Três aranhas-do-mar recém-descobertas cultivam bactérias que comem metano no próprio corpo

Três espécies recém-identificadas de “aranhas-do-mar” das profundezas cultivam, no próprio corpo, bactérias que se alimentam de metano - uma simbiose que não se parece com nada do que já tinha sido descrito.

Energia onde a luz não chega

Diferentemente de animais como nós, sustentados por uma cadeia alimentar movida a energia do Sol, os habitantes do mar profundo precisam recorrer a fontes alternativas de energia. Conforme a luz atravessa a água do oceano, ela se dispersa e é absorvida, sem alcançar regiões abaixo de 1.000 metros (cerca de 1.006 metros).

Ainda assim, inúmeros organismos conseguem prosperar justamente onde a luz do Sol não aparece.

Aranhas-do-mar do gênero Sericosura e exsudações de metano

As chamadas aranhas-do-mar são artrópodes marinhos que vivem nessas águas escuras, mas o nome engana: elas não são aranhas de verdade, nem sequer aracnídeos. A aparência semelhante vem do corpo pequeno, do qual se projetam quatro a seis pares de pernas.

Uma equipa liderada por Bianca Dal Bó, do Occidental College (EUA), descreveu estas novas espécies de aranhas-do-mar (nomes científicos ainda pendentes), todas pertencentes ao género Sericosura. Em comum, elas também parecem viver apenas em exsudações de metano, locais onde esse potente gás de efeito estufa escapa do fundo do mar.

Mergulhos com veículos operados remotamente, em 2021 e 2023, recolheram os exemplares a menos de 25 metros de duas exsudações ao largo do sul da Califórnia - a exsudação Palos Verdes (397 metros abaixo do nível do mar) e a exsudação Del Mar (1.018 metros abaixo do nível do mar) - além da exsudação Sanak, no Alasca, a 2.020 metros de profundidade.

A exsudação Del Mar foi descoberta em 2015.

As “hortas” de bactérias no exoesqueleto

No exoesqueleto das três espécies, a equipa encontrou conjuntos densos de três tipos de bactérias capazes de converter metano e metanol em carbono e energia. Esse resultado ajuda a explicar por que essas aranhas-do-mar não se afastavam muito das exsudações: elas dependiam dessas bactérias como alimento.

Outros animais associados a exsudações de metano também desenvolveram acordos semelhantes com esses grupos específicos de bactérias residentes. Esponjas marinhas, vermes sabellídeos e vermes-barba (barbados) mantêm uma simbiose primária com um tipo; vermes-barba e mexilhões apresentam uma simbiose secundária com outro; e o terceiro tipo já foi registado vivendo no exoesqueleto de um caranguejo de fontes hidrotermais.

“Até à data, no entanto, não se demonstrou que uma única espécie animal hospede as três famílias [oxidantes de metano e metanol]”, observam os autores.

Experimentos em laboratório e o caminho do carbono

Experiências em laboratório confirmaram a hipótese dos investigadores. Ao marcar metano e dióxido de carbono com isótopos de carbono distintos e, depois, expor as aranhas-do-mar a esses gases, foi possível acompanhar o percurso de cada isótopo no microcosmo.

“Quase todas as células bacterianas MMOx associadas às aranhas-do-mar assimilaram carbono a partir de metano ou de metanol, mas não de CO₂”, relatam os investigadores.

“Em cinco dias, os tecidos digestivos das aranhas-do-mar também exibiram incorporação significativa do rótulo [do isótopo de carbono], um fenómeno que só poderia ter ocorrido por meio do consumo de bactérias oxidantes de metano.”

E, ao contrário do que acontece com animais em ecossistemas de lagos dependentes de metano, estas aranhas-do-mar parecem cultivar e consumir as suas bactérias metanófilas diretamente a partir do próprio corpo. Permanecer “presas” às exsudações pode ser um preço aceitável por esse benefício.

Apesar das grandes distâncias entre as exsudações do Alasca e do sul da Califórnia, as “hortas” bacterianas das aranhas-do-mar eram funcionalmente idênticas, independentemente de onde os indivíduos tivessem sido encontrados.

Possível herança do microbioma e fertilidade invulgar

A equipa suspeita que essas bactérias sejam transmitidas entre gerações. Os machos carregam e incubam sacos de ovos por até 20 dias e, mesmo tão cedo, os ovos já hospedavam um microbioma igualmente “apaixonado” por metano. Quando as aranhas-do-mar jovens eclodem, essas bactérias oferecem uma fonte imediata de alimento, que elas passarão a cultivar ao longo da vida.

Metade dos exemplares recolhidos na exsudação Del Mar eram machos, e todos eles carregavam ovos. Trata-se de um nível de fertilidade sem precedentes para observações de aranhas-do-mar, o que pode indicar que a criação de bactérias que comem metano está a compensar.

A descoberta serve como um lembrete humilde de quantas estratégias diferentes de sobrevivência a Terra ainda esconde, mesmo nas suas regiões mais profundas e escuras.

O estudo foi publicado na PNAS.