Durante décadas, a ciência considerou que todos os seres vivos atuais descendem de um ancestral comum. Ao longo de bilhões de anos, esse organismo teria dado origem aos diferentes grandes grupos e espécies que conhecemos hoje. Uma nova pesquisa, porém, apresenta um cenário mais complexo: alguns passos fundamentais para a vida celular podem ter ocorrido de maneira independente em dois grandes ramos da evolução.
Publicado na revista Science Advances, o estudo foi conduzido por pesquisadores da Universidade Heinrich Heine de Düsseldorf, na Alemanha. Os cientistas sugerem que bactérias e arqueias talvez não tenham herdado de um único ancestral todos os mecanismos necessários para se tornarem células autônomas. Em vez disso, os dois grupos podem ter desenvolvido separadamente soluções bioquímicas semelhantes.
Antes das células, a química da Terra fazia parte do trabalho
Para investigar essa possibilidade, os pesquisadores analisaram algumas das etapas mais antigas da evolução. Naquele período, os primeiros sistemas biológicos provavelmente dependiam muito mais das condições químicas presentes na Terra primitiva.
Ambientes como fontes hidrotermais submarinas podem ter desempenhado um papel importante nesse processo. Os minerais encontrados nesses locais são capazes de atuar como catalisadores, facilitando reações químicas que transformam compostos relativamente simples em moléculas importantes para a vida.
Nesse cenário, as primeiras protocélulas poderiam manter parte de seu metabolismo utilizando diretamente essas reações naturais. Isso permitiria sua sobrevivência mesmo antes do desenvolvimento das sofisticadas enzimas encontradas nas células modernas.
O grande desafio apareceu quando esses sistemas precisaram conquistar independência. Para se espalhar por novos ambientes, as protocélulas teriam que deixar de depender dos catalisadores minerais disponíveis em locais específicos.
E é justamente nessa transição que bactérias e arqueias podem ter seguido caminhos diferentes.
Bactérias e arqueias podem ter encontrado soluções próprias
A análise genômica realizada pelos pesquisadores mostrou algo intrigante. Enzimas responsáveis por funções metabólicas semelhantes em bactérias e arqueias apresentam diferenças importantes entre os dois grupos.
Para William Martin, biólogo da Universidade Heinrich Heine e um dos autores do estudo, esse resultado chama atenção porque as enzimas responsáveis por determinadas reações não parecem ter sido preservadas através da profunda divisão evolutiva existente entre bactérias e arqueias.
Isso pode indicar que os dois grupos enfrentaram os mesmos problemas químicos, mas encontraram suas próprias soluções durante a transição para formas de vida independentes.
A hipótese não significa necessariamente que toda a vida tenha surgido duas vezes do zero. Ela sugere, porém, que etapas decisivas para a formação de organismos celulares autônomos podem ter acontecido separadamente nos dois grandes grupos.
Essa possibilidade acrescenta uma nova camada de complexidade à imagem tradicional da árvore da vida.
Natalia Mrnjavac, pesquisadora da Universidade Heinrich Heine e também autora do trabalho, afirma que essas inovações paralelas podem ter sido fundamentais. Segundo ela, mecanismos desenvolvidos independentemente poderiam ter aberto caminho para o surgimento separado de bactérias e arqueias capazes de viver livremente.
Como as primeiras formas de vida conseguiam energia?
O estudo também aborda outra questão importante sobre a origem da vida: como os primeiros sistemas biológicos obtinham energia antes do surgimento dos mecanismos utilizados pelas células modernas?
Hoje, o ATP funciona como uma espécie de moeda energética das células. A molécula armazena e transfere energia para inúmeros processos essenciais ao funcionamento dos organismos.
Nas fases iniciais da evolução, porém, esse sistema provavelmente ainda não existia da forma atual.
Os pesquisadores identificaram o fosfito como uma possível peça desse quebra-cabeça. Esse composto poderia ter participado de mecanismos energéticos primitivos antes que sistemas bioquímicos mais sofisticados surgissem.
Se a hipótese estiver correta, a história inicial da vida pode ter sido menos parecida com um único tronco que depois se dividiu e mais semelhante a diferentes caminhos químicos que encontraram soluções parecidas.
Bactérias e arqueias continuariam profundamente relacionadas à história da vida na Terra. Mas alguns dos mecanismos que permitiram que esses organismos conquistassem independência podem ter sido inventados mais de uma vez.
[ Fonte: La Vanguardia ]
