Evento Evolutivo Raro: Fusão de duas Formas de Vida

Os cientistas testemunharam um evento evolutivo que ocorre uma vez num bilião de anos, em que duas formas de vida se fundem, criando um organismo com capacidades melhoradas. A última ocorrência levou ao aparecimento de plantas na Terra.

Conhecido como endossimbiose primária, este fenómeno ocorre quando um organismo microbiano engolfa outro, utilizando-o como um órgão interno. Em troca, a célula hospedeira fornece nutrientes, energia, proteção e outros benefícios ao organismo simbiótico. Com o tempo, o simbionte torna-se indispensável para o hospedeiro, transformando-se essencialmente num organelo dentro das células microbianas.

Das Criaturas Renais à Auto-Filtragem

Imaginemos que os rins são pequenas criaturas que andam por todo o lado e que os humanos filtram manualmente o seu sangue através de máquinas de diálise. Um dia, alguém aprisiona internamente uma destas criaturas renais (não nos vamos alongar sobre como) e descobre que já não precisa de diálise.

Esta mudança passa para as gerações seguintes e, eventualmente, todos nós nascemos com estes pequenos seres benéficos dentro de nós. Isto é um pouco parecido com o que está a acontecer neste cenário.

Nos 4 mil milhões de anos de história da Terra, pensa-se que a endossimbiose primária ocorreu apenas duas vezes, assinalando marcos evolutivos importantes. A primeira, há cerca de 2,2 mil milhões de anos, viu uma archaea engolir uma bactéria, resultando na formação de mitocôndrias.

Impacto Evolutivo dos Organelos Especializados

Preparando o caminho para a evolução de formas de vida complexas, este organelo especializado produz ativamente energia e continua a ser venerado como a “casa de força da célula“.

A segunda ocorrência deu-se há cerca de 1,6 mil milhões de anos, quando células avançadas incorporaram cianobactérias capazes de aproveitar a energia solar. Estas transformaram-se em cloroplastos, proporcionando a capacidade de captar a luz solar e conferindo uma tonalidade verde vibrante a um grupo de organismos que conhecemos como plantas.

Os cientistas identificaram uma endossimbiose primária na alga Braarudosphaera bigelowii, que incorporou uma cianobactéria, permitindo a fixação de azoto no ar, uma função rara em algas e plantas.

Inicialmente, acreditava-se que havia uma relação simbiótica com a UCYN-A, mas a associação da B. bigelowii com a bactéria foi confirmada após uma análise mais aprofundada.

Rácios de Tamanho e Troca de Nutrientes na Simbiose de Algas

Um estudo recente revelou rácios de tamanho consistentes entre as algas e a UCYN-A em espécies relacionadas, indicando a regulação do crescimento através da troca de nutrientes e metabolismos interligados.

Jonathan Zehr observou que esta relação é paralela à de organelos como as mitocôndrias e os cloroplastos, que aumentam com o tamanho da célula.

Utilizando imagens avançadas de raios X, os investigadores observaram a replicação sincronizada e a divisão celular entre o hospedeiro e os organismos simbióticos, confirmando a endossimbiose primária.

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