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Pesquisadores finalmente descobrem como vida complexa surgiu

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Um grupo de cientistas da Universidade de Uppsala na Suécia publicou um estudo na Nature que responde uma das perguntas mais importantes – como a vida complexa se desenvolveu na Terra.

Em nosso planeta, existem três tipos de vida: procariotos, arqueas e eucariotos. Os procariotos (bactérias) e as arqueas originaram ao redor 3,7 bilhões de anos atrás, quando o planeta se formou primeiramente, mas os eucariotas surgiram ao redor de 1,5 bilhões de anos.

“A origem da célula eucariótica é considerada como uma das principais inovações evolutivas na história da vida em nosso planeta”, escreveram os autores no estudo.

“No entanto, o surgimento da natureza complexa e compartimentalizada das células eucarióticas representa um grande enigma na biologia moderna”.



Cada organismo complexo que vive na Terra agora é feito de células eucariotas – das plantas aos animais e até aos fungos. Estas células têm material genético que está ligado dentro de uma membrana, juntamente com outras organelas, como mitocôndrias ou cloroplastos.

Pensa-se que para ter surgido a primeira célula eucariótica foi necessário que células procarióticas fossem incorporadas pelas arqueas.

Durante anos houve evidências de que as bactérias envolvidas pertenciam a uma classe chamada alfaproteobactérias, mas exatamente qual arquea foi envolvida no processo permaneceu um mistério.

A nova pesquisa

De acordo com a nova pesquisa, uma das colônias Asgard de micróbios foi a arquea responsável pela deglutição desta bactéria, para se tornar um maior e mais complexo eucariota.

Os pesquisadores encontraram parentes com o micróbio Lokiarchaeota, ou Loki, parte da família Asgard, que foi descoberto pela primeira vez em 2015 no fundo do oceano entre a Groenlândia e a Noruega.

No ano passado, uma equipe da Universidade do Texas em Austin encontrou vestígios de DNA de um exemplar de Loki, que chamavam Thorarchaeota (ou Thor), na Carolina do Norte.

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O novo artigo relata evidências de mais parentes de Loki em partes distantes do mundo, do Parque Nacional de Yellowstone, furos de águas profundas perto do Japão e uma fonte termal na Nova Zelândia.

“Usando novos métodos para obter dados do genoma de micróbios que não podem ser cultivados em laboratório, identificamos um novo grupo archaeal que está relacionado com a célula hospedeira a partir da qual as células eucarióticas evoluíram”, disse o Dr. Thijs Ettema, co-autor do estudo .

“São tempos muito emocionantes.”

“Nossas descobertas são baseadas na análise de material genético que foi obtido diretamente do ambiente. Nós realmente nunca vimos essas células “, disse o Dr. Jimmy Saw, um co-autor também da Universidade de Uppsala.

“Nós nomeamos esses novos arqueas como Thor, Odin e Heimdall, e juntos com Loki, formam as arqueas de Asgard”, disse Dra. Eva Fernandez-Cáceres, outra co-autora principal.Researchers think they have pinned down the family of microbes from which all complex life on Earth evolved. The microbes have been named Loki, Thor, Odin, and Heimdall, after the gods of Norse mythology. belong to a group called Asgard

“Curiosamente, esses novos grupos são encontrados em vários ambientes em todo o mundo, e não só no mar profundo, como Loki. Até agora eles são mais abundantes em sedimentos.”

O estudo fornece fortes evidências que eucariotos evoluíram a partir de uma linhagem que estava relacionada com estas arqueas Asgard.

A principal surpresa foi encontrada quando os genomas de Asgard foram analisados ​​com mais detalhes.

“Descobrimos que as arqueas de Asgard compartilham muitos genes unicamente com eucariotas, incluindo vários genes que estão envolvidos na formação de estruturas que dão às células eucarióticas seu caráter complexo”, disse o co-autor Dra. Anja Spang.

“Esses genes até agora só foram encontrados em eucariotos, indicando que essas arqueas foram de alguma forma preparadas para se tornarem complexas.”

“No entanto, o quadro está longe de ser claro sobre exatamente como isso poderia ter acontecido.”

“Seria ótimo se pudéssemos isolar ou cultivar células Asgard, e estudá-las ao microscópio. Estou convencido de que isso vai revelar pistas mais importantes sobre como as células complexas evoluíram. Em última análise, nossa ascendência microbiana será descoberta”, concluiu Dr. Thijs Ettema.

 

Fonte: Nature