Fósseis costumam guardar ossos, dentes e conchas. Tecidos moles, como músculos, vasos e órgãos, quase sempre se decompõem antes de fossilizar. Por isso, um conjunto de peixes de mais de 290 milhões de anos encontrado em Santa Catarina chamou a atenção dos paleontólogos: os crânios preservam partes do cérebro, nervos, coração, olhos e brânquias.
Oito crânios, todos com surpresa
O estudo foi feito pelo paleontólogo brasileiro Rodrigo Tinoco Figueroa durante o doutorado na Universidade de Michigan, nos Estados Unidos, sob orientação do paleontólogo Matt Friedman, e publicado em junho de 2024 na revista científica Current Biology. Figueroa escaneou oito crânios fósseis de peixes de nadadeiras raiadas, emprestados pelo Centro Paleontológico da Universidade do Contestado, em Mafra, Santa Catarina.
Todos mostraram algum grau de fossilização de tecidos moles. Na maioria, o cérebro estava preservado em detalhe, com forma parecida à do Coccocephalus, peixe fóssil da Inglaterra cujo cérebro foi descrito em estudo anterior do mesmo grupo.
O fóssil mais impressionante
Entre os exemplares, o catalogado como CP 065 foi o mais surpreendente. Ele traz a evidência mais antiga de um cérebro evertido, tipo de cérebro em que parte da estrutura é dobrada para fora, característica dos peixes de nadadeiras raiadas atuais. Figueroa conta que é o fóssil mais bem preservado que já viu. Ele descreve um fóssil de mais de 290 milhões de anos que conserva o cérebro e os nervos cranianos, as meninges que envolvem o cérebro, filamentos das brânquias, fragmentos de vasos sanguíneos, partes do coração e possivelmente músculos.
Para o pesquisador, fósseis como esses são a única forma de obter evidências diretas de tecidos moles do passado, e essas informações costumam quebrar expectativas baseadas nas espécies vivas.
Como tecidos moles viram pedra
A preservação de órgãos exige condições especiais. O animal precisa ser soterrado rapidamente em sedimentos finos e pobres em oxigênio, onde bactérias que decompõem a matéria orgânica atuam pouco. Em alguns casos, minerais se depositam sobre os tecidos e copiam sua forma antes que eles desapareçam. Quando isso acontece dentro de um crânio fechado, como uma caixa, o cérebro pode ficar protegido.
A tomografia computadorizada foi essencial. Ela permitiu enxergar o interior dos crânios sem quebrá-los, gerando modelos em três dimensões das estruturas internas.
Por que o cérebro de um peixe antigo importa
Os peixes de nadadeiras raiadas são hoje o maior grupo de vertebrados do planeta, com mais de 30 mil espécies, das sardinhas aos tucunarés. Entender como o cérebro deles evoluiu ajuda a explicar esse sucesso. Até pouco tempo, os cientistas só podiam inferir a forma do cérebro de peixes antigos a partir do espaço dentro do crânio. Os fósseis catarinenses mostram o próprio órgão.
Um laboratório de evolução
O cérebro evertido é uma das marcas dos peixes de nadadeiras raiadas atuais. Nos outros vertebrados, incluindo os humanos, a parte da frente do cérebro se forma dobrando-se para dentro. Nos peixes de nadadeiras raiadas, ela se dobra para fora. Saber quando esse arranjo surgiu ajuda a montar a árvore genealógica do grupo, e os fósseis catarinenses empurram esse registro para mais de 290 milhões de anos atrás. Detalhes dos nervos e das meninges também permitem comparar o sistema nervoso desses peixes com o de espécies vivas.
O Sul do Brasil no Permiano
Há 290 milhões de anos, no período Permiano, todos os continentes estavam unidos no supercontinente Pangeia, e a região que hoje é o Sul do Brasil ficava em altas latitudes, perto de onde geleiras tinham recuado pouco antes. Mares rasos e lagos cobriam parte da área, e seus sedimentos guardam hoje peixes, plantas e outros organismos da época.
O caso também valoriza as coleções regionais. Os exemplares estavam guardados num centro de pesquisa do interior catarinense e só revelaram o que tinham por dentro quando passaram por equipamentos de ponta. Muitas outras peças em museus brasileiros podem esconder surpresas semelhantes.
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