02 - Evolução

Continuemos nossa conversa sobre a estrutura do olho. Como já foi dito anteriormente, os olhos evoluíram, independentemente, pelo menos 40 vezes ao longo da evolução. Sabemos disso, pois podemos traçar as origens embrionárias dos olhos dos diferentes filos de animais e analisar sua estrutura e, com isso, chegamos à conclusão de que muitos dos olhos presentes nos animais não têm a mesma origem embrionária.

Talvez a melhor forma de comparar as diferentes estruturas dos olhos seja analisar dois tipos de olhos bastante diferentes! Os olhos dos vertebrados e os olhos dos insetos.

Veja também a apresentação de slides “A evolução do olho” no site da revista Scientific American Brasil:

• A evolução do olho

Com todos esses esquemas e imagens, poderíamos dizer que os olhos em mamíferos e em insetos são estruturas análogas. Mas vamos nos aprofundar um pouco no desenvolvimento do olho!!

Como você deve saber, o desenvolvimento de qualquer organismo é mediado por seus genes. Nós, por exemplo, temos cerca de 300.000 genes, mas apenas uma porção deles está expresso em cada uma de nossas células (neurônios expressam genes distintos dos de células musculares cardíacas, por exemplo). Também em nosso desenvolvimento, os genes têm o importante papel de sinalizar para as células “como” se desenvolver. Alguns genes irão, ao longo do desenvolvimento embrionário dos animais, transcrever para proteínas sinalizadoras que vão ativar (ou inibir) outros genes. O resultado final é o gene, quando ativado, dizer à célula em que ele está: “você vai ser uma célula muscular”, ou “continue a se dividir, vamos construir um braço aqui”.

O mesmo serve para os olhos! Pesquisadores, estudando a mosca da fruta Drosophila melanogaster, conseguiram identificar um gene, chamado “ey”, que expressa uma proteína que diz à célula em que está: “faça um olho!”. Normalmente, o gene ey é expresso apenas na cabeça da mosca em seu desenvolvimento (obviamente, porque é ali que se desenvolvem os olhos); entretanto, os pesquisadores foram capazes de realizar experimentos com o gene e fazer com que ele fosse expresso, ao longo do desenvolvimento embrionário da mosca, em diversas regiões como antenas e pernas. O resultado: olhos compostos cresceram nas antenas e pernas em que o gene “ey” era ativado! Impressionante, não?!

A história fica ainda mais impressionante! Em camundongos, o gene com a instrução “faça olhos!” se chama Pax6 e ele funciona da mesma forma que o ey, com a diferença de que os olhos de camundongo são olhos em forma de câmara e não olhos compostos. No entanto, ao comparar a sequência de DNA de ambos, os genes “ey” de Drosophila e Pax6 de camundongos, os cientistas descobriram que ambos os genes compartilham quase a mesma sequência! Trata-se de genes homólogos!

Encucados e insatisfeitos, os pesquisadores continuaram a realizar experimentos em Drosophilas. Eles trocaram o ey de um embrião de mosca-de-fruta por um gene Pax6 de camundongo. Resultado: a mosca nasceu com olhos normais (olhos compostos de mosca).

O que isso significa?! Significa que o Pax6 foi capaz de realizar a mesma função do gene ‘ey’ em Drosophilas e desencadear toda a cadeia de desenvolvimento do olho. Simplificando, o Pax6 de camundongo foi capaz de, mesmo inserido nas células de uma Drosophila, dar a ordem: “Faça um olho!”. A maquinaria genética da Drosophila então respondeu “fazendo o olho que estava no programa”: um olho composto!