Este lago extremamente tóxico pode nos mostrar como a vida pode ter sobrevivido em Marte

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Laguna Caliente na cratera do Vulcão Poás. Créditos: Lagringa / Wikimedia Commons.

Por Michelle Starr
Publicado na ScienceAlert

A busca por vida em Marte não é fácil. Não só é difícil chegar ao planeta vermelho, como é profundamente inóspito para a vida como a conhecemos.

No entanto, existem lugares na Terra que podem nos mostrar como a vida pode ter sido capaz de sobreviver em Marte – se não agora, então em algum outro momento da história de 4,5 bilhões de anos do planeta. Lugares como desertos, você pode estar pensando, e você estaria certo; mas há mais em Marte do que desertos.

Cientistas investigaram micróbios que, de alguma forma, sobrevivem em um dos lugares mais inóspitos da Terra: um lago quente, tóxico e ácido em uma cratera vulcânica na Costa Rica. As maneiras como esses micróbios extremófilos se adaptam ao seu ambiente infernal podem nos mostrar como micróbios poderiam ter vivido em um planeta Marte mais jovem, úmido e vulcânico.

“Uma das nossas principais descobertas é que, dentro deste lago vulcânico extremo, detectamos apenas alguns tipos de microrganismos, mas uma infinidade de maneiras potenciais para eles sobreviverem”, disse o astrobiólogo Justin Wang, da Universidade de Colorado Boulder (EUA). “Acreditamos que eles fazem isso vivendo nas margens do lago quando as erupções estão ocorrendo. Isso é quando ter uma gama relativamente ampla de genes seria útil”.

O lago é conhecido como Laguna Caliente (literalmente “lago quente”) e fica na cratera do vulcão Poás ativo na Costa Rica. É um dos lagos mais ácidos do mundo, com uma camada de enxofre líquido flutuando no fundo e muitas vezes gerando chuvas ácidas e nevoeiros locais. Além disso, a água está impregnada de metais tóxicos. Não é exatamente um lugar cheio de vida.

No entanto, também não é totalmente desabitada. Em 2013, uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade de Colorado Boulder descobriu que uma única espécie de micróbio estava sobrevivendo no lago, do gênero Acidiphilium, ou “aquele que ama ácido”, que vive em ambientes ácidos, e tem uma série de genes que permitem isso.

O Vulcão Poás continuou a ruir e em 2017 entrou em erupção explosiva. Naturalmente, uma equipe de pesquisadores decidiu revisitar Laguna Caliente para ver como a atividade vulcânica em andamento pode ter impactado a comunidade microbiana que eles identificaram em 2013, especialmente porque as erupções vulcânicas tinham o potencial de esterilizar o lago.

Os pesquisadores coletaram amostras do lago, aglomerados de enxofre e sedimentos no fundo do lago, e os submeteram a sequenciamento genético e sequenciamento metagenômico “shotgun” para identificar quaisquer organismos que possam estar à espreita. Surpreendentemente, não só o Acidiphilium ainda estava presente, mas também um pequeno número de outras espécies microbianas.

Acidiphilium foi a espécie dominante encontrada habitando o lago, mas todas tiveram adaptações significativas de sobrevivência. A equipe descobriu que as bactérias tinham genes que podem conferir resistência ao ácido, bem como genes resistentes ao calor – de vital importância em um ambiente que pode atingir temperaturas de ebulição.

Além disso, os organismos possuem um grande número de genes que lhes permitem metabolizar várias substâncias que podem ser tóxicas para outros. Essas substâncias incluem enxofre, ferro e arsênico. Eles também possuem genes para fixação de carbono, o que permite que as plantas convertam carbono em compostos orgânicos; e parecem ser capazes de processar tanto açúcares simples quanto complexos, além de grânulos bioplásticos, que podem ser usados ​​em tempos de privação de energia e carbono.

“Esperávamos muitos dos genes que encontramos, mas não esperávamos tantos, dada a baixa biodiversidade do lago”, disse Wang. “Foi uma surpresa, mas é algo absolutamente gracioso. Faz sentido que seja assim que a vida se adaptaria a viver em um lago de cratera vulcânica ativo”.

Os ambientes hidrotermais são de interesse crescente para os astrobiólogos. Os organismos que conseguem prosperar nesses lugares extremos geralmente não dependem da luz solar para sobreviver, mas aproveitam as reações químicas para produzir energia. Isso significa que eles podem oferecer um análogo para ecossistemas que podem ser encontrados em outros locais distantes do Sol, como as luas de gelo oceânicas ocultas de Saturno e Júpiter.

Mas os cientistas também acreditam que a vida na Terra pode ter começado em um ambiente hidrotermal profundo, uma vez que estaria a salvo da forte radiação ultravioleta do jovem Sol, enquanto contém todos os ingredientes necessários para que a vida surja. Talvez quando Marte era mais jovem, mais úmido e mais vulcanicamente ativo, os ambientes hidrotermais também pudessem ter despertado a vida.

“Nossa pesquisa fornece uma estrutura de como a ‘vida na Terra’ poderia ter existido em ambientes hidrotermais em Marte”, disse Wang. “Mas se a vida já existiu em Marte e se esta se assemelha ou não aos microrganismos que temos aqui ainda é uma grande questão. Esperamos que nossa pesquisa direcione a conversa para priorizar a busca de sinais de vida nesses ambientes”.

A pesquisa da equipe foi publicada em Frontiers in Astrobiology.