O Combustível da Evolução

O combustível da evolução: uma nova hipótese sobre como a vida complexa surgiu na Terra.
October 22, 2010 By Jason Socrates Bardi, ISNS


PhysOrg - Quando a vida surgiu pela primeira vez na Terra há uns quatro bilhões de anos, era bem simples, pelos padrões de hoje.

Por mais de um bilhão de anos, o planeta foi dominado por humildes aglomerados de bactérias e outros organismos que eram mais ou menos os mesmos que as bactérias unicelulares e micro-organismos de hoje.

Mas então, há uns dois bilhões de anos, uma nova forma de vida surgiu do limo primordial, e que inauguraria um curso radicalmente diferente da evlução. Toda a diversidade da vida multicelular que conhecemos hoje - todo bordo, limo, cogumelo, rato ou homem que jamais surgiu na Terra - descendia desse organismo, mas os cientistas ainda não sabem extamente como ele chegou a existir.

Agora, dois pesquisadores europeus desenvolveram uma nova hipótese que pode explicar como o progenitor original dos animais e plantas da Terra - o primeiro organismo 'eucariota' - passou a existir.

"Parece ter acontecido porque uma célula entrou dentro de outra célula", diz Nick Lane, biólogo do University College London, que desenvolveu a nova hipótese com William Martin, biólogo da University of Duesseldorf, na Alemanha.

Lane e Martin argumentam na revista Nature dessa semana que a diversidade da vida sob formas multiceculares complexas só podia ter surgido depois de uma célula descobriri seu caminho paea dentro de outra, e evoluir com o tempo até chegar à mitocôndria - um pequeno compartimento que produz a energia da célula.

Os humanos e outros animais têm centenas dessas mitocôndrias em suas células, geradores de energia (ou força) que provêem combustível para nossos corpos do berço até o túmulo.

A nova idéia contradiz a hipótese anterior de que os organismos multicelulares, complexos, desenvolveram-se por si mesmos antes que existissem as mitocôndrias. "Os biólogos pensam há muito tempo que a complexidade surgiu primeiro, depois as mitocôndrias", disse Martin. "Nós mostramos que isso não funciona. As mitocôndrias são necessárias para a complexidade".

Um Evento Extremamente Raro

O desenvolvimento das mitocôndrias parece ter ocorrido apenas uma vez em toda a história da Terra.

"Foi um passo muito desafiador nas origens da vida", disse Neil Blackstone, biólogo da University of Northern Illinois que não esteve envolvido com a pesquisa mas tem familiaridade com a nova hipótese.

Não foi suficiente uma célula descobrir seu caminho para dentro de outra célula, disse Blackstone. De algum modo as duas tiveram que coexistir no estado conhecido como simbiose, compartilhando, mais do que competindo por, recursos, e coexistindo sem matar uma à outra. "É uma dança difícil", disse Blackstone.

No início, o perigo era de que a célula interna se tornasse um parasita, roubando o espetáculo completamente ao competir por recursos da céçila hospedeira, eventualmente matando-a.. Ao invés, o que aconteceu, de acordo com Lane e Martin, é que as duas células evoluiram juntas. Quando fizeram isso, a célula interna tornou-se cada vez mais eficiente em fazer apenas uma coisa - dar energia à célula - e tornou-se cada vez menor, descartando os genes que não eram necessários para essa sua função em surgimento.

A grande quantidade de energia no interior dessa célula maior permitiu que essas novas formas de vida unissem mil ou mais vezes a quantidade de DNA a mais do que seus ancestrais, permitindo-lhes tornar-se mais complexas e se dividir em plantas, animais e outros reinos no decorrer do tempo.

Lane e Martin argumentam que a energética também explica porque as bactérias e outras células às quais faltavam essas pequenas fábricas de energia jamais se tornaram verdadeiramente complexas. Elas sempre enfrentaram limitações energéticas que as impediram de adquirir e de empregar os milhares de novos genes exigidos para a complexidade.

"Esta é uma importante idéia evolutiva sobre como a vidase tornou complexa, levando à multicelularidade e à profusão e diversidade de plantas e animais que vemos hoje, incluindo nós mesmos", disse John Allen, um bioquímico da University of London que não esteve envolvido na pesquisa..

More information: Journal paper: http://www.nature. … re09486.html