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Teoria endossimbiótica: [Conceito, Proposta e Argumentos]

O que é a teoria endosymbiotica?

O que é a teoria endosymbiotica?A teoria endosimbiótica tenta explicar como surgiu a evolução celular, começando com o aparecimento de organismos unicelulares primordiais na face da Terra há cerca de 3,7 bilhões de anos.

Estes eram microorganismos muito pequenos, unicelulares, que se assemelhavam muito às bactérias de hoje.

Isto significa que a origem da vida está relacionada ao aparecimento das primeiras células dos organismos mais primitivos: os procariotas, assim chamados porque carecem de um núcleo definido, o local onde toda a informação genética é armazenada.

É precisamente o processo de milhões de anos de evolução destas simples células ou células procarióticas que deu lugar à formação de células eucarióticas, muito mais complexas e com capacidade de produzir organismos multicelulares, o que é explicado passo a passo na teoria endosymbiotica.

Você sabia que…?

A célula vem do latim cellula, que é a abreviação de célula ou célula. Existem então dois tipos principais de células, sendo o procariote o mais primitivo e pertencente a seres procarióticos, tais como arcaia e bactérias.

As células eucarióticas, pertencentes a seres eucarióticos, são células vegetais e animais, e também incluem as de fungos e protistas. Portanto, os organismos são classificados de acordo com o número de células que possuem: existem seres unicelulares como protozoários e bactérias, seres imperceptíveis a olho nu.

E se têm mais de uma célula, então são seres multicelulares, que vão desde organismos como nematódeos, que têm centenas de células, até seres humanos, que têm bilhões de células indispensáveis para a vida.

De fato, a biosfera ainda estaria cheia de células procarióticas se este salto evolutivo não tivesse levado ao aparecimento de milhares de organismos multicelulares com células de núcleo definido chamadas eucariotas, que marcam a extraordinária diversidade de espécies vegetais e animais que compõem os ecossistemas terrestres e marinhos.

Nem os seres humanos teriam aparecido como uma raça superior. Foi em 1967 que Lynn Margullis publicou sua teoria da endosimose em série sobre a origem da célula eucariótica.

O que propõe a teoria endosymbiotica de Lyan Margullis?

O que propõe a teoria endosimbiótica de Lyan Margullis?Esta teoria afirma que a mitocôndria se originou há cerca de 2000 anos de uma bactéria aeróbica que conseguiu estabelecer uma relação simbiótica permanente com um organismo anaeróbico e eucariótico muito primitivo.

A suposição fundamental desta teoria celular é que mitocôndrias e cloroplastos evoluíram a partir de bactérias fagocitadas por uma célula eucariótica ancestral.

Ele tenta mostrar que as mitocôndrias e o cloroplasto viviam dentro de uma célula hospedeira maior, as primeiras células procarióticas se comportando como parasitas vivendo em outras células. Isto significa que tanto as mitocôndrias quanto os cloroplastos já foram células procarióticas.

Assim, em meio a esta relação parasitária, houve uma troca onde o suprimento de nutrientes e a extração de oxigênio para energia na mitocôndria primitiva foram fundamentais, o que permitiu que as células procarióticas tivessem um lugar seguro, uma casa com muita estabilidade. Isto é chamado de relação endosymbiotica.

Tanto o mitocôndrio quanto o cloroplasto são uma fonte confiável de energia para a célula. O primeiro consome oxigênio para extrair energia de fontes de alto teor de carbono, como glicose, e o dióxido de carbono e a água são produzidos no processo.

O segundo, o cloroplasto, é essencial para o processo de fotossíntese, transformando a energia luminosa do sol em energia química que libera oxigênio.

Tanto as mitocôndrias quanto os cloroplastos possuem organelas bacterianas semi-autônomas carregadas com DNA, RNA e ribossomos 70S capazes de sintetizar proteínas. Eles se reproduzem por divisão binária, o que lhes permite transmitir informações genéticas.

Cada organela gera várias cópias de uma pequena molécula circular de DNA, mas possui informação genética insuficiente para classificar tais proteínas organeleicas.

E como todas as células eucarióticas têm alguma forma de mitocôndria e apenas organismos fotossintéticos eucarióticos têm cloroplastos que reagem à luz solar, esta teoria propõe que a endosimiosimose ocorreu duas vezes de forma sequencial ou em série, como evidenciado pela pesquisa de Margulis, que é amplamente aceita pela comunidade científica mundial.

Tudo começaria com a relação simbiótica de uma bactéria aeróbica com um ser anaeróbico e eucariótico primitivo que permitia a função da respiração celular nas mitocôndrias, cerca de 2000 milhões de anos atrás.

Cerca de 1000-1200 anos depois, algo semelhante aconteceu, com cloroplastos, de bactérias fotossintéticas, que foram fagocitadas por alguns eucariotas, estabelecendo também uma relação simbiótica perecível entre elas. Foi precisamente a partir daí que surgiram as primeiras formas de plantas no planeta.

Quais são os passos da união simbiogênica?

Em várias encarnações, três para ser exato, este processo de união simbiogênica de bactérias, que deu origem às células que compõem todos os indivíduos pertencentes aos reinos de plantas, animais, fungos e protistas, é descrito em várias etapas.

Primeira incorporação

Quais são os passos da união simbiogênica - Primeira incorporação.Ocorreu quando uma bactéria que consome enxofre e água como fonte de energia, chamada arquebactéria fermentadora ou termoacidófila, teria se fundido com uma bactéria natatória chamada espiroqueta.

Desta união surgiu um novo organismo, acrescentando as características iniciais para dar origem a um novo organismo, o primeiro eukaryote, um ser unicelular eucariótico que é o ancestral único de todos os organismos multicelulares.

O nucleoplasma e o flagelo das células vegetais, animais e fúngicas surgiram da união destas duas bactérias. Uma nova morfologia complexa é então acrescentada, carregada de uma resistência impressionante ao chamado intercâmbio genético horizontal.

O DNA é confinado em um núcleo interno distanciado do resto da célula pela formação de uma membrana. Este ponto em particular não obteve um consenso geral entre a comunidade científica.

Várias hipóteses surgiram de que o núcleo seria o resultado da incorporação de outro simbionte, como nas mitocôndrias e nos cloroplastos.

Mais recentemente, foi proposto que a endosimbiose de uma célula com um vírus está envolvida na formação do núcleo, uma teoria que tem sido denominada de eucariogênese viral.

Segunda adição

Segunda incorporaçãoEla surgiu quando um organismo com um núcleo ainda anaeróbico vivia em um ambiente onde o oxigênio era muito escasso, pois era incapaz de metabolizá-lo, pois atuava como um veneno.

Então ocorreu uma nova adição que deu a este primitivo eukaryote a capacidade de sintetizar o oxigênio.

Assim, este novo endosombiont, uma bateria livre de oxigênio, seria o ancestral direto das mitocôndrias e peroxissomas atuais presentes nas células eucarióticas dos multicelulares, garantindo o sucesso do mecanismo em um ambiente rico em oxigênio como a Terra.

Tanto os animais quanto os fungos são considerados como o resultado deste passo evolutivo a nível celular. A este respeito, em forma textual Margullis, raciocinou sua teoria da seguinte forma:

“Esta segunda fusão, na qual o anaeróbio nadador adquiriu um respirador de oxigênio, levou a células com três componentes cada vez mais preparadas para suportar os níveis de dióxido de carbono livre que se acumularam no ar. Juntos, o delicado nadador, as Arqueobactérias tolerantes ao calor e ao ácido e o respirador de oxigênio formaram agora um único e prolífico indivíduo que produziu nuvens de descendência”.

Terceira adição

Terceira incorporaçãoEla deu início à ascensão do reino vegetal, porque as células respiratórias de oxigênio recém-adquiridas fagocitose bactérias fotossintéticas.

Alguns deles tornaram-se altamente resistentes, tornando-se parte ativa do organismo, o que por sua vez produziu um novo ser vivo capaz de sintetizar a energia dos raios solares.

Assim apareceram as plantas, os primeiros seres multicelulares. Margulis aponta que neste processo final da complexa série geradora de células, aconteceu que os seres respiradores de oxigênio não conseguiam digerir as bactérias fotossintéticas verdes brilhantes.

Estas bactérias sobreviveram após uma luta grandiosa, onde a fusão completa foi o resultado final. Depois de algum tempo, eles se tornaram cloroplastos. E também deram à luz as primeiras algas verdes natatórias, ancestrais das células vegetais de hoje.

Quais são os argumentos da teoria endosymbiotic?

Entre os argumentos desta teoria, que tenta explicar a origem da vida celular na Terra, estão os seguintes:

  1. O tamanho das mitocôndrias se assemelha ao de algumas bactérias.
  2. Tanto as mitocôndrias quanto os cloroplastos têm DNA circular de dupla cadeia covalentemente fechada, como nos procariotas, mas o núcleo eucariótico tem vários cromossomos lineares de dupla cadeia.
  3. Elas são rodeadas por uma membrana dupla, que coincide com a idéia do processo de fagocitose: a membrana interna é a membrana plasma original da bactéria e a membrana externa corresponde à porção que a teria colocado em uma vesícula.
  4. Os centros produtores de energia das mitocôndrias e cloroplastos estão localizados nas membranas, assim como estão nas bactérias.

Quais são os argumentos da teoria endosymbiotic?Além disso, os tiacóides encontrados nos cloroplastos se assemelham muito aos sistemas baseados em endomembranas presentes nas cianobactérias.

O processo de síntese de proteínas é autônomo tanto nas mitocôndrias quanto nos cloroplastos.

Há proteínas codificadas no núcleo que são transportadas para dentro da organela. Tanto as mitocôndrias quanto os cloroplastos têm genomas menores em comparação com as bactérias, o que poderia ser explicado pela alta dependência do hospedeiro eucariótico após a ocorrência da endosimose. Portanto, anfitrião e hospedeiro não podem viver separadamente, depois de milhões de anos.

Existem ribossomos chamados anos 70 nas mitocôndrias e cloroplastos, que são característicos das células procarióticas, mas em todas as outras células eucarióticas os ribossomos são do tipo dos anos 80.

Quando se faz uma análise do rRNA dos 16s da subunidade interna do ribossomo das mitocôndrias e cloroplastos, determina-se que eles têm diferenças muito pequenas com alguns seres procarióticos.

O que é endosimbiose secundária?

Uma possível endosimose secundária envolvendo plastídeos eucarióticos pode ocorrer de acordo com observações científicas desenvolvidas por Okamoto e Inouye em 2005.

Acontece que o protista heterotrófico Hatena assume o comportamento de um predador quando ingere algas verdes que perderão seu flagelo e citoesqueleto, fazendo com que o protista se torne um hospedeiro que adquire: nutrição fotossintética, fototaxis e perde seu próprio aparelho de alimentação.

O que é endosimbiose em série?

O que é endosimbiose em série?Em resumo, esta teoria explica que a origem das células eucarióticas de hoje são descendentes de células que se fundiram com bactérias através de sucessivas simbioses, permitindo-lhes adquirir novas funções que foram altamente benéficas para sua evolução.

Essa simbiose deu lugar à integração de um organismo em outro, e é por isso que todas as nossas células têm mitocôndrias capazes de nos dar energia através do processo de respiração celular.

Da mesma forma, apareceram células vegetais, possuindo cloroplastos, que são indispensáveis para a fotossíntese que dá vida.

Quem era Lyan Margullis?

Quem era Lyan MargullisLyan Margullis (1938-2011) foi uma brilhante bióloga americana, pioneira no campo da evolução biológica, que colocou todo o seu conhecimento para desvendar a origem das células eucarióticas.

Foi ela quem, nos anos 70, propôs o primeiro mecanismo que explica como uma das transições evolutivas mais importantes da história poderia ter ocorrido, quando ocorreu a associação de células menores dentro das células.

Isto é, o que é conhecido como a origem dos seres eucariotas ou multicelulares de seres mais simples e unicelulares como os procariotas, uma transição que explica a origem da vida na Terra.

sergio koifman

Sobre Sergio Koifman

Sergio Koifman é um renomado biólogo com mais de duas décadas de experiência dedicadas à pesquisa e ao entendimento dos ecossistemas naturais. Seu extenso histórico inclui estudos aprofundados sobre a biodiversidade, conservação e sustentabilidade ambiental. Ao longo de sua carreira, Sergio desempenhou um papel fundamental na preservação da vida selvagem e na promoção de práticas sustentáveis. Sua paixão e compromisso em relação à natureza o tornam uma autoridade respeitada na comunidade científica e um defensor incansável da proteção ambiental. Seu trabalho tem um impacto duradouro na preservação dos ecossistemas e na conscientização ambiental.