Um evento evolutivo que acontece uma vez a cada 1 bilhão de anos: a fusão de dois seres vivos

(newatlas.com)

2 pontos por GN⁺ 2024-04-21 | 1 comentários | Compartilhar no WhatsApp

Um evento evolutivo inédito em 1 bilhão de anos: dois seres vivos se fundem em um só

Foi descoberto que a alga Braarudosphaera bigelowii absorveu uma cianobactéria chamada UCYN-A. Isso pode representar um grande salto na evolução.

A endossimbiose primária (primary endosymbiosis) acontece quando um microrganismo engole outro e passa a usá-lo como se fosse um órgão interno.
A célula hospedeira oferece ao simbionte vantagens como nutrientes, energia e proteção e, com o tempo, o simbionte passa a não conseguir sobreviver sozinho, tornando-se uma organela intracelular do hospedeiro.

Há cerca de 2,2 bilhões de anos, uma arqueia engoliu uma bactéria, que se tornou a mitocôndria. Esse foi o primeiro caso e tornou possível a evolução de todas as formas de vida complexa.
Há cerca de 1,6 bilhão de anos, algumas dessas células já evoluídas absorveram cianobactérias capazes de captar energia solar, que se transformaram em cloroplastos. Isso deu às plantas a capacidade de fazer fotossíntese e sua cor verde.

A alga B. bigelowii engoliu a bactéria UCYN-A, passando a conseguir fixar o nitrogênio do ar e combiná-lo com outros elementos para produzir compostos mais úteis. Isso é algo que algas ou plantas comuns não conseguem fazer.
A equipe de pesquisa confirmou que se trata de endossimbiose primária por meio da proporção de tamanho entre hospedeiro e simbionte, do controle de crescimento via troca de nutrientes e da sincronização da replicação e da divisão celular.
A UCYN-A consegue produzir apenas cerca de metade das proteínas de que precisa, dependendo da alga hospedeira para o restante. Essa é uma das características do processo de transformação em organela interna.

A equipe de pesquisa indicou que a UCYN-A é uma organela completa e a batizou de "nitroplasto (nitroplast)".
O nitroplasto parece ter começado a evoluir há cerca de 100 milhões de anos, um período muito curto em comparação com mitocôndrias ou cloroplastos.
A equipe pretende continuar pesquisando se o nitroplasto também existe em outras células e que impactos ele causa.
O nitroplasto pode ter potencial para dar às plantas a capacidade de fixar nitrogênio, o que poderia ser aproveitado para cultivar lavouras melhores.

A endossimbiose primária é um evento extremamente importante na evolução da vida, e é fascinante descobrir que esse fenômeno ainda pode estar acontecendo hoje. Vale a pena acompanhar qual papel o nitroplasto poderá assumir no futuro.
Ainda assim, parece que serão necessários muitos estudos até que esse resultado seja aplicado de fato à agricultura. Conceder capacidade de fixação de nitrogênio a culturas agrícolas por meio de manipulação genética pode causar impactos inesperados no ecossistema, então é preciso cautela.
Considerando que a endossimbiose primária que deu origem às mitocôndrias e aos cloroplastos ocorreu há cerca de 1 bilhão de anos, é possível supor que a evolução do nitroplasto ainda esteja em estágio inicial. Será preciso observar como essa organela vai evoluir daqui para frente.
Esse tipo de resultado mostra que os seres vivos evoluíram por meio de interações muito estreitas entre si. Isso sugere que a simbiose com outros organismos teve um papel importante na aquisição de novas capacidades.
Parece necessário entender melhor os mecanismos e as condições em que ocorre a endossimbiose primária. Isso pode ajudar a revelar processos centrais da evolução da vida e a explorar novas possibilidades de aplicação biológica.

GN⁺ 2024-04-21

Resumo:

A primeira simbiose que deu origem aos eucariotos pode ser um evento extremamente raro, ocorrendo não uma vez a cada 1 bilhão de anos, mas talvez uma vez a cada 1 trilhão de anos ou até a cada 10^20 anos. Isso pode ser uma grande barreira para o surgimento de vida complexa e pode explicar o paradoxo de Fermi.
A simbiose do organelo fixador de nitrogênio recém-descoberto na verdade aconteceu há 100 milhões de anos. Ela só foi descoberta recentemente.
A alga em questão, Braarudosphaera bigelowii, é cercada por 12 placas pentagonais, formando um icosaedro regular perfeito. É um organismo muito interessante.
A maioria dos insetos tem endossimbiontes internos herdáveis, o que levanta dúvidas sobre a afirmação de que a endossimbiose primária seja tão rara.
O artigo tem um título sensacionalista e, na prática, pode ser que tenhamos apenas capturado por acaso um evento que acontece uma vez a cada 1 bilhão de anos, mas que normalmente não é algo com tanto impacto ou memorável.
Um tipo de milho consegue produzir nitrogênio "ligado" por conta própria.