Um novo estudo revelou como um grupo de micróbios do fundo do mar fornece pistas para a evolução da vida na Terra, de acordo com um artigo recente em The ISME Journal . Os pesquisadores usaram métodos moleculares de ponta para estudar esses micróbios, que prosperam no calor, fluidos sem oxigênio que fluem pela crosta terrestre.

Chamado Hydrothermarchaeota, esse grupo de micróbios vive em um ambiente tão extremo que nunca foi cultivado em um laboratório para estudo. Uma equipe de pesquisa do Bigelow Laboratory for Ocean Sciences, a Universidade do Havaí em Manoa, e o Instituto Conjunto do Genoma do Departamento de Energia contornou o problema do cultivo com métodos de sequenciamento genético chamados genômica, um conjunto de novas técnicas usadas para sequenciar grandes grupos de informações genéticas. Eles descobriram que Hydrothermarchaeota pode obter energia através do processamento de monóxido de carbono e sulfato, que é uma estratégia metabólica negligenciada. Os micróbios usam a energia desse processo para crescer como uma forma de quimiossíntese.

"A maior parte da vida na Terra é microbiana, e a maioria dos micróbios nunca foi cultivada, "disse Beth Orcutt, um cientista pesquisador sênior do Laboratório Bigelow e um dos autores sênior do estudo. "Essas descobertas enfatizam porque a genômica de uma única célula é uma ferramenta tão importante para descobrir como uma grande proporção de funções vitais."

A análise dos genomas de Hydrothermarchaeota revelou que esses micróbios pertencem ao grupo de vida unicelular conhecido como archaea e evoluiu no início da história da vida na Terra - assim como seus processos metabólicos incomuns. Essas observações sugerem que a crosta oceânica subterrânea é um habitat importante para a compreensão de como a vida evoluiu na Terra, e potencialmente outros planetas.

Os pesquisadores também encontraram evidências genéticas de que Hydrothermarchaeota tem a capacidade de se mover por conta própria. A motilidade oferece uma estratégia de sobrevivência valiosa para o ambiente extremo que eles chamam de lar, que tem um suprimento limitado de nutrientes essenciais à vida.

"O estudo desses micróbios únicos pode nos dar uma visão sobre a história da Terra e as estratégias potenciais de vida em outros planetas, "disse Stephanie Carr, primeiro autor do artigo e ex-pesquisador de pós-doutorado com Orcutt, que agora é professor assistente no Hartwick College. "Suas estratégias de sobrevivência os tornam incrivelmente versáteis, e eles desempenham um papel importante, papel negligenciado nos ambientes subterrâneos onde vivem. "

Em 2011, Orcutt e outros cientistas do projeto navegaram para o flanco da Serra Juan de Fuca, uma dorsal meso-oceânica na costa de Washington, onde duas placas oceânicas estão se separando e gerando uma nova crosta oceânica. Eles usaram o robô de mergulho profundo Jason do Woods Hole Oceanographic Institution para viajar 2,6 km até o fundo do mar e coletar amostras do fluido que flui através da crosta profunda.

Esses fluidos da crosta terrestre continham micróbios nunca antes estudados. Trabalhando em parceria com o Instituto Conjunto do Genoma do Departamento de Energia, os pesquisadores classificaram e analisaram os micróbios no Single Cell Genomics Center no Bigelow Laboratory. Este centro de pesquisa de ponta é dirigido por Ramunas Stepanauskas, um cientista pesquisador sênior e autor de estudos. A equipe do projeto também analisou os micróbios usando metagenômica, uma técnica que extrai informações genômicas diretamente de amostras ambientais. Essas análises produziram insights sobre os projetos genéticos da Hydrothermarchaeota, sua relação com outras arquéias, e as estratégias que desenvolveram para sobreviver no subseafloor.

Os pesquisadores desenvolverão essa descoberta quando retornarem à Cordilheira Juan de Fuca em maio de 2019 para continuar investigando os micróbios extremos que prosperam abaixo do fundo do mar. Orcutt conduzirá um cruzeiro usando ROV Jason com esta equipe de pesquisadores para explorar ainda mais o ambiente submarino, alavancando fundos da National Science Foundation e NASA.

"Os micróbios que vivem 'enterrados vivos' abaixo do fundo do mar são realmente intrigantes para nós, uma vez que podem sobreviver com baixas quantidades de energia, "Disse Orcutt." Esperamos que nossos experimentos com esses micróbios estranhos possam mostrar como eles fazem isso, para que possamos imaginar como a vida pode existir em outros planetas. "