.
Thor, o lendário deus nórdico da cidade mitológica de Asgard, não está sozinho. De acordo com uma pesquisa inovadora publicada na revista Naturezanós, humanos – junto com águias, estrelas do mar, margaridas e todos os organismos complexos da Terra – somos, em certo sentido, Asgardianos.
Analisando os genomas de centenas de micróbios diferentes chamados archaea, pesquisadores da Universidade do Texas em Austin e outras instituições descobriram que os eucariontes – formas de vida complexas com núcleos em suas células, incluindo todas as plantas, animais, insetos e fungos do mundo – traçar suas raízes para um ancestral arqueano comum de Asgard. Isso significa que os eucariotos são, na linguagem dos biólogos evolutivos, um “clado bem aninhado” dentro de Asgard archaea, semelhante a como os pássaros são um dos vários grupos dentro de um grupo maior chamado dinossauros, compartilhando um ancestral comum. A equipe descobriu que todos os eucariotos compartilham um ancestral comum entre os Asgards.
Nenhum fóssil de eucariotos foi encontrado há mais de 2 bilhões de anos, sugerindo que, antes disso, existiam apenas vários tipos de micróbios.
“Então, quais eventos levaram os micróbios a evoluir para eucariotos?” disse Brett Baker, professor associado da UT Austin de biologia integrativa e ciências marinhas. “Essa é uma grande questão. Ter esse ancestral comum é um grande passo para entender isso.”
Liderada por Thijs Ettema, da Universidade de Wageningen, na Holanda, a equipe de pesquisa identificou o parente microbiano mais próximo de todas as formas de vida complexas na árvore da vida como uma ordem recém-descrita chamada Hodarchaeales (ou Hods, para abreviar). Os Hods, encontrados em sedimentos marinhos, são um dos vários subgrupos dentro do grupo maior de arqueas de Asgard.
As archaea de Asgard evoluíram há mais de 2 bilhões de anos e seus descendentes ainda estão vivos. Algumas foram descobertas em sedimentos do mar profundo e fontes termais em todo o mundo, mas até agora apenas duas cepas foram cultivadas com sucesso em laboratório. Para identificá-los, os cientistas coletam seu material genético do meio ambiente e depois juntam seus genomas. Com base em semelhanças genéticas com outros organismos que podem ser cultivados em laboratório e estudados, os cientistas podem inferir o metabolismo e outras características dos Asgards.
“Imagine uma máquina do tempo, não para explorar os reinos dos dinossauros ou civilizações antigas, mas para viajar profundamente nas reações metabólicas potenciais que poderiam ter desencadeado o surgimento da vida complexa”, disse Valerie De Anda, pesquisadora do laboratório de Baker. “Em vez de fósseis ou artefatos antigos, olhamos para os projetos genéticos de micróbios modernos para reconstruir seu passado”.
Os pesquisadores expandiram a conhecida diversidade genômica de Asgard, adicionando mais de 50 genomas de Asgard não descritos como entrada para sua modelagem. Sua análise indica que o ancestral de todos os Asgards modernos parece ter vivido em ambientes quentes, consumindo CO2 e produtos químicos para viver. Enquanto isso, os Hods, que estão mais relacionados aos eucariotos, são metabolicamente mais semelhantes a nós, comendo carbono e vivendo em ambientes mais frios.
“Isso é realmente emocionante porque estamos olhando pela primeira vez para os projetos moleculares do ancestral que deu origem às primeiras células eucarióticas”, disse De Anda.
Na mitologia nórdica, Hod (também escrito Höd, Höðr ou Hoder) é um deus, o filho cego de Odin e Frigg, que é levado a matar seu próprio irmão Baldr.
“Eu continuo brincando em minhas conversas que ‘somos todos asgardianos’”, disse Baker. “Agora isso provavelmente estará na minha lápide.”
Outros autores da UT Austin são Kiley W. Seitz e Nina Dombrowski. Além de Ettema, autores de outras instituições são Laura Eme, Daniel Tamarit, Eva Caceres, Courtney Stairs, Max Schön, William Lewis, Felix Homa, Jimmy Saw, Jonathan Lombard, Takuro Nunoura, Wen-Jun Li, Zheng-Shuang Hua, Lin-Xing Chen, Jillian Banfield, Emily St. John, Anna-Louise Reysenbach, Matthew Stott, Andreas Schramm, Kasper Kjeldsen e Andreas Teske.
O apoio para esta pesquisa foi fornecido pelo programa Origin of Eukaryotes nas fundações Moore e Simons, US National Science Foundation, Wellcome Trust Foundation, European Research Council, Swedish Research Council, Dutch Research Council, National Natural Science Foundation of China, Wenner-Gren Foundation, Science for Life Laboratory (Suécia) e as Ações Marie Sk?odowska-Curie da Comissão Européia.
“Para mim, o mais empolgante é que estamos começando a ver a transição do que os biólogos pensam ser um archaeon para esse organismo Hodarchaeales que é mais parecido com um eucarioto”, explicou Baker. “Outra maneira de colocar isso é que esses Hods são nosso grupo irmão no mundo archaeal.”
Baker disse que faz sentido que, de todas as archaea, os Asgards sejam os que geraram eucariotos. Como os eucariontes, os membros da arqueia Asgard têm muitos genes com várias cópias em seus genomas. Nos eucariotos, quando os genes se duplicam, as novas cópias geralmente assumem novas funções, dando aos organismos novas habilidades. Foi um dos grandes impulsionadores da evolução.
“Não sabemos, nestes Asgard especificamente, a que levaram as duplicações de genes”, disse Baker. “Mas sabemos nos eucariotos que as duplicações de genes levaram a novas funções e a um aumento da complexidade celular. Então, pensamos que essa é uma das maneiras pelas quais os Asgards levaram às inovações que definem os eucariotos”.
Os cientistas que estudam archaea descobriram muitas proteínas que antes eram consideradas exclusivas dos eucariotos. Baker disse que isso levanta a questão: quais funções essas proteínas eucarióticas estão servindo na archaea?
“Acho que estudar essas formas de vida mais simples e suas características eucarióticas vai nos dizer muito sobre nós mesmos”, disse Baker.
.
