Em um estudo inédito, uma equipe de pesquisa, incluindo Brian Hoffman e Ajay Sharma, da Northwestern University, descobriu que bactérias antigas podem sobreviver perto da superfície de Marte por muito mais tempo do que se supunha anteriormente. E – quando as bactérias estão enterradas e, portanto, protegidas da radiação cósmica galáctica e dos prótons solares – elas podem sobreviver por muito mais tempo. Assim, quando as primeiras amostras de Marte retornarem à Terra, os cientistas devem estar atentos às antigas bactérias adormecidas.
Essas descobertas reforçam a possibilidade de que, se a vida evoluiu em Marte, seus restos biológicos podem ser revelados em futuras missões, incluindo o ExoMars (Rover Rosalind Franklin) e o Mars Life Explorer, que levará brocas para extrair materiais de 2 metros abaixo da superfície.
E porque os cientistas provaram que certas cepas de bactérias podem sobreviver apesar do ambiente hostil de Marte, os futuros astronautas e turistas espaciais podem inadvertidamente contaminar Marte com suas próprias bactérias de carona.
O artigo será publicado na terça-feira (25 de outubro) na revista Astrobiology.
“Nossos organismos-modelo servem como proxies tanto para a contaminação direta de Marte quanto para a contaminação reversa da Terra, as quais devem ser evitadas”, disse Michael Daly, professor de patologia da Uniformed Services University of Health Sciences (USU) e membro do Comitê de Proteção Planetária das Academias Nacionais, que liderou o estudo. “É importante ressaltar que essas descobertas também têm implicações de biodefesa, porque a ameaça de agentes biológicos, como o antraz, continua sendo uma preocupação para a defesa militar e nacional”.
“Concluímos que a contaminação terrestre em Marte seria essencialmente permanente – ao longo de milhares de anos”, disse Hoffman, coautor sênior do estudo. “Isso pode complicar os esforços científicos para procurar vida marciana. Da mesma forma, se os micróbios evoluíram em Marte, eles podem ser capazes de sobreviver até os dias atuais. Isso significa que amostras de Marte retornadas podem contaminar a Terra.”
Hoffman é o Charles E. e Emma H. Morrison Professor de Química e professor de biociências moleculares no Weinberg College of Arts and Sciences de Northwestern. Ele também é membro do Instituto de Química dos Processos da Vida.
Simulando Marte
O ambiente em Marte é severo e implacável. As condições áridas e congelantes, com uma média de -80 graus Fahrenheit (-63 graus Celsius) em latitudes médias, fazem com que o Planeta Vermelho pareça inóspito à vida. Pior ainda: Marte também é constantemente bombardeado por intensa radiação cósmica galáctica e prótons solares.
Para explorar se a vida poderia ou não sobreviver nessas condições, Daly, Hoffman e seus colaboradores determinaram primeiro os limites de sobrevivência à radiação ionizante da vida microbiana. Em seguida, eles expuseram seis tipos de bactérias e fungos terrestres a uma superfície simulada de Marte – que está congelada e seca – e os zapearam com raios gama ou prótons (para imitar a radiação no espaço).
“Não há água corrente ou água significativa na atmosfera marciana, então células e esporos secariam”, disse Hoffman. “Sabe-se também que a temperatura da superfície de Marte é aproximadamente semelhante ao gelo seco, por isso está de fato profundamente congelado.”
Em última análise, os pesquisadores determinaram que alguns microrganismos terrestres poderiam sobreviver em Marte em escalas de tempo geológicas de centenas de milhões de anos. De fato, os pesquisadores descobriram que um micróbio robusto, Deinococcus radiodurans (carinhosamente conhecido como “Conan, a bactéria”), é particularmente adequado para sobreviver às duras condições de Marte. Nos novos experimentos, Conan the Bacterium sobreviveu a quantidades astronômicas de radiação no ambiente árido e congelante – superando em muito os esporos de Bacillus, que podem sobreviver na Terra por milhões de anos.
Radiação radical
Para testar os efeitos da radiação, a equipe expôs amostras a grandes doses de radiação gama e prótons – típicos do que Marte recebe no subsolo próximo – e doses muito menores, o que ocorreria se um microrganismo estivesse profundamente enterrado.
Então, a equipe de Hoffman na Northwestern usou uma técnica de espectroscopia avançada para medir o acúmulo de antioxidantes de manganês nas células dos microrganismos irradiados. De acordo com Hoffman, o tamanho da dose de radiação que um microrganismo ou seus esporos podem sobreviver correlaciona-se com a quantidade de antioxidantes de manganês que ele contém. Portanto, mais antioxidantes de manganês significam mais resistência à radiação e maior sobrevivência.
Em estudos anteriores, pesquisadores anteriores descobriram que Conan the Bacterium, quando suspenso em líquido, pode sobreviver a 25.000 unidades de radiação (ou “cinzas”), o equivalente a cerca de 1,2 milhão de anos logo abaixo da superfície de Marte. Mas o novo estudo descobriu que, quando a bactéria saudável é seca, congelada e profundamente enterrada – o que seria típico de um ambiente marciano – ela pode resistir a 140.000 cinzas de radiação. Essa dose é 28.000 vezes maior do que mataria um humano.
Embora Conan, a bactéria, pudesse sobreviver apenas por algumas horas na superfície enquanto banhada em luz ultravioleta, sua vida útil melhora drasticamente quando está sombreada ou localizada diretamente abaixo da superfície de Marte. Enterrado a apenas 10 centímetros abaixo da superfície marciana, o período de sobrevivência de Conan, a bactéria, aumenta para 1,5 milhão de anos. E, quando enterrada a 10 metros de profundidade, a bactéria cor de abóbora poderia sobreviver 280 milhões de anos.
Olhando para missões futuras
Este feito surpreendente de sobrevivência é parcialmente graças à estrutura genômica da bactéria, descobriram os pesquisadores. Há muito tempo suspeitos, os pesquisadores descobriram que os cromossomos e plasmídeos de Conan, a bactéria, estão ligados entre si, mantendo-os em perfeito alinhamento e prontos para reparo após intensa radiação.
Isso significa que, se um micróbio, semelhante a Conan, a bactéria, evoluiu durante um período em que a água fluiu pela última vez em Marte, seus restos vivos ainda podem estar adormecidos no subsolo profundo.
“Embora D. radiodurans enterrados na subsuperfície marciana não possam sobreviver adormecidos pelos estimados 2 a 2,5 bilhões de anos desde que a água corrente desapareceu em Marte, esses ambientes marcianos são regularmente alterados e derretidos por impactos de meteoritos”, disse Daly. “Sugerimos que o derretimento periódico poderia permitir o repovoamento e a dispersão intermitentes. Além disso, se a vida marciana existisse, mesmo que formas de vida viáveis não estivessem agora presentes em Marte, suas macromoléculas e vírus sobreviveriam por muito, muito mais tempo. Isso reforça a probabilidade de que, se vida já evoluiu em Marte, isso será revelado em futuras missões.”
O estudo é intitulado “Efeitos da dessecação e congelamento na sobrevivência à radiação ionizante microbiana: Considerações para o retorno de amostras de Marte”.
Publicado em 26/10/2022 22h44
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