Sedimentos de cor surpreendentemente azul, recolhidos em vulcões de lama nas proximidades da Fossa das Marianas, no Oceano Pacífico, trouxeram um sinal intrigante: bioassinaturas na forma de gorduras associadas a organismos vivos ainda pouco compreendidos. As amostras foram obtidas a quase 3.000 metros de profundidade, em um ambiente tão extremo que, à primeira vista, pareceria incompatível com a vida.
O material veio de vulcões de lama “exumados” do fundo oceânico e, apesar de pobre em nutrientes, contém moléculas típicas de membranas celulares. Isso indica que, mesmo nesse cenário hostil, há microrganismos a sobreviver - e possivelmente a prosperar discretamente - sob condições químicas fora do comum.
Um ecossistema com pH 12: alcalinidade extrema e poucos nutrientes
A lama azul apresenta um pH de 12, entre os valores mais altos já registados em um ecossistema natural. Em contacto com a pele humana, uma alcalinidade dessas seria capaz de causar queimaduras graves. Ainda assim, os investigadores confirmaram que micróbios extremófilos conseguem viver ali, mesmo com baixas concentrações de carbono orgânico.
“É simplesmente empolgante obter informações sobre um habitat microbiano como este, porque suspeitamos que a vida primordial poderia ter surgido precisamente em locais assim”, afirma a geoquímica orgânica Florence Schubotz, da Universidade de Bremen. Para ela, o que mais chama a atenção é a própria possibilidade de vida em condições tão duras, combinando pH elevado e escassez de matéria orgânica.
Vulcões de lama de serpentinito: de onde veio a gosma azul
O geocientista Palash Kumawat, também da Universidade de Bremen, e colegas analisaram 2 de 9 testemunhos (núcleos) de sedimento de vulcões de lama extraídos em 2022, durante a expedição SO292/2 a bordo do navio de pesquisa Sonne.
A parte inferior de um dos testemunhos, recolhido no vulcão Pacman, era composta sobretudo por serpentinito com fragmentos de brucita. Essa porção parece ter permanecido em grande medida isolada da água do mar acima, o que ajudou a preservar a coloração intensa e incomum.
Mais acima, em profundidades menores e mais perto da lama do fundo oceânico, o sedimento vulcânico passa para um tom azul-esverdeado mais claro. Nessa zona, a brucita já havia sido dissolvida pela água salgada, sugerindo maior interação com o ambiente marinho.
Gorduras de membrana revelam comunidades ativas de micróbios extremófilos
Dentro dessas camadas de serpentinito, a equipa detetou gorduras provenientes das membranas celulares de bactérias e arqueias - uma espécie de “primeira linha de defesa” dos micróbios frente a condições altamente alcalinas.
Segundo os investigadores, o facto de essas gorduras estarem em grande parte intactas sugere que múltiplas comunidades microbianas estão, neste momento, a “se virar” para sobreviver nesse ambiente extremo. Além disso, as moléculas indicaram uma mudança abrupta no tipo de organismos ao se passar do sedimento pelágico do fundo do oceano para a lama de serpentinito.
Quimiossíntese no escuro: energia a partir de metano e sulfato
Já se sabia que serpentinito pode sustentar vida quimiossintética em outros pontos pobres em nutrientes no vasto assoalho oceânico. Agora, Kumawat e colegas mostraram que isso também acontece em lama de serpentinito mais profunda e mais densa.
Em vez de depender de luz, como plantas na fotossíntese, esses micróbios obtêm energia a partir de metano ao consumir sulfato, um processo que gera sulfeto de hidrogénio - uma substância corrosiva.
“Até agora, a presença de microrganismos produtores de metano neste sistema era presumida, mas não podia ser confirmada diretamente”, explica Schubotz. A identificação de assinaturas moleculares em camadas específicas reforça a ideia de que esses ciclos químicos estão, de facto, a ocorrer ali.
Por que isso importa: a vida sob o fundo do mar e a origem da vida
Estimativas apontam que a vida abaixo do fundo marinho representa cerca de 15% da biomassa da Terra, contribuindo de forma relevante para os ciclos de nutrientes do planeta. Mesmo assim, essa biosfera profunda ainda é pouco conhecida, em parte pela dificuldade técnica de acesso e pela complexidade de preservar amostras representativas.
Um ponto adicional que torna esse cenário especialmente interessante é a ligação entre serpentinito e processos geoquímicos capazes de criar gradientes de energia. A transformação de rochas ultramáficas (serpentinização) pode favorecer ambientes muito alcalinos e ricos em reações químicas úteis para microrganismos - um tipo de “laboratório natural” que ajuda a explicar como a vida pode manter-se em locais com pouco alimento disponível.
Também há um valor claro para a astrobiologia: ambientes com alta alcalinidade, ausência de luz e energia baseada em química (em vez de fotossíntese) são frequentemente usados como análogos para pensar em habitabilidade noutros mundos. Ao mapear quais micróbios resistem e que bioassinaturas deixam para trás, fica mais fácil definir o que procurar em amostras geológicas de ambientes extremos fora da Terra.
Próximos passos
Kumawat e a equipa pretendem aprofundar o estudo desses extremófilos para entender melhor como vivem, como se organizam e o que as suas assinaturas químicas podem revelar sobre o momento em que a vida “acendeu” num planeta que, no passado remoto, seria muito menos acolhedor do que a Terra atual.
A pesquisa foi publicada na revista Communications Terra e Ambiente.
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