Esta descoberta baseia-se em uma análise genômica e geoquímica inovadora. Ela sugere que algumas bactérias já utilizavam oxigênio há mais de 3 bilhões de anos, muito antes da Grande Oxidação que transformou a atmosfera terrestre.
O oxigênio, uma vantagem metabólica inesperada
Até agora, os cientistas acreditavam que a respiração aeróbica (que usa oxigênio como combustível) era inexistente antes da Grande Oxidação, ocorrida há 2,4 bilhões de anos. O estudo demonstra que bactérias ancestrais utilizavam esse gás quase um bilhão de anos antes.
Esses microrganismos pioneiros provavelmente se beneficiavam de nichos oxigenados locais, como zonas costeiras ou fontes hidrotermais. Sua capacidade de metabolizar o oxigênio teria favorecido sua sobrevivência e diversificação.
Essa adaptação precoce questiona a cronologia clássica da evolução microbiana. Ela indica que o oxigênio, embora raro, já desempenhava um papel crucial em alguns ecossistemas muito antes de sua acumulação atmosférica.
Uma metodologia multidisciplinar reveladora
A equipe combinou genômica, aprendizado de máquina e dados geológicos para traçar a história evolutiva das bactérias. A análise de 1.007 genomas modernos permitiu identificar as transições para um metabolismo aeróbico.
Os resultados, publicados na Science, destacam pelo menos três linhagens bacterianas que desenvolveram essa capacidade antes da Grande Oxidação. Entre elas, o ancestral das cianobactérias, cuja fotossíntese posteriormente liberou massivamente o oxigênio atmosférico.
Essa abordagem abre perspectivas para estudar outras características evolutivas.
Para saber mais: O que foi a Grande Oxidação?
Essa revolução geoquímica, ocorrida há cerca de 2,4 bilhões de anos, corresponde à primeira acumulação duradoura de oxigênio na atmosfera terrestre. Antes desse evento, nosso planeta era dominado por ambientes redutores, onde o ferro dos oceanos e os gases vulcânicos absorviam qualquer traço desse gás.
O principal gatilho foi a atividade fotossintética das cianobactérias. Esses microrganismos produziam oxigênio como subproduto metabólico, que primeiro se dissolveu nos oceanos antes de saturar os reservatórios geoquímicos e escapar para o ar. As faixas vermelhas das formações ferríferas testemunham essa oxidação progressiva.
As consequências foram dramáticas para a biosfera primitiva. Muitas espécies anaeróbias, incapazes de tolerar esse gás tóxico para elas, desapareceram, enquanto os organismos capazes de utilizá-lo experimentaram uma explosão evolutiva. Esse marco preparou o surgimento, bilhões de anos depois, das formas de vida complexas que conhecemos hoje.