“De onde vem Luca e se ele tem ancestrais pré-celulares, de onde eles vieram?”pergunta-nos Ty Zen – herbalista camponês em nossa página no Facebook. Esta é a nossa pergunta do leitor da semana. Obrigado a todos pela sua participação.
Das menores bactérias aos maiores mamíferos, todos os seres vivos pertencem a uma única linhagem. Esta ideia, agora firmemente estabelecida, converge para um ancestral comum universal: Luca, para “Último Ancestral Comum Universal”. Não é o primeiro ser vivo, mas o último ancestral partilhado por todas as formas de vida atuais. Ou seja, Luca é o sobrevivente da diversidade antiga, a única linha celular que atravessou os 4 mil milhões de anos de história da biosfera sem se extinguir, como explicamos no nosso artigo anterior intitulado “Luca, o ancestral de todos os seres vivos“.
Luca, único sobrevivente das convulsões da Terra primitiva
Trabalhos recentes renovaram profundamente a nossa visão deste carácter central da evolução. Um estudo, realizado por investigadores da Universidade de Bristol (Reino Unido) e publicado em julho de 2024 na revista Ecologia e Evolução da Natureza, tentou reconstruir o genoma de Luca comparando o de 700 bactérias e archaea. Ao identificar famílias de genes partilhados e contabilizar duplicações, perdas e transferências horizontais, os investigadores estimam que Luca tinha cerca de 2.600 genes – uma complexidade comparável à das bactérias modernas. Luca não era, portanto, uma entidade grosseira, mas um organismo já muito elaborado, equipado com um metabolismo flexível, mecanismos de reparação de ADN e até mesmo o início de um sistema imunitário do tipo Crispr-Cas.
De onde ele veio, então? No nível evolutivo, Luca está localizado após uma longa fase de tentativa e erro biológico. O surgimento da vida provavelmente deu origem a múltiplas linhagens de células primitivas, mas apenas uma – a de Luca – sobreviveu às convulsões da Terra primitiva. A datação continua a ser debatida: o estudo da Universidade de Bristol situa Luca há cerca de 4,2 mil milhões de anos, ou apenas algumas centenas de milhões de anos após a formação da Terra e o impacto gigante na origem da Lua. Outros investigadores, como Patrick Forterre, microbiologista do Instituto Pasteur e um dos criadores do termo Luca, consideram esta cronologia demasiado rápida e situam Luca entre 3,9 e 3,5 mil milhões de anos atrás, numa época mais compatível com os primeiros vestígios fósseis conhecidos.
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Antes de Luca, Fuca
Mas seja qual for a data precisa, há um ponto de consenso: Luca não foi o início da história. Teve ancestrais, necessariamente mais simples, que às vezes são descritos como pré-celulares. Estas entidades ainda não faziam parte integral da vida tal como a definimos hoje. Antes de Luca, teria existido o que alguns chamam de Fuca (“Primeiro Ancestral Comum Universal”), um estágio hipotético onde sistemas químicos complexos, capazes de evolução, estavam confinados em compartimentos rudimentares.
A origem desses ancestrais investiga a química da Terra primitiva. Já em 1953, o experimento dos químicos americanos Harold Urey e Stanley Miller mostrou que moléculas simples (água, metano, amônia, hidrogênio) podiam produzir aminoácidos espontaneamente sob condições que simulavam a atmosfera primitiva. Gradualmente, as montagens mais estáveis ganharam complexidade, dando origem a polímeros como RNA e proteínas, capazes de interagir e se reproduzir de maneira imperfeita. O encapsulamento destes sistemas em membranas de ácidos graxos constituiu uma etapa fundamental: o nascimento de protocélulas, protegidas do ambiente externo e sujeitas à seleção darwiniana.
“Luca permanecerá muito misterioso”
Nessa perspectiva, Luca aparece como o herdeiro de um mundo pré-celular fervilhante, onde a fronteira entre a química e a biologia ainda era confusa. O seu metabolismo provavelmente dependia de reações químicas já presentes no ambiente, nomeadamente em oceanos ricos em dióxido de carbono e metano, desprovidos de oxigénio mas energeticamente favoráveis. Ao integrar essas reações naturais, seus ancestrais transformaram gradualmente a química mundial em biologia. “Luca permanecerá muito misterioso… a menos que ele invente uma máquina para viajar no tempo “, resume Patrick Forterre. O rascunho do retrato do nosso ancestral distante certamente ganhará em precisão, mas nunca será uma foto em alta resolução.