Estudo sugere que celacantos usavam o pulmão para ouvir há 240 milhões de anos

Celacantos já parecem pertencer a outra era. Esses peixes, famosos por terem sido “redescobertos”, são frequentemente chamados de “fósseis vivos” e, no parentesco evolutivo, ficam mais próximos dos vertebrados terrestres do que da maioria dos outros peixes.

Um estudo recente, porém, indica que alguns celacantos antigos eram ainda mais peculiares do que se imaginava. A pesquisa foi conduzida por cientistas do Museu de História Natural de Genebra e da Universidade de Genebra.

Segundo os autores, certos celacantos que viveram há cerca de 240 milhões de anos podem ter usado o pulmão não apenas para respirar, mas também para ouvir debaixo d’água.

Em termos simples: um órgão cheio de ar dentro do corpo poderia ter ajudado esses animais a perceber ondas sonoras no ambiente marinho profundo em que viviam.

Esse resultado só foi possível graças à imagem por síncrotron - uma técnica avançada de raios X capaz de revelar estruturas internas de fósseis com detalhe muito fino, em escala micrométrica.

Pulmões dos celacantos intrigam cientistas

Os celacantos modernos (hoje existem duas espécies no género Latimeria) vivem em ambientes marinhos profundos e respiram por brânquias. O “pulmão” nesses animais é, na prática, reduzido e não funciona como o pulmão de espécies que respiram ar.

Já os seus parentes antigos eram mais variados. Por volta de 240 milhões de anos atrás, os celacantos ocupavam uma gama maior de habitats e apresentavam mais formas.

Alguns possuíam um pulmão bem desenvolvido, recoberto por placas ósseas organizadas como telhas. Tradicionalmente, essa característica foi entendida como uma adaptação para respirar ar - o que faria sentido caso esses peixes vivessem em águas rasas com pouco oxigénio ou transitassem entre ambientes.

O novo trabalho propõe outra pergunta: e se esse pulmão ossificado tivesse mais de uma função?

Um pulmão fóssil extraordinariamente preservado

Para testar essa possibilidade, os investigadores analisaram fósseis de celacantos do Triássico encontrados na Lorena, França.

A equipa recorreu à Instalação Europeia de Radiação Síncrotron (ESRF), em Grenoble, que utiliza um acelerador de partículas para produzir raios X de intensidade extremamente alta. Com isso, foi possível “ver o interior” dos fósseis sem os danificar.

As imagens mostraram algo incomum na paleontologia: um pulmão ossificado preservado de forma excecional, incluindo estruturas ósseas semelhantes a asas na sua extremidade.

Esse pormenor foi decisivo porque indicava uma forma e uma rigidez que poderiam sustentar uma função especializada - e não apenas a de armazenar ar.

Em paralelo, o grupo examinou embriões de celacantos modernos e deu atenção à anatomia da cabeça - em especial, aos órgãos de audição e equilíbrio situados em cada lado do crânio. Ali, identificaram um canal que liga essas estruturas do ouvido interno.

A combinação desse canal, observada nos celacantos atuais, com o pulmão ossificado “alado” nos fósseis levou à hipótese central do estudo: o pulmão antigo e o canal associado ao ouvido poderiam ter atuado em conjunto como um sistema de deteção de som.

Como um pulmão poderia ajudar um peixe a ouvir?

No meio aquático, o som é essencialmente vibração que se propaga pela água e pelos tecidos. Os peixes conseguem captar parte dessas vibrações diretamente pelo corpo, mas uma cavidade cheia de ar pode aumentar muito a sensibilidade, porque o ar se comprime e ressoa de maneiras que os tecidos sólidos não conseguem reproduzir.

É por isso que muitos peixes usam a bexiga natatória para melhorar a audição. Em algumas espécies modernas de água doce, como carpas e bagres, uma estrutura chamada aparelho weberiano liga a bexiga natatória ao ouvido interno.

Nesse arranjo, a bolha de ar na bexiga “capta” as ondas de pressão e transmite o sinal ao ouvido, tornando esses peixes muito mais eficientes na deteção de sons subaquáticos.

A ligação entre a bexiga natatória e o ouvido

Os autores sugerem que algo semelhante pode ter existido nos celacantos triássicos estudados, com uma diferença crucial: o órgão cheio de ar não seria a bexiga natatória - seria o pulmão.

“A nossa hipótese baseia-se em analogias com peixes modernos de água doce, como carpas ou bagres”, explicou Luigi Manuelli, doutorando e primeiro autor do estudo.

“Nessas espécies, uma estrutura conhecida como aparelho weberiano liga a bexiga natatória ao ouvido interno. Esse sistema permite que eles detetem ondas subaquáticas e, portanto, ouçam debaixo d’água.”

“A bolha de ar contida na bexiga natatória é essencial para detetar essas ondas, que, de outro modo, atravessariam o corpo do peixe sem serem percebidas.”

Assim, a proposta é a seguinte: as ondas sonoras seriam “capturadas” pelo pulmão ossificado e, depois, as vibrações seguiriam por uma ligação interna em direção aos ouvidos internos.

Isso daria a esses peixes uma perceção sensorial mais apurada do ambiente - algo particularmente útil se vivessem em águas mais escuras, mais profundas ou mais turvas, onde a visão é limitada.

Um truque sensorial que se perdeu

Por que, então, os celacantos modernos não fazem o mesmo? Os investigadores consideram que esse sistema de audição pode ter desaparecido gradualmente à medida que certas linhagens se adaptaram a ambientes marinhos profundos.

Com o tempo evolutivo, o pulmão teria regredido, o que tornaria um mecanismo de deteção sonora baseado nele menos vantajoso - ou até inviável.

“Essa capacidade auditiva provavelmente foi sendo perdida de forma gradual, à medida que os ancestrais dos celacantos modernos se adaptaram a ambientes marinhos profundos. O pulmão regrediu, tornando esse sistema desnecessário”, sugeriu Cavin.

O que chama a atenção, contudo, é que algumas estruturas associadas ao ouvido interno parecem ter permanecido como vestígios - como uma espécie de “fiação” deixada por um sistema antigo.

Segundo os autores, esses vestígios tornaram-se pistas importantes para reconstruir a história evolutiva dos sistemas sensoriais nos vertebrados.

Implicações mais amplas do estudo

À primeira vista, a ideia pode soar como uma curiosidade evolutiva: um peixe antigo com um pulmão que ajudava a ouvir. O ponto maior, porém, é que sistemas sensoriais não são imutáveis. Quando isso aumenta as hipóteses de sobrevivência, os animais podem reaproveitar órgãos existentes de formas inesperadas.

E os celacantos ocupam um lugar especialmente relevante na evolução. Como estão mais próximos dos vertebrados terrestres do que a maioria dos peixes, estudar a sua anatomia - viva ou fóssil - por vezes ajuda a iluminar transições mais amplas na história dos vertebrados.

Cavin também destacou que estruturas que já não cumprem o seu papel original ainda podem revelar muito.

“Esses vestígios anatómicos agora fornecem uma visão valiosa sobre a história evolutiva desses peixes - e talvez também sobre a dos nossos próprios ancestrais aquáticos”, acrescentou.

Em outras palavras, um pulmão fóssil encontrado em França e analisado com um síncrotron em Grenoble está a abrir uma nova maneira de pensar sobre como os primeiros vertebrados percebiam o mundo subaquático - e sobre como a evolução constrói, ajusta e, por vezes, abandona conjuntos inteiros de ferramentas sensoriais ao longo do tempo.

Crédito da imagem: © L. Manuelli–MHNG