Um micróbio encontrado nas profundezas lamacentas do Oceano Pacífico não parece muito além de uma bolha com tentáculos. Mas esse pequeno organismo despretensioso pode guardar os segredos de como as primeiras formas de vida multicelulares evoluíram, de acordo com uma nova pesquisa.
Muito antes da existência de organismos complexos, o mundo abrigava organismos unicelulares simples, arquéias e bactérias. Entre 2 e 1,8 bilhões de anos atrás, esses microorganismos começaram a evoluir, levando ao surgimento de formas de vida mais complexas chamadas eucariotos, um grupo que inclui seres humanos, animais, plantas e fungos. Mas essa incrível jornada sobre a qual a vida passou de bolhas de natação para caminhar (e, em alguns casos, pensar e sentir) animais ainda é pouco compreendida.
Os cientistas haviam levantado a hipótese de que um grupo de micróbios chamados Asgard archaea eram os ancestrais mais procurados dos eucariotos, porque eles contêm genes semelhantes aos seus complexos homólogos, de acordo com um comunicado. Para analisar como esses micróbios eram e como essa transição poderia ter acontecido, um grupo de pesquisadores no Japão passou uma década coletando e analisando lama do fundo do cume de Omine, na costa do Japão.
A equipe manteve as amostras de lama - e os microorganismos nelas - em um biorreator especial do laboratório, que imitava as condições do fundo do mar em que foram encontradas. Anos depois, eles começaram a isolar os microrganismos dentro das amostras. O objetivo inicial dos cientistas era encontrar micróbios que consomem metano e que possam limpar os esgotos, de acordo com o New York Times. Mas quando descobriram que suas amostras continham uma cepa previamente desconhecida de Asgard archaea, decidiram analisá-la e cultivá-la em laboratório.
Eles nomearam a cepa recém-encontrada de Asgard archaea Prometheoarchaeum syntrophicum depois do deus grego Prometeu, que se diz ter criado humanos a partir da lama. Eles descobriram que essas arquéias eram cultivadores relativamente lentos, dobrando em número a cada 14 a 25 dias.
A análise deles confirmou que P. syntrophicum tinha um grande número de genes que se assemelhavam aos dos eucariotos. De fato, esses genes continham instruções para criar certas proteínas encontradas dentro desses micróbios; mas as proteínas, como esperado, não criaram estruturas semelhantes a organelas como as encontradas nos eucariontes.
Eles também descobriram que os micróbios tinham protrusões longas e ramificadas do lado de fora do tentáculo que poderiam ser usadas para capturar bactérias transeuntes. De fato, a equipe descobriu que os micróbios tendiam a grudar em outras bactérias nas placas de laboratório.
Os autores propõem uma hipótese para o que aconteceu nessas águas antigas: cerca de 2,7 bilhões de anos atrás, o oxigênio começou a se acumular em nosso planeta. Mas, tendo vivido em um mundo sem oxigênio por tanto tempo, esse elemento seria tóxico para P. syntrophicum, os autores explicaram em um vídeo.
Então o P. syntrophicum pode ter desenvolvido uma nova adaptação: uma maneira de formar parcerias com bactérias tolerantes ao oxigênio. Essas bactérias dariam P. syntrophicum as vitaminas e compostos necessários para viver, enquanto, por sua vez, se alimenta dos resíduos da arquéia.
Como os níveis de oxigênio aumentaram ainda mais, P. syntrophicum pode ter se tornado mais agressivo, capturando bactérias transeuntes com suas longas estruturas semelhantes a tentáculos e internalizando-as. Dentro de P. syntrophicum, essa bactéria pode eventualmente ter evoluído para uma organela produtora de energia, chave para a sobrevivência dos eucariotos: as mitocôndrias.
O "sucesso da equipe em cultivar Prometheoarchaeum depois que esforços em mais de uma década representam um enorme avanço para a microbiologia ", escreveram em editorial publicado na revista Nature Christa Schleper e Filipa L. Sousa, ambas pesquisadores da Universidade de Viena que não estavam envolvidas no estudo. prepara o terreno para o uso de técnicas moleculares e de imagem para elucidar ainda mais o metabolismo de Prometheoarchaeum e o papel da biologia celular archaeal ".
Os resultados foram publicados em 15 de janeiro na revista Nature.
