Cientistas da UC Santa Barbara e da Universidade McGill trouxeram à luz uma coleção de microfósseis bem preservados, revelando uma diversidade surpreendente dos organismos eucarióticos mais antigos que existiram há 1,64 mil milhões de anos.
Esta pesquisa detalha um período crítico na história evolutiva dos eucariotos, um domínio importante da vida que inclui plantas, animais, fungos e vários outros organismos com estruturas celulares complexas.
Estudando os organismos eucariotos mais antigos
A autora principal, Leigh Anne Riedman, pesquisadora assistente do Departamento de Ciências da Terra da UCSB, enfatizou a importância dessas descobertas.
“Estes estão entre os eucariontes mais antigos já descobertos”, afirmou Riedman. “Ainda assim, mesmo nesses primeiros discos, estamos vendo muita diversidade.”
Isto desafia a crença anteriormente sustentada de que os primeiros eucariontes eram relativamente uniformes, com uma diversificação significativa ocorrendo muito mais tarde, cerca de 800 milhões de anos atrás.
Coletando fósseis lá embaixo
A exploração da equipe começou no Outback australiano no final de 2019. Riedman coletou aproximadamente 430 amostras de oito núcleos perfurados por uma empresa de prospecção, agora armazenados na biblioteca do Northern Territory Geological Survey.
Os núcleos selecionados abrangeram cerca de 500 metros de estratigrafia, encapsulando cerca de 133 milhões de anos de história geológica, com foco em um período de intensa deposição que durou cerca de 15 milhões de anos.
O retorno de Riedman aos Estados Unidos com amostras de xisto e argilito marcou o início de um intenso processo de análise.
Esses remanescentes de um antigo ecossistema costeiro, que alternava entre lodaçais rasos e lagoas costeiras, eram a chave para a compreensão da vida eucariótica primitiva.
Uma aplicação cuidadosa de ácido fluorídrico dissolveu a rocha circundante, deixando para trás microfósseis inestimáveis para exame microscópico.
“Esperávamos encontrar espécies com características interessantes e diferentes em suas paredes celulares”, explicou Riedman. Estas características poderiam fornecer informações sobre as atividades celulares destas primeiras formas de vida.
No entanto, como observou Riedman, chegar a quaisquer conclusões definitivas sobre o interior das células seria um desafio, dado que os fósseis preservaram apenas o exterior das células.
Diversidade e complexidade notáveis
A equipa, maravilhada com as suas descobertas, identificou 26 táxons, incluindo 10 espécies até então desconhecidas. Esses fósseis exibiam estruturas complexas, como evidências de citoesqueletos e vesículas internas, possivelmente precursores dos modernos corpos de Golgi encontrados em células eucarióticas.
Além disso, alguns micróbios exibiram paredes celulares complexas compostas por fibras ligadas, sugerindo ainda estruturas celulares avançadas.
Entre as descobertas intrigantes estavam células com pequenos alçapões, um sinal de processos biológicos sofisticados. Acredita-se que esses alçapões tenham sido usados por micróbios para formar cistos durante condições desfavoráveis, exigindo um mecanismo especializado para reabrir.
“Se vamos produzir uma enzima que dissolve a parede celular, precisamos de ter muito cuidado na forma como utilizamos essa enzima”, explicou Leigh Anne Riedman, destacando a complexidade inesperada destas primeiras formas de vida.
Esta descoberta indica que tais habilidades sofisticadas estavam presentes muito antes do que se supunha anteriormente.
Evolução dos organismos eucariotos mais antigos
Susannah Porter, coautora e professora de ciências da Terra na UC Santa Barbara, observou: “A suposição sempre foi que esta foi a época em que os eucariotos apareceram. E agora pensamos que as pessoas simplesmente não exploraram rochas mais antigas.”
Esta revelação sugere que a história dos eucariontes na Terra pode ser mais antiga do que se acreditava anteriormente.
O estudo deles faz parte de um projeto mais amplo que visa compreender as condições ambientais e as adaptações dos primeiros eucariontes.
Riedman e Porter estão particularmente interessados em determinar se estes organismos prosperaram em ambientes oxigenados ou anóxicos.
A presença de metabolismo aeróbico ou de mitocôndrias implicaria na aquisição precoce dessas organelas, oferecendo uma vantagem evolutiva significativa.
Olhando para trás para seguir em frente
À medida que Riedman e Porter continuam a sua investigação, incluindo estudos de amostras ainda mais antigas da Austrália Ocidental e do Minnesota, pretendem fornecer um relato mais detalhado da diversidade de eucariotas ao longo do tempo.
Colaborações com geoquímicos da Universidade McGill também estão em andamento, com foco nos níveis de oxigênio e nos habitats preferidos desses organismos antigos.
“Estes resultados são uma directiva para procurar materiais mais antigos, eucariotas mais antigas, porque este não é claramente o início dos eucariotas na Terra”, afirmou Riedman, apelando a uma investigação mais profunda sobre as origens destas formas de vida complexas.
Em resumo, esta importante investigação desafia crenças anteriores sobre a uniformidade e posterior diversificação dos primeiros eucariotas, alguns dos organismos mais antigos da Terra. A exploração da equipe revelou evidências de estruturas celulares sofisticadas, como citoesqueletos e vesículas internas, em antigas células eucarióticas.
Estas descobertas, derivadas de antigos remanescentes de ecossistemas costeiros, oferecem novos insights sobre a evolução inicial da vida e levam a investigações mais aprofundadas em amostras geológicas ainda mais antigas.
O estudo completo foi publicado na revista Artigos em Paleontologia.
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