Como descrito em nosso artigo sobre a origem da vida, procariotos (células sem núcleo) [1] foram os primeiros organismos a surgirem na Terra. Durante o processo evolucionário, eucariotos (células com núcleo) sugiram posteriormente. Muitas teorias tentam explicar o surgimento destas duas categorias de organismos, que à primeira vista, parecem muito diferentes entre si. A teoria, atualmente, mais aceita pela comunidade científica é a teoria da “endossimbiose” [2], a qual permite-nos explicar o surgimento de células eucarióticas e sua possível origem quimérica.
Principais diferenças entre eucariotos e procariotos
O conceito de endossimbiose
Antes de aprofundar-se nesta teoria, é importante explicar o conceito de endossimbiose. A palavra “endossimbiose” é composta pelo prefixo “endo”, o qual significa “dentro” e pela palavra “simbiose”, a qual é utilizada para descrever uma relação de benefício mútuo para os organismos envolvidos. Este é o caso por exemplo de líquens: relação simbiótica entre fungos e algas [3]. No caso da endossimbiose, é uma interação onde um organismo vive no interior de outro (sendo, o organismo que abriga outro em seu interior denominado “hospedeiro”). Nesta interação, ambos os organismo dependem um do outro, em uma relação benéfica e, no entanto, indispensável.
A teoria endossimbiótica
O conceito de endossimbiose é fundamental para compreender-se a teoria simbiótica. Esta teoria permite a explicação de não somente o surgimento de células eucarióticas como também sobre duas estruturas específicas: mitocôndria (presente em todas as células eucarióticas) e cloroplasto (o qual é presente especificamente em plantas). Estas duas estruturas pertencem à família das “organelas” (ou compartimentos celulares) [4] seriam inicialmente células procarióticas que foram ingeridas por uma célula ancestral das células eucarióticas de hoje. De fato, a ingestão por uma outra célula não é um processo amigável e geralmente o organismo ingerido acaba sendo utilizado como fonte de alimento. No entanto, há a possibilidade da célula ingerida sobreviver e começar a viver dentro de seu predador, que agora, torna-se um hospedeiro. No caso das células eucarióticas, o organismo ingerido perdeu sua independência e, logo após, tornou-se uma simples organela das células. Conforme a teoria endossimbiótica, este fenômeno ocorreu duas vezes com os ancestrais das células eucarióticas. O primeiro resultou nas mitocôndrias e, o segundo, nos cloroplastos.
O surgimento de células eucarióticas a partir da endossimbiose
Quais argumentos apoiam esta teoria?
Muitos argumento apoiam a teoria endossimbiótica [5]. Ainda, é valioso salientar que, teorias científicas podem ser baseadas em conhecimento que não pode ser diretamente comprovado, mas que possuem inúmeras indicações em favor da teoria. Como consequência, a teoria não pode ser considerada uma verdade exata, mas um conceito que aproxima-se bastante da realidade (como por exemplo, a teoria da evolução).
O primeiro argumento é o fato de que mitocôndrias e cloroplastos possuem DNA bastante similar ao de alguns procarióticos. O que é mais interessante, é que essas estruturas podem transcrever e traduzir suas próprias proteínas, semelhante ao que uma célula independente faria. Estas são as únicas organelas que conseguem executar tal tipo de função.
O segundo argumento é em relação ao tamanho dessas organelas: possuem tamanho semelhante aos de procariotos, as quais estas já são geneticamente relacionadas. Em geral, células procarióticas são muito menores do que células vegetais ou animais, logo, é possível que estas eram ingeridas pelos predecessores das atuais células eucarióticas como fonte de alimento. O terceiro argumento é baseado na divisão das organelas. Há diferentes tipos de divisões celulares, mitocôndrias e cloroplastos dividem por fissão, processo comum em procariotos [6], enquanto que, células eucarióticas dividem por mitose [7].
Tipos de divisões celulares
Por último, se olharmos para a membrana (barreira que limita a célula e seus compartimentos do meio exterior) dessas organelas, veremos uma outra particularidade: esta barreira é composta de duas membranas, o que pode provar que seu ancestral era de fato, uma bactéria integrada à uma célula maior, como ilustra abaixo.
Fagocitose é o processo pelo qual uma célula “come” outra célula
Vantagens e benefícios para as duas partes
Apesar dos vários argumentos citados, esta ideia pode parecer à primeira vista, um pouco surpreendente. Que benefícios poderiam vir do desenvolvimento de uma relação com um organismo que supostamente, deveria ser somente um “lanche”? Primeiramente, é importante compreender a raridade desse tipo de evento e sua aleatoriedade. Segundo, devemos lembrar que mitocôndrias e cloroplastos são estruturas que permitem produção de energia na célula. Logo, é possível que as células ingeridas conseguiram “convencer” o hospedeiro a mantê-las provendo a estes, uma quantidade adicional de energia. Para a célula ingerida, viver dentro do hospedeiro tem suas vantagens, como proteção. Vantagens mútuas podem ter promovido a conservação desse tipo de relação simbiótica, ao ponto que os dois organismos tornaram-se um.
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Referências
2. https://fr.wikipedia.org/wiki/Endosymbiose
3. https://fr.wikipedia.org/wiki/Lichen
4. https://fr.wikipedia.org/wiki/Organite
5. https://sciencing.com/bacteria-life-cycle-12211284.html
