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Organismos extremos no fundo do mar e no subsolo: como esses microrganismos sobrevivem em pressões ultra-altas e altas temperaturas?
Nas profundezas da Terra, existem pequenas vidas em ambientes extremos. Esta área, conhecida como biosfera profunda, inclui locais vários quilómetros abaixo da superfície do oceano e até dez quilómetros de profundidade nos continentes, onde as temperaturas podem atingir os 120°C e a pressão média da água pode exceder cem vezes a do nível do mar. Em um ambiente tão hostil, como os microrganismos sobrevivem e se reproduzem tornou-se um tópico importante para os cientistas estudarem.
O que é a biosfera profunda?
A biosfera profunda é o componente da biosfera que inclui todas as formas de vida que existem no subsolo. Rivaliza com a vida na superfície, exibindo diversidade genética semelhante ou até maior. As primeiras descobertas datam da década de 1920, quando os cientistas encontraram sinais de atividade microbiana em campos petrolíferos, mas foi só na década de 1980 que as melhorias na ciência e na tecnologia confirmaram a independência destas formas de vida.
Com o avanço da tecnologia de exploração profunda, os biólogos não duvidam mais da existência de vida nas profundezas da Terra.
A composição da biosfera profunda
A biosfera profunda inclui não apenas arquéias e bactérias, mas também certas formas de vida multicelulares. A maioria desses microrganismos obtém energia por meio de reações químicas, geralmente utilizando hidrogênio, metano e alguns sulfetos como principais fontes de carbono e energia.
Estratégias de sobrevivência de microrganismos
A vida nas profundezas precisa se adaptar à pressão extrema e às altas temperaturas, o que torna a sua taxa metabólica centenas de milhares de vezes mais lenta do que a vida na superfície. Especula-se que algumas células possam sobreviver milhares de anos sem se dividir. Esses microrganismos empregam vias metabólicas especializadas para obter energia, como reações químicas redox usando doadores e aceitadores de elétrons.
As reações químicas produzidas pelo metabolismo microbiano fornecem as fontes necessárias de energia e nutrientes para a biosfera profunda.
Desafios do ambiente profundo
Neste mundo escuro e frio, a biosfera profunda enfrenta muitos desafios. Ambientes extremos de temperatura e pressão forçam a vida a fazer mudanças no metabolismo e nas estratégias de sobrevivência. A pressão excessiva fragiliza a estrutura da membrana dentro da célula e restringe a velocidade das reações químicas. Portanto, estes microrganismos devem desenvolver membranas celulares hiperbáricas para apoiar a sua sobrevivência contínua.
A fonte de energia para a vida
Em ambientes profundos e sem luz, muitos microrganismos utilizam a síntese química como meio de troca de energia. Por exemplo, a reacção de oxidação do metano é uma das principais vias metabólicas, e a energia libertada neste processo é suficiente para apoiar a sobrevivência dos microrganismos.
Sob necessidades energéticas extremamente baixas, os seres vivos são capazes de explorar o refluxo das reações químicas para prosperar.
Diversidade e importância dos microrganismos
A diversidade microbiana da biosfera profunda tem um impacto importante no ecossistema terrestre. Até agora, os cientistas ainda estão a explorar as formas de vida escondidas nestes ambientes extremos. Os ecossistemas microbianos são de grande importância para a nossa compreensão da biologia, geologia e alterações climáticas da Terra, e podem levar a algumas descobertas inesperadas no futuro.
Direções de pesquisas futuras
Com o desenvolvimento da pesquisa científica e da tecnologia, a compreensão da humanidade sobre essas criaturas marinhas e subterrâneas continuará a se aprofundar. Os cientistas esperam revelar interações microbianas mais profundas e suas possíveis aplicações, como na remediação ambiental e na produção de bioenergia. A exploração destes ambientes extremos ajudar-nos-á a compreender a diversidade da vida no nosso planeta e até a especular se existem formas de vida semelhantes noutros planetas.
Neste reino desconhecido da vida, poderemos desvendar o mistério da biosfera profunda?
