Última atualização: 15 de agosto de 2025

A Origem da Vida: Dos Primeiros Organismos à Diversidade Biológica Atual

Árvore filogenética da vida mostrando LUCA e os três domínios da vida

LUCA: O Último Ancestral Comum Universal

O último ancestral comum universal, ou LUCA, representa o organismo hipotético do qual descendem todos os seres vivos atuais na Terra. Pesquisas sugerem que LUCA viveu há cerca de 3,5 a 3,8 bilhões de anos, pouco depois da formação dos oceanos. Estudos genômicos comparativos identificaram cerca de 355 genes que provavelmente estavam presentes em LUCA.

Tabela da Diversificação em Três Domínios

A partir de LUCA, a vida se diversificou em três domínios principais: Bactérias, Arqueias e Eucariotos. Análises moleculares mostram que Arqueias e Eucariotos compartilham um ancestral comum mais recente do que com as Bactérias.

Tabela de Características Comparadas dos Três Domínios da Vida
Características	Bactérias	Arqueias	Eucariotos
Tipo celular Define a estrutura básica da célula	Procarioto	Procarioto	Eucarioto
Presença de núcleo O núcleo contém o DNA nos eucariotos	❌ Não	❌ Não	✅ Sim
Organelas membranosas Ex. mitocôndrias, retículo endoplasmático	❌ Não	❌ Não	✅ Sim
Membrana celular Tipo de lipídios que compõem a membrana	Lipídios éster Menos estáveis, típicos de bactérias	Lipídios éter Muito estáveis, adaptados a meios extremos	Lipídios éster Como nas bactérias, mas com colesterol
Parede celular Estrutura rígida que cerca a célula	Peptidoglicano Polímero específico das bactérias	Pseudo-peptidoglicano Estrutura similar mas quimicamente diferente	Celulose, quitina ou ausente Varia conforme o tipo de eucarioto
Ribossomos Locais de síntese de proteínas	70S Pequenos, típicos de procariotos	70S Semelhantes às bactérias, mas com diferenças sutis	80S Maiores, específicos dos eucariotos
Genes intrônicos Presença de íntrons nos genes	❌ Raro Genoma compacto	✅ Às vezes Semelhanças com eucariotos	✅ Frequente Íntrons presentes na maioria dos genes
Organização genética Forma do DNA na célula	DNA circular	DNA circular	DNA linear
Reprodução Modo de multiplicação celular	Assexuada Por fissão binária	Assexuada Geralmente por fissão	Sexuada ou assexuada Meiose, mitose ou divisão simples
Meios de vida Habitat natural	Em todos os lugares Solo, água, organismos vivos	Meios extremos Fontes termais, salinas, ácidas	Meios variados Terrestres, aquáticos, aéreos
Exemplos Organismos representativos	Escherichia coli, Streptococcus	Halobacterium, Methanopyrus	Humanos, plantas, fungos

A Evolução Complexa dos Eucariotos

O aparecimento das células eucariotas marca um dos principais pontos de virada na história da vida. Ao contrário das células procariotas (bactérias e arqueias), os eucariotos possuem um núcleo, organelas especializadas (como as mitocôndrias) e uma organização celular sofisticada. Essa complexidade permitiu o surgimento de plantas, animais, fungos e, portanto, de toda a vida multicelular.

Origens e Ancestrais

Os eucariotos provavelmente resultam de uma endossimbiose entre uma arqueia e uma bactéria, dando origem às mitocôndrias. Essa simbiose permitiu o desenvolvimento de células mais complexas e volumosas.

LECA (Último Ancestral Comum Eucarioto): Este último ancestral já possuía mitocôndrias, um núcleo e um citoesqueleto.
Arqueias Asgard: Descobertas recentemente, são consideradas as parentas mais próximas dos eucariotos. Possuem genes semelhantes aos dos eucariotos modernos.
Endossimbiose: Teoria segundo a qual uma célula ancestral absorveu uma bactéria, que depois se tornou uma mitocôndria. Esse processo foi crucial para a evolução dos eucariotos.

O Relógio Molecular e a Datação

Definição e Origem do Conceito

O relógio molecular é uma hipótese segundo a qual as mutações genéticas se acumulam a um ritmo relativamente constante no genoma ao longo do tempo. Esse conceito, proposto na década de 1960 por Zuckerkandl e Pauling, permite datar a divergência entre espécies comparando suas sequências de DNA ou proteínas.

N.B.: Quanto mais diferentes forem as sequências genéticas de duas espécies, mais antigo será seu ancestral comum, e vice-versa.

Princípio de Funcionamento

Mutação constante: As mudanças nas macromoléculas biológicas (DNA, proteínas) ocorrem a uma frequência média.
Comparação de sequências: Medimos o número de diferenças entre duas espécies.
Calibração paleontológica: Essas diferenças são associadas a datas conhecidas graças aos fósseis.

Aplicações

Datação da divergência entre espécies: Por exemplo, estimar quando humanos e chimpanzés divergiram.
Reconstrução da árvore da vida: Ajuda a compreender melhor as relações evolutivas.
Complemento aos fósseis: Útil quando o registro fóssil é incompleto.

Limites e Precauções

A taxa de mutação nem sempre é constante; pode variar conforme as espécies, os genes ou os ambientes.
A calibração depende da qualidade dos dados fósseis disponíveis.
Os relógios moleculares são mais confiáveis em longos períodos do que em tempos recentes.

Fonte: Nature Microbiology - The nature of the last universal common ancestor e Science - Asgard archaea illuminate the origin of eukaryotic cellular complexity.