p Pesquisadores da UNSW descobriram que sua descoberta anterior de bactérias que vivem no ar na Antártica é provavelmente um processo que ocorre globalmente, apoiando ainda mais a existência potencial de vida microbiana em planetas alienígenas. p Em seu primeiro acompanhamento de um estudo de alto perfil de 2017, que mostrou que os micróbios na Antártica têm uma capacidade única de viver essencialmente no ar, pesquisadores da UNSW Sydney descobriram agora que esse processo ocorre em solos nos três pólos do mundo.

p Especificamente, os pesquisadores descobriram que os genes-alvo responsáveis ​​pelo fenômeno da quimiossíntese atmosférica que descobriram são abundantes e amplamente distribuídos nos solos polares da Antártica. Platô Ártico e Tibetano no Hindu Kush-Himalaia.

p A nova pesquisa foi publicada na revista Frontiers este mês e foi uma colaboração entre UNSW, a Divisão Antártica Australiana e o Instituto de Pesquisa do Platô Tibetano da China.

p A autora sênior do estudo, Professora Associada Belinda Ferrari, da UNSW Science, disseram que viver no ar era uma maneira tão minimalista de sobreviver que suas descobertas aumentaram o potencial para a existência de vida microbiana em outros planetas.

p "Isso é o que o Perseverance Rover Mars 2020 da NASA pretende fazer:procurar por sinais de vida microbiana antiga em amostras de rocha e solo marcianos, "Disse o professor Ferrari.

p "Uma missão futura levará as amostras de volta para a Terra e os cientistas da NASA analisarão o solo de maneira semelhante a nós, para tentar ver se há algum indicador de vida. "

p Ferrari disse que as descobertas dos pesquisadores significam que os micróbios que usam gases residuais como sua fonte de energia e carbono para crescer - ao contrário da fotossíntese, que usa luz - não é um processo isolado na Antártica.

p "Existem ecossistemas inteiros provavelmente contando com este novo processo de fixação de carbono microbiano, onde os micróbios usam a energia obtida da respiração do gás hidrogênio atmosférico para transformar o dióxido de carbono da atmosfera em carbono - para crescer, " ela disse.

p "Achamos que esse processo ocorre simultaneamente com a fotossíntese quando as condições mudam, como durante o inverno polar, quando não há luz, mas pretendemos confirmar essa hipótese na próxima etapa de nossa pesquisa. Então, embora seja necessário mais trabalho para confirmar que esta atividade ocorre globalmente, o fato de termos detectado os genes-alvo nos solos dos três pólos significa que esse novo processo provavelmente ocorre em desertos frios ao redor do mundo, mas simplesmente foi esquecido até agora. "

p Antártica, Solo do planalto ártico e tibetano analisado

p Os pesquisadores analisaram 122 amostras de solo de 14 locais de deserto frio terrestre em toda a Antártica (Windmill Islands e Vestfold Hills), o alto planalto ártico e tibetano, que eles coletaram entre 2005 e 2019.

p O autor principal do estudo, UNSW Ph.D. candidata Angelique Ray, disse que uma das grandes dúvidas que a equipe tinha quando concluíram o estudo anterior era se esse novo processo de quimiossíntese atmosférica - também conhecido como fixação de carbono ou sumidouro de carbono - estava ocorrendo da mesma forma em outros lugares ao redor do mundo.

p "Então, desta vez, fizemos um estudo global. Coletamos a camada superior de 10 centímetros de solo de vários locais nos três pólos, que é a profundidade onde a maioria dos organismos que estudamos são encontrados, " ela disse.

p "O solo nesses locais fica completamente congelado na maior parte do ano - e não há muito solo porque é principalmente rocha."

p Os pesquisadores extraíram DNA das amostras de solo e, em seguida, sequenciaram o DNA para detectar os genes-alvo responsáveis ​​pelo processo de fixação de carbono.

p A Sra. Ray disse que os cientistas também realizaram análises ambientais de cada local para medir as condições em que os micróbios viviam.

p “Observando os parâmetros ambientais do solo, é assim que sabíamos que havia baixo carbono, baixa umidade e outros fatores em jogo, " ela disse.

p "Então, correlacionamos os genes-alvo para o processo de fixação de carbono com os diferentes locais e descobrimos que os locais que são mais secos e com menos nutrientes - carbono e nitrogênio - tinham um maior potencial para apoiar este processo, o que fazia sentido. "

p Descobertas para mudar o pensamento sobre a fixação de carbono

p O professor Ferrari disse que as descobertas dos pesquisadores mudariam a maneira como os cientistas pensavam sobre as limitações necessárias para a existência de vida, bem como como a microbiologia era ensinada.

p "Ao investigar lugares fora da Antártica, podemos determinar o quão significativa é a contribuição desta nova forma de quimiotrofia para o balanço global de carbono, " ela disse.

p "Antes de descobrirmos este novo processo de sumidouro de carbono, as duas principais formas quimiotróficas conhecidas eram a fotossíntese e a quimiotrofia geotérmica - a última é onde as bactérias aproveitam compostos inorgânicos como o sulfeto de hidrogênio para fixar o carbono. Mas agora descobrimos que os genes envolvidos neste processo são abundantes em desertos frios, embora ainda devamos estudar os desertos quentes, nossa descoberta provavelmente indica que a quimiossíntese atmosférica está contribuindo para o orçamento global de carbono. "

p Ferrari disse que é provável que as bactérias que sobrevivem com nada além do ar tenham se tornado agentes importantes nos ambientes em que viviam.

p "Muitos desses ecossistemas são bastante secos e pobres em nutrientes - então, esses locais são principalmente dominados por bactérias, " ela disse.

p "Particularmente nos locais originais da Antártica Oriental que estudamos, não há muito mais lá além de alguns musgos e líquenes (fungos). Como essas bactérias se adaptaram para sobreviver e têm a capacidade de usar gases residuais para viver, seu ambiente os selecionou para se tornarem contribuintes significativos para seus ecossistemas. "

p Ferrari disse que os pesquisadores estão ansiosos para fazer novas descobertas na fixação de carbono.

p "Como parte da próxima fase, pretendemos isolar uma dessas novas bactérias em laboratório - para obter uma cultura pura, " ela disse.

p “Isso é difícil porque as bactérias estão acostumadas a crescer em muito pouco e uma placa de ágar é diferente de seu ambiente natural. podemos compreender perfeitamente as condições que essas bactérias precisam para realizar esse processo único de viver no ar. "