Os três domínios da vida. Estes estão atualmente divididos em 5 reinos: Monera (bactérias), Protista (uma categoria "pega-tudo" para eucariotos que não são plantas, animais ou fungos), Fungi, Plantae e Animalia. (Cortesia: Universidade da Califórnia em Berkeley)
Alguns de nós nos lembramos das “20 perguntas”, um jogo que antes era jogado para entretenimento familiar. O objetivo é adivinhar um objeto escolhido por um dos participantes. Para começar na categoria principal de escolha, perguntaríamos “animal, mineral ou vegetal”? Ao que quem sabe responderia (por exemplo) “vegetal”, pensando na macieira do jardim da vovó. As perguntas subsequentes seriam respondidas com “sim” ou “não”, fornecendo potencialmente ao questionador 500.000 caminhos possíveis para uma solução. (Dois elevados à potência de 19.)
A suposição subjacente à primeira questão deste jogo é que todas as coisas se enquadram em duas categorias: inanimadas e vivas, e que todas as coisas vivas são “animais” ou “vegetais”. Oh, tempos felizes e inocentes! Não demorou muito até que soubéssemos que os biólogos distinguem, de facto, cinco reinos de vida: animais, plantas, fungos, bactérias e protistas, este último incluindo todas as formas unicelulares que não são bactérias. Mesmo há apenas dez anos, esta era a classificação padrão dos livros didáticos. Embora se soubesse que algumas formas de vida estranhas não poderiam ser facilmente acomodadas por este esquema, a classificação foi mantida porque funciona bem na descrição das diversas relações de organismos com as quais a maioria dos biólogos está familiarizada.
Os cinco reinos são úteis, mas contêm uma falha fundamental. A categoria de “bactérias” contém organismos que são muito mais diferentes uns dos outros do que musgos de mamíferos e cogumelos. Assim, o arranjo é totalmente assimétrico. É um pouco como se, ao classificar os mamíferos, tivéssemos usado as categorias gado, cavalos, cães, porcos, pessoas e todas as outras (incluindo baleias, morcegos e cangurus).
Por que surgiu tal assimetria? Porque tendemos a classificar coisas familiares em um nível muito mais detalhado do que aquelas com as quais não estamos familiarizados. As bactérias são invisíveis e desconhecidas. Então eles conseguiram um grande reino abrangente. Animais, vegetais e fungos são familiares e claramente diferentes uns dos outros. Então cada um deles obteve seu reino. Os protistas (os animálculos de Leeuwenhoek) tiveram que ir para outro lugar. Então eles também conseguiram seu reino. Isso deixou todo mundo feliz. Pelo menos, isto é, até Carl Woese aparecer e analisar a química dos organismos. A química revelou-se incompatível com o esquema aceito.
Carl Woese utilizou as novas ferramentas da biologia molecular, a partir da década de 1970, para descobrir quais organismos são semelhantes e quais não são. Em primeiro lugar, ele descobriu que as diferenças entre “animais” e “vegetais” são mínimas, comparadas com as diferenças entre esses dois e tudo o que foi agrupado em “bactérias”. Não só, vistos neste contexto de variação total de formas de vida, as árvores e os lagartos são praticamente indistinguíveis, mas também os cogumelos e os protistas ciliados fazem parte deste grupo estreitamente unido de "eucariontes" ou "eucariontes". Mais ou menos, todos pertencem ao mesmo reino. Em contraste, as chamadas “bactérias” provaram ter uma incrível variedade de diferentes formas de vida, como se reflecte na variedade das suas moléculas genéticas de ácido ribonucleico (ARN). Com base na semelhança química, dois grandes grupos podem ser reconhecidos, que Woese chamou de "archea" e as (verdadeiras) "bactérias". Assim, seguindo Woese, existem realmente três grandes grupos de organismos: os "eukarya" (tudo, desde Paramecium até pessoas, incluindo fungos viscosos, esponjas e tomates), as "bactérias" (desde os "verdes-azuis" ou cianobactérias até os bactérias da "neve vermelha" abundantes em alguns campos de neve derretida e incluindo muitos germes problemáticos) e as "archea" (fabricantes de metano, manipuladores de sulfeto e termófilos, entre outros).
Por que demorou tanto para identificar os archea como um grupo separado, classificando um super-reino separado?
Archea são um pouco estranhos em seus hábitos de vida, em comparação com os outros dois grupos principais, da nossa perspectiva. Respiramos oxigênio, algo típico dos eucariontes. Mas uma atmosfera com oxigénio disponível gratuitamente remonta apenas a cerca de dois mil milhões de anos atrás. O oxigênio foi criado por formas de vida (cianobactérias) que descobriram como ganhar a vida através da fotossíntese, usando dióxido de carbono para construir matéria orgânica. Antes do acúmulo de oxigênio na atmosfera, os organismos que manipulavam metano e enxofre eram onipresentes. O oxigênio é um veneno para esses organismos, e eles foram literalmente levados para o subsolo e para os ambientes anaeróbicos (sem oxigênio) restantes, ou para ambientes extremos, como fontes de enxofre e lagoas quentes alcalinas. Eles realmente ainda estão ao nosso redor; nós os carregamos em nossas entranhas junto com a conhecida bactéria Escheria coli. Nós os conhecemos há algum tempo (e até usamos alguns de seus truques químicos, como a replicação de RNA em alta temperatura). Nunca percebemos que eles formam uma grande família de especialistas em ambientes anaeróbicos e extremos.