p Está frio nas profundezas dos oceanos do mundo; a maior parte do fundo do mar está a frios 4 ° C. O mesmo não ocorre com o fundo do mar da Bacia de Guaymas, no Golfo da Califórnia. Aqui, as placas tectônicas se separam e o calor do interior da Terra pode subir - tão longe que coze grandes áreas dos sedimentos do fundo do mar, transformando matéria orgânica enterrada em metano e outros compostos ricos em energia.

Que tipos de organismos prosperam neste hotspot oceânico? Em dois novos estudos, O cientista assistente Emil Ruff e colaboradores do MBL mostram que regiões distintas dentro da Bacia abrigam microorganismos especialmente adaptados; descobrir novos habitantes microbianos desta comunidade de alto mar; e sugerir como a comunidade pode estar influenciando dramaticamente o ciclo do carbono nos sedimentos quentes do fundo do mar.

p Bem no fundo do mar, onde o calor geotérmico encontra o oceano profundo e frio, os sedimentos costumam ter uma temperatura aconchegante de 30-60 ° C, temperaturas ideais para micróbios amantes do calor (termófilos). Esses exóticos amantes do calor podem usar o metano como fonte de energia e prosperar em paisagens marinhas que são tão diferentes da maioria dos outros ecossistemas da Terra que poderiam existir em outro planeta. Os mastigadores de metano e outros organismos que usam a energia química dos fluidos hidrotérmicos são a base da cadeia alimentar, sem o qual o ecossistema não seria possível. No primeiro estudo, Teske et al. mostram que esses mastigadores de metano e outros micróbios são especialmente adaptados a regimes térmicos e geoquímicos distintos dentro da Bacia.

p As comunidades microbianas nestes sedimentos hidrotermais são muito diversas, no entanto, apenas alguns organismos podem usar o metano como fonte de energia. Então, o que todo mundo está fazendo?

Uma grande parte - ou a maior parte - da diversidade microbiana parece consistir em organismos, que, como os humanos, só pode usar compostos orgânicos reduzidos para obter energia (como açúcares, proteínas e ácidos graxos). Esses organismos, chamados heterotróficos, deve viver de alguma forma da biomassa que chove da superfície do oceano ou é produzida pelos mastigadores de metano e outros produtores primários.

É uma questão de longa data:quais compostos esses heterótrofos usam para ganhar a vida e por que tantas espécies diferentes podem viver lado a lado sem competir entre si. No segundo estudo, Sherlynette Pérez Castro, um cientista de pós-doutorado no laboratório de Ruff na MBL, e colaboradores mostram que certos amantes do calor se especializam em degradar os "detritos" que são liberados para o meio ambiente quando outras células morrem:polímeros orgânicos e macromoléculas. (Veja a postagem do blog "Por trás do papel" de Pérez Castro em Nature Microbiology .)

Cada célula, seja uma célula microbiana ou humana, consiste principalmente em quatro tipos de macromoléculas:Proteína, ácidos nucléicos (DNA, RNA), lipídios (ácidos graxos) e polissacarídeos (açúcares). Os pesquisadores usaram cada um desses quatro compostos sucessivamente como a única fonte de energia e carbono para crescer e identificar os organismos do fundo do mar que podem viver do respectivo composto.

p Eles descobriram que todos os organismos que podiam cultivar em seus experimentos de laboratório pertenciam a espécies microbianas não cultivadas anteriormente. Os experimentos também mostraram que cada polímero era nutrição para toda uma rede alimentar de organismos, que explica como uma única molécula pode sustentar um zoológico de organismos, sugerindo uma razão para a alta diversidade de heterotróficos coexistentes.

Para sua surpresa, nenhuma das 48 culturas diferentes produziu metano, um produto final comum de organismos heterotróficos. Isso pode significar que o metano que é emitido no fundo do mar é completamente removido do ecossistema pelas comunidades microbianas, que tem implicações para o ciclo do carbono no fundo do mar que ainda precisam ser exploradas.