VIDA

1. VIDA em AMBIENTES EXTREMOS

2. O que são ambientes extremos? Definindo ambiente como a totalidade dos elementos que compreende o espaço estático e dinâmico de um organismo ou de uma po-pulação, ambientes extremos serão os limites superior e inferior dos parâmetros aos quais os organismos estão sujeitos. Chaminés do Vulcão Stromboli Na categoria de organismos extremófilos englobam-se todos aqueles que são capazes de viver e de se reproduzir em ambientes extremos, como por exemplo, locais onde a temperatura média é da ordem dos 110ºC, noutros ronda os - 5ºC, onde os valores de pH indicam uma acentuada basicidade (pH11) ou acidez (pH1) do meio. Deserto gelado – Pólo Norte

3. Tipos de Ambientes Extremos 1 Sistemas Hidrotermais Submarinos As chaminés hidrotermais submarinas distribuem-se ao longo de várias cristas do fundo oceânico, constituindo ecossistemas insulares capazes de suportarem uma fauna endémica. Nestes sistemas, os produtores primários são organismos procariotas englobados nos grupos Bacteria e Archaea. Algumas espécies têm temperaturas óptimas de crescimento e reprodução um pouco acima dos 100ºC. Tipicamente, uma chaminé activa apresenta um tapete constituído por estes microor-ganismos, que serve de alimento a espécies de herbívoros. Observam-se tufos de vermes tubiformes e outras formas de vida agregadas em torno da chaminé. Chaminés hidro-termais submarinas Vermes tubiformes Ridgeia piscesae Bivalves e caranguejos aranha

4. Tipos de Ambientes Extremos Sistemas Lagunares Hipersalinos E Alcalinos 2 “Mono Lake”, situado na California, é uma bacia vulcânica, com cerca de 22 Km de diâmetro, alimentado pelas escorrências da Sierra Nevada. A única forma de escoamento é através de evaporação – um processo que a cada minuto aumenta a concentração de minerais e de sais. O sedimento acumulado no fundo do lago constitui um habitat que, para além de apresentar uma elevada concentração em sais, é anaérobio e fortemente alcalino. Spirochaeta americana, uma nova espécie deste género, desenvolve-se neste tipo de ambiente extremo. Poderá, de igual modo, desenvolver-se ou ter-se desenvolvido no ambiente de Marte? Paisagem de “Mono Lake” com as características tufas Spirochaeta americana Células vivas “Mono Lake” - Terra(A) e Cratera Gusev – Marte (B), Sistemas semelhantes? A B

5. Tipos de Ambientes Extremos Sistemas de Vales e Gelo do Antárctico 3 Encontrar formas de vida em locais como o Vale de McMurdo ou os gelos perma-nentes do Antárctico é surpreendente. As condições apresentam um grau de adver-sidade equivalente ao que se sabe exis-tir em Marte ou em Europa (um dos satélites de Júpiter). Nestes locais secos, com va-lores de temperatura da ordem dos –30ºC foram encontradas colónias de ciano-bactérias instaladas em bolsas de água embebidas no gelo, a cerca de 2 m de profundidade. Do solo, enterradas a cerca de 8 cm de profundidade,foram isoladas espécies de Penicillium. Gelo retirado de perfurações feitas até 9 m abaixo da superfície, revelou a presença de espóros de fungos, algas e bactérias. Superfífie gelada do Antárctico Cianobactérias – colónia encontrada a 2m de profundidade em bolsas de água Espóro de fungo proveniente dos gelos permanentes

6. Tipos de Ambientes Extremos Espaço Exterior 4 D. radiodurans – crescimento sobre um a placa de agar Encontrar um microorganismo com o potencial de sobrevivência como o da bactéria Dinococcus radiodurans não é, seguramente, fácil. Este organismo foi descoberto na década de 50, sem grandes viagens e sem aparato de maior, mas intrigando os investigadores que ten-tavam o método radiativo para preser-vação de alimentos. D. radiodurans tem a incrível capacidade de suportar elevadas doses de radioactividade, acima de 1.5 milhões de rads (3 000 vezes a dose que mataria um ser humano no espaço). Este candidato a “astronauta” suporta ainda baixas temperaturas, vácuo e agentes oxidantes, o que lhe valeu a designação de poliextremófilo. Crescimento em tétradas apresentado pela eubactéria micrococal D. radiodurans Da Terra a Marte – na pista dos organismos extremófilos.

7. Importância dos Organismos Extremófilos Indústria • Os extremoenzimas isolados a partir de diversos organismos extremófilos apresentam benefícios importantes ao nível industrial. As principais apli-cações seriam: • Hipertermófilos • Enzimas capazes de fazer a conversão do açúcar sem que exista crescimento microbiano e sem possíveis contaminações. • Psicrófilos • Produção de enzimas eficientes na modificação de o paladar de alimentos sem a existência de crescimento bacteriano. • Acidófilos • Remoção de enxofre do carvão e do petróleo • Alcalófilos • Enzimas produzidos podem ser utilizados em detergentes

8. Importância dos Organismos Extremófilos Implicações Astrobiológicas • Os ambientes extremos presentes na Terra são, possivelmente, muito semelhantes aos que existem noutros locais do espaço • Pensa-se que os organismos que crescem e se reproduzem em ambientes extremos na Terra constituam candidatos possíveis aos tipos de condições passíveis de existirem em ambientes extraterrestres. • Em Marte existem regiões de gelos permanentes. • Postula-se que em Marte possam existir chaminés hidrotermais, lagoas de evaporação e bolsas de água subterrânea. Maria E. Webb – Faculdade de Ciências e Tecnologia/U.N.L. Leonel Neves – Instituto do Ambiente