Microbiologia rima com Energia

Nos anos 60 do século passado, Lynn Margulis, uma investigadora norte-americana, demonstrava que no interior das células de todos os animais e plantas vivem ex-bactérias. O que inicialmente parecia uma ideia ousada e irrealista rapidamente se tornou no relato de uma das mais fascinantes façanhas da evolução da vida na Terra. Ao longo dos anos, as evidências foram-se acumulando e hoje parece não haver muitas dúvidas de que há cerca de 1,5 mil milhões de anos, algumas bactérias, talvez à procura de abrigo, encontraram o parceiro ideal, mudando para sempre o curso da História da vida na Terra.

O mais espectacular nesta parceria, é que as bactérias não são simples parasitas a explorar as suas anfitriãs. Muito pelo contrário, são a razão do seu viver. Hoje chamamos-lhes mitocôndrias (existentes em praticamente todas as células eucarióticas, com núcleo e organitos celulares) e cloroplastos (existentes em células eucarióticas que realizam fotossíntese). O que poderá ter justificado esta união? Por que aceitaria uma célula pré-eucariótica (precursora das células modernas), ser parasitada por uma bactéria? Ao que tudo indica, foram meros interesses economicistas…

Os antepassados dos cloroplastos eram seres incrivelmente inovadores. Enquanto transformavam a energia solar em energia química, quebravam a molécula de água, libertando oxigénio para atmosfera, que ao acumular-se contribuiu para formar a camada de ozono. Ao mesmo tempo, transformavam o dióxido de carbono (CO₂), substância muito abundante na Terra, em compostos orgânicos. Ao contrário do CO₂, que até então tinha baixo valor para os seres vivos, os compostos orgânicos eram preciosos para muitas formas de vida e de imediato passaram a ser usados para nutrir e formar novas células. Este modo sofisticado de usar a luz, a água e o CO₂ para gerar energia e compostos orgânicos originou uma verdadeira explosão de vida.

Também os antepassados das mitocôndrias eram seres revolucionários para o seu tempo, pois podiam carburar a oxigénio e portanto gerar muito mais energia do que outros seres vivos. À escala celular, o sucesso mede-se pela capacidade de gerar energia. Mais energia pode significar maior velocidade de reprodução e adaptação ao meio e possibilidade para desenvolver funções sofisticadas. A simbiose das células pré-eucarióticas com as bactérias que deram origem às mitocôndrias e aos cloroplastos permitiu que os seres vivos se tornassem maiores, mais complexos e sofisticados, conquistando novos habitats.

Mas os contributos dos micróbios para a produção de energia não ficam por aqui. Foram também peças-chave na formação de reservas que a humanidade tem vindo a explorar. Três bons exemplos são o carvão, o petróleo e o gás natural. No primeiro caso, a acção digestiva de alguns micróbios anaeróbios (vivem na ausência de oxigénio) sobre a vegetação morta terá sido decisiva para a transformar em turfa, mais tarde convertida em carvão. Também o petróleo se pensa que tenha tido origem na decomposição seres vivos marinhos, promovida por micróbios. Nestes processos de decomposição houve sempre o envolvimento de micróbios produtores de metano, o principal constituinte do gás natural. O metano de origem biológica é também o principal constituinte do biogás, cuja produção pode estar associada à valorização de resíduos, por exemplo na produção animal ou no tratamento de esgotos. O álcool combustível ou o hidrogénio são apenas mais dois dos múltiplos exemplos do uso de micróbios na geração de energias alternativas. Haja imaginação, que micróbios habilidosos parecem não faltar.

*Docente e Investigadora da Escola Superior de Biotecnologia da Universidade Católica, Porto

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