Cave uma colher de chá em seu torrão de solo mais próximo, e o que você vai emergir conterá mais microorganismos do que pessoas na Terra.
Sabemos disso por meio de estudos de laboratório que analisam amostras de terra retiradas da natureza microbiana para determinar quais formas de vida microscópica existem no mundo sob nossos pés.
O problema é que esses estudos não podem realmente nos dizer como esse reino subterrâneo de fungos, flagelados e amebas opera no solo.
Por implicarem na remoção do solo de seu ambiente, esses estudos destroem as delicadas estruturas de lama, água e ar nas quais residem os micróbios do solo.
Isso levou meu laboratório a desenvolver uma forma de espionar esses trabalhadores subterrâneos, indispensáveis em seu papel de recicladores de matéria orgânica, sem perturbar seus micro-habitats.
Nosso estudo revelou as cidades escuras e úmidas nas quais residem os micróbios do solo. Encontramos labirintos de pequenas rodovias, arranha-céus, pontes e rios que são navegados por microorganismos para encontrar comida ou para evitar se tornar a próxima refeição de alguém.
Esta nova janela para o que está acontecendo no subsolo pode nos ajudar a melhor apreciar e preservar os solos cada vez mais danificados da Terra.
Solo ciborgue
Em nosso estudo, desenvolvemos um novo tipo de “solo ciborgue”, que é meio natural e meio artificial. Consiste em chips projetados por microengenharia que enterramos na natureza ou cercamos com solo no laboratório por tempo suficiente para que as cidades microbianas surjam na lama.
Os chips agem literalmente como janelas para o subsolo. Um remendo transparente no solo opaco, o chip é cortado para imitar as estruturas de poros do solo real, que muitas vezes são estranhas e contra-intuitivas na escala em que os micróbios as experimentam.
Diferentes leis físicas tornam-se dominantes na escala micro em comparação com o que conhecemos em nosso mundo macro.
A água adere às superfícies e as bactérias em repouso são empurradas pelo movimento das moléculas de água. As bolhas de ar formam barreiras intransponíveis para muitos microrganismos, devido à tensão superficial da água ao seu redor.
Depois de implantarmos nossos chips no solo, podíamos observar como os micróbios avançavam em suas viagens de decomposição, revelando suas interações, suas teias alimentares e como diferentes micróbios projetam seus micro-habitats circundantes e em constante mudança.
Rodovias de fungos
Quando escavamos nossos primeiros chips, nos deparamos com toda a variedade de organismos unicelulares, nematóides, minúsculos artrópodes e espécies de bactérias que existem em nosso solo. As hifas fúngicas, que se enterram como raízes de plantas no subsolo, cresceram rapidamente nas profundezas dos poros do solo ciborgue, criando uma conexão viva direta entre o solo real e nossos chips.
Isso significava que poderíamos estudar um fenômeno conhecido apenas por estudos de laboratório: as “estradas de fungos” ao longo das quais as bactérias “pediam carona” para se dispersar pelo solo.
As bactérias geralmente se dispersam pela água, portanto, ao preencher alguns de nossos chips, poderíamos observar como as bactérias se infiltram em novos poros seguindo os braços tateantes de hifas fúngicas.
Inesperadamente, também encontramos um grande número de protistas – organismos unicelulares enigmáticos que não são animais, plantas ou fungos – nos espaços ao redor das hifas. É evidente que eles também pegam uma carona na estrada dos fungos – um fenômeno até agora completamente inexplorado.
Como investigamos várias centenas de caminhos possíveis dentro de nossos chips de solo ciborgue, incluindo vários milhares de espaços de poros individuais, também pudemos quantificar que isso estava acontecendo com frequência.
Isso mostra que as hifas devem ser um vetor importante para a dispersão de uma grande variedade de microrganismos nadadores, dando-lhes uma vantagem importante na busca de alimentos em microcidades subterrâneas.
Engenharia subterrânea
Em nosso estudo, também queríamos explorar como e por que meios as cidades microbianas são projetadas.
Uma maneira de fazer isso era observando como os minerais do solo encontravam seu caminho em nossos chips, criando bolsões de espaço de solo real dentro das estruturas artificiais que colocamos no solo.
Quando nossos cavacos começaram a secar, testemunhamos como a água é sugada pelos poros do solo: um tsunami de movimentos da água a que os microrganismos do solo são regularmente expostos como chuva e brilho que interferem em seus minúsculos mundos.
Os padrões resultantes nos minerais do solo pareciam um sistema de leito de rio em nosso macro mundo.
E não são apenas as forças físicas que moldam o habitat dos micróbios do solo. Com suas fortes pontas de hifas, os fungos geralmente agem como “engenheiros do ecossistema”, abrindo passagens e bloqueando outras com suas células. Eles são responsáveis por muitas das ruas, avenidas e pontes da metrópole microbiana.
Mais surpreendentemente, descobrimos que outros organismos menos “fortes” também alteram a estrutura microscópica dos solos.
Um ciliado, por exemplo, que possui pequenas extensões semelhantes a cabelos para locomoção, também pode demolir o solo com sua busca vigorosa de alimentos.
Solo, ciência e sociedade
Nosso estudo de solo de ciborgue ajuda a conectar a ecologia de campo com estudos de laboratório controlados. Ele combina as vantagens de estudar comunidades realistas e complexas de organismos do solo enquanto, ao mesmo tempo, controla e ajusta cuidadosamente fatores como o suprimento de nutrientes ou a temperatura para que possamos ver como os solos e seus micróbios reagem às mudanças acima do solo.
Mas há outro benefício. Acreditamos que observar o mundo oculto dos solos e seus habitantes intrigantes pode ajudar as pessoas a se envolverem emocionalmente com esse ecossistema vital.
Outros ecossistemas há muito têm animais carismáticos para representar iniciativas de conservação.
Os solos, por outro lado, ainda estão associados à sujeira e sujeira.
Mesmo assim, os solos sustentam 95% de nossa produção de alimentos. Eles armazenam mais do que o dobro da quantidade de carbono do que a biosfera e a atmosfera combinadas.
Queremos mostrar que, quando você cava sua colher de chá na terra, está escavando as partes superiores de uma excitante metrópole secreta que contém um quarto das espécies da Terra. Os lindos organismos em sua colher não estão sujos: eles fornecem silenciosamente serviços de ecossistema vitais que sustentam toda a vida acima do solo. Esses habitantes das cidades do solo precisam urgentemente de melhor proteção. A Conversa
Publicado em 25/07/2021 09h33
Artigo original:
Estudo original: