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Descoberta revolucionária: foi assim que surgiram eucariontes complexos!
Pesquisadores de Mainz e da Europa estão estudando a evolução dos eucariotos e a formação de células complexas.
Descoberta revolucionária: foi assim que surgiram eucariontes complexos!
Num estudo inovador, investigadores de Mainz, Valência, Madrid e Zurique obtiveram informações importantes sobre a formação de eucariotas. Como presse.uni-mainz.de relataram, os cientistas se concentraram na compreensão da evolução de células complexas que formam a base de espécies como fungos, plantas e animais.
As primeiras formas de vida estavam limitadas a células procarióticas que tinham material genético flutuando no citoplasma. Em contraste, os eucariotos possuem um núcleo celular e numerosas organelas que permitem uma estrutura celular complexa. A formação destas células complexas é explicada pela teoria do endossimbionte, que postula que os eucariontes surgiram através de uma simbiose entre bactérias e arquéias.
Transições evolutivas e crescimento genético
Um aspecto central da pesquisa é a falta de intermediários evolutivos entre procariontes e eucariontes. Os resultados foram publicados na renomada revista científica PNAS, com os pesquisadores utilizando métodos quantitativos para analisar o crescimento e a evolução dos genes.
Inicialmente observaram um crescimento uniforme dos genes codificadores de proteínas, seguido por tensões que surgiram à medida que os genes continuavam a crescer. Acontece que a evolução integrou regiões não codificantes no modelo genético para apoiar o crescimento dos genes. Curiosamente, o comprimento médio das proteínas estagnou em cerca de 500 aminoácidos, enquanto os genes ainda eram capazes de crescer exponencialmente. Uma transição evolutiva crítica está datada de 2,6 mil milhões de anos atrás.
Estas descobertas sobre o crescimento dos genes não são importantes apenas para a biologia, mas também têm relevância para outras disciplinas científicas. O desenvolvimento da célula eucariótica lançou as bases para o desenvolvimento de organismos multicelulares e da sexualidade.
O papel da endossimbiose
Além do desenvolvimento evolutivo, é importante considerar o papel da endossimbiose. Como bio.libretexts.org /20%3A_Phylogenies_and_the_History_of_Life/20.03%3A_Perspectives_on_the_Phylogenetic_Tree/20.3C%3A_Endosymbiotic_Theory_and_the_Evolution_of_Eukaryotes), a transferência horizontal de genes (HGT) pode ocorrer através da fusão do genoma durante a endossimbiose entre diferentes espécies. Esse processo levou à criação de células com genes de ambos os organismos, o que poderia explicar a aquisição de mitocôndrias e cloroplastos.
No entanto, ainda existem debates entre os cientistas sobre a origem do núcleo celular. O DNA mitocondrial vem de genomas circulares das chamadas bactérias “capturadas” e só é herdado pela mãe. Várias hipóteses sobre a origem dos eucariontes e do núcleo celular competem, incluindo a hipótese de que os procariontes produziram uma membrana adicional ao redor dos cromossomos bacterianos.
A questão de saber se o núcleo da célula surgiu primeiro ou somente após a fusão com bactérias permanece em aberto e requer mais pesquisas. Todas as hipóteses são testáveis e requerem mais experimentação para determinar qual delas é melhor apoiada pelos dados.
Dadas as abordagens complementares de biólogos evolucionistas, biólogos computacionais e físicos, o estudo mostra o potencial da colaboração interdisciplinar na ciência e destaca a complexidade da evolução da vida na Terra.