Respirar oxigênio é algo tão natural que, às vezes, esquecemos como isso já foi raro no passado da Terra. Mas, uma descoberta recente esclarece um mistério que intriga os cientistas há anos: como surgiram os primeiros organismos que respiravam se seus ancestrais, teoricamente, detestavam o gás?
Até hoje, a teoria mais aceita para o surgimento de plantas, animais e fungos (os chamados eucariontes) é a endossimbiose. Nela, uma célula simples do grupo Asgard archaea teria “engolido” uma bactéria. Em vez de digeri-la, as duas passaram a viver juntas: a bactéria tornou-se a mitocôndria, a usina de energia das nossas células que utiliza oxigênio para funcionar.
O problema era, ao mesmo tempo, geológico e biológico. As arqueias de Asgard conhecidas até então viviam apenas em fontes termais profundas e ambientes sem oxigênio. Como elas poderiam ter se fundido com bactérias que dependiam do gás para sobreviver?
O novo estudo, liderado pela Universidade do Texas em Austin, nos Estados Unidos, prova que esse ancestral não era um “fugitivo” do ar puro, mas sim um organismo capaz de tolerar e processar o elemento.
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O elo perdido no DNA ambiental
Para desvendar o mistério, os pesquisadores analisaram 15 terabytes de DNA ambiental coletados em diversas expedições marinhas. Através da ferramenta de inteligência artificial AlphaFold, a equipe conseguiu prever as proteínas que os genes dessas arqueias produziriam, confirmando que elas possuíam o “maquinário” necessário para lidar com o oxigênio.
Os resultados foram surpreendentes:
- Heimdallarchaea: um grupo específico de Archaeas possui proteínas que compõem a cadeia de transporte de elétrons, essencial para o metabolismo de oxigênio.
- Ao contrário das primeiras descobertas em fendas abissais, essas Archaea foram localizadas em sedimentos costeiros e colunas de água, onde o oxigênio é abundante.
- Nestes locais, elas vivem lado a lado com as alfaproteobactérias, as mesmas que deram origem às mitocôndrias.
“Este estudo fornece novas pistas sobre o estilo de vida de nossos ancestrais microbianos, e acreditamos que eles podiam respirar oxigênio como nós!”, afirmou Brett Baker, autor principal do estudo e professor associado de ciências marinhas na Universidade do Texas, em entrevista ao IFLScience.
O que muda na nossa compreensão da evolução
A pesquisa quase dobrou o número de genomas conhecidos de parentes das Archaeas que deram origem aos eucariontes. Isso preenche uma lacuna sobre a ecologia desses microrganismos e confirma que a “parceria” que gerou a vida complexa não foi um acidente geográfico impossível, mas um encontro provável em águas rasas.
Segundo Kathryn Appler, primeira autora do estudo e pesquisadora do Institut Pasteur, o esforço de sequenciamento massivo permitiu uma visão muito mais abrangente do metabolismo desses seres.
“A maioria das Asgards vivas hoje foi encontrada em ambientes sem oxigênio. Mas acontece que as mais próximas dos eucariontes vivem em lugares com oxigênio e têm muitas vias metabólicas que o utilizam”, explicou Baker.
Na prática, isso significa que o nosso ancestral comum já estava equipado para o mundo moderno muito antes da vida complexa florescer. O impacto dessa descoberta altera a forma como buscamos vida em outros planetas e como entendemos a resiliência da biologia terrestre diante das mudanças atmosféricas do passado.
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