Biossinaturas inesperadas na lama vulcânica azul do Oceano Pacífico

Biossinaturas inesperadas encontradas numa lama vulcânica de um azul surpreendente, sob o Oceano Pacífico, podem ajudar a esclarecer a origem da vida.

Recolhidas em vulcões de lama nas proximidades da Fossa das Marianas, a quase 3 000 metros de profundidade, estas amostras de sedimento invulgarmente coloridas contêm lípidos de organismos vivos ainda misteriosos.

Com um pH extremamente elevado de 12 - um dos valores mais altos alguma vez registados num ecossistema natural -, esta lama pobre em nutrientes provocaria queimaduras graves na pele em caso de contacto. Ainda assim, os investigadores confirmaram agora que ali vivem alguns micróbios extremófilos.

"É simplesmente entusiasmante obter conhecimentos sobre um habitat microbiano deste tipo, porque suspeitamos que a vida primordial possa ter surgido precisamente em locais como estes", afirma Florence Schubotz, geoquímica orgânica da Universidade de Bremen.

"O que torna estas descobertas fascinantes é que a vida é sequer possível sob condições tão extremas, como um pH elevado e baixas concentrações de carbono orgânico."

Sedimentos de serpentinite dos vulcões de lama

Palash Kumawat, geocientista da Universidade de Bremen, e os seus colegas analisaram 2 dos 9 testemunhos de sedimentos retirados de vulcões de lama em 2022, durante a expedição SO292/2 do navio de investigação Sonne.

A secção inferior de um testemunho obtido no vulcão Pacman é composta sobretudo por serpentinite, com pequenos fragmentos de brucite. Como este material foi em grande medida pouco afectado pela água do mar situada acima, conseguiu conservar a sua cor marcante.

A menores profundidades, mais perto da lama do fundo oceânico, o sedimento vulcânico assume uma tonalidade azul-esverdeada mais clara, enquanto a brucite foi dissolvida pela água salgada.

Nas camadas de serpentinite, a equipa de Kumawat identificou lípidos das membranas celulares de bactérias e arqueias - a "primeira linha de defesa" dos micróbios contra condições altamente alcalinas.

Segundo os investigadores, o estado maioritariamente intacto destes lípidos sugere que várias comunidades microbianas continuam actualmente a sobreviver nestas condições extremas. As moléculas revelaram também uma alteração abrupta nos tipos de organismos entre o sedimento pelágico do fundo oceânico e a lama de serpentinite.

Micróbios extremófilos e energia produzida a partir de metano

Sabe-se que as serpentinites contribuem para sustentar vida quimiossintética noutras zonas pobres em nutrientes do vasto fundo oceânico. Agora, Kumawat e os seus colegas confirmaram que o mesmo pode acontecer em lama de serpentinite mais profunda e densa.

Tal como as plantas obtêm energia através da fotossíntese, estes micróbios produzem a sua própria energia a partir do metano, consumindo sulfato num 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 directamente", diz Schubotz.

Estima-se que a vida sob o fundo marinho represente 15 por cento da biomassa da Terra, pelo que contribui de forma significativa para os ciclos de nutrientes do planeta. Contudo, sabemos muito pouco sobre ela.

Por isso, Kumawat e a sua equipa querem investigar mais aprofundadamente estes extremófilos e perceber o que podem revelar sobre o modo como a vida surgiu num planeta muito menos hospitaleiro do que a Terra actual.

Esta investigação foi publicada em Comunicações Terra e Ambiente.