Passeie por um deserto em quase qualquer lugar do mundo, e, eventualmente, você notará rochas manchadas de escuro, especialmente onde o sol brilha mais forte e a água escorre ou o orvalho se acumula. Em alguns pontos, se tiver sorte, você pode topar com arte antiga - pinturas rupestres - esculpidas na mancha. Por anos, Contudo, pesquisadores entenderam mais sobre os petróglifos do que a misteriosa mancha escura, chamado verniz de rocha, em que foram desenhados.

Em particular, a ciência ainda não chegou a uma conclusão sobre onde o verniz de rocha, que é excepcionalmente rico em manganês, vem de.

Agora, cientistas do Instituto de Tecnologia da Califórnia, o Laboratório Nacional do Acelerador SLAC do Departamento de Energia e outros lugares acreditam ter uma resposta. De acordo com um artigo recente em Proceedings of the National Academy of Sciences , verniz de rocha é deixado para trás por comunidades microbianas que usam manganês para se defender contra o sol severo do deserto.

O mistério do verniz de rocha é antigo, disse Usha Lingappa, um estudante de graduação na Caltech e o principal autor do estudo. "Charles Darwin escreveu sobre isso, Alexander von Humboldt escreveu sobre isso, " ela disse, e há um debate antigo sobre se ele tem origem biológica ou inorgânica.

Mas, Lingappa disse, ela e seus colegas não se propuseram a entender de onde vem o verniz para rochas. Em vez de, eles estavam interessados ​​em como os ecossistemas microbianos no deserto interagem com o verniz de rocha. Para fazer isso, eles implantaram todas as técnicas possíveis:sequenciamento de DNA, análises mineralógicas, microscópio eletrônico, e - auxiliado pelo cientista da Stanford Synchroton Radiation Lightsource (SSRL) Samuel Webb - métodos avançados de espectroscopia de raios-X que poderiam mapear diferentes tipos de manganês e outros elementos em amostras de verniz de rocha.

"Ao combinar essas diferentes perspectivas, talvez pudéssemos desenhar um quadro desse ecossistema e entendê-lo de novas maneiras, "Lingappa disse." Foi aí que começamos, e então nós simplesmente tropeçamos nesta hipótese "para a formação de verniz de rocha.

Entre as principais observações da equipe estava que, enquanto o manganês na poeira do deserto está geralmente na forma de partículas, foi depositado em camadas mais contínuas de verniz, um fato revelado por métodos de espectroscopia de raios-X no SSRL que podem dizer não apenas quais compostos químicos constituem uma amostra, mas também como eles são distribuídos, em uma escala microscópica, em toda a amostra.

Essa mesma análise mostrou que os tipos de compostos de manganês no verniz eram o resultado de ciclos químicos contínuos, em vez de ser deixado ao sol por milênios. Essa informação, combinada com a prevalência de bactérias chamadas Chroococcidiopsis que usam manganês para combater os efeitos oxidativos do forte sol do deserto, levou Lingappa e sua equipe a concluir que o verniz de rocha foi deixado para trás por essas bactérias.

Para a parte dele, Webb disse que sempre gostou de um projeto de manganês - "Eu sou um mangaphile há um tempo" - e que esse projeto chegou na hora perfeita, dados avanços em espectroscopia de raios-X no SSRL. As melhorias no tamanho do feixe de raios-X permitiram aos pesquisadores obter uma imagem mais refinada do verniz de rocha, ele disse, e outras melhorias garantiram que eles pudessem dar uma boa olhada em suas amostras sem o risco de danificá-las. "Estamos sempre consertando e ajustando as coisas, e acho que era o momento certo para um projeto que talvez 5 ou 10 anos atrás não seria realmente viável. "