O lago extremamente duro Laguna Caliente na cratera do vulcão Poás, Costa Rica. Crédito: Justin Wang
Lake é dominado por bactérias de um único gênero 'extremófilo'.
Alguns micróbios especializados sobrevivem a condições análogas às de março' início da história, relata uma nova publicação em Fronteiras em Astronomia e Ciência Espacial– e isso pode ser graças a uma ampla gama de adaptações.
O lago da cratera hidrotermal do vulcão Poás, na Costa Rica, é um dos habitats mais hostis do planeta. A água é ultra-ácida, cheia de metais tóxicos e as temperaturas variam de confortável a fervente. Além disso, 'erupções freáticas' recorrentes causam explosões repentinas de vapor, cinzas e rochas. Apesar dessas erupções mortais, os ambientes hidrotermais podem ser onde as primeiras formas de vida começaram na Terra – e potencialmente também em Marte, se é que já houve vida. Além de descobrir como a vida pode sobreviver a essas condições adversas, estudar esses micróbios fornece pistas sobre se e como a vida pode ter existido em Marte.
“Uma de nossas principais descobertas é que, dentro deste lago vulcânico extremo, detectamos apenas alguns tipos de microorganismos, mas uma infinidade de maneiras potenciais para eles sobreviverem”, diz o primeiro autor Justin Wang, estudante de pós-graduação da Universidade do Colorado. Boulder, nos Estados Unidos. “Acreditamos que eles fazem isso sobrevivendo às margens do lago quando as erupções estão ocorrendo. É quando ter uma gama relativamente ampla de genes seria útil.”
A cratera e seu lago extremamente áspero, Laguna Caliente, dominado por um único gênero de bactérias extremófilas Acidiphilium. Crédito: Justin Wang
Esta colaboração interdisciplinar atual segue o trabalho anterior de 2013. Naquela época, os pesquisadores descobriram que havia apenas uma espécie microbiana proveniente do Acidifílio gênero no lago vulcânico Poás. Sem surpresa, este tipo de bactéria é comumente encontrado em ácido drenagens de minas e sistemas hidrotermais, e são conhecidos por terem múltiplos genes adaptados a diversos ambientes.
Nos anos seguintes, houve uma série de erupções e a equipe voltou em 2017 para verificar se havia mudanças na diversidade microbiana, além de estudar os processos bioquímicos dos organismos de forma mais abrangente. Este último trabalho mostra que havia um pouco mais de biodiversidade, mas ainda um domínio da Acidifílio bactérias.
Através da DNA No sequenciamento dos organismos nas amostras do lago, a equipe confirmou que as bactérias tinham uma ampla variedade de capacidades bioquímicas para ajudá-las a tolerar condições extremas e dinâmicas. Estes incluíam caminhos para criar energia usando enxofre, ferro, arsênico, fixação de carbono (como plantas), açúcares simples e complexos e grânulos bioplásticos (que os microrganismos podem criar e usar como reservas de energia e carbono durante o estresse ou a fome).
Trabalho de campo no lago Lagune Caliente no lago vulcânico Poás, Costa Rica. Crédito: Justin Wang
“Esperávamos muitos dos genes que encontramos, mas não esperávamos tantos devido à baixa biodiversidade do lago”, diz Wang. “Foi uma grande surpresa, mas é absolutamente elegante. Faz sentido que seja assim que a vida se adaptaria a viver em um lago de cratera vulcânica ativo.”
Apesar do ambiente muitas vezes letal, os sistemas hidrotermais fornecem a maioria dos principais ingredientes para a evolução da vida, incluindo calor, água e energia. É por isso que as principais teorias para a Terra e para Marte se concentram nesses locais. Até agora, os esforços anteriores em search da vida em Marte se concentraram em leitos de rios ou deltas de rios, mas os autores sugerem que mais atenção deve ser dada aos locais de fontes termais passadas (que estiveram presentes em Marte por bilhões de anos).
“Nossa pesquisa fornece uma estrutura de como a 'vida na Terra' poderia ter existido em ambientes hidrotermais em Marte”, explica Wang. “Mas se a vida já existiu em Marte e se se assemelha ou não aos microorganismos que temos aqui ainda é uma grande questão. Esperamos que nossa pesquisa direcione a conversa para priorizar a busca de sinais de vida nesses ambientes, por exemplo, existem alguns bons alvos na borda da cratera Jezero, que é onde o rover Perseverance está agora.”
Referência: “Sobrevivência Microbiana em um Ecossistema Analógico Marciano Extremo: Vulcão Poás, Costa Rica” por Justin L. Wang, Nicholas B. Dragone, Geoffroy Avard e Brian M. Hynek, 28 de janeiro de 2022, Fronteiras em Astronomia e Ciências Espaciais.
DOI: 10.3389/fspas.2022.817900
