A história da origem das células que formam animais, plantas, fungos e inúmeros outros seres vivos pode ser muito mais complexa do que os cientistas acreditavam.

Uma pesquisa publicada na revista Nature indica que as células eucariontes — aquelas que possuem núcleo e estruturas internas especializadas — não nasceram de um único evento evolutivo, mas de uma série de interações entre diferentes microrganismos ao longo de bilhões de anos. O estudo também aponta que vírus gigantes podem ter participado desse processo, ajudando a transportar genes entre organismos distintos.

Durante décadas, a principal teoria sobre a origem das células complexas se concentrou em uma parceria entre dois protagonistas: uma arqueia e uma bactéria que acabou se transformando na mitocôndria, estrutura responsável pela produção de energia celular. Essa união teria sido o passo decisivo para o surgimento da vida complexa.

Agora, pesquisadores liderados por Toni Gabaldón, do Instituto de Pesquisa em Biomedicina de Barcelona, sugerem que a história envolveu muito mais participantes.

Segundo a equipe, a evolução das células eucariontes pode ter ocorrido de forma gradual, com sucessivas incorporações de genes vindos de diferentes grupos de microrganismos. Em vez de um único momento transformador, teria existido uma longa sequência de colaborações biológicas.

Investigando um passado sem fósseis

Como os eventos analisados ocorreram há aproximadamente 2 bilhões de anos, os cientistas precisaram recorrer aos genomas modernos para reconstruir essa história.

Utilizando o supercomputador MareNostrum durante mais de cinco anos, a equipe comparou milhares de sequências genéticas de bactérias, arqueias e vírus. O objetivo era identificar quais organismos deixaram marcas no genoma do último ancestral comum de todos os eucariontes, conhecido como LECA.

Essa análise revelou sinais genéticos que vão além daqueles associados à arqueia ancestral e à bactéria que originou a mitocôndria.

Novos participantes na origem da complexidade

Entre os grupos identificados estão os Planctomycetota, bactérias que apresentam uma organização interna incomum e compartimentos que lembram estruturas encontradas em células mais complexas.

Outro grupo apontado pela pesquisa foi o dos Myxococcota, associado a processos metabólicos importantes, como a formação de membranas celulares e o processamento de lipídios.

Os resultados sugerem que essas contribuições ocorreram em momentos diferentes da evolução, indicando uma construção gradual das características que definem as células complexas atuais.

Os cientistas acreditam que essas trocas genéticas aconteceram em ambientes ricos em diversidade microbiana, como os chamados tapetes microbianos, onde inúmeras espécies conviviam próximas umas das outras e compartilhavam material genético com frequência.

O papel surpreendente dos vírus gigantes

Uma das descobertas mais intrigantes do estudo envolve os vírus gigantes, pertencentes ao grupo Nucleocytoviricota.

Conhecidos por possuírem genomas muito maiores que os da maioria dos vírus, esses organismos podem ter funcionado como intermediários na transferência de genes entre diferentes microrganismos.

Segundo os autores, parte do material genético presente nos primeiros estágios da evolução dos eucariontes parece ter sido transportada por esses vírus, ampliando ainda mais a rede de interações que teria dado origem à vida complexa.

Uma nova visão da evolução celular

Embora a pesquisa não questione a importância da mitocôndria, ela propõe uma visão mais ampla sobre o surgimento das células eucariontes. Em vez de um único evento decisivo, a complexidade celular teria emergido de uma longa história de cooperação, troca genética e adaptações sucessivas.

Para os pesquisadores, compreender essas antigas conexões ajuda não apenas a explicar a origem dos seres vivos complexos, mas também pode contribuir para futuras aplicações em biotecnologia e no desenvolvimento de sistemas biológicos artificiais.

Como resume Gabaldón, os genomas atuais guardam registros valiosos de acontecimentos ocorridos há bilhões de anos. Decifrar esses vestígios pode revelar não apenas como surgiram as células complexas, mas também aspectos fundamentais sobre a própria história da vida na Terra.