Como o equilíbrio físico-químico conduziu a evolução

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Se você é alguém com um tanto de curiosidade, deve ter se perguntado porque soro fisiológico não é água pura, e sim uma solução de cloreto de sódio a 0,9%. Isso é explicado pela pressão osmótica do sangue. Dessa forma, injetar uma solução que não está em perfeito equilíbrio físico-químico com nossos fluidos corporais pode acarretar um monte de coisas e a maioria delas não é nada agradável.

Estar em perfeito (ou quase) equilíbrio, é o que permitiu que – entre outros fatores – o desenvolvimento evolutivo dos seres vivos. É o que demonstra um estudo feito por pesquisadores suíços publicado recentemente.

O dr. Bernard Rossier é professor emérito da Universidade de Lausanne, na Suíça. Entre relógios, queijos e canivetes, monsieur Rossier e seus colaboradores estudam como a complexidade viva que temos hoje só foi possível graças a um equilíbrio ótimo entre os fluidos dos primeiros seres vivos. Isso ainda acontece hoje, desde as bactérias até o seu vizinho chato que escuta funk (sim, aquilo também é um ser vivo). Para você ter uma ideia bem simplista (e quando eu falo “simplista”, é realmente simplista), pegue dois tomates: um murcho e um madurinho. Coloque o tomate murcho em água pura (ou o máximo que você conseguir) e o tomate maduro deverá ser posto em água salgada (tipo, uma colher de sal num copo d’água). Continue a ler Ceticismo.net, jante e vá dormir. No dia seguinte, observe o que aconteceu.

Muito provavelmente, o tomate imerso em água salgada ficou murcho, enquanto que o tomate murcho “inchou”. Isso aconteceu devido à pressão osmótica, pois houve transporte de fluidos de um meio mais diluído para o meio menos diluído. Assim, os dois meios (externo e interno) tendem a ficar com a mesma concentração, apesar de nem sempre isso acontecer. No experimento, você fez isso manualmente, mas dentro do corpo vivo, isso seria impossível de fazer de forma manual (ou quase, mas deixemos isso de lado por enquanto).

Pense que os dois tomates são células e que a água/água salgada são o sangue. Tudo isso tem que estar em perfeito equilíbrio ou a célula iria murchar (no caso do “sangue salgado”) ou iria inchar até estourar (no caso do “sangue aguado”).

No início, ninguém adicionava ou retirava sal. As primeiras células tinham que sobreviver da melhor maneira possível. As que apareceram com uma maneira bioquímica de contornar este problema continuaram vivas, as que não conseguiram… bau, bau. A Seleção Natural dá, a Seleção Natural toma. Assim, que as células conseguiram um meio de alterar as propriedades físico-químicas de seus fluidos conseguiram uma vantagem adaptativa e continuaram gerando descendentes. Segundo o estudo da equipe de monsieur Rossier, a resposta para o problema veio com a aldosterona, e foi publicada no periódico Physiological Genomics.

A aldosterona é um hormônio produzido nas glândulas supra-renais, cuja responsabilidade é regular o balanço dos íons sódio (Na+) e potássio (K+). A presença desses íons interfere nas propriedades físico-químicas e, alterando o balanço dos mesmos, alteram o transporte de fluidos entre as membranas das células, como no caso dos tomatinhos felizes (que não ficam tão felizes assim ao serem colocados em água salgada).

Se nós ingerimos sal e bebemos água, o acúmulo desses íons deveria afetar as propriedades de nossos fluídos, mas isso não acontece justamente por causa da aldosterona, que controla rigidamente as atividade do canal de sódio das células epiteliais (ENaC) [obrigado, Joshua]. Os seres vivos que conseguiram, portanto, um sistema de regulagem semelhante a esse, tiveram a capacidade de migrar para outros locais onde a concentração de íons sódio e potássio eram diferentes. Isso acarretou na adaptabilidade à maioria dos ambientes.

Os pesquisadores examinaram o comportamento da Naegleria gruberi, uma ameba cujo genoma fora sequenciado em 2010 e que apresenta um sistema de regulação de concentração de íons sódio e potássio, demonstrando que isso foi essencial aos primeiros organismos monocelulares, o que possibilitou o aparecimento de seres mais complexos, como organismos multicelulares e seu vizinho escutador de funk. A N. gruberi é um eucariota como eu e você (possuímos um núcleo celular separando as informações contidas no núcleo do citoplasma, colocando ordem na casa), possuindo um ancestral comum aos metazoários. Análises indicam que houve outros metazoários, mas que eram incapazes de fazer um transporte de íons com eficiência, o que acarretou em uma desvantagem. Como a natureza não é boazinha nem nada, estes não tiveram muita sorte na competição.

Não se sabe ao certo em que ponto se deu a aquisição desta capacidade, mas é inegável que ela não só existe, como apareceu em certo momento de nosso histórico evolutivo e ainda nos acompanhará por muito tempo, dada a importância dele. Tão importante que a equipe do dr. Rossier não tem a menor dúvida que ela apareceu antes dos primeiros seres pluricelulares habitarem a Terra.

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Sobre André Carvalho

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