p Biólogos de plantas no Laboratório Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), em colaboração com colegas do California Institute of Technology (Caltech), reconstruíram a história evolutiva da fotossíntese para fornecer uma nova visão sobre a história ainda em desenvolvimento de suas origens. p A forma de fotossíntese mais comumente estudada é a fotossíntese oxigenada, o método pelo qual as plantas usam a luz solar para converter água em oxigênio. Contudo, estudos adicionais de fotossíntese anoxigênica, que não produz oxigênio, são cruciais para entender como o metabolismo microbiano precoce pode ter influenciado os ciclos geoquímicos do planeta.

p "A fotossíntese suporta a maior parte da vida em nosso planeta; no entanto, sabemos muito pouco sobre quando este importante metabolismo evoluiu, "explicou Patrick Shih, um pesquisador de pós-doutorado na Divisão de Genômica Ambiental e Biologia de Sistemas do Berkeley Lab e co-primeiro autor de um estudo recente no Proceedings of the National Academy of Sciences intitulado "Evolução da bicicleta 3-hidroxipropionato e transferência recente da fotossíntese anoxigênica para o cloroflexi." Woodward Fischer, professor de geobiologia da Caltech, também é co-primeiro autor do estudo.

p Pensa-se que a fotossíntese anoxigênica evoluiu antes da fotossíntese oxigênio, desempenhando um papel em algumas das primeiras evidências de vida na Terra, antes do aumento do oxigênio atmosférico.

p "Tem sido amplamente especulado que um grupo especial de bactérias chamadas Chloroflexi foram os inventores da fotossíntese anoxigênica, "Shih disse." Nós examinamos os genomas de diferentes Chloroflexi e usamos a filogenética para mostrar que este grupo não poderia ter sido um dos inventores originais da fotossíntese. "

p Usando uma combinação de genômica comparativa e análises de relógio molecular, os pesquisadores determinaram que os membros fototróficos do filo Chloroflexi evoluíram muito recentemente para ter sido os progenitores da fotossíntese oxigenada, um processo que evoluiu cerca de 2,3 bilhões de anos atrás. Em contraste, verificou-se que o Chloroflexi não era anterior ao processo, tendo evoluído cerca de 867 milhões de anos atrás.

p "Usamos métodos filogenéticos para estimar quando os eventos evolutivos ocorreram, especificamente análises de relógio molecular. Os relógios moleculares são uma forma de observar a taxa de evolução molecular das proteínas, que então pode nos permitir fazer estimativas sobre quando eventos específicos ocorreram, "Shih explicou." Usamos esse método para entender quando os membros fototróficos do filo Chloroflexi evoluíram. Os cloroflexos são tradicionalmente considerados uma das linhagens fototróficas mais antigas que conhecemos. Contudo, nossa análise do relógio molecular revela que este grupo é, na verdade, muito mais jovem do que o sugerido anteriormente. "

p Este estudo é apenas o ponto de partida para determinar a idade e o papel de importantes metabolismos microbianos e identificar os inventores originais da fototrofia.

p "Nós mostramos que podemos revisitar algumas questões antigas que existem há décadas com novas ferramentas genômicas e filogenéticas, "Shih acrescentou." Este estudo aborda a compreensão da origem da fotossíntese e destaca o quão pouco sabemos sobre a história do principal metabolismo que move nosso planeta. "