Traduzido por Julio Batista
Original de Carly Cassella para o ScienceAlert
O Sol dá vida ao nosso planeta através de seus raios, mas algumas formas de vida fascinantes não precisam de luz para viver.
Em vez de usar a fotossíntese para armazenar energia em suas ligações químicas, alguns micróbios dependem apenas da oxidação de moléculas inorgânicas como o hidrogênio para fazer esse truque.
A quimiossíntese, como é conhecida, foi especulada como uma fonte potencial de energia para micróbios no século 19, embora não tenha sido confirmada até que os ecossistemas que cercam as fontes hidrotermais do oceano profundo foram descobertos na década de 1970.
Desde então, os meios de obtenção de energia por meio da oxidação de compostos inorgânicos são considerados raros, confinados a habitats extremos.
Mas pesquisas emergentes do mar sugerem que essa estratégia de sobrevivência é realmente abundante, de polo a polo.
Na verdade, à medida que a luz do sol vai escurecendo, uma equipe liderada por pesquisadores da Universidade Monash, na Austrália, encontrou evidências de que a quimiossíntese se torna o principal modo de vida dos micróbios marinhos invisíveis.
“O hidrogênio e o monóxido de carbono de fato ‘alimentaram’ micróbios em todas as regiões que examinamos: de baías urbanas a ilhas tropicais a centenas de metros abaixo da superfície”, disse Chris Greening, microbiologista da Universidade Monash.
“Alguns podem até ser encontrados sob as plataformas de gelo da Antártica.”
Ao contrário da luz solar, o hidrogênio molecular é uma fonte conveniente de energia que está presente ao menos de forma separada em uma ampla variedade de ecossistemas, desde a atmosfera a superfície e até abaixo dela.
Em estudos anteriores, Greening e seus colegas mostraram que em grande parte do solo do mundo, as culturas bacterianas que podem consumir hidrogênio são “abundantes, diversas e ativas” – de muitas maneiras, a base de toda a cadeia alimentar.
Agora, ele e alguns dos mesmos pesquisadores mostraram que isso também se aplica ao oceano profundo.
Seu estudo é o primeiro a investigar se bactérias em oceano aberto podem usar hidrogênio como combustível. As descobertas são baseadas em 14 amostras de água do mar, coletadas nos oceanos Atlântico, Índico, Pacífico e Antártico.
Em todas, exceto uma dessas amostras, a equipe detectou micróbios que tinham o maquinário genético necessário para fotossintetizar e quimiossintetizar usando hidrogênio.
Com base na atividade dos micróbios no laboratório, os modelos sugerem que sua taxa de quimiossíntese é suficiente para sustentar o crescimento e a sobrevivência da comunidade.
O hidrogênio, concluíram os autores, deve ser uma importante fonte de energia para as bactérias na água do mar, especialmente para aquelas que vivem nas profundezas mais profundas e escuras.
A oxidação do hidrogênio é útil quando a luz solar não está prontamente disponível, mas tem seus custos. Requer um investimento de ferro num contexto em que o ferro já é um bem precioso. Isso significa que as bactérias marinhas provavelmente só usam hidrogênio como combustível quando absolutamente necessário.
Na superfície do oceano, provavelmente é muito mais valioso para os micróbios contar com a luz solar. Na escuridão, no entanto, um interruptor biológico pode ser acionado. Mais perto do fundo do mar, o ferro está mais disponível enquanto a luz solar se torna escassa.
Bactérias marinhas que podem alternar entre quimiossíntese e fotossíntese provavelmente teriam uma grande vantagem competitiva ao povoar todos os vários níveis do habitat oceânico.
É provavelmente por isso que essas formas de vida flexíveis ainda são tão abundantes até hoje.
“A primeira vida provavelmente surgiu em aberturas do fundo do mar usando hidrogênio, não a luz do sol, como fonte de energia”, especulou Greening.
“É incrível que, 3,7 bilhões de anos depois, tantos micróbios nos oceanos ainda estejam usando esse gás de alta energia e tenhamos ignorado isso completamente até agora”.
O estudo foi publicado na revista Nature Microbiology.
