Stromatólitos de Gathaagudu (Shark Bay) e os Asgard archaea

Nas margens da costa ocidental da Austrália existe uma janela para o nosso passado: os stromatólitos e os tapetes microbianos de Gathaagudu (Shark Bay).

A quem não está habituado, parecem apenas um conjunto de pedras e lodo - mas, na realidade, estão cheios de vida microbiana. E estes stromatólitos são "relíquias" vivas de ecossistemas antigos que prosperaram na Terra há milhares de milhões de anos.

Quando se entra na água e se avança, a sensação é a de caminhar para trás no tempo. Aliás, é provável que as primeiras bolhas de oxigénio que passaram a preencher a atmosfera da Terra primitiva tenham vindo de stromatólitos ancestrais. Pode dizer-se que devemos a nossa própria existência a estes montes de rocha.

Que outros segredos do nosso passado poderão estes ecossistemas revelar? Após décadas de investigação, sabemos melhor como a vida primitiva foi traçando o seu caminho através destas "rochas vivas".

Mas, mais recentemente, a nossa equipa lançou-se na maior procura genealógica de todas: encontrar os nossos grandes antepassados microbianos, as arqueias Asgard.

E, num novo artigo publicado hoje na revista Current Biology, descrevemos como esta busca conduziu à descoberta de uma pista essencial que pode ajudar a explicar de que forma a vida complexa evoluiu na Terra.

As células que constituem a vida complexa

As arqueias Asgard receberam inicialmente um nome inspirado em deuses nórdicos. Este grupo notável de microrganismos está no limiar de um dos acontecimentos mais importantes na evolução da vida: a origem das células complexas que compõem plantas e animais, conhecidas como eucariotas.

As evidências indicam que as arqueias Asgard são os parentes mais próximos dos eucariotas. E que, na Terra primitiva, foi o "casamento" entre uma antiga arqueia Asgard e uma bactéria que deu origem aos primeiros eucariotas.

Dessa união nasceu uma parceria ancestral. Partilhavam recursos e interagiam fisicamente, o que levou às primeiras células complexas. Como numa história à la Romeu e Julieta, de duas famílias distantes que se juntam, as arqueias Asgard e as bactérias decidiram que estava na altura de romper com os valores tradicionais da família.

Mas nunca tínhamos observado um modelo de como isto poderia ter acontecido. Até agora.

Colocar um espelho diante do passado distante

A nossa equipa utilizou os tapetes microbianos de Shark Bay como "semente" para estabelecer culturas destes microrganismos antigos. Somos um dos apenas quatro grupos em todo o mundo a consegui-lo, após anos de trabalho com uma equipa dedicada de estudantes de pós-graduação que cuidou dos Asgards como se fossem descendentes.

Só que os Asgards não estavam sozinhos. Encontrámo-los em conjunto com uma bactéria que gosta de sulfato. Poderá isto ser um modelo de como a vida complexa terá começado numa Terra primitiva?

Começámos por sequenciar o ADN dos Asgards para perceber, com exatidão, como estes microrganismos funcionam ao nível genético. Recorremos também à inteligência artificial para modelar como as proteínas poderiam ter-se comportado num mundo anterior aos eucariotas. As evidências sugeriam que estes dois microrganismos partilhavam nutrientes. Ou seja, estavam a cooperar.

Mas quisemos ir mais fundo. Afinal, como são os nossos grandes antepassados microbianos? Para isso, recorremos à crio-tomografia eletrónica, uma técnica de imagem de alta resolução que nos permitiu observar células e estruturas à escala de nanómetros.

E foi aqui que mostramos - pela primeira vez - uma arqueia Asgard e uma bactéria em interação direta. Minúsculos nanotúbulos ligavam os dois organismos - talvez um reflexo do que os seus grandes antepassados fizeram na Terra primitiva e que, no fim, conduziu à explosão de vida complexa tal como a conhecemos.

Entrelaçar a ciência ocidental com o conhecimento indígena

Esta foi uma descoberta marcante - e teve origem em Gathaagudu, um local classificado como Património Mundial, com valores ambientais e culturais significativos.

Os povos aborígenes habitaram Gathaagudu pela primeira vez há mais de 30 000 anos. Quisemos reconhecer e celebrar a língua do povo Malgana, um dos grupos linguísticos tradicionais de Gathaagudu. E quisemos também ligar a ciência ocidental ao Conhecimento Indígena de forma com significado.

Com esse objetivo, e trabalhando de perto com a maior especialista mundial da língua Malgana, Kymberley Oakley, e com anciãos aborígenes, foi atribuído um nome, a partir da língua Malgana, à nossa nova arqueia Asgard: Nerearchaeum marumarumayae.

O nome da espécie - marumarumayae - deriva da língua aborígene do povo Malgana e significa "casa antiga", uma referência ao facto de os stromatólitos terem uma origem muito antiga na história da Terra.

Integrar a língua aborígene na nomeação do nosso novo microrganismo representa uma ligação apropriada entre a cultura aborígene única na Austrália e o micróbio ancestral descoberto que chama "casa" aos tapetes microbianos de Gathaagudu.

Gathaagudu está ameaçada pela mudança global, devido ao aumento de ondas de calor, a eventos ciclónicos e à atividade humana. Entre os valores a proteger e conservar estão as ligações aborígenes significativas, bem como os rastos de vida que recuam ao longo do tempo evolutivo.

Com o nosso estudo, espreitámos o nosso passado.

E talvez, como os Montéquios e os Capuletos de Shakespeare, vejamos famílias distantes de micróbios a aproximarem-se para transpor a distância e, por fim, formar os primeiros eucariotas que acabariam por conduzir a nós: um ramo frágil na árvore evolutiva da vida.

Brendan Paul Burns, Professor Associado, School of Biotech & Biomolecular Science, UNSW Sydney, e Kymberley Oakley, especialista em línguas indígenas, Conhecimento Indígena

Este artigo é republicado de The Conversation ao abrigo de uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.