A descoberta de um verme nas profundezas da crosta da Terra deu início a uma série de eventos extraordinários que transformaram nosso conhecimento da vida nas profundezas do planeta.
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Esta imagem microscópica mostra a ponta afilada de um verme-do-diabo. — Foto: Gaetan Borgonie et al, Nature, 2011 via BBC |
Se pudéssemos perfurar o solo abaixo de nós e descer pela crosta da Terra, ficaríamos rapidamente desconfortáveis.
À medida que a luz do Sol desaparece e nos aproximamos um pouco mais do núcleo fundido do planeta, a temperatura e a pressão aumentam, e as águas subterrâneas mais profundas preenchem buracos e rachaduras nas rochas.
Ao atingir profundidades tórridas como 1,3 km abaixo da superfície, é fácil acreditar que nada pode viver ali embaixo. Mas, com um pouco de sorte, é possível ver bilhões e bilhões de bactérias, às vezes formando camadas brilhantes, brancas ou alaranjadas.
E, se pudermos levar um microscópio, talvez encontremos até mesmo um minúsculo verme que usa pequenos apêndices na sua boca para se erguer ao longo das rochas.
Estamos falando do Halicephalobus mephisto, conhecido como verme-do-diabo, rondando em busca de micróbios.
➡️ O animal é minúsculo. Seu comprimento tem apenas a largura de alguns fios de cabelo humanos. Mas ele parece uma baleia neste ecossistema liliputiano.
Os cientistas imaginam que, quando o verme-do-diabo morre naquele filme microbiano gosmento que cresce sobre a rocha, seu corpo provavelmente seja consumido por bactérias e outras formas de vida, ajudando a alimentar este estranho ciclo de vida ancestral.
Até a década de 1980, a maioria dos biólogos não acreditava que existisse vida a mais de 30 cm abaixo da superfície. Mas a descoberta do verme-do-diabo, em 2011, mudou radicalmente nosso conhecimento das profundezas da Terra.
A história deste verme demonstra como a vida, mesmo a vida animal, encontra um caminho, sem a energia solar ou uma atmosfera rica em oxigênio, para expandir radicalmente os ambientes que possibilitam o desenvolvimento dos seres vivos, despertando novas ideias sobre as origens e o futuro da vida.
"Se você consegue encontrar um verme lá embaixo, o que ainda falta descobrir?", questiona a geomicrobióloga Karen Lloyd, da Universidade do Sul da Califórnia, nos Estados Unidos.
"As possibilidades são imensas".
Graças a uma série extraordinária de felizes acontecimentos, os cientistas conseguiram gerar filhotes daquele único verme-do-diabo e vêm estudando avidamente seus descendentes para compreender como aquela espécie sobrevive nas quentes e escuras profundezas da Terra.
Entrando na biosfera profunda
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Muitos cientistas duvidavam que pudesse haver vermes nas profundezas da crosta terrestre. — Foto: Gaetan Borgonie/ Extreme Life Isyensya via BBC |
Os primeiros relatos convincentes de vida nas profundezas da crosta terrestre surgiram nos anos 1990. Em 1997, por exemplo, foram encontradas bactérias a 2,8 km de profundidade, dentro de um poço de extração de gás.
No início dos anos 2000, o biólogo especializado em vermes Gaetan Borgonie, fundador do instituto de pesquisa sem fins lucrativos Extreme Life Isyensya, na Bélgica, relembra que cientistas mais velhos ridicularizavam a ideia de que algo mais complexo pudesse existir nas profundezas da Terra.
Borgonie acreditava que um grupo de pequenos vermes chamados nematoides poderia viver nas profundezas da crosta terrestre. Não era uma ideia atraente. Mas, conhecendo a resistência daqueles pequenos animais, Borgonie achou que valia a pena examinar a questão.
Em 2008, ele se reuniu com outros especialistas na vida em ambientes extremos para visitar a mina de ouro Beatrix, na África do Sul. A 1,3 km de profundidade, eles tiveram acesso a buracos perfurados nas paredes da mina para canalizar a água de dentro da rocha, a cerca de 37 °C, em direção a filtros projetados para capturar pequenas formas de vida, relembra Borgonie.
E, após filtrar mais de 6 mil litros de água, eles capturaram um verme minúsculo.
Em duas outras minas sul-africanas, eles filtraram quantidades ainda maiores de água. Em uma delas, foram mais de 12 milhões de litros. Os cientistas encontraram diversas espécies de nematoides, além de outros invertebrados, fungos e várias formas de vida microscópicas.
"Nunca esperei encontrar um zoológico inteiro", relembra Borgonie.
A maior parte das espécies também é encontrada na superfície. Mas o verme da mina Beatrix era novo para a ciência e recebeu, em 2011, o nome de Halicephalobus mephisto. O animal teve a cauda quebrada no processo de filtragem, o que é uma sentença de morte para o nematoide.
Mas, felizmente, o indivíduo era uma fêmea partenogênica, ou seja, ela podia se reproduzir sozinha, sem necessidade de acasalar. E depositou oito ovos viáveis antes de morrer. "Tivemos muita, muita sorte", afirma Borgonie. Ele nunca mais encontrou outro verme-do-diabo.
Alguns dos descendentes dos vermes acabaram no laboratório do pesquisador genômico John Bracht, da Universidade Americana, em Washington DC (Estados Unidos).
Ele os criou em placas de Petri sob condições similares a um dos primos do verme-do-diabo, Caenorhabditis elegans, uma espécie de nematoide que vive em frutas em decomposição e já foi intensamente estudado.
Existem algumas diferenças entre as duas espécies. O verme-do-diabo não nada na água; ele se agarra aos lados de um tubo de plástico, uma capacidade que provavelmente o ajuda a se fixar às rochas subterrâneas.
Evidentemente, o verme-do-diabo também não aprecia o alimento do Caenorhabditis elegans, que é a bactéria E. coli. Ele prefere outras espécies que formam colônias nas placas. E é importante observar que o verme-do-diabo não se dá bem à temperatura ambiente. A 20 °C, seu crescimento diminui e ele leva oito dias para completar seu ciclo de vida.
O animal prefere temperaturas de 37 °C, que normalmente são fatais para o C. elegans, mas permitem que o verme-do-diabo se reproduza alegremente a cada dois dias.
Adaptações para maior resiliência
Estudar uma espécie examinando apenas os descendentes de um único indivíduo é um desafio, especialmente quando eles ficam longe do seu habitat natural por tanto tempo.
Mas Bracht encontrou indicações de como o verme sobrevive nas profundezas da crosta terrestre. Ele e seus colegas sequenciaram o DNA do verme-do-diabo em 2019.
Os cientistas encontraram números incomumente altos de genes produtores de proteínas de choque térmico — moléculas que protegem outras proteínas contra lesões causadas por temperaturas extremas.
Mais recentemente, em 2024, a equipe de Bracht examinou outra molécula chamada citocromo c oxidase, que é importante para o consumo de oxigênio para a manutenção da vida.
Com uma série de experimentos, Bracht descobriu que a citocromo c oxidase do verme-do-diabo só funciona sob altas temperaturas.
À temperatura ambiente, a molécula se desliga, reduzindo a geração de energia. Isso explica por que os vermes são tão letárgicos nessas condições.
Bracht acredita que o desligamento possa ser uma tática de sobrevivência.
"Eles estão garantindo que irão se reproduzir mais no ambiente melhor, mais quente", explica ele.
O pesquisador estuda atualmente se a reprodução partenogênica do verme-do-diabo também é um instrumento de sobrevivência.
Bracht especula que talvez existam vermes-do-diabo machos que ainda não foram encontrados. Eles permitiriam a reprodução sexuada quando os indivíduos se encontram.
Mas, como os animais podem não encontrar com frequência outros da sua espécie na vastidão do mundo subterrâneo, este tipo de reprodução assexuada, às vezes, pode ser sua única forma de gerar descendentes.
De qualquer forma, os vermes demonstram sua capacidade de adaptação.
Acredita-se que a reprodução assexuada tenha um custo, pois ela não cria a diversidade genética saudável que resulta da mistura de material genético quando machos e fêmeas se acasalam. É por isso que muitos cientistas consideram que as espécies que se reproduzem assexuadamente estão condenadas à extinção.
"Em qualquer lugar onde você encontrar uma fonte de alimento e houver a possibilidade de animais chegarem até lá, os nematoides irão evoluir para ocupar aquele nicho."
Como o verme-do-diabo chegou tão fundo
Como estas formas de vida chegaram até ali é um mistério.
As pesquisas de Borgonie e da geobióloga Cara Magnabosco, do Instituto Federal de Tecnologia (ETH, na sigla em alemão) de Zurique, na Suíça, indicam que pelo menos alguns nematoides se movem da superfície para regiões mais profundas pela água, talvez com o auxílio dos tremores da atividade sismológica.
Ao todo, Magnabosco e outros estimam que os micróbios da biosfera profunda representam uma parcela considerável da vida no planeta, respondendo por 12% a 20% da biomassa total dos micróbios da Terra.
Já em relação às bactérias, muitas delas podem estar nas profundezas há muito mais tempo.
Um estudo de 2021 da geomicrobióloga Maggie Lau e seus colegas do Instituto de Engenharia e Ciências do Mar Profundo, na China, descobriram que a bactéria Desulforudis audaxviator encontrada nas profundezas da Terra em três continentes é geneticamente quase idêntica, mesmo sem nunca ter sido identificada na superfície.
Ela e seus colegas calculam que a bactéria pode estar na crosta da Terra desde a fragmentação do supercontinente Pangeia, que começou cerca de 165 milhões de anos atrás, quando os dinossauros dominavam o mundo.
O estudo da biosfera das profundezas poderá nos ajudar a compreender melhor em que condições surgiram os primeiros seres vivos, segundo os especialistas.
E, se um asteroide mortal atingir a Terra e esterilizar sua superfície, a vida poderá surgir novamente das criaturas que habitam as profundezas do planeta.
"Como seres humanos, achamos que governamos o mundo, mas não é verdade", destaca a cientista ambiental Esta van Heerden, da empresa sul-africana de biorremediação iWater. Ela fez parte da equipe que descobriu o verme-do-diabo.
"Para mim, foi uma extrema lição de humildade compreender que eles estão aqui há milhões, talvez bilhões de anos e permanecerão por muito mais tempo que nós."
Com informações de A Gazeta
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