How Did Plants Develop Photosynthesis?

Jul 26, 2021
admin

Quando a última missão Apollo estava a caminho da Lua há quatro décadas atrás, um dos astronautas tirou uma foto que está entre as mais famosas da história da NASA. É conhecida como a fotografia “mármore azul” porque mostra a Terra, a cerca de 28.000 milhas de distância, como uma esfera brilhante, rodopiante e principalmente azul. A cor dominante não foi surpresa – é a cor dos oceanos, que cobrem quase três quartos do planeta.

Mas a Terra não é única em ter água. Ela está em todo o universo; até mesmo aquele vizinho Marte, agora empoeirado, já foi inundado.

O que distingue a Terra não é o azul, mas o verde, um verde que é mais apreciado não do espaço, mas de perto – num relvado suburbano fresco, em almofadas de lírios numa lagoa de rãs, numa bancada de abetos na encosta de uma montanha. É o verde da clorofila, e da fotossíntese.

Fotossíntese é a tomada da natureza pela energia solar, a sua forma de fazer uso de toda aquela energia luminosa que vem do Sol. As células solares modernas fazem isto com semicondutores, e a colheita consiste em electrões, que fluem depois de excitados por fótons de luz. Na natureza os elétrons são excitados na clorofila do pigmento, mas isso é apenas um primeiro passo. A energia é finalmente armazenada nas ligações químicas dos açúcares que, juntamente com o oxigénio, são os produtos da fotossíntese.

Estes produtos transformaram a Terra, o oxigénio adoçando a atmosfera e os açúcares que fornecem os alimentos. Juntos, eles permitiram uma longa e lenta floração de vida que acabou por incluir muitos organismos – humanos entre eles – que não podem fotossintetizar.

As plantas têm usado a luz desta forma primordial para um grande pedaço da existência da Terra. Mas como elas ganharam a capacidade de fotossintetizar?

A resposta curta é que elas a roubaram, há cerca de um bilhão e meio de anos atrás, quando organismos unicelulares chamados de protistas engoliram bactérias fotossintetizadoras. Com o tempo, através da transferência de genes auxiliados por um parasita, as bactérias absorvidas tornaram-se parte funcional do protista, permitindo-lhe transformar a luz solar em alimento. “Os três fizeram acontecer”, diz o biólogo evolucionista da Universidade Rutgers Debashish Bhattacharya. “A árvore da vida envolve muita invenção e roubo.” Uma versão desta pequena máquina movida pela luz solar e contendo clorofila existe até hoje em células vegetais. Chama-se cloroplasto.

Os cientistas ainda estão aprendendo sobre o complexo processo, chamado endosimbiose, pelo qual uma célula, como um protista, por alguma razão absorve outros seres vivos para criar algo bastante novo em biologia.

Análises genéticas de algas conduzidas por Bhattacharya sugerem que o evento endosimbiótico fundamental que dotou as plantas com o motor da fotossíntese aconteceu apenas uma vez na história inicial do nosso planeta, num ancestral comum – um único protista microscópico que fez do verde a cor mais importante da Terra.

Esta última descoberta satisfaz um princípio básico da ciência: A explicação mais simples é geralmente a melhor. A ideia de que a endosimbiose teria ocorrido uma vez – antes que os protistas divergissem e evoluíssem para espécies diferentes – é muito mais sensata que a alternativa: que a endosimbiose voltou a ocorrer com cada nova espécie emergente.

Aquisição da maquinaria da fotossíntese deu àqueles organismos primitivos uma enorme vantagem evolutiva, uma que eles prontamente exploraram. Ao longo dos milhões de anos que se seguiram, esta capacidade de fazer uso da energia do Sol ajudou a dar origem à grande diversidade de seres vivos no planeta. Então, como agora, a luz igualou a vida.

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