Esteróides primordiais resolvem longos

Compostos de 1,6 bilhão de anos atrás revelam uma transição microbiana que preparou o cenário para grande parte da vida atual na Terra.

Esteroides descobertos em rocha de 1,6 bilhão de anos podem ajudar os cientistas a resolver um mistério de longa data sobre a evolução da vida unicelular.

Esses compostos são produzidos por organismos eucarióticos, que se definem por possuírem células com núcleos e organelas internas delimitadas por membranas. Os eucariotos modernos incluem plantas, fungos e animais. Em contraste, os procariotos – bactérias e archaea – carecem dessas características. Com base em dados moleculares, os pesquisadores sabem que os eucariotos unicelulares evoluíram pela primeira vez há pelo menos 2 bilhões de anos, mas há muito pouco registro fóssil de seus primeiros dias.

Particularmente desconcertante é que os esteroides que os eucariontes produzem como parte de suas membranas não aparecem no registro fóssil até cerca de 800 milhões de anos atrás. O último ancestral comum dos eucariontes modernos, incluindo os humanos de hoje, viveu cerca de 1,2 bilhão de anos atrás e deve ter produzido esses esteróides, gerando confusão sobre por que eles não apareceram em rochas antigas.

Agora, os pesquisadores descobriram que estavam procurando a coisa errada. Em vez de procurar por compostos esteróides de aparência moderna, eles descobriram precursores de etapas anteriores do metabolismo dos micróbios. A equipe publicou seus resultados na quarta-feira (7 de junho) na revista Nature.

"É como passar por algo óbvio todos os dias, mas não 'vê-lo'", disse o primeiro autor do estudo, Jochen Brocks, professor da Escola de Pesquisa de Ciências da Terra da Universidade Nacional Australiana, à Live Science. "Mas uma vez que você sabe como é, você o vê de repente em todos os lugares."

Depois que os pesquisadores descobriram quais moléculas procurar, eles as encontraram em todas as rochas sedimentares entre 1 bilhão e 1,6 bilhão de anos atrás. Isso muda a imagem do que os pesquisadores acreditavam sobre a abundância original dos eucariotos, disse Brocks.

“Antes pensávamos que os eucariotos eram muito poucos em abundância ou restritos a ambientes marginais onde não podemos encontrar os fósseis moleculares”, disse ele. “Agora parece que formas mais primordiais podem ser bastante abundantes mesmo em habitats marinhos abertos”.

Os compostos foram inicialmente encontrados em rochas que se formaram no fundo do antigo oceano, que agora estão expostas em terra no Território do Norte da Austrália. Quando os pesquisadores expandiram sua busca para rochas de bilhões de anos em todo o mundo, porém, eles encontraram vestígios de esteróides em antigas vias navegáveis ​​de todo o mundo, inclusive na África Ocidental, Escandinávia e China.

As amostras mais antigas datam de 1,64 bilhão de anos; os cientistas ainda precisam encontrar rochas mais antigas que sejam preservadas o suficiente para análise. Há também uma lacuna no registro entre 1 bilhão e 800 milhões de anos atrás, disse Brocks, porque ainda existem poucas rochas marinhas desse período. Esse período está bem no auge do surgimento dos eucariotos modernos, disse ele, por isso é importante preencher essas lacunas.

O novo estudo é um "passo significativo" no preenchimento dos dados que faltam sobre os primeiros eucariotos, disse Laura Katz, bióloga do Smith College que estuda a evolução dos eucariotos, mas não esteve envolvida no novo estudo.

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“Este artigo está nos ajudando a entender esses primeiros eucariontes e como eles poderiam ter se parecido”, disse Katz.

Esses organismos evoluíram em um ambiente muito diferente do atual, disse Andrew Roger, biólogo molecular da Dalhousie University, no Canadá, que não esteve envolvido na pesquisa, à Live Science. A atmosfera da Terra não continha níveis significativos de oxigênio até 2,4 bilhões de anos atrás e não atingiu os níveis modernos de oxigênio até 650 milhões de anos atrás, disse Roger.

Os níveis de oxigênio na atmosfera podem ter desempenhado um papel no tempo da evolução dos eucariotos, uma vez que a maioria dos eucariontes usa oxigênio em seu metabolismo, disse ele. É até possível que os esteróides recém-desenvolvidos tenham permitido que esses primeiros eucariotos se mudassem para novos ambientes ricos em oxigênio, disse Katz.