O Último Ancestral Universal Comum (LUCA), do qual a vida evoluiu para bactérias, plantas e animais, era mais antigo e complexo do que se pensava anteriormente.
Uma equipe internacional de pesquisadores, incluindo o Dr. James Clark, do Centro Milner de Evolução da Universidade de Bath, lançou luz sobre o ecossistema mais antigo da Terra, mostrando que, poucas centenas de milhões de anos após a formação planetária, a vida na Terra já estava florescendo.
Tudo o que está vivo hoje deriva de um único ancestral comum conhecido carinhosamente como LUCA (Último Ancestral Comum Universal).
LUCA é o suposto ancestral comum do qual descendem todas as formas de vida celular modernas, desde organismos unicelulares como bactérias até as gigantescas sequoias (assim como nós, humanos).
LUCA representa a raiz da árvore da vida antes de se dividir nos grupos, reconhecidos hoje: Bactérias, Archaea e Eukarya. A vida moderna evoluiu de LUCA de várias fontes diferentes: os mesmos aminoácidos usados para construir proteínas em todos os organismos celulares, a moeda de energia compartilhada, a presença de maquinário celular como o ribossomo e outros associados à produção de proteínas a partir das informações armazenadas no DNA, e até mesmo o fato de que toda a vida celular usa o próprio DNA como uma forma de armazenar informações.
A equipe comparou todos os genes nos genomas de espécies vivas, contando as mutações que ocorreram em suas sequências ao longo do tempo desde que compartilhavam um ancestral no LUCA.
O tempo de separação de algumas espécies é conhecido pelo registro fóssil e, portanto, a equipe usou um equivalente genético da equação familiar usada para calcular velocidade na física para descobrir quando LUCA existiu, chegando à resposta de 4,2 bilhões de anos atrás, cerca de quatrocentos milhões de anos após a formação da Terra e do nosso sistema solar.
A equipe foi liderada pela Universidade de Bristol, com pesquisadores da Universidade de Bath, University College London (UCL), Universidade de Utrecht, Centro de Pesquisa Ecológica em Budapeste e Universidade de Pós-Graduação do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa.
O estudo deles foi publicado em Natureza Ecologia e Evolução .
A coautora Dra. Sandra Álvarez-Carretero da Escola de Ciências da Terra de Bristol disse: “Não esperávamos que LUCA fosse tão antigo, a apenas centenas de milhões de anos da formação da Terra. No entanto, nossos resultados se encaixam com as visões modernas sobre a habitabilidade da Terra primitiva.”
Em seguida, a equipe elaborou a biologia do LUCA modelando as características fisiológicas das espécies vivas através da genealogia da vida até o LUCA.
Eles usaram modelos evolutivos complexos para reconciliar a história evolutiva dos genes com a genealogia das espécies.
O Dr. James Clark, bolsista do Milner Centre for Evolution da Universidade de Bath, disse: “Quanto mais distantes forem as relações entre duas espécies, mais diferenças você verá em seu DNA, então podemos combinar efetivamente dados moleculares com dados fósseis para fazer uma contagem regressiva no tempo e montar uma linha do tempo.”
O estudo mostrou que LUCA era um organismo complexo, não muito diferente dos procariontes modernos, mas, curiosamente, seus resultados mostraram claramente que ele possuía um sistema imunológico inicial. Isso sugere que 4,2 bilhões de anos atrás, nosso ancestral fazia parte de um ecossistema, engajado em uma corrida armamentista com vírus.
O coautor Tim Lenton (Universidade de Exeter, Escola de Geografia) disse: “Está claro que o LUCA estava explorando e mudando seu ambiente, mas é improvável que tenha vivido sozinho. Seus resíduos teriam sido alimento para outros micróbios, como metanogênicos, que teriam ajudado a criar um ecossistema de reciclagem.”
As descobertas e métodos empregados neste trabalho também informarão estudos futuros que analisarão com mais detalhes a evolução subsequente dos procariontes à luz da história da Terra, incluindo as Archaea menos estudadas com seus representantes metanogênicos.
O coautor Professor Philip Donoghue, da Escola de Ciências da Terra da Universidade de Bristol, disse: “Nosso trabalho reúne dados e métodos de várias disciplinas, revelando insights sobre a Terra primitiva e a vida que não poderiam ser alcançados por nenhuma disciplina sozinha. Ele também demonstra o quão rápido um ecossistema foi estabelecido na Terra primitiva. Isso sugere que a vida pode estar florescendo em biosferas semelhantes à da Terra em outros lugares do universo.”
As opiniões expressas nesta publicação são dos autores e não refletem necessariamente as opiniões da Fundação John Templeton.
