{"id":35352,"date":"2016-01-17T14:00:46","date_gmt":"2016-01-17T17:00:46","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=35352"},"modified":"2016-01-16T21:30:12","modified_gmt":"2016-01-17T00:30:12","slug":"como-surgiu-o-oxigenio-na-terra-ciencia-busca-pistas-de-evento-chave","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/como-surgiu-o-oxigenio-na-terra-ciencia-busca-pistas-de-evento-chave\/","title":{"rendered":"Como surgiu o oxig\u00eanio na Terra? Ci\u00eancia busca pistas de ‘evento-chave’"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>Se voc\u00ea pudesse construir uma m\u00e1quina do tempo e voltar ao passado distante da Terra, teria uma surpresa desagrad\u00e1vel: n\u00e3o seria poss\u00edvel respirar. Sem a ajuda de equipamentos, voc\u00ea asfixiaria em quest\u00e3o de minutos.<\/p>\n

Isso porque durante a primeira metade da vida de nosso planeta n\u00e3o havia oxig\u00eanio na atmosfera. O g\u00e1s t\u00e3o fundamental para a vida como conhecemos surgiu h\u00e1 apenas cerca de 2,4 bilh\u00f5es de anos.<\/p>\n

O “Grande Evento da Oxida\u00e7\u00e3o” foi uma das coisas mais importantes a acontecer neste planeta. Sem ele, jamais poderia haver animais respirando oxig\u00eanio, como insetos, peixes e, certamente, humanos.<\/p>\n

‘Tapetes’<\/h2>\n

Por d\u00e9cadas, cientistas trabalharam para entender como e por que o oxig\u00eanio surgiu. E eles suspeitam que a pr\u00f3pria vida foi respons\u00e1vel por criar o ar que respiramos.<\/p>\n

As mais recentes descobertas sugerem que a vida passava por uma tremenda transforma\u00e7\u00e3o antes da “Grande Oxida\u00e7\u00e3o”. Um salto evolucion\u00e1rio que ajuda a explicar o que conhecemos hoje.<\/p>\n

Formada h\u00e1 4,5 bilh\u00f5es de anos, a Terra, na \u00e9poca da Grande Oxida\u00e7\u00e3o, j\u00e1 era habitada. Mas apenas por organismos unicelulares. N\u00e3o est\u00e1 exatamente claro quando a vida come\u00e7ou no planeta, mas os f\u00f3sseis mais antigos desses microrganismos datam de pelo menos 3,5 bilh\u00f5es de anos atr\u00e1s. Isso sugere que a vida j\u00e1 existia na terra h\u00e1 quase 1 bilh\u00e3o de anos antes da “Grande Oxida\u00e7\u00e3o”.<\/p>\n

Image copyright<\/span> Alamy<\/span> <\/span>
\"Alamy\"Image caption<\/span> A grande oxida\u00e7\u00e3o transformou para sempre a vida na Terra <\/span> <\/figcaption><\/figure>\n

Essas formas de vida simples s\u00e3o as grandes suspeitas do surgimento do oxig\u00eanio. Um grupo em particular se destaca: as cianobact\u00e9rias. Esses microrganismos hoje em dia s\u00e3o conhecidos por formar “tapetes azuis ou verdes” em lagos e oceanos.<\/p>\n

Suas ancestrais inventaram um truque que se tornou adotado por muitas outras esp\u00e9cies. Desenvolveram uma forma de tirar energia da luz do sol e us\u00e1-la para produzir a\u00e7\u00facares da \u00e1gua e do di\u00f3xido de carbono.<\/p>\n

O processo \u00e9 conhecido como fotoss\u00edntese e hoje \u00e9 a forma como todas as plantas do mundo de alimentam. Aquela \u00e1rvore na esquina de sua casa est\u00e1 usando o mesmo processo qu\u00edmico desenvolvido por cianobact\u00e9rias h\u00e1 bilh\u00f5es de anos.<\/p>\n

Do ponto de vista das bact\u00e9rias, fotoss\u00ednteses t\u00eam uma inconveni\u00eancia: produzem oxig\u00eanio como dejeto. O g\u00e1s em nada serve para elas, que ent\u00e3o o liberam para o ar. Sendo assim, a explica\u00e7\u00e3o para a “Grande Oxida\u00e7\u00e3o \u00e9 simples”: cianobact\u00e9rias bombearam oxig\u00eanio “rejeitado” para a atmosfera, transformando a Terra.<\/p>\n

Mas se isso explica por que surgiu o oxig\u00eanio em nosso planeta, ao mesmo tempo n\u00e3o explica quando. Cianobact\u00e9rias j\u00e1 habitavam a Terra bem antes da “Grande Oxida\u00e7\u00e3o”, segundo especialistas. “Elas est\u00e3o provavelmente entre os primeiros microrganismos que tivemos neste planeta”, diz Bettina Schirrmeister, da Universidade de Bristol, no Reino Unido.<\/p>\n

Cientistas afirmam que j\u00e1 havia cianobact\u00e9rias h\u00e1 pelo menos 2,9 milh\u00f5es de anos, devido a evid\u00eancias da exist\u00eancia de “bols\u00f5es” isolados de oxig\u00eanio. Isso significa que as cianobact\u00e9rias j\u00e1 bombeavam o g\u00e1s pelo menos meio bilh\u00e3o de anos antes de ele surgir na atmosfera. Como?<\/p>\n

Uma explica\u00e7\u00e3o \u00e9 que uma s\u00e9rie de elementos em volta – possivelmente gases resultantes da atividade vulc\u00e2nica – reagiram com o oxig\u00eanio e o “eliminaram”. Schirrmeister, por\u00e9m, afirma que pode ter sido uma quest\u00e3o de efici\u00eancia na produ\u00e7\u00e3o das cianobact\u00e9rias. “Alguma inova\u00e7\u00e3o evolucion\u00e1ria nas cianobact\u00e9rias as ajudou a ter mais sucesso e import\u00e2ncia no ecossistema”.<\/p>\n

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Image copyright<\/span> NPL<\/span> <\/span>
\"NPL\"Image caption<\/span> Existem diversos tipos de cianobact\u00e9rias <\/span> <\/figcaption><\/figure>\n

Algumas cianobact\u00e9rias mais modernas fizeram justamente isso: enquanto a vasta maioria das bact\u00e9rias \u00e9 unicelular, as cianobact\u00e9rias s\u00e3o multicelulares. C\u00e9lulas individuais se uniram para formar filamentos, como vag\u00f5es de trem.<\/p>\n

E v\u00e3o al\u00e9m: algumas produzem c\u00e9lulas especializadas, uma vers\u00e3o simplificada do que acontece, por exemplo, com animais, que t\u00eam c\u00e9lulas especializadas para m\u00fasculos, nervos e sangue.<\/p>\n

Descendentes<\/h2>\n

Schirrmeister acredita que a multicelularidade pode ter sido um marco para os antepassados da cianobact\u00e9rias, oferecendo vantagens. Nos anos mais primitivos da Terra, organismos unicelulares viviam em camadas lamacentas, que os cientistas chamam de tapetes.<\/p>\n

Em cada um desses tapetes poderiam estar diversos tipos de cianobact\u00e9rias junto com v\u00e1rios outros vizinhos. Uma cianobact\u00e9ria multicelular teria uma vantagem clara para rivais: mais facilidade para se prender a rochas e resistir a movimentos.<\/p>\n

Bact\u00e9rias multicelulares modernas tamb\u00e9m se movimentam por seus tapetes, o que sugere uma habilidade tamb\u00e9m compartilhada com bact\u00e9rias primordiais. Isso pode ter sido uma vantagem na luta pela sobreviv\u00eancia. Em uma \u00e9poca que a terra n\u00e3o tinha a Camada de Oz\u00f4nio, o planeta era bombardeado com radia\u00e7\u00e3o ultravioleta do sol.<\/p>\n

“Em forma\u00e7\u00f5es modernas, cianobact\u00e9rias mudam de posi\u00e7\u00e3o para se proteger dos raios solares. As cianobact\u00e9rias multicelulares podem ter desenvolvido a habilidade de se posicionar de maneira ideal no tapete”.<\/p>\n

A ideia \u00e9 interessante, mas para isso as cianobact\u00e9rias tiveram que evoluir para organismos multicelulares antes da “Grande Oxida\u00e7\u00e3o”. Schirrmeister passou os \u00faltimos anos tentando determinar quando. A pista est\u00e1 nos genes das bact\u00e9rias. Examinando os genes compartilhados por esp\u00e9cies de cianobact\u00e9rias e identificando pequenas diferen\u00e7as entre eles, Schirrmeister construiu uma esp\u00e9cie de \u00e1rvore geneal\u00f3gica das criaturas.<\/p>\n

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Image copyright<\/span> NPL<\/span> <\/span>
\"NPL\"Image caption<\/span> Plantas usam a luz do sol para fabricar a\u00e7\u00facares, processo conhecido como fotoss\u00edntese <\/span> <\/figcaption><\/figure>\n

A partir dali, ela concluiu, em estudo publicado em 2011, que a maioria das cianobact\u00e9rias modernas descende de ancestrais multicelulares. Isso sugeriu que a multicelularidade \u00e9 antiga, mas ainda n\u00e3o havia uma data.<\/p>\n

Em um segundo estudo, publicado em 2013, Schirrmeister argumentou que a multicelularidade ocorreu pouco antes da “Grande Oxida\u00e7\u00e3o”, quando as cianobact\u00e9rias estavam se diversificando rapidamente. Em um terceiro estudo, com base em an\u00e1lises de 756 genes presentes em todas as esp\u00e9cies de cianobact\u00e9rias, Schirrmeister finalmente estimou que a multicelularidade ocorreu por volta de 2,5 bilh\u00f5es de anos atr\u00e1s – antes da “Grande Oxida\u00e7\u00e3o”.<\/p>\n

Evolu\u00e7\u00e3o<\/h2>\n

Mesmo que esses resultados sejam confirmados, ainda restam duas grandes quest\u00f5es. A primeira: a evolu\u00e7\u00e3o realmente ofereceu vantagens \u00e0s cianobact\u00e9rias? N\u00e3o podemos saber, mas podemos descobrir por meio de testes com cianobact\u00e9rias modernas unicelulares e multicelulares em diferentes condi\u00e7\u00f5es.<\/p>\n

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\"NPL\"Image caption<\/span> Certos tipos de cianobact\u00e9ria se organizam em uma esp\u00e9cie de “barbante” <\/span> <\/figcaption><\/figure>\n

A segunda pergunta \u00e9 mais complicada: por que as cianobact\u00e9rias demoraram tanto para desenvolverem a multicelularidade? Se essa condi\u00e7\u00e3o lhes dava vantagem, por que n\u00e3o evolu\u00edram mais cedo e detonaram antes a “Grande Oxida\u00e7\u00e3o”?<\/p>\n

“Nosso pr\u00f3ximo passo \u00e9 descobrir quais genes s\u00e3o respons\u00e1veis pela multicelularidade nas cianobact\u00e9rias”, diz Schirrmeister. Se muitos genes forem necess\u00e1rios para a mudan\u00e7a, \u00e9 compreens\u00edvel que cianobact\u00e9rias tenham demorado para evoluir.<\/p>\n

Qualquer que tenha sido a causa, a verdade \u00e9 que a “Grande Oxida\u00e7\u00e3o” foi um dos mais importantes eventos na hist\u00f3ria da Terra. Mas n\u00e3o foi uma boa not\u00edcia para todos: na verdade, foi p\u00e9ssima para os ent\u00e3o habitantes do planeta.<\/p>\n

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\"NPL\"Image caption<\/span> Animais mais complexos n\u00e3o poderia existir sem oxig\u00eanio <\/span> <\/figcaption><\/figure>\n

“O oxig\u00eanio deve ter sido letal para muitos tipos de bact\u00e9rias e podemos presumir que houve grande mortandade”, explica a cientista.<\/p>\n

A longo prazo, por\u00e9m, a oxida\u00e7\u00e3o permitiu que um novo tipo de vida evolu\u00edsse. O oxig\u00eanio \u00e9 um g\u00e1s reativo – \u00e9 por isso que alimenta chamas – e, quando alguns organismos aprenderam us\u00e1-lo, passaram a ter acesso a uma nova fonte de energia.<\/p>\n

Ao respirar oxig\u00eanio, organismos ficaram mais ativos e puderam crescer mais. Ao ir al\u00e9m da simples multicelularidade desenvolvida pelas cianobact\u00e9rias, alguns organismos ficaram mais complexos: viraram plantas e animais, de esponjas e vermes a peixes. E, por fim, humanos.<\/p>\n

Se Schirrmeister estiver correta, as primeiras cianobact\u00e9rias multicelulares podem ter sido o gatilho da evolu\u00e7\u00e3o da vida mais complexa na Terra.<\/p>\n

Nada mal para um bando de micr\u00f3bios…<\/p>\n

Leia vers\u00e3o original<\/a> desta reportagem (em ingl\u00eas) no site BBC Earth<\/a><\/strong><\/i>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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