Essenciais para a vida na Terra, as microalgas marinhas produzem uma parte importante do oxigénio que respiramos, captam o carbono e formam a base das cadeias alimentares oceânicas. Mas como é que estes organismos evoluíram? Uma equipa do Instituto de Biologia Integrativa e dos Sistemas da Universidade Laval destacou o ciclo de vida inédito de Pseudoscourfieldia marina, uma linhagem antiga de alga verde que ocupa um lugar central na história evolutiva.
Um conjunto de algas verdes visto por microscopia óptica
Imagens, NNehring
Durante décadas, os biólogos observaram duas formas de P. marina, há muito consideradas duas espécies distintas: uma forma esférica sem flagelos e uma forma flagelada, alongada e coberta por pequenas escamas. O estudo, publicado na revista Communications Biology, revela, no entanto, que se trata de uma única espécie com um ciclo de vida surpreendentemente complexo.
Para chegar a esta descoberta, os cientistas compararam o DNA destas duas formas. Embora as suas sequências de DNA sejam quase idênticas, elas não ativam os mesmos genes. Por outras palavras, a microalga pode mudar radicalmente de aparência e funcionamento sem alterar o seu DNA. Na forma flagelada, por exemplo, a equipa destacou o conjunto de genes necessários para a fabricação das finas escamas que cobrem a superfície celular.
Uma imagem de microscopia eletrónica de varrimento da forma esférica e flagelada de Pseudoscourfieldia marina — Cortesia
A equipa de investigação também mostrou que a forma esférica é diploide, ou seja, possui duas cópias de cada cromossoma, enquanto a forma flagelada é haploide, portanto tem apenas uma cópia. Esta alternância sugere que P. marina possui um ciclo de vida onde as fases haploide e diploide coexistem em formas distintas. "Geralmente encontramos este tipo de ciclo em plantas terrestres e algumas algas multicelulares, mas raramente num organismo tão simples como uma microalga unicelular", relata Claude Lemieux, professor da Faculdade de Ciências e Engenharia, que liderou o estudo.
Os cientistas também evidenciaram dois cromossomas ditos "fora do normal", muito diferentes do resto do genoma, que poderão desempenhar um papel na defesa contra os vírus. Estes últimos poderão, portanto, estar envolvidos na adaptação ecológica da espécie.
Segundo o professor Lemieux, este estudo abre caminho a novas pesquisas sobre a evolução das microalgas, pilares dos ecossistemas oceânicos, e sobre os mecanismos de adaptação ao meio marinho em relação com as pressões ambientais.