″O pensamento sobre o deserto de desidratar as rochas não estava correto. Na verdade, eram os micróbios que estavam desidratando as rochas”.
Bombardeada pelo calor seco das profundezas do deserto de Atacama, a equipe de Jocelyne DiRuggiero ancorou uma lona azul no teto do caminhão para obter alguma sombra necessária. Essas lonas se mostraram inúteis, sendo arrancadas pelos ventos da tarde. É difícil imaginar algo prosperando em um trecho tão seco deste osso chileno. E ainda, DiRuggiero, um biólogo da Universidade Johns Hopkins, veio aqui à procura de vida - nas rochas.
Não é novidade que mesmo os lugares mais difíceis da Terra podem sustentar a vida. Até Atacama, um substituto clássico da superfície de Marte na pesquisa de biologia espacial, sustenta a vida. Pesquisadores relataram pela primeira vezencontrando vida lá em 2006. Como partes de Atacama podem passar anos sem uma gota de chuva, os pesquisadores suspeitam que as rochas possam conter pequenas quantidades de umidade. Mas não estava claro exatamente como os organismos poderiam penetrar nas rochas e colher a água. Novas pesquisas de biólogos e cientistas de materiais afirmam identificar essa tática de sobrevivência.
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| Deserto do Atacama no Chile. (Foto: Jocelyne DiRuggiero) |
"Como diabos esses organismos poderiam viver nesse ambiente extremo?" dizDavid Kisailus, quem liderou o trabalho publicado esta semanaem Anais da Academia Nacional de Ciências. Kisailus, cientista de materiais da Universidade da Califórnia em Irvine, compara apropriadamente a extração de água a "tirar sangue de uma pedra".
"Extremófilos", como os micróbios de Atacama, são microorganismos resistentes, conhecidos por sobreviverem às condições mais insuportáveis da Terra. Eles poderiam ser archaebacteria braving as águas quentes e ácidas dos gêiseres de Yellowstone, "Ursos de água" sobrevivendo oceanos profundos e espaço sideral, ou, nesse caso, cianobactérias aninhadas nos bolsos úmidos de gesso no Atacama.
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| Um pedaço de gesso com uma faixa verde característica das cianobactérias. (Foto: Brenda Buck) |
O trabalho para descobrir as táticas das cianobactérias de Atacama começou quando DiRuggiero se aproximou de Kisailus e falou sobre rochas listradas com faixas verdes de cianobactérias. “Eu disse [a DiRuggiero]: 'Oh, poderíamos realmente dar uma olhada nessas pedras para você”, diz Kisailus.
Em algo como o gesso, você encontrará uma mistura de moléculas de cálcio, enxofre e oxigênio organizadas ordenadamente em um padrão que mantém firmemente duas moléculas de água. O laboratório de Kisalius poderia detectar esses elementos específicos e os padrões de como eles estão distribuídos na rocha.
Essa estrutura de gesso é particular, mas não permanente. No nível molecular, os cristais minerais podem ter diferentes "fases". Assim como a massa pode passar de varas secas para macarrão cozido para uma pilha de lama, os cristais de gesso podem se transformar em cristais diferentes - bassanita ou anidrita, dependendo de quanto dessa água escapa.
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| O gesso de Atacama. (Foto: David Kisailus) |
Wei Huang, um pós-doutorado no laboratório de Kisailus e principal autor do estudo, analisou de perto as amostras de rochas do deserto. Nas rochas sem bactérias, Huang confirmou que as rochas eram de fato gesso, com cristais carregados com moléculas de água. Mas nas rochas listradas com “gosma verde” das cianobactérias, Huang encontrou bolsões de anidrita - a fase desidratada do gesso.
Os cristais de gesso podem se transformar em cristais diferentes - bassanita ou anidrita, dependendo de quanto da água escapa.
“Então, você sabe, o pensamento sobre o deserto desidratar as rochas não estava correto. Na verdade, foram os micróbios que desidrataram a rocha ”, diz Kisailus. "Esse foi o primeiro passo de ' Uau, ok, algo está acontecendo aqui".
Mas como essas cianobactérias se estabelecem? Essas listras verdes e pegajosas que contornam a rocha são na verdade biofilmes - uma espécie de cidade de micróbios e material extracelular.
As rochas que sustentam esse biofilme precisam ser bem especiais, segundo DiRuggiero. Eles precisam ser um pouco translúcidos para permitir que os micróbios fotossintetizantes obtenham energia do sol. O gesso se encaixa nessa lei e, assim, os micróbios de um biofilme sobre o gesso podem produzir moléculas contendo carbono que mantêm sua comunidade viva.
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| Biofilme (verde) em uma amostra de gesso. (Foto: David Kisailus / UCI) |
“É um pouco como jardineiros em uma cidade. Eles fazem comida e depois distribuem para todo mundo ”, diz ela. É claro, ela acrescenta, “as bactérias não são altruístas. Eles não têm cérebro, não pensam nisso".
A equipe determinou que o biofilme estava carregado com ácidos orgânicos. E esses ácidos podem gravar na rocha.
"Penso metodologicamente o que eles fizeram e como fizeram, que foi feito muito bem", diz Liane Benning, biogeoquímico do Instituto Alemão de Pesquisa em Geociência, GFZ Potsdam. Benning, que não é afiliado ao trabalho, também estuda gesso e extremófilos. Ela não estava totalmente convencida de que o ácido liberado pelos micróbios é forte o suficiente para cavar o gesso por si próprio. "Essa foi a única coisa que achei surpreendente".
"As bactérias não são altruístas. Eles não têm cérebro, não pensam nisso".
Segundo Kisailus, esse ataque ácido ocorreu nas bordas de cristal mais irregulares e instáveis do gesso. Ele diz que essas superfícies ásperas são as mais suscetíveis à ruptura dos "mineradores de micróbios".
Na ausência de chuva ou orvalho, as cianobactérias extraem o máximo de água possível dos cristais de gesso, de acordo com DiRuggiero. "Então, em algum momento, não há água suficiente e eles simplesmente ficam adormecidos", diz ela. "Mas assim que há água, eles ligam muito rapidamente".
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| O deserto de Atacama no Chile. (Foto: NASA) |
Essa capacidade de alternar entre inativos e ativos em um deserto tão seco faz com que algumas pessoas se perguntem como os micróbios de Atacama podem moldar nosso pensamento de vida sobrevivendo no subsolo em Marte. Marte faztem gelo, teve riose também parece ter gesso. Mas os pesquisadores são cautelosos com suas expectativas.
"Fiquei muito satisfeito por eles não terem se incomodado muito com isso, mas mantiveram tudo muito próximo da Terra", diz Benning. Ela é fascinada o suficiente pelos sinais da vida em toda a Terra. "Se você tiver um pouco de água... um cheiro de água, eles encontrarão uma maneira de obter o resto da energia".
E aprender sobre as formas de vida mais extremas da Terra é cada vez mais importante em um mundo em aquecimento. Segundo Kisailus, as lições deste trabalho podem inspirar novas tecnologias de armazenamento e produção de água. E talvez mais fundamentalmente - esse tipo de trabalho conecta pessoas de maneira duradoura a ecossistemas como o de Atacama. "É fabuloso", diz DiRuggiero. "É absolutamente fabuloso".
Noticiado por: Massive Science
Tradução: RAN / Victor
- Max Levy