Um geomicrobiologista da Universidade de Washington, em St. Louis, propôs que a evolução é a principal força motriz no desenvolvimento inicial da Terra, em vez de processos físicos, como placas tectônicas.
Carrine Blank, Ph.D., professor assistente de geomicrobiologia da Universidade de Washington no Departamento de Ciências da Terra e do Planeta em Artes e Ciências, estudando as cianobactérias - bactérias que usam luz, água e dióxido de carbono para produzir oxigênio e biomassa - concluíram que esses as espécies começaram na Terra em sistemas de água doce nos continentes e evoluíram gradualmente para existir em ambientes de água salobra, depois em ambientes com sal mais alto, ambientes marinho e hiper salino (crosta de sal).
As cianobactérias são organismos que deram origem aos cloroplastos, a fábrica de oxigênio nas células vegetais. Há meio bilhão de anos, as cianobactérias antecederam organismos mais complexos, como plantas multicelulares, e funcionavam em um mundo onde o nível de oxigênio da biosfera era muito menor do que é hoje. Ao longo de sua vida útil, as cianobactérias desenvolveram um sistema para sobreviver a um ambiente oxidante gradualmente crescente, tornando-as de interesse para uma ampla gama de pesquisadores.
Blank é capaz de extrair sua hipótese das árvores genealógicas que ela está desenhando das cianobactérias. Suas observações provavelmente estimularão o debate entre biólogos e geólogos que estudam uma das épocas mais controversas da Terra - aproximadamente 2,1 bilhões de anos atrás, quando as cianobactérias surgiram pela primeira vez na Terra. Foi uma época em que a atmosfera da Terra teve um aumento incrível, misterioso e inexplicável de oxigênio, de níveis extremamente baixos a 10% do que é hoje. Havia três - alguns dizem quatro - glaciações globais, e o registro fóssil reflete uma grande mudança no número de organismos que metabolizam o enxofre e uma grande mudança no ciclo do carbono.
"A questão é: por quê?" disse Blank.
“Minha contribuição é a tentativa de encontrar explicações evolutivas para essas grandes mudanças. Havia muitos movimentos evolutivos nas cianobactérias naquele momento, e as bactérias estavam causando um impacto no desenvolvimento da Terra. No passado, os geólogos confiavam em eventos geológicos para transições que provocavam mudanças, mas estou argumentando que muitas dessas coisas podem ser evolutivas. ”
Blank apresentou sua pesquisa na reunião anual de 2004 da Sociedade Geológica da América, realizada de 7 a 10 de novembro em Denver.
A descoberta de Blank de que as cianobactérias surgiram primeiro em lagos ou riachos de água doce é contra-intuitiva.
"A maioria das pessoas pressupõe que as cianobactérias saíram de um ambiente marinho - afinal, elas ainda são importantes para os ambientes marinhos de hoje, então devem sempre ter sido", disse Blank. “Quando as cianobactérias começaram a aparecer, não havia escudo de ozônio, então a luz UV teria matado a maioria das coisas. Eles precisavam ter maneiras de lidar com a luz UV - e há evidências de que eles criaram pigmentos absorventes de UV - ou encontrar maneiras de crescer sob sedimentos para evitar a luz. ”
Para estudar a evolução das cianobactérias, Blank desenhou uma árvore de espinha dorsal usando múltiplos genes de sequências genômicas inteiras. Espécies adicionais foram adicionadas à árvore usando genes de RNA ribossômico. Caracteres morfológicos, por exemplo, presença ou ausência de bainha, crescimento unicelular ou filamentoso, presença ou ausência de heterocistos? uma célula de paredes espessas ocorrendo em intervalos? foram codificados e mapeados na árvore. A distribuição das características foi comparada com as encontradas no registro fóssil.
As cianobactérias emergentes há cerca de dois bilhões de anos estavam se tornando micróbios complexos que tinham diâmetros celulares maiores que os grupos anteriores - pelo menos 2,5 mícrons. A árvore de Blank mostra que várias características morfológicas surgiram independentemente em várias linhas, entre elas uma estrutura de bainha, crescimento filamentoso, a capacidade de fixar nitrogênio, termofilia (amor ao calor), motilidade e o uso de sulfeto como doador de elétrons.
"Vamos precisar de muitas análises do registro de micro-fósseis por paleobiólogos sérios para ver como essa hipótese é sólida", disse Blank. “Esse prazo é um dos maiores quebra-cabeças para biólogos e geólogos. Uma quantidade enorme de coisas está acontecendo então no registro geológico. ”
Fonte original: Comunicado de imprensa da WUSTL
