Essas bactérias podem ter sobrevivido a 100 milhões de anos de isolamento

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Prolongar / Yuki Morono, da Agência Japonesa de Ciência e Tecnologia da Terra-Marinha, lida com bactérias que podem ter 100 milhões de anos. Seja cuidadoso!

Você sabe esses vídeos onde as pessoas abrem (ou até comem?) rações militares da Segunda Guerra Mundial? É chocante ver quão bem preservados esses "alimentos" podem estar depois de todas essas décadas. De certa forma, Yuki Morono e sua equipe de pesquisadores da Agência Japonesa de Ciências e Tecnologia da Terra-Marinha do Japão trocaram essa experiência, dando comida moderna a alguns organismos antigos. Mas o caso deles envolveu trazer lama antiga do fundo do mar e adicionar um pouco de comida para ver se havia alguma coisa viva ali.

De fato, havia bactérias na lama, o que provavelmente não parece surpreendente. Mas, dado o ambiente e a idade dessas coisas – 100 milhões de anos – é realmente bastante notável.

Profundo

A vida no subsolo ou no fundo do mar não é estudada, assim como o mundo superficial facilmente acessível. A amostragem mostrou que a lama do fundo do mar em diferentes partes do oceano difere muito em termos dos tipos e abundância de vida microbiana presentes. Mas, neste caso, os pesquisadores amostraram sedimentos profundos no meio do Pacífico Sul, onde há muito pouca matéria orgânica disponível para a vida crescer.

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Prolongar / Bactérias da amostra mais antiga (direita) e medidas isotópicas que acompanham (esquerda). A barra de escala branca é de 5 mícrons – consideravelmente menor que a largura de um cabelo humano.

Eles pegaram pedaços de sedimentos até cerca de 70 metros abaixo do fundo do mar. Muito pouco sedimento se acumula aqui, de modo que uma pilha de argila com 70 metros de espessura representa cerca de 100 milhões de anos. Lamas no fundo de lagos ou pântanos geralmente carecem de oxigênio, pois a respiração de bactérias que decompõem a matéria orgânica consome tudo. Mas a comida é tão escassa aqui que oxigênio, nitrato e fosfato estavam presentes mesmo na lama mais profunda.

Os pesquisadores usaram esses pequenos pedaços de sedimentos e substâncias injetáveis ​​que as bactérias podem usar para crescer, como açúcar e amônia. E, com certeza, as bactérias cresceram e as devoraram – elas até analisaram isótopos de carbono e nitrogênio em células individuais para verificar se haviam absorvido essas substâncias. A abundância inicial de células microbianas era muito menor do que a encontrada em áreas mais produtivas do oceano, mas elas estavam presentes e viáveis.

O fato é que os pesquisadores não acham que são apenas as bactérias modernas que penetraram profundamente na lama. De fato, eles não deveriam poder se mover em absoluto nessa lama. O espaço médio entre as partículas na argila deve ser consideravelmente menor que o tamanho de uma bactéria. A presença de micróbios nos sedimentos mais antigos representa comunidades que são tão antigas quanto o próprio sedimento, concluem os pesquisadores.

Os cientistas da equipe descrevem o que encontraram neste vídeo.

A análise de DNA mostra combinações ligeiramente diferentes de tipos de bactérias presentes em diferentes profundidades. Mas eram quase todas as bactérias aeróbicas que consomem oxigênio. Algumas experiências não adicionaram oxigênio extra além do que já estava presente na lama, e a atividade bacteriana dos alimentos adicionados rapidamente consumiu todo o oxigênio. Nessas experiências, houve muito pouco crescimento após a retirada do oxigênio, sugerindo a presença de poucas bactérias anaeróbias. Isso contrasta com os locais do fundo marinho ricos em alimentos, onde predominam as bactérias anaeróbicas.

Extraordinário

Isso leva a uma alegação extraordinária: "Nossos resultados sugerem que as comunidades microbianas amplamente distribuídas em sedimentos abissais pobres em orgânicos consistem principalmente de aeróbios que retêm seu potencial metabólico sob condições de energia extremamente baixa por até 101,5 (milhões de anos)".

Existem alguns elos na cadeia em que isso pode obviamente dar errado. Se os micróbios tiverem alguma mobilidade no sedimento, as idades desaparecem pela janela. Mas o argumento contra isso, baseado no diâmetro do espaço poroso e na existência de camadas duras e impermeáveis, é razoável. A outra armadilha potencial é a contaminação, com bactérias entrando na amostra de sedimentos de outro lugar. Mas a equipe tomou várias precauções aqui, incluindo amostras de DNA colhidas no momento em que cada amostra foi coletada. Se bactérias desonestas tivessem entrado durante a amostragem, elas deveriam aparecer em amostras de DNA posteriores, mas não na inicial – e isso não aconteceu.

Isso não quer dizer que não haja nada de peculiar nos dados. As cianobactérias – micróbios fotossintéticos, mais conhecidas como "algas verde-azuladas" – aparecem, o que é certamente estranho, dada a total falta de luz solar (e abaixo) no fundo do mar. O gênero específico de cianobactérias é aquele que prospera em condições extremas, pelo menos. E seu crescimento durante o experimento também ocorreu na ausência de luz, de modo que o micróbio pode ter apenas alguns segredos para desistir.

Portanto, se os pesquisadores estão certos sobre o que descobriram, é uma prova do fato de que a vida não é nada senão persistente. Ao diminuir a velocidade de vida dentro de meios extremamente limitados, essas comunidades bacterianas podem ter sobrevivido por um período de tempo simplesmente incrível.

Nature Communications, 2020. DOI: 10.1038 / s41467-020-17330-1 (Sobre os DOIs)

Fonte: Ars Technica