Moléculas de esteroides antigas encontradas em 1,64 bilhão de anos

Aug 30, 2023

Henrik5000/iStock

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Muito antes dos humanos antigos, a Terra era amplamente povoada por formas de vida microbiana em tempos pré-históricos. E agora, os cientistas rastrearam um registro antigo da vida eucariótica na Terra.

Para começar, os eucariotos são um grupo diversificado de organismos com núcleos em suas células. É um termo amplo que se refere ao "reino da vida", que inclui todos os animais, plantas e algas. Estima-se que os eucariontes existam há mais de 2 bilhões de anos.

Uma equipe de pesquisadores descobriu um registro molecular único de eucariotos. Encontrar os primeiros fósseis eucarióticos pode ajudar a entender melhor as condições subjacentes à evolução de formas complexas de vida.

Em rochas antigas, eles descobriram um novo tipo de esteroide, que são compostos orgânicos biologicamente ativos. É referido como protoesteróides.

Esta descoberta sugere que a vida eucariótica complexa era abundante em toda a Idade Média da Terra. Ele ainda verifica a hipótese do Prêmio Nobel Konrad Bloch da presença de compostos esteróides antigos.

Fósseis de organismos eucariontes antigos são escassos, mas os pesquisadores postularam que poderia haver alguns vestígios de fósseis moleculares nas rochas.

Os pesquisadores descobriram moléculas de protoesteróides em estratos sedimentares do meio do Proterozóico na Formação Barney Creek, na Austrália. Essas rochas datam de 1,64 bilhão de anos.

Universidade Nacional Australiana

As descobertas apoiaram o domínio dos primeiros eucariotos em habitats aquáticos de pelo menos 0,8 a 1,6 bilhão de anos atrás.

“Quase todos os eucariontes biosintetizam esteróides, como o colesterol que é produzido por humanos e pela maioria dos outros animais”, disse Benjamin Nettersheim, do MARUM, da Universidade de Bremen, e um dos primeiros autores deste estudo, em um comunicado oficial.

Nettersheim acrescenta: "Devido aos efeitos potencialmente adversos à saúde dos níveis elevados de colesterol em humanos, o colesterol não tem a melhor reputação do ponto de vista médico. funções. Ao procurar por esteróides fossilizados em rochas antigas, podemos traçar a evolução da vida cada vez mais complexa."

Mas como os cientistas encontraram esse novo tipo de molécula em rochas antigas? Afinal, é um processo bastante difícil.

Os pesquisadores começaram experimentando várias estratégias para converter esteróides modernos conhecidos em suas contrapartes fossilizadas. Isso melhorou sua compreensão do que procurar.

"Uma vez que conhecemos nosso alvo, descobrimos que dezenas de outras rochas, retiradas de cursos d'água de bilhões de anos em todo o mundo, estavam vazando com moléculas fósseis semelhantes", disse Jochen Brocks, primeiro autor deste estudo da Australian National University ( ANU).

Depois de identificar o alvo, os cientistas utilizaram um laser para examinar rochas antigas, enquanto um espectrômetro de massa de resolução ultra-alta foi empregado para detectar as moléculas.

Os autores destacam que os produtos metabólicos das cianobactérias e das primeiras algas eucarióticas começaram a encher a atmosfera da Terra com oxigênio há cerca de centenas de milhões de anos.

Logo após o evento frio "Snowball Earth" ocorreu e as comunidades de protoesteróis começaram a desaparecer do globo. O último ancestral comum de todos os eucariotos vivos pode ter vivido de 1,2 a 1,8 bilhão de anos atrás.

É possível que o último ancestral comum de todos os eucariotos existentes tenha vivido de 1,2 a 1,8 bilhão de anos atrás. Seus descendentes evoluíram para se ajustar ao calor, ao frio e aos raios ultravioleta – e eventualmente deslocaram seus ancestrais.

As descobertas foram relatadas na revista Nature.

Resumo do estudo:

A vida eucariótica parece ter florescido surpreendentemente tarde na história do nosso planeta. Essa visão é baseada na baixa diversidade de fósseis eucarióticos diagnósticos em sedimentos marinhos de idade proterozóica média (cerca de 1.600 a 800 milhões de anos atrás) e na ausência de esteranos, os fósseis moleculares de esteróis de membrana eucariótica. Essa escassez de restos eucarióticos é difícil de conciliar com relógios moleculares que sugerem que o último ancestral comum eucariótico (LECA) já teria surgido entre cerca de 1.200 e mais de 1.800 milhões de anos atrás. O LECA, por sua vez, deve ter sido precedido por formas eucarióticas de grupos-tronco em várias centenas de milhões de anos3. Aqui relatamos a descoberta de protoesteróides abundantes em rochas sedimentares de idade proterozóica média. Esses compostos primordiais haviam passado despercebidos anteriormente porque suas estruturas representam os primeiros intermediários da via biossintética dos esteróis modernos, conforme previsto por Konrad Bloch4. Os protoesteróides revelam uma 'biota de protosterol' ecologicamente proeminente que foi difundida e abundante em ambientes aquáticos de pelo menos 1.640 a cerca de 800 milhões de anos atrás e que provavelmente compreendia antigas bactérias produtoras de protosterol e eucariotos do grupo-tronco de ramificação profunda. Os eucariotos modernos começaram a aparecer no período Toniano (1.000 a 720 milhões de anos atrás), alimentados pela proliferação de algas vermelhas (rodófitas) por volta de 800 milhões de anos atrás. Essa 'transformação toniana' surge como um dos pontos de virada ecológicos mais profundos da história da Terra.