Por mais de um século, os livros de biologia afirmaram que a visão entre os vertebrados é construída a partir de dois tipos de células claramente definidos: bastonetes para processar luz fraca e cones para luz intensa e cores. Uma nova pesquisa envolvendo peixes de águas profundas mostra que essa divisão não é tão organizada assim.
Cientistas identificaram um novo tipo de célula visual em peixes de águas profundas que combina a forma e o formato dos bastonetes com a maquinaria molecular e os genes dos cones. Esse tipo híbrido de célula, adaptado para a visão em condições de pouca luminosidade, foi encontrado em larvas de três espécies no mar Vermelho.
As espécies estudadas foram: Maurolicus mucronatus; Vinciguerria mabahiss; e Benthosema pterotum. O primeiro manteve as células híbridas ao longo de toda a sua vida. Os outros dois passaram para a dicotomia usual de bastonetes e cones na fase adulta.
As três espécies são pequenas, com adultos medindo 3 a 7 cm de comprimento e larvas muito menores. Elas habitam um reino marinho de condições crepusculares, onde a luz solar mal consegue penetrar nas profundezas aquáticas.
A retina dos vertebrados, uma membrana sensorial localizada na parte posterior do olho que detecta a luz e a converte em sinais para o cérebro, possui dois tipos principais de células visuais sensíveis à luz, chamadas fotorreceptores. Elas recebem seus nomes por causa de seu formato: bastonetes e cones.
“Os bastonetes e cones mudam lentamente de posição dentro da retina ao transitar entre condições de pouca e muita luz, e é por isso que nossos olhos levam tempo para se ajustar quando acendemos o interruptor de luz no caminho para o banheiro à noite”, explicou Lily Fogg, pesquisadora de pós-doutorado em biologia marinha na Universidade de Helsinque (Finlândia). Ela é autora principal da pesquisa publicada no dia 11 deste mês na revista Science Advances.
“Descobrimos que, na fase larval, esses peixes de águas profundas utilizam principalmente um tipo híbrido de fotorreceptor que combina características diferentes. Essas células parecem bastonetes —longas, cilíndricas e otimizadas para captar o máximo possível de partículas de luz, os fótons. Mas elas usam a maquinaria molecular dos cones, ativando genes normalmente encontrados apenas nos cones”, afirmou Fogg.
Os pesquisadores examinaram as retinas de larvas de peixes capturadas em profundidades de 20 a 200 metros. No tipo de ambiente com pouca luz em que habitam, tanto os bastonetes quanto os cones costumam estar ativos na retina dos vertebrados, mas nenhum dos dois funciona muito bem. Esses peixes apresentam uma solução evolutiva.
“Nossos resultados desafiam a ideia consolidada de que bastonetes e cones são dois tipos celulares fixos e claramente separados. Em vez disso, mostramos que os fotorreceptores podem combinar características estruturais e moleculares de maneiras inesperadas. Isso sugere que os sistemas visuais dos vertebrados são mais flexíveis e evolutivamente adaptáveis do que se pensava anteriormente”, disse Fogg.
“É uma descoberta muito interessante que mostra que a biologia não se encaixa perfeitamente em caixinhas”, afirmou Fabio Cortesi, biólogo marinho e neurocientista da Universidade de Queensland (Austrália), coautor do estudo. “Não me surpreenderia se descobríssemos que essas células são muito mais comuns em todos os vertebrados, incluindo espécies terrestres.”
As três espécies emitem bioluminescência usando pequenos órgãos emissores de luz em seus corpos, localizados principalmente na barriga. Elas produzem luz azul-esverdeada que se mistura com a luz de fundo tênue do sol acima. Essa estratégia, chamada de contra-iluminação, é uma forma comum de camuflagem nas profundezas do mar para evitar predadores.
“Peixes pequenos como esses alimentam o oceano aberto. Eles são abundantes e servem de alimento para muitos peixes predadores maiores, incluindo atum e marlim, mamíferos marinhos como golfinhos e baleias, e aves marinhas”, disse Cortesi.
Esses tipos de peixes também realizam uma das maiores migrações diárias do reino animal. Eles nadam perto da superfície à noite para se alimentar em águas ricas em plâncton e depois retornam às profundezas —de 200 a 1.000 metros— durante o dia para evitar predadores.
“O fundo do mar continua sendo uma fronteira para a exploração humana, uma caixa de mistérios com potencial para descobertas significativas”, disse Cortesi. “Devemos cuidar desse habitat com o máximo de atenção para garantir que as gerações futuras possam continuar a se maravilhar com suas maravilhas.”
