Há mais de dois mil milhões de anos, antes de a atmosfera da Terra ser rica em oxigénio, certos micróbios podem já ter aproveitado o seu poder. Um novo estudo genético sugere que Asgard archaea — os parentes microbianos mais próximos de plantas e animais — transportava as ferramentas moleculares para prosperar com o oxigénio, potencialmente remodelando a nossa compreensão de como surgiu a vida complexa.
O quebra-cabeça da evolução da primeira vida
Durante décadas, os cientistas teorizaram que células complexas (eucariontes) se formaram quando um antigo micróbio se fundiu com uma bactéria. Essa união acabou dando origem a organismos que vão desde árvores até humanos. Contudo, restava uma questão fundamental: como é que esta fusão aconteceu num ambiente pobre em oxigénio? A bactéria que se tornou a mitocôndria produtora de energia dentro das células eucarióticas precisa de oxigênio para sobreviver. Se o Archaeon hospedeiro não pudesse tolerar o oxigênio, a fusão teria sido improvável.
Esta nova pesquisa, publicada na Nature em 18 de fevereiro, sugere que o hospedeiro arqueal, especificamente Asgard archaea, pode ter sido mais tolerante ao oxigênio do que se supunha anteriormente.
De onde vêm as evidências
Os pesquisadores analisaram enormes quantidades de dados genéticos coletados de sedimentos oceânicos e água do mar, totalizando cerca de 15 terabytes. Eles reconstruíram mais de 13.000 genomas microbianos, identificando centenas ligados a Asgard archaea. A equipe coletou amostras de ambientes desde 30 metros de profundidade no Mar de Bohai até 6.561 pés de profundidade na Bacia de Guaymas – ambas áreas repletas de vida microbiana.
A principal descoberta? Asgard archaea intimamente relacionadas aos eucariotos foram encontradas em ambientes ricos em oxigênio, como sedimentos costeiros e águas abertas. Esses micróbios possuíam vias metabólicas que usavam ativamente o oxigênio.
Máquinas para manuseio de oxigênio confirmadas
Usando ferramentas de IA como AlphaFold2 para prever estruturas de proteínas, os pesquisadores descobriram que certas linhagens de Asgard, particularmente Heimdallarchaeia, carregam genes para respiração aeróbica – o processo que os organismos usam para extrair energia dos alimentos usando oxigênio. Eles também encontraram enzimas que neutralizam subprodutos tóxicos do metabolismo do oxigênio. Isto sugere que o ancestral arqueal das células complexas não estava necessariamente limitado a condições livres de oxigênio.
“O oxigênio apareceu no ambiente e os Asgards se adaptaram a isso”, diz o coautor do estudo, Brett Baker. “Eles encontraram uma vantagem energética no uso de oxigênio e então evoluíram para eucariotos”.
Por que isso é importante
Esta descoberta não se trata apenas de reescrever livros didáticos. Ele preenche uma lacuna de longa data na compreensão das origens da vida complexa. Se o hospedeiro arqueal pudesse lidar com o oxigênio, a fusão com a bactéria dependente de oxigênio se tornaria mais plausível. A implicação é que o início da vida não foi necessariamente limitado pela ausência de oxigénio; ele adaptou-se à sua presença, abrindo caminho para a evolução de organismos mais sofisticados.
A pesquisa também destaca a importância de pesquisas genômicas profundas na descoberta de histórias evolutivas ocultas. Asgard archaea, em homenagem ao lar dos deuses nórdicos, foram identificadas pela primeira vez em 2015. Estas descobertas sublinham o quanto permanece desconhecido sobre o mundo microbiano e o seu papel na formação da vida na Terra.
