Bactérias magnetotáticas, que podem se alinhar com o campo magnético da Terra, foram descobertas em um novo local. Anteriormente observados em terra e em águas rasas, a análise de uma fonte hidrotermal provou que eles também podem sobreviver...
As chaminés de sulfeto de metal geralmente se formam em círculos concêntricos com minerais de sulfeto ricos em cobre e ferro no interior e minerais de sulfeto ricos em ferro ou zinco no exterior. A chaminé amostrada tinha 100 centímetros de altura, mas algumas foram encontradas com 18 andares de altura. Crédito: 2012, Yohey Suzuki
Bactérias magnetotáticas, que podem se alinhar com o campo magnético da Terra, foram descobertas em um novo local. Anteriormente observados em terra e em águas rasas, a análise de uma fonte hidrotermal provou que eles também podem sobreviver nas profundezas do oceano. As bactérias foram capazes de existir em um ambiente que não era ideal para suas necessidades típicas. A pesquisa foi publicada na Frontiers in Microbiology .
Bactérias magnetotáticas são de interesse não apenas pelo papel que desempenham no ecossistema da Terra, mas também na busca por vida extraterrestre. Evidências de sua existência podem permanecer nas rochas por bilhões de anos. Suas inclinações magnéticas também podem fornecer um registro de como os pólos magnéticos mudaram ao longo do tempo. Esta nova descoberta traz esperança aos pesquisadores de que as bactérias magnéticas possam ser encontradas em locais ainda mais inesperados, na Terra e talvez até em Marte ou além.
Bactérias magnetotáticas parecem ter superpoderes; eles podem "sentir" o campo magnético da Terra. Esses minúsculos organismos contêm magnetossomos, cristais de ferro envoltos em uma membrana, que se organizam para se alinhar com o campo magnético da Terra e apontar as bactérias como uma bússola. Isso faz com que as bactérias viajem na direção das linhas do campo magnético da Terra que levam ao norte ou ao sul, como trens em uma trilha magnética.
Como parte de seu ciclo de vida, eles desempenham um papel importante no ciclo biogeoquímico de carbono, nitrogênio, fósforo e outros elementos-chave na natureza. Eles foram bem estudados em terra e em águas rasas , mas raramente em águas profundas , onde coletá-los pode ser um desafio.
Em setembro de 2012, uma equipe incluindo pesquisadores da Universidade de Tóquio embarcou em um cruzeiro marítimo científico para o sul de Mariana Trough, no oeste do Oceano Pacífico. Usando um veículo subaquático operado remotamente chamado HYPER-DOLPHIN, eles coletaram uma "chaminé" de um campo de ventilação hidrotermal de 2.787 metros (quase 4,5 vezes a altura da Tokyo Skytree ou mais de seis vezes a altura do Empire State Building em Nova York) debaixo d'água .
Fontes hidrotermais são formadas quando a água do mar se infiltra no subsolo, tornando-se superaquecida – até 400° Celsius – pelo magma, que faz com que ela volte a ferver. A água em erupção deposita minerais e metais no oceano que se acumulam para formar chaminés, proporcionando um habitat quente e rico para muitas formas únicas de vida.
“Descobrimos bactérias magnetotáticas vivendo na chaminé, o que não esperávamos. a Universidade de Tóquio. "As bactérias que coletamos continham principalmente magnetossomos em forma de 'bala', que vemos como uma forma 'primitiva' e inferimos que não mudaram muito ao longo de muitos milênios. De fato, o ambiente em que os encontramos é semelhante ao da Terra primitiva. 3,5 bilhões de anos atrás, quando se estima que o ancestral das bactérias magnetotáticas tenha surgido."
As bactérias foram coletadas da borda da chaminé usando um ímã. A equipe então examinou os dados genéticos e descobriu que eles estavam relacionados à bactéria Nitrospinae, conhecida por desempenhar um papel importante na fixação de carbono em ambientes de águas profundas, mas que não continha nenhum grupo magnetotático.
“ As fontes hidrotermais do fundo do mar atraem a atenção não apenas como o berço da vida subaquática única, mas também como um potencial habitat análogo para a vida extraterrestre”, disse Suzuki. “O ambiente onde coletamos amostras das bactérias é semelhante ao que pensamos ser Marte quando ainda havia água corrente em sua superfície, cerca de 3 bilhões de anos atrás”.
Restos fossilizados de partículas magnéticas em bactérias magnetotáticas (conhecidas como magnetofósseis) podem ser preservados na rocha por bilhões de anos. Esses magnetofósseis podem ajudar os pesquisadores a reunir a história geomagnética antiga e são bons candidatos na busca por vida extraterrestre .
Em 1996, o meteorito marciano Allan Hills 84001, que tem cerca de 3,6 bilhões de anos, causou sensação global quando parecia conter fósseis de cristais de ferro de vida semelhante a bactérias. A alegação já foi amplamente contestada, mas Suzuki ainda tem esperança para futuras descobertas.
"As bactérias magnetotáticas fornecem pistas para a diversificação inicial das bactérias e esperamos que sejam encontradas além da Terra, talvez em Marte ou em luas geladas. Por enquanto, continuaremos a procurar mais evidências delas em vários tipos e idades de rochas na Terra. onde eles não foram pensados ??para habitar."
Mais informações: Magnetossomos em forma de bala e perfis de genes de magnetossomos baseados em metagenômica em uma chaminé de ventilação hidrotermais no fundo do mar., Frontiers in Microbiology (2023). DOI: 10.3389/fmicb.2023.1174899
Informações do periódico: Frontiers in Microbiology