Antes das plantas ou dos animais, os fungos conquistaram a superfície da Terra

Eduward Ocaña, Ramon e Cajal à Universidade Aberta da Catalunha (UOC).

“Como grupo, os fungos são muito mais antigos do que se imaginava. É altamente provável que já existissem há mais de mil milhões de anos, o que os torna um dos mais antigos grandes grupos de eucariotas”, disse Ocaña. Isto significa que os fungos (um reino que inclui cogumelos, bolores e organismos unicelulares como as leveduras) são anteriores tanto aos animais (que se pensa terem surgido há cerca de 600 milhões de anos) como às plantas terrestres multicelulares (há cerca de 500 milhões de anos).

Uma linha do tempo revisada para as origens da vida

Ao contrário das plantas e dos animais, os fungos raramente deixam fósseis devido à sua estrutura macia e semelhante a um fio. Com tão poucos vestígios preservados, os cientistas têm lutado durante muito tempo para juntar as peças da sua história evolutiva. Para superar este desafio, os investigadores utilizaram uma combinação de três fontes complementares: o número limitado de fósseis de fungos conhecidos, as sequências genómicas de mais de uma centena de espécies e dados sobre transferências horizontais de genes – um processo invulgar mas revelador que se revelou essencial para a análise.

A transferência horizontal de genes ocorre quando um gene se move de uma espécie para outra. “Quando um gene salta de um organismo para outro, isso nos diz que os dois existiram ao mesmo tempo. Isso nos permite estabelecer cronogramas relativos, porque qualquer parente da linhagem doadora deve necessariamente ser mais velho que qualquer descendente da linhagem que recebeu o gene”, explicou Ocaña. Ao combinar as evidências destas trocas genéticas com outras ferramentas de datação molecular e modelos computacionais de alta velocidade, a equipe gerou uma linha do tempo evolutiva muito mais precisa e detalhada para mais de 100 espécies de fungos.

Fungos: os primeiros pioneiros da vida terrestre

As descobertas vão além da identificação de datas antigas. Eles remodelam a nossa compreensão dos primeiros ecossistemas terrestres da Terra, que estão mal representados no registo fóssil. De acordo com Ocaña, “nossas descobertas mostram que os fungos já estavam presentes em ambientes terrestres há pelo menos 800 milhões de anos e tinham interações ecológicas com os ancestrais das plantas terrestres multicelulares, embora atualmente não tenhamos certeza sobre o grau de complexidade dessas interações. Esses ancestrais provavelmente compartilhavam semelhanças com os grupos de algas verdes que são evolutivamente mais próximos das plantas terrestres multicelulares, alguns dos quais têm algum grau de adaptabilidade 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, chamadas micorrizas, podem remontar a algumas das primeiras formas de vida na terra. Muito antes do aparecimento de plantas complexas, os fungos podem ter ajudado as algas e as plantas primitivas a adaptarem-se às condições terrestres, ao mesmo tempo que ganhavam novas fontes de energia em troca. “Se aceitarmos que os fungos foram fundamentais para ajudar as plantas a colonizar a Terra, 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 UOC eHealth Center e ao UOC-TECH Center.

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. As novas evidências sugerem que os fungos já estavam activos há centenas de milhões de anos, interagindo com formas de vida primitivas e transformando a paisagem. Ao decompor minerais, libertar nutrientes e ajudar a criar os primeiros solos, estes fungos antigos desempenharam um papel fundamental para tornar a Terra um lugar mais hospitaleiro para a vida futura.

Esta descoberta, que contou com a estreita colaboração entre especialistas em evolução, paleontologia e biologia molecular, também destaca a importância da inovação interdisciplinar. “A ideia surgiu de uma ferramenta inovadora desenvolvida pelo grupo húngaro do Dr. Gergely J. Szöllősi, do qual fiz parte quando fazia minha pesquisa de pós-doutorado. Essas descobertas não teriam sido possíveis sem esta colaboração ou as contribuições feitas por pesquisadores da Hungria, Inglaterra, Japão e Catalunha, “disse Ocaña.

Abrindo novos caminhos para a pesquisa

A equipa espera agora aplicar a sua abordagem a outros ramos da vida complexa para refinar a nossa compreensão da evolução como um todo. “Os fungos foram um grande tema de estudo, porque a escassez de registos fósseis significou que a nossa abordagem proporcionou um valor acrescentado significativo. O próximo desafio é estender estas técnicas a todos os eucariotas para desenvolver um relógio molecular muito mais preciso para toda a vida complexa”, disse Ocaña.

A pesquisa de Ocaña como bolsista de pós-doutorado Junior Leader, apoiada pela Fundação “la Caixa”, faz parte das iniciativas mais amplas da UOC em sustentabilidade digital, bem-estar planetário e inovação em saúde, contribuindo para os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU (ODS 15: Vida na Terra).