Muito abaixo do fundo do oceano, os sedimentos estão repletos de bizarros micróbios semelhantes a zumbis. Embora estejam tecnicamente vivos, eles crescem em câmera lenta, e pode levar décadas para uma única célula se dividir - algo que seus primos na superfície fazem em questão de minutos. Um novo estudo da Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) está começando a descobrir como eles sobrevivem examinando sua fonte de "alimento" - moléculas próximas de carbono orgânico. O estudo ajuda a aprofundar nossa compreensão das limitações da vida na Terra e pode ajudar a informar como a vida pode existir em outros planetas.

Em um artigo publicado na edição de 21 de janeiro da revista Nature Geoscience , Os cientistas da WHOI examinaram grandes amostras coletadas a bordo do R / V Knorr e do R / V Revelle no meio dos oceanos Atlântico Norte e Pacífico Sul. Ao analisar os sedimentos do núcleo usando raios-X de alta intensidade, os pesquisadores descobriram que eles continham níveis baixos de moléculas de carbono orgânico - pedaços de proteínas antigas de organismos mortos há muito tempo - preservados em sedimentos com até 25 milhões de anos.

Sob circunstâncias normais, carbono como esse seria rapidamente absorvido pelos micróbios. Não há muito disso nos sedimentos profundos do oceano Atlântico e Pacífico, tornando-os lugares difíceis para os microorganismos sobreviverem. Qualquer bactéria que o encontrasse seria tratada com um pequeno banquete. Mas por algum motivo, os micróbios próximos não estão tirando o máximo proveito dessa sorte inesperada.

"Do ponto de vista da química pura, eles devem ser capazes de metabolizar todo esse carbono, mas eles não são, "diz Emily Estes, autor principal do artigo, que atualmente é pesquisador de pós-doutorado na University of Delaware. No momento do estudo, Estes era um estudante de doutorado no Programa Conjunto MIT-WHOI, trabalhando diretamente com a co-autora Colleen Hansel.

A presença de carbono é incomum, Ela adiciona, porque os sedimentos também contêm oxigênio. Usualmente, os tipos de micróbios que prosperam ali usariam os dois produtos químicos. O oxigênio atua como uma espécie de "combustível" para o metabolismo e outras reações bioquímicas dentro dos organismos; o carbono fornece matérias-primas para essas reações, e permite que as células reconstruam suas próprias estruturas e organelas. Mas nos sedimentos profundos, o equilíbrio entre os dois é estranhamente desigual.

Não está claro exatamente por que o excesso de carbono orgânico permanece, Estes diz, mas seu estudo descartou pelo menos uma explicação existente. Pesquisas anteriores sugeriram que os micróbios não estavam "comendo" o carbono em excesso porque estava em uma forma que eles não podiam metabolizar. Estes e seus colegas, Contudo, descobriram que o carbono orgânico está em uma forma que pode ser usada por micróbios e tem essencialmente a mesma estrutura em todo o sedimento. Em vez de, ela diz, uma resposta mais plausível é que o carbono se fundiu aos minerais nos sedimentos, tornando-o indisponível. Ela também oferece um terceiro e provavelmente o mecanismo mais dominante:os micróbios não podem alcançar fisicamente o carbono em excesso. Bem no fundo do oceano, esta fonte de alimento é distribuída de forma muito esparsa, e os micróbios são lentos demais para fazer muitas pesquisas.

"Do ponto de vista de um micróbio, o carbono pode estar fora de alcance. Quando você está vivendo em um estado sem muita energia para gastar, como esses organismos, pode ser muito difícil nadar ou engatinhar para encontrá-lo, "diz Colleen Hansel, um geoquímico microbiano no WHOI.

"O que me entusiasma particularmente é que esta pesquisa pode nos ajudar a entender algumas das limitações da vida em geral, seja sob o fundo do mar, ou em outro planeta ou lua, "ela acrescenta." Ao considerar as condições que podem suportar a vida microbiana extraterrestre, o ambiente físico pode ser tão importante quanto o químico. Micróbios que vivem em um ambiente com ilhas de nutrientes fisicamente separadas e com baixa difusão simplesmente não conseguem fazer uso dessa fonte de energia para crescer. ”