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Nas margens da costa oeste da Austrália existe uma janela para o nosso passado: os estromatólitos e tapetes microbianos de Gathaagudu (Baía Shark).

Para um olhar não treinado, eles parecem apenas um conjunto de pedras e lodo — mas, na verdade, estão repletos de vida microbiana. Esses estromatólitos são “relíquias” vivas de ecossistemas antigos que prosperaram na Terra bilhões de anos atrás.

Ao caminhar por ali, a sensação é de estar voltando no tempo. De fato, as primeiras bolhas de oxigênio que preencheram a atmosfera da Terra primitiva provavelmente vieram de estromatólitos ancestrais. Dá para dizer que devemos a nossa própria existência a esses montes de rocha.

Então, que outros segredos do nosso passado esses ecossistemas podem revelar? Ao longo de décadas de pesquisa, aprendemos como a vida inicial traçou seu caminho por essas “rochas vivas”. Mais recentemente, porém, nossa equipe embarcou na maior busca genealógica de todas: procurar nossos grandes ancestrais microbianos, as arqueias de Asgard.

E, em um novo artigo publicado nesta semana na revista Current Biology, relatamos como essa busca levou à descoberta de uma pista fundamental que pode ajudar a explicar como a vida complexa evoluiu na Terra.

As células que compõem a vida complexa

As arqueias de Asgard foram originalmente nomeadas em referência aos deuses nórdicos. Esse fascinante grupo de microrganismos está na fronteira de um dos eventos mais importantes da evolução da vida: a origem das células complexas que formam plantas e animais, conhecidas como eucariotos.

Evidências sugerem que as arqueias de Asgard são os parentes mais próximos dos eucariotos. E que, na Terra primitiva, foi o “casamento” entre uma arqueia de Asgard ancestral e uma bactéria que deu origem aos primeiros eucariotos.

Elas formaram uma parceria antiga. Compartilharam recursos e interagiram fisicamente, levando às primeiras células complexas. Como uma história de Romeu e Julieta entre duas famílias distantes que se unem, arqueias de Asgard e bactérias decidiram romper com os valores tradicionais de suas “famílias”.

Mas nunca tínhamos visto um modelo de como isso pode ter acontecido. Até agora.

Olhando para o passado como em um espelho

Nossa equipe utilizou os tapetes microbianos de Shark Bay como uma “semente” para estabelecer culturas desses microrganismos ancestrais. Somos um dos únicos quatro grupos no mundo a conseguir isso, após anos de pesquisa com uma equipe dedicada de estudantes de pós-graduação que cultivaram as Asgard como se fossem filhos.

Mas as Asgard não estavam sozinhas. Nós as encontramos junto a uma bactéria que consome sulfato. Isso poderia ser um modelo de como a vida complexa começou na Terra primitiva?

Começamos sequenciando o DNA das Asgard para entender exatamente como esses microrganismos funcionam em nível genético. Também usamos inteligência artificial para modelar como as proteínas poderiam ter se comportado em um mundo anterior aos eucariotos. As evidências sugeriram que esses dois microrganismos estavam compartilhando nutrientes — ou seja, cooperando.

Mas queríamos ir mais fundo. Como são os nossos grandes ancestrais microbianos? Para isso, recorremos à criotomografia eletrônica, uma técnica de imagem de alta resolução que nos permitiu observar células e estruturas na escala de nanômetros.

E foi aí que mostramos — pela primeira vez — uma arqueia de Asgard e uma bactéria interagindo diretamente. Pequenos nanotubos conectavam os dois organismos — possivelmente refletindo o que seus ancestrais faziam na Terra primitiva e que acabou levando à explosão da vida complexa como a conhecemos.

Entrelaçando a ciência ocidental com o conhecimento indígena

Essa foi uma grande descoberta — que teve origem em Gathaagudu, um Patrimônio Mundial com importantes valores ambientais e culturais.

Os povos aborígenes habitam Gathaagudu há mais de 30 mil anos. Queríamos reconhecer e celebrar a língua do povo Malgana, um dos grupos linguísticos tradicionais da região. Também queríamos conectar a ciência ocidental com o conhecimento indígena de forma significativa.

Para isso, trabalhando em estreita colaboração com a principal especialista mundial na língua Malgana, Kymberley Oakley, e com anciãos aborígenes, foi atribuído um nome à nossa nova arqueia de Asgard na língua Malgana: Nerearchaeum marumarumayae. O nome da espécie — marumarumayae — deriva da língua aborígene Malgana e significa “lar antigo”, em referência à origem ancestral dos estromatólitos na história da Terra.

Incorporar a língua aborígene na nomeação desse novo microrganismo representa uma conexão apropriada entre a cultura aborígene única da Austrália e o microrganismo ancestral que chama os tapetes de Gathaagudu de “lar”.

Gathaagudu está sob ameaça devido às mudanças globais, como o aumento de ondas de calor, eventos ciclônicos e atividades humanas. Entre os valores a serem preservados estão tanto as conexões aborígenes quanto os registros da vida que remontam à evolução ao longo do tempo.

Com nosso estudo, conseguimos vislumbrar o nosso passado. E talvez, como os Montéquios e Capuletos de Shakespeare, vemos famílias distantes de microrganismos se unindo para superar divisões e, eventualmente, formar os primeiros eucariotos que levariam até nós: um ramo frágil na árvore evolutiva da vida.

* Brendan Paul Burns é professor da Escola de Biotecnologia e Ciências Biomoleculares, UNSW Sydney, e Kymberley Oakley é especialista em línguas indígenas e conhecimento indígena.

* Este artigo foi republicado de The Conversation sob licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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