Assinaturas biológicas inesperadas em uma gosma vulcânica azul sob o Oceano Pacífico e pistas sobre a origem da vida

Assinaturas biológicas inesperadas em uma gosma vulcânica de azul intenso sob o Oceano Pacífico estão a intrigar cientistas - e podem ajudar a compreender como a vida começou.

Amostras azuis na Fossa das Marianas e as assinaturas biológicas

O material foi retirado de vulcões de lama próximos da Fossa das Marianas, a quase 3.000 metros de profundidade (9.833 pés). Esses sedimentos, de cor incomum, carregam gorduras associadas a organismos vivos ainda misteriosos.

Com um pH extremamente alto, de 12 - entre os maiores já registados em um ecossistema natural - essa lama pobre em nutrientes causaria queimaduras severas na pele ao toque. Ainda assim, investigadores confirmaram agora que alguns microrganismos extremófilos conseguem viver ali.

"É simplesmente empolgante obter perceções sobre um habitat microbiano como este, porque suspeitamos que a vida primordial poderia ter surgido exatamente em locais assim", afirma a geoquímica orgânica Florence Schubotz, da Universidade de Bremen.

"O que é fascinante nesses resultados é que a vida sob condições tão extremas, como pH elevado e baixas concentrações de carbono orgânico, é mesmo possível."

A expedição no navio de pesquisa Sonne e os núcleos de sedimento

O geocientista Palash Kumawat, também da Universidade de Bremen, e colegas analisaram 2 de 9 núcleos de sedimentos de vulcões de lama extraídos em 2022, durante a expedição SO292/2 a bordo do navio de pesquisa Sonne.

A porção mais profunda de um dos núcleos, recolhido no vulcão Pacman, é composta sobretudo por serpentinite com fragmentos de brucita. Por estar em grande parte isolada da água do mar acima, essa secção manteve a tonalidade marcante.

Em profundidades menores, mais perto da lama do fundo oceânico, o sedimento vulcânico perde intensidade, tornando-se um azul-esverdeado mais claro, e a brucita foi dissolvida pela água salgada.

Serpentinites, gorduras de membrana e micróbios extremófilos

Dentro dessas camadas de serpentinite, Kumawat e a equipa identificaram gorduras provenientes das membranas celulares de bactérias e arqueias - a "primeira linha de defesa" dos micróbios contra condições altamente alcalinas.

Segundo os autores, o facto de essas gorduras estarem em estado em grande parte intacto sugere que múltiplas comunidades microbianas estão, neste momento, a sobreviver nesse ambiente extremo. As moléculas também indicaram uma mudança abrupta nos tipos de organismos entre o sedimento pelágico do fundo do mar e a lama de serpentinite.

Já se sabia que serpentinites podem ajudar a sustentar vida quimiossintética em outras regiões do fundo oceânico com baixa disponibilidade de nutrientes; agora, Kumawat e colegas confirmaram que isso também pode acontecer em lama de serpentinite mais profunda e mais densa.

Como as plantas fazem com a fotossíntese, esses microrganismos produzem a própria energia - neste caso a partir de metano - ao consumir sulfato, processo que gera sulfureto de hidrogénio corrosivo.

"Até agora, a presença de microrganismos produtores de metano neste sistema era presumida, mas não podia ser confirmada diretamente", diz Schubotz.

Estima-se que a vida abaixo do fundo do mar represente 15 por cento da biomassa da Terra, contribuindo de forma importante para os ciclos de nutrientes do planeta. Mesmo assim, ainda sabemos muito pouco sobre ela.

Por isso, Kumawat e a equipa querem explorar mais esses extremófilos e investigar o que eles podem revelar sobre como a vida se acendeu num planeta muito menos acolhedor do que a Terra atual.

Este estudo foi publicado em Comunicações: Terra & Meio Ambiente.