A vida como a conhecemos precisa de água para prosperar. Mesmo assim, vemos a vida persistir nos ambientes mais secos da Terra. Mas como seca está muito seca? Em que ponto um ambiente é extremo demais para que até os microrganismos, os menores e muitas vezes mais resilientes formas de vida, sobrevivam? Essas questões são importantes para os cientistas que buscam a vida além da Terra, inclusive no planeta Marte. Para ajudar a responder a essa pergunta, uma equipe de pesquisa do Ames Research Center da NASA, no Vale do Silício, na Califórnia, viajou para o local mais seco da Terra: o Deserto de Atacama, no Chile, uma faixa de terra de mil quilômetros na costa oeste da América do Sul.
O Deserto do Atacama é um dos ambientes da Terra que mais se aproxima da superfície marciana ressequida. Mas o Atacama não é uniformemente seco. Ao viajar do extremo sul, relativamente menos seco, do deserto no centro do Chile até o centro extremamente seco no norte do Chile, a precipitação anual muda de alguns milímetros de chuva por ano para apenas alguns milímetros de chuva por década.
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Este mapa do Deserto do Atacama mostra a mudança na
precipitação anual de um extremo
ao outro do deserto. O índice de
aridez mencionado é um valor
baseado em precipitação anual e perda de água.
Créditos: NASA Ames Research Center
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Este ambiente não uniformemente seco proporciona uma oportunidade de procurar vida em níveis decrescentes de precipitação. Ao fixar a quantidade de água que um ambiente precisa para ser habitável, ou seja, ser capaz de suportar formas de vida, a equipe de pesquisa foi capaz de determinar que existe um limite seco de habitabilidade.
"Na Terra, encontramos evidências de vida microbiana em todos os lugares", disse Mary Beth Wilhelm, uma astrobióloga de Ames e principal autora do novo estudo publicado na revista Astrobiology este mês . "No entanto, em ambientes extremos, é importante saber se um micróbio está dormente e apenas sobrevivendo, ou realmente vivo e bem".
Os biólogos definem algo como vivo se for capaz de crescimento e reprodução. Se os micróbios estão simplesmente sobrevivendo ou realizando algumas funções básicas, eles morrerão dentro de uma geração sem passar nenhuma informação genética. Ao procurar o potencial da vida em Marte, os cientistas precisam ver essa reprodução, o que leva ao crescimento populacional e à mudança genética de uma geração para a seguinte.
"Ao saber se e como os micróbios permanecem vivos em regiões extremamente secas da Terra, esperamos entender melhor se Marte já teve vida microbiana e se poderia ter sobrevivido até hoje", disse Wilhelm.
Um sinal de estresse é um sinal de vida
Os cientistas têm algumas ferramentas para descobrir se uma amostra está crescendo ou apenas sobrevivendo. Um sinal importante é o estresse. Viver tempo suficiente para crescer e se adaptar em desertos extremos como o Atacama - ou potencialmente em Marte - não é tarefa fácil. Se a vida estiver realmente crescendo neste ambiente extremamente seco, ela ficará estressada, enquanto a vida dormente simplesmente sobrevivendo não. Como a vida adormecida não consegue sequer crescer ou se reproduzir, não há marcadores de estresse, como mudanças na estrutura de certas moléculas celulares. Os astrobiólogos podem procurar alguns sinais reveladores desse estresse para buscar evidências de crescimento nos solos ressequidos.
A equipe de cientistas coletou amostras de solo do deserto de Atacama e as trouxe de volta ao laboratório em Ames. Lá, eles realizaram testes para identificar marcadores de estresse nas amostras, observando características comuns a todos os organismos vivos conhecidos.
Pesquisadores coletam amostras da superfície do Deserto do Atacama, no Chile, alguns centímetros no solo. |
Créditos: NASA Ames Research Center
Um marcador de estresse pode ser encontrado em lipídios, moléculas que compõem a superfície externa de uma célula microbiana viva, conhecida como sua membrana. Quando as células são expostas a condições estressantes, seus lipídios mudam de estrutura, tornando-se mais rígidos.
Os cientistas encontraram este marcador em partes menos secas do Atacama, mas estava misteriosamente ausente das regiões mais secas, onde os micróbios deveriam ser mais estressados. Com base nesses e em outros resultados, a equipe acredita que existe uma linha de transição entre onde pequenas quantidades de água ainda são suficientes para o crescimento da vida e onde o ambiente é tão seco que os microorganismos apenas sobrevivem sem crescimento no solo superficial no Atacama.
Datando os Remanescentes da Vida
Os cientistas podem dizer quanto tempo as células morreram estudando um tipo de molécula chamada aminoácidos, os blocos de construção das proteínas. As estruturas desses aminoácidos tomam duas formas, cada uma reflexo do espelho do outro, como um par de mãos. Na verdade, essa "lateralidade" é o termo que os cientistas usam para descrever essas estruturas.
Toda a vida na Terra é construída com moléculas de aminoácidos "canhotos". No entanto, quando uma célula morre, alguns de seus aminoácidos mudam a uma taxa conhecida para refletir a estrutura "destra", eventualmente se equilibrando em uma proporção de 50-50 ao longo de muitos anos.
Ao observar essa relação nos solos mais secos de Atacama, os cientistas encontraram micróbios que estão mortos há pelo menos 10 mil anos. Encontrar até mesmo os remanescentes da vida antiga é extremamente raro e surpreendente para uma amostra sentada na superfície da Terra.
Preparando-se para Marte
Marte é 1.000 vezes mais seco do que as partes mais secas do Atacama, o que torna menos provável que a vida microbiana como a conhecemos exista na superfície do planeta, mesmo com algum acesso à água. No entanto, mesmo nas áreas mais secas do deserto do Chile, remanescentes da vida microbiana do passado de tempos mais chuvosos na história do Atacama estavam claramente presentes e bem preservados ao longo de milhares de anos. Isso significa que, como os cientistas sabem que Marte era um planeta mais úmido e mais vibrante no passado, vestígios dessa antiga vida ainda poderiam estar intactos.
"Antes de irmos para Marte, podemos usar o Atacama como um laboratório natural e, com base em nossos resultados, ajustar nossas expectativas para o que poderíamos encontrar quando chegarmos lá", disse Wilhelm. "Saber que a superfície de Marte hoje pode estar seca demais para a vida crescer, mas que traços de micróbios podem durar milhares de anos nos ajuda a projetar instrumentos melhores não apenas para procurar vida dentro e sob a superfície do planeta, mas para tentar desbloquear os segredos de seu passado distante ".
Autor: Frank Tavares
Os membros da mídia de notícias interessados em saber mais sobre essa pesquisa devem consultar a página da NASA Ames Media Contacts para entrar em contato.
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