Uma equipe internacional de cientistas liderada conjuntamente pelas Universidades de Göttingen e Colônia decifrou a história evolutiva dos zignematófitos. Seus resultados revelam as relações internas neste grupo de algas usando análises filogenômicas de última geração e identificam o surgimento da multicelularidade das algas. Os resultados foram publicados no artigo "Um sistema de cinco ordens filogenomicamente informado para os parentes mais próximos de plantas terrestres", na revista Current Biology .
As plantas terrestres são extremamente diversas em termos de sua estrutura e representam os organismos fotossintéticos mais complexos. Seus parentes mais próximos, as algas verdes conjugadas (Zygnematophyceae), em vez disso, têm planos corporais muito mais simples. Essas algas são unicelulares ou formam filamentos não ramificados, o que era tradicionalmente usado para classificar grosseiramente essas algas em taxa unicelulares e filamentosos. As Zygnematophyceae abrangem cerca de 4.000 espécies e exibem uma diversidade morfológica fascinante – desde os belos desmídeos até as espécies filamentosas responsáveis ​​pela espuma de lagoas.

O interesse científico neste grupo de algas é atualmente muito alto porque pesquisas nos últimos anos revelaram que essas algas são os parentes mais próximos das plantas terrestres. Os cientistas ficaram surpresos com essa descoberta, pois os planos corporais dos zignematófitos são menos complexos do que os de outras algas, que antes eram erroneamente consideradas os parentes mais próximos das plantas terrestres. O fato de que as Zygnematophyceae divergiram de seu último ancestral comum com plantas há cerca de 550 milhões de anos e desde então traçaram seu próprio caminho evolutivo pode ser o motivo dessa acentuada divisão morfológica.

A equipe de pesquisadores usou centenas de genes para coletar dezenas de milhares de caracteres moleculares, que poderiam ser usados ​​para inferir as relações profundas dentro das Zygnematophyceae. "A taxonomia dessas algas tem sido um problema sem solução por décadas, já que análises com um ou poucos genes não tinham o poder de resolver antigas divisões evolutivas. navegar na diversidade evolutiva dessas algas", disse o Dr. Sebastian Hess (Universidade de Colônia).

Além disso, o novo conjunto de dados forneceu a base para análises estatísticas, que permitiram aos pesquisadores reconstruir o padrão mais provável de evolução do plano corporal nesta importante classe de algas. Essas análises sugerem que o último ancestral comum dos zignematófitos foi uma alga unicelular e que o crescimento filamentoso surgiu várias vezes de forma independente nestas algas.

O professor Dr. Jan de Vries (Universidade de Göttingen) diz:"A evolução dessas algas teve um impacto profundo na vida na Terra. As plantas terrestres de hoje têm corpos multicelulares elaborados que constituem a grande maioria da biomassa terrestre. parentes de algas nos permite inferir características como o plano corporal do último ancestral comum compartilhado por plantas terrestres e algas, e os caminhos evolutivos traçados desde sua divergência."

Outra parte importante do estudo foi a redescoberta da Mougeotiopsis, uma alga filamentosa, que foi originalmente descrita há cerca de 120 anos e não foi estudada desde então. Esta alga carece de pirenóides, as subestruturas do cloroplasto auxiliando o CO₂ fixação durante a fotossíntese, e como os pesquisadores demonstram, representa mais um ramo evolutivo dos zignematófitos que mostra crescimento multicelular.

Anna Busch (Universidade de Colônia), que estudou a alga usando microscopia de luz, explicou:"A posição filogenética de Mougeotiopsis foi uma grande surpresa. A alga filamentosa está mais intimamente relacionada a espécies simples e unicelulares e não possui pirenoides. excepcional para todos os outros zygnematófitos conhecidos."

A história evolutiva de Mougeotiopsis marca uma das cinco emergências do verdadeiro crescimento filamentoso dentro das Zygnematophyceae. “Tais insights e a nova estrutura filogenômica são fundamentais para realizar adequadamente futuras análises comparativas e para inferir o desenvolvimento de características celulares e planos corporais de algas a plantas”, disse de Vries. + Explorar mais

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