Antigos micróbios podem ter produzido oxigênio por meio da fotossíntese um bilhão de anos antes do que pensávamos, o que significa que o oxigênio estava disponível para organismos vivos muito próximos da origem da vida na Terra. Em um novo artigo em Heliyon , um pesquisador do Imperial College London estudou as máquinas moleculares responsáveis ​​pela fotossíntese e descobriu que o processo pode ter evoluído há 3,6 bilhões de anos.

O autor do estudo, Dr. Tanai Cardona, diz que a pesquisa pode ajudar a resolver a controvérsia em torno de quando os organismos começaram a produzir oxigênio - algo que foi vital para a evolução da vida na Terra. Também sugere que os microrganismos que acreditávamos serem os primeiros a produzir oxigênio - cianobactérias - evoluíram mais tarde, e que as bactérias mais simples produziram oxigênio primeiro.

"Meus resultados significam que o processo que sustenta quase toda a vida na Terra hoje pode ter acontecido por muito mais tempo do que pensamos, "disse o Dr. Cardona." Pode ter sido que a disponibilidade inicial de oxigênio foi o que permitiu aos micróbios se diversificar e dominar o mundo por bilhões de anos. O que permitiu que os micróbios escapassem do berço onde a vida surgiu e conquistassem todos os cantos deste mundo, mais de 3 bilhões de anos atrás. "

A fotossíntese é o processo que sustenta a vida complexa na Terra - todo o oxigênio em nosso planeta vem da fotossíntese. Existem dois tipos de fotossíntese:oxigenada e anoxigênica. A fotossíntese oxigenada usa energia luminosa para dividir as moléculas de água, liberando oxigênio, elétrons e prótons. A fotossíntese anoxigênica usa compostos como sulfeto de hidrogênio ou minerais como ferro ou arsênico em vez de água, e não produz oxigênio.

Anteriormente, os cientistas acreditavam que o anoxigênico evoluiu muito antes da fotossíntese oxigenada, e que a atmosfera da Terra não continha oxigênio até cerca de 2,4 a 3 bilhões de anos atrás. Contudo, o novo estudo sugere que a origem da fotossíntese oxigenada pode ter ocorrido um bilhão de anos antes, o que significa que a vida complexa também teria evoluído mais cedo.

O Dr. Cardona queria descobrir quando a fotossíntese oxigenada se originou. Em vez de tentar detectar oxigênio em rochas antigas, que é o que foi feito anteriormente, ele olhou profundamente dentro das máquinas moleculares que realizam a fotossíntese - estas são enzimas complexas chamadas fotossistemas. As fotossíntese oxigenada e anoxigênica usam uma enzima chamada fotossistema I. O núcleo da enzima parece diferente nos dois tipos de fotossíntese, e estudando há quanto tempo os genes evoluíram para serem diferentes, O Dr. Cardona pôde descobrir quando a fotossíntese oxidativa ocorreu pela primeira vez.

Ele descobriu que as diferenças nos genes podem ter ocorrido há mais de 3,4 bilhões de anos - muito antes de se pensar que o oxigênio teria sido produzido pela primeira vez na Terra. Isso também aconteceu muito antes de as cianobactérias - micróbios que se pensava serem os primeiros organismos a produzir oxigênio - existissem. Isso significa que deve ter havido predecessores, como as primeiras bactérias, que desde então evoluíram para realizar a fotossíntese anoxigênica.

"Esta é a primeira vez que alguém tenta cronometrar a evolução dos fotossistemas, "disse o Dr. Cardona." O resultado sugere a possibilidade de que a fotossíntese oxigenada, o processo que produziu todo o oxigênio na terra, na verdade, começou em um estágio bem inicial na história evolutiva da vida - ajuda a resolver uma das grandes controvérsias da biologia hoje. "

Uma descoberta surpreendente foi que a evolução do fotossistema não foi linear. Sabe-se que os fotossistemas evoluem muito lentamente - eles têm feito isso desde que as cianobactérias apareceram, pelo menos 2,4 bilhões de anos atrás. Mas quando o Dr. Cardona usou essa lenta taxa de evolução para calcular a origem da fotossíntese, ele veio com uma data que era mais velha do que a própria terra. Isso significa que o fotossistema deve ter evoluído muito mais rápido no início - algo que pesquisas recentes sugerem que foi devido ao planeta estar mais quente.

“Ainda há muito que não sabemos sobre por que a vida é do jeito que é e como a maioria dos processos biológicos se originou, "disse o Dr. Cardona." Às vezes, nossos melhores palpites nem chegam perto de representar o que realmente aconteceu há muito tempo. "

Cardona espera que suas descobertas também ajudem os cientistas que procuram vida em outros planetas a responder a algumas de suas maiores questões.