Challenger Deep: 7.000 micróbios desconhecidos na Fossa das Marianas

O ponto mais profundo já medido no planeta - o Challenger Deep (Abismo Challenger) - fica a quase 36.100 pés (11.000 metros) abaixo da superfície do oceano. Foi ali, na Fossa das Marianas, que cientistas identificaram mais de 7.000 tipos de micróbios, sendo que a maioria nunca tinha sido reconhecida antes.

A descoberta vem do projeto MEER, um grande esforço de pesquisa dedicado a estudar a zona hadal, a parte mais profunda do oceano.

Mesmo sob pressão extrema, temperaturas muito baixas e escuridão total, os investigadores encontraram uma diversidade inesperada de vida a prosperar nessas profundezas.

Explorando as maiores profundezas da Terra

Durante grande parte do último século, as fossas oceânicas mais profundas permaneceram, em grande medida, fora do alcance da ciência.

Os cientistas já tinham cartografado o Challenger Deep e até levaram o realizador James Cameron até lá em 2012, mas ainda sabiam muito pouco sobre os animais que vivem no fundo.

O novo levantamento microbiano ajudou a preencher parte dessa lacuna. “Um nível incrível de diversidade foi revelado”, afirmou Douglas Bartlett, microbiologista de águas profundas na Universidade da Califórnia em San Diego.

A equipa dele contabilizou mais de 7.000 espécies microbianas na fossa - e um impressionante 89 por cento ainda não tinha sido descrito por ninguém.

Para quem investiga o oceano profundo, um resultado assim tem enorme relevância.

“Em conjunto, estes estudos fazem avançar significativamente a biologia de águas profundas”, disse Santiago Herrera, ecólogo molecular na Universidade Lehigh, que não participou no trabalho.

A vida adapta-se no escuro

Como é que algo consegue persistir num lugar com tão pouca luz e tão pouca comida? Ao que parece, os micróbios não seguem um único caminho para sobreviver.

Mo Han, biólogo da BGI Research e um dos líderes do estudo, explica que as ferramentas genéticas desses organismos variam bastante entre si.

Algumas espécies têm genomas pequenos e simples, focados em poucas funções essenciais. Outras apresentam genomas maiores e mais versáteis, capazes de se ajustar quando o ambiente muda.

Há ainda micróbios que carregam genes para se alimentar de substâncias difíceis, como o monóxido de carbono, o que faz muita diferença quando quase não existe mais nada disponível.

“Há mais do que uma forma de a vida dar certo”, disse Han.

Amigos nas profundezas

Para certos animais, sobreviver depende de ter a companhia certa. Pequenos crustáceos semelhantes a camarões, chamados anfípodes, estão entre os habitantes mais comuns da zona hadal - e um segundo estudo aponta as bactérias como parte do motivo do seu sucesso.

Shanshan Liu, investigadora da BGI e coautora, destacou que a equipa encontrou os estômagos desses crustáceos repletos de bactérias do género Psychromonas.

Segundo os investigadores, essas bactérias ajudam a produzir um composto chamado óxido de N-trimetilamina (TMAO).

Ele aparece em muitos animais do mar profundo, onde contribui para manter o equilíbrio dos fluidos corporais e protege contra danos provocados pela pressão intensa.

Evolução sob as ondas

Os peixes que vivem lá em baixo parecem ter registado a sua resposta diretamente no ADN.

Um terceiro estudo descobriu que todas as espécies de peixes que vivem a cerca de 9.800 pés (três quilómetros) de profundidade ou mais partilham a mesma mudança genética.

Essa alteração faz com que as células convertam genes em proteínas com mais eficiência, o que ajuda esses animais a lidar com a tensão constante da pressão, do frio e da ausência de luz.

Quando as profundezas protegeram a vida

Ao analisar os genomas de 11 espécies, a equipa conseguiu reconstruir uma história bem mais antiga.

Parece que as enguias desceram para as profundezas há cerca de 100 milhões de anos - uma escolha que pode tê-las levado em segurança através da extinção em massa de 65 milhões de anos atrás, que acabou com os dinossauros e com grande parte da vida em águas rasas.

Os peixes-caracol chegaram depois, por volta de 20 milhões de anos atrás, possivelmente quando o movimento das placas tectónicas remodelou o fundo do mar sob eles. Visto assim, as fossas podem ter funcionado como abrigo enquanto o oceano superior se tornava hostil.

Yue Song, investigadora da BGI e coautora, observou que as profundezas serviram como um “refúgio ecológico” durante alterações ambientais impulsionadas por grandes oscilações de temperatura e oxigénio.

Chegando ao lugar mais profundo da Terra

Nenhuma dessas descobertas seria possível sem um veículo capaz de suportar o peso de tanta água. As descidas foram feitas no Fendouzhe, um submersível chinês que Bartlett descreve como “uma maravilha da engenharia”.

O submersível norte-americano Alvin, por comparação, consegue descer apenas até cerca de 21.300 pés (6.500 metros), enquanto o Fendouzhe pode levar três pessoas às águas mais profundas da Terra.

Com braços robóticos e um cesto de amostragem, a embarcação consegue recolher centenas de amostras numa única viagem. Ao longo de dezenas de mergulhos entre agosto e novembro de 2021, ela regressou da Fossa das Marianas com sedimentos carregados de micróbios, além de peixes e anfípodes.

Numa das descidas, Weishu Zhao, microbiologista de extremófilos na Universidade Jiao Tong de Xangai, viu criaturas brilhantes passarem, em tons de verde, amarelo e laranja. Depois, quando as luzes foram acesas, surgiu diante dela “um azul profundo e misterioso” cheio de plâncton.

“Naquele momento”, disse Zhao, “soube imediatamente que o [oceano profundo] deve ser um habitat muito mais próspero do que tínhamos imaginado.”

A pegada humana também chega ao fundo

As expedições trouxeram uma constatação que ninguém queria encontrar.

Mesmo rodeada de formas de vida raras e desconhecidas, a equipa deparou-se repetidamente com lixo humano vindo de muito acima - incluindo sacos de plástico, garrafas de cerveja e latas de refrigerante. Na vizinha Fossa de Yap, encontraram até um cesto de roupa que permaneceu quase inteiro.

“Isto foi profundamente chocante para nós”, disse Zhao.

Ainda assim, esse cenário desanimador trouxe um ponto de esperança. Os investigadores observaram que alguns micróbios do mar profundo conseguem degradar poluentes e obter energia a partir deles.

Zhao acredita que esses organismos “podem oferecer novas soluções para os atuais problemas humanos de poluição ambiental.”

Mais descobertas à espera

Apesar do volume de resultados, a equipa considera que está apenas a começar.

A seguir, querem investigar outras fossas pelo mundo e esperam que o oceano profundo ainda guarde pistas sobre como a vida na Terra surgiu. O que falta descobrir é quase impossível de imaginar.

“Oitenta por cento da zona hadal global ainda é um mistério para nós”, disse o investigador da BGI Liang Meng, “e pode haver formas de vida ainda mais extraordinárias por descobrir nesta biosfera inexplorada.”