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Cientistas confirmam a existência de pulmões em peixe primitivo

Estudo liderado por brasileiros revela presença de órgão tanto em celacantos fósseis como nos espécimes existentes atualmente

Fábio de Castro, O Estado de S. Paulo

16 Setembro 2015 | 09h00

SÃO PAULO - Um novo estudo liderado por cientistas brasileiros confirma a presença de pulmões em exemplares vivos de celacantos, peixes de águas profundas que eram considerados extintos até 1938, quando foram colhidos os primeiros espécimes vivos nos mares da África do Sul. 

Embora não seja funcional – isto é, não tenha utilidade para respiração –, o pulmão do peixe, ao ser estudado, fornece pistas sobre como seus ancestrais devem ter sido há 410 milhões de anos, de acordo com os autores.

A pesquisa, publicada nesta terça-feira, 15, na revista Nature Communications, foi liderada por Paulo Brito, da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (Uerj), e teve participação de cientistas do Museu de História Natural de Paris, na França. A primeira autora do estudo é Camila Cupello, que defendeu seu doutorado em fevereiro, na Uerj, sob orientação de Brito.

“Os celacantos fósseis já eram conhecidos desde o início do século 19 e, até o descobrimento de espécimes vivos em 1938, pensava-se que eles haviam desaparecido na época da extinção dos dinossauros”, disse Brito ao  Estado. 

Segundo ele, os celacantos (Latimeria chalumnae) viviam em todo tipo de ambiente: águas rasas, profundas, salgadas e doces. Mas provavelmente a espécie atual é remanescente de um grupo que colonizou águas mais profundas – de 120 a 400 metros –, o que levou seus pulmões a perderem a função. Enquanto os fósseis são encontrados em todo o planeta – incluindo águas brasileiras –, os celacantos vivos só foram encontrados no sul da África, Ilhas Comores e Indonésia.

Os celacantos são um dos grupos mais estudados entre os animais, segundo Brito, mas muito poucas pesquisas haviam sido feitas sobre os pulmões. Segundo ele, é raro ter acesso a um desses peixes vivos, porque eles vivem em águas muito profundas. 

"Mas tivemos a sorte de conseguir um exemplar para dissecar e encontramos uma pequena estrutura - o divertículo -, que demonstramos ser um pulmão, por ter todas as características desse órgão, como comunicação direta com a boca", explicou. 

O órgão, no entanto, não é usado para respirar nos celacantos atuais. Segundo Brito, trata-se de um "pulmão vestigial", isto é, um remanescente das formas ancestrais do peixe que permanece nos organismos atuais, mas perderam a função original - algo semelhante ao apêndice nos humanos.

Embriões e fósseis. Para desvendar a evolução dos pulmões do celacanto atual, os cientistas estudaram sua ontogenia, isto é, o desenvolvimento dos embriões até o estágio adulto. Sabendo que muitas vezes as características ancestrais de um animal primitivo podem ser preservadas no desenvolvimento de um indivíduo desde o estágio embrionário, é comum que cientistas utilizem a ontogenia para aprender sobre a história evolutiva dos organismos. 

Aplicando técnicas de tomografia para estudar embriões do peixe atual – que têm a mesma cavidade em versão diminuta –, Brito e sua equipe criaram reconstruções 3D de cinco estágios distintos do desenvolvimento do pulmão do peixe à medida em que ele se torna adulto. 

"Com as imagens tridimensionais, verificamos que o celacanto tem um pulmão vestigial, mas em algumas etapas do desenvolvimento embrionário ele  mostra características de um pulmão funcional, embora não seja utilizado. Estudando as formas embrionárias é possível deduzir que, em determinado momento do processo evolutivo do grupo, o animal teve de fato um pulmão funcional", declarou o cientista. 

Muitos estudos, de acordo com Brito, mostravam que os fósseis desses animais tinham em seu interior uma estrutura recoberta por placas ósseas. Acreditava-se que essas placas demarcavam uma cavidade que poderia alojar um grande pulmão. O novo estudo mostrou que os peixes vivos também têm uma versão diminuta dessas placas recobrindo o pequeno pulmão vestigial. 

"Os fósseis têm essa estrutura bizarra, recobrindo um enorme pulmão. Quando vimos que o embrião também tem essa estrutura em proporção bem menor, descobrimos que o que temos ali é de fato um pulmãozinho minúsculo", disse.

O restante da cavidade que abrigava o grande pulmão dos celacantos fósseis foi substituído, ao longo da evolução, por um órgão de gordura. "Constatamos que, nos embriões, o pulmão é uma estrutura minúscula e o saco de gordura é outra coisa. É possível que a função desse saco de gordura nos peixes atuais seja manter sua estabilidade para nadar em águas profundas.", afirmou Brito.

Agora, Brito e sua equipe deverão estudar os pulmões dos fósseis de celacanto. "A ideia é conseguir as imagens 3D dos pulmões dos fósseis e investigar o que há dentro daquelas placas ósseas", declarou o cientista.

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