Águas termais em lagoa ácida no parque Yellowstone, nos Estados Unidos, onde alguns dos micrôbios Asgard foram encontrados
Novas evidências sugerem que toda a vida complexa na Terra, incluindo os seres humanos, podem ter evoluído de um grande grupo de micróbios chamado Asgard.
Quatro espécies desses micróbios foram descobertas por todo o mundo e nomeadas de Loki, Thor, Odin e Heimdall, em homenagem aos deuses da mitologia nórdica.
Agora, um novo estudo publicado esta semana na revista científica Nature sugere que eles podem ser parte da família da qual todos nós evoluímos – ou seja, eles podem ser nossos antepassados mais antigos.
Em nosso planeta, há três reinos da vida: bactérias, arqueias (que inclui termófilos e outros extremófilos) e eucariotas.
Nós pertencemos a esse terceiro reino, os eucariotas, juntamente com toda a vida multicelular, incluindo outros animais, fungos e protistas. Os eucariotas são mais complexos do que os outros dois reinos, e também muito mais recentes.
Enquanto as bactérias e as arqueias parecem ter surgido há cerca de 3,7 bilhões de anos, não muito tempo depois que o planeta foi formado, só 1,5 bilhões de anos depois os eucariotas apareceram, e ninguém tem certeza de onde eles vieram.
A principal hipótese é que, em algum momento, um hospedeiro arqueia “engoliu” uma bactéria, e a relação simbiótica entre os dois finalmente levou a eucariotas. Suspeita-se que essa bactéria pertença a uma classe chamada Alphaproteobacteria que, ao longo do tempo, acabou se tornando a mitocôndria.
Até recentemente, porém, ninguém tinha qualquer ideia sobre as espécies Archaea que poderiam ter engolido esta bactéria. Isso é importante, porque responde a pergunta: foi uma arqueia primitiva que engoliu a bactéria, ou a arqueia se tornou mais complexa primeiro? Essa simbiose foi a causa do eucariotismo, ou uma consequência disso?
Ettema et al / Nature Publishing Group
Uma possível história da origem dos eucariotes
A primeira pista surgiu em 2015, quando Thijs Ettema, da Universidade de Uppsala, na Suécia, descobriu um novo tipo de arqueia chamado Lokiarchaeota – ou apenas Loki – em sedimentos no fundo do oceano entre a Groenlândia e a Noruega.
Não foi encontrada nenhuma célula microbiana, apenas traços de seu DNA a profundidades de 2.300 metros. Uma análise do genoma revelou que eles eram os parentes vivos mais próximos de todos os eucariotas.
Em seguida, no ano passado, uma equipe da Universidade do Texas, nos EUA, encontrou vestígios de DNA de uma arqueia estreitamente relacionada, que eles chamaram de Thorarchaeota (ou Thor), na Carolina do Norte.
No novo estudo, uma colaboração entre a equipe sueca e americana, bem como outros pesquisadores, os cientistas estudaram outros dois parentes de Loki e Thor encontrados em alguns dos cantos mais remotos do mundo, incluindo o Parque Nacional de Yellowstone, respiradouros profundos no Japão, e águas termais da Nova Zelândia.
Asgard
Os novos achados foram nomeados em homenagem aos deuses nórdicos Odin e Heimdall. Além de Loki e Thor, essas últimas descobertas são suficientes para classificar um novo “superfilo”, que os pesquisadores chamaram de Asgard.
“Usando novos métodos para obter dados do genoma de micróbios que não podem ser cultivados em laboratório, identificamos um novo grupo de arqueias que está relacionado com a célula hospedeira a partir da qual as células eucarióticas evoluíram”, diz Thijs Ettema.
Encontrar o DNA desses micróbios foi significativo, mas a verdadeira surpresa veio quando a equipe estudou seus genes em mais detalhes e descobriu uma complexidade inesperada.
Antes de analisar os genes desses micróbios, pensávamos que tais genes eram originais dos eucariotas, tais como os destinados a construir e remodelar estruturas internas, e transportar moléculas em torno de compartimentos celulares.
Sendo assim, parece que essas arqueias já estavam a caminho de se tornarem eucariotas antes de engolirem uma bactéria, embora tal conclusão não seja simples – todos esses genes foram encontrados espalhados pelos quatro Asgard, e nenhum deles tinha o conjunto completo.
“Essas arqueias foram de alguma forma preparadas para se tornarem complexas”, disse uma das cientistas, Anja Spang, da Universidade de Uppsala. “No entanto, não está claro exatamente como isso poderia ter acontecido”.
O que realmente está impedindo os pesquisadores de tirarem melhores conclusões é que, até agora, ninguém foi capaz de encontrar qualquer das arqueais Asgard inteiras. Elas só são conhecidas a partir de seu DNA.
O próximo passo é vasculhar partes remotas do mundo para tentar encontrar qualquer vestígio das células originais no registro de sedimentos, a fim de se ter uma ideia melhor de como e quão complexas elas realmente eram.
// HypeScience
