Enterrados por 1,7 bilhões de anos, fósseis antigos encontrados na Austrália prometem reescrever a história da vida complexa no planeta. Em um depósito ao ar livre em Darwin, Austrália, dezenas de bandejas guardam núcleos cilíndricos de rocha, extraídos de furos de exploração mineral realizados há décadas.
Parte desses núcleos, meticulosamente preservados pelo Northern Territory Geological Survey, consiste em arenito-margoso, uma rocha sedimentar que se formou a partir do lodo marinho endurecido. As empresas responsáveis pela perfuração jamais suspeitaram que, dentro desses sedimentos, jaziam fósseis de organismos microscópicos, soterrados no leito de um mar interior que cobria grande parte do norte australiano há mais de 1,5 bilhão de anos.
Um estudo recente, publicado na renomada revista Nature, revela que esses fósseis são fundamentais para solucionar um antigo enigma sobre o salto evolutivo que culminou em toda a vida complexa na Terra: a origem dos eucariotos. Liderada pelo Dr. Jochen Brocks, professor de geobiologia na Australian National University (ANU), e pelo professor Christian Hallmann, pesquisador-chefe no GFZ Helmholtz Centre for Geosciences e professor na Universidade de Potsdam, na Alemanha, a pesquisa oferece perspectivas inovadoras.
Todos os seres vivos terrestres são classificados em dois tipos celulares fundamentalmente distintos. Os procariotos, que englobam bactérias e arqueas, exibem uma organização celular simples e são, predominantemente, organismos unicelulares. Em contraste, os eucariotos, categoria que inclui todos os animais, plantas, algas e fungos, possuem células notavelmente mais complexas, dotadas de um núcleo e outras estruturas especializadas, como organelas que desempenham funções específicas.
A revolução eucariótica transformou profundamente o planeta, impulsionando o surgimento de formas de vida mais elaboradas e, eventualmente, à espécie humana. Com base em observações genéticas de organismos contemporâneos, é amplamente aceito que o último ancestral comum de todos os eucariotos resultou da união simbiótica de, pelo menos, dois microrganismos procariotos: um arqueon e uma bactéria.
A primeira evidência robusta de vida eucariótica manifesta-se por meio desses fósseis de organismos unicelulares, que exibem uma complexidade celular ausente entre os procariotos, mas característica dos eucariotos. Fósseis eucarióticos são encontrados globalmente em rochas com idades que remontam a pelo menos 1,5 bilhão de anos. Contudo, os exemplares do Território do Norte, os mais antigos dos quais datam de 1,75 bilhão de anos, representam os fósseis de eucariotos mais antigos conhecidos em todo o mundo.
Ainda assim, o ambiente primordial em que os primeiros eucariotos evoluíram permanece envolto em mistério, e muitos aspectos cruciais sobre sua natureza permanecem desconhecidos. Embora diversos tipos de bactérias prosperem em ambientes anóxicos, quase todos os eucariotos atuais dependem do oxigênio para a sobrevivência. Isso se deve ao fato de que a respiração aeróbica, processo de quebra de alimentos com o uso de oxigênio, fornece as vastas quantidades de energia demandadas pela vida complexa.
No entanto, a premissa de que o oxigênio sempre beneficiou todos os eucariotos tem sido questionada nos últimos anos, impulsionada por descobertas surpreendentes de eucariotos enigmáticos capazes de florescer em condições anóxicas. Há, igualmente, uma crescente evidência do registro geológico de que, no período da evolução eucariótica, o oxigênio era provavelmente bastante escasso. Tal cenário sugere que habitats marinhos sem oxigênio seriam a norma, e não a exceção.
Coletivamente, essas observações lançaram dúvidas sobre a antiga suposição de que os eucariotos dependeram do oxigênio desde sua gênese. Estudos genéticos de micróbios vivos, pertencentes a grupos considerados próximos aos ancestrais do primeiro eucarioto, podem oferecer insights cruciais sobre a ascendência eucariótica. No entanto, apenas o registro fóssil pode informar sobre linhagens extintas, enquanto a geologia oferece uma janela inestimável para o tipo de mundo em que esses organismos viveram.
Para a realização do novo estudo, os pesquisadores esmagaram amostras dos núcleos de arenito-margoso armazenados em Darwin, e subsequentemente os dissolveram. Por meio da análise do resíduo orgânico remanescente sob microscópio, foram identificados mais de 12.000 fósseis.
Eles também investigaram os arenitos-margosos nos quais os fósseis estavam preservados para compreender melhor o ambiente de deposição dos sedimentos, oferecendo assim insights sobre os habitats dos eucariotos. Analisando a química desses arenitos-margosos, foi possível determinar a presença de oxigênio na água do mar antiga.
Os resultados demonstram que fósseis de eucariotos foram localizados em ambientes que variam de tabuleiros costeiros a mar aberto, mas sua ocorrência foi restrita a amostras depositadas em ambientes oxigenados. Em contraste, amostras de ambientes desprovidos de oxigênio continham exclusivamente formas procarióticas simples. Este achado sugere que mesmo os eucariotos mais antigos conhecidos, que habitaram a Terra entre 1,7 e 1,4 bilhão de anos atrás, eram dependentes de oxigênio. Tais dados corroboram a hipótese de longa data de que o oxigênio desempenhou um papel crucial na condução da evolução dos eucariotos iniciais.
Decifrar os fatores impulsionadores e o contexto do salto evolutivo representado pelos eucariotos primitivos constitui uma das questões pendentes mais significativas nas ciências da vida. Estudos contínuos desses enigmáticos microfósseis antigos, sem dúvida, revelarão mais sobre as origens da vida complexa e seu lugar no cosmos. O artigo original, fruto de uma colaboração internacional, foi inicialmente publicado na The Conversation.
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