Grande parte da evolução da vida no nosso planeta tem estado intimamente ligada à existência de uma atmosfera com oxigénio abundante. E isso não poderia ter acontecido sem a fotossíntese realizada por plantas e bactérias.
As origens da fotossíntese. Fósseis com 1,75 mil milhões de anos podem ser a primeira evidência que temos de um organismo que realiza fotossíntese no nosso planeta. Este fóssil foi encontrado na formação McDermott, localizada no norte da Austrália.
Tilacóides. A chave da descoberta está nos tilacóides, estruturas que se encontram nas membranas dos cloroplastos, organelas responsáveis pela realização da fotossíntese nas plantas e outros organismos, aos quais também conferem a sua característica cor verde. O fóssil teria pertencido a um organismo unicelular procariótico, uma cianobactéria da espécie Navifusa majensis.
Esta não seria a cianobactéria mais antiga conhecida, há evidências de exemplares de Eoentophysalis belcherensis, que provavelmente ultrapassam 2.000 milhões de anos. No entanto, é a célula mais antiga que conhecemos (com algum grau de certeza) que realizou a fotossíntese. Tudo isso graças à presença dos tilacóides.
A função da fotossíntese é converter a energia solar em energia química, mas ao fazê-lo gera um produto residual muito relevante: o oxigênio molecular (O2). Através deste processo, plantas e organismos como as cianobactérias absorvem água e dióxido de carbono e devolvem oxigénio à atmosfera.
O mundo há 1,75 bilhão de anos. O resíduo de alguns é central para a subsistência de outros. O aparecimento dos primeiros microrganismos a realizar a fotossíntese foi fundamental na configuração da atmosfera planetária. Da mesma forma, as cianobactérias, as algas e as plantas contemporâneas são fundamentais para tornar a nossa atmosfera respirável para animais como nós.
Esta cianobactéria teria vivido durante a era Paleoproterozóica. Esta época testemunhou o evento conhecido como a Grande Oxidação. Este evento teria ocorrido há cerca de 2,4 mil milhões de anos, quando organismos como este recentemente descoberto teriam começado a “bombear” oxigénio molecular para a atmosfera planetária.
Este evento marcou uma mudança fundamental no planeta, que moldou a vida tal como a entendemos agora. Significou também a extinção de numerosos microrganismos adaptados a um planeta muito diferente (o oxigénio nem sempre dá vida). O organismo recém-descoberto pode ter feito parte desse período de oxigenação atmosférica.
Microscopia de alta resolução. Distinguir estruturas menores que a célula num fóssil desta idade não é uma tarefa fácil. A equipe responsável pela descoberta utilizou microscopia de alta resolução para analisar fósseis extraídos de dois locais, pertencentes a dois períodos distintos.
O mais recente, extraído da formação Grassy Bay, no Canadá, data de cerca de 1.010 milhões de anos atrás; e a mais antiga, pertencente à formação McDermont, datada de 1.750 milhões de anos atrás. Detalhes do trabalho realizado pela equipe foram publicados recentemente na revista Natureza.
Apenas o começo. Existem ainda algumas questões a esclarecer se quisermos compreender melhor as circunstâncias em que ocorreu a Grande Oxidação e o papel desempenhado por organismos como Navifusa majensis. Para isso, será necessário encontrar fósseis ainda mais antigos e igualmente preservados que nos permitam saber quando as bactérias começaram a libertar oxigénio.
Para os responsáveis pelo estudo, este trabalho demonstra que temos a capacidade de identificar estruturas intracelulares em fósseis com bilhões de anos. A via de acesso a esse conhecimento está aberta. Agora, mais investigadores terão de explorá-lo para compreender melhor como era o nosso planeta e como se tornou o que é.
Em Xataka | Uma curiosa “dança” de cianobactérias sugere que o Grande Sistema de Oxidação estava relacionado com as diferentes durações dos dias há milhões de anos
Imagem | Demoulin et al., 2024