ALÉM DA MANCHETE

Um organismo descoberto em fontes termais da Califórnia consegue se reproduzir a 63 °C, temperatura antes considerada alta demais para células eucarióticas. A descoberta não significa que exista vida em Marte, Titã ou outros mundos, mas ajuda a ciência a rever até onde a vida pode sobreviver — e quais lugares do Sistema Solar realmente merecem nossa atenção.

Durante muito tempo, procurar vida fora da Terra significou procurar lugares que se parecessem, de alguma forma, com a própria Terra: água líquida, temperaturas moderadas, atmosfera relativamente estável e fontes acessíveis de energia. Aos poucos, porém, a biologia começou a mostrar que a vida terrestre é muito menos exigente do que imaginávamos. Organismos foram encontrados em regiões congeladas, ambientes extremamente ácidos, grandes profundidades, locais submetidos a intensa pressão e regiões quase completamente isoladas da luz solar. Agora, uma pequena ameba encontrada em águas geotérmicas da Califórnia acrescentou mais um limite à lista de coisas que talvez precisem ser revistas.

A espécie recebeu o nome de Incendiamoeba cascadensis, algo próximo de “ameba de fogo das Cascades”. Encontrada no Lassen Volcanic National Park, ela consegue se reproduzir por divisão celular a 63 °C, estabelecendo um novo recorde conhecido para organismos eucarióticos. Acima dessa temperatura ela deixa de se reproduzir, mas ainda permanece ativa a cerca de 64 °C e conseguiu se recuperar depois de ser exposta por alguns minutos a 70 °C em laboratório. O resultado é particularmente relevante porque eucariotos possuem células mais complexas do que bactérias e arqueias: seu material genético fica protegido dentro de um núcleo e há diversas estruturas internas delimitadas por membranas, componentes normalmente bastante vulneráveis ao calor.

Isso não significa que cientistas tenham encontrado um animal microscópico quase indestrutível. A ameba é unicelular, e “vida complexa”, neste contexto, refere-se principalmente à complexidade da célula eucariótica, não necessariamente a organismos multicelulares como animais e plantas. Ainda assim, a descoberta derruba uma expectativa importante. Temperaturas elevadas danificam proteínas, membranas e outras moléculas essenciais para o funcionamento celular, e havia propostas segundo as quais certas estruturas internas dos eucariotos simplesmente não conseguiriam permanecer estáveis muito acima dos 60 °C. A nova espécie mostra que esse limite era menos rígido do que se imaginava.

Quando a Terra se transforma em laboratório para procurar extraterrestres

É justamente por isso que a descoberta interessa à NASA. A astrobiologia não começa necessariamente enviando sondas para outros planetas. Uma parte importante do trabalho consiste em estudar os lugares mais extremos da própria Terra para descobrir quais são os limites reais da biologia. Se encontramos organismos vivendo em situações consideradas anteriormente incompatíveis com a vida, ampliamos também o conjunto de ambientes extraterrestres que não podem ser descartados simplesmente porque parecem hostis demais.

Esses organismos são chamados de extremófilos. Há seres adaptados ao calor intenso, ao frio extremo, à acidez, à salinidade, à alta pressão e até a doses de radiação que seriam fatais para a maioria das formas de vida conhecidas. A descoberta da Incendiamoeba é especialmente interessante porque boa parte dos exemplos mais extremos conhecidos pertence a bactérias e arqueias, organismos celulares estruturalmente mais simples. Encontrar uma célula eucariótica funcionando normalmente em temperaturas tão elevadas mostra que até formas biologicamente mais complexas podem ocupar nichos que pareciam fora de alcance.

Mas há um cuidado fundamental. Tolerar uma condição extrema não significa tolerar todas as condições extremas ao mesmo tempo. A ameba precisa de água, nutrientes, pressão adequada, condições químicas apropriadas e de todo um ambiente biológico que a sustente. Ela não sobreviveria simplesmente porque um planeta possui uma região com 63 °C. Um lugar pode ter temperatura compatível com determinada forma de vida e, ao mesmo tempo, apresentar radiação destrutiva, ausência de água, pressão inadequada ou nenhuma fonte utilizável de energia.

A descoberta, portanto, não torna qualquer planeta potencialmente habitável. Ela faz algo cientificamente mais interessante: desloca um pouco a fronteira entre aquilo que considerávamos biologicamente possível e impossível.

Marte: talvez o melhor lugar para procurar aquilo que já existiu

Marte continua sendo o exemplo mais evidente. Hoje o planeta é frio, seco, possui uma atmosfera extremamente fina e sua superfície é hostil à vida como a conhecemos. Mas há bilhões de anos a situação era muito diferente. Evidências acumuladas por sondas e rovers mostram que Marte teve rios, lagos, água subterrânea e uma atmosfera mais espessa. Por isso, as missões atuais não partem simplesmente da pergunta “há marcianos vivos andando por aí?”, mas procuram descobrir se o planeta já reuniu condições capazes de sustentar microorganismos no passado.

O rover Perseverance explora a cratera Jezero, em Marte, região que preserva evidências de um passado muito mais úmido no planeta. Foto: NASA/JPL-Caltech/MSSS.

E uma descoberta anunciada pela NASA praticamente ao mesmo tempo que o estudo da ameba deixou essa história ainda mais interessante. O rover Perseverance encontrou na região conhecida como Margin Unit, dentro da cratera Jezero, um registro surpreendentemente complexo de atividade de água. Os cientistas esperavam encontrar principalmente sedimentos de um antigo lago, mas as rochas analisadas registraram diferentes episódios envolvendo lagos, sistemas de água subterrânea e fluidos hidrotermais. Carbonatos e outros minerais preservados ali mostram que a história aquosa de Marte foi mais complexa do que uma simples passagem de um planeta “molhado” para um planeta “seco”.

Isso não é evidência de vida. Água também existe em lugares completamente estéreis, e moléculas orgânicas podem ser produzidas sem qualquer organismo. Mas, quando juntamos água, química apropriada, fontes possíveis de energia e períodos suficientemente longos, chegamos exatamente aos ingredientes que tornam um ambiente interessante para a astrobiologia. Descobertas como a da Incendiamoeba acrescentam outro elemento: talvez algumas formas de vida consigam suportar transições ambientais e condições extremas durante mais tempo do que nossas primeiras estimativas sugeriam.

Titã mostra que talvez estejamos procurando algo que nem se parece conosco

Se Marte é fascinante por ter se parecido mais com a Terra no passado, Titã é interessante justamente por ser profundamente diferente. A maior lua de Saturno possui uma atmosfera espessa e é o único mundo conhecido, além da Terra, com corpos estáveis de líquido em sua superfície. Só que esses rios, lagos e mares não são feitos principalmente de água. São compostos de hidrocarbonetos, como metano e etano.

Mares e lagos do polo norte de Titã observados pelo radar da missão Cassini. Diferentemente da Terra, esses reservatórios são formados principalmente por metano e etano líquidos. Imagem: NASA/JPL-Caltech/ASI/USGS.

Sob sua superfície congelada, entretanto, há fortes evidências de um oceano de água líquida. É essa combinação que torna Titã tão extraordinário para a astrobiologia: existe a possibilidade de ambientes aquosos subterrâneos semelhantes, em alguns aspectos, aos lugares onde procuraríamos vida terrestre e, ao mesmo tempo, uma superfície com uma química orgânica extremamente rica e completamente diferente daquilo que encontramos em nosso planeta. A NASA considera que Titã pode possuir ambientes potencialmente adequados tanto à “vida como conhecemos”, no oceano subterrâneo, quanto, de forma muito mais especulativa, a formas de vida baseadas em processos que ainda não conhecemos. Não existe, até agora, evidência de vida ali.

Essa distinção é importante porque a procura por extraterrestres costuma carregar um viés inevitável: só conhecemos um exemplo de vida, a vida terrestre. Água, carbono, determinados elementos químicos e certas temperaturas são critérios importantes porque sabemos que funcionaram aqui. Não sabemos, porém, se constituem a única combinação possível. Titã é um dos melhores laboratórios naturais para estudar justamente essa pergunta.

Europa e Encélado talvez sejam ainda mais interessantes

Quando o assunto deixa de ser “planetas parecidos com a Terra” e passa a ser simplesmente “lugares onde a vida poderia existir”, dois mundos pequenos ganham uma importância enorme: Europa, lua de Júpiter, e Encélado, lua de Saturno.

Europa possui uma crosta congelada, mas há fortes evidências de um vasto oceano salgado abaixo dela. A NASA considera que esse oceano pode conter água, elementos químicos importantes e fontes de energia — três ingredientes fundamentais para a vida como conhecemos. A superfície de Europa é castigada pela intensa radiação produzida pelo ambiente de Júpiter, o que a torna extremamente hostil. Alguns quilômetros abaixo do gelo, porém, a situação pode ser completamente diferente. A própria camada congelada funcionaria como proteção contra a radiação enquanto a interação entre água e rocha no fundo do oceano poderia oferecer energia química para microorganismos.

Encélado é talvez ainda mais tentador porque literalmente joga partes de seu oceano para o espaço. A missão Cassini observou enormes jatos de vapor d’água e partículas de gelo emergindo de fissuras próximas ao polo sul da lua. Esses jatos vêm de um oceano salgado subterrâneo e contêm moléculas orgânicas. Há ainda evidências de atividade hidrotermal no fundo desse oceano e da existência de hidrogênio molecular, que na Terra pode servir como fonte de energia para comunidades microbianas que vivem completamente independentes da luz solar.

Talvez a grande revolução da astrobiologia nas últimas décadas tenha sido justamente essa: a zona habitável ao redor de uma estrela deixou de ser a única maneira de pensar habitabilidade. Uma lua congelada muito distante do Sol pode manter um oceano líquido se possuir fontes internas de calor. A superfície pode parecer completamente morta enquanto, quilômetros abaixo, existe água em contato com minerais e fontes de energia.

A Lua e Mercúrio lembram que existe um limite

Nem todo ambiente extremo, porém, merece automaticamente o rótulo de potencialmente habitável. A Lua possui gelo de água em regiões permanentemente sombreadas próximas aos polos, algo extremamente importante para futuras missões humanas. Mas sua atmosfera é praticamente inexistente, a superfície recebe intensa radiação solar e não há evidência de um ambiente natural capaz de sustentar vida como a conhecemos. O gelo lunar torna a Lua mais útil e potencialmente ocupável por seres humanos com tecnologia adequada; não significa que ela seja um bom candidato para possuir uma biosfera nativa.

Mercúrio é um exemplo ainda mais extremo. Durante o dia, sua superfície pode atingir aproximadamente 430 °C; à noite, a temperatura pode cair para cerca de -180 °C. A ausência de uma atmosfera substancial deixa o planeta diretamente exposto à radiação solar e produz uma das maiores variações térmicas encontradas entre os planetas rochosos. A NASA considera que as condições de Mercúrio são extremamente desfavoráveis à vida como a conhecemos.

Isso mostra por que a descoberta da ameba não deve virar um argumento do tipo “a vida suporta qualquer coisa”. Não suporta. Todo organismo possui limites, e ambientes diferentes combinam múltiplos fatores hostis. Um microorganismo pode tolerar temperaturas altas e morrer instantaneamente quando exposto a radiação intensa. Outro pode sobreviver congelado durante longos períodos, mas depender de água líquida para se reproduzir.

A ciência não está eliminando os limites da vida. Está descobrindo que esses limites ficam em lugares diferentes do que imaginávamos.

Cada extremófilo muda um pouco a pergunta

A Incendiamoeba cascadensis provavelmente nunca colocará uma única célula em Marte, Titã ou Europa. Ela evoluiu na Terra e depende de um ecossistema terrestre. Seu valor para a busca por vida extraterrestre é outro: organismos como ela impedem que utilizemos a nossa própria fragilidade como medida para todas as formas possíveis de vida.

Um ser humano não sobrevive a 63 °C. Isso não significa que nenhuma célula complexa consiga fazê-lo. Nós precisamos respirar oxigênio em determinada pressão; inúmeros microorganismos não precisam. A luz solar parece fundamental para grande parte do ecossistema terrestre, mas comunidades inteiras sobrevivem no fundo dos oceanos utilizando energia química. Lugares que para nós seriam instantaneamente letais podem ser perfeitamente habitáveis para outro organismo.

É exatamente por isso que os extremófilos importam tanto para a astrobiologia. Cada vez que encontramos vida onde acreditávamos que ela não deveria estar, somos obrigados a reconsiderar quais condições realmente constituem uma barreira absoluta.

Ainda não encontramos uma única forma de vida comprovadamente originada fora da Terra. Até hoje, nosso planeta continua sendo o único lugar onde sabemos que a vida surgiu. Por isso, descobertas como a da “ameba de fogo” precisam ser interpretadas com cautela: elas ampliam a possibilidade, não fornecem a resposta.

Mas também deixam uma questão cada vez mais interessante.

Se a vida terrestre consegue habitar fontes quase ferventes, o fundo escuro dos oceanos, ambientes congelados, regiões altamente salinas e outros lugares que durante muito tempo pareceram incompatíveis com a biologia, talvez a pergunta correta não seja simplesmente “qual planeta se parece com a Terra?”.

Talvez seja:

de quantas maneiras diferentes um lugar pode ser habitável sem se parecer conosco?

FONTES

NASA Science — “Ameba de fogo” e os limites da vida
Apresenta a descoberta da Incendiamoeba cascadensis, seu recorde térmico e a importância dos extremófilos para a astrobiologia. (NASA Science)

NASA — Sistemas de água no passado de Marte
Detalha as novas descobertas do Perseverance na cratera Jezero e os diferentes episódios de circulação de água preservados nas rochas. (NASA)

NASA Science — Europa e seu oceano subterrâneo
Explica por que Europa reúne água, química e possíveis fontes de energia relevantes para a habitabilidade. (NASA Science)

NASA Science — Encélado
Apresenta o oceano subterrâneo de Encélado, seus gêiseres e os ingredientes químicos encontrados pela missão Cassini. (NASA Science)

NASA Science — Ingredientes para a vida em Encélado
Explica a detecção de hidrogênio e sua relação com possíveis fontes de energia química no oceano da lua. (NASA Science)

NASA Science — Por que Europa interessa à busca por vida
Detalha os principais requisitos considerados na busca por ambientes habitáveis: água líquida, química adequada e energia. (NASA Science)