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Origem das células complexas começou sem oxigênio
O professor Tim Lenton disse que a nova evidência apoia a
Por Universidade de Exeter - 27/04/2022


A origem das células complexas começou sem oxigênio, sugere uma nova pesquisa.

Desde a década de 1960, muitos especialistas argumentam que o surgimento de eucariotos ( células contendo um núcleo claramente definido) aconteceu em resposta à oxigenação do ambiente da superfície da Terra.

Mas uma equipe liderada pelas universidades de Stanford e Exeter diz que avanços recentes nas ciências da Terra e da vida desafiam essa visão.

A análise deles diz que esses avanços “dissociam” o surgimento de eucariotos (conhecido como eucariogênese) do aumento dos níveis de oxigênio e sugerem que os eucariotos de fato surgiram em um ambiente anóxico (sem oxigênio) no oceano.

"Agora podemos datar independentemente a eucariogênese e as principais transições de oxigenação na história da Terra", disse o Dr. Daniel Mills, da Universidade de Stanford.

"Com base em registros fósseis e biológicos, o momento da eucariogênese não se correlaciona com essas transições de oxigênio na atmosfera (2,22 bilhões de anos atrás) ou no oceano profundo (0,5 bilhão de anos atrás).

"Em vez disso, os eucariotos portadores de mitocôndrias são consistentemente datados entre esses dois eventos de oxigenação, durante um intervalo de anoxia do fundo do mar e oxigenação variável da água de superfície".

O surgimento das mitocôndrias - as "potências" produtoras de energia das células eucarióticas - agora é considerado o passo decisivo na eucariogênese.

As mitocôndrias têm DNA diferente das células em que vivem, e o novo artigo aborda a possível origem dessa relação simbiótica, famosa defendida pela bióloga Lynn Margulis.

"A descoberta de 2015 de 'Asgard' archaea (organismos unicelulares) oferece uma pista importante", disse o Dr. Mills.

"Eucariotos portadores de mitocôndrias provavelmente resultaram de uma fusão entre archaea e bactérias, e o DNA na moderna Asgard archaea está mais intimamente relacionado ao DNA encontrado nos núcleos de eucariotos hoje do que em outras archaea.

“Esta é uma evidência adicional de que o hospedeiro que recebeu a bactéria era um arqueão”.

Asgard archaea vivem em sedimentos oceânicos anóxicos e podem viver simbioticamente com bactérias - possivelmente a mesma situação que levou ao "acoplamento metabólico" que criou as primeiras células eucarióticas .

O professor Tim Lenton, diretor do Global Systems Institute de Exeter, disse que a nova evidência apoia a "hipótese do hidrogênio" (que as mitocôndrias foram adquiridas em condições anóxicas) apresentada pela primeira vez em 1998 por Bill Martin e Miklos Müller.

"A ideia de que o oxigênio levou à eucariogênese foi tida como certa", disse ele.

“Na verdade, a respiração aeróbica mitocondrial provavelmente surgiu mais tarde, tendo se tornado globalmente difundida apenas nos últimos bilhões de anos, à medida que o oxigênio atmosférico se aproximava dos níveis modernos”.

Dr. Mills disse que a revisão foi destinada a "preencher uma lacuna" entre biologia e geologia, já que "conexões estavam esperando para serem feitas" após avanços em ambas as disciplinas.

O artigo foi publicado na revista Nature Ecology & Evolution .

 

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