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A física da água fria pode ter dado início à vida complexa

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A física da água fria pode ter dado início à vida complexa

Após 30 dias, as algas no meio ainda eram unicelulares. Conforme os cientistas colocavam algas de anéis cada vez mais grossos sob o microscópio, no entanto, eles encontraram aglomerados maiores de células. Os maiores eram maços de centenas. Mas o que mais interessou Simpson foram os aglomerados móveis de quatro a 16 células, dispostos de forma que seus flagelos estivessem todos do lado de fora. Esses aglomerados se moviam coordenando o movimento de seus flagelos, os que estavam na parte de trás do aglomerado paravam, os da frente se contorciam.

Comparar a velocidade desses aglomerados com as células individuais no meio revelou algo interessante. “Todos eles nadam na mesma velocidade”, disse Simpson. Ao trabalharem juntos como um coletivo, as algas puderam preservar sua mobilidade. “Fiquei realmente satisfeito”, disse ele. “Com a estrutura matemática grosseira, havia algumas previsões que eu poderia fazer. Realmente ver isso empiricamente significa que há algo nessa ideia.”

Curiosamente, quando os cientistas pegaram esses pequenos aglomerados do gel de alta viscosidade e os colocaram de volta em baixa viscosidade, as células se uniram. Elas permaneceram assim, de fato, pelo tempo que os cientistas continuaram a observá-las, cerca de mais 100 gerações. Claramente, quaisquer mudanças que elas sofreram para sobreviver em alta viscosidade foram difíceis de reverter, disse Simpson — talvez um movimento em direção à evolução em vez de uma mudança de curto prazo.

ILUSTRAÇÃO
Legenda: Em gel tão viscoso quanto oceanos antigos, células de algas começaram a trabalhar juntas. Elas se aglomeraram e coordenaram os movimentos de seus flagelos semelhantes a caudas para nadar mais rapidamente. Quando colocadas de volta na viscosidade normal, elas permaneceram juntas.
Crédito: Andrea Halling

As algas modernas não são animais primitivos. Mas o fato de que essas pressões físicas forçaram uma criatura unicelular a um modo de vida alternativo que era difícil de reverter parece bastante poderoso, disse Simpson. Ele suspeita que se os cientistas explorarem a ideia de que quando os organismos são muito pequenos, a viscosidade domina sua existência, poderíamos aprender algo sobre as condições que podem ter levado à explosão de grandes formas de vida.

A Perspectiva de uma Célula

Como criaturas grandes, não pensamos muito sobre a espessura dos fluidos ao nosso redor. Não faz parte da nossa experiência diária, e somos tão grandes que a viscosidade não nos afeta muito. A capacidade de se mover facilmente — relativamente falando — é algo que tomamos como garantido. Desde o momento em que Simpson percebeu pela primeira vez que tais limites de movimento poderiam ser um obstáculo monumental para a vida microscópica, ele não conseguiu parar de pensar nisso. A viscosidade pode ter importado bastante nas origens da vida complexa, seja lá quando isso tenha acontecido.

“[This perspective] nos permite pensar sobre a história do tempo profundo dessa transição”, disse Simpson, “e o que estava acontecendo na história da Terra quando todos os grupos multicelulares obrigatoriamente complicados evoluíram, o que é relativamente próximo um do outro, acreditamos.”

Outros pesquisadores acham as ideias de Simpson bastante novas. Antes de Simpson, ninguém parece ter pensado muito sobre a experiência física dos organismos de estarem no oceano durante a Terra Bola de Neve, disse Nick Butterfield da Universidade de Cambridge, que estuda a evolução da vida inicial. Ele alegremente observou, no entanto, que “a ideia de Carl é marginal”. Isso porque a vasta maioria das teorias sobre a influência da Terra Bola de Neve na evolução de animais multicelulares, plantas e algas se concentra em como os níveis de oxigênio, inferidos a partir dos níveis de isótopos em rochas, poderiam ter inclinado a balança de uma forma ou de outra, disse ele.

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