A palavra "vieira" geralmente evoca um músculo adutor redondo e suculento - uma iguaria de frutos do mar. Portanto, não é amplamente conhecido que as vieiras têm até 200 olhos minúsculos ao longo da borda do manto que forra as suas conchas. As complexidades desses olhos de moluscos ainda estão sendo reveladas. Um novo estudo publicado na Current Biology revela que os olhos de vieiras têm pupilas que se dilatam e se contraem em resposta à luz, tornando-as muito mais dinâmicas do que se acreditava anteriormente.
"É surpreendente o quanto estamos descobrindo o quão complexos e funcionais são esses olhos de vieiras", diz Todd Oakley, biólogo evolucionário da Universidade da Califórnia, em Santa Bárbara.
A ótica dos olhos de vieira é configurada de maneira muito diferente dos nossos próprios órgãos oculares. Quando a luz entra no olho de vieira, ela passa através da pupila, uma lente, duas retinas (distal e proximal) e, em seguida, atinge um espelho feito de cristais de guanina na parte de trás do olho. O espelho curvo reflete a luz sobre a superfície interior das retinas, onde os sinais neurais são gerados e enviados para um pequeno gânglio visceral, ou um aglomerado de células nervosas, cuja função principal é controlar o músculo do intestino e o músculo adutor da vieira. A estrutura do olho de vieira é semelhante aos sistemas óticos encontrados nos telescópios avançados.
Por muitos anos, a física e a óptica do olho de vieira colocaram um problema desconcertante. "A principal retina nos olhos recebe luz quase completamente fora de foco porque está muito perto do espelho", diz Dan Speiser, cientista de visão da Universidade da Carolina do Sul e principal autor do novo estudo. Em outras palavras, qualquer imagem na retina proximal estaria desfocada e fora de foco. "Isso parece tão irracional para mim", diz Speiser.
O novo estudo lança alguma luz sobre esse mistério. Os pesquisadores descobriram que as pupilas de vieiras são capazes de abrir e contrair, embora suas respostas pupilares não sejam tão rápidas quanto as nossas. O diâmetro de uma pupila de vieira muda em cerca de 50% no máximo, e a dilatação ou contração pode levar vários minutos. Seus olhos não têm íris como os nossos olhos, e em vez disso, as células da córnea mudam de forma indo de finas e planas a altas e longas. Essas contrações podem alterar a curvatura da própria córnea, abrindo a possibilidade de que o olho de vieira possa mudar de forma e responder à luz de modo a possibilitar a formação de imagens mais nítidas na retina proximal.
“Isso realmente muda a capacidade desse olho e, em última análise, do organismo de poder ter o tipo de resolução para ver seu ambiente”, diz Jeanne Serb, cientista de visão da Iowa State University.
Agora, Speiser está trabalhando para entender se as vieiras são capazes de mudar a curvatura do espelho e do olho como um todo, o que permitiria ajustar o foco da imagem ainda mais. "As estruturas dinâmicas dos olhos abrem algumas novas possibilidades para o que você pode fazer com um olho espelhado como este", diz Speiser.
Espelhos adaptativos não são o único mistério do olho de vieira. "Acontece que os olhos de vieira têm três vezes mais opsins do que nós", diz Serb. As opsinas são proteínas sensíveis à luz encontradas nas células fotorreceptoras da retina que medeiam a conversão de luz em sinais eletroquímicos. Os cientistas não sabem se todas as 12 opsinas de vieiras são expressas em cada olho de vieira ou se os olhos subespecializam em diferentes canais do espectro visual. Algumas opsinas podem ser expressas na retina proximal, enquanto outras estão na retina distal.
A equipe de Serb no estado de Iowa estuda as opsinas em vieiras, amêijoas e outros animais. Os bivalves - moluscos que vivem dentro de duas conchas conectadas conectadas por uma dobradiça - desenvolveram alguma forma de olho várias vezes. Alguns moluscos têm até olhos compostos, ou olhos com múltiplas unidades visuais, embora difiram dos olhos compostos mais conhecidos dos insetos. Ao estudar as diferentes opsinas fora dos animais, o sérvio pode medir sua absorção e, finalmente, entender como elas funcionam nos diferentes animais.
Os olhos provavelmente evoluíram pelo menos 50 ou 60 vezes em todos os animais e, em muitos casos, os alicerces moleculares da visão - as proteínas que traduzem sinais de luz para sinais elétricos - variam um pouco. “A grande questão evolutiva para mim é como essas proteínas evoluem para a amostra de luz? E então, como isso se torna especificado para os diferentes tipos de ambientes de luz em que os animais podem ocorrer? ”, Pergunta Serb. Ela acredita que as opsinas, na maioria dos casos, estão sendo reaproveitadas de alguma outra função dentro do animal para ser usada nos olhos.
Embora haja uma diversidade de morfologias oculares e de fotorreceptores nos animais, os blocos de construção - os genes que controlam o desenvolvimento dos olhos - são notavelmente semelhantes. Por exemplo, Pax6 é um gene de desenvolvimento que é crítico para o desenvolvimento dos olhos em mamíferos, e desempenha um papel semelhante no desenvolvimento de olhos de vieira. Em um estudo recente, Andrew Swafford e Oakley argumentam que essas semelhanças desmentem o fato de que muitos tipos de olhos podem ter evoluído em resposta ao estresse induzido pela luz. Danos ultravioleta causam mudanças moleculares específicas que um organismo deve proteger contra.
"Foi tão surpreendente que uma e outra vez, todos esses componentes que são usados para construir olhos, e também são usados em visão, têm essas funções de proteção", diz Oakley. Na história profunda desses componentes, há características genéticas que desencadeiam respostas ao estresse induzido pela luz, como reparar danos causados pela radiação UV ou detectar os subprodutos de danos por UV. Uma vez que o conjunto de genes envolvidos na detecção e resposta aos UV danificados são expressos juntos, então pode ser apenas uma questão de combinar essas partes de uma maneira nova que lhe dê um olho, sugerem os pesquisadores.
"O fator estresse pode reunir esses componentes talvez pela primeira vez", diz Swafford. “E assim, as origens das interações entre esses diferentes componentes que levam à visão são mais atribuíveis a esse fator de estresse. E então, uma vez que os componentes estejam lá, sejam pigmentos ou fotorreceptores ou células de lentes, a seleção natural age para elaborá-los nos olhos ”.
No entanto, eles foram feitos, os olhos de vieiras têm uma funcionalidade impressionante, distorcendo seus espelhos internos para trazer a luz para o foco como um telescópio. Então, da próxima vez que você estiver curtindo algumas vieiras de alho, tente não imaginar os moluscos olhando de volta para você.
