As bioassinaturas inesperadas encontradas numa gosma vulcânica de um azul surpreendente, no fundo do oceano Pacífico, podem ajudar a esclarecer pistas sobre a origem da vida.
Uma lama azul vinda dos vulcões de lama junto à Fossa das Marianas
As amostras de sedimento, com uma coloração invulgar, foram trazidas à superfície a partir de vulcões de lama perto da Fossa das Marianas, a profundidades de quase 3 000 metros (o equivalente a cerca de 9 833 pés). Dentro dessa lama pobre em nutrientes, os investigadores identificaram gorduras associadas a organismos vivos ainda pouco compreendidos.
O que torna este ambiente especialmente extremo é a sua alcalinidade: com um pH de 12 - entre os valores mais elevados já registados num ecossistema natural - este lodo seria capaz de provocar queimaduras graves na pele ao simples contacto. Ainda assim, a equipa conseguiu confirmar que ali vivem micróbios extremófilos.
“É simplesmente entusiasmante obter dados sobre um habitat microbiano deste tipo, porque suspeitamos que a vida primordial poderia ter surgido precisamente em locais como estes”, afirma Florence Schubotz, geoquímica orgânica da Universidade de Bremen.
“O mais fascinante nestes resultados é perceber que a vida, sob condições tão extremas - como pH elevado e baixas concentrações de carbono orgânico -, ainda assim pode existir.”
Núcleos de sedimentos, serpentinito e brucita: onde as comunidades se escondem
O geocientista Palash Kumawat, também da Universidade de Bremen, e os seus colegas analisaram 2 dos 9 núcleos de sedimento recolhidos em 2022 durante a expedição SO292/2 do navio de investigação Sonne.
A secção inferior de um dos núcleos, proveniente do vulcão Pacman, é composta sobretudo por serpentinito com fragmentos de brucita. Essa camada parece ter permanecido, em grande medida, isolada da água do mar que se encontra por cima - o que ajuda a preservar a sua cor marcante.
Já em profundidades menos elevadas, mais próximas da lama do fundo oceânico, o sedimento vulcânico torna-se mais pálido, passando para um azul-esverdeado claro, e a brucita acaba dissolvida pela água salgada.
Micróbios extremófilos no serpentinito: bioassinaturas lipídicas como “primeira linha de defesa”
Dentro das camadas de serpentinito, Kumawat e a equipa detetaram gorduras que fazem parte das membranas celulares de bactérias e arqueias - uma espécie de “primeira linha de defesa” destes micróbios perante condições altamente alcalinas.
Segundo os autores, o facto de estas gorduras se encontrarem maioritariamente intactas aponta para a existência de várias comunidades microbianas que, neste momento, estão a conseguir sobreviver (a duras penas) neste cenário extremo. Além disso, as moléculas revelaram uma mudança abrupta no tipo de organismos presentes, comparando o sedimento pelágico do fundo oceânico com a lama de serpentinito.
Sabe-se que os serpentinitos ajudam a sustentar vida quimiossintética noutros pontos do fundo do mar onde há poucos nutrientes. O que este trabalho vem reforçar é que esse suporte também pode acontecer em lama de serpentinito mais profunda e mais densa.
Energia a partir de metano: quimiossíntese que gera sulfureto de hidrogénio
Tal como as plantas produzem energia via fotossíntese, estes micróbios conseguem gerar a sua própria energia a partir de metano, consumindo sulfato. Esse processo tem um subproduto agressivo: sulfureto de hidrogénio, uma substância corrosiva.
“Até agora, a presença de microrganismos produtores de metano neste sistema era presumida, mas não podia ser confirmada diretamente”, explica Schubotz.
Porque é que a vida abaixo do fundo do mar importa
Estima-se que a vida abaixo do fundo oceânico represente cerca de 15% da biomassa da Terra, o que significa que tem um papel relevante nos ciclos de nutrientes do planeta. Apesar disso, continua a ser um domínio sobre o qual sabemos surpreendentemente pouco.
Um aspeto adicional que torna estes ambientes tão valiosos é o seu potencial como “arquivo” geoquímico: a combinação de pH extremo, pouca matéria orgânica e minerais específicos pode preservar sinais moleculares durante períodos prolongados, permitindo comparar o que está vivo hoje com os processos que podem ter existido no passado.
Há ainda outra implicação direta: sistemas associados à serpentinização e a fluidos muito alcalinos são frequentemente apontados como análogos para a astrobiologia, ajudando a formular hipóteses sobre onde procurar vida noutros mundos com oceanos subterrâneos ou atividade hidrotermal.
Próximos passos: o que estes extremófilos podem revelar sobre a origem da vida
Por isso, Kumawat e os colegas querem aprofundar o estudo destes extremófilos e perceber melhor o que podem indicar sobre a forma como a vida começou - num planeta que, em tempos remotos, estaria longe de ser tão hospitaleiro quanto a Terra atual.
Esta investigação foi publicada na Communications: Terra e Ambiente.
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