( espirulina)As cianobactérias, anteriormente conhecidas como algas azuis, são microrganismos procariontes (sem membrana nuclear) que vivem na Terra há pelo menos 3800 milhões de anos*, pensando-se que tenham sido os ancestrais de todas as formas de vida na Terra. Os eucariontes (com membrana nuclear) terão surgido entre 2000 a 1400 milhões de anos atrás e os organismos multicelulares terão feito a primeira aparição há cerca de 700 milhões de anos. Actualmente é aceite que alguns organelos - por exemplo, os cloroplastos e mitocôndrias - das células eucarióticas tiveram origem em procariontes que se adaptaram à vida intracelular por endossimbiose.
Os estromatólitos de Bitter Springs, na Austrália central, exibem fósseis muito bem conservados que mostraram pela primeira vez que há mais de 850 milhões de anos existiam cianobactérias morfologicamente modernas que partilhavam o habitat com outros seres capazes de fotossíntese, as algas verdes, eucariontes igualmente descobertos na mesma formação.A evolução da vida na Terra como a conhecemos foi muito provavelmente possível devido à acção destas bactérias que libertaram o oxigénio que alterou a composição da atmosfera primitiva e possibilitou a formação da camada de ozono (O3) que protegeu da radiação ultravioleta organismos mais sensíveis.Algumas cianobactérias, designadas extremófilas, conseguem viver em condições extremas como sejam fontes termais, com temperaturas de aproximadamente 74ºC, águas geladas ou meios de salinidade muito elevada.
Os estromatólitos de Bitter Springs, na Austrália central, exibem fósseis muito bem conservados que mostraram pela primeira vez que há mais de 850 milhões de anos existiam cianobactérias morfologicamente modernas que partilhavam o habitat com outros seres capazes de fotossíntese, as algas verdes, eucariontes igualmente descobertos na mesma formação.A evolução da vida na Terra como a conhecemos foi muito provavelmente possível devido à acção destas bactérias que libertaram o oxigénio que alterou a composição da atmosfera primitiva e possibilitou a formação da camada de ozono (O3) que protegeu da radiação ultravioleta organismos mais sensíveis.Algumas cianobactérias, designadas extremófilas, conseguem viver em condições extremas como sejam fontes termais, com temperaturas de aproximadamente 74ºC, águas geladas ou meios de salinidade muito elevada.
Nas últimas décadas, os avanços da oceanografia permitiram a descoberta de inesperadas comunidades a profundezas superiores a 3000 metros, onde a luz do sol não penetra e a fotossíntese não é possível. Estes biossistemas são possíveis devido à existência de arqueobactérias associadas a fontes quentes vulcânicas que são capazes de quimiossíntese. Pensa-se que as primeiras biossínteses, efectuadas por um replicador primevo, tenham acontecido neste tipo de ambientes, muito comuns na Terra primitiva. É também possível, como o demonstram muitas experiências laboratoriais, que metais ou minerais, como a pirite ou a magnetite, tenham sido os catalisadores químicos das sínteses biológicas antes da evolução de enzimas.A química das cianobactérias, as nossas «fábricas» de oxigénio já que são responsáveis por cerca de 70% da fotossíntese realizada no planeta, tem sido investigada e explorada (nomeadamente para a produção de um combustível limpo do futuro, o hidrogénio) em inúmeros laboratórios, um pouco por todo o mundo.
Um aspecto desta química que tem despertado muito interesse tem a ver com o mais simples relógio molecular descoberto até hoje, constituído por apenas três proteínas, KaiA, KaiB, e KaiC. Estas três proteínas permitem às cianobactérias acertarem com uma precisão impressionante o seu ritmo circadiano. Os ciclos circadianos são os osciladores bioquímicos com período de 24 horas que tornam as viagens intercontinentais complicadas para as muitas pessoas que demoram semanas a ajustar os seus ritmos de sono ao novo fuso horário.Na Science da semana passada, cientistas de Harvard e do Howard Hughes Medical Institute descreveram em detalhe como este trio de proteinas colocado num tubo de ensaio com o combustível biológico ATP mantém um ritmo circadiano preciso por períodos longos de tempo.
Mesmo na ausência de estímulos externos, isto é, sem luz, este relógio molecular exibe uma grande precisão ao longo de várias semanas.As proteínas Kai não foram encontradas nos humanos mas a elucidação deste mecanismo pode lançar luz sobre os relógios biológicos de outras espécies. Antes de as cianobactérias nos terem surpreendido com esta reacção oscilante, de período bem determinado e independente da existência de ADN e outros componentes celulares, pensava-se que era necessário todo um organismo para manter o ritmo circadiano. Estes microorganismos mostraram-nos que é possível um relógio molecular mais preciso que o do meu computador apenas com três (macro)moléculas!*Mojzsis, S.J., Arrhenius, G., McKeegan, K.D., Harrison, T.M., Nutman, A.P. Friend, C.R.L. (1996) Evidence for life on Earth before 3,800 million years ago, Nature 384, (6604): 55-59.
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