Teoria da microfloresta: ecossistemas surgiram de microalgas terrestres

Foto: Reprodução / Instituto Serrapilheira

A teoria da microfloresta quer explicar como os ecossistemas terrestres surgiram. Ela é fruto das pesquisas do professor Luiz Eduardo Del Bem, do Departamento de Botânica do Instituto de Ciências Biológicas (ICB) da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG).

Descrita no artigo Xyloglucan evolution and the terrestrialization of green plants, publicado na revista New Phytologist, a tese será tema de apresentação do professor nesta quinta-feira, 12 de setembro, a partir das 14h, no âmbito da programação do 11º Workshop do Programa de Pós-graduação em Biologia Vegetal da UFMG.

O evento, gratuito e aberto ao público, será no Auditório Cerrado 3 do ICB.

Clique aqui para saber mais.

Del Bem sustenta que as primeiras plantas terrestres eram derivadas de algas terrestres simples.

“Uma alga complexa e altamente especializada em viver dentro da água teria muitas dificuldades para sobreviver fora dela”, argumenta o cientista.

Confira nos trechos abaixo a conversa que tivemos com o professor e o que ele nos contou sobre os desafios da pesquisa, os caminhos a serem percorridos e as contribuições à ciência:

Importância da chamada do Serrapilheira

Uma das coisas que me atraíram é o fato de ser voltado para o financiamento da ciência básica. As perguntas fundamentais da ciência básica vão muito além do que a gente já conhece. Este foi o principal atrativo, além da flexibilidade de uso das verbas”.

Segundo o professor, um dos grandes problemas do financiamento público para este tipo de pesquisa é que, quando se trabalha com ciência de fronteira, não dá para saber o que realmente vai ser encontrado ao final do processo.

“São projetos que, ao longo de um ano, demandam mudanças de rota, demandam flexibilização. Na ciência básica, a gente não sabe o que vai acontecer”, explica.

Um geneticista interessado por plantas

Curiosamente, não sou botânico, sou geneticista. Estudo genética e evolução de genomas. Tento entender como funciona o processo evolutivo, olhando o DNA das espécies, o genoma. Ao comparar diversos genomas, tento entender como eles eram no passado e como caminharam de lá pra cá.

A pergunta fundamental da pesquisa de Del Bem tem a ver com a origem das plantas terrestres, desde os menores musgos até as maiores árvores. De onde vieram?

“A gente sabe que a vida, na maioria dos grupos terrestres, tem ancestrais aquáticos. Teorias indicam que as plantas são descendentes de algas complexas, que foram progressivamente deixando a água e colonizando o ambiente terrestre. Mas, há dois anos, venho trabalhando em uma nova teoria, comparando o genoma das algas e percebendo que as plantas, na verdade, são descendentes de algas terrestres, não aquáticas“.

Teoria da microfloresta

Os primeiros habitantes terrestres eram algas muito simples, unicelulares, e foram as adaptações dessas algas terrestres que deram origem às plantas como as conhecemos hoje. Com a verba do Instituto Serrapilheira, quero explorar esta teoria da microfloresta: se a unidade funcional da floresta é uma árvore, na minha teoria, a unidade funcional é uma microalga.

Segundo o professor, um dos fundamentos dessa teoria é de que havia microflorestas com grande diversidade de microorganismos. Ele construiu suas hipóteses a partir do estudo de crostas de solo fotosintetizantes: conjuntos de algas terrestres que habitam ambientes terrestres.

“Estou em busca dessas crostas. Parece um tapetinho verde por cima da terra em florestas. Ninguém nunca estudou isso direito e acredito que podem servir como um modelo da biologia do presente para entender a origem das plantas terrestres”.

Coleta de crostas em Minas Gerais

Minas Gerais tem uma biodiversidade incrível, com muitos ecossistemas diferentes: ambientes secos, como no Norte do Estado, mas também o cerrado, em outras regiões. Há uma vantagem geográfica para se pesquisar aqui. Ao coletar essas amostras, de comunidades de microorganismos, podemos descobrir o que vive ali. Há 20 anos, tentaríamos cultivar e isolar esses microorganismos. Mas, hoje, podemos extrair todo o DNA dessa amostra e sequenciar, achando o que chamamos de metagenoma: os genomas de uma comunidade.

Quem está nessas comunidades? Por meio desse sequenciamento de DNA, é possível identificar os tipos de microorganismos presentes, como bactérias, fungos, etc.

O que esses organismos estão fazendo lá? O objetivo do professor é fazer um catálogo de genes para entender as funções bioquímicas e o tipo de ação, do ponto de vista da biologia molecular, que eles empreendem ali. Então, será possível compreender como os primeiros ecossistemas terrestres, baseados em fotossíntese, existiam e sobreviviam.

“Será possível entender o que ocorreu entre 3 bilhões e 850 milhões de anos atrás, o período pré-cambriano, considerando que as primeiras plantas terrestres teriam surgido 500 milhões de anos atrás”.


Financiamento privado

A pesquisa do professor Luiz Eduardo Del Bem foi contemplada na segunda chamada pública de pesquisa científica do Instituto Serrapilheira.

O recurso inicial destinado pelo Instituto é de R$ 100 mil por um ano de pesquisa. Após esse período, o investimento pode chegar a R$ 1 milhão para mais três anos de atividade.

Com o título As origens da vida em terra firme: como algas terrestres microscópicas criaram os solos do planeta e deram origem às plantas terrestres, a proposta do professor é sequenciar o DNA dos organismos que habitam a superfície das regiões chamadas de crostas de solo fotossintetizantes.

Segundo a teoria defendida pelo pesquisador, esse tipo de microecossistema pode ter produzido os primeiros solos do planeta. A iniciativa integra linha de pesquisa por meio da qual se busca entender a origem das plantas terrestres.

Conheça outros projetos financiados pelo Serrapilheira.

Há vagas!

Del-Bem Lab tem vagas para iniciação científica, mestrado, doutorado e pós-doutorado! 

O professor busca candidatos de grupos sub-representados para mestrado ou doutorado em seu laboratório, para um projeto novo de metagenômica de glaciares (geleiras). 

Entre em contato e visite o laboratório para saber mais.

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Verônica Soares

Jornalista de ciências, professora de comunicação, pesquisadora da divulgação científica.

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