Organismos terrestres podem nos ensinar sobre vida em Marte

Para compreender a vida que vive nas profundezas de Marte, algumas das formas mais antigas de organismos vivos que vivem nas profundezas da Terra podem ser importantes. Marte é vermelho, sim, mas também está molhado.

Em 12 de agosto, pesquisadores dos Estados Unidos apontaram evidências de um grande reservatório de água líquida nas profundezas da crosta rochosa marciana. “Se estiverem corretos”, diz Karen Lloyd, microbiologista de subsuperfície da Universidade do Sul da Califórnia, em Los Angeles. BBC“Acho que isso vai mudar o jogo.”

Isto abre a possibilidade de vida subterrânea em Marte. Nas últimas décadas, os cientistas revelaram que existe uma enorme biosfera escondida nas profundezas da Terra. Agora, o mesmo pode ser verdade no Planeta Vermelho. A vida marciana, se existir, pode estar alojada no subsolo.

Vida microbiana em Marte?

• Durante mais de 30 anos, os biólogos encontraram evidências de que a vida persiste no subsolo;
• Os investigadores perfuraram profundamente o fundo do mar e terras continentais, onde encontraram vida em sedimentos profundos e até mesmo entre camadas e cristais de rocha sólida;
• A maioria desses seres vivos são microrganismos unicelulares, especificamente bactérias e arquéias. Esses dois grupos são as formas de vida mais antigas que conhecemos em nosso planeta. Eles existem há mais de três bilhões de anos, ou seja, muito antes dos animais e das plantas;
• Nos últimos 20 anos, também ficou comprovado que a biosfera profunda é muito diversificada. “Na verdade, existem muitos tipos diferentes de organismos que vivem nas profundezas do subsolo”, diz Cara Magnabosco, geobióloga da ETH Zurique (Suíça), ao BBC;
• As bactérias são divididas em grandes grupos, chamados filos. Apenas algumas dezenas deles foram formalmente identificados. Estima-se, porém, que sejam 1,3 mil no total;
• “Praticamente, todos esses filos podem ser encontrados no subsolo”, diz Magnabosco.

Mas eles não estão distribuídos uniformemente. Uma meta-análise realizada no ano passado descobriu que a maioria dos ecossistemas subterrâneos eram dominados por dois filos: Pseudomonadota e Firmicutes. Outros tipos de bactérias eram muito mais raros, mas incluíam filos nunca antes vistos.

Como o local onde vivem esses micróbios é completamente escuro, eles não podem obter energia diretamente da luz solar, como os organismos fotossintéticos que vivem na superfície. “O que é realmente importante notar é que eles não dependem, em geral, do Sol”, diz Lloyd.

Eles também não recebem nenhum outro alimento, como nutrientes, da superfície. Muitos destes ecossistemas profundos estão “completamente desconectados da superfície”, explica Magnabosco.

Em vez disso, eles dependem da quimiossíntese. Ou seja, os micróbios obtêm energia a partir de reações químicas, absorvendo produtos químicos das rochas e da água ao seu redor. Por exemplo, eles são capazes de usar gases, como metano ou sulfeto de hidrogênio, como material de origem. “O subsolo tem muitas, muitas reações químicas diferentes. Muitos de nós gastamos muito tempo procurando novas respostas de suporte à vida”, diz Lloyd.

Os micróbios quimiossintéticos podem parecer estranhos porque são raros nas superfícies ensolaradas da Terra e estão confinados ao fundo do mar e ao subsolo sólido. No entanto, eles são alguns dos tipos de organismos vivos mais antigos da Terra. Algumas hipóteses sobre a origem da vida indicam que a primeira vida na Terra teria sido quimiossintética. Embora os micróbios unicelulares dominem o subsolo, existem alguns animais raros.

Um estudar realizado em 2011 identificou vermes nematóides em águas fissuradas 0,9 a 3,6 km abaixo do solo em minas sul-africanas. A água parecia estar ali há pelo menos três mil anos, sugerindo que a população de nematóides poderia ter existido há milênios.

Um acompanhamento de 2015 encontrou platelmintos, vermes segmentados, rotíferos e artrópodes em águas fissuradas 1,4 km abaixo do solo. A água foi datada de ter 12.300 anos. Os animais se alimentaram através de uma fina película de micróbios na superfície da rocha.

Em 2018, Magnabosco e os seus colegas estimaram a escala da biomassa que vive sob os continentes a partir de combinações de dados sobre o número de células e a diversidade de locais de perfuração em todo o mundo.

Eles estimaram que existam 2 a 6 × 10^29 células vivendo abaixo dos continentes da Terra. Em comparação, existem apenas cerca de 10^24 estrelas no universo observável. “Temos um número muito grande de células sob os pés”, destaca Magnabosco. Na verdade, ela relata, cerca de 70% de todas as bactérias e arquéias da Terra estão no subsolo.

Qual é o limite de profundidade onde existe vida?

A profundidade da biosfera ainda não está clara para os cientistas. A vida tem um limite superior de temperatura, imagina-se, mas não sabemos exatamente onde ele está. Nada pode viver na superfície da lava derretida, como já se sabe, mas alguns micróbios podem suportar um calor surpreendentemente forte. Um arqueano chamado Methanopyrus kandleri pode sobreviver e se reproduzir a 122°C.

Sem falar na enorme pressão que ocorre quanto mais fundo você vai. O tipo de rocha também é significativo, pois afeta as reações químicas que podem ocorrer e, portanto, os tipos de micróbios quimiossintéticos que podem viver ali.

“Mas não posso te dar um número [sobre o quão fundo existe vida] porque ainda não chegamos lá, porque ainda não perfuramos tão fundo”, explica Lloyd. Ainda assim, os cientistas estimam que o limite pode ser surpreendentemente profundo. Um estudar de 2017, que analisou amostras de vulcões de lama, sugeriu que poderia existir vida 10 km abaixo do fundo do mar.

Parte da vida desses organismos é vivida de forma extremamente lenta. “Existem definitivamente grandes partes do subsolo, especialmente abaixo dos nossos oceanos, onde nada realmente acontece durante milhões de anos”, continua Lloyd.

Sem nutrientes vindos de cima e sem maneira de sair do solo, os micróbios que ali vivem têm muito pouca comida. “Isso significa que eles simplesmente não têm a energia necessária para fazer novas células”, analisa Lloyd.

Em vez disso, eles desaceleram o metabolismo e ficam quase em êxtase (interrompendo o fluxo sanguíneo). “Na verdade, é bastante razoável que uma única célula possa viver milhares de anos ou mais”, afirma o microbiologista.

É este tipo de vida — dependente de reações químicas entre as rochas e a água e possivelmente com uma taxa metabólica extremamente lenta — que pode ser plausivelmente encontrada em rochas ricas em água nas profundezas de Marte.

Leia mais:

Afinal, Marte tem vida?

Até agora, não há nenhuma evidência sólida ou direta de vida em Marte, apesar de décadas de missões não tripuladas que pousaram e estudaram o Planeta Vermelho. A superfície é seca e fria e nenhum organismo vivo apareceu nas fotos tiradas no planeta rochoso.

No entanto, características específicas, como desfiladeiros, sugerem fortemente que Marte tinha água corrente na superfície há milhares de milhões de anos. Parte dela possivelmente se perdeu no espaço, mas a equipe de Wright concluiu que grande parte dela está no subsolo.

Lloyd, por sua vez, lembra que “sabemos que a água é um pré-requisito para a vida tal como a conhecemos”. Então talvez a superfície marciana fosse habitável e agora apenas o subsolo o seja. Tal como os micróbios lentos que vivem nas profundezas dos oceanos da Terra, os micróbios marcianos podem estar agarrados à vida mesmo com poucos nutrientes disponíveis.

Para Magnabosco, “o mesmo tipo de processo que acontece no nosso subsolo pode acontecer em Marte. Se a vida fosse capaz de se desenvolver em Marte, há uma boa chance de que ela ainda sobrevivesse e estivesse em Marte hoje.”

Apesar de tudo isto, a “evidência” de vida mais sugestiva até agora são as plumas de metano no ar de Marte, que variam com as estações. Na Terra, o metano é geralmente gerado por microorganismos. Portanto, o gás marciano poderia ser resíduo de vida subterrânea. Mas Lloyd pede cautela. “Existem muitas razões não relacionadas à vida pelas quais pode haver plumas de metano”, diz ele.

Além disso, existem muitos outros obstáculos à vida no subsolo marciano. “A vida não precisa apenas de água. Precisa de energia e de um lugar para estar, por isso precisa de um habitat”, explica Lloyd. Ainda não se sabe se os poros das rochas marcianas são grandes o suficiente para abrigar micróbios. Da mesma forma, a composição química das rochas profundas é crucial, pois seriam a fonte de energia química.

Para Magnabosco, “a maior incerteza” sobre a vida em Marte “é se ela surgiu ou não”. Como não se sabe como os primeiros seres vivos se formaram a partir de material inanimado, não há como saber, hoje, se as condições em Marte eram adequadas para o surgimento da vida. “Se a vida foi capaz de se desenvolver em Marte, ela tem boas chances de ainda sobreviver e estar em Marte hoje”, sugere Magnabosco.

Se a profunda biosfera marciana realmente existe, como pode ser encontrada? A ideia mais possível de imaginar é perfurar o solo de Marte, mas seria necessário percorrer 10 km ou mais, algo difícil até na Terra. E fazer isto num planeta que não tem ar respirável nem água corrente “é muito, muito mais difícil”, diz Magnabosco.

No entanto, pode ser possível construir evidências de apoio. A missão Mars Sample Return da NASA traria rochas marcianas de volta à Terra. Estas amostras podem conter vestígios de vida. “Perseguir o metano seria muito útil”, diz Lloyd. Atualmente não se sabe de onde vem o gás. “Se descobrirmos que bolsas de água estão associadas a plumas de metano”, isso sugeriria vida, explica o especialista.

Ainda assim, se Marte realmente tiver água circulando em suas entranhas, os humanos poderiam tirar vantagem disso. Na Terra, locais com água, como fontes termais, trazem água das profundezas do subsolo para a superfície. Lloyd ressalta: “Marte tem vulcões de lama. Existem lugares em Marte onde você pode ir onde você realmente tem amostras profundas do subsolo que foram exumadas e trazidas para a superfície.”

Apesar da excitação, pode levar anos ou décadas até que tenhamos uma resposta. Além disso, “podemos estar à procura de vida que já não existe há muito tempo”, segundo Lloyd. Neste caso, tudo o que podemos encontrar são evidências fósseis, e não organismos vivos. “De qualquer forma, é vida em Marte”, acrescenta.