Uma nova pesquisa em Octopus e Conch Springs, em Yellowstone, dá pistas importantes sobre a adaptação da vida microbiana a condições variáveis de oxigénio e pode ser útil na busca pela vida além da Terra.
Um estudo recente realizado por investigadores da Universidade do Estado de Montana sugere que a vida microbiana na Bacia Inferior dos Géiseres de Yellowstone pode fornecer informações importantes sobre a forma como a vida se adaptou ao oxigénio. A investigação, publicada na revista Nature Communications, examinou os micróbios que vivem em Octopus e Conch Springs, dois ambientes geotérmicos com níveis de oxigénio e de sulfureto totalmente diferentes.
Estas comunidades microbianas, que se assemelham a bactérias e archaea antigas, desenvolvem-se em estruturas gelatinosas de “serpentina” no interior de correntes de água superaquecida a cerca de 88°C. Os cientistas acreditam que estes organismos podem oferecer um vislumbre de como a vida primitiva navegava na atmosfera em mudança da Terra, particularmente antes e durante o Grande Evento de Oxidação (GOE), há cerca de 2,5 mil milhões de anos.
Octopus Spring contém cerca de 20 micromolar de oxigénio dissolvido, significativamente mais elevado do que o menos de 1 micromolar encontrado em Conch Spring. Por outro lado, Conch Spring tem mais de 120 micromolar de sulfureto dissolvido tóxico, enquanto Octopus Spring tem menos de 2-3 micromolar. Estas condições criam um laboratório natural para estudar a evolução microbiana em ambientes de oxigénio variável, explica o Science Alert.
Liderada pelo geomicrobiólogo Bill Inskeep, a equipa de investigação analisou o ADN microbiano e a atividade enzimática para compreender como estes organismos interagem com o oxigénio.
As suas descobertas mostraram que os micróbios em Octopus Spring apresentavam uma maior diversidade e expressavam ativamente genes para a respiração do oxigénio. Em contraste, embora a diversidade microbiana fosse menor em Conch Spring, as evidências sugerem que alguns micróbios mantiveram capacidades latentes de processamento de oxigénio, provavelmente evoluídas para a sobrevivência em condições extremas.
Uma descoberta fundamental foi a presença de oxigenases de alta afinidade – enzimas que funcionam mesmo a níveis nanomolares de oxigénio. Estas enzimas foram mais ativamente expressas no ambiente de elevado teor de sulfureto de Conch Spring, sugerindo que as formas de vida primitivas podem ter utilizado mecanismos semelhantes para explorar o oxigénio mínimo muito antes do GOE.
Inskeep sublinhou a importância das condições naturais de Yellowstone para o estudo destas adaptações, referindo que a reprodução de tais ambientes num laboratório seria quase impossível. “A observação destes organismos no seu ambiente natural permite-nos compreender as condições geoquímicas exatas que permitem a sua sobrevivência”, explicou.
As conclusões do estudo desafiam os pressupostos anteriores sobre os níveis mínimos de oxigénio necessários para a respiração aeróbica, sugerindo que a vida aeróbica primitiva na Terra pode ter sobrevivido com quantidades vestigiais de oxigénio.
As implicações estendem-se além da Terra, uma vez que estratégias microbianas semelhantes poderiam suportar a vida em ambientes extremos noutras partes do universo.
