Fonte termal tibetana, onde alguns dos Brockarchaeota recém-descritos foram coletados. Crédito:En-Min Zhou / Universidade de Yunnan
A árvore da vida ficou um pouco maior:uma equipe de cientistas dos EUA e da China identificou um grupo inteiramente novo de micróbios que vivem silenciosamente em fontes termais, sistemas geotérmicos e sedimentos hidrotérmicos em todo o mundo. Os micróbios parecem estar desempenhando um papel importante no ciclo global do carbono, ajudando a decompor as plantas em decomposição sem produzir o gás metano do efeito estufa.
"Os cientistas do clima devem levar esses novos micróbios em consideração em seus modelos para entender com mais precisão como eles impactarão as mudanças climáticas, "disse Brett Baker, professor assistente da Universidade do Texas no Instituto de Ciências Marinhas de Austin que liderou a pesquisa publicada em 23 de abril em Nature Communications .
O novo grupo, que os biólogos chamam de filo, é nomeado Brockarchaeota em homenagem a Thomas Brock, um pioneiro no estudo de micróbios que vivem em ambientes extremos, como as fontes termais do Parque Nacional de Yellowstone. Tristemente, Brock morreu em 4 de abril. Sua pesquisa levou a uma poderosa ferramenta de biotecnologia chamada PCR, que é usado, entre outras coisas, no sequenciamento de genes e testes COVID-19.
"A descrição desses novos micróbios de fontes termais é um tributo adequado ao legado de Tom em microbiologia, "Baker acrescentou.
Até aqui, Brockarchaeota não foi cultivada com sucesso em um laboratório ou fotografada ao microscópio. Em vez de, eles foram identificados pela reconstrução meticulosa de seus genomas a partir de pedaços de material genético coletados em amostras de fontes termais na China e sedimentos hidrotérmicos no Golfo da Califórnia. Baker e a equipe usaram sequenciamento de DNA de alto rendimento e abordagens computacionais inovadoras para juntar os genomas dos organismos recém-descritos. Os cientistas também identificaram genes que sugerem como eles consomem nutrientes, produzir energia e gerar resíduos.
Fontes termais de Tengchong Yunnan na China, onde alguns dos Brockarchaeota recém-descritos foram coletados. Crédito:Jian-Yu Jiao / Universidade Sun Yat-Sen
“Quando olhamos em bancos de dados genéticos públicos, vimos que eles foram coletados em todo o mundo, mas descritos como 'microrganismos não cultivados, '"disse Valerie De Anda, primeiro autor do novo artigo, referindo-se a espécimes coletados por outros pesquisadores em fontes termais na África do Sul e em Yellowstone, em Wyoming, e de sedimentos de lagos na Indonésia e em Ruanda. "Havia sequências genéticas que remontam a décadas, mas nenhum deles estava completo. Então, reconstruímos os primeiros genomas neste filo e então percebemos, Uau, eles estão em todo o mundo e foram completamente esquecidos. "
Os Brockarchaeota fazem parte de uma comunidade maior, grupo mal estudado de micróbios chamados archaea. Até agora, os cientistas pensaram que a única arquéia envolvida na quebra de compostos metilados, isto é, plantas em decomposição, fitoplâncton e outras matérias orgânicas - foram aqueles que também produziram o gás de efeito estufa metano.
"Eles estão usando um novo metabolismo que não sabíamos que existia nas arquéias, "disse De Anda." E isso é muito importante porque os sedimentos marinhos são o maior reservatório de carbono orgânico da Terra. Essas arquéias estão reciclando carbono sem produzir metano. Isso lhes dá uma posição ecológica única na natureza. "
Um filo é um amplo grupo de organismos relacionados. Para ter uma noção de quão grandes e diversos os filos são, considere que o filo Chordata sozinho inclui peixes, anfíbios, répteis, pássaros, mamíferos e ascídias. O filo Arthropoda, que representa cerca de 80% de todos os animais, inclui insetos, aracnídeos (como aranhas, escorpiões e carrapatos) e crustáceos (caranguejos, lagostas, camarão, e outros saborosos habitantes do mar).
Localização das amostras das quais os genomas de Brockarchaeota (laranja) e as sequências do gene 16S rRNA (azul) foram recuperados. O tamanho do círculo corresponde ao número total de sequências relacionadas a Brockarchaeota em cada local. Crédito:Universidade do Texas em Austin
Em julho de 2020, Padeiro, De Anda e outros sugeriram a possível existência de vários novos filos entre as arquéias, incluindo Brockarchaeota, em um artigo de revisão em Nature Microbiology . Este último estudo adiciona mais de uma dúzia de novas espécies a Brockarchaeota, descreve seu metabolismo e demonstra que eles são de fato um filo distintamente novo.
Além de quebrar a matéria orgânica, esses micróbios recém-descritos têm outras vias metabólicas que De Anda especula que algum dia possam ser úteis em aplicações que vão da biotecnologia à agricultura e aos biocombustíveis.