Esta descoberta, publicada na Communications Biology, baseia-se em imagens de tomografia por síncrotron, uma radiação X particularmente intensa, e oferece uma perspetiva inédita sobre a evolução dos sistemas sensoriais nos vertebrados.
Os celacantos intrigam os biólogos desde a sua redescoberta no século XX. Estes peixes, hoje representados por duas espécies do género Latimeria, estão mais próximos dos vertebrados terrestres do que da maioria dos outros peixes. Se as espécies atuais vivem em profundidade e respiram apenas através das suas brânquias, os seus antepassados, que viveram há cerca de 240 milhões de anos, apresentavam uma maior diversidade de formas e habitats. Alguns possuíam um pulmão desenvolvido, coberto por placas ósseas dispostas como as telhas de um telhado. Até agora, a existência deste órgão era principalmente interpretada como uma adaptação à respiração aérea.
Estes vestígios anatómicos constituem um testemunho precioso da história evolutiva destes peixes, e talvez também da dos nossos próprios antepassados aquáticos.
Para explorar as suas possíveis outras funções, uma equipa de investigação liderada por Lionel Cavin, conservador do MHNG e professor titular do Departamento de Genética e Evolução da Secção de Biologia da Faculdade de Ciências da UNIGE, analisou fósseis de celacantos do Triássico, descobertos na Lorena (França), com a ajuda do síncrotron europeu (ESRF) em Grenoble. Este acelerador de partículas permitiu explorar a estrutura interna dos fósseis com uma precisão micrométrica.
Renderização 3D do esqueleto de Graulia branchiodonta. O órgão auditivo inclui as asas ósseas (vermelho) no pulmão ossificado (branco) que transmitiam as vibrações sonoras ao ouvido interno (não representado) situado no osso proótico localizado no crânio (rosa).
© L.Manuelli-MHNG
Um sistema auditivo inédito revelado por imagiologia
As imagens revelaram um pulmão ossificado excecionalmente bem conservado, munido na sua extremidade de estruturas em forma de asas ósseas. Em paralelo, o estudo de embriões de celacantos atuais evidenciou um canal que liga os órgãos da audição e do equilíbrio situados de cada lado do crânio.
Combinando estas observações, os cientistas sugerem que estas duas estruturas formavam um sistema sensorial completo. As ondas sonoras captadas pelo pulmão ossificado teriam sido transmitidas aos ouvidos internos através deste canal, permitindo assim ao animal perceber os sons debaixo de água.
"A nossa hipótese baseia-se em analogias com peixes de água doce modernos, como as carpas ou os peixes-gato. Nestas espécies, um dispositivo chamado 'aparelho de Weber' liga a bexiga natatória ao ouvido interno. Este dispositivo permite-lhes detetar as ondas subaquáticas e, portanto, ouvir debaixo de água. A bolha de ar encerrada na bexiga natatória é indispensável para detetar estas ondas que, sem ela, atravessariam o corpo do peixe sem serem detetadas", explica Luigi Manuelli, doutorando no grupo de Lionel Cavin e primeiro autor do estudo.
Uma capacidade perdida ao longo da evolução
Por enquanto, esta particularidade anatómica só foi observada em duas espécies de celacantos do Triássico. No entanto, pode ter sido mais amplamente disseminada entre os celacantos antigos que possuíam um pulmão ossificado. "Esta capacidade auditiva perdeu-se sem dúvida progressivamente quando os antepassados dos celacantos atuais se adaptaram a ambientes marinhos profundos. O seu pulmão regrediu então, tornando este sistema inútil", sugere Lionel Cavin.
Facto notável, algumas estruturas associadas ao ouvido interno foram, no entanto, conservadas. "Estes vestígios anatómicos constituem hoje um testemunho precioso da história evolutiva destes peixes, e talvez também da dos nossos próprios antepassados aquáticos", conclui o investigador.