Microbiologistas da Caltech descobriram bactérias que se alimentam de manganês e usam o metal como fonte de calorias. Previu-se que esses micróbios existiam há mais de um século, mas nenhum foi encontrado ou descrito até agora.

"Estas são as primeiras bactérias encontradas a usar o manganês como fonte de combustível, "diz Jared Leadbetter, professor de microbiologia ambiental da Caltech que, em colaboração com o acadêmico de pós-doutorado Hang Yu, descreve as descobertas na edição de 16 de julho da revista Natureza . "Um aspecto maravilhoso dos micróbios na natureza é que eles podem metabolizar materiais aparentemente improváveis, como metais, produzindo energia útil para a célula. "

O estudo também revela que a bactéria pode usar manganês para converter dióxido de carbono em biomassa, um processo chamado quimiossíntese. Anteriormente, pesquisadores sabiam de bactérias e fungos que poderiam oxidar manganês, ou tira-lhe os elétrons, mas eles apenas especularam que micróbios ainda a serem identificados poderiam ser capazes de controlar o processo para impulsionar o crescimento.

Leadbetter encontrou a bactéria acidentalmente após realizar experimentos não relacionados usando uma luz, forma de manganês semelhante a giz. Ele havia deixado uma jarra de vidro suja com a substância para mergulhar em água da torneira na pia do escritório da Caltech antes de partir por vários meses para trabalhar fora do campus. Quando ele voltou, o frasco estava coberto com um material escuro.

"Eu pensei, 'O que é isso?' ", Explica ele." Comecei a me perguntar se os tão procurados micróbios podem ser os responsáveis, por isso, realizamos testes sistematicamente para descobrir isso. "

A camada preta era, na verdade, manganês oxidado, gerado por bactérias recém-descobertas que provavelmente tinham vindo da própria água da torneira. “Há evidências de que parentes dessas criaturas residem nas águas subterrâneas, e uma parte da água potável de Pasadena é bombeada de aqüíferos locais, " ele diz.

O manganês é um dos elementos mais abundantes na superfície da Terra. Os óxidos de manganês assumem a forma de um escuro, substância grudenta e são comuns na natureza; eles foram encontrados em depósitos subterrâneos e também podem se formar em sistemas de distribuição de água.

"Existe todo um conjunto de literatura de engenharia ambiental sobre sistemas de distribuição de água potável entupidos por óxidos de manganês, "diz Leadbetter." Mas como e por que razão esse material é gerado, permanece um enigma. Claramente, muitos cientistas consideram que as bactérias que usam manganês para obter energia podem ser responsáveis, mas as evidências que apóiam essa ideia não estavam disponíveis até agora. "

A descoberta ajuda os pesquisadores a entender melhor a geoquímica das águas subterrâneas. Sabe-se que as bactérias podem degradar poluentes nas águas subterrâneas, um processo denominado biorremediação. Ao fazer isso, vários organismos-chave irão "reduzir" o óxido de manganês, o que significa que eles doam elétrons para ele, de maneira semelhante à forma como os humanos usam o oxigênio do ar. Os cientistas se perguntam de onde vem o óxido de manganês em primeiro lugar.

"A bactéria que descobrimos pode produzi-lo, assim, eles desfrutam de um estilo de vida que também serve para fornecer aos outros micróbios o que eles precisam para realizar as reações que consideramos benéficas e desejáveis, "diz Leadbetter.

As descobertas da pesquisa também têm possível relevância para a compreensão dos nódulos de manganês que pontilham grande parte do fundo do mar. Essas bolas metálicas redondas, que pode ser tão grande quanto toranja, eram conhecidos pelos pesquisadores marinhos desde os cruzeiros do HMS Challenger na década de 1870. Desde então, descobriu-se que tais nódulos revestem o fundo de muitos oceanos da Terra. Nos últimos anos, empresas de mineração têm feito planos para colher e explorar esses nódulos, porque metais raros são freqüentemente encontrados concentrados dentro deles.

Mas pouco se sabe sobre como os nódulos se formam. Yu e Leadbetter agora se perguntam se micróbios semelhantes aos que encontraram na água doce podem desempenhar um papel e planejam investigar mais a fundo o mistério. "Isso ressalta a necessidade de entender melhor os nódulos marinhos de manganês antes que eles sejam dizimados pela mineração, "disse Yu.

"Esta descoberta de Jared e Hang preenche uma grande lacuna intelectual em nossa compreensão dos ciclos elementares da Terra, e adiciona às diversas maneiras em que o manganês, um metal de transição obscuro, mas comum, moldou a evolução da vida em nosso planeta, "diz Woodward Fischer, professor de geobiologia da Caltech, que não estava envolvido com o estudo.