Um estudo conduzido pelo Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo (IB-USP) e pela Iowa State University, dos Estados Unidos, revelou que ostras, mexilhões e outros moluscos bivalves possuem um amplo repertório de opsinas, as proteínas fotorreceptoras responsáveis pela captação de luz. Mesmo em animais totalmente desprovidos de ocelos, que são estruturas visuais primitivas, a variedade química dessas moléculas chega a superar a encontrada na retina humana.
Os resultados fazem parte do artigo científico “Ocular and extraocular expression of opsins reveals evolutionary trends underlying visual and non-visual functions in bivalves (Pteriomorphia)”, publicado na revista Proceedings of the Royal Society B (volume 293, edição 2070, código 20260348). “Sabíamos que há bivalves sem ocelos que percebem o sombreamento e se fecham nas conchas, como forma de proteção contra predadores. Mas ficamos surpresos com a quantidade de opsinas nessas espécies. Quando há ocelos, então, a diversidade é ainda mais surpreendente. Isso mostra que a fotopercepção dérmica, na pele desses animais, é mais complexa do que se imaginava, com funções ainda não investigadas”, afirmou Jorge A. Audino, primeiro autor e autor correspondente do estudo, pesquisador de pós-doutorado no Departamento de Zoologia do IB-USP.
Como os moluscos bivalves percebem a luz sem enxergar imagens?
Na maioria das espécies de bivalves, a presença das proteínas fotorreceptoras não resulta na formação de imagens definidas, como ocorre na visão da maior parte dos mamíferos. O repertório de opsinas permite a esses animais detectar com precisão as mudanças na intensidade e na direção da luz no ambiente marinho, mecanismo utilizado para perceber o sombreamento causado pela aproximação de predadores, fechar a concha em defesa ou regular ciclos biológicos internos, sem que haja um processamento visual completo.
Entenda: Sistema TITAN-LSTM reduz falsos alarmes de chuva em quase 70% em SP
“Nossos dados mostram que bivalves utilizam um elevado número de opsinas em ocelos, mais do que é expresso no olho humano. Contudo, isso não diz respeito à visão. Significa que o repertório para detectar luz nesses animais é mais amplo e pode indicar complexidade fisiológica, funcional e um conjunto de funções que ainda não conhecemos”, disse Audino, que desenvolveu parte da investigação durante estágio na Iowa State University.
Confira também: Pesquisa da USP mostra que 61,7% dos insones têm alto nível de neuroticismo
Para que um organismo consiga formar imagens, a estrutura morfológica do órgão onde as opsinas estão localizadas precisa regular a entrada de luminosidade, funcionando de maneira semelhante a uma câmara escura. Entre os moluscos bivalves, a única exceção com essa capacidade são as vieiras, como a espécie norte-americana Argopecten irradians incluída no levantamento, cujos ocelos operam como câmaras escuras e geram imagens de baixa resolução.
Confira também: Unicamp seleciona bolsistas surdos para o projeto LibrasMat
“A visão depende das opsinas para que haja detecção de luz. Porém, o conjunto da obra é tão importante quanto. A visão depende de milhares de células fotorreceptoras serem ativadas, a partir de informações luminosas variadas, o que depende da estrutura ocular”, declarou o pesquisador. Ele citou como comparação o grupo dos cefalópodes, que inclui polvos e lulas: esses animais expressam apenas um tipo de opsina visual nos olhos, mas contam com excelente capacidade visual devido à organização morfológica da retina e ao sistema nervoso complexo que processa os estímulos luminosos.
Acompanhe: Sessão de 39 minutos com ar rarefeito reduz inflamação no Parkinson
Comparação das opsinas em bivalves e na espécie humana
A equipe científica avaliou o total de tipos de proteínas fotorreceptoras em diferentes organismos e identificou que a presença ou ausência de estruturas oculares primitivas nem sempre determina o tamanho do repertório químico, além de comprovar que o grau de mobilidade do animal — seja ele fixo em rochas e corais, parcialmente móvel ou nadador livre — não guarda relação direta com a quantidade de opsinas expressas. A distribuição exata de tipos de opsinas encontrada na pesquisa e na literatura médica de referência divide-se da seguinte forma:
- Espécies de bivalves com ocelos (regra geral): expressam de 5 a 12 tipos diferentes de opsinas.
- Arca zebra (bivalve de mobilidade parcial): possui 12 tipos de opsinas expressas.
- Ostra-do-pacífico (Magallana gigas, bivalve totalmente sem ocelos): chega a produzir até 9 tipos de opsinas.
- Ctenoides ales e Limaria pellucida (bivalves totalmente móveis): expressam 6 tipos de opsinas cada uma.
- Barbatia candida (exceção entre bivalves com ocelos): expressa 5 tipos de opsinas.
- Seres humanos: utilizam 5 tipos de opsinas na retina para formar imagens e expressam pelo menos outros 4 tipos na pele.
“Por isso, é importante não subestimar o uso de fotorreceptores por animais sem olhos, uma vez que funções fotodependentes diversas podem estar ocorrendo, como regulação de ciclos biológicos”, explicou Audino.
Coleta em São Sebastião e metodologia em 17 espécies de Pteriomorphia
O trabalho analisou 17 espécies marinhas de moluscos bivalves, contemplando todas as cinco ordens que compõem o grupo Pteriomorphia. Para realizar o mapeamento genético, os cientistas geraram novos transcriptomas para 12 espécies — sendo nove coletadas no município de São Sebastião, no litoral do estado de São Paulo, e três recolhidas nos Estados Unidos — e somaram à análise dados públicos de sequenciamento de RNA (RNA-seq) de outras cinco espécies provenientes de levantamentos anteriores.
No laboratório, os pesquisadores removeram os ocelos das espécies que possuem essas estruturas visuais ou retiraram amostras da margem do manto, que é o tecido extraocular mais externo do corpo dos bivalves sem olhos e a região com maior contato direto com a luz. O material biológico passou pela técnica de sequenciamento transcriptômico para revelar quais genes estavam expressos naquelas áreas. A análise confirmou que o sistema rodopsina-retinocromo (no qual o retinocromo atua como uma opsina não visual) está presente em todas as espécies de bivalves avaliadas, e que opsinas do tipo rabdoméricas são expressas tanto em tecidos oculares quanto extraoculares.
A investigação recebeu financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) por meio de bolsa de pós-doutorado concedida a Audino e de um projeto de pesquisa coordenado pelo professor do IB-USP José Eduardo A. R. Marian, que assina o artigo científico como coautor ao lado da professora titular do Departamento de Ecologia, Evolução e Biologia de Organismos da Iowa State University, Jeanne M. Serb, e do pesquisador norte-americano Kyle E. McElroy. O cronograma oficial das etapas de publicação e abertura dos dados do estudo seguiu três datas neste ano:
- 14 de abril de 2026: disponibilização do conjunto de dados transcriptômicos na plataforma científica Dryad (código DOI 10.5061/dryad.kd51c5bhj).
- 13 de maio de 2026: publicação oficial do artigo científico no periódico Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
- Quarta-feira (21): divulgação dos resultados da pesquisa no Brasil pela Agência FAPESP.
Evolução de 205 espécies de bivalves e próximos passos contra a poluição
As causas exatas para o ganho e a perda de opsinas ao longo da evolução dos moluscos bivalves ainda não estão totalmente esclarecidas pela ciência, embora o surgimento e o desaparecimento dos ocelos tenham relação com transições entre ambientes com maior ou menor incidência solar. Em um estudo anterior publicado em 2020, o mesmo grupo de pesquisadores analisou 205 espécies e concluiu que as linhagens evolutivas de bivalves tendiam a ganhar ocelos à medida que passavam a viver sobre o sedimento iluminado, enquanto as perdas dessas estruturas ocorriam em grupos que migraram para grandes profundidades ou passaram a viver soterrados no substrato.
A atuação de proteínas fotorreceptoras fora dos olhos também é documentada em outros grupos biológicos: na pele de moscas, peixes, sapos, polvos, ouriços-do-mar e camundongos, as opsinas participam da mudança de cor da pele, da detecção luminosa e da regulação do ciclo circadiano (o relógio biológico interno que sincroniza o organismo com o dia e a noite). Em humanos, outro estudo norte-americano de 2020 apontou que as opsinas expressas na pele mediam processos fisiológicos como cicatrização de tecidos, crescimento capilar e envelhecimento cutâneo provocado pela radiação solar.
A próxima etapa do grupo de pesquisadores do IB-USP e dos Estados Unidos será investigar as bases genéticas de outras formas de interação sensorial dos moluscos bivalves com o meio marinho, abrangendo a percepção química, térmica e mecânica do ambiente. “Compreender esses mecanismos é a base para começar a entender as consequências da poluição química e luminosa, por exemplo, para esse grupo e pensar em formas de evitar impactos, uma vez que essas espécies têm importantes funções ecológicas e econômicas”, disse Audino.