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A evolução da fotossíntese

Em um paper da revista Current Biology, Eunsoo Kim (Quem é você? Eunsoo Kim. Não consegui resistir), um curador assistente da Divisão de Zoologia dos Invertebrados do Museu Americano da História Natural, e seu colega Schinichiro Mauyama, pesquisador pós-doutor no Instituto Nacional de Biologia Básica do Japão, identificam um mecanismo pelo qual uma alga verde que se assemelha a seus ancestrais engloba uma bactéria. Seu trabalho fornece evidências conclusivas para um processo proposto bastante conhecido: a endossimbiose.

A imagem acima mostra o momento em que uma alga “Cymbomonas” se alimenta de uma bactéria. Na secção, apresenta-se um grande vacúolo (v) contendo células bacterianas, além de um ducto tubular (d), que transporta comida para o vacúolo. Outras estruturas também são representadas, como os cloroplastos (p), mitocôndrias (m) e complexo de Golgi (g). A barra de escala representa 2 micrômetros.
“Esse comportamento foi, previamente, sugerido, mas, até esse estudo, não havia nenhuma evidências microscópica”, Kim disse. “Os resultados oferecem importantes pistas para um evento evolutivo que mudou, fundamentalmente, a trajetória da evolução, não apenas de algas fotossintéticas e plantas terrestres, como também de animais”.
Em algas verdes e em plantas terrestres, a fotossíntese – meio de produzir o próprio alimento a partir da energia luminosa – é conduzida a partir de uma estrutura conhecida como cloroplasto. A sua origem é dada à endossimbiose, processo pelo qual um eucarioto unicelular captura uma cianobactéria fotossintetizante de vida livre mas não a digere, deixando-a envolva em um vacúolo e favorecendo a sua conversão em um cloroplasto. Até o estudo, feito em 2013, os mecanismos específicos do processo eram desconhecidos. Supõe-se que a mesma origem venha a ser dada para as mitocôndrias, inclusive, em 2014, esse foi o tema de uma questão do Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM). O que fez com que os cientistas propusessem a endossimbiose foi justamente o fato de que as mitocôndrias e os cloroplastos possuem DNA próprio, dando a eles a capacidade de se reproduzir independentemente da célula que os aloja. Ademais, também possuem membranas de revestimento, devido, certamente, ao englobamento feito pelo vacúolo: a mitocôndria apresenta 2 e os cloroplastos apresentam 4.
No estudo, os pesquisadores usaram a transmissão de um microscópio eletrônico para capturar imagens conclusivas mostrando uma alga verde do gênero Cymbomonas se alimentando de uma bactéria.
A alga verde usada nesse estudo foi a do gênero “Cymbomonas” pelo fato dela apresentar grande semelhança com seus ancestrais. Créditos: AMNH/E. Kim

Traduzido e adaptado de:

http://www.amnh.org/explore/news-blogs/research-posts/scientific-snapshots-capture-evolutionary-stepping-stone-to-land-plants-animals

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