Cientistas identificaram cianobactérias capazes de realizar fotossíntese em completa escuridão dentro da Caverna de Carlsbad, no Novo México, Estados Unidos. Essas micro-organismos utilizam luz infravermelha próxima, em vez da luz visível, para converter energia. A descoberta amplia as possibilidades de existência de vida em exoplanetas que orbitam estrelas anãs vermelhas, as mais comuns na Via Láctea.
A expedição ocorreu em 2018 nas profundezas da caverna, onde a luz visível não chega. Os pesquisadores Hazel Barton, bióloga de cavernas da Universidade do Alabama, e Lars Behrendt, biólogo microbiano da Universidade de Uppsala, observaram paredes verde brilhantes cobertas por esses organismos. Eles confirmaram que as cianobactérias empregam clorofila d e f para captar comprimentos de onda além de 700 nanômetros.
A caverna atua como um espelho para a luz infravermelha próxima, refletida pelas rochas calcárias. Isso resulta em intensidade 695 vezes maior nas partes mais profundas em comparação com a entrada. Os micróbios concentram-se nas áreas mais isoladas e escuras, possivelmente inalteradas por milhões de anos.
Detalhes da descoberta na caverna
Os pesquisadores usaram lanternas para revelar o verde intenso nas paredes. Testes laboratoriais validaram a atividade fotossintética sem luz solar. As cianobactérias prosperam em ambiente protegido e isolado.
A formação da caverna remonta a 4 a 11 milhões de anos, erodida por ácido sulfúrico no calcário. O parque nacional atrai cerca de 350 mil visitantes por ano, mas poucos conhecem essa descoberta científica recente.
Implicações para astrobiologia
A maioria das estrelas na galáxia emite predominantemente luz infravermelha próxima. Estrelas do tipo M e K predominam, diferente do Sol. Essa capacidade estende os limites da fotossíntese além do vermelho visível.
Pesquisas anteriores estabeleceram o limite em 700 nanômetros com clorofila a. Agora, com clorofila f, chega a 780 nanômetros. Isso sugere que vida fotossintética pode existir em zonas habitáveis mais amplas ao redor de anãs vermelhas.
Avanços históricos relacionados
Descobertas passadas incluem a quimiossíntese identificada em 1890 por Sergei Nikolaevich Vinogradskii. Em 1996, Hideaki Miyashita encontrou Acaryochloris marina usando luz infravermelha próxima. Estudos de 2018 em Yellowstone e na Austrália mostraram fotossíntese em ambientes sombreados.
Esses achados acumulam evidências de que organismos adaptam-se a condições extremas. As cianobactérias de Carlsbad representam um exemplo em total ausência de luz visível.
Proposta de projeto com NASA
Barton e Behrendt propõem medir os limites mínimos de luz e comprimento de onda para fotossíntese. O projeto visa refinar observações com o Telescópio Espacial James Webb. Análises espectroscópicas de atmosferas exoplanetárias poderiam detectar oxigênio ou outros sinais biológicos.
O oxigênio tem poucas explicações não biológicas. Reduzir o número de estrelas candidatas de bilhões para dezenas facilita buscas direcionadas.
Condições extremas das cavernas
As cavernas de Carlsbad formam um dos maiores sistemas subterrâneos. Estalactites brilhantes caracterizam o local. A luz infravermelha penetra profundamente devido à reflexão nas rochas.
Micróbios isolados por até 49 milhões de anos mantêm processos vitais. Isso demonstra resiliência em ambientes inóspitos.
A descoberta reforça que a base das cadeias alimentares terrestres, a fotossíntese, pode ocorrer em espectros invisíveis ao olho humano. Cientistas continuam investigações para mapear esses limites com precisão.
