Animais modernos - incluindo humanos - são organismos incrivelmente complexos feitos de muitos bilhaµes de células que trabalham juntas. Esses organismos multicelulares complexos evolua­ram de organismos muito mais simples e, por sua vez, evolua­ram de ancestrais unicelulares. De acordo com dados gena´micos e fa³sseis, a transição de organismos unicelulares para a multicelularidade aconteceu várias vezes de forma independente durante a evolução. O que levou a essa transição para a multicelularidade? Pesquisadores da Leiden University e da University of Amsterdam publicaram uma possí­vel explicação para essa transição na revista cienta­fica eLife .

Enrico Sandro Colizzi épa³s-doutorando no Mathematical Institute da Leiden University. Neste estudo, ele trabalhou junto com Renske Vroomans da Universidade de Amsterda£ e Roeland Merks, professor de biologia matemática no Instituto de Biologia de Leiden e no Instituto de Matema¡tica da Universidade de Leiden. Todos eles são afiliados ao Origins Center, uma plataforma para o estudo das origens e evolução da vida, dos planetas e do universo, que foi financiado pela Dutch Research Agenda. Juntos, eles desenvolveram um modelo matema¡tico no qual as células digitais individuais evoluem. Colizzi: "Em nosso modelo, as células tem que encontrar um lugar adequado para se replicar. As células tiveram que encontrar esse lugar seguindo uma trilha química. Isso émuito comum em células vivas, o fungo viscoso celular Dictyostelium discoideum, por exemplo. “Os pesquisadores descobriram que, quando a trilha química era muito taªnue, as células não conseguiam encontrar o ponto de reprodução com muita eficiência.

Os pesquisadores então mudaram as configurações em seu modelo para permitir que as células se unissem para formar um organismo multicelular primitivo, uma "bolha" como Colizzi a chama. O que aconteceu a seguir foi nota¡vel, diz Colizzi: "Esta mancha foi surpreendentemente capaz de farejar o rasto dos recursos e localiza¡-los rapidamente, mesmo quando o rasto era tanãnue."

Quando as células estavam em um grupo multicelular, elas podiam fazer coletivamente algo que as células individuais não podiam. Colizzi acha que isso acontece porque as células podem corrigir erros quando em grandes números: "Se uma única canãlula não conseguir encontrar a trilha, ela se perdera¡, mas se uma canãlula de um grupo não puder encontrar a trilha, ela seguira¡ as células que podem."

Em seguida, os pesquisadores colocaram as células em simulações evolutivas. Nessas simulações, as células podem ficar unidas ou permanecer unicelulares. E, novamente, a multicelularidade evoluiu porque essa era uma maneira mais eficiente de encontrar um local de reprodução adequado. Os pesquisadores se perguntaram o que aconteceria se esse local mudasse com tanta frequência que uma bolha multicelular não pudesse encontra¡-lo. Colizzi explica: "Quando era impossí­vel para uma bolha encontrar o ponto de reprodução, a multicelularidade não evoluiu. As células permaneceram unicelulares."

Colizzi pensa que, ao permanecer unicelulares, as células podem se dispersar e, embora não consigam encontrar Espaços adequados ao cheira¡-las, algumas células os encontrara£o por pura sorte. "A maior parte da vida na Terra éunicelular. Mas a multicelularidade pode evoluir porque grupos de células são mais rápidos do que células isoladas em localizar os lugares certos. Foi uma surpresa agrada¡vel ver isso acontecer."