Sabe-se que o musgo sobrevive em lugares que seriam um desafio para a maior parte da vida, incluindo os picos do Himalaia, os desertos escaldantes do Vale da Morte, a tundra antártica e as superfícies frias de vulcões ativos. A sua notável durabilidade levou os investigadores a testar esporófitos de musgo, as estruturas reprodutivas que albergam os esporos, num ambiente mais hostil: o espaço exterior. De acordo com um estudo publicado na revista ciência No dia 20 de novembro, mais de 80% dos esporos que passaram nove meses fora da Estação Espacial Internacional (ISS) ainda conseguiam se reproduzir após retornarem à Terra. Isto marca a primeira evidência de que as primeiras plantas terrestres foram capazes de sobreviver à exposição a longo prazo às condições espaciais.
“A maioria dos organismos, incluindo os humanos, não consegue sobreviver brevemente no vácuo do espaço”, disse o principal autor do estudo, Tomomichi Fujita, da Universidade de Hokkaido. “No entanto, nove meses após a exposição direta, os esporos de musgo permaneceram viáveis. Isto fornece evidências impressionantes de que a vida desenvolvida na Terra tinha mecanismos intrínsecos a nível celular para tolerar as condições do espaço.”
Perguntando se o musgo pode sobreviver além da Terra
Enquanto estudava a evolução das plantas, Fujita começou a explorar a possibilidade do “musgo espacial”. Ele ficou impressionado com a capacidade do musgo de sobreviver nos ambientes mais adversos da Terra. “Comecei a me perguntar: será que esta planta pequena, mas muito forte, poderia sobreviver no espaço?”
Para investigar, a equipe de Fujita revelou algas abertasTambém conhecido como espalhamento de musgo, em um ambiente espacial simulado com intensa radiação ultravioleta, temperaturas extremamente altas e baixas e condições semelhantes às do vácuo.
Testando Estrutura de Musgo abaixo estresse extremo
Os pesquisadores compararam três formas de musgo: protenemata (musgo jovem), células-ninho (células-tronco induzidas pelo estresse) e esporófitos (esporos encapsulados). O objetivo era determinar qual estrutura teria maior probabilidade de sustentar o espaço.
“Esperamos que as pressões combinadas do espaço, incluindo vácuo, radiação cósmica, flutuações extremas de temperatura e microgravidade, causem danos maiores do que qualquer pressão isolada”, disse Fujita.
As suas experiências mostraram que a radiação ultravioleta representava a maior ameaça, com os esporófitos a terem um desempenho significativamente melhor do que outras estruturas. O musgo jovem não consegue sobreviver à intensa exposição aos raios UV ou a temperaturas extremas. As células ninho tiveram melhor desempenho, mas ainda apresentavam deficiências. Em contraste, os esporos encapsulados mostraram cerca de 1.000 vezes maior resistência aos raios UV, capazes de germinar mesmo depois de serem expostos a -196°C durante mais de uma semana ou a 55°C durante um mês.
Por que os esporos encapsulados podem resistir a condições adversas
A equipe concluiu que as estruturas circundantes de cada esporo podem absorver os raios UV nocivos e fornecer proteção física e química. Eles acreditam que esta função protetora pode ter ajudado as antigas briófitas, um grupo de plantas que inclui musgos, a migrar da água para a terra há cerca de 500 milhões de anos e a sobreviver a repetidas extinções em massa.
Para determinar se esta adaptação é verdadeira no espaço real, os investigadores lançaram esporófitos em órbita.
Lançamento do Moss na Estação Espacial Internacional para testes no mundo real
Em março de 2022, centenas de esporófitos viajaram para a Estação Espacial Internacional a bordo da espaçonave Cygnus NG-17. Na chegada, os astronautas instalaram as amostras fora da estação espacial, expondo-as ao espaço por 283 dias. As amostras foram posteriormente devolvidas à Terra a bordo do SpaceX CRS-16 em janeiro de 2023 e trazidas de volta ao laboratório para análise.
“Esperávamos que a taxa de sobrevivência fosse quase zero, mas o resultado foi exatamente o oposto: a maioria dos esporos sobreviveram”, disse Fujita. “Ficamos realmente surpresos com a extraordinária durabilidade dessas minúsculas células vegetais”.
Sobreviva forte e retorne à terra com saúde
Mais de 80% dos esporos sobreviveram durante toda a jornada, e todos, exceto 11% dos sobreviventes, germinaram com sucesso no laboratório. As medições de clorofila mostraram que os níveis de quase todos os pigmentos estavam normais, exceto por uma queda de 20% no composto sensível à luz clorofila a. Apesar da redução, os esporos permanecem saudáveis.
“Este estudo demonstra a incrível resiliência da vida que se originou na Terra”, disse Fujita.
A equipe também usou seus dados para construir um modelo matemático para estimar quanto tempo os esporos durariam em condições semelhantes. Os seus cálculos sugerem um período potencial de sobrevivência de até 5.600 dias, ou cerca de 15 anos, embora sublinhem que são necessários mais dados para tirar conclusões firmes.
Impacto no crescimento da vida fora da Terra
Os investigadores esperam que as descobertas apoiem pesquisas futuras sobre como os solos alienígenas sustentam a vida vegetal e encorajem os esforços para usar musgos para desenvolver sistemas agrícolas em ambientes extraterrestres.
“Em última análise, esperamos que este trabalho abra novas áreas para a construção de ecossistemas em ambientes extraterrestres como a Lua e Marte”, disse Fujita. “Espero que nossa pesquisa sobre musgos possa servir como ponto de partida.”
Este trabalho foi apoiado pela bolsa DX da Hokkaido University, JSPS KAKENHI e pelo Centro de Astrobiologia do Instituto Nacional de Ciências Naturais.
