Unicelularidade e multicelularidade
A enorme biodiversidade existente na Terra é resultado de um longo e atribulado processo evolutivo. Actualmente, os seres vivos estão divididos em dois grandes grupos: os procariontes e os eucariontes. Os seres procariontes apresentam células simples, sem núcleo organizado. Os seres eucariontes são constituídos por células complexas, com núcleo organizado e diversos organelos membranares.
Pensa-se que os primeiros seres terão surgido a partir de moléculas orgânicas que, ao interagirem entre si, terão originado sistemas com elevados níveis de organização. Estes seres são designados protobiontes.
Estes protobiontes, ao juntarem-se a outros, tornavam-se capazes de manter um certo equilíbrio do seu meio interno.
Dos procariontes aos eucariontes
Para explicar a origem dos seres eucariontes a partir dos seres procariontes existem duas hipóteses: a Hipótese Autogénica e a Hipótese Endossimbiótica.
Hipótese Autogénica
De acordo com esta hipótese, os seres eucariontes são o resultado de uma evolução gradual dos seres procariontes. Inicialmente, as células desenvolveram sistemas endomembranares resultantes de invaginações da membrana plasmática. Algumas dessas invaginações armazenavam o DNA, formando o núcleo. Outras membranas evoluíram no sentido de produzir organelos semelhantes ao retículo endoplasmático.
Posteriormente, algumas porções do material genético abandonaram o núcleo e evoluíram sozinhas no interior de estruturas membranares. Desta forma, formaram-se organelos como as mitocôndrias e os cloroplastos
Hipótese Endossimbiótica
Esta hipótese sugere que as mitocôndrias e os cloroplastos teriam tido origem em seres anteriormente livres. Ao analisar os genes das mitocôndrias e dos cloroplastos e comparando-os com os genes dos procariontes actuais, constatou-se uma grande proximidade entre as suas sequências nucleotídicas.
A Hipótese Endossimbiótica é a que reúne um maior consenso entre a comunidade científica. São várias as evidências biológicas e bioquímicas que apoiam a Hipótese Endossimbiótica para a origem das mitocôndrias e dos cloroplastos:
- As mitocôndrias e os cloroplastos têm dimensão semelhante às bactérias;
- As mitocôndrias e os cloroplastos produzem as suas próprias membranas internas e replicam-se, por um processo smelhante ao que ocorre nas bactérias;
- Estes organelos possuem o seu próprio material genético, apresentando uma molécula de DNA circular, sem histonas associadas;
- Os ribossomas dos cloroplastos apresentam mais semelhanças com os ribossomas dos procariontes do que com os ribossomas do citoplasma das céluas eucarióticas;
- Os ribossomas das mitocôndrias apresentam uma grande variabilidade, de acordo com o grupo de células eucarióticas onde se encontram; no entanto, genericamente, estes ribossomas são mais semelhantes aos ribossomas dos procariontes do que aos dos eucariontes;
- Na membrana interna destes organelos existem enzimas e sistemas de transporte que se assemelham aos que estão presentes nos actuais procariontes. Assim, admite-se que as membranas internas derivem das membranas dos procariontes endossimbióticos;
- Actualmente, continuam a verificar-se alguns casos de simbiose obrigatória entre alguns eucariontes e bactérias, constituindo verdadeiras relações endossimbióticas.
Da unicelularidade à multicelularidade
Após a formação dos seres eucariontes, a vida na Terra apresentava uma grande diversidade. Os seres eucariontes, maiores, reuniam diversas capacidades na mesma célula e competiam entre si pelo alimento e pelo espaço. A crescente competição levaria ao aparecimento de um novo geupo de seres vivos - os multicelulares.
Na sequência do processo de reprodução, algumas células geradas não se libertariam das células progenitoras após a divisão. Este terá sido o primeiro passo para a multicelularidade.
Os ancestrais dos organismos multicelulares seriam simples agragados de seres unicelulares, que formavam estruturas chamadas colónias ou agregados coloniais. Inicialmente, todas as células desempenhavam a mesma função. Contudo, ao longo do tempo, algumas células da colónia especializaram-se em determinadas funções. Foi quando surgiu a diferenciação celular e se verificou uma interdependência estrutural e funcional das céluas que se originaram verdadeiros seres vivos multicelulares.
A multicelularidade trouxe algumas vantagens evolutivas para os organismos que apresentavam este padrão estrutural e funcional:
- maiores dimensões, mantendo-se, contudo, uma relação área/volume das células ideal para a realização de trocas com o meio;
- maior diversidade, proporcionando uma melhor adaptação a diferentes ambientes;
- diminuição da taxa metabólica, resultado da especialização celular que permitiu uma utilização de energia de forma eficaz;
- maior independência em relação ao meio ambiente, devido a uma eficaz homeostasia resultante de uma interdependência dos vários sistemas de órgãos.