ANTARCTICA OFERECE AMOSTRAS SOBRE A VIDA EM MARTE

Operação IceBridge cientista do projeto Michael Studinger tirou a foto de Taylor Vale ,, um dos vales secos da Antártida onde a neve eo gelo são raros.  Crédito: NASA

A operação IceBridge projeto do cientista Michael Studinger tirou a foto de Taylor Vale, um dos vales secos da Antártida onde a neve e o gelo são raros. Crédito: NASA

O permafrost frio da Antártica abriga bactérias que se desenvolvem em temperaturas abaixo de zero, onde a água é gelada e nutrientes são poucos e distantes entre si. Oligotrophs, os organismos de crescimento lento que preferem ambientes onde os nutrientes são escassos, poderiam fornecer pistas de como a vida poderia existir no permafrost de Marte.

“O estilo de vida de crescimento lento de oligotrophs é claramente benéfico no meio ambiente como estes e os oligotrophs muitas vezes dominam as comunidades em que se encontram”, Corien Bakermans, professor assistente de microbiologia na Penn State Altoona, disse a Astrobiology Revista por e-mail.

Bakermans foi o principal pesquisador de um grupo de cientistas que estudaram as bactérias letárgicas dos vales secos da Antártica, uma fileira de vales livre de neve que representa um dos ambientes desérticos mais extremos da Terra.

“Em ambientes com baixas  nutrientes frios, o crescimento lento é a lei, e há menos processos de ação rápida que perturbam que o crescimento lento”, disse Bakermans.

Um mapa de McMurdo Dry Valleys.  Taylor Vale fica ao sul, perto da geleira Taylor.  Crédito: Polar Geospatial Center (PGC)

Prosperando em Taylor Vale

Permafrost é o solo que permanece igual ou inferior a 0 ° C (32 ° F) durante pelo menos dois anos consecutivos. O permafrost dos vales secos da Antártica é a casa de uma pequena oferta de bactérias, mas a localização remota torna a amostragem deles um desafio. Enquanto o permafrost existe nas regiões árticas mais acessíveis, o permafrost da Antártida contém uma contagem orgânica superior, embora não esteja tão bem estudada, disse Bakermans.

Bakermans examinado Taylor Valley, a mais meridional das três principais vales que compõem as McMurdo Dry Valleys. Ao invés de focar sobre os micróbios que se encontram na superfície, sua equipe escolheu para mergulhar no permafrost.

Depois de configurar um quarto limpo sobre o local, a equipe Bakermans ‘ cavou um buraco de cerca de 20 polegadas (50 centímetros) quadrado, usando ferramentas de aço inoxidável estéreis e liberos de orgânicos para evitar a contaminação do local. Eles coletaram amostras do permafrost de uma gama de profundidades e transportou-os para outro local onde eles poderiam mais facilmente estudar os micróbios.

As amostras que encontraram foram dominados pelos filos Acidobacteria e gemmatimonadetes , bactérias que não foram vistas em outras amostras do permafrost da Antártida, disse Bakermans. A-filos segunda maior classificação taxonômica, depois reino-foram identificados como recentemente, em 1997 e 2003, respectivamente.

Permafrost cobre uma grande parte do Ártico, onde tons mais escuros de roxo indicam percentuais mais elevados de solo congelado de forma permanente.  Embora o Ártico é mais acessível do que seu primo Antártida, ela não tem os vales secos que se assemelham a partes da paisagem marciana.  Crédito: Mapa de Philippe Rekacewicz, UNEP / GRID-Arendal;  Dados da International Permafrost Association, 1998. Circumpolar sistema Permafrost Active-camada (CAPS), versão 1.0.

“Embora estes filos bacterianas são abundantes em muitos ambientes, não se sabe muito sobre eles, uma vez que só recentemente foram identificados, e muito poucas espécies têm sido com sucesso cultivadas ou cultivadas em laboratório”, disse Bakermans.

Encontrando-los em Taylor Valley não foi completamente surpreendente, no entanto.

“Muitas espécies destes filos parecem ser adaptado para baixo em nutrientes e baixa-mar condições, que são comuns em Taylor Vale”, disse Bakermans. “Isso provavelmente contribuiu para o domínio destes filos no permafrost do  Taylor Vale”.

Os cientistas podem estudar a composição genética de bactérias para rastrear seus relacionamentos entre várias espécies. A equipe extraiu dois genes específicos de bactérias no permafrost e colocou-os em clones para caracterizar as bactérias desafiantes.

“Todas as bactérias contêm pelo menos uma cópia de cada um desses genes, mas muitas vezes não podemos crescer estas bactérias em laboratório para examiná-los”, disse Bakermans.

“Ao transferir os genes da bactéria do permafrost para o clone, o que pode ser cultivada em laboratório, podemos agora examinar os genes.”

Ao mudar o ambiente e monitoramento da produção de dióxido de carbono-a respiração dos organismos-os cientistas foram capazes de compreender como vários ambientes afetam as bactérias. As amostras foram iniciadas a muito baixas temperaturas de -20 ° C (4 ° F) e, em seguida, incubou-se a uma variedade de temperaturas mais altas para determinar onde floresceu . Eles descobriram que a atividade ocorreu tão baixa quanto -5 ° C (23 ° F) e atingiu um máximo de 15 ° C (59 ° F).

A pesquisa foi publicada na revista Microbiology Ecologia FEMS e foi financiada pelo Astrobiology Ciência e Tecnologia NASA para o programa para explorar  Planetas.

Lake Vida, o maior de vários lagos encontrados nas McMurdo Dry Valleys.  Crédito: NASA Ames / Chris McKay

“Como a vida sobrevive ‘

As vales secas da Antártida servim como um campo de provas para como a vida pode aguentar em ambientes inóspitos, como as regiões áridas de Marte. Os vales são frios e secos, apesar de não atingir os extremos de Marte, onde as temperaturas médias é cerca de -80 ° F (-60 ° C). Sua permafrost é semelhante ao permafrost e no solo gelado encontrado no meio a altas latitudes de Marte.

Enquanto a evolução em outros planetas pode não seguir o mesmo caminho exato, estudando as bactérias que sobrevivem e prosperam nas regiões mais inóspitas da Terra podem fornecer algumas dicas sobre o que pode demorar para organismos estranhos para aguentar outro lugar.

“Estes vales são importantes para a compreensão de como a vida sobrevive em condições de extremo frio e seco,” o astrobiólogo Chris McKay da NASA Ames Research Center disse a Astrobiology Revista por e-mail.

McKay foi um dos co-autores no estudo Bakermans ‘. Ele é especialista em vales mais secos e mais elevados do que Taylor Vale no permafrost que contém menos líquido, tornando-se mais em termos de composição similar ao solo marciano , onde temos apenas gelo e forma de vapor em vez de água líquida.

Os McMurdo Vales destacam esta imagem por satélite da Antártida em devido à sua escassez de gelo.

Baixa umidade, os vales secos não têm uma grande quantidade de água, o ingrediente necessário para a vida como a conhecemos. Apesar de sua localidade da Antártida, os vales faltam de neve e gelo, formando a maior região livre de gelo no continente.

Os vales secos podem servir como uma janela para encontrar provas de vida passada em Marte, como os cientistas vão vasculhando as regiões para encontrar vestígios de gerações anteriores, bem como os organismos que prosperam.

“Eles nos ajudam a entender como evidência de vida na forma de microorganismos mortos é preservada sob essas condições”, disse McKay.

SAND-RIO

Comente

Required fields are marked *

*
*

%d blogueiros gostam disto: