A Evolução do Olho Humano


O olho dos vertebrados, longe de ser concebido de forma inteligente, contém inúmeros defeitos que atestam a sua origem evolutiva.


O olho humano é um órgão extremamente complexo; atua como uma câmera, coletando, focando luz e convertendo a luz em um sinal elétrico traduzido em imagens pelo cérebro. Mas, em vez de um filme fotográfico, o que existe aqui é uma retina altamente especializada que detecta e processa os sinais usando dezenas de tipos de neurônios. O olho humano é tão complexo que sua origem provoca discussão entre criacionistas e defensores do desenho inteligente, que o têm como exemplo básico do que chamam de complexidade irredutível: um sistema que não funciona na ausência de quaisquer de seus componentes e, portanto, não poderia ter evoluído naturalmente de uma forma mais primitiva. Mesmo Charles Darwin admitiu em A origem das espécies, de 1859 – que detalha a teoria da evolução pela seleção natural –, que pode parecer absurdo pensar que a estrutura ocular se desenvolveu por seleção natural. No entanto, apesar da falta de evidências de formas intermediárias naquele momento, Darwin acreditava que o olho evoluíra dessa maneira.

O registro fóssil revela que durante a explosão cambriana surgiram basicamente dois tipos diferentes de olhos. O primeiro parece ter sido composto da versão observada atualmente em quase todos artrópodes (insetos, crustáceos e aracnídeos). Nesse tipo de olho, uma série de unidades idênticas de geração de imagens – cada uma constitui uma lente ou um refletor – irradia luz para alguns elementos sensíveis a ela, denominados fotorreceptores. Os olhos compostos são muito eficazes para animais de pequeno porte, pois oferecem um amplo ângulo de visão e resolução espacial moderada em volume pequeno. No Cambriano, essa acuidade visual pode ter dado aos trilobitas e a outros artrópodes primitivos uma vantagem de sobrevivência sobre seus contemporâneos. No entanto, olhos compostos são impraticáveis em animais maiores, pois o olho teria de ser enorme para proporcionar visão em alta resolução. Assim, com o aumento do tamanho do corpo, também aumentaram as pressões seletivas favorecendo a evolução do olho tipo câmera.
Nos olhos tipo câmera, todos os fotorreceptores compartilham uma única lente que foca a luz e estão dispostos como uma lâmina (a retina) que reveste a superfície interna da parede ocular. Moluscos têm olhos tipo câmera que lembram os nossos, mas seus fotorreceptores são idênticos ao encontrado em insetos. Os vertebrados apresentam um tipo diferente de fotorreceptores, que nos mandibulados (inclusive nós) ocorrem em duas modalidades: cones para a visão diurna e bastonetes para a visão noturna.
Estudos de desenvolvimento embriológico do olho de vertebrados mais primitivos como os agnatos servem de base para a compreensão do mecanismo evolutivo da visão do olho humano. Quando a lampreia está na fase larval, vive em leito de riachos e é cega. Nesse estágio de vida, o olho assemelha-se ao do peixe-bruxa, com estrutura simples, sob a pele. Quando a larva sofre metamorfose, o olho rudimentar cresce substancialmente, desenvolve uma retina de três camadas, cristalino, córnea e músculos de apoio. Depois, o órgão emerge na superfície como o olho tipo câmera dos vertebrados mandibulados. 
O sistema ocular dos mamíferos também apresenta indícios intrigantes de sua origem evolutiva durante o desenvolvimento embrionário. Benjamin E. Reese e seus colaboradores da University of California em Santa Barbara constataram que os circuitos da retina de mamíferos começam um pouco como o dos peixes-bruxa, com os fotorreceptores conectando-se diretamente com os neurônios de saída. Então, em um período de semanas, as células bipolares amadurecem e se inserem entre os fotorreceptores e os neurônios de saída. Essa sequência é exatamente o padrão de desenvolvimento esperado para confirmar se a retina de vertebrados evoluiu de um órgão de duas camadas, acrescentando poder de processamento e componentes de formação de imagens. Portanto, parece perfeitamente plausível que esse estágio inicial e simples de desenvolvimento representa o resquício de um período de evolução anterior à criação do circuito de células bipolares na retina e antes do surgimento do cristalino, córnea e músculos .
Em 2003, Detlev Arendt, do Laboratório Europeu de Biologia Molecular em Heidelberg, na Alemanha, relatou evidências de que o nosso olho ainda retém descendentes dos fotorreceptores rabdoméricos, que foram modificados para formar os neurônios de saída que enviam informações da retina para o cérebro. Essa descoberta indica que a nossa retina contém os descendentes das duas classes de fotorreceptores: as ciliares, originalmente fotorreceptoras, e as rabdoméricas, transformadas em neurônios de saída. A evolução funciona exatamente assim, pressionando uma estrutura existente para um novo propósito; a descoberta de que os fotorreceptoras ciliares e rabdoméricos desempenham papéis diferentes em nosso olho em comparação com os olhos de invertebrados acrescenta ainda mais peso à evidência de que o olho dos vertebrados foi construído num processo natural.
Embora os olhos tipo câmera proporcionem um amplo campo de visão (basicamente em torno de 180 graus), na prática nosso cérebro consegue processar apenas uma fração da informação disponível a qualquer momento devido ao número limitado de fibras nervosas que ligam o olho ao cérebro. Sem dúvida, os olhos tipo câmera primitivos enfrentaram uma limitação ainda mais séria, pois se supõe que tivessem ainda menos fibras nervosas. Assim, houve pressão seletiva considerável para a evolução dos músculos para movimentarem os olhos. Esses músculos deviam existir há 500 milhões de anos, porque a estrutura deles na lampreia, cuja linhagem remonta a essa época, é quase idêntica à dos vertebrados mandibulados , inclusive nós, seres humanos. Para todos os aspectos engenhosos da evolução ocorridas dentro do olho dos vertebrados, há vários caracteres decididamente deselegantes.
Por exemplo, a retina está invertida, então a luz tem de passar por toda a sua espessura, através das fibras nervosas intermediárias e corpos celulares que dispersam a luz e degradam a qualidade da imagem, antes de atingir os fotorreceptores sensíveis à luz. Os vasos sanguíneos também cobrem a superfície interna da retina e lançam sombras indesejáveis na camada de fotorreceptores. A retina tem um ponto cego onde fibras nervosas que passam por toda a sua superfície se reúnem antes de canalizar pela retina e surgir por trás dela como nervo óptico. E a lista vai longe.
Adaptado de artigo publicado na revista Scientific American Brasil (Ed.111. agosto 2011)

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