Professor de Harvard fala sobre a vida no planeta Terra

Evolução dos microrganismos corresponde a 85% da história biológica, disse Andrew Knoll durante a 1ª Escola São Paulo de Ciência Avançada – Evolution, em Ilhabela

São Paulo – “Imagine sua paisagem preferida, mas sem qualquer tipo de planta ou animal”, disse Andrew Knoll, professor de História Natural da Universidade Harvard, ao explicar como era a Terra há 3 bilhões de anos.

“A temperatura lembrava um dia de verão no Rio de Janeiro e praticamente não havia oxigênio. Não sobreviveríamos mais do que três minutos no planeta”, afirmou. O ambiente pode parecer estéril à primeira vista, mas a vida estava em plena atividade, disse o cientista. Microrganismos já faziam fotossíntese e fixavam o nitrogênio da atmosfera na forma de compostos que, futuramente, serviriam de nutrientes para outros seres vivos.

Knoll está no Brasil para participar da 1ª Escola São Paulo de Ciência Avançada – Evolution (SPSAS-Evo), que ocorre em Ilhabela até o dia 31 de agosto. O evento é realizado no âmbito da Escola São Paulo de Ciência Avançada (ESPCA) – modalidade de apoio da Fapesp que financia a organização de cursos de curta duração em pesquisa avançada nas diferentes áreas do conhecimento – e tem promoção das universidades de São Paulo (USP), Estadual de Campinas (Unicamp) e Estadual Paulista (Unesp).

Em sua apresentação, o pesquisador ressaltou que 85% da história da vida na Terra é microbiana. “Quando pensamos em registros fósseis, logo vêm à mente os dinossauros, mas eles surgiram há apenas 200 milhões de anos. Os animais, em geral, têm no máximo 600 milhões de anos. Por outro lado, registros geológicos indicam que a Terra tem 4,5 bilhões de anos e se tornou um planeta biológico há pelo menos 3,5 bilhões de anos”, afirmou.

Por meio da análise química de fósseis e rochas coletados na Austrália ocidental e no sul da África, Knoll e sua equipe reconstroem em laboratório a história ambiental do planeta. “Depois usamos a fisiologia para conectar esse conhecimento à história biológica”, disse.


Os grandes depósitos de ferro no subsolo do planeta, exemplificou, são um indício de que os primeiros habitantes do planeta usavam esse elemento para respirar, além do enxofre e do carbono. “A composição química dos sedimentos indica que antes de 2,4 bilhões de anos não havia oxigênio na atmosfera”, explicou.

Tal cenário começou a mudar com o surgimento das cianobactérias, primeiro grupo de microrganismos capaz de usar luz solar, água e dióxido de carbono (CO2) para fazer fotossíntese e produzir oxigênio. Isso possibilitou a formação da camada de ozônio e abriu caminho para o surgimento de organismos eucariontes, com usinas de energia altamente especializadas conhecidas como mitocôndrias.

“Ressalto sempre para os estudantes que a Terra não é uma plataforma silenciosa na qual a evolução acontece. A vida tem influência na forma como o ambiente se modifica e, por outro lado, o ambiente influencia o curso da evolução”, disse Knoll.

Produtores primários

Outro grande divisor de águas na história biológica foi o aparecimento das angiospermas, as plantas produtoras de flores e frutos, afirmou Susana Magallón, professora do Departamento de Botânica da Universidade Nacional Autônoma de México, que também participa da SPSAS-Evo.

“Em uma cadeia ecológica, as angiospermas representam os produtores primários. São, portanto, a base de todos os ecossistemas existentes nos dias de hoje. Segundo alguns teóricos, diversas espécies animais teriam coevoluído com as angiospermas, como os insetos, pássaros e morcegos polinizadores”, disse.

Além disso, acrescentou Magallón, pesquisas recentes sugerem que mesmo espécies antigas de plantas, como as samambaias, voltaram a se diversificar em resposta aos novos hábitats criados pelas angiospermas, dando origem a subespécies mais modernas.


“As angiospermas possuem um sistema complexo de ramos capaz de formar copas densas e árvores muito diferentes. Isso permite o surgimento de florestas muito mais ricas do que aquelas compostas predominantemente por coníferas, em que diferentes tipos de organismos encontram nichos para prosperar”, explicou.

Magallón calcula que a diversificação das angiospermas teve início entre 130 e 140 milhões de anos atrás. A estimativa é feita com base na análise de registros fósseis e também em métodos conhecidos como relógios moleculares.

“Medimos a quantidade de diferenças genéticas que existe entre as linhagens atuais e seus ancestrais preservados nos registros fósseis. Isso permite estimar o tempo que separa essas espécies”, explicou.

Mas, para que esses relógios moleculares fiquem bem calibrados, é preciso conhecer a taxa de evolução de cada espécie. “Alguns grupos sofrem uma substituição molecular por ano, enquanto outros podem sofrer dez. É preciso homogeneizar a escala temporal para poder comparar”, disse Magallón.

Em sua apresentação, Magallón falou sobre como avaliar a qualidade dos registros fósseis para poder usá-los na calibração dos relógios moleculares, tema ao qual vem se dedicando na última década.

Mais recentemente, a pesquisadora vem investigando os processos evolutivos por trás da enorme diversidade de plantas existente na porção norte da região neotropical, que compreende o sul do México e da Flórida, além de toda a América Central e do Sul.

“Para isso, comparamos a taxa de geração de espécie com a de extinção. Certamente os processos evolutivos por trás da diversidade existente no México são diferentes daqueles que ocorreram na Amazônia ou no Cerrado brasileiro. E também são menos conhecidos”, avaliou.