Cientistas documentam fenômeno raro desde o surgimento da vida na Terra

Um fenômeno raro, que não acontecia desde o surgimento da vida na Terra, surpreendeu os cientistas.

Recentemente, uma equipe internacional de pesquisa registrou a primeira organela em uma célula eucariótica capaz de fixar nitrogênio.

A descoberta, publicada na revista Science em 11 de abril, introduz o conceito do “nitroplasto”, desafiando a visão tradicional da biologia de que apenas bactérias podem converter o nitrogênio atmosférico em uma forma utilizável por plantas.

Desde 1998, pesquisadores têm investigado um organismo misterioso chamado UCYN-A.

Naquela época, Jonathan Zehr, professor de ciências marinhas da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, nos EUA, descobriu uma sequência de DNA no oceano Pacífico que parecia pertencer a uma cianobactéria fixadora de nitrogênio até então desconhecida.

Enquanto isso, Kyoko Hagino, paleontóloga da Universidade de Kochi, no Japão, estava tentando cultivar uma alga marinha e descobriu que a alga era, na verdade, o hospedeiro do UCYN-A.

Os artigos recentes sobre o caso indicam que o UCYN-A evoluiu em conjunto com seu hospedeiro após a simbiose e agora pode ser considerado uma organela.

Na história da vida na Terra, este representa o quarto exemplo de endossimbiose primária, um processo em que uma célula procariótica é incorporada por uma célula eucariótica e se desenvolve em uma organela.

Via Research Gate

Importância

Tyler Coale, pesquisador pós-doutorado na UC Santa Cruz, explica a importância desse acontecimento.

Em suas palavras, a primeira vez que esse fenômeno raro ocorreu deu origem a toda a vida complexa. Tudo o que é mais complexo do que uma célula bacteriana deve sua existência a esse evento, diz ele, referindo-se às origens das mitocôndrias.

Cerca de 1 bilhão de anos atrás, esse processo ocorreu novamente com o cloroplasto, dando origem às plantas, acrescenta Coale em um comunicado. A terceira vez foi com um micróbio que se assemelha a um cloroplasto.

De acordo com os pesquisadores, a semelhança com uma organela é evidenciada pela sincronização das taxas de crescimento entre a célula hospedeira e o UCYN-A.

Conforme comentários, se observamos as mitocôndrias e os cloroplastos, é a mesma coisa: eles se adaptam à célula.

Além disso, o UCYN-A importa proteínas de suas células hospedeiras, o que caracteriza uma transição de endossimbionte para organela.

A relação de tamanho entre o UCYN-A e seus hospedeiros de algas é consistente em diferentes espécies da alga marinha haptofícea Braarudosphaera bigelowii.

Fenômeno raro

Por décadas, os cientistas buscaram maneiras de incorporar a fixação natural de nitrogênio à agricultura.

No início do século 20, foi possível desenvolver a capacidade de sintetizar fertilizantes de amônia a partir do nitrogênio, permitindo cerca de 50% da produção mundial de alimentos por meio do processo conhecido como Haber-Bosch.

Via Revista Galileu

Pode parecer confuso ou mínimo, mas foi isso que contribuiu com aproximadamente 1,4% na redução das emissões globais de CO2.

Por isso, esse sistema representa uma nova abordagem para a fixação de nitrogênio. Assim, pode fornecer insights sobre como essa organela poderia agir em plantas agrícolas, destaca Coale.

A nova organela foi encontrada em localidades que vão desde os trópicos até o oceano Ártico, e os pesquisadores esperam identificar outros organismos com histórias evolutivas semelhantes.

Se conseguirem, esse fenômeno raro se tornará alvo de estudos de outras equipes, tamanho é o seu potencial agrícola. Além disso, a evolução de pequenos organismos, como essa organela, mostra como o meio ao nosso redor está em constante processo de melhoria.

Essa descoberta ajuda a corroborar teorias antigas sobre nosso surgimento e sobre como a natureza vive e se adapta aos novos tempos. Assim, os resultados são promissores dentro e fora da agricultura, e devem ter ampla divulgação após uma confirmação mais consolidada.

Fonte: Revista Galileu

Imagens: Revista Galileu, Research Gate