Cientistas descobrem evidência de fotossíntese oxigênica mais antiga já registrada

Em um estudo publicado recentemente na revista Nature, pesquisadores da Universidade de Liège, na França, encontraram fósseis de cianobactérias, os primeiros organismos vivos a realizar a fotossíntese oxigênica na Terra, datados de 1,75 bilhões de anos. A identificação ocorreu por meio da descoberta de estruturas chamadas membranas tilacoides, que tinham apenas 500 milhões de anos no registro fóssil até então.

Embora estudos genéticos e químicos anteriores já tivessem sugerido, através de evidências indiretas, que as microscópicas cianobactérias possuíam tilacoides há cerca de dois bilhões de anos, não existia ainda uma data exata de quando essas estruturas membranosas responsáveis pela fotossíntese evoluíram.

Falando à Science News sobre a relevância da descoberta, apesar de não ter participado da pesquisa, a microbiologista evolucionista Patricia Sanchez-Baracaldo, da Universidade de Bristol no Reino Unido, explicou que "qualquer evidência desse período é importante, porque o registro fóssil é realmente muito escasso."

Quando o oxigênio começou a se tornar abundante na Terra?

(Fonte: Emmanuelle Javaux/Reprodução)

As primeiras formas de vida que surgiram em nosso planeta não necessitavam de oxigênio para sobreviver. Naquela época, a atmosfera terrestre era composta basicamente por dióxido de carbono, metano e vapor d'água, em oposição ao nitrogênio e oxigênio hoje dominantes.

No entanto, há cerca de 2,45 bilhões de anos, uma importante mudança aconteceu: o chamado Grande Evento de Oxidação, quando a quantidade de oxigênio na atmosfera teve um enorme crescimento. 

Acredita-se que, mesmo antes dessa época, surgiram as cianobactérias, microrganismos unicelulares e procariontes (sem a presença de um núcleo celular) que obtêm energia da fotossíntese oxigênica, processo que utiliza a luz solar para converter dióxido de carbono (CO2) e água (H2O) em carboidratos, liberando o oxigênio (O2) como subproduto.  

Como os cientistas descobriram os fósseis das cianobactérias?

(Fonte: Getty Images)

Para comprovar suas hipóteses, a equipe de pesquisa analisou diversos fósseis de cianobactérias de diversos lugares, como Austrália, República Democrática do Congo e Ártico canadense. Para estudar as composições dos registros, eles foram cortados em lascas mais finas do que uma folha de papel e os analisaram em um microscópio eletrônico.

Examinando microfósseis intrigantes, conhecidos como Navifusa majensis, encontrados em xistos da Formação McDermott, na Austrália, os cientistas descobriram tilacoides datados entre 1,73 e 1,78 bilhões de anos. As mesmas membranas foram encontradas nos fósseis canadenses (entre 900 milhões e 1,01 bilhão de anos), mas não nos fósseis da República Democrática do Congo.

A importância da pesquisa foi destacar a necessidade de estudar o registro fóssil em busca da evolução inicial das cianobactérias. Em pesquisas posteriores, os autores tentam agora determinar quando foi que as cianobactérias com tilacoides se separaram evolutivamente daquelas sem as membranas. A hipótese inicial é que isso pode ter ocorrido entre 2 bilhões a 2,7 bilhões de anos.