Alguns microorganismos de Archaea podem sobreviver em condições extremas
Steve Gschmeissner/Science Photograph Library
Os micróbios isolados do permafrost siberiano parecem ter permanecido vivos por mais de 100.000 anos, com base em uma análise de seu DNA. Sua sobreposição genética com outras espécies sugere que a vida útil surpreendentemente longa pode ser difundida entre os parentes vivos mais próximos de todos os organismos com células complexas.
Outros micróbios foram isolados de sedimentos marinhos extremamente antigos – alguns mais do que 100 milhões de anos – mas ainda não está claro se os organismos individuais podem sobreviver nesses trechos de tempo. “Não consigo executar um experimento tanto”, diz Karen Lloyd na Universidade do Sul da Califórnia. “(Tempo) é a variável mais estranha para trabalhar.”
Lloyd e seus colegas queriam procurar micróbios em lugares que eles sabiam que não haviam mudado por longos períodos de tempo, raciocinar qualquer coisa que ainda vive lá deve ser tão antiga quanto o ambiente circundante. Essa pesquisa os levou para a Península de Chukchi, na borda mais leste da Sibéria, onde eles perfuraram um núcleo de 22 metros de permafrost.
Isso permitiu que os pesquisadores experimentem o DNA de uma camada de sedimentos marítimos que congelaram entre 100.000 e 120.000 anos atrás. Os sedimentos continham poros de água líquida onde os micróbios podem ter sido presos, sem nutrientes ou organismos capazes de entrar ou sair. “Ser congelado significa que existem essas estruturas de gelo ao seu redor”, diz Lloyd.
A próxima pergunta foi como distinguir entre células vivas e mortas. Para isso, os pesquisadores sequenciaram milhões de fragmentos de DNA do permafrost, usando -os para reconstruir os genomas de todas as diferentes espécies microbianas presentes. Eles então adicionaram uma enzima à mistura que repararia o DNA degradado e repetiria o processo de reconstrução.
A maioria dos genomas reconstruídos foi muito mais completa depois que os pesquisadores adicionaram a enzima de reparo de DNA, sugerindo que eles vieram de células mortas que não estavam mantendo ativamente a integridade do DNA, diz Lloyd. No entanto, os genomas de seis espécies mal mudaram, o que implica que o DNA veio de células vivas que mantinham ativamente seus genomas desde que foram congelados pelo menos 100.000 anos antes.
Todas as seis espécies com DNA intacto vieram do filo PromethearcheotaAssim, também conhecido como Asgard Archaea. Esses organismos são considerados o parente mais próximo de todos os eucariotos – o domínio da vida que inclui animais, plantas, fungos e protistas.
“Encontrar as Archaea de Asgard Residing no Permafrost antigo fornece uma janela para sua história evolutiva … e como eles podem ter influenciado o surgimento de formas de vida complexas”, especialmente durante períodos em que A terra estava completamente congeladadiz membro da equipe Renxing Liang na Universidade de Geociências da China.
Uma outra surpresa foi que as espécies de longa duração não foram consideravelmente diferentes dos archaea Asgard isolados em ambientes menos restritas. Todos eles compartilharam genes semelhantes para reparo de proteínas e DNA, o que pode ter lhes permitido substituir lentamente as partes de suas células-sem se dividir-enquanto em ambientes extremamente baixa de energia. “Eles são como os asgards mais chatos do mundo”, diz Lloyd. “O fato de serem chatos implica que isso é algo que todos eles podem fazer.”
Stephen d’Hondt Na Universidade de Rhode Island, diz que a pesquisa é um “avanço actual” para entender a vida útil extremamente longa – como eles podem ser difundidos e a base evolutiva para eles.
No entanto, ele adverte contra a aplicação dessas descobertas além das configurações congeladas, como o permafrost. “Ficar congelado por um longo tempo sem atividade não é a mesma coisa que viver por um longo tempo com um nível muito baixo de atividade”.
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