Centauros, quimeras e eucariontes

A imaginação humana faz as coisas mais absurdamente improváveis parecerem quase necessárias – como se elas fossem uma peça do quebra-cabeça do mundo que, por algum motivo, acabou não vindo da fábrica. OK, talvez eu esteja exagerando, mas é assim que eu sempre me senti em relação aos centauros. Não tem nada mais disparatado do que um torso de gente colado onde deveria estar a cabeça de um cavalo, mas ver a imagem sempre me fez desejar profundamente que algo daquele tipo existisse. (De preferência sem clavas nem mania de raptar moças bonitas, como os bichos faziam na mitologia grega.) Talvez a biologia evolutiva tenha atendido as minhas preces. O fato, por mais maluco que isso pareça, é que eu, você e todas as formas de vida complexas deste planeta somos o resultado de uma fusão de opostos tão improvável quanto a que produziu os centauros.

Não se trata de mera esquisitice biológica. Nossa natureza de centauro atende por outro simpático nome grego – somos eucariontes. E o fato de que essa fusão aparentemente impossível tenha ocorrido em algum momento do passado determinou os rumos mais básicos da vida no planeta, da nossa necessidade de respirar oxigênio ao papel de alicerce dos ecossistemas que as plantas têm hoje. Aliás, trata-se de uma mistura que ocorreu múltiplas vezes no mesmo organismo, de forma que algumas criaturas deixaram de ser centauros (homem + cavalo) e se parecem mais com a lendária Quimera (outro monstro grego que juntava pedaços de cabra, leão e serpente). E tudo começou com uma indigestão monumental.

Comida rebelde
Durante bilhões de anos, a vida na Terra foi sinônimo de bactérias. (Daria muito bem para argumentar que continua sendo: existem mais células de bactéria do que células de gente num corpo humano, só para citar um exemplo. Mas deixemos isso para lá por hoje.) Até cerca de 2 bilhões de anos atrás, esses microrganismos relativamente simples, com genoma em versão “básica” e DNA “solto” no interior da célula, dominavam a biosfera. Não é nada esperto subestimá-los. Todos os jeitos possíveis de obter energia para a vida foram originalmente inventados por bactérias. (E alguns continuam sendo especialidade exclusiva delas, como usar o sulfeto de hidrogênio como fonte de energia – nada menos que o equivalente a, digamos, respirar pum. É um trabalho fedido, mas alguém tem de fazê-lo.)

Pela simplicidade relativa de sua organização celular, as bactérias são chamadas de procariontes. Imagine que duas criaturas desse tipo primitivo flutuavam no oceano primordial 2 bilhões de anos atrás. Alguns procariontes, como as nossas plantas, são pacíficos mestres da fotossíntese, usando a luz do Sol e o gás carbônico para produzir seu próprio alimento. Outros, no entanto, são predadores, devorando moléculas orgânicas e inorgânicas que encontram pelo caminho.

Tudo indica que o ancestral dos futuros eucariontes era um predador especialmente avantajado nessa época. Provavelmente se alimentava de bactérias pequenas, englobando-as com sua membrana celular e lentamente digerindo seu conteúdo. Essa banquete primitivo deve ter acontecido incontáveis vezes, mas em dado momento ele parece ter dado errado. A bactéria englobada pelo predador não conseguiu ser digerida – na verdade, conseguiu sobreviver e até se multiplicar no interior da célula de seu algoz.

Parece insano, de fato – é como se você engolisse um morango inteiro e, em vez de ele ser “quebrado” em carboidratos, proteínas e outras moléculas mais básicas, ele começasse a produzir mais morangos na sua barriga. No entanto, se você pegar qualquer célula do seu corpo, vai observar um detalhe estranho. Ela está povoada por pequenos corpúsculos chamados de mitocôndrias, que possibilitam que seu organismo use o oxigênio do ar para produzir energia. As mitocôndrias possuem seu próprio DNA, que praticamente não tem semelhanças com o DNA “principal” da célula. Também se multiplicam sozinhas. Adivinhe o que aconteceu quando esse DNA mitocondrial foi comparado com o de outros seres vivos? A maior semelhança foi justamente com um grupo específico de bactérias, cujo metabolismo lembra muito o de uma mitocôndria.

Acredita-se que o ancestral remoto das mitocôndrias conseguiu escapar da digestão no interior da célula de seu predador por alguma falha bioquímica. No entanto, uma vez lá dentro, a bactéria engolida podia usar a química interna de seu predador para sobreviver, ao mesmo tempo em que gerava energia por meio de suas habilidades de manipulação do oxigênio – uma energia que teria sido altamente benéfica para o organismo hospedeiro. Quando o predador se reproduziu dividindo sua célula em duas células-filhas, cópias da bactéria original foram passadas adiante. E assim continua a acontecer, na verdade – herdamos nossas mitocôndrias do óvulo de nossa mãe, muito maior do que o espermatozóide paterno.

Tudo indica que um mecanismo parecido é responsável pela capacidade de fazer fotossíntese das plantas. Elas possuem cloroplastos – estruturas que também têm DNA próprio e capacidade independente de replicação. E, como não podia deixar de ser, o DNA dos cloroplastos é muito parecido com a das cianobactérias – micróbios de vida livre que também fazem fotossíntese. Nesse caso, houve uma fusão secundária, pelo que sabemos: um microrganismo que já tinha mitocôndrias englobou uma cianobactéria e ganhou, ao longo do tempo, os cloroplastos.

O mais bizarro dessas uniões é que elas parecem ter algo em comum com o parasitismo, ou com a domesticação de animais. Parasitas normalmente tendem a simplificar seu organismo, reduzindo-o ao mínimo necessário, já que quem “cuida” deles é o hospedeiro. Animais domésticos também têm cérebros e órgãos dos sentidos menores que os de seus parentes selvagens, porque sofrem menos pressão da seleção natural do que eles. Da mesma forma, mitocôndrias e cloroplastos perderam a maior parte de seu genoma original para o hospedeiro, que agora assumiu uma série de funções essenciais – quase como um país ocupado que cede o controle de serviços essenciais ao exército de ocupação.

De novo e de novo e de novo
Os críticos da teoria da evolução muitas vezes reclamam que nada do que ela diz pode ser verificado experimentalmente, porque tudo aconteceu no passado remoto. No caso dessas simbioses bizarras, no entanto, isso não poderia estar mais longe da verdade. É o caso da ameba Paulinella chromatophora. Ela parece ter “acabado” de engolir uma cianobactéria – seu cloroplasto ainda tem funções que são mais típicas de bactérias de vida livre, e a prima evolutiva mais próxima da ameba não tem cloroplastos, embora seja quase igual a ela em outros aspectos. Estamos vendo a evolução em tempo real, em outras palavras.

A teoria evolutiva costuma ser retratada como um combate sanguinolento de vida e morte, que nunca acaba. O curioso, porém, é que a complexidade das células de animais e plantas jamais teria surgido sem uma trégua – forçada, é verdade – nesse combate. Só estamos aqui e viramos equivalentes improváveis de centauros porque predador e presa tiveram de cooperar.