Depois de estudar a história evolutiva dos fungos, uma equipa internacional de cientistas concluiu que estes organismos apareceram pela primeira vez entre 900 milhões e 1,4 mil milhões de anos atrás, muito antes do que os cientistas pensavam. Isto sugere que os fungos colonizaram a Terra centenas de milhões de anos antes das plantas começarem a crescer. Resultados publicados em Acesso Aberto ecologia natural e evoluçãopossibilitado por métodos analíticos avançados e novos modelos evolutivos que combinam múltiplas técnicas de datação.
Eduward Ocaña, Ramon e Cajal estudaram na Universidade Aberta da Catalunha (UOC).
“Como grupo, os fungos são muito mais antigos do que se pensava. Provavelmente existem há mais de um bilhão de anos, o que os torna um dos principais grupos eucarióticos mais antigos”, disse Ocaña. Isto significa que os fungos (o reino que inclui organismos unicelulares como cogumelos, bolores e leveduras) apareceram antes dos animais (que se pensa terem surgido há cerca de 600 milhões de anos) e das plantas terrestres multicelulares (há cerca de 500 milhões de anos).
Uma linha do tempo revisada para a origem da vida
Ao contrário das plantas e dos animais, os fungos raramente deixam fósseis porque possuem estruturas macias e semelhantes a fios. Com tão poucos vestígios preservados, os cientistas lutam há muito tempo para juntar as peças da sua história evolutiva. Para superar este desafio, os investigadores combinaram três fontes complementares: um número limitado de fósseis de fungos conhecidos, sequências genómicas de mais de uma centena de espécies e dados de transferência horizontal de genes – um processo invulgar, mas revelador, que se revelou crucial para a análise.
A transferência horizontal de genes ocorre quando genes são transferidos de uma espécie para outra. “Quando um gene é transferido de um organismo para outro, isso nos diz que ambos os organismos existiram ao mesmo tempo. Isso nos permite estabelecer cronogramas relativos, já que qualquer parente da linhagem doadora deve ser mais velho que qualquer descendente da linhagem que recebeu o gene”, explica Ocaña. Ao combinar esta evidência de intercâmbio genético com outras ferramentas de datação molecular e modelos computacionais de alta velocidade, a equipe gerou uma linha do tempo evolutiva mais precisa e detalhada para mais de 100 espécies de fungos.
Fungos: os primeiros precursores da vida terrestre
Estas descobertas fazem mais do que apenas identificar datas antigas. Eles remodelam a nossa compreensão dos primeiros ecossistemas terrestres da Terra, que estão mal representados no registo fóssil. “Nossos resultados sugerem que os fungos estavam presentes em ambientes terrestres há pelo menos 800 milhões de anos e tiveram interações ecológicas com os ancestrais das plantas terrestres multicelulares, embora atualmente não tenhamos certeza da complexidade dessas interações”, disse Ocaña. “Esses ancestrais podem ter semelhanças com os grupos de algas verdes que são evolutivamente mais próximos das plantas terrestres multicelulares, e alguns de seus membros têm algum grau de adaptação a ambientes não aquáticos”.
Os fungos modernos formam parcerias simbióticas com a maioria das plantas, fornecendo-lhes nutrientes em troca de carboidratos. Essas relações antigas são chamadas de micorrizas e podem remontar aos primeiros tempos de vida na terra. Muito antes do surgimento de plantas complexas, os fungos podem ter ajudado algas e plantas primitivas a se adaptarem às condições terrestres, ganhando em troca novas fontes de energia. “Se aceitarmos que os fungos desempenharam um papel importante em ajudar as plantas a colonizar a Terra, então a nossa teoria é que esta parceria pode ter começado muito antes do que se pensava anteriormente, em ambientes semelhantes às crostas biológicas do solo ou aos tapetes microbianos que ainda temos hoje”, disse Ocaña, que é afiliado ao Centro UOC de Saúde Eletrônica e ao Centro UOC-TECH.
Reimaginando uma Terra outrora “vazia”
A visão tradicional da Terra primitiva retrata um planeta árido até o surgimento das plantas, há cerca de 500 milhões de anos. Este estudo desafia essa ideia. Novas evidências sugerem que os fungos estão ativos há centenas de milhões de anos, interagindo com as primeiras formas de vida e mudando a paisagem. Ao decompor minerais, libertar nutrientes e ajudar a formar os primeiros solos, estes antigos fungos desempenharam um papel fundamental para tornar a Terra um lugar mais hospitaleiro para a vida futura.
A descoberta contou com a estreita colaboração entre especialistas em evolução, paleontologia e biologia molecular e destaca a importância da inovação interdisciplinar. “A ideia surgiu de uma ferramenta inovadora desenvolvida pelo grupo húngaro do Dr. Gergely J. Szöllősi, do qual fui membro durante a minha investigação de pós-doutoramento. Estas descobertas não teriam sido possíveis sem esta colaboração ou a contribuição de investigadores da Hungria, do Reino Unido, do Japão e da Catalunha”, disse Ocaña.
Abra novos caminhos de pesquisa
A equipa espera agora aplicar os seus métodos a outros ramos da vida complexa para refinar a nossa compreensão da evolução como um todo. “Os fungos são um grande tema de investigação porque a escassez do registo fóssil significa que os nossos métodos oferecem um valor acrescentado significativo. O próximo desafio é estender estas técnicas a todos os eucariotas, desenvolvendo relógios moleculares cada vez mais refinados para toda a vida complexa”, diz Ocaña.
A investigação de Ocaña como Bolsista de Pós-Doutorado em Jovens Líderes é apoiada pela fundação “la Caixa” e faz parte das iniciativas mais amplas da UOC em sustentabilidade digital, bem-estar planetário e inovação em saúde, contribuindo para o Objectivo de Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas (ODS 15: Vida na Terra).
