A Árvore da Vida é vertiginosa, o tempo: 3,8 bilhões de anos é o motor que explica tudo. O estudo mais citado, publicado na PLoS Biology, propõe o número de 8,7 milhões de espécies presentes na Terra, das quais 6,5 milhões são terrestres e 2,2 milhões aquáticas.
Imagine uma população que se divide em dois grupos geograficamente isolados. Após um milhão de anos, as mutações acumuladas os tornam suficientemente diferentes para não poderem mais se reproduzir juntos: duas espécies nascem onde havia apenas uma. Cada uma dessas duas espécies pode, por sua vez, se dividir, e assim por diante.
Ao analisar os registros fósseis, os pesquisadores estimam que a vida média de uma espécie animal é da ordem de 1 a 10 milhões de anos antes que ela se extinga ou se transforme. Para eucariotos complexos, o número mais citado é de 2 milhões de anos para que uma linhagem se divida em duas espécies distintas.
Se uma linhagem se divide em média uma vez a cada 2 milhões de anos, em 3,8 bilhões de anos isso representa 1.900 divisões sucessivas por linhagem. Em crescimento arbóreo, isso dá teoricamente cerca de \(10^{572}\), um número inimaginável que permanece infinitamente superior ao número de átomos no universo observável (estimado em cerca de \(10^{80}\)). Se uma linhagem se divide em média uma vez a cada 10 milhões de anos, isso dá cerca de \(10^{114}\), um número que permanece propriamente inimaginável.
Este número inimaginável é um limite teórico em um mundo sem extinção, sem saturação ecológica e onde todas as linhagens se bifurcariam de maneira regular e simultânea a cada 1 a 10 milhões de anos. Na realidade, restrições massivas esmagam esse potencial teórico de duplicação pura antes mesmo que ele possa se expressar.
As restrições formam na verdade um filtro em cascata: uma linhagem deve superá-las todas simultaneamente para resultar em uma espécie estável e duradoura, o que explica por que o número de espécies reais está muito longe do potencial teórico.
Os paleontólogos estimam que o número total de espécies fossilizáveis que existiram desde o aparecimento dos animais complexos, há cerca de 540 milhões de anos (início do Cambriano), situa-se entre 5 e 50 bilhões. Mas esse número diz respeito apenas aos organismos que deixaram vestígios nas rochas, menos de 1% da vida real. Ao corrigir esse viés e incluir todo o conjunto da vida desde as origens microbianas, o número total de espécies que já existiram na Terra poderia situar-se entre \(10^{12}\) e \(10^{15}\), ou seja, entre um trilhão e um quatrilhão de espécies extintas.
Os números são claros: em 3,8 bilhões de anos de evolução, a extinção é a regra, não a exceção: mais de 99,9% de todas as espécies que já existiram desapareceram. Na história da vida, a sobrevivência é a exceção.
Todas as espécies vivas hoje reunidas representam apenas um bilionésimo, talvez menos, da diversidade biológica total que a Terra produziu desde a origem da vida. A seleção natural é implacável: ela elimina sem piedade as linhagens não adaptadas, filtrando incansavelmente as variações da vida, deixando sobreviver apenas aquelas que atendem às exigências imediatas de seu ambiente.
Graças aos trabalhos de Carl Woese (1928-2012) e seus colaboradores no final dos anos 1970, sabemos que a vida se divide em três grandes domínios. Esta classificação revolucionária baseia-se na análise do RNA ribossômico, uma molécula presente em todos os seres vivos.
Os três domínios que formam os ramos principais da árvore:
N.B.: As arqueias são geneticamente mais próximas dos eucariotos do que das bactérias. Os eucariotos são na verdade um ramo derivado do domínio das arqueias. O ser humano compartilha um ancestro comum mais recente com uma arqueia termófila de fontes termais do que com uma bactéria intestinal.
| Domínio | Linhagem | Exemplo de organismo | Aparição estimada | Característica chave |
|---|---|---|---|---|
| Bactérias | Proteobactérias | Escherichia coli | ~ 3,5 bilhões de anos atrás | Grupo muito diversificado, inclui muitas bactérias patogênicas e simbióticas. |
| Bactérias | Cianobactérias | Spirulina | ~ 2,4 bilhões de anos atrás | Únicas bactérias capazes de fotossíntese oxigênica (produção de oxigênio). |
| Arqueias | Euryarchaeota | Methanobrevibacter | ~ 3,8 bilhões de anos atrás | Agrupa metanógenos (produtores de metano) e extremófilos. |
| Arqueias | Asgardarchaeota | Lokiarchaeum | ~ 2 bilhões de anos atrás | Arqueias descobertas recentemente, geneticamente as mais próximas dos Eucariotos. |
| Eucariotos | Animais (Metazoários) | Homo sapiens | ~ 800 milhões de anos atrás | Organismos multicelulares heterótrofos (alimentam-se de outros seres). |
| Eucariotos | Plantas (Viridiplantae) | Arabidopsis thaliana | ~ 1,5 bilhão de anos atrás | Organismos fotossintéticos com parede celular de celulose. |
| Eucariotos | Fungos (Fungi) | Saccharomyces cerevisiae | ~ 1 bilhão de anos atrás | Organismos osmótrofos (absorção) com parede de quitina, próximos dos animais. |
| Eucariotos | Protistas | Amoeba proteus | ~ 1,8 bilhão de anos atrás | Grupo parafilético (grupo diversificado) que agrupa todos os eucariotos não animais, não plantas e não fungos. |
N.B.: As datas indicadas são estimativas baseadas em relógios moleculares e fósseis. Os primeiros sinais de vida (procariotos) aparecem há cerca de 3,8 bilhões de anos. A idade da Terra é estimada em cerca de 4,54 bilhões de anos.
Você, eu, o guepardo, o cogumelo de Paris, a sequoia gigante e a bactéria compartilhamos um ancestro comum: todos descendemos do LUCA (Last Universal Common Ancestor), um organismo unicelular que viveu há cerca de 3,5 a 4 bilhões de anos. O LUCA não é necessariamente um indivíduo único. O LUCA corresponde mais a uma população de organismos primitivos provavelmente vivendo ao redor de fontes hidrotermais e trocando massivamente genes diretamente entre indivíduos, sem passar pela reprodução.
Na divulgação científica, o LUCA é frequentemente apresentado como UM organismo único, um pouco como o "Adão e Eva" da vida. Isso é prático para explicar, mas inexato. O LUCA provavelmente representa vários organismos relacionados, pois uma população permite mais diversidade genética do que um único indivíduo.
Mas o LUCA é ele mesmo o produto de uma seleção muito longa. Antes que o LUCA "vencesse", provavelmente houve bilhões de bilhões de tentativas de emergência da vida: proto-células, sistemas auto-replicantes, metabolismos primitivos que apareceram e desapareceram sem deixar descendentes. Isso é chamado de período de química pré-biótica darwiniana, que teria ocorrido em uma janela de cerca de 100 a 400 milhões de anos, entre o fim do Grande Bombardeio Tardio e o aparecimento do LUCA.
A Árvore da Vida nos revela uma história ao mesmo tempo grandiosa e frágil: a de uma vida que apareceu há bilhões de anos, moldada por uma sucessão infinita de eventos aleatórios, catástrofes e seleções.
Nossa existência é o fruto de uma contingência tão singular que não poderia ser reproduzida. Ela nos lembra que a vida, na forma que conhecemos, é preciosa, rara e única. Em vez de buscar desesperadamente gêmeos da humanidade nas estrelas, deveríamos nos maravilhar com nossa própria presença e garantir que esta exceção não se torne, por nossa culpa, uma nova extinção.
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