Atualizado 9 de dezembro de 2025 por Sergio A. Loiola
Cientistas sugerem que a vida complexa teve inicio mais de um bilhão de anos antes do oxigênio se tornar abundante na atmosfera, muito mais tempo do que se supunha anteriormente. Desafiando as teorias predominantes.
A Pesquisa foi publicada na Revista Nature.
Liderado pela Universidade de Brisbane, o trabalho redesenha o mapa evolutivo inicial, rastreando quando surgiram as características marcantes das células eucarióticas.
Além disso, propõe um novo cenário de como a complexidade poderia ter se desenvolvido.
Veremos a seguir como a vida poderia ter surgido tão cedo, e quais as implicações para a compreensão da evolução da vida na Terra. Em Texto, Imagens e Vídeos.
Teria a vida, ou partes dos compostos complexos pré bióticos, vindo do espaço? Deixe seu comentário no final!
Vídeo 1: Quando a Terra ainda NÃO TINHA OXIGÊNIO, como os seres vivos SOBREVIVIAM?
Vídeo 2: A Extinção do Oxigênio – Como o oxigênio destruiu quase toda a vida há bilhões de anos atrás!
Vídeo 3: A Grande Oxidação que Deu Origem à Vida
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A pesquisa investigou quando as células pioneiras procariontes deu lugar ao surgimento dos eucariontes, com núcleo complexos
Durante grande parte da história da Terra, a vida foi estritamente microbiana.
“A Terra tem aproximadamente 4,5 bilhões de anos, com as primeiras formas de vida microbiana surgindo há mais de 4 bilhões de anos”, disse a coautora Anja Spang, do Instituto Real Holandês de Pesquisa Marinha (NIOZ).
“Esses organismos consistiam em dois grupos – bactérias e arqueas, distintas mas relacionadas, conhecidas coletivamente como procariontes.”
Os procariontes dominaram o planeta por centenas de milhões de anos antes do surgimento dos eucariontes (células com compartimentos internos, como um núcleo), que, por fim, deram origem a algas, fungos, plantas e animais.
O momento exato, o como e a ordem em que as características definidoras dos eucariotos surgiram tem sido um enigma de longa data.
As ideias anteriores sobre como e quando os primeiros procariontes se transformaram em eucariotos complexos eram, em grande parte, especulativas.
“As estimativas abrangem um bilhão de anos, já que não existem formas intermediárias e faltam evidências fósseis definitivas”, disse Davide Pisani, professor de filogenômica em Bristol.
A origem dos eucariotos, mais complexos, foi um evento formativo, porém pouco compreendido, na história da vida.
As hipóteses atuais sobre a eucariogênese diferem principalmente na cronologia da endossimbiose mitocondrial em relação à aquisição de outras novidades eucarióticas.
Discriminar entre essas hipóteses tem sido um desafio, pois não existem linhagens vivas representativas das etapas intermediárias da eucariogênese.
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Dados de sequências genéticas de centenas de espécies, fósseis e relógios moleculares permitiram construir uma árvore da vida mais precisa
Para ir além da especulação, a equipe expandiu e refinou as abordagens de “relógio molecular”.
Ao reunir dados de sequências genéticas de centenas de espécies e ancorá-los em restrições fósseis, eles construíram uma árvore da vida mais precisa.
Em seguida, eles se aprofundaram na história de mais de cem famílias de genes que codificam funções exclusivamente associadas à complexidade celular.
“A abordagem foi dupla: ao coletar dados de sequenciamento de centenas de espécies e combiná-los com evidências fósseis conhecidas, conseguimos criar uma árvore da vida com resolução temporal”, disse o coautor principal Tom Williams, da Universidade de Bath.
“Poderíamos então aplicar essa estrutura para determinar melhor a cronologia de eventos históricos dentro de famílias genéticas individuais.”
A pesquisa descreve as origens dos eucariotos como graduais, com características como transporte vesicular, sistemas citoesqueléticos e um núcleo surgindo em estágios.
Ao mapear quando esses sistemas funcionais parecem ter surgido, a equipe reconstruiu a sequência de inovações que gradualmente transformaram um ancestral arqueano em uma célula complexa.
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Evolução lenta: a arqueana adquiriu gradualmente a complexidade em um mundo pobre em oxigênio, incorporando a mitocôndria depois
O principal resultado é uma revisão drástica da escala temporal.
As análises sugerem que a transição para a complexidade começou há cerca de 2,9 bilhões de anos, muito antes do que muitas estimativas anteriores.
Elas indicam que essa transição se desenrolou gradualmente ao longo de um extenso período de tempo.
Surpreendentemente, várias características importantes dos eucariotos parecem ter evoluído antes do surgimento das mitocôndrias. Durante anos, esses simbiontes produtores de energia foram considerados a faísca da complexidade.
A implicação é profunda: a arquitetura eucariótica não dependeu de uma única atualização energética tardia.
Em vez disso, uma linhagem arqueana pode ter adquirido gradualmente o conjunto de ferramentas da complexidade em um mundo pobre em oxigênio, incorporando o endossimbionte mitocondrial apenas mais tarde.
Os aurores sugerem uma nova hipótese: Arqueia Complexa, Mitocôndria Tardia (CALM)
Como as evidências não se encaixavam perfeitamente nas hipóteses existentes, os autores propõem uma nova estrutura, CALM (Arqueia Complexa, Mitocôndria Tardia).
Nesse cenário, uma linhagem hospedeira de arqueas primeiro desenvolveu sistemas celulares complexos, incluindo um núcleo e o transporte de vesículas, e somente mais tarde adquiriu mitocôndrias.
O momento da chegada das mitocôndrias coincide com o registro geoquímico da Terra.
“Uma das nossas descobertas mais significativas foi que as mitocôndrias surgiram significativamente mais tarde do que o esperado. O momento coincide com o primeiro aumento substancial do oxigênio atmosférico”, disse Philip Donoghue, professor de paleobiologia em Bristol.
Essa correspondência conecta a biologia às mudanças planetárias.
“Essa descoberta liga a biologia evolutiva diretamente à história geoquímica da Terra”, disse Donoghue.
“O ancestral arqueano dos eucariotos começou a desenvolver características complexas aproximadamente um bilhão de anos antes de o oxigênio se tornar abundante, em oceanos que eram inteiramente anóxicos.”
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Vídeo 2: A Extinção do Oxigênio – Como o oxigênio destruiu quase toda a vida há bilhões de anos atrás!
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Trabalho interdisciplinar cruzou dados genéticos, com fósseis e a filogenia, Reconstruindo a história genética profunda
Um dos pontos fortes do trabalho reside em seu foco na função real dos genes.
Os pesquisadores dataram famílias de genes ligadas a processos eucarióticos essenciais e identificaram quando as proteínas que interagem surgiram pela primeira vez na história evolutiva.
b , A biogênese da membrana envolve famílias de descendência bacteriana e arqueana, incluindo parálogos de proteínas arqueanas que agora atuam na biossíntese de lipídios da membrana bacteriana. A partir disso e de outras evidências, inferimos uma origem arqueana para o sistema de endomembranas, que foi posteriormente elaborado com produtos gênicos de descendência bacteriana Imagem: Artigo: https://www.nature.com/articles/s41586-025-09808-z
Ao cruzar as idades desses genes com fósseis e com o contexto filogenético mais amplo, eles puderam ordenar a aquisição dos sistemas de vida celular em tempo absoluto.
O autor principal do estudo, Christopher Kay, destacou o esforço interdisciplinar necessário para alcançar esse resultado.
“O que diferencia este estudo é a análise detalhada do que essas famílias de genes realmente fazem – e quais proteínas interagem com quais – tudo em tempo absoluto.”
“Foi necessária a combinação de diversas disciplinas: paleontologia para definir a cronologia, filogenética para criar árvores filogenéticas confiáveis e úteis, e biologia molecular para contextualizar essas famílias de genes. Foi um trabalho árduo.”
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A Pesquisa desafia a suposição predominate de que o oxigênio em abundância era um pré-requisito para a complexidade eucariótica
A descoberta de que características complexas surgiram em um mundo com pouco oxigênio desafia uma suposição amplamente aceita de que o oxigênio em abundância era um pré-requisito para a complexidade eucariótica.
Em vez disso, os dados apoiam uma combinação modular e escalonada de sistemas complexos dentro de uma linhagem arqueana, com as mitocôndrias surgindo posteriormente.
Essa perspectiva também ajuda a explicar a variedade de sinais anteriores nos dados genômicos.
Se a complexidade se acumulou em muitas famílias de genes ao longo de quase um bilhão de anos, nenhum marcador isolado definiria o “momento” da origem dos eucariotos.
O modelo CALM reformula a eucariogênese como um programa evolutivo prolongado, em vez de um evento único.
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Vídeo 3: A Grande Oxidação que Deu Origem à Vida
Agora a origens da vida tem um forte ponte entre a biologia evolutiva e a geoquímica
O estudo relaciona as cronologias das famílias de genes com a história ambiental da Terra, criando uma ponte entre a biologia evolutiva e a geoquímica.
Essa conexão mostra como a vida celular complexa tomou forma em oceanos antigos e anóxicos e, posteriormente, se alinhou com o aumento dos níveis de oxigênio.
Isso reduz a cronologia da origem dos eucariotos e mostra que as mitocôndrias surgiram tardiamente, ao mesmo tempo que oferece um roteiro para futuras pesquisas sobre a evolução da função gênica.
A pesquisa também convida a uma nova análise dos ambientes que podem nutrir a complexidade.
Se sistemas celulares complexos começaram a florescer muito antes do oxigênio se tornar abundante, o potencial evolutivo da vida pode ser menos limitado pelas atmosferas planetárias do que se supunha.
Essa possibilidade também abre caminho para novas ideias sobre vida extraterrestre.
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Bibliografia
Nature
Dated genetic duplications shed light on the evolutionary assembly of eukaryotes.
doi.org/10.1038/s41586-025-09808-z
Earth
Complex life arose long before oxygen flooded the Earth.
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Vida Complexa Apareceu um Bilhão de Anos Antes do Oxigênio Saturar a Atmosfera
