Qual a origem evolutiva da fotossíntese? Cientistas investigam
A capacidade de gerar oxigênio através da fotossíntese – realizada por plantas e algas que tornou a vida possível para os seres humanos e animais na Terra – evoluiu apenas uma vez cerca de 2,3 bilhões de anos atrás em certos tipos de cianobactérias. De acordo com a teoria endossimbiótica, todos os organismos “verdes”, produtores de oxigênio (plantas e algas), suas mitocôndrias e cloroplastos foram englobados (através do processo de endocitose) por células maiores com as quais estabelecera uma relação de simbiose. As mitocôndrias seriam o resultado da endocitose de procariontes aeróbios e os cloroplastos de cianobactérias como em algum ponto durante a sua evolução.
“A fotossíntese oxigenada foi uma singularidade evolutiva”, diz Woodward Fischer, professor de geobiologia da Caltech, Califórnia, referindo-se ao processo pelo qual certos organismos utilizam a energia da luz solar para converter dióxido de carbono e água em açúcar para alimento, com o oxigênio como subproduto. “As cianobactérias a inventaram e, em última instância, tornaram-se os cloroplastos das algas. As plantas são apenas um grupo de algas que se moveram para terra”.
No entanto, pouco se sabe sobre cianobactérias. Até umas décadas atrás, elas eram chamadas de “algas verde-azuladas” por taxonomistas, embora posteriormente foi revelado que elas não são algas, mas sim um tipo completamente diferente de organismo. Essa falta de compreensão taxonômica faz o enigma de sua evolução quase impossível de decifrar, diz Fischer.
“Durante muito tempo, elas eram apenas seu próprio grupo, não tínhamos nenhuma resposta de onde elas vinham ou sobre quais outros organismos elas estavam relacionadas”, diz o professor. “Imagine tentar entender algo sobre a evolução humana sem o conhecimento dos hominídeos.”
Conforme estudo publicado na revista Science dia 30 de março, Fischer e seus colegas da Caltech e da Universidade de Queensland, na Austrália, finalmente desenvolveram a árvore genealógica das cianobactérias. Os pesquisadores adicionaram os genomas de 41 micro-organismos não cultivados, o que ajudou a identificar o ponto preciso na evolução das cianobactérias, onde a fotossíntese oxigenada surgiu. As 41 espécies são todos os tipos de cianobactérias, mas nenhuma carrega genes para a fotossíntese e, portanto, não produzem matéria orgânica como as algas e as plantas. Em vez disso, elas consomem.
Fischer e seus colegas descobriram que um único ramo das cianobactérias – chamado Oxyphobacteria – foi provavelmente o primeiro e único grupo a evoluir a fotossíntese oxigenada. Os seus parentes mais próximos, Melainabacteria, vivem nas entranhas de animais (incluindo seres humanos) entre outros ambientes, e não produzem oxigénio. Embora se possa sugerir que as Melainabacteria simplesmente perderam a capacidade de produzir oxigênio ao longo do tempo, as cianobactérias mais próximas, descritas no artigo como Sericytochromatia, também não evoluíram para a fotossíntese oxigenada.
Conforme o professor, “as cianobactérias são engenheiros de escala planetária, capazes de “dividir” a água. Eles inventaram a química mais desafiadora da face do planeta. Gostaríamos de poder fazer a química da separação da água tão facilmente como elas fazem para produzir combustíveis, elas descobriram como fazer há dois bilhões e meio de anos “.
A pesquisa de Fischer e de outros cientistas desvendando o mistério evolutivo da fotossíntese e sua gênese poderia lançar uma luz sobre outras áreas como fontes de energia sustentáveis até o potencial para a vida existir em outros planetas.
Referências: Science Magazine
