Uma floresta de micróbios vive dentro de rochas vivas e tubos microscópicos entre duas células podem imitar uma parceria que antecedeu animais e plantas

Contato entre uma arqueia e uma bactéria em Shark Bay oferece um modelo moderno para investigar as primeiras parcerias celulares complexas

Whastapp Facebook Linkedin Twitter COMPARTILHAR Em Shark Bay, na Austrália Ocidental, tapetes microbianos que lembram ecossistemas extremamente antigos abrigaram uma descoberta incomum. Pesquisadores conseguiram cultivar arqueias Asgard e observaram uma delas em contato físico direto com uma bactéria por estruturas semelhantes a nanotubos, oferecendo um modelo moderno para investigar como parcerias entre células simples podem ter contribuído para o surgimento dos eucariotos.

A espécie recebeu o nome Nerearchaeum marumarumayae e foi enriquecida a partir de tapetes microbianos de Shark Bay. Esses ambientes são considerados análogos modernos de comunidades muito antigas porque microrganismos formam camadas compactas que interagem metabolicamente e podem construir estruturas semelhantes a estromatólitos.

As arqueias Asgard atraem atenção especial porque análises evolutivas as colocam como os parentes arqueanos mais próximos conhecidos dos eucariotos, grupo que inclui animais, plantas, fungos e protistas. Seus genomas também possuem proteínas relacionadas a sistemas celulares antes considerados característicos de organismos complexos.

Cultivar o microrganismo exigiu aproximadamente quatro a cinco anos de trabalho. A cultura final alcançou cerca de 89% de N. marumarumayae , mas também continha uma bactéria redutora de sulfato chamada Stromatodesulfovibrio nilemahensis , possibilitando observar as duas espécies lado a lado.

Usando criotomografia eletrônica, os cientistas visualizaram estruturas tubulares finas produzidas pela bactéria chegando diretamente até a arqueia. Eles também encontraram cadeias de vesículas conectadas à superfície da célula arqueana e estruturas tubulares e semelhantes a gaiolas dentro dela.

Este vídeo apresenta as arqueias Asgard e sua importância para compreender a origem das células eucarióticas.

O genoma de N. marumarumayae indica capacidade para produzir hidrogênio, acetato, formiato e sulfito. A bactéria associada, por sua vez, possui vias para sintetizar aminoácidos e vitaminas, criando condições para uma relação de sintrofia, na qual o metabolismo de uma espécie beneficia a outra.

Os pesquisadores ainda não demonstraram diretamente quais moléculas atravessam os nanotubos. Portanto, dizer que as duas células estão “conversando” é uma metáfora útil, mas prematura. O achado comprovado é o contato físico; a transferência de nutrientes permanece uma hipótese baseada nos genomas e no metabolismo previsto.

Não diretamente. O experimento apresenta uma associação atual que pode ajudar a testar modelos de eucariogênese, mas não reproduz literalmente um evento ocorrido há bilhões de anos. A origem dos eucariotos envolveu uma linhagem arqueana e uma bactéria ancestral das mitocôndrias, provavelmente em circunstâncias que não podem ser observadas diretamente.

O estudo publicado na Current Biology descreve essas interações como possíveis representantes de um estágio inicial de evolução simbiótica.