Restos de um mundo extinto de organismos descobertos

May 16, 2023

As assinaturas de biomarcadores recém-descobertas apontam para toda uma gama de organismos previamente desconhecidos que dominaram a vida complexa na Terra há cerca de um bilhão de anos. Eles diferiam da vida eucariótica complexa como a conhecemos, como animais, plantas e algas em sua estrutura celular e provável metabolismo, que foi adaptado a um mundo que tinha muito menos oxigênio na atmosfera do que hoje. Uma equipe internacional de pesquisadores, incluindo o geoquímico da GFZ, Christian Hallmann, agorarelatórios sobre este avançopara o campo da geobiologia evolutiva na revista Nature.

Os "protoesteróides" anteriormente desconhecidos mostraram-se surpreendentemente abundantes durante a Idade Média da Terra. As moléculas primordiais foram produzidas em um estágio anterior da complexidade eucariótica – estendendo o registro atual de esteróides fósseis além de 800 e até 1.600 milhões de anos atrás. Eukaryotes é o termo para um reino da vida que inclui todos os animais, plantas e algas e separados das bactérias por ter uma estrutura celular complexa que inclui um núcleo, bem como uma maquinaria molecular mais complexa. "O destaque desta descoberta não é apenas a extensão do registro molecular atual dos eucariotos", diz Hallmann: "Dado que o último ancestral comum de todos os eucariotos modernos, incluindo nós humanos, provavelmente era capaz de produzir esteróis modernos 'regulares', as chances são altas de que os eucariotos responsáveis ​​por essas assinaturas raras pertençam ao tronco da árvore filogenética."

Este "tronco" representa a linhagem ancestral comum que foi um precursor de todos os ramos ainda vivos dos eucariotos. Seus representantes estão extintos há muito tempo, mas detalhes de sua natureza podem lançar mais luz sobre as condições que cercam a evolução da vida complexa. Embora sejam necessárias mais pesquisas para avaliar qual porcentagem de protoesteróides pode ter tido uma fonte bacteriana rara, a descoberta dessas novas moléculas não apenas reconcilia o registro geológico de fósseis tradicionais com o de moléculas lipídicas fósseis, mas também fornece um vislumbre raro e sem precedentes de um mundo perdido da vida antiga. O desaparecimento competitivo dos eucariotos do grupo tronco, marcado pela primeira aparição dos esteróides fósseis modernos há cerca de 800 milhões de anos, pode refletir um dos eventos mais incisivos na evolução da vida cada vez mais complexa.

"Quase todos os eucariotos biosintetizam esteróides, como o colesterol que é produzido por humanos e pela maioria dos outros animais", acrescenta Benjamin Nettersheim, da Universidade de Bremen, primeiro autor do estudo - "devido aos efeitos potencialmente adversos à saúde dos níveis elevados de colesterol em humanos, o colesterol não tem a melhor reputação do ponto de vista médico. No entanto, essas moléculas lipídicas são partes integrantes das membranas das células eucarióticas, onde auxiliam em uma variedade de funções fisiológicas. Ao procurar por esteróides fossilizados em rochas antigas, podemos traçar a evolução de cada vez mais vida complexa."

O prêmio Nobel Konrad Bloch já havia especulado sobre esse biomarcador em um ensaio há quase 30 anos. Bloch sugeriu que intermediários de vida curta na biossíntese moderna de esteróides podem nem sempre ter sido intermediários. Ele acreditava que a biossíntese de lipídios evoluiu em paralelo com as mudanças nas condições ambientais ao longo da história da Terra. Ao contrário de Bloch, que não acreditava que esses intermediários antigos pudessem ser encontrados, Nettersheim começou a procurar protoesteróides em rochas antigas que foram depositadas em um momento em que esses intermediários poderiam realmente ter sido o produto final.

Mas como encontrar tais moléculas em rochas antigas? "Empregamos uma combinação de técnicas para primeiro converter vários esteróides modernos em seus equivalentes fossilizados; caso contrário, nem saberíamos o que procurar", diz Jochen Brocks, professor da Australian National University, que compartilha a primeira autoria do estudo. novo estudo com Nettersheim. Os cientistas ignoraram essas moléculas por décadas porque elas não se ajustam às imagens típicas de pesquisa molecular. "Uma vez que conhecemos nosso alvo, descobrimos que dezenas de outras rochas, retiradas de cursos d'água de bilhões de anos em todo o mundo, estavam vazando com moléculas fósseis semelhantes."