Utilizando ferramentas da geologia e da genética, os investigadores estão a descobrir evidências de uma mudança na forma como os primeiros seres vivos comiam, com base em fósseis moleculares, vestígios orgânicos de rochas com milhares de milhões de anos. Os vermes anelídeos atuais, como as minhocas e esta lagarta barbuda, retiveram um gene para produzir alguns tipos de lipídios que a maioria dos animais perdeu.
Paleontólogos, liderados por David Gold, estão descobrindo a evolução do início da vida através de vestígios químicos em rochas antigas e de estudos genéticos. Eles descobriram que as mudanças nos lipídios esteróis nas rochas correspondem a mudanças significativas nas dietas dos animais e ao surgimento de algas, lançando luz sobre a vida há mais de um bilhão de anos.
Os paleontólogos estão tendo uma visão da vida há mais de um bilhão de anos com base em vestígios químicos em rochas antigas e na genética de animais vivos. Pesquisa publicada em 1º de dezembro em Comunicações da Natureza combina geologia e genética, mostrando como as mudanças na Terra primitiva provocaram uma mudança na forma como os animais comem.
Paleontologia Molecular: Unindo Geologia e Biologia
David Gold, professor associado do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias da Universidade da Califórnia, Davis, trabalha no novo campo da paleontologia molecular, utilizando as ferramentas da geologia e da biologia para estudar a evolução da vida. Com novas tecnologias, é possível recuperar vestígios químicos de vida em rochas antigas, onde os fósseis de animais são escassos.
Os lipídios, em particular, podem sobreviver nas rochas por centenas de milhões de anos. Vestígios de lipídios esteróis, provenientes das membranas celulares, foram encontrados em rochas de até 1,6 bilhão de anos. Atualmente, a maioria dos animais utiliza colesterol – esteróis com 27 átomos de carbono (C27) – nas membranas celulares. Em contraste, os fungos normalmente utilizam esteróis C28, enquanto as plantas e algas verdes produzem esteróis C29. Os esteróis C28 e C29 também são conhecidos como fitoesteróis.
Rastreando a evolução da vida por meio de marcadores químicos
Os esteróis C27 foram encontrados em rochas com 850 milhões de anos, enquanto vestígios de C28 e C29 aparecem cerca de 200 milhões de anos depois. Acredita-se que isto reflita a crescente diversidade da vida nesta época e a evolução dos primeiros fungos e algas verdes.
Sem fósseis reais, é difícil dizer muito sobre os animais ou plantas de onde vieram esses esteróis. Mas uma análise genética realizada por Gold e colegas está lançando alguma luz.
Não faça isso, coma
A maioria dos animais não é capaz de produzir fitoesteróis por si só, mas pode obtê-los comendo plantas ou fungos. Recentemente, descobriu-se que os anelídeos (vermes segmentados, grupo que inclui a minhoca comum) possuem um gene chamado smt, que é necessário para produzir esteróis de cadeia mais longa. Ao olhar para smt genes de diferentes animais, Gold e colegas criaram uma árvore genealógica para smt primeiro nos anelídeos, depois na vida animal em geral.
Eles descobriram que o gene se originou muito atrás, na evolução dos primeiros animais, e depois passou por rápidas mudanças na mesma época em que os fitoesteróis apareceram no registro rochoso. Posteriormente, a maioria das linhagens de animais perdeu a smt gene.
“A nossa interpretação é que estes fósseis moleculares de fitosteróis registam o surgimento de algas em oceanos antigos e que os animais abandonaram a produção de fitosteróis quando podiam facilmente obtê-lo a partir desta fonte alimentar cada vez mais abundante”, disse Gold. “Se estivermos certos, então a história do smt gene narra uma mudança nas estratégias de alimentação dos animais no início de sua evolução.”
Referência: “A origem comum da biossíntese de esterol aponta para uma mudança na estratégia alimentar em animais neoproterozóicos” por T. Brunoir, C. Mulligan, A. Sistiaga, KM Vuu, PM Shih, SS O’Reilly, RE Summons e DA Gold, 31 de novembro 2023, Comunicações da Natureza.
DOI: 10.1038/s41467-023-43545-z
Os coautores do artigo são: na UC Davis, Tessa Brunoir e Chris Mulligan; Ainara Sistiaga, Universidade de Copenhague; KM Vuu e Patrick Shih, Instituto Conjunto de Bioenergia, Laboratório Nacional Lawrence Berkeley; Shane O’Reilly, Atlantic Technological University, Sligo, Irlanda; Roger Summons, Instituto de Tecnologia de Massachusetts. O trabalho foi apoiado em parte por uma bolsa da National Science Foundation.
