Formas de vida bizarras encontradas prosperando em rochas antigas sob o fundo do mar

     Em 2013, os cientistas ficaram surpresos ao encontrar micróbios que prosperam no fundo de rochas vulcânicas sob o fundo do mar no noroeste do Pacífico, enterrados sob mais de 870 pés de sedimentos. As rochas estavam no flanco da fenda vulcânica onde nasceram e ainda eram jovens e quentes o suficiente para provocar intensas reações químicas com a água do mar, da qual os micróbios extraíam sua energia. Agora, no entanto, outra equipe de pesquisadores descobriu células vivas dentro de uma crosta oceânica extremamente velha e fria no meio do Pacífico Sul. Ainda não está claro como esses novos micróbios estão conseguindo sobreviver – e, no entanto, parece haver mais de um milhão de vezes mais, para o mesmo volume de rocha, do que na crosta mais jovem. “Honestamente falando, eu não podia acreditar”, disse o geocientista Yohey Suzuki, da Universidade de Tóquio, lembrando quando viu pela primeira vez seções finas das rochas antigas repletas de células. Suzuki é o principal autor do novo estudo, publicado hoje na Communications Biology.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                Ver Imagens                                                                                  Imagem microscópica fluorescente de bactérias (verde) em uma amostra de rocha que a equipe coletou abaixo do fundo do mar.                                                                                                                                                                           Imagem de Yohey Suzuki, Universidade de Tóquio                                                                                                                                                                                  A descoberta da vida microbiana em um lugar tão improvável suporta a possibilidade surpreendente de que ela possa estar presente em toda a crosta oceânica – uma camada de rocha que é tão grossa quanto o Monte Everest é alto em alguns lugares e se estende por três quintos da superfície do planeta. Ele também tem implicações cósmicas mais amplas: existem faixas vulcânicas semelhantes em Marte, um planeta que já teve uma superfície alagada, talvez até um oceano colossal. Cerca de quatro bilhões de anos atrás, o núcleo externo de Marte parou de se agitar, seu campo magnético entrou em colapso, sua atmosfera foi arrancada pelo vento solar e tornou-se um mundo deserto. Mas se a água já estiver cheia de vida, e parte dela for drenada para o solo, a biologia ainda poderá existir nas fendas microscópicas das rochas vulcânicas enterradas em Marte – como ocorre hoje na crosta oceânica da Terra. “Se existe um oceano, a vida está passando por essas veias”, diz María-Paz Zorzano, cientista sênior do Centro de Astrobiologia da Espanha, que não participou do novo trabalho. Vida em um transportador global A crosta oceânica é produzida quase continuamente há 3,8 bilhões de anos nas cordilheiras do meio do oceano, uma rede de vulcões que se estende por 64 mil quilômetros ao redor do planeta. Principalmente composta por um tipo de rocha chamada basalto, essa lava recém congelada ainda está quente e se mistura vigorosamente com a água do mar fria, criando reações químicas que fornecem energia para a vida microbiana no fundo do mar – e, agora está claro, bem abaixo dela. Perto das cordilheiras do meio do oceano, as rochas jovens e quentes são embaladas com vários metais, incluindo ferro, em estados químicos que reagem prontamente com o oxigênio da água do mar. Os micróbios aproveitam essa peculiaridade da química e produzem sua própria energia. Nos flancos dessas cordilheiras, no entanto, o oxigênio da água do mar foi consumido por toda a química anterior. Em vez disso, as reações água-basalto produzem hidrogênio e, como relataram o ecologista da Universidade de Aarhus, Mark Lever e seus colegas em 2013, micróbios empreendedores escondidos em uma crosta oceânica de 3,5 milhões de anos usam esse hidrogênio para converter dióxido de carbono em matéria orgânica que sustenta a vida. Viaje mais longe dentro desta esteira transportadora de crosta – com rochas mais novas forjadas em cumes afastando rochas mais antigas – e você encontrará rochas frias envelhecidas e uma escassez de ingredientes químicos essenciais, portanto as expectativas para a vida microbiana aqui são baixas. Mas isso não impediu os cientistas de olhar. Em outubro de 2010, os pesquisadores viajaram mais de 400 milhas a oeste das Ilhas Cook. Nesta parte solitária do vasto Pacífico Sul, eles perfuraram a dura crosta oceânica 19.000 pés abaixo do navio. Com tão poucos nutrientes disponíveis acima do local da broca, “quase não há vida na água”, diz Lever, que não estava envolvido na nova pesquisa. É facilmente uma das “partes mais mortíferas dos oceanos do mundo”. Vários núcleos de crosta foram extraídos de mais de 330 pés abaixo do fundo do mar em vários locais; o mais novo tinha 13,5 milhões de anos e o mais velho, 104 milhões de anos. Durante a década seguinte, Suzuki e sua equipe estudaram minuciosamente as rochas e descobriram que em todas as amostras – em muitas microfraturas minúsculas, ricas em ferro e cheias de argila – havia vida. Abóbadas cheias de bichos Para garantir que nenhuma água do mar rica em micróbios contaminasse as amostras, a equipe esterilizou cuidadosamente a parte externa das rochas antes de abri-las. As formas de vida no interior pareciam ser os habitantes genuínos da crosta, diz Zorzano. O fato de encontrar uma comunidade hiper-densa de micróbios vivendo nessas rochas – um ambiente esmagado sob 580 atmosferas de pressão, com nutrientes escassos e vazios entupidos para habitar – é um testemunho da natureza empreendedora dos organismos microbianos. vida. Os perfis genéticos sugerem que essas comunidades crustais são dominadas por bactérias conhecidas como heterótrofos. Ao contrário dos ladrões de hidrogênio na crosta oceânica mais jovem, esses micróbios não podem sintetizar seus próprios alimentos e, em vez disso, precisam encontrar alimentos em seu ambiente circundante. Nesse caso, eles parecem obter energia da matéria orgânica. A comida dos heterótrofos pode vir dos resíduos e restos decompostos da vida marinha que neva do mar acima ou do colapso químico não biológico da própria crosta, como é observado em alguns locais de ventilação hidrotérmica do fundo do mar. De qualquer forma, fica preso e concentrado nessas microfraturas cheias de argila, tornando a argila um “material mágico” para a vida, diz Suzuki. Micróbios que comem metano também foram encontrados nessas antigas rochas basálticas. A fonte de metano não é clara, diz Lever, mas pode ter se formado na crosta fresca do oceano através do cozimento do dióxido de carbono aprisionado. Talvez, então, esses bichos estejam sobrevivendo com restos de dezenas de milhões de anos. Vida além da Terra A existência de comunidades microbianas na antiga crosta oceânica também é um bom presságio para a possibilidade de vida no planeta vermelho. Os basaltos oceânicos da Terra são quimicamente muito semelhantes aos basaltos de Marte, diz Arya Udry, cientista planetária da Universidade de Nevada, Las Vegas, que não esteve envolvida no trabalho. Essa nova descoberta aumenta a chance de vida semelhante ser encontrada em lugares comparáveis ​​em nosso vizinho planetário? “Absolutamente”, diz Lever. Embora suas origens permaneçam incertas, o metano está presente em Marte, o que significa que alguns desses micróbios que comem metano e habitam crostas, encontrados no Pacífico Sul, também poderiam existir de alguma forma no planeta vermelho. A esmectita mineral argilosa, que ajudou a fornecer alimentos a muitos micróbios terrestres, também é encontrada dentro e sobre o basalto marciano. “Se a vida existisse em Marte no passado, parece que também seria muito provável que exista hoje nesses ambientes sub-superficiais”, diz Lever. E se os micróbios sobreviverem dentro de Marte, protegidos da radiação mortal na superfície do planeta, em breve poderemos encontrá-la, diz Zorzano. O veículo espacial ESA-Roscosmos Rosalind Franklin, que decolará para Marte em 2022, pousará em um local cheio de argila rica em moléculas orgânicas para caçar biosassinaturas. E o rover Perseverance da NASA, com lançamento previsto para este verão, reunirá dezenas de amostras de rochas de uma cratera rica em argila como parte de um esforço de uma década para enviar amostras primitivas de volta à Terra. As implicações das novas descobertas do estudo vão além do nosso sistema solar. Muitos dos ecossistemas da Terra são construídos sobre as bases de organismos fotossintéticos, desde algas flutuando no mar até plantas em terra. Mas esses micróbios que consomem metano podem extrair sua energia somente da crosta oceânica, tornando seu ecossistema totalmente diferente, mas não menos bem-sucedido. A estratégia aparentemente incomum desses micróbios pode ser mais comum no cosmos do que pensamos, diz Lever. “Quando olhamos para outros lugares do universo, pode muito bem ser que a vida fotossintética seja a exceção.”