas para transformar a luz difusa em um mapa pesadamente pixelado de seus arredores.

Os insetos modernos e outros artrópodes continuam a depender de olhos compostos como esses com êxito. O que falta a esta visualização pixelada em resolução é facilmente compensada em simplicidade e adaptabilidade, evoluindo para superar as limitações com alguns ajustes de anatomia.

No entanto, devido à incrível diversidade de olhos de trilobitas, aqueles em certos membros da subordem Phacopina deixaram os paleontólogos perplexos.

No que é conhecido como olho esquizocroal, cada lente fica a uma curta distância de sua vizinha, deixando muito espaço vazio que poderia ser usado para capturar mais luz.

Agora sabemos que o que parece ser uma única lente é, na verdade, um único olho composto dentro de dois “hiperolhos”.

Embora não nos revele por que esses olhos evoluíram, muda as perguntas que precisamos fazer sobre esse artrópode incomum.

Em vez de ponderar sobre o desperdício de espaço entre cada lente, os biólogos podem agora especular sobre os benefícios que centenas de olhos minúsculos têm ao se ajustar à luz baixa ou responder a mudanças rápidas nas condições de luz em uma área mais ampla.

“Também é possível que os componentes individuais do olho desempenhem funções diferentes, possibilitando, por exemplo, o aumento do contraste ou a percepção de cores diferentes”, disse Schoenemann.

Stürmer deve ter suspeitado que havia algo que valesse a pena olhar nos olhos, tendo desenhado uma flecha em caneta vermelha apontando diretamente para a meia dúzia de facetas sob uma das lentes.

Infelizmente, o radiologista faleceu na década de 1980, muito antes de sua descoberta receber a validação que merecia.

Como a trilobita, Stürmer foi claramente um visionário antes de seu tempo.

Esta pesquisa foi publicada na Scientific Reports.