Brasileiras descobrem nova espécie de microrganismo em vulcão ativo na Antártida
Nova espécie de arqueia foi identificada por pesquisadoras da USP em fumarola vulcânica da Antártida com temperaturas superiores a 100°C
Uma equipe de pesquisadoras do Instituto Oceanográfico (IO) da USP identificou uma nova espécie de arqueia em um dos ambientes mais extremos do planeta: um vulcão ativo na Antártida. O microrganismo foi encontrado em uma fumarola da Ilha Deception, local onde gases vulcânicos escapam do solo em temperaturas que podem ultrapassar os 100°C, apesar da presença constante de gelo e neve ao redor.
Como repercutido pelo Jornal USP, a descoberta foi realizada a partir da análise de material genético coletado durante uma expedição científica do Programa Antártico Brasileiro em 2014. As amostras foram obtidas em sedimentos de uma fumarola da ilha e, anos depois, reavaliadas com ferramentas modernas de análise genética, permitindo a identificação de um novo gênero e espécie de arqueia pertencente à família Pyrodictiaceae.
A nova espécie recebeu o nome de Pyroantarcticum pellizari, em homenagem à microbiologista Vivian Pellizari, pesquisadora pioneira no Brasil nos estudos de microrganismos que vivem em condições extremas.
Descoberta surgiu a partir de material coletado há mais de uma década
A pesquisa foi liderada por Amanda Bendia, professora do Instituto Oceanográfico da USP, que participou da expedição à Antártida quando ainda era doutoranda. Na época, o material coletado passou por sequenciamento metagenômico, técnica que permite analisar o material genético presente em amostras ambientais sem a necessidade de cultivar os organismos em laboratório.
Anos depois, o material foi revisitado por uma equipe formada também por Ana Carolina Butarelli, doutoranda em microbiologia, e Francielli Vilela Peres, pós-doutoranda em Oceanografia Biológica.
O grupo utilizou a técnica conhecida como MAGs, sigla em inglês para genomas montados a partir de metagenomas. O método permite reconstruir o genoma de organismos que não podem ser cultivados em laboratório, algo particularmente importante para seres hipertermófilos, capazes de sobreviver em temperaturas superiores a 60°C.
Segundo as pesquisadoras, o processo exige separar e reconstruir informações genéticas de milhões de microrganismos presentes em uma mesma amostra, tornando o trabalho extremamente complexo.
Arqueias ainda guardam muitos mistérios para a ciência
As arqueias são microrganismos unicelulares sem núcleo celular que, embora pareçam bactérias sob o microscópio, apresentam diferenças genéticas e bioquímicas significativas. Elas pertencem a um dos três grandes domínios da vida, ao lado das bactérias e dos organismos eucariontes.
De acordo com as pesquisadoras, as descobertas envolvendo arqueias ainda são relativamente recentes e continuam transformando o conhecimento científico sobre a evolução da vida.
A família Pyrodictiaceae, à qual pertence a nova espécie, costuma ser encontrada em fontes hidrotermais do oceano profundo, ambientes marcados por temperaturas extremas e condições muito diferentes daquelas observadas na superfície da Antártida.
Inicialmente, os cientistas acreditavam que o organismo encontrado na Ilha Deception poderia pertencer a um gênero já conhecido. No entanto, análises mais detalhadas mostraram diferenças suficientes para justificar a criação de um novo gênero e espécie.
Adaptações permitem sobrevivência em condições extremas
O estudo do genoma permitiu identificar características importantes relacionadas à sobrevivência do microrganismo. Entre elas está a presença da chamada girase reversa, proteína responsável por proteger o DNA contra os efeitos das altas temperaturas.
Os pesquisadores também encontraram genes relacionados à ciclagem de enxofre e nitrogênio, além de sistemas associados à resistência ao estresse ambiental. Essas características sugerem que a espécie desenvolveu estratégias específicas para sobreviver em um ambiente sujeito a variações extremas de temperatura e disponibilidade de energia.
A análise genética também permite inferir funções metabólicas e relações evolutivas entre os organismos, mesmo sem observá-los diretamente em atividade.
Segundo a equipe, a elevada qualidade do genoma recuperado representa uma importante contribuição para os bancos de dados científicos internacionais e amplia o conhecimento sobre organismos pouco estudados.
Descoberta pode contribuir para pesquisas futuras
Além de revelar uma nova espécie, o trabalho oferece informações relevantes sobre a capacidade da vida microbiana de prosperar em ambientes extremos. Os pesquisadores destacam que esse tipo de conhecimento pode contribuir para áreas como astrobiologia, bioprospecção microbiana e estudos sobre os impactos das mudanças climáticas em ecossistemas polares.
A espécie Pyroantarcticum pellizari já foi oficialmente reconhecida pelo SeqCode, sistema internacional de nomenclatura baseado em informações genéticas para arqueias e bactérias.
As pesquisadoras pretendem retornar à Ilha Deception em futuras expedições para coletar novas amostras e tentar cultivar o microrganismo em laboratório. O desafio é grande, mas pode permitir compreender ainda melhor o funcionamento de uma forma de vida capaz de sobreviver em um dos ambientes mais extremos conhecidos pela ciência.
*Sob supervisão de Giovanna Gomes
