Oxigênio da atmosfera veio de micróbios que consumiam minerais do fundo dos oceanos

Cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (Massachusetts Institute of Technology ou MIT), nos EUA, afirmam que o oxigênio se acumulou na atmosfera da Terra graças às interações entre certos micróbios marinhos e minerais presentes no fundo dos oceanos ancestrais. Eles ajudaram a evitar que o gás da vida fosse consumido, desencadeando um processo de autoamplificação, em que cada vez mais oxigênio era disponibilizado e se acumulava na atmosfera.

Nos primeiros dois bilhões de anos do nosso planeta, quase não havia oxigênio no ar. Enquanto alguns micróbios estavam realizando fotossíntese, o gás ainda não havia se acumulado em nível suficientemente alto para impactar na evolução dos animais. Mas em algum lugar há cerca de 2,3 bilhões de anos, esse equilíbrio mudou, e o oxigênio começou a se acumular, eventualmente atingindo os níveis de sustentação da vida que temos hoje.

Em estudo publicado na revista científica Nature Communications na última segunda (14/3), os pesquisadores usaram cálculos matemáticos e hipóteses evolutivas para mostrar que micróbios tinham a capacidade de interagir com sedimentos marinhos e levar à oxigenação da Terra.

“Provavelmente a mudança biogeoquímica mais importante na história do planeta foi a oxigenação da atmosfera. Mostramos como as interações de micróbios, minerais e o ambiente geoquímico atuaram em conjunto para aumentar o oxigênio na atmosfera”, comenta o pesquisador Daniel Rothman, do Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias do MIT, um dos autores do estudo, citado pelo site da instituição americana de ensino.

Os pesquisadores elaboraram um modelo matemático que fez a seguinte previsão: se os micróbios possuíssem a capacidade de oxidar apenas parcialmente a matéria orgânica, o material oxidado se tornaria efetivamente “pegajoso” e se ligaria quimicamente a minerais, sedimentando de tal forma a evitar a oxidação adicional? Caso contrário, o oxigênio teria sido consumido.

Análise genética

De acordo com o site do MIT, para responder a essa questão, a equipe pesquisou na literatura científica e identificou um grupo de micróbios que, ainda hoje, oxida parcialmente a matéria orgânica no fundo dos oceanos. Esses animais pertencem ao grupo de bactérias chamado SAR202, e a oxidação parcial é realizada por meio de uma enzima, a Baeyer-Villiger monooxygenase.

A equipe realizou uma análise filogenética para ver até em que momento da história o micróbio e o gene da enzima poderiam ser rastreados. Ela descobriu que as bactérias realmente têm ancestrais que datam de antes da oxigenação da atmosfera.

Além disso, conforme o MIT, os cientistas comprovaram que a diversificação do gene, ou o número de espécies que adquiriram o gene, aumentou significativamente durante os períodos em que a atmosfera experimentou picos de oxigenação, incluindo durante os períodos paleoproterozoico e neoproterozoico.