Imagem de archaeas com prolongamentos. Acessar a fonte

O biólogo David Baum, pesquisador da universidade de Wisconsin-Madison (EUA), passava muito tempo imaginando como seriam os ancestrais mais antigos dos humanos e como eles surgiram. Em 2019, Baum ficou emocionado ao folhear um artigo e presenciar um “primo distante”. Ele estava lendo relatos de uma archaea (ou arqueia): um tipo de microrganismo procarionte mais conhecido por habitar ambientes extremos. A arqueia descrita no artigo, que apresentava projeções semelhantes a tentáculos, era uma réplica perfeita de um organismo já imaginado por Baum há anos, quando desenvolveu sua ideia sobre os primeiros eucariotos.

As arqueias são seres pouco conhecidos, e vão além de apenas terem formas de vida extremas. Além disso, elas podem ser a chave para entender como a vida evoluiu na Terra, pois muitos cientistas já presumiam que uma antiga espécie de arqueia tivesse dado origem aos organismos eucariotos.

As células eucarióticas são mais complexas que as procarióticas, com diferentes organelas que desempenham funções distintas para o seu bom funcionamento, incluindo um núcleo, que abriga o material genético, e compartimentos separados para gerar energia e sintetizar proteínas. Existe uma teoria, denominada “teoria da endossimbiose”, a qual sugere que os eucariotos descendem de uma arqueiaque passou a hospedar em seu citoplasma um outro procarioto menor – que neste caso seria uma bactéria -, o qual viria a se tornar aquilo que conhecemos hoje como mitocôndria. A bióloga Lynn Margulis foi a primeira a propor, em 1967, que os eucariotos surgiram quando uma célula antiga “engoliu” outras.

Entretanto, é muito complicado comprovar essa teoria experimentalmente, devido à dificuldade de se cultivar arqueias em laboratório.  Em função disso, grande parte do seu estilo de vida é um mistério. Atualmente, os pesquisadores têm aprimorado suas pesquisas referentes às arqueias. Os biólogos celulares estão alcançando melhores resultados na observação desses seres vivos e as publicações sobre eles dobraram na última década.

Atualmente é possível explorar a evolução dos eucariotos observando as diferenças entre os grupos de arqueias, já que cada grupo se apresenta de um modo diferente em seu habitat.

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Muitos modelos presumem que as células que eventualmente se tornaram eucarióticas já eram bastante complexas, com membranas flexíveis e compartimentos internos, antes mesmo de encontrarem a bactéria que se tornaria a mitocôndria. Essas teorias exigem que as células tenham desenvolvido uma maneira de englobar material externo, conhecida como fagocitose, para que pudessem incorporar uma bactéria.

Baum criou um modelo que mostrava a possibilidade da arqueia hospedeira aumentar a área da sua superfície para a troca de nutrientes e de, com o passar do tempo, desenvolver estruturas longas que lembram tentáculos.  A imagem com a qual o cientista se deparou dois anos atrás   prova que sua teoria estava certa.

Essa arqueia foi encontrada em sedimentos profundos do oceano e recebeu o nome de Prometheoarchaeum syntrophicum.

Na exposição “Marcas da Evolução” do Museu de Ciências e Tecnologia da PUCRS você pode encontrar ainda mais informações sobre a origem e evolução de todos os organismos do nosso planeta, entre os quais, as arqueias.

Referencias:
https://www.nature.com/articles/d41586-020-00039-y