Pesquisadores detectaram os restos de um “mundo perdido” composto de organismos biológicos antigos que provavelmente são os ancestrais de todas as plantas e animais, incluindo humanos.

Cientistas descobriram os restos de um “mundo perdido” de formas de vida misteriosas que prosperaram na Terra há cerca de 1,6 bilhão de anos e podem ser os ancestrais mais antigos conhecidos da linhagem que eventualmente produziu plantas e animais, incluindo humanos, relata um novo estudo.

A detecção de criaturas microscópicas chamadas “biota de protosterol” em antigas rochas australianas preenche uma grande lacuna em nossa compreensão da evolução inicial dos eucariotos, uma família que inclui todas as formas de vida com células nucleadas.

Esses organismos prosperaram em habitats aquáticos em todo o planeta cerca de um bilhão de anos antes do aparecimento de animais e plantas, mas até agora eles permaneceram ocultos no registro fóssil.

Benjamin Nettersheim, geobiólogo das Ciências Ambientais Marinhas da Universidade de Bremen (MARUM) e co-líder do estudo, disse em um comunicado:

“Nossas descobertas ilustram que a maior parte da vida existente foi extinta e, portanto, frequentemente negligenciada, enquanto esses organismos podem ter desempenhado um papel importante na evolução da vida complexa e podem ter moldado os ecossistemas durante grande parte da história da Terra.”

Ecossistemas do passado

Durante décadas, os cientistas trabalharam para descobrir as raízes de nossa linhagem eucariótica na “idade média” da Terra, um período que começou há cerca de 1,7 bilhão de anos e durou um bilhão de anos. A simplicidade dos organismos desta época, aliada à escassez de rochas com origens tão antigas, impôs um enorme desafio no esforço de reconstruir os ecossistemas do passado que acabaram por dar origem a toda a vida complexa na Terra.

Os primeiros eucariontes produziram esteróis, um tipo de composto esteróide, encontrado em fósseis, mas esses biomarcadores parecem estar diminuindo no registro há cerca de 800 milhões de anos.

Konrad Bloch, um bioquímico ganhador do Prêmio Nobel, previu na década de 1990 que os primeiros eucariotos poderiam ter produzido versões primordiais desses esteróis, embora duvidasse que pudessem ser identificados em rochas antigas.

Agora, Nettersheim e seus colegas validaram as suspeitas de Bloch com a descoberta de protoesteróis em rochas da Formação Barney Creek, na Austrália, datadas de mais de 1,6 bilhão de anos atrás.

“Essas moléculas representam “estágios iniciais na evolução de eucariotos que ainda não possuíam uma via biossintética de esteróis completa”, tornando-os “testemunhas de um mundo perdido de eucariotos de grupos estaminais antigos que foram difundidos e possivelmente abundantes durante a idade média da Terra”.

de acordo com um estudo publicado quarta-feira na Nature.

Nettersheim explica:

“Um dos grandes enigmas da geobiologia era a ausência de esteróis fósseis em todas as rochas com mais de 800 milhões de anos. Konrad Bloch levantou a hipótese de que, no início da história evolutiva, os produtos intermediários de vida curta da biossíntese de esteróis podem ter sido produtos finais totalmente funcionais, então nos perguntamos se esses esteróis primordiais poderiam ser conservados nesses estratos mais antigos. Embora estivéssemos cientes da hipótese de Bloch e tivéssemos amostras de rochas bem preservadas de períodos geológicos nos quais os intermediários modernos poderiam ter sido os produtos finais da biossíntese, ainda assim foi muito surpreendente descobrir como esses compostos são difundidos e abundantes nessas rochas antigas. Foi muito emocionante perceber que essas rochas antigas continham esteróides, afinal. Perceber que rochas de 1,64 bilhão de anos continham protoesteróides fósseis foi um verdadeiro momento eureca para nós.”

A detecção de esteróides primordiais expõe a existência de eucariotos microscópicos primitivos que poderiam ter dominado muitos ecossistemas aquáticos durante a idade média da Terra, tornando-se potencialmente os primeiros predadores da Terra.

É provável que esses organismos tenham pertencido ao “grupo mãe” dos eucariotos, termo que se refere a todos os parentes extintos de um “grupo coroa” que inclui o último ancestral comum de uma família e todos os seus parentes vivos. Em outras palavras, a biota de protoesteróis pode ser os ancestrais diretos dos eucariotos modernos, incluindo humanos, ou podem ter sido rivais intimamente relacionados aos nossos progenitores microbianos no passado distante.

Nettersheim expli[ca:

“Eles provavelmente foram ancestrais diretos ou indiretos (em vez de primos) de eucariotos vivos hoje e provavelmente concorrentes de grupos modernos de eucariotos (grupos de coroa). Como eles provavelmente evoluíram antes e provavelmente já ocuparam a maior parte dos nichos ecológicos, eles podem ser responsáveis ​​pela disseminação tardia dos eucariotos modernos. Inovações evolutivas adicionais ou mudanças nas condições ambientais (como o aumento das concentrações de oxigênio) podem ter sido necessárias para que os eucariotos modernos superassem seus parentes primordiais na maioria dos ambientes”.

Como os eucariotos de protosterol são conhecidos apenas por seus subprodutos químicos, é difícil especular sobre como eles eram ou como proliferaram em nosso planeta.

Esses primeiros ancestrais podem ter se adaptado melhor a ambientes com menor necessidade de oxigênio e energia, dando-lhes uma vantagem na Idade Média da Terra, quando habitats desoxigenados eram mais comuns.

No entanto, como Nettersheim mencionou, é possível que a biota de protosterol tenha perdido essa vantagem há cerca de 800 milhões de anos com o aumento dos níveis de oxigênio, uma mudança que facilitou o surgimento dos eucariotos do grupo coroa que persistem até hoje.

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O novo estudo lançou luz sobre este mundo antigo perdido, estendendo a cronologia dos esteróides no registro fóssil por centenas de milhões de anos. Os resultados não apenas confirmam as previsões de Konrad Bloch, que morreu em 2000, mas também traçam um novo caminho para rastrear os fios de nossa linhagem eucariótica de volta ao passado remoto.

Por exemplo, Nettersheim diz que sua equipe planeja usar os instrumentos avançados do MARUM para

“aproximar-se do berço da vida eucariótica com resolução sem precedentes para melhorar ainda mais nossa compreensão de nossos primeiros ancestrais e sua coevolução com as mudanças nas condições ambientais no futuro”.

Nettersheim conclui:

“Bloch estava cético de que essas moléculas pudessem ser preservadas no antigo registro de rocha. Gostaríamos de poder dizer que os encontramos.”

Os resultados da pesquisa foram publicados na Nature.

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