496: Um lago extremamente tóxico pode explicar como é que a vida em Marte é possível

CIÊNCIA/ASTROBIOLOGIA/MARTE

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Laguna Caliente na Costa Rica

A busca de vida em Marte não é fácil. Não só o planeta vermelho é difícil de alcançar, como é um local supostamente inabitável.

Contudo, segundo a Science Alert, há lugares na Terra que nos podem mostrar como a vida pode ter sido possível em Marte, em algum momento da história do planeta de 4,5 mil milhões de anos.

Os cientistas investigaram micróbios que, de alguma forma, sobrevivem num dos lugares mais inóspitos da Terra: um lago quente, tóxico e ácido numa cratera vulcânica na Costa Rica.

A forma como estes micróbios se adaptam ao seu ambiente indefeso pode mostrar-nos como estes seres talvez possam ter vivido em tempos no planeta Marte mais jovem, mais húmido e mais vulcânico.

“Uma das nossas principais descobertas é que, dentro deste lago vulcânico, detectámos apenas alguns tipos de microrganismos, mas uma potencial multiplicidade de formas de sobrevivência”, explicou o astro-biólogo Justin Wang da Universidade do Colorado Boulder.

“Acreditamos que eles fazem isto sobrevivendo nas margens do lago quando ocorrem erupções. Seria útil ter um conjunto relativamente amplo de genes”, acrescenta.

O lago é conhecido como Laguna Caliente  (“lago quente” em português) e situa-se na cratera do vulcão activo Poás, na Costa Rica.

É um dos lagos mais ácidos do mundo, com uma camada de enxofre líquido no fundo, e com chuvas ácidas e nevoeiros locais. Além disso, a água possui metais tóxicos. Não está propriamente repleta de vida.

No entanto, também não é totalmente desabitado. Em 2013, investigadores da Universidade de Colorado Boulder descobriram que uma única espécie de micróbio estava a sobreviver no lago, o Acidiphilium, ou “amante de ácido“.

Esta espécie pode ser encontrada a viver em ambientes ácidos, e tem uma série de genes que lhe permitem fazê-lo.

O vulcão Poás, em 2017, entrou em erupção explosiva. Uma equipa de investigadores decidiu revisitar a Laguna Caliente para ver como a actividade vulcânica em curso poderia ter impactado a comunidade microbiana que identificaram em 2013, especialmente porque as erupções vulcânicas têm o potencial de esterilizar o lago.

Os investigadores recolheram amostras do lago, de enxofre, e o sedimento no fundo do lago, e submeteram-nos a uma sequenciação genética e metagenómica para identificar quaisquer organismos que pudessem ter sobrevivido.

Surpreendentemente, não só o Acidiphilium ainda estava presente, como também um pequeno número de outras espécies microbianas.

Acidiphilium foi a espécie dominante encontrada a habitar o lago, mas todas tiveram adaptações significativas de sobrevivência.

A equipa descobriu que as bactérias tinham genes que poderiam conferir resistência ao ácido, bem como genes resistentes ao calor — de importância vital num ambiente que pode atingir temperaturas de ebulição.

Além disso, os organismos têm um grande número de genes que lhes permitem o metabolismo de várias substâncias que podem ser tóxicas para outras, como o enxofre, o ferro, e o arsénico.

Também possuem genes de fixação de carbono, que permitem às plantas converter carbono em compostos orgânicos, e parecem ser capazes de processar tanto açúcares simples como complexos, bem como grânulos bio-plásticos, que podem ser utilizados em tempos de energia e privação de carbono.

“Esperávamos muitos dos genes que encontrámos, mas não esperávamos estes muitos dada a baixa biodiversidade do lago”, notou Wang.

Isto foi uma surpresa e tanto, mas é absolutamente elegante. Faz sentido que seja assim que a vida se adaptaria a viver num lago de cratera vulcânica activa”, diz ainda.

Os ambientes hidrotermais são de interesse crescente para os astro-biólogos. Os organismos que conseguem prosperar nestes lugares extremos muitas vezes não dependem da luz solar para sobreviver, e aproveitam as reacções químicas para produzir energia.

Assim, poderiam oferecer um análogo para ecossistemas encontrados noutros locais distantes do Sol, tais como as luas de gelo oceânicas ocultas de Saturno e Júpiter.

Mas os cientistas também acreditam que a vida na Terra pode ter começado num ambiente hidrotermal, uma vez que estaria a salvo da dura radiação ultravioleta do Sol, contendo os ingredientes necessários para que a vida fosse possível.

Talvez quando Marte era mais jovem, mais húmido, e mais vulcanicamente activo, a vida possa ter sido possível nos ambientes hidrotermais.

“A nossa investigação fornece um quadro para a forma como a vida terrestre pode ter existido em ambientes hidrotermais em Marte”, explica Wang. O estudo foi publicado na Frontiers in Astrobiology, em Janeiro.

“Mas se a vida alguma vez existiu em Marte e se se assemelha ou não aos microrganismos que temos aqui, ainda é uma grande questão. Esperemos que a nossa investigação oriente a conversa para dar prioridade à busca de sinais de vida nestes ambientes”, conclui o investigador.

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3 Fevereiro, 2022


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453: Curiosity descobre novos vestígios promissores de vida passada em Marte

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/MARTE

NASA / JPL-Caltech

Ainda não há certezas da sua origem, mas várias amostras recolhidas pelo rover da NASA têm vestígios de carbono-12, um componente orgânico associado à vida.

O rover Curiosity da NASA descobriu novos compostos orgânicos e Marte que podem ser sinais de vida passada no planeta, nota o Live Science.

Algumas das amostras de rochas em pó que foram recolhidas têm vestígios orgânicos ricos num tipo de carbono que é associado à vida na Terra, concluiu um novo estudo publicado na Proceedings of the National Academy of Sciences. A equipa ressalva que ainda não há garantias porque não se sabe a origem destes químicos.

Os investigadores analisaram cerca de vinte amostras de rochas em pó que o Curiosity recolheu entre Agosto de 2012 e Julho de 2021. O rover alimentou o material ao SAM, que identifica e caracteriza as moléculas orgânicas.

Os cientistas descobriram que quase metade das amostras eram ricas em carbono-12, o mais leve dos dois isótopos de carbono estáveis, em comparação em outras medições anteriores de meteoritos e da atmosfera marciana.

Na Terra, os organismos preferem usar o carbono-12 para os seus processos metabólicos, pelo que esta descoberta em Marte pode indicar a existência de vida. No entanto, ainda não temos informações suficientes sobre os ciclos de carbono no planeta para podermos tirar já conclusões.

Os autores do estudo já propuseram três hipóteses para explicar o fenómeno. A primeira é de que micróbios em Marte produziram metano, que foi depois convertido em moléculas orgânicas mais complexas, após a interacção com a luz ultravioleta do ar. Estas moléculas foram depois incorporadas nas rochas.

Também está em cima da mesa a possibilidade da causa ter sido uma reacção entre luz UV e do dióxido de carbono não-biológico, o gás mais abundante na atmosfera de Marte. O Sistema Solar também pode ter derivado por uma nuvem molecular gigante rica em carbono-12 há muito tempo, o que explica a sua presença em Marte.

Esta não é a primeira vez que o Curiosity detecta compostos orgânicos em Marte, tendo já sido encontrados vestígios de metano várias vezes, cuja origem ou data são desconhecidas. Há teorias sobre que defendem que o composto é criado por micróbios debaixo da superfície do planeta e outras que apontam para que a sua produção seja um resultado das interacções entre rocha e água quente.

A equipa de investigadores já fez saber que são precisos mais estudos e mais informações para se descobrir a origem destes componentes orgânicos. Com o lançamento do outro rover em Marte, o Perseverance, em Fevereiro de 2021, há esperança de que se descubram novas informações em breve, especialmente com o plano de regresso deste robô com amostras à Terra em 2031.

Adriana Peixoto
27 Janeiro, 2022

 



 

419: Descobertas as proteínas que podem ter sido as responsáveis pela origem da vida

CIÊNCIA/UNIVERSO/BIOLOGIA

Pixabay / Pexels

Uma equipa de cientistas da Rutgers University, nos Estados Unidos, descobriu as estruturas de proteínas que podem ser os principais actores na origens da vida na Terra.

Os autores questionaram-se sobre quais as propriedades que definem a vida como a conhecemos e concluíram que qualquer coisa viva precisaria de recolher e usar energia. Isto significaria que a capacidade de misturar electrões era primordial para a vida.

Como os melhores elementos para a transferência de electrões são metais e a maioria das actividades biológicas são realizadas por proteínas, os investigadores decidiram explorar a combinação dos dois — ou seja, proteínas que ligam metais.

Como tal, os cientistas compararam todas as estruturas de proteínas que ligam metais para encontrar pontos em comum. Os peritos fizeram-no com a crença de que as semelhanças estariam presentes nas proteínas ancestrais do início da vida na Terra.

“Vimos que os núcleos de ligação ao metal das proteínas existentes são de facto semelhantes, embora as próprias proteínas possam não ser”, disse a autora principal do artigo, Yana Bromberg, no comunicado divulgado pela Rutgers University.

A observação sugere que as estruturas de proteínas semelhantes seriam a base e tudo o resto teria evoluído a partir dessa mesma base, dando origem a toda a gama de proteínas — “à vida como a conhecemos”, remata Bromberg.

“Temos muito pouca informação sobre como a vida surgiu neste planeta, e o nosso trabalho contribui com uma explicação anteriormente indisponível”, salientou a investigadora.

Bromberg admite também que esta descoberta “pode potencialmente contribuir para a nossa procura por vida noutros planetas e corpos planetários” e para outras outras áreas da ciência, como a biologia sintética.

Os resultados do estudo foram publicados recentemente na revista científica Science Advances.

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ZAP
19 Janeiro, 2022