Acidificação dos oceanos

 Desde o início da revolução industrial já foram queimadas quantidades suficientes de combustíveis fósseis e já foram abatidas florestas suficientes para emitir um volume superior a 500 mil milhões de toneladas de CO₂. É reconhecido que existem actualmente na atmosfera concentrações de CO₂ superiores às dos últimos 800 mil anos ou talvez mais.

 Menos conhecida é a forma como as emissões de carbono estão também a modificar os oceanos, o ar e a água. Existe um intercâmbio constante de gases e, por isso, qualquer emissão para a atmosfera acaba por afectar o mar. Os ventos misturam-na rapidamente com a camada superior do oceano de mais ou menos cem metros e, ao longo dos séculos, as correntes transportam-na até ás profundezas do oceano. Na década de 1990, uma equipa internacional de cientistas levou a cabo um gigantesco projecto de investigação no âmbito do qual se procedeu à recolha e análise de mais de 77.000 amostras de água do mar provenientes de profundidades e localizações diferentes em todo o mundo. Este trabalho, que durou 15 anos, permitiu demonstrar que os oceanos absorveram 30% do dióxido de carbono libertado pelos seres humanos ao longo dos últimos duzentos anos. E continuam a absorvê-lo ao ritmo aproximado de um milhão de toneladas por hora.

National Geographic, Abril de 2011, p.70

Mitocôndrias e bactérias podem ter passado comum

 

As mitocôndrias e as bactérias marinhas SAR11 podem ter tido um ancestral comum. Esta é a conclusão a que chegaram investigadores americanos, os quais encontraram fortes indícios da relação entre as mitocôndrias e as bactérias, o grupo de microrganismos mais abundante na Terra. Trata-se de uma descoberta muito importante a qual permitirá compreender como é que os organismos mais simples evoluíram para outros mais complexos.

Os investigadores das universidades de Oregon e do Havaí compararam os genomas mitocondriais de diversos subgrupos de eucariontes - seres vivos com núcleo individualizado separado do citoplasma por uma membrana - e genomas de cadeias isoladas de bactérias SAR11 e, com a ajuda de programas de computadores, fizeram uma análise filogenética e completa de ambos os códigos genéticos.

A equipa acredita que há biliões de anos algumas bactérias perderem a capacidade para realizar a fotossíntese, conservando, porém, a sua cadeia respiratória. Englobadas por outra célula, poderiam fornecer energia e receber nutrientes, o que desencadeou um processo que resultou no que hoje se designa por mitocôndrias.

O aparecimento das mitocôndrias, presentes em organismos eucariontes e responsáveis por abastecer as células com energia, foi determinante para a vida complexa, pois foi a partir da organização do núcleo e das mitocôndrias que os organismos puderam começar a acumular genes.

Adaptado de www.cienciahoje.pt

A origem dos eucariotas

Até há bem pouco tempo, parecia incontestável que os procariotas tinham dominado a Terra por mil milhões de anos, antes de surgiram os primeiros eucariotas. Contudo, hoje a prova está longe de ser conclusiva. Primeiro, tal como vimos antes, as reconstruções moleculares da árvore universal da vida não confirmam que o domínio Eucarya tenha nascido depois do Bacteria ou do Archaea, conforme se tinha esperado. Na realidade, de acordo com o conhecimento que temos, os três domínios podem ter surgido mais ou menos em simultâneo. Os dados geoquímicos relativos aos biomarcadores também têm fornecido algumas provas espantosas.

Os biomarcadores são indicadores químicos da vida, orgânicos. Na sua maioria, são lípidos – compostos gordurosos e lustrosos, descobertos em células vivas. Alguns biomarcadores são indicadores da vida em geral, mas outros há que podem ser associados a reinos ou domínios específicos. Em 1999, um investigador de Harvard chamado Jocken Brocks, juntamente com alguns colegas, anunciou novas provas fornecidas por um biomarcador de que xistos ricos em matéria orgânica foram descobertos na Austrália, datando de há 2,7 mil milhões de anos. Conforme esperado, alguns dos biomarcadores eram indicadores das cianobactérias, embora os investigadores tivessem surpreendentemente identificado estirenos na gama de C28 a C30 – moléculas sedimentares derivadas de esteróides. Estes esteróis de cadeias mais longas são sintetizados unicamente pelos eucariotas, e não pelos procariotas. Assim, a prova deste biomarcador confirma a existência de cianobactérias já eplo menos 2,7 mil milhões de anos, mas trata-se igualmente da pista mais antiga da identificação de eucariotas, muito anteriores a quaisquer fósseis.

Mas como poderiam os eucariotas, com a sua complexa estrutura interna de núcleo e outros organelos, ter evoluído a partir dos simples procariotas? A tese mais popular dá pelo nome de teoria da endossimbiose e foi apresentada por Lynn Margulis, então, em 1967, uma jovem professora assistente da universidade de Boston. De acordo com a sua teoria, um procariota consumia ou era invadido por outros procariotas de menor dimensão e produtores de energia, e as duas espécies desenvolviam-se com a finalidade de viverem beneficiando ambas da nova condição. O invasor, mais pequeno, ficava protegido pelo seu hospedeiro maior, enquanto o organismo recebia fornecimento de açucares. Estes invasores tornaram-se a mitocôndria das células eucariotas modernas. Outros invasores podem ter incluído procariotas aquáticos semelhantes a vermes (espiroquetas) – que se tornaram flagelos ambulantes (os apêndices com forma de chicote que alguns organismos usam para se mover) – e procariotas fotossintéticos, que se transformaram nos cloroplastos das plantas.

O modelo da endossimbiose é extremamente atraente e alguns dos seus aspectos foram confirmados com alguma espectacularidade. O mais notável de todos é que a mitocôndria e os cloroplastos nos eucariotas modernos são confirmados como procariotas, estando a mitocôndria muito próxima das alphaproteobactérias, e os cloroplastos das cianobactérias. Daí que o mais espantoso seja que uma célula eucariota moderna prova que os invasores procariotas possuem o seu próprio ADN, e que coordenam as suas divisões celulares com as divisões da maior célula hospedeira.

Muitos especialistas rejeitam, pelo menos na sua maioria, a teoria da endossimbiose. Eles chamam a atenção para apenas a mitocôndria constituir prova real da absorção. Não existe qualquer prova que sustente a ideia de que o núcleo foi absorvido, e, na verdade, a absorção hoje só é observada entre os eucariotas e não entre os procariotas. Daí que a tese alternativa, designada como teoria dos hospedeiros proto-eucariontes , nos diga que os eucariotas ancestrais, os chamados proto-eucariontes, já equipados com um núcleo, absorviam realmente o procariota emissor de energia que se tornava a mitocôndria. Mas isto não nos responde à pergunta, “De onde veio o proto-eucarionte?” Mais dúvidas ainda são lançadas sobre a clássica teoria da endossimbiose graças à sugestão de que nem o Archaea nem o Bacteria parecem ser antecessores do Eucarya, e os dados fornecidos pelo biomarcador indicam uma origem inesperadamente ancestral dos eucariotas. Voltemos para o quadro das hipóteses!

                                                                                                                                              Adaptado de “Breve história da vida”, Michael J. Benton