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Evento evolutivo ultra-raro permite fusão de duas formas de vida

Por| Editado por Luciana Zaramela | 19 de Abril de 2024 às 13h15

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Daniele Levis Pelusi/Unsplash
Daniele Levis Pelusi/Unsplash

O planeta Terra é um lugar fantástico, onde os mais diferentes organismos evoluem há bilhões de anos, de formas e maneiras, que surpreendem a ciência. Este é o caso de um evento evolutivo ultra-raro, marcado pela fusão de duas formas de vida. A partir do trabalho de uma equipe internacional de cientistas, foi possível reconhecer um novo caso desta junção entre formas de vida. 

O fenômeno ultra-raro de fusão foi observado em uma alga da espécie Braarudosphaera bigelowii, que habita as águas do Oceano Pacífico. Como demonstram diferentes estudos científicos, este organismo está se fundindo a uma bactéria apelidada de  UCYN-A. Hoje, é possível afirmar que o patógeno se tornou uma organela — algo próximo de um novo órgão — dentro da alga, nomeado como nitroplasto.

Em termos científicos, este tipo de fusão entre organismos recebe o nome de endossimbiose primária. De forma simples, o termo descreve um organismo “engolindo” outro e o adaptando como um órgão interno. Tudo isso envolve benefícios mútuos.

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Fusão entre duas formas de vida

Na história da evolução das espécies, são conhecidos poucos casos de endossimbiose primária. O caso mais antigo se deu quando um microorganismo do reino Archaea se fundiu com uma bactéria, dando origem às mitocôndrias — esta organela é especializada na produção de energia e, inclusive, está dentro de suas células. Isso ocorreu há cerca de quatro bilhões de anos.

Outros exemplos envolvem os cloroplastos — a organela responsável por permitir a fotossíntese nas plantas. Agora, a ciência descobriu os nitroplastos. Estas são as primeiras organelas fixadoras de nitrogênio.

Evento evolutivo ultra-raro

Antes de entender os efeitos deste evento evolutivo ultra-raro, é preciso lembrar a importância do nitrogênio para a vida no planeta. Todos os organismos precisam deste elemento, mas apenas alguns seres conseguem quebrar o gás nitrogênio (N2) e convertê-lo em moléculas de amônia (NH3), que são transformadas em inúmeros compostos.

O consenso era que essa missão de quebrar o nitrogênio e injetá-lo na terra era feita por um grupo de bactérias. Estas vivem em simbiose (“parceria”) com as plantas leguminosas (como o feijão), escondidas em nódulos das raízes.

No entanto, a nova descoberta desconstroi essa teoria, já que, ao menos, a espécie de alga pode fazer isso sozinha, com a ajuda da sua nova organela.

Bactéria se transforma em organela

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Há alguns anos, diferentes equipes de pesquisa investigam o comportamento da alga Braarudosphaera bigelowii. Em artigo publicado na revista Cell, descobriram que as taxas de crescimento da alga e da bactéria estavam intimamente ligadas. 

“Isso é exatamente o que acontece com as organelas”, afirma Jonathan Zehr, um dos autores do estudo, em nota. “Se você olhar para as mitocôndrias e o cloroplasto, é a mesma coisa: eles crescem com a célula”, acrescenta.

No entanto, era preciso encontrar mais evidências para solidificar a nova teoria. Em outro estudo, com a participação de Zehr, o grupo recorreu à tomografia de raio-x para entender como os “organismos” se desenvolviam.

Nas imagens, publicadas na revista Science, foi possível observar que tanto o processo de replicação quanto de divisão celular da alga está sincronizado com o da nova organela (antiga bactéria). Esta era a prova que faltava para comprovar a ocorrência do evento evolutivo ultra-raro.

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A seguir, confira a alga em diferentes estágios da divisão celular: 

Em azul claro (ciano), é possível observar os nitroplastos, ou seja, as antigas bactérias que se tornaram organelas. Além disso, o núcleo da alga é representado pela cor azul, as mitocôndrias são verdes e os cloroplastos são lilases.

Fonte: Cell, Science e Berkeley Lab