Fósseis revelam vertebrado do Cambriano com quatro olhos funcionais e pistas sobre a origem da pineal

Em mares do Cambriano, há cerca de 518 milhões de anos, pequenos vertebrados que mediam apenas alguns centímetros podem ter contado com uma vantagem decisiva para escapar de predadores: quatro olhos capazes de formar imagens. A conclusão vem da análise de fósseis raros encontrados em Chengjiang, no sul da China, onde pesquisadores identificaram estruturas oculares completas - incluindo pigmentos preservados - em animais do grupo myllokunmingiid, considerados entre os vertebrados mais antigos conhecidos.

Evidências em Chengjiang apontam para quatro olhos “de câmera”

Os exemplares estudados vêm do sítio fossilífero de Chengjiang, um dos mais importantes do mundo para o registro do início da vida complexa nos oceanos. Os myllokunmingiid, vertebrados marinhos discretos e de pequeno porte, fazem parte da linhagem que, muito tempo depois, daria origem a peixes, répteis, aves e mamíferos.

À primeira observação, os fósseis sugeriam um padrão familiar, com dois olhos laterais. A reavaliação, porém, mostrou quatro regiões pigmentadas na parte anterior da cabeça:

• duas em posição lateral, compatíveis com os olhos principais;
• duas menores no topo do crânio, próximas ao centro.

Durante anos, essa dupla superior chegou a ser interpretada como possível estrutura ligada ao olfato. A virada veio com o uso de microscopia avançada, que permitiu examinar a microestrutura dos tecidos fossilizados. Neles, a equipe detectou melanossomos - grânulos que armazenam melanina e são característicos de tecidos oculares.

De acordo com o estudo publicado em uma revista científica internacional, as quatro estruturas se enquadram no modelo de olho do tipo “câmera”, no qual uma lente focaliza a luz sobre uma superfície sensível, produzindo imagem relativamente nítida - um princípio semelhante ao observado nos vertebrados atuais.

Pigmento fossilizado em vertebrados: o registro mais antigo conhecido

Além da anatomia ocular, os autores destacam um marco de preservação: esses fósseis representam a evidência mais antiga já registrada de melanina fossilizada em vertebrados. Segundo o trabalho, isso empurra a idade-limite conhecida desse tipo de preservação em mais de 200 milhões de anos, reforçando por que Chengjiang é considerado excepcional para recuperar detalhes anatômicos muito finos.

Por que dois olhos extras fariam diferença no Cambriano

O início do Cambriano é associado a uma rápida diversificação de organismos marinhos e ao surgimento de novas interações ecológicas, com predadores, presas e defesas se multiplicando. Nesse ambiente competitivo, enxergar melhor podia ser a diferença entre sobreviver ou virar alimento.

Nesse contexto, olhos adicionais voltados para cima parecem ter utilidade direta. A dupla dorsal, posicionada no topo da cabeça, provavelmente ampliava o campo visual e funcionava como um tipo de “vigilância” do que ocorria acima e ao redor do animal. Como os myllokunmingiid parecem ter ocupado um nível baixo na cadeia alimentar - sendo mais alvo do que caçador -, antecipar a aproximação de uma ameaça por frações de segundo teria valor decisivo.

Pesquisadores associados a universidades europeias comparam esse arranjo a uma “visão imersiva”, mais abrangente do que a obtida apenas com dois olhos laterais. O achado também se encaixa em um padrão observado em outros fósseis do Cambriano: organismos com aparência simples, mas dotados de sistemas sensoriais já sofisticados.

Uma revisão do que se entendia por vertebrados “primitivos”

Por muito tempo, os primeiros vertebrados foram descritos como formas rudimentares, com órgãos pouco especializados. Essa imagem vem sendo questionada por descobertas sucessivas, incluindo registros de olhos complexos em peixes sem mandíbulas do período posterior ao Cambriano. Agora, um vertebrado ainda mais antigo surge com quatro olhos formadores de imagem.

O conjunto reforça a interpretação de que a visão avançada pode ter aparecido cedo na história dos vertebrados, em resposta a mares repletos de competição e predação. Entre as vantagens sugeridas estão:

• aumento do campo visual para identificar ameaças;
• capacidade de reconhecer formas e movimentos com maior precisão em olhos do tipo câmera;
• possível intensificação da “corrida armamentista” evolutiva entre predadores e presas.

Para onde foram os “olhos de cima”: a hipótese ligada à glândula pineal

A descoberta também reacende uma pergunta evolutiva: se alguns ancestrais tinham quatro olhos, por que hoje a maioria dos vertebrados apresenta apenas dois olhos externos? A proposta dos autores é que a dupla dorsal não teria simplesmente desaparecido, mas sido reaproveitada ao longo de milhões de anos.

A hipótese sugere que esses olhos superiores perderam a capacidade de formar imagens, mantiveram sensibilidade à luz e, gradualmente, teriam sido transformados em uma estrutura interna ligada ao cérebro: a glândula pineal.

Nos humanos, a pineal é conhecida por produzir melatonina, hormônio envolvido na regulação do ciclo de sono e vigília. Em diversos vertebrados, ela ainda responde à luminosidade do ambiente, ajustando a produção hormonal conforme o claro e o escuro. O argumento também encontra suporte no desenvolvimento embrionário: olhos laterais e pineal derivam de regiões relacionadas do tecido que forma o sistema nervoso central. Em alguns peixes e répteis, estruturas associadas à pineal permanecem fotossensíveis e chegam a ser chamadas de “terceiro olho”.

Impacto no entendimento sobre a evolução da visão

Especialistas que não participaram do trabalho avaliam que o estudo adiciona uma peça relevante ao debate sobre a origem dos sentidos nos vertebrados. Se a interpretação estiver correta, a história da visão não teria sido uma sequência simples de ganhos contínuos: certas funções teriam surgido cedo, atingido um pico e depois sido reduzidas ou redirecionadas.

Nesse caso, a mudança mais dramática seria a conversão de um par de olhos formadores de imagem em um órgão hormonal interno, ainda influenciado pela luz, mas sem gerar visão.

Estrutura	Função em vertebrados antigos	Função em vertebrados atuais
Olhos laterais	Formação de imagens e localização de presas e predadores	Visão principal, percepção espacial e de cores
Olhos dorsais	Formação de imagens de regiões acima e ao redor	Provável origem da glândula pineal, ligada a ritmos biológicos
Melanossomos	Pigmentação e proteção da retina	Pigmentos em olhos, pele, cabelo e penas

O que isso tem a ver com o cotidiano - inclusive no Brasil

Embora o tema pareça distante, a conexão proposta com a pineal ajuda a entender por que a luz interfere tanto no organismo humano. A melatonina segue atuando sobre sono, humor e, em parte, metabolismo. Exposição intensa à luz azul durante a noite - comum em celulares, TVs e computadores - tende a desregular essa produção. Nessa leitura, sensores ancestrais ligados à luz, remodelados ao longo da evolução, ainda participariam da forma como o corpo “interpreta” o dia e a noite.

Glossário essencial

• Melanossomos: estruturas celulares que armazenam melanina, pigmento associado à proteção contra excesso de luz.
  
• Olhos do tipo câmera: olhos com lente e superfície sensível, capazes de formar imagens relativamente definidas, como nos vertebrados atuais.
  
• Glândula pineal: estrutura no cérebro que secreta melatonina e participa do controle do relógio biológico.
  
• Cambriano: período geológico entre aproximadamente 541 e 485 milhões de anos atrás, marcado por grande diversificação da vida marinha.

Perguntas abertas: como esses olhos funcionavam e o que ainda pode ser descoberto

Os autores ressaltam que esses animais provavelmente não tinham a nitidez visual de um humano moderno. Ainda assim, um conjunto de sensores distribuídos em quatro pontos poderia reduzir ângulos cegos e melhorar a detecção de ataques vindos de direções inesperadas.

O achado também abre espaço para novas investigações, como simulações digitais de campo de visão, estudos sobre a penetração de luz nos mares do Cambriano e comparações com peixes e anfíbios atuais. Entre as questões que permanecem está uma das mais provocativas: até que ponto estruturas hoje associadas a hormônios, como a pineal, carregam sinais de um passado em que enxergar era literalmente uma questão de vida ou morte?