Um novo estudo de CU Boulder descobriu que centenas de milhões de anos atrás, pequenos organismos unicelulares podem ter evoluído para formas de vida multicelulares maiores para se propelirem melhor em águas geladas.
A pesquisa foi liderada pelo paleobiólogo Carl Simpson e aparece hoje na revista The American Naturalist. Ele focaliza uma questão que é central para a história do planeta: como a vida na Terra, que começou minúscula, se tornou tão grande?
“Uma vez que os organismos ficam grandes, eles têm uma vantagem ecológica clara porque a física em torno de como eles capturam os alimentos torna-se totalmente diferente”, disse Simpson, professor assistente do Departamento de Ciências Geológicas e do Museu de História Natural da UC. “Mas a parte difícil para os pesquisadores foi explicar como eles cresceram em primeiro lugar.”
Em seu último estudo, Simpson baseia-se em uma série de equações matemáticas para argumentar que essa mudança tão importante pode ter se resumido à hidrodinâmica – ou à busca de um nado costas mais eficiente.
Aproximadamente 750 milhões de anos atrás, e por motivos que os cientistas ainda estão debatendo, o planeta tornou-se repentina e dramaticamente mais frio – um período de tempo denominado “Terra em bola de neve”. Para se adaptar a essas condições frias, que podem dificultar a natação, pequenos organismos como as bactérias podem ter começado a se aglomerar para formar vidas maiores e mais complexas.
Simpson ainda tem muito trabalho a fazer antes de provar sua teoria. Mas, disse o geólogo, os resultados podem ajudar a revelar como os ancestrais de toda a vida multicelular moderna, das flores aos elefantes e até às pessoas, surgiram pela primeira vez na Terra.
“Nadando juntas, essas células podem permanecer pequenas em um nível individual, mas ainda assim produzir mais energia”, disse Simpson. “Eles se tornam maiores e mais rápidos como um grupo.”
Terra Bola de Neve:
Esses sucessos aconteceram em uma época aparentemente inóspita no passado do planeta.
Durante “Snowball Earth”, o globo pode ter sido quase reconhecível. Lençóis de gelo com meia milha de espessura ou mais podem ter coberto o planeta por até 70 milhões de anos, enquanto as temperaturas nos oceanos despencaram para menos de 32 graus Fahrenheit.
Mas mesmo em meio a essas condições frias, algo espetacular aconteceu: os primeiros organismos compostos de muitas células diferentes, não apenas uma, começaram a surgir em todo o planeta. Os cientistas ainda não têm certeza de como aqueles antigos organismos multicelulares poderiam ter se parecido. Uma teoria sugere que eles se assemelhavam ao Volvox, um tipo de alga que é comum nos oceanos hoje e tem o formato de uma esfera oca ou globo de neve.
?Isso é algo que ficou guardado em minha mente por anos?, disse Simpson. “Como Snowball Earth e a ascensão de organismos multicelulares andam juntos?”
A resposta a esse problema contra-intuitivo pode depender de uma propriedade pouco conhecida da água.
Simpson explicou que, quando a água salgada fica mais fria, também fica várias vezes mais espessa ou mais viscosa. Os humanos são grandes demais para notar a mudança. Mas para organismos do tamanho de bactérias modernas, a diferença pode ser enorme.
“Quando você é pequeno, fica preso”, disse ele. “A água move você.”
Dando um mergulho
O geólogo fez uma série de cálculos para avaliar como os organismos de várias formas e tamanhos poderiam se comportar nos oceanos da Terra Bola de Neve. E, neste caso, quanto maior, melhor.
Simpson disse que as bactérias modernas e outros organismos unicelulares se movem em ambientes aquáticos usando dois conjuntos diferentes de ferramentas: os cílios – que são projeções onduladas semelhantes a cabelos – e os flagelos – pensam nas “caudas” nos espermatozoides. Ambas as ferramentas teriam sido dolorosamente lentas em condições frias do oceano, mostram seus resultados.
Em contraste, se as células individuais unissem forças para formar um organismo maior, elas poderiam produzir muito mais poder de natação e, ao mesmo tempo, manter baixas as necessidades de energia de cada célula.
“A vantagem da estratégia multicelular é que cada célula permanece pequena e tem baixos requisitos metabólicos, mas essas células podem nadar juntas”, disse Simpson.
Atualmente, ele está testando a teoria usando experimentos com algas modernas em um laboratório e cavando mais fundo no registro fóssil da Terra. Uma coisa é certa, disse Simpson: assim que as formas de vida se tornaram grandes, um novo mundo de possibilidades tornou-se disponível para elas. Animais primitivos como as esponjas, por exemplo, sobrevivem não flutuando no oceano, mas bombeando ativamente água através de seus corpos.
?Quando você é grande, agora pode mover a água, e não o contrário?, disse Simpson.
Publicado em 29/07/2021 17h30
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