Eduard Ocana, Ramón e Cajal à Universidade Aberta da Catalunha (UOC).

“Como grupo, os fungos são muito mais antigos do que se imaginava. Eles podem ter existido há mil milhões de anos, o que os torna um dos grandes grupos mais antigos de eucariotas”, disse Okana. Isto significa que os fungos (incluindo organismos unicelulares como fungos, bolores e leveduras) são anteriores tanto aos animais (que se pensa terem surgido há cerca de 600 milhões de anos) como às plantas terrestres multicelulares (há cerca de 500 milhões de anos).

Uma linha do tempo revisada para a origem da vida

Ao contrário das plantas e dos animais, os fungos raramente deixam fósseis devido à sua estrutura macia e semelhante a um fio. Com apenas alguns restos preservados, os cientistas lutam há muito tempo para juntar as peças da sua história evolutiva. Para superar este desafio, os investigadores utilizaram uma combinação de três fontes complementares: um número limitado de fósseis de fungos, as sequências genómicas de mais de uma centena de espécies e dados sobre transferências horizontais de genes – um processo invulgar mas revelador que se tornou essencial para a análise.

A transferência horizontal de genes ocorre quando um gene se move de uma espécie para outra. “Quando um gene salta de um organismo para outro, isso nos diz que os dois existiram ao mesmo tempo. Isso ajuda a estabelecer um prazo relativo, porque qualquer parente da linhagem doadora deve necessariamente ser mais velho que qualquer descendente da linhagem que recebeu o gene”, explicou Okana. Ao combinar as evidências destas trocas genéticas com outras ferramentas de datação molecular e modelos computacionais de alta velocidade, a equipe criou uma linha do tempo evolutiva altamente precisa e detalhada para mais de 100 espécies de fungos.

Fungos: primeiros progenitores da vida na terra

As descobertas vão além de apontar datas antigas. Eles transformam a nossa compreensão dos primeiros ecossistemas terrestres da Terra, que estão mal representados no registo fóssil. De acordo com Ogana, “Nossas descobertas mostram que os fungos já estavam presentes em ambientes terrestres há pelo menos 800 milhões de anos e tinham interações ecológicas com os ancestrais das plantas terrestres multicelulares, embora atualmente não tenhamos certeza sobre o nível de complexidade dessas interações em ambientes não aquáticos”.

Os fungos modernos formam parcerias simbióticas com a maioria das plantas, fornecendo nutrientes em troca de carboidratos. Essas relações antigas, chamadas micorrizas, podem ser anteriores a algumas das primeiras formas de vida na terra. Muito antes do aparecimento de plantas complexas, fungos, algas e plantas primitivas podem ter ajudado a ajustar as condições da paisagem enquanto obtinham novas fontes de energia. “Se aceitarmos que os fungos ajudam as plantas a colonizar a Terra, a nossa teoria é que esta parceria pode ter começado muito antes do que se pensava anteriormente em ambientes como crostas biológicas do solo ou tapetes microbianos que ainda temos hoje”, disse Okana, que é afiliado ao UOC eHealth Center e ao UOC-TECH Center.

Reimaginando uma Terra outrora “vazia”

A visão tradicional da Terra primitiva retrata um planeta árido até o aparecimento das plantas, cerca de 500 milhões de anos atrás. Este estudo desafia essa ideia. Novas evidências sugerem que os fungos já estão ativos há centenas de milhões de anos, interagindo com formas de vida primitivas e mudando a paisagem. Ao decompor minerais e libertar nutrientes para ajudar a formar os primeiros solos, estes antigos fungos desempenharam um papel fundamental para tornar a Terra um lugar mais hospitaleiro para a vida futura.

A descoberta, que depende da estreita colaboração entre especialistas em evolução, paleontologia e biologia molecular, também destaca a importância das descobertas interdisciplinares. “A ideia originou-se de uma ferramenta inovadora desenvolvida pelo grupo húngaro do Dr. Gergely J. Szöllősi, do qual fiz parte quando fazia a minha investigação de mestrado. Estas descobertas não teriam sido possíveis sem esta colaboração ou a contribuição de investigadores da Hungria, Inglaterra, Japão e Catalunha”, disse Okana.

Abre novos caminhos para pesquisas

A equipa espera agora aplicar a sua abordagem a outros ramos da vida complexa para refinar a nossa compreensão da evolução como um todo. “Os fungos foram um excelente material de estudo porque a nossa abordagem proporcionou um valor acrescentado significativo devido à escassez de registos fósseis. O próximo desafio é estender estas técnicas a todos os eucariotas e criar um relógio molecular ultrafino para toda a vida complexa”, disse Ocana.

A investigação de Ocana como bolsista de pós-doutorado Junior Leader apoiada pela Fundação “la Caixa” faz parte das iniciativas mais amplas da UOC em sustentabilidade digital, bem-estar planetário e inovação em saúde, contribuindo para os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU (ODS 15: Terra sobre Terra).