Num novo estudo, o primeiro autor Palash Kumavat, do Departamento de Geociências da Universidade de Bremen, e a sua equipa investigaram como os microrganismos sobrevivem nos ambientes subaquáticos mais adversos da Terra. Eles analisaram biomarcadores lipídicos, moléculas de gordura especializadas que revelam atividade biológica, para revelar a estratégia de sobrevivência de um organismo. O local tem pH 12, o que o torna um dos ambientes mais alcalinos já registrados, criando condições que seriam extremamente insuportáveis para a vida.
Como existem tão poucas células vivas ali, a detecção de DNA é muitas vezes impossível. Em vez disso, os pesquisadores usam técnicas de análise de vestígios que são sensíveis o suficiente para identificar sinais bioquímicos fracos. “Mas conseguimos detectar gordura”, disse Kumarwat, atualmente estudante de doutorado no Departamento de Ciências da Terra. “Com a ajuda destes biomarcadores, somos capazes de obter informações sobre as estratégias de sobrevivência dos microrganismos metabolizadores de metano e sulfato neste ambiente extremo”.
Pistas microbianas escondidas na química do fundo do mar
A vida microbiana das profundezas do mar desempenha um papel importante no ciclo global do carbono, processando carbono e outros elementos muito abaixo da superfície. As comunidades identificadas pela equipa de Kumarwat obtêm a sua energia não da luz solar, mas de minerais presentes em rochas e gases como dióxido de carbono e hidrogénio, produzindo metano – um importante gás com efeito de estufa – no processo. Estas reações bioquímicas ocorrem independentemente do oceano acima, sugerindo que estes microrganismos operam num ecossistema separado.
As moléculas lipídicas também ajudam a determinar se um micróbio está vivo ou é remanescente de uma comunidade antiga. Biomoléculas intactas indicam células ativas ou vivas recentemente, enquanto biomoléculas degradadas indicam “moléculas geológicas” fossilizadas de muito tempo atrás. A combinação dos dados isotópicos com biomarcadores lipídicos mostrou evidências de populações microbianas modernas e antigas que habitam este ambiente hostil, explica Kumavat. “Essa distinção nos ajuda a trabalhar em áreas com baixíssima biomassa e deficiência de nutrientes”, ressalta.
Descubra os limites da vida
A Dra. Florence Schbotz, geoquímica orgânica do MARUM, Centro de Ciências Ambientais Marinhas da Universidade de Bremen e coautora do estudo, enfatiza o significado extraordinário desta descoberta. “O que é interessante sobre estas descobertas é que sob estas condições extremas, como pH elevado e baixas concentrações de carbono orgânico, a vida é até possível”, disse ela. “Até agora, a presença de microrganismos metanogênicos neste sistema tem sido especulada, mas não pode ser confirmada diretamente. Além disso, é emocionante obter informações sobre esses habitats microbianos, pois suspeitamos que a vida primitiva pode ter se originado em locais como este.”
Descubra vulcões escondidos sob o Oceano Pacífico
As amostras da equipe vieram de núcleos de sedimentos coletados a bordo do navio de pesquisa durante a expedição 2022 SO 292/2 Soneto. Durante esta missão, os cientistas descobriram vulcões de lama até então desconhecidos na região do antebraço de Mariana e puderam coletar amostras diretamente deles.
Este trabalho faz parte do distinto portfólio “Under the Sea – Earth’s Unknown Interface”. Com base nas suas descobertas, Kumarwat e os seus colegas planeiam agora cultivar estes microrganismos em incubadoras controladas para aprender mais sobre como obtêm nutrientes e sobrevivem num ambiente tão hostil.
