Os cientistas estimam que as primeiras entidades biológicas começaram a aparecer na Terra há mais de 4 bilhões de anos.
“Havia uma espécie de sopa primordial a partir da qual se formaram certas moléculas orgânicas. Estas foram precursoras do RNA e do DNA”, moléculas contendo carbono que se combinaram e se organizaram em uma sequência de reações biológicas, disse o biólogo computacional. Karthik Anantharaman da Universidade de Wisconsin-Madison. Esses primeiros micróbios teriam sido extremamente simples.
Mas eles eram vírus ou bactérias?
Os cientistas não têm uma resposta conclusiva, em parte porque é difícil recriar mais de 4 mil milhões de anos de evolução. Bactérias são organismos unicelulares que podem se reproduzir e existir de forma independente. O os fósseis mais antigos de bactérias datam de cerca de 3,5 bilhões anos. Dados genéticos sugerem que as primeiras células são ainda mais antigas, datando pelo menos 4,2 bilhões de anos. No entanto, isto não ajuda a decidir se os vírus ou as bactérias surgiram primeiro, porque os mesmos dados sugerem que as primeiras células já viviam num ecossistema repleto de vírus.
Entretanto, os vírus degradam-se mais facilmente do que as bactérias, por isso não há fósseis físicos de vírus.
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E datar os vírus através de alterações na sua sequência genética também não é útil, porque os vírus podem sofrer mutações significativamente mais rapidamente do que as bactérias.
“A sequência muda rapidamente do ponto de vista evolutivo”, disse Gustavo Caetano-Anollesbioinformático da Carle Illinois College of Medicine. “Ao longo de 4 mil milhões de anos de evolução, a sequência mudou continuamente até se tornar irreconhecível, e isso é chamado de saturação.”
Mas os vírus não estão vivos. Eles não têm metabolismo nem se replicam, a menos que infectem uma célula e usem os recursos do hospedeiro para se replicar. Como os vírus precisam de um hospedeiro, isso sugeriria que as bactérias evoluíram primeiro, certo? Não tão rápido.
Na verdade, até muito recentemente, a maioria dos cientistas pensava que os vírus emergiam da sopa primordial antes das bactérias.
Uma hipótese para o surgimento da vida, chamada de “Mundo RNA”, foi primeiramente proposto por Alexander Rich em 1962: No início, antes da formação das primeiras entidades biológicas, os indivíduos ARN moléculas catalisavam reações químicas simples e armazenavam informações genéticas básicas em suas sequências, postulou ele. Em algum momento, essas moléculas foram encapsuladas, criando o início da vida, e só mais tarde é que a molécula mais complexa ADN começou a surgir.
“Todas as bactérias têm DNA de fita dupla, mas os vírus têm diferentes tipos de estrutura – existem genomas de DNA, genomas de RNA, fita dupla, fita simples…”, disse Anantharaman à WordsSideKick.com. O fato de alguns tipos de vírus conterem apenas RNA sugere fortemente que os vírus são anteriores às células, disse Anantharaman.
A hipótese do vírus primeiro ainda é a mais amplamente aceita entre os biólogos evolucionistas. No entanto, descobertas mais recentes desafiaram-no.
A teoria das bactérias primeiro, também conhecida como hipótese redutiva, ganhou apoio em 2003, quando Pesquisadores franceses descobriram um vírus gigante no lodo de uma torre de água em Bradford, Inglaterra. Anteriormente identificado erroneamente como uma bactéria, a descoberta do Mimivírus desafiou as teorias de longa data dos microbiologistas sobre a evolução viral. “Esses vírus eram quase tão grandes quanto as bactérias e tinham peças de maquinaria necessárias para produzir proteínas”, disse Caetano-Anolles. “Eles eram como uma forma intermediária entre células e vírus”.
Os investigadores propuseram que talvez estes vírus tenham evoluído a partir de células antigas – mas em vez de aumentarem em complexidade à medida que evoluíram, as células “tornaram-se redutoras”, eliminando gradualmente as suas diferentes funções biológicas para se tornarem especializadas e completamente dependentes das células hospedeiras.
Contudo, Anantharaman e Caetano-Anolles têm dúvidas sobre esta teoria. “É uma hipótese muito geral, e as pessoas que a apoiam muitas vezes concentram-se em exemplos muito específicos”, disse Anantharaman.
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Para Caetano-Anolles, a coevolução a partir de um único ancestral comum parece ser a origem mais provável de vírus e bactérias. “Desde o início incorporamos material viral em nossa maquiagem”, disse ele. “Talvez o vírus faça realmente parte de todo o processo da célula e deva ser pensado como um elemento integrado”.
A pesquisa do próprio Caetano-Anolles analisa outras características estruturais que pode conter “memória” de vírus e bactérias antigos. Ele acredita que semelhanças nas formas das dobras proteicas em vírus e bactérias, codificadas dentro da sequência genética, sugerem uma possível origem conjunta. “Geramos um relógio de dobras, então temos a linha do tempo – e são as dobras universais, aquelas que são comuns a tudo, incluindo os vírus, que vêm primeiro”, disse ele.
Pesquisadores de toda a área continuam a descobrir evidências que apoiam cada teoria da origem. No entanto, é improvável que cheguemos a uma resposta conclusiva, disse Anantharaman.
“Estamos tentando inferir um evento que aconteceu há 4 bilhões de anos”, disse Anantharaman. “Podemos fazer experiências para apoiar uma hipótese ou outra, mas na realidade, é uma situação do ovo e da galinha.”
