{"id":14107,"date":"2016-05-20T21:17:36","date_gmt":"2016-05-20T21:17:36","guid":{"rendered":"https:\/\/cnpem.staging.wpengine.com\/?p=14107"},"modified":"2026-03-02T16:06:32","modified_gmt":"2026-03-02T19:06:32","slug":"14107","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cnpem.br\/en\/14107\/","title":{"rendered":"Microtomografia s\u00edncrotron desvenda cora\u00e7\u00e3o de f\u00f3sseis"},"content":{"rendered":"

Ag\u00eancia FAPESP em 16\/05\/2016<\/em><\/p>\n

LINK:\u00a0<\/strong>https:\/\/agencia.fapesp.br\/microtomografia_sincrotron_desvenda_coracao_de_fosseis\/23203\/<\/a><\/p>\n

O uso inovador da microtomografia s\u00edncrotron na pesquisa cient\u00edfica revela aspectos inescrut\u00e1veis de uma amostra e, por consequ\u00eancia, abre as portas para um campo inteiramente novo de pesquisa.<\/p>\n

Um exemplo do uso dessa tecnologia est\u00e1 no estudo de um f\u00f3ssil deRhacolepis buccalis<\/i>, um peixe que nadou h\u00e1 mais de 100 milh\u00f5es de anos nas \u00e1guas que cobriam a Chapada do Araripe, no Cear\u00e1.<\/p>\n

O trabalho envolveu um grupo de pesquisadores liderados por Jos\u00e9 Xavier-Neto, do Laborat\u00f3rio Nacional de Bioci\u00eancias (LNBio), em Campinas (SP), e pelo franc\u00eas Vincent Fernandez, do European Synchrotron Radiation Facility (ESRF). O especialista na anatomia de peixes foi o icti\u00f3logo Murilo Carvalho, tamb\u00e9m do LNBio, em estudo com apoio da FAPESP: “Evolu\u00e7\u00e3o molecular de regi\u00f5es regulat\u00f3rias de genes HOX associados com a morfologia da nadadeira de peixes, com especial \u00eanfase em Chondrichthyes<\/b><\/a>“.<\/p>\n

Resultados foram publicados no artigo \u201cHeart fossilization is possible and informs the evolution of cardiac outflow tract in vertebrates<\/b><\/a>\u201d, na eLife<\/i>.<\/p>\n

Os caminhos que levaram ao envio de 62 f\u00f3sseis de peixes brasileiros do Araripe para serem microtomografados na Fran\u00e7a tiveram in\u00edcio no interesse de Xavier-Neto sobre a biologia do desenvolvimento do cora\u00e7\u00e3o de c\u00e2mara.<\/p>\n

O cora\u00e7\u00e3o de c\u00e2mara \u00e9 caracter\u00edstico dos animais vertebrados. No caso dos mam\u00edferos e das aves o \u00f3rg\u00e3o \u00e9 formado por quatro c\u00e2maras \u2013 dois \u00e1trios e os dois ventr\u00edculos \u2013 por meio das quais o sangue \u00e9 bombeado. Anf\u00edbios e r\u00e9pteis t\u00eam cora\u00e7\u00e3o com apenas tr\u00eas c\u00e2maras, e os peixes, s\u00f3 duas.<\/p>\n

Os invertebrados possuem estruturas card\u00edacas muito mais simples, sem c\u00e2maras, mas formadas por bombas perist\u00e1lticas: o sangue \u00e9 bombeado por meio de movimentos perist\u00e1lticos semelhantes aos que movem o alimento no intestino.<\/p>\n

\u201cN\u00e3o existe vertebrado vivo com um cora\u00e7\u00e3o que seja de transi\u00e7\u00e3o entre as bombas perist\u00e1lticas e o cora\u00e7\u00e3o de c\u00e2mara. Mas \u00e9 poss\u00edvel que tenha existido um animal com este perfil de transi\u00e7\u00e3o e que se extinguiu. Foi quando decidimos investigar o registro f\u00f3ssil para ver se encontr\u00e1vamos cora\u00e7\u00f5es fossilizados. N\u00e3o havia nada e n\u00e3o se sabia se era poss\u00edvel um cora\u00e7\u00e3o fossilizar\u201d, disse Xavier-Neto.<\/p>\n

Os vertebrados s\u00e3o constitu\u00eddos por partes duras (o esqueleto) e por partes moles: \u00f3rg\u00e3os internos, m\u00fasculos, cartilagem, gordura, pele, pelos, penas e escamas. A imensa maioria dos f\u00f3sseis animais preserva apenas as partes duras. \u00c9 preciso haver circunst\u00e2ncias absolutamente excepcionais para a fossiliza\u00e7\u00e3o das partes moles. Locais adequados \u00e0 ocorr\u00eancia dessas circunst\u00e2ncias s\u00e3o muito raros. A Chapada do Araripe, entre o Cear\u00e1 e Pernambuco, \u00e9 um desses locais.<\/p>\n

Entre 119 milh\u00f5es e 113 milh\u00f5es de anos atr\u00e1s, no per\u00edodo Cret\u00e1ceo, o Araripe era o fundo de uma laguna rasa. Naquelas antigas \u00e1guas tropicais havia uma profus\u00e3o de peixes. Na plan\u00edcie costeira adjunta viviam dinossauros, crocodilos, tartarugas e uma infinidade de insetos. E no ar reinavam os pterossauros, r\u00e9pteis voadores extintos que tornaram a Chapada do Araripe mundialmente conhecida.<\/p>\n

Embora os pterossauros sejam as estrelas do Araripe, aquela forma\u00e7\u00e3o geol\u00f3gica foi descoberta em meados do s\u00e9culo 19 gra\u00e7as \u00e0 abund\u00e2ncia e \u00e0 excel\u00eancia dos seus f\u00f3sseis de peixes, que est\u00e3o entre os mais completos e perfeitos que se conhece. Xavier-Neto foi atr\u00e1s desses f\u00f3sseis, em viagens anuais ao Nordeste.<\/p>\n

Com autoriza\u00e7\u00e3o do Departamento Nacional de Produ\u00e7\u00e3o Mineral (DNPM), o pesquisador come\u00e7ou a trazer dezenas de peixes petrificados para Campinas. Escolhia os f\u00f3sseis mais completos e menos deformados. A esp\u00e9cie eleita para pesquisa foi um peixinho de 10 cent\u00edmetros, o Rhacolepis buccalis<\/i>.<\/p>\n

No LNBio, Xavier-Neto come\u00e7ou a dissolver alguns f\u00f3sseis com \u00e1cido, camada por camada, na esperan\u00e7a de revelar as estruturas internas do peixe. \u201cNo terceiro f\u00f3ssil achei uma estrutura que me chamou a aten\u00e7\u00e3o. Tinha a forma de um cone, uma caracter\u00edstica do cora\u00e7\u00e3o dos peixes\u201d, contou.<\/p>\n

O passo seguinte foi empregar t\u00e9cnicas de diagn\u00f3stico por imagem da tomografia computadorizada, mas sem sucesso. Nova alternativa foi submeter os peixes de pedra ao feixe de luz do Laborat\u00f3rio Nacional de Luz S\u00edncrotron (LNLS), em Campinas. O s\u00edncrotron \u00e9 uma fonte de luz brilhante que os cientistas usam para reunir informa\u00e7\u00f5es sobre as propriedades estruturais e qu\u00edmicas de materiais em n\u00edvel molecular.<\/p>\n

Submetidos \u00e0 microtomografia s\u00edncrotron, os peixes revelaram as estruturas internas. As imagens, no entanto, eram esmaecidas, sem defini\u00e7\u00e3o. N\u00e3o era poss\u00edvel distinguir conclusivamente os contornos de um cora\u00e7\u00e3o f\u00f3ssil, muito menos adivinhar quantas c\u00e2maras haveria nele. O feixe de raios X produzido no s\u00edncrotron brasileiro, em opera\u00e7\u00e3o desde 1997, penetra os materiais com profundidade de somente alguns micr\u00f4metros.<\/p>\n

A alternativa foi recorrer a um s\u00edncrotron mais potente, o do ESRF, na Fran\u00e7a. Os peixinhos fossilizados foram enviados temporariamente a Grenoble, onde se utilizou um poderoso feixe de luz s\u00edncrotron. O resultado s\u00e3o imagens com a resolu\u00e7\u00e3o de 6 micr\u00f4metros, defini\u00e7\u00e3o mil vezes maior do que a dos tom\u00f3grafos m\u00e9dicos.<\/p>\n

Era o que faltava. O s\u00edncrotron franc\u00eas come\u00e7ou a desvendar uma montanha de detalhes dos peixes e com uma qualidade de imagem \u201cmagn\u00edfica\u201d, conforme qualifica o pesquisador.<\/p>\n

\u201cPudemos enxergar em detalhes todas as estruturas internas. Deu at\u00e9 para saber qual era a esp\u00e9cie do camar\u00e3o que o peixe tinha comido\u201d, disse Xavier-Neto. Foi poss\u00edvel identificar o camar\u00e3o como o de uma esp\u00e9cie j\u00e1 descrita no Araripe.<\/p>\n

\u201cQuando as imagens da Fran\u00e7a chegaram vimos a anatomia de um peixe, em um f\u00f3ssil com 113 milh\u00f5es de anos. Conseguimos provas de que aquela estrutura c\u00f4nica que suspeit\u00e1vamos ser um cora\u00e7\u00e3o era, de fato, um cora\u00e7\u00e3o de peixe\u201d, disse Carvalho.<\/p>\n

\u201cMas n\u00e3o se tratava de qualquer cora\u00e7\u00e3o de peixe. Ele n\u00e3o possu\u00eda uma \u00fanica v\u00e1lvula na sa\u00edda do cora\u00e7\u00e3o, como a maioria dos peixes atuais. Para absoluta surpresa, aquela estrutura em forma c\u00f4nica no Rhacolepis<\/i> do tempo dos dinossauros possu\u00eda cinco v\u00e1lvulas. E n\u00e3o existe registro de nenhum outro animal vivente ou extinto com um cora\u00e7\u00e3o assim\u201d, disse Carvalho.<\/p>\n

Transi\u00e7\u00e3o evolutiva<\/b><\/p>\n

A hip\u00f3tese de Xavier-Neto \u00e9 que, muito cedo na evolu\u00e7\u00e3o dos peixes, deve ter ocorrido uma transi\u00e7\u00e3o evolutiva de um cora\u00e7\u00e3o original com dezenas de v\u00e1lvulas para outro com apenas cinco, como o do Rhacolepis<\/i>. Desde ent\u00e3o, a quantidade de v\u00e1lvulas diminuiu at\u00e9 chegar na v\u00e1lvula \u00fanica da maioria dos peixes atuais. \u201cA redu\u00e7\u00e3o do n\u00famero de v\u00e1lvulas foi gradual\u201d, disse Carvalho.<\/p>\n

Para saber se, de fato, havia cora\u00e7\u00f5es com dezenas de v\u00e1lvulas, os pesquisadores precisam agora olhar para outros tipos de f\u00f3sseis, de grupos e idades diferentes.<\/p>\n

Identificar tais f\u00f3sseis n\u00e3o \u00e9 tarefa f\u00e1cil, uma vez que eles precisam reunir caracter\u00edsticas \u00fanicas, como preserva\u00e7\u00e3o tridimensional dos tecidos moles. Outra dificuldade \u00e9 o acesso aos f\u00f3sseis. A maior parte do material com essas condi\u00e7\u00f5es est\u00e1 fora do Brasil.<\/p>\n

\u201cO estudo \u00e9 importante, porque agora sabemos que podemos estudar o desenvolvimento do cora\u00e7\u00e3o por meio dos f\u00f3sseis. E, uma vez que se sabe que a microtomografia s\u00edncrotron tem o poder de, literalmente, realizar a \u2018aut\u00f3psia\u2019 virtual de um peixe f\u00f3ssil, abre-se a possibilidade para o estudo das estruturas internas de todos os f\u00f3sseis que preservem o registro de suas partes moles\u201d, disse Xavier-Neto.<\/p>\n

\u201cS\u00f3 do Araripe h\u00e1 milhares de f\u00f3sseis nessas condi\u00e7\u00f5es, sem falar no material de alguns jazigos fossil\u00edferos que conservam restos de dinossauros e aves (na China), de mam\u00edferos (na Alemanha) ou mesmo de peixes (na Austr\u00e1lia) em condi\u00e7\u00f5es assombrosas\u201d, disse.<\/p>\n

Por enquanto, Xavier-Neto e Carvalho ter\u00e3o que continuar enviando seus f\u00f3sseis para an\u00e1lise na Fran\u00e7a. Isto at\u00e9 2019, quando est\u00e1 previsto o in\u00edcio das opera\u00e7\u00f5es no Laborat\u00f3rio Nacional de Luz S\u00edncrotron (LNLS) do Novo Anel Acelerador Sirius, o futuro s\u00edncrotron brasileiro \u2013 que tem apoio da FAPESP. \u201cQuando come\u00e7ar a operar, ser\u00e1 o mais potente do mundo\u201d, disse Carvalho.<\/p>\n

O artigo Heart fossilization is possible and informs the evolution of cardiac outflow tract in vertebrates<\/i> (doi: 10.7554\/eLife.14698), de Jos\u00e9 Xavier-Neto e outros, publicado na eLife<\/i>, pode ser lido em: elifesciences.org\/content\/5\/e14698v1<\/a><\/b>.<\/p>\n

 <\/p>\n

Repercuss\u00e3o: Exame;\u00a0Laborat\u00f3rio C\u00e9lula<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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