Liderado pela Universidade de Bath, a pesquisa que foi publicada em Relatórios Científicos demonstra que, ao contrário da crença popular, as microalgas se comunicam entre si quando estão sob estresse.

Os pesquisadores revelaram que, sob a escuridão, uma população de diatomáceas - um tipo de microalga - produz oscilações elétricas. Acredita-se que essa comunicação célula a célula seja um mecanismo de feedback ou sobrevivência como resultado do estresse devido a mudanças no ambiente físico-químico da microalga - como privação de luz e aumento de temperatura. Essa sinalização célula a célula é projetada para neutralizar essas mudanças e pode resultar na formação de proliferação de algas.

Chave para entender as mudanças climáticas

Ao decodificar esta forma de comunicação, na fase em que a concentração de células mais aumenta com o tempo (fase de crescimento), os pesquisadores acreditam que isso fornecerá pistas vitais para a compreensão dos desafios mundiais, como as mudanças climáticas. A proliferação de algas é um elemento da mudança climática onde as células se multiplicam em um ritmo facial, que os pesquisadores esperam poder mitigar melhor a partir desse novo entendimento.

Pela primeira vez, a equipe de pesquisa foi capaz de ouvir a comunicação das microalgas, gravando suas interações elétricas extracelularmente, usando matrizes de múltiplos eletrodos (MEAs) sensíveis e de baixa resistência. As gravações, tomadas ao longo de um período de horas, mostrou que a comunicação da Diatom é cooperativa e sincronizada com toda a população medida.

Algas, as 'plantas' mais importantes do mundo

As algas ocorrem naturalmente na maioria das águas doce e salgada. Contudo, a mudança climática está causando um aumento na formação de algas prejudiciais em todo o mundo. Águas mais quentes, altos níveis de nutrientes do aumento da chuva, levando fertilizantes agrícolas para a água, e luz solar suficiente contribuem para o aumento da proliferação de algas.

A proliferação de algas pode ser prejudicial tanto para os ecossistemas aquáticos quanto para os humanos. Flores espessas podem bloquear a luz do sol e esgotar os níveis de oxigênio na água necessários para os peixes e outros organismos sobreviverem, e certas algas podem produzir toxinas que podem danificar o sistema nervoso humano, contaminando peixes que são comidos, além de causar irritação nos olhos e pulmões, bem como asma.

Pesquisador líder e professor do Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica da University of Bath, Dr. Paulo Rocha, disse:

As algas são as plantas mais importantes do mundo. "Elas desempenham um papel crucial no ar que respiramos, alimentos que comemos e medicamentos que tomamos, inclusive para o câncer. No entanto, há muito que sabemos sobre essas incríveis 'plantas. "

Uma dessas razões é porque não existem métodos para realmente decodificar o comportamento das algas. Este projeto abriu uma nova página na compreensão da sinalização de algas e permitirá novas tecnologias de sensoriamento para prever o desenvolvimento de proliferação de algas e de uma extensa gama de alterações induzidas por estresse no ecossistema aquático.

Este trabalho interdisciplinar tem fortes implicações científicas e tecnológicas para a sondagem de condições de estresse ecológico e fisiológico em algas. Prevê-se que as empresas de água irão se beneficiar, em um futuro próximo, de uma tecnologia de controle capaz de prever e impedir a proliferação de algas tóxicas e prejudiciais por meio da detecção precoce do aparecimento de sinais de algas.

Diretor do Water Innovation &Research Center da University of Bath (WIRC @ Bath), O professor Jan Hofman comentou:

"Esta é uma descoberta emocionante e importante. Compreender como as algas se comportam é extremamente importante para a segurança da água em muitas áreas do mundo. A proliferação de algas tem um impacto significativo na qualidade e disponibilidade da água, mas também pode ser usado em soluções de engenharia para melhorar a qualidade da água. Este projeto é um excelente exemplo de como a pesquisa multidisciplinar da água é importante. "

Água mais limpa e contas de água mais baratas

A longo prazo, este novo conhecimento pode significar mais limpo, água mais natural e contas mais baratas para os consumidores de água, pois haverá uma necessidade menor de as empresas de serviços de água usarem produtos químicos para o tratamento da água.

A pesquisa foi resultado de uma colaboração internacional entre a Universidade de Bath, Delft University of Technology (DUT) na Holanda, Instituto Gulbenkian de Ciência em Portugal e Instituto Português do Mar e da Atmosfera, I. P.

O artigo "Oscilações elétricas coletivas de uma população de diatomáceas induzidas por estresse escuro" foi publicado em Nature Scientific Reports .