A história da vida começou há aproximadamente 4,5 bilhões de anos, em uma Terra coberta principalmente por água e envolta em uma atmosfera com amônia, metano, hidrogênio, e dióxido de carbono. Vulcões em atividade e tempestades constantes completavam o cenário dessa Terra primigênia. A vida, como hoje a conhecemos, teria sido impossível nessa época. Descargas elétricas e a ação dos raios ultravioleta forneceram a energia para o aparecimento de moléculas orgânicas a partir de moléculas inorgânicas, entre elas algumas proteínas e o polinucleotídeo, ácido ribonucleico (RNA). Em seguida deve ter surgido o ácido desoxirribonucleico (DNA) a partir de um molde de RNA e, assim, proteínas codificadas por informação dos ácidos podem ter aparecido. Por último, completando 1 bilhão de anos de evolução química, uma membrana lipídica deve ter envolvido essas moléculas, originando-se, assim, a primeira célula: procarionte e heterótrofa, que usava as moléculas diluídas na água para seu metabolismo. Dessa célula primitiva originaram-se todos os seres vivos. Portanto, todos descendem de um único ancestral, isto é, formam um grupo monofilético(1). A universalidade do código genético para todas as células sugere esta origem comum (sinapomorfia). (Observe a figura abaixo). Uma origem polifilética implicaria na existência de vários ancestrais para os seres vivos.
Cladograma dos Seres Vivos (baseado em Sogin & Pattersen (1997)
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Legenda 1. Código genético 2. Peptidoglicanas na parede celular 3. Carioteca (envelope nuclear) 4. Mitocôndria 5. Desenvolvimento com a formação de Blástula 6. Desenvolvimento a partir de Esporos 7. Desenvolvimento a partir de Embrião |
| GLOSSÁRIO |
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(1) Grupo monofilético Em um sentido amplo, grupo monofilético refere-se a um conjunto de espécies que compartilham um ancestral comum. Também é usado para denominar um grupo que contém todos os descendentes de um ancestral comum. |
No inicio, o material genético provavelmente estava livre no citoplasma, como acontece ainda hoje em organismos conhecidos como bactérias. É usado o nome de procarionte para os organismos cujo material genético não está envolvido por um envelope nuclear; porém, este nome designa um grupo merofilético. As bactérias que possuem em sua parede celular peptidoglicanas, substâncias compostas de cadeias peptídicas ligadas a hidratos de carbono, são conhecidas como Eubacteria e formam um grupo monofilético (sinapomorfia 2). São as principais causadoras de infecções.
O monofiletismo das bactérias que não possuem peptidoglicanas em sua parede celular é controverso. Quando agrupadas em um mesmo táxon monofilético são conhecidas como Archaea ou Archaeobacteria. Propõe-se alternativamente que esse grupo não compartilhe um ancestral comum exclusivo mas, mesmo assim, o nome de Archaeobacteria é mantido para esse grupo merofilético. Em nosso texto, o nome Archaeobacteria é usado com base na segunda opção, isto é, trata-se de um nome aplicado a um grupo merofilético.
Por viverem em ambientes inóspitos, crateras de vulcões e locais extremamente salinos, onde dificilmente se imaginaria existir vida, as Archaeobacteria são conhecidas como seres extremófilos. Entre elas há um grupo capaz de produzir metano, são utilizadas para gerar grandes quantidades de biogás, e, portanto, apresentam importância econômica. Atualmente, são associadas a estudos sobre a origem da vida na Terra.
O surgimento do envelope nuclear provavelmente ocorreu só uma vez na história dos seres vivos e, desse modo, todos os eucariontes, ou seja, os organismos que possuem envelope nuclear, compartilhariam um ancestral comum (sinapomorfia 3). Esse grupo é conhecido como Eucarya e é o mais diversificado quando se examinam padrões morfológicos.
Uma relação endossimbiôntica teria se estabelecido ainda cedo na evolução desse grupo, entre um eucarionte e um organismo procarionte aeróbico — uma espécie de eubactéria— engolfado pelo primeiro. Dessa relação teria surgido a mitocôndria, presente na maioria dos eucariontes atuais (sinapomorfia 4). Um grande número de espécies unicelulares e multicelulares surgiram desse estoque básico de eucariontes com mitocôndria, entre eles os três grupos mais conhecidos: Metazoa — animais —, Fungi — fungos— e Plantae — plantas terrestres. O Reino Protoctista representa um táxon parafilético incluindo grupos que apresentam ou não mitocôndrias, ou seja, todos os eucariontes com exceção dos reinos Fungi, Plantae e Metazoa.
Esses grupos se diferenciam e caracterizam, principalmente por um aspecto de seu desenvolvimento embrionário. Os animais desenvolvem-se a partir de uma blástula (sinapomorfia 5), os fungos desenvolvem-se a partir de esporos (sinapomorfia 6), e as plantas a partir de um embrião (sinapomorfia 7).
Outra relação endossimbiôntica entre um organismo eucarionte e um organismo procarionte autotrófico engolfado teria dado origem ao cloroplasto. O surgimento dos cloroplastos parece ter ocorrido várias vezes na evolução dos eucariontes. O metabolismo dessa organela faz com que os organismos que a possuem sejam a fonte produtora de toda cadeia alimentar.