Organismos potencialmente vivos de 830 milhões de anos são encontrados presos em rocha antiga

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Microrganismos em inclusões fluidas da halita da Formação Browne. Créditos: Schreder-Gomes et al., Geology, 2022.

Por Michelle Starr
Publicado na ScienceAlert

Uma descoberta incrível acaba de revelar uma nova fonte potencial para entender a vida na Terra antiga.

Uma equipe de geólogos acaba de descobrir pequenos remanescentes de vida procariótica e de algas – presos dentro de cristais de halita que datam de 830 milhões de anos atrás.

A halita é cloreto de sódio, também conhecido como sal-gema, e a descoberta sugere que esse mineral natural pode ser um recurso anteriormente inexplorado para estudar ambientes antigos de água salgada.

Além disso, os organismos presos nele podem ainda estar vivos.

O estudo extraordinário também tem implicações para a busca de vida antiga, não apenas na Terra, mas em ambientes extraterrestres, como Marte, onde grandes depósitos de sal foram identificados como evidência de antigos reservatórios de água líquida em grande escala.

Os organismos não se parecem com o que você poderia estar esperando. Microfósseis antigos anteriores foram encontrados presos em formações rochosas, como xisto, que datam de bilhões de anos. O sal não é capaz de preservar a matéria orgânica da mesma forma.

Em vez disso, quando os cristais estão se formando em um ambiente de água salgada, pequenas quantidades de fluido podem ficar presas no interior. Essas são chamadas de inclusões fluidas e são remanescentes das águas-mãe das quais a halita se cristalizou.

Isso os torna cientificamente valiosos, pois podem conter informações sobre a temperatura da água, a química da água e até a temperatura atmosférica no momento em que o mineral se formou.

Os cientistas também encontraram microrganismos vivendo em ambientes recentes e modernos onde a halita se forma. Esses ambientes são extremamente salgados; no entanto, microrganismos com bactérias, fungos e algas foram encontrados prosperando neles.

Além disso, microrganismos foram documentados em inclusões fluidas em gesso e halita, principalmente modernas ou recentes, com um punhado que remonta a tempos antigos. No entanto, o método de identificação desses organismos antigos deixou algumas dúvidas sobre se eles têm a mesma idade que a halita.

“Portanto, uma questão persistiu entre os geomicrobiologistas”, escreveu uma equipe liderada pela geóloga Sara Schreder-Gomes, da Universidade da Virgínia Ocidental, nos EUA. “Quais são as rochas sedimentares químicas mais antigas que contêm microrganismos procarióticos e eucarióticos do ambiente deposicional?”

O centro da Austrália é deserto agora, mas já foi um antigo mar salgado. A Formação Browne é uma unidade estratigráfica bem caracterizada e datada da Austrália central, que remonta ao Neoproterozoico. Inclui extensa quantidade de halita, indicativa de um ambiente marinho antigo.

Usando uma amostra central da Formação Browne extraída pelo Centro de Pesquisa Geológica da Austrália Ocidental em 1997, Schreder-Gomes e seus colegas foram capazes de conduzir investigações de halita neoproterozoica inalterada usando nada além de métodos ópticos não invasivos. Isso deixou a halita intacta; o que, mais importante, significa que qualquer coisa dentro dela deve ter ficado presa no momento em que os cristais se formaram.

Eles usaram petrografia de luz transmitida e ultravioleta, primeiro com baixa ampliação para identificar cristais de halita, depois com ampliação de até 2.000x para estudar as inclusões fluidas neles.

Dentro, eles encontraram sólidos e líquidos orgânicos, consistentes com células procarióticas e eucarióticas, com base em seu tamanho, forma e fluorescência ultravioleta.

A faixa de fluorescência também foi interessante. Algumas das amostras mostraram cores consistentes com a decomposição orgânica, enquanto outras demonstraram a mesma fluorescência dos organismos modernos, sugestiva, disseram os pesquisadores, de material orgânico inalterado.

É até possível que alguns dos organismos ainda estejam vivos, observaram os pesquisadores. As inclusões fluidas podem servir como microhabitats onde pequenas colônias prosperam. E procariontes vivos foram extraídos de halita que data de 250 milhões de anos; por que não 830 milhões?

“A possível sobrevivência de microrganismos em escalas de tempo geológicas não é totalmente compreendida”, escreveram os pesquisadores. “Tem sido sugerido que a radiação destruiria a matéria orgânica por longos períodos de tempo, mas Nicastro et al. (2002) descobriram que a halita sedimentada de 250 milhões de anos foi exposta a apenas quantidades insignificantes de radiação. Além disso, os microrganismos podem sobreviver em inclusões de fluidos por mudanças metabólicas, incluindo sobrevivência à fome e estágios de quistos, e coexistência com compostos orgânicos ou células mortas que podem servir como fontes de nutrientes”.

Isso absolutamente tem implicações para Marte, onde podem ser encontrados depósitos com composições semelhantes à Formação Browne, disseram os pesquisadores. Sua pesquisa mostra como esses organismos podem ser identificados sem destruir ou adulterar as amostras, o que pode nos dar um novo conjunto de ferramentas para identificá-los – e também entender melhor a própria história da Terra.

“O exame óptico deve ser considerado um passo fundamental em qualquer estudo de bioassinaturas em rochas antigas. Ele permite que o contexto geológico dos microrganismos seja conhecido antes de outras análises químicas ou biológicas… e fornece um alvo para tais análises”, escreveu a equipe. “Os sedimentos químicos antigos, tanto de origem terrestre quanto extraterrestre, devem ser considerados hospedeiros potenciais para microrganismos antigos e compostos orgânicos”.

A pesquisa foi publicada na Geology.