Fungos e tardígrados: vida complexa prospera em reservatórios profundos de gás de xisto

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Microrganismo, fungos e tardígrados Foto: Microrganismo, fungos e tardígrados - William Edge/Shutterstock.com

Cada vez mais, os cientistas encontram sinais de vida em recantos inesperados do planeta, expandindo o entendimento sobre a resiliência dos organismos. Novas descobertas desafiam a noção de ambientes inóspitos.

Recentemente, pesquisadores revelaram a existência de uma comunidade complexa de seres vivos incluindo fungos, vermes e até tardígrados que reside no Antrim Shale, uma formação rochosa subterrânea.

A descoberta é particularmente notável porque o Antrim Shale é um depósito milenar de lama rica em matéria orgânica, com cerca de 350 milhões de anos. Atualmente, a área serve como um dos maiores campos de gás natural dos Estados Unidos.

A diversidade de vida foi observada por cientistas que analisaram amostras de água bombeada de poços perfurados a profundidades que variam de 247 a 556 metros no subsolo.

O florescimento de um ecossistema peculiar nas profundezas

Ecologista e principal autor do estudo, Quinn Moon, da Universidade de Michigan, explicou que empresas de energia realizam perfurações, extraem grandes volumes de água e separam o metano contido nela.

Moon colaborou com uma equipe de micologistas e cientistas da terra para mapear os organismos que poderiam habitar este ambiente aparentemente hostil.

“Filtramos grandes quantidades de água e extraímos o DNA desses filtros. Também colocamos a água em meios nutritivos para cultivar os fungos”, afirmou Moon.

Ele acrescentou que diversos ambientes profundos, incluindo o Antrim Shale, já tinham a presença documentada de bactérias e arqueias.

A questão era o que mais poderia estar vivendo nessas camadas profundas.

A investigação revelou um ecossistema surpreendentemente complexo e ativo.

“Nossas descobertas desafiam a suposição comum de que a regulação da decomposição de matéria orgânica por fungos está limitada a ecossistemas de superfície”, escreveram Moon e seus colegas em seu artigo científico, publicado recentemente no The ISME Journal.

Nas amostras de água, foram identificadas 689 prováveis espécies de fungos a partir de fragmentos de seu material genético, e 205 cepas foram cultivadas em laboratório para melhor identificação.

Treze dessas cepas de fungos são consideradas totalmente novas para a ciência, um achado significativo para a biodiversidade.

Uma das classes de fungos dominantes foi a Agaricomycetes, conhecidas por produzirem cogumelos. No entanto, ainda não se sabe se eles seriam capazes de formar os tradicionais chapéus de cogumelos tão abaixo da superfície.

Metabolismo especializado: a chave da vida em ambientes extremos

O sucesso desses fungos no xisto pode ser explicado por seus metabolismos, especialmente os da classe Agaricomycetes e da outra classe dominante identificada pela equipe de Moon, a Dothideomycetes.

Na superfície, ambas as classes de fungos são conhecidas por decompor lignina e celulose para obter energia, substâncias que outros organismos têm dificuldade em digerir.

“Esses fungos se sustentam ao consumir algumas das formas de carbono mais complexas de serem quebradas”, disse Moon.

O ecologista detalhou que a explicação reside no fato de que esses fungos decompositores de madeira possuem um vasto “arsenal” de enzimas, que utilizam para quebrar lignina e celulose (ou compostos similares) no xisto.

Fungos e tardígrados prospera em reservatórios profundos de gás de xisto - Reprodução/Quinn Moon/Universidade de Michigan
Fungos e tardígrados prospera em reservatórios profundos de gás de xisto – Reprodução/Quinn Moon/Universidade de Michigan

Diversidade de vida: outros organismos encontrados nas profundezas da terra

Os fungos representaram cerca de um sexto da biomassa nas amostras de água, com uma abundância relativa comparável à encontrada em oceanos abertos e solos da Antártida: aproximadamente 250 células fúngicas por gota de água.

Além dos fungos, os cientistas encontraram vestígios genéticos de rotíferos (pequenos animais aquáticos), vermes segmentados, tardígrados e nematódeos.

Foram descobertas também evidências de parasitas intracelulares, como Ichthyosporea, que infecta animais, e Rozellomycota, que parasita outros fungos.

Os pesquisadores não conseguiram determinar com clareza os níveis de oxigênio disponíveis para essas criaturas, o que mantém em aberto a questão de como elas conseguem sobreviver nessas profundidades.

Eles observam em seu artigo que o bombeamento de água para a superfície pode introduzir oxigênio dissolvido nas amostras, o que distorce os níveis reais de oxigênio no subsolo.

Estudos anteriores indicaram que o Antrim Shale abriga muitas espécies de arqueias produtoras de metano, um sinal de que o ambiente subterrâneo é de fato pobre em oxigênio.

Outras teorias sugerem que, mesmo sem um suprimento de oxigênio da superfície, alguns micróbios podem ser capazes de produzir grandes quantidades de oxigênio sem a necessidade de luz.

Fungos e tardígrados prospera em reservatórios profundos de gás de xisto - Reprodução/Quinn Moon/Universidade de Michigan
Fungos e tardígrados prospera em reservatórios profundos de gás de xisto – Reprodução/Quinn Moon/Universidade de Michigan

Condições estáveis e a origem milenar das comunidades subterrâneas

Com base em isótopos de oxigênio e hidrogênio na água, e no gradiente de salinidade dos locais de amostragem, a equipe acredita que esta comunidade subterrânea desfruta de condições geoquímicas relativamente estáveis desde o Pleistoceno Superior.

Moon revelou que grande parte da água analisada neste estudo não via a luz do dia há cerca de 11 mil anos.

Os ancestrais dos micróbios provavelmente foram introduzidos nesses ambientes profundos do subsolo quando as calotas de gelo do Pleistoceno Superior derreteram e a água se infiltrou pelos poros e fissuras do xisto.

Assim, esses fungos não apenas vivem em profundidades inimagináveis, mas também estiveram isolados por milênios, adaptando-se a pressões evolutivas completamente diferentes das de seus equivalentes na superfície.

Paradoxalmente, as atividades humanas começaram a perturbar esses ecossistemas antes mesmo de sua existência ser compreendida.

“Esses podem ser pontos de biodiversidade, mas também são pontos de destruição antropogênica”, afirmou Moon.

Ele criticou a perfuração de tantos poços e a injeção de biocidas nesses depósitos, sem qualquer consideração sobre a presença de novas espécies nesses habitats e sobre a melhor forma de preservá-los.

Os pesquisadores também destacam a importância de incluir os fungos, frequentemente negligenciados, nos modelos de ciclo do carbono e de sequestro no subsolo.

Cerca de 90% do carbono orgânico da Terra está armazenado no subsolo profundo, o que o torna um componente significativo na equação do equilíbrio climático.

Se esses fungos, bactérias e outros organismos estão utilizando ativamente essas rochas profundas, o carbono pode não estar tão “sequestrado” quanto se imagina.

“Se há muitos organismos que podem comê-lo, esses gases podem ser rapidamente liberados para a atmosfera”, explicou Moon.

Beatriz Lima é colaboradora da redação do Mix Vale, portal de notícias com cobertura de Brasil e mundo. Produz conteúdo nas editorias de economia e benefícios, com foco em informação de serviço para o leitor brasileiro. Escreve para o portal desde 2024.

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