Novo estudo revê quando a vida complexa começou na Terra

Um estudo liderado pela Universidade de Bristol, na Inglaterra, e publicado na Nature, sugere que a vida complexa começou a montar suas bases muito antes do oxigênio abundante. O trabalho aponta esse processo para quase 2,9 bilhões de anos atrás, em oceanos quase sem oxigênio.

A descoberta não indica que animais, plantas ou fungos já existiam naquele período. Ela mostra a origem gradual da maquinaria celular que depois permitiria o surgimento desses organismos.

A origem complexa das células

A pesquisa analisou a linhagem de arqueias ligada à origem dos eucariotos. Esse grupo reúne todos os organismos com células que possuem núcleo, compartimentos internos e mitocôndrias.

As arqueias formam um dos grandes domínios da vida. Entre elas, as arqueias Asgard ganharam destaque no estudo da eucariogênese, nome dado ao processo que levou ao surgimento das células eucarióticas.

Em 2017, um estudo na Nature já havia mostrado que genomas de arqueias Asgard continham proteínas antes associadas apenas a eucariotos. Isso incluía componentes ligados à organização interna da célula e ao tráfego de membranas.

De acordo com o Space Daily, o estudo recente, liderado por Christopher J. Kay e colegas, acrescenta a dimensão do tempo. A equipe usou duplicações gênicas datadas para reconstruir quando partes desse sistema celular apareceram.

O que muda na história do oxigênio

A história mais conhecida coloca o oxigênio no centro da vida complexa. Primeiro, a Terra teria acumulado oxigênio. Depois, células mais complexas teriam encontrado energia suficiente para evoluir.

O novo estudo torna essa sequência menos direta. A Grande Oxidação costuma ser situada em torno de 2,4 bilhões de anos atrás. Os resultados indicam que a linhagem ancestral dos eucariotos já acumulava ferramentas celulares antes disso.

Essa diferença importa porque mitocôndrias usam oxigênio de forma eficiente. Células maiores também costumam exigir mais energia. Por isso, muitos relatos conectam eucariotos e oxigênio quase como um único evento.

A pesquisa separa duas perguntas, sendo uma que trata do início das peças moleculares, e a outra trata do momento em que ambientes ricos em oxigênio ajudaram essas peças a sustentar organismos maiores.

Maquinaria celular não significa animal antigo

A expressão “maquinaria celular” exige cuidado, uma vez que o estudo aponta estruturas e capacidades associadas a células complexas, como citoesqueleto elaborado, tráfego de membranas, sistemas internos de membranas, maquinaria fagocítica e núcleo.

Esses sistemas ajudam uma célula a organizar seu interior, mover material e controlar compartimentos. Eles não significam, sozinhos, a presença de vida multicelular reconhecível.

Ou seja, o estudo não encontrou um animal primitivo de 2,9 bilhões de anos. Ele propõe que uma linhagem de arqueias já desenvolvia peças que mais tarde fariam parte da arquitetura celular complexa.

Oceanos sem oxigênio também geram inovação

Um oceano anóxico não precisa ser simples. Ambientes pobres em oxigênio podem ter ecologias microbianas complexas, gradientes químicos e estratégias metabólicas sofisticadas.

Isso também interessa à astrobiologia. Se partes da complexidade celular começaram sem oxigênio abundante, mundos com pouco oxigênio podem merecer mais atenção na busca por biologia elaborada.

O estudo não encerra o debate, pois ele depende de reconstrução evolutiva, relógios moleculares e comparação de genomas modernos. Não há uma célula fóssil preservada para confirmar a aparência exata desse ancestral.

Os próximos avanços devem vir de relógios moleculares melhores, novos genomas de arqueias Asgard e culturas vivas desses organismos. O objetivo será sair da inferência genética e observar melhor a biologia dessas linhagens.