Cientistas descobrem ingredientes para a vida em rochas de 3,5 bilhões de anos na Austrália

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Crédito: Helge Mißbach.

Por Peter Dockrill
Publicado na ScienceAlert

Pesquisadores descobriram moléculas orgânicas presas em formações rochosas incrivelmente antigas na Austrália, revelando o que eles dizem ser a primeira evidência detalhada dos primeiros ingredientes químicos que poderiam ter sustentado as formas de vida microbianas primitivas da Terra.

A descoberta, feita na Formação Dresser de 3,5 bilhões de anos do Cráton de Pilbara, Austrália Ocidental, faz parte de um conjunto significativo de pesquisas que apontam para vida antiga nesta parte do mundo – que representa um dos dois únicos depósitos intocados e expostos de terra do nosso planeta que remonta ao Éon Arqueano.

Nos últimos anos, a rocha hidrotérmica da Formação Dresser apresentou vários sinais do que parece ser a vida mais antiga conhecida na terra, com cientistas descobrindo “evidências definitivas” de bioassinaturas microbianas que datam de 3,5 bilhões de anos atrás.

Agora, em um novo estudo, pesquisadores na Alemanha identificaram traços de uma química específica que poderiam ter permitido a existência de tais organismos primordiais, encontrando moléculas orgânicas biologicamente relevantes contidas em depósitos de barita, um mineral formado por vários processos, incluindo fenômenos hidrotermais.

“Na nossa área, as baritas estão diretamente associadas a tapetes microbianos fossilizados e cheiram a ovos podres quando recém-tocadas”, explica o geobiólogo Helge Mißbach, da Universidade de Colônia, na Alemanha.

“Assim, suspeitamos que eles continham material orgânico que poderia ter servido como nutrientes para a vida microbiana inicial”.

Rocha de barita da Formação Dresser. Crédito: Helge Mißbach.

Enquanto os cientistas há muito tempo levantaram a hipótese de como as moléculas orgânicas podem atuar como substratos para micróbios primitivos e seus processos metabólicos, as evidências diretas têm se mostrado bastante elusivas.

Para investigar, Mißbach e outros pesquisadores examinaram as inclusões dentro das baritas da Formação Dresser, com o mineral quimicamente estável capaz de preservar fluidos e gases dentro da rocha por bilhões de anos.

Usando uma série de técnicas para analisar as amostras de barita – incluindo cromatografia gasosa-espectrometria de massamicrotermometria e análise de isótopos estáveis, os pesquisadores descobriram o que descrevem como uma “diversidade intrigante de moléculas orgânicas com relevância metabólica conhecida ou inferida”.

Entre eles estavam os compostos orgânicos ácido acético e metanotiol, além de numerosos gases, inclusive o sulfeto de hidrogênio , que poderiam ter origem biótica ou abiótica.

A rocha barita, indicando estreita associação com estromatólitos. Tradução da imagem: a) a mina da Formação Dresser (Dresser mine), b) e c) o estromatólito (stromatolite) e a barita negra (black barite). Créditos: Mißbach et al., Nature Communications, 2021.

Embora possa ser impossível ter certeza das ligações precisas, a proximidade dessas inclusões dentro da rocha de barita e acréscimos orgânicos adjacentes chamados estromatólitos sugere que os produtos químicos antigos, uma vez carregados dentro dos fluidos hidrotermais, podem ter influenciado as comunidades microbianas primitivas.

“De fato, muitos compostos descobertos nas inclusões de fluido hospedadas nas baritas… teriam fornecido substratos ideais para os micróbios metanogênicos e à base de enxofre anteriormente propostos como os protagonistas no ambiente da Formação Dresser”, escreveram os pesquisadores em seu estudo.

Além de produtos químicos que podem ter agido como nutrientes ou substratos, outros compostos encontrados dentro das inclusões podem ter servido como ‘blocos de construção’ para várias reações químicas baseadas em carbono – processos que poderiam ter iniciado o metabolismo microbiano, produzindo fontes de energia, como lipídios, que podem ser decompostos por formas de vida.

“Em outras palavras, ingredientes essenciais de tioacetato de metila, um proposto agente crítico no surgimento da vida, estavam disponíveis nos ambientes da Formação Dresser”, explica a equipe.

“Eles podem ter transmitido os blocos de construção para a fixação quimioautotrófica de carbono e, portanto, a absorção anabólica de carbono na biomassa”.

Os resultados são relatados na Nature Communications.