Um novo estudo de microrganismos em água extremamente salgada sugere que a vida pode sobreviver a condições anteriormente consideradas inabitáveis. Esta pesquisa amplia a possibilidade de descobrir vida em todo o sistema solar e mostra como as mudanças na salinidade afetam a vida nos habitats aquáticos da Terra.
A pesquisa faz parte de um projeto colaborativo maior chamado Oceans Across Space and Time, liderado por Britney Schmidt, professora associada de astronomia na Faculdade de Artes e Ciências da Universidade Cornell e professora associada de ciências terrestres e atmosféricas na Cornell Engineering. O projeto, financiado pelo Programa de Astrobiologia da NASA, visa compreender como os mundos oceânicos e a vida co-evoluíram, produzindo sinais detectáveis de vida no passado ou no presente.
O novo estudo, intitulado “Análise unicelular em salmouras hipersalinas prevê limites de atividade de água para atividade anabólica microbiana”, foi publicado recentemente na revista Science Advances. O estudo é baseado na análise da atividade metabólica de milhares de células individuais em água salgada de lagoas industriais ao longo da costa sul da Califórnia.
A investigação liderada pela Universidade de Stanford expande a nossa compreensão do espaço potencialmente habitável em todo o sistema solar e das possíveis consequências de alguns dos habitats aquáticos da Terra se tornarem mais salgados devido à seca e ao desvio de água.
"Existem ambientes salinos em todo o sistema solar, de Marte à lua de Júpiter, Europa. Compreender como os micróbios interagem e sobrevivem a este ambiente na Terra é fundamental para a busca por vida em outros lugares", disse Schmidt.
Os cientistas interessados em detectar vida fora da Terra estudam há muito tempo ambientes salgados porque sabem que a água líquida é necessária para a vida, e o sal permite que a água permaneça líquida numa gama mais ampla de temperaturas. O sal também preserva sinais de vida, como picles em salmoura.
A equipe multi-instituto coletou amostras da South Bay Salt Works, que abriga algumas das águas mais salgadas da Terra. Eles encheram centenas de garrafas com salmoura de lagoas de salinidade variada na fábrica de sal e analisaram a salmoura.
A maioria dos microrganismos para de se dividir a um nível de atividade de água abaixo de 0,9 (a quantidade de água disponível para reações biológicas de crescimento microbiano), enquanto o nível mínimo absoluto de atividade de água relatado para sustentar a divisão celular em laboratório é ligeiramente acima de 0,63. Os investigadores previram novos limites para a vida, estimando que a vida poderia ser activa em níveis tão baixos como 0,54.
Estudos anteriores que procuraram os limites de atividade da água da vida utilizaram culturas puras para procurar o ponto em que a divisão celular cessa, marcando o fim da vida. Mas sob estas condições extremas, a duplicação da vida é dolorosamente lenta. O estudo da divisão celular não diz quando a vida morre; na verdade, as células podem ser metabolicamente ativas e permanecer vibrantes mesmo que não estejam se replicando.
Em vez disso, os investigadores consideraram os limites da actividade celular como uma definição mais flexível de vida, argumentando que tanto a divisão celular como a construção celular são marcas distintivas da vida.
Através de centenas de amostras de salmoura, algumas das quais eram tão salgadas quanto melaço, eles determinaram os níveis de atividade da água e a quantidade de carbono e nitrogênio que as células da salmoura absorveram. Com esse método, eles conseguiram detectar quando a biomassa de uma célula aumentou, até pela metade (1%). Em contraste, os métodos tradicionais que se concentram na divisão celular só podem detectar a actividade biológica depois de a biomassa da célula ter praticamente duplicado. Então, com base na forma como o processo desacelerou à medida que a atividade da água diminuía, os cientistas previram a linha divisória para quando o processo iria parar completamente.
Este estudo desafia ideias anteriores sobre os limites de atividade da água viva. Embora a maioria dos microrganismos pare de se dividir em níveis de atividade de água abaixo de 0,9, este estudo mostra que a vida é ativa em níveis tão baixos quanto 0,54. Ao concentrarem-se na actividade celular, incluindo a construção celular, os investigadores são capazes de detectar sinais de vida em condições indetectáveis pelos métodos tradicionais.