MADRID 3 dez. (EUROPA PRESS) -
A vida complexa começou a se desenvolver mais cedo e em um período mais longo do que se pensava anteriormente, de acordo com um novo estudo pioneiro da Universidade de Bristol (Reino Unido). A pesquisa, publicada na revista "Nature", lança uma nova luz sobre as condições necessárias para a evolução de organismos primitivos e desafia várias teorias científicas de longa data nesse campo.
Assim, a pesquisa indica que os organismos complexos evoluíram muito antes de haver níveis substanciais de oxigênio na atmosfera, algo que até então era considerado um pré-requisito para a evolução da vida complexa.
"A Terra tem cerca de 4,5 bilhões de anos, e as primeiras formas de vida microbiana surgiram há mais de 4 bilhões de anos. Esses organismos foram agrupados em dois grupos distintos, mas relacionados: bactérias e archaea, conhecidos coletivamente como procariontes", explica a coautora Anja Spang, do Departamento de Microbiologia e Biogeoquímica do Royal Netherlands Institute of Marine Research.
Os procariontes foram a única forma de vida na Terra por centenas de milhões de anos, até que surgiram células eucarióticas mais complexas, que incluem organismos como algas, fungos, plantas e animais.
Davide Pisani, Professor de Filogenômica na Escola de Ciências Biológicas da Universidade de Bristol e coautor, afirma: "As ideias anteriores sobre como e quando os primeiros procariotos evoluíram para eucariotos complexos foram em grande parte especulativas. As estimativas abrangem bilhões de anos, pois não há formas intermediárias e faltam evidências fósseis definitivas.
Entretanto, a equipe de pesquisa colaborativa desenvolveu uma nova maneira de investigar essas questões, ampliando o método do "relógio molecular" usado para estimar há quanto tempo duas espécies compartilharam um ancestral comum.
A abordagem foi dupla: coletando dados de sequência de centenas de espécies e combinando-os com evidências fósseis conhecidas, conseguimos criar uma árvore da vida com resolução temporal. Em seguida, pudemos aplicar essa estrutura para compreender melhor a cronologia dos eventos históricos dentro de cada família de genes, afirma o coautor principal, Professor Tom Williams, do Departamento de Ciências da Vida da Universidade de Bath, no Reino Unido.
Ao coletar evidências de várias famílias de genes (mais de 100 no total) em vários sistemas biológicos e concentrar-se nas características que distinguem os eucariotos dos procariotos, a equipe conseguiu começar a reconstruir o caminho do desenvolvimento da vida complexa.
Surpreendentemente, os pesquisadores encontraram evidências de que a transição começou há cerca de 2,9 bilhões de anos, quase um bilhão de anos antes de outras estimativas, sugerindo que o núcleo e outras estruturas internas parecem ter evoluído significativamente antes das mitocôndrias. "O processo de complexificação cumulativa se desenvolveu em um período muito mais longo do que se pensava", observa o autor Gergely Szöllosi, chefe da Unidade de Genômica Evolutiva Baseada em Modelos do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa (OIST), no Japão.
Os dados permitiram que os cientistas rejeitassem alguns cenários propostos para a eucariogênese (a evolução da vida complexa), e seus dados não se encaixavam perfeitamente em nenhuma teoria existente. Como resultado, a equipe propôs um novo cenário baseado em evidências para o surgimento da vida complexa, que eles chamaram de "CALM" (Complex Archaeon, Late Mitochondrion).
O autor principal, Dr. Christopher Kay, pesquisador associado da School of Biological Sciences da University of Bristol, afirma: "O que diferencia este estudo é a análise detalhada da função real dessas famílias de genes e quais proteínas interagem entre si, tudo em tempo real. Isso exigiu uma combinação de diferentes disciplinas: paleontologia para apoiar a cronologia, filogenética para criar árvores genealógicas precisas e úteis e biologia molecular para contextualizar essas famílias de genes. Foi um trabalho árduo.
"Uma de nossas descobertas mais significativas foi que as mitocôndrias surgiram muito mais tarde do que o esperado. Esse momento coincide com o primeiro aumento substancial do oxigênio atmosférico", acrescenta o autor Philip Donoghue, Professor de Paleobiologia na Escola de Ciências da Terra da Universidade de Bristol.
Essa ideia vincula diretamente a biologia evolutiva com a história geoquímica da Terra. O ancestral arqueano dos eucariotos começou a desenvolver características complexas cerca de um bilhão de anos antes de o oxigênio se tornar abundante, em oceanos completamente anóxicos.
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