Estima-se que 8% do DNA humano seja legado de vírus antigos. Mas há organismos que roubam mais do que apenas o DNA dos outros, organismos que assimilam outro na sua totalidade. Um processo que acabamos de observar entre algas e bactérias.
Além da simbiose. Esta fusão ou assimilação ocorreu entre uma cianobactéria recém-descoberta (que eles chamaram de UCYN-A) e a alga Braarudosphaera bigelowii. A bactéria deixou de ser um organismo independente e passou a ser uma organela da alga, processo denominado endossimbiose primária.
Pelo que sabemos, esta é apenas a terceira vez que isso acontece em toda a história evolutiva do planeta.
Uma fronteira difusa. Esta “absorção” coloca a relação entre algas e bactérias um passo além da simbiose. Uma fronteira difusa. A tal ponto que esta relação não era completamente desconhecida até agora, só agora os investigadores perceberam que não estavam a olhar para dois organismos que partilham alimentos, mas sim para uma alga e algo que costumava ser uma bactéria.
Parte do que levou os cientistas a considerar que se trata de uma assimilação e não de uma simples relação simbiótica é que as ex-cianobactérias perderam parte dos seus genes dedicados à fotossíntese e ao metabolismo. Ou seja, agora as algas eram a sua principal fonte de energia.
Por outro lado, ambos os organismos continham proteínas codificadas um pelo outro, além do fato de as bactérias terem sido “integradas” ao citoesqueleto da alga. Além disso, a divisão celular em ambos os organismos foi coordenada.
História recente”. Em termos evolutivos, pode-se considerar que a endossimbiose entre ambos os organismos ocorreu há relativamente pouco tempo. Segundo o estudo realizado pela equipe responsável pela descoberta, a relação de simbiose teria começado há cerca de 150 milhões de anos, enquanto a assimilação há cerca de 90 milhões de anos.
Os detalhes deste estudo foram publicados em dois artigos em revistas científicas. O primeiro da revista Célula e o segundo em Ciência.
Do nitrogênio à amônia. E por que uma alga iria querer assimilar uma bactéria dessa maneira? A chave é a fixação de nitrogênio, ou seja, a conversão do gás nitrogênio em amônia que os organismos vivos podem utilizar.
Esta reação química é extremamente complexa, uma vez que o gás nitrogênio é muito estável. Curiosamente, são as formas de vida menos complexas, bactérias como a UCYN-A, as únicas capazes de realizar esta transformação. É por isso que estas células procarióticas são tão relevantes para as plantas, embora até agora fossem simbióticas e não endossimbióticas.
Agora Braarudosphaera se tornou o único organismo complexo capaz de realizar de forma independente a transformação do nitrogênio. Tudo graças à sua “nova organela”, que seus descobridores chamaram de nitroplasto.
Uma história de (endo)simbiose. É apenas a terceira vez que isto acontece nos milhares de milhões de anos de história evolutiva do nosso planeta. A terceira vez que temos conhecimento, na verdade. Para contextualizar a importância da endossimbiose, basta lembrar quais foram as duas anteriores.
A primeira delas ocorreu há cerca de 2 bilhões de anos: o surgimento das mitocôndrias. Esta organela celular é hoje a fonte de energia de todas as células complexas. A absorção das mitocôndrias permitiu a evolução de organismos complexos, permitindo que as células tivessem uma fonte de energia incorporada.
A segunda afetou apenas um dos reinos da natureza, mas foi decisiva na sua evolução. Esta é a absorção dos cloroplastos pelas primeiras plantas. Os cloroplastos são, nada menos, as organelas que permitem às plantas realizar a fotossíntese.
Em Xataka | “Isto não é um pinguim”: os pinguins reais não são o animal em que costumamos acreditar e, na verdade, estão extintos há dois séculos
Imagem | Valentina Loconte/Berkeley Lab/Tyler Coale