Por Jennifer Huizen
Publicado na Scientific American
Há 55 milhões de anos, quando os cientistas acreditam que a terra se encontrava em um estado de quase caos, perigosamente aquecida por gases estufa, o Oceano Ártico também era um lugar muito diferente. Era um grande lago, conectado com oceanos maiores por uma abertura primária: o Estreito de Turgai.
Quando este canal se fechou ou foi bloqueado cerca de 50 milhões de anos atrás, o corpo de água fechado se tornou o habitat perfeito para uma samambaia de folhas pequenas chamada Azolla. Imagine o Ártico como o Mar Morto de hoje: era um lago quente que se tornou estratificado, sofrendo por falta de trocas com águas externas. Isto significa que a água se tornou carregada de nutrientes em excesso.
A Azolla tirou vantagem da abundância de hidrogênio e dióxido de carbono, dois de seus alimentos favoritos, e se espalhou. Grandes populações formaram tapetes grossos que cobriram todo o lago. Quando a precipitação de chuvas passou a aumentar, graças a mudanças climáticas, enchentes criaram uma fina camada de água fresca para a Azolla se espalhar para fora, em partes dos continentes nos arredores.
Azolla surgiu e desapareceu em ciclos por aproximadamente um milhão de anos, cada vez acrescentando uma camada adicional de sedimentos ao grosso “tapete” formado por eles, que foi encontrado em 2004 pela expedição Arctic Coring.
O fato de que esta planta só precisa de pouco mais de uma polegada (2,5 cm) de água para crescer faz com que todo o cenário pareça ter sentido – isto é, até você saber o quanto de dióxido de carbono esta planta faminta absorveu no decorrer destes milhões de anos.
“Cerca da metade do CO2 disponível na época” disse Jonathan Bujak, que estuda poeira e partículas finas de plantas como um palinologista. “Os níveis despencaram de 2500-3500 [partes por milhão] para entre 1500 e 1600 PPM.”
Enquanto o que acabou a era Azolla ainda é incerto, os 49 milhões de anos seguintes viram a terra cair em um ciclo que causou ainda mais quedas drásticas nos níveis de CO2.
Os continentes ao sul se separaram, e, enquanto a América do Sul e a Índia migravam para o norte, a Antártica se tornava isolada e cada vez mais fria, absorvendo mais CO2 e criando correntes de ar frio que perpetuavam o gelo. Uma sucessão de eras glaciais foi iniciada assim que o CO2 atmosférico caiu para menos de 600 PPM, há aproximadamente 26 milhões de anos, apenas 200 PPM acima da estimativa atual.
Eras glaciais cíclicas começaram, alternando entre 10 mil anos de glaciação massiva, seguidos de uma pausa de 10 mil anos. Na metade do século 18, o CO2 atmosférico estava a uma concentração de 280 PPM.
Encontrando usos modernos para uma planta heroica
“O que é realmente incompreensível”, disse Bujak, “é que os processos do nosso planeta de resfriamento e queda de CO2 levaram 50 milhões de anos para acontecer. Agora, estamos revertendo isso em uma questão de séculos”.
O que sabemos sobre as funcionalidades da Azolla ainda é superficial, mas pessoas ao redor do mundo, como Kathleen Pryer, uma professora da Duke que idealizou o sequenciamento do genoma desta pequena samambaia, vem encontrando formas criativas para explorar suas possibilidades. Alan Marshall, um ex-radiologista vivendo na Tasmânia, Austrália, é apenas um exemplo de cidadão-cientista que acredita que Azolla pode ajudar o planeta a encontrar um equilíbrio.
Após dois sofridos anos como um radiologista voluntário no leste africano, Marshall começou a ver que os avanços tecnológicos não são sempre conseguidos por um bom preço. Ele passou a pesquisar meios de empregar o que ele chama de tecnologia alternativa apropriada.
“’Alternativa’ significa que, em oposição á tecnologia industrial cara e que só pode estar disponibilizada quando se tem uma equipe de manutenção, você emprega um meio local e mais simples para realizar o mesmo trabalho.” disse Marshall. “’Apropriado’ leva em consideração o que o povo local vai aceitar de acordo com suas necessidades, tradições, religião, capacidade técnica, etc”.
Marshall estava procurando por um método de tratar a água das pias e da banheira de sua casa, para que pudesse ser usada em seu jardim, quando ele encontrou a Azolla.
“Eu estava no jardim de um vizinho, quando notei uma planta rosada nascendo na superfície de sua lagoa; peguei uma amostra, levei pra casa e pesquisei sobre ela na internet.” Disse Marshall. “Quando descobri que era uma espécie de Azolla, e que ela podia remover fosfatos e nitrogênio da água, pensei que isto poderia ajudar.”
Ele começou a experimentar com Azolla como parte de um sistema de filtragem e compartilhava seu projeto na internet com outros entusiastas da planta e de tecnologia alternativa. Marshall criou um sistema de filtragem de três partes que é efetivo em eliminar o cheiro da água suja, mas não em remover patógenos e vírus.
Ele disse que o desenvolvimento desses mecanismos simples e de pequena escala é ideal como uma tecnologia alternativa, mas também pode ser adaptado para um sistema maior. Este é o motivo pelo que se precisa tanto de profissionais da área para guiar trabalhos futuros.
Coma sua Azolla, faz bem pra você
Outros indivíduos experimentaram com os aspectos alimentícios da Azolla, incluindo Andrew Bujak, um chef, filho de Jonathan Bujak. Andrew vem cultivando-as em sua casa, no Canadá. Inicialmente interessado no conceito de slow-food, um movimento italiano que surgiu em oposição à crescente influência das empresas de fast-food, como o McDonald’s, Bujak pensou em um uso pessoal para a Azolla.
“Eu percebi que ela não era apenas uma boa fonte alimentar, sendo nutritiva e praticamente sem sabor, mas também pode ser cultivada por qualquer um, em (quase) qualquer lugar do planeta. Ela é fácil de encontrar, seja online ou em lojas de aquários. É só adicionar água, literalmente”, afirmou Bujak, com uma risada. Quando pedido para descrever o sabor da planta, Bujak a comparou com uma folha de grama.
Azolla cresceu não apenas no Canadá, mas quase em todos os lugares do mundo, segundo Bujak, então, ela é naturalmente adaptada para muitos climas e regiões diferentes. Isto faz com que seja fácil que as pessoas possam simplesmente pegar a planta e usá-la.
“Talvez você seja um pequeno fazendeiro em Alberta e você queira cortar gastos e diminuir a emissão de carbono”, disse Bujak. “Cultive Azolla. Agora você tem um fertilizante valioso, uma fonte de alimentos para seu gado e algo para você mesmo comer.”
Ele adicionou que Azolla também pode ser um superalimento no futuro, tanto por causa de seu valor nutritivo quanto pela quantidade mínima de espaço que ocupa.
“Mesmo se nós as cultivarmos em safra, nós não iriamos estar desperdiçando áreas agricultáveis. Ela seria simplesmente adicionada a sistemas já existentes, como as que são usadas agora em lavras de arroz”, declarou Bujak. “Em situações onde a terra para cultivo de alimentos é extremamente limitada, Azolla oferece muita nutrição para pouco terreno. Já está sendo pesquisado até mesmo seu uso no espaço!”
Bujak relatou que seu próximo projeto é recriar nori, tiras secas e compressas de algas marinhas, utilizando esta planta. Atualmente, Azolla pode ser encontrada como nutracêutico [junção de “nutricional” e “farmacêutico”] no Canadá, em cápsulas ou em pó, com a afirmação de ser um antioxidante e de trazer outros benefícios gerais à saúde, mas ainda não foi aprovada nos Estados Unidos. Bujak afirmou que não vai demorar até que isto aconteça.
“Essa planta é tão incrível, em todos os sentidos”, ele disse. “Eu não ficaria surpreso com nada que fosse descoberto sobre suas capacidades”
A China se torna favorável
Duas semanas atrás, o Instituto de Genômica de Pequim (BGI), dono da plataforma de sequenciamento mais sofisticada do mundo, concordou em adotar o projeto de Pryer para financiar o mapeamento do genoma da Azolla. Até este ano, os mistérios do passado desta planta e suas aplicações para o futuro poderão se tornar dados de acesso aberto.
Gane Ka-Shu Wong, uma das fundadoras do BGI, que também ensina na Universidade de Alberta, no Canadá, disse que a origem pouco ortodoxa do grupo combina, de algumas formas, com o projeto de Pryer. Enquanto trabalhava no projeto Genoma Humano, no final dos anos 90, Wong começou a pensar que o processo de ciência tinha se tornado muito institucionalizado.
“O sistema de recompensa de um governo típico ou de um laboratório universitário é muito focado no indivíduo, não na equipe”, declarou Wong. Se juntando com outros cientistas que pensavam o mesmo, Wong procurou um lugar para abrir suas portas.
“Nós decidimos que, se quiséssemos mudar essa cultura, nós precisaríamos ir para um lugar em que praticamente não houvesse competição, na época”, disse Wong. “Na década de 90, um lugar era muito, muito diferente do que é hoje – esse lugar é a China”.
Sabendo que o genoma humano estava prestes a ser decodificado, a equipe rapidamente se mudou para o outro lado do oceano. Para a surpresa de seus colegas, eles conseguiram terminar sua contribuição de 1% a tempo.
“Nós provamos que conseguíamos, então nós crescemos rapidamente. O governo ficou interessado, empresas privadas ficaram interessadas, e, de repente, nós nos tornamos importantes”, relatou Wong.
Agora fornecendo testes hospitalares, além de oferecer um enorme espectro de outros serviços biológicos, a empresa logo começou a gerar lucro.
“Começamos a usar dinheiro de projetos comerciais para financiar o que chamamos de ‘ciência divertida’”, disse Wong, se referindo aos projetos que despertam a curiosidade de cientistas apenas porque respondem a uma pergunta, não necessariamente servindo a uma função econômica.
“Basicamente, somos um bando de cientistas que amam a ciência e querem ganhar a vida. Até então, está dando certo”, disse Wong. “Nosso objetivo é levar estas informações ao público para que o máximo de pessoas possa ter acesso”.
O BGI também vai focar em desvendar a relação complexa entre Azolla e as cianobactérias que são suas companheiras próximas, algo que o BGI vê como um elemento chave no uso futuro da planta e na extensão dos estudos.
Outros que vêm trabalhando com Azolla por décadas estão entusiasmados com a notícia.
Uma fortuna no futuro de uma plantinha?
“Este conhecimento vai nos dar controle sobre a Azolla de um jeito que não tínhamos antes”, disse Francisco Carrapico, da Universidade de Lisboa. “Nós poderemos aumentar a captura de carbono e a fixação de nitrogênio, ou dar propriedades da Azolla para outras plantas. Até encontramos compostos químicos na Azolla que param a divisão celular. A questão quase chega a ser ‘precisamos encontrar o que esta planta não consegue fazer’”.
Esta planta tem, sim, um problema, que vem dando a ela uma má reputação em partes da Europa e a designação de erva-daninha na América do Norte. Azolla pode, como a maioria das algas, formar enormes proliferações, como ela fez há 49 milhões de anos, no ártico, asfixiando toda a vida de baixo.
Mesmo nesses casos, Jonathan Bujak argumenta, “a proliferação é um sintoma”, normalmente causado por níveis altos de nitrogênio. Enquanto Pryer diz que suas motivações para pesquisar Azolla são, em maioria, acadêmicas, ela certamente vê o potencial para que o empreendedorismo cresça em volta da planta no futuro.
“Nós queríamos um genoma para o povo, pelo povo”, disse Pryer, com um sorriso. Mas, outros pensam em algo além do aprendizado acadêmico, aplicações ambientais ou industriais que serão possíveis com o trabalho de Pryer.
“Azolla me fez perceber que as coisas na vida são muito diferentes do que nos ensinam que seja”, disse Carrapico. “A vida é como a internet: Tudo está conectado invisivelmente, mas nós nos esquecemos disso. Não vemos como impactamos uns aos outros. Podemos olhar para essas conexões e, através da biologia, investir em mudanças que irão melhorar o mundo que deixaremos para o futuro”.
A busca por financiamento para pesquisas adicionais já terminou*, mas este certamente não é o capítulo final na saga da Azolla, uma história que começou muito antes de os humanos habitarem o planeta e, provavelmente, continuará até bem depois de nós irmos embora.
*O Azolla genome Project recebeu doações através deste site até o dia 17/07/2014, quando atingiu 147% do valor que era preciso.
