Tecnologia Científica

Vermes e bactanãrias do fundo do mar se unem para colher metano
Methylococcaceae são metanotra³ficos, o que significa que colhem carbono e energia do metano, uma molanãcula composta de carbono e hidrogaªnio.
Por Robert Perkins - 04/04/2020


Vermes serpula­deos que consomem metano no fundo do mar na costa da Costa Rica.
Crédito: Alvin / WHOI

Cientistas do Caltech e do Occidental College descobriram uma simbiose movida a metano entre vermes e bactanãrias no fundo do mar, lana§ando uma nova luz sobre a ecologia dos ambientes do fundo do mar.

Eles descobriram que as bactanãrias pertencentes a  familia Methylococcaceae estãopegando carona nas plumas de penas que agem como os órgãos respirata³rios dos vermes Laminatubus e Bispira . Methylococcaceae são metanotra³ficos, o que significa que colhem carbono e energia do metano, uma molanãcula composta de carbono e hidrogaªnio.

Os vermes, com alguns centa­metros de comprimento, foram encontrados em grande número perto de escoamentos de metano do fundo do mar, aberturas no fundo do oceano onde fluidos ricos em hidrocarbonetos escorrem para o oceano, embora não esteja claro por que os vermes os favoreceram. Acontece que os vermes digerem lentamente as bactanãrias que pegam carona e assim absorvem o carbono e a energia que as bactanãrias colhem do metano.

Ou seja, com uma pequena ajuda e algumas etapas extras, os vermes se tornaram metanotra³ficos.

"Esses vermes tem sido associados a infiltrações hámuito tempo, mas todos supuseram que estavam alimentando filtros de bactanãrias. Em vez disso, descobrimos que eles estãose unindo a um micróbio para usar energia química para alimentar de uma maneira que não consideramos". diz Victoria Orphan, professor de Ciências Ambientais e Geobiologia James Irvine e autor correspondente de um artigo sobre os vermes publicado pela Science Advances em 3 de abril.

Orphan e seus colegas fizeram a descoberta durante cruzeiros de pesquisa para estudar as fontes de metano na costa do sul da Califórnia e na Costa Rica.

"Ta­nhamos um colega a bordo que era especialista nesses vermes e notamos que a morfologia era incomum. As plumas respirata³rias eram muito mais frias do que qualquer um já havia visto antes, o que foi a primeira pista. Foi o suficiente para nos fazer dizer: ' Isso éinteressante. Devera­amos investigar '', diz Shana Goffredi, visitante em geobiologia da Caltech e principal autora do artigo Science Advances . Goffredi éprofessor associado de biologia no Occidental College em Los Angeles.

Para investigar a natureza da relação entre os vermes e as bactanãrias, os cientistas tiveram que usar primeiro submarinos robóticos para coletar amostras de fontes de metano do fundo do mar, que, neste caso, ficam a 1.800 metros abaixo dasuperfÍcie do oceano.

Depois que os vermes foram trazidos para o topo, os cientistas analisaram seus tecidos, catalogando os isãotopos de carbono que haviam consumido. O carbono existe em duas formas isota³picas esta¡veis ​​- diferentes "sabores" de carbono, por assim dizer. Cerca de 99% de todo o carbono écarbono-12, que possui seis naªutrons e seis pra³tons em cada núcleo ata´mico, e cerca de 1% éo carbono-13 (seis pra³tons e sete naªutrons). O carbono-14, um isãotopo radioativo, existe em pequenas quantidades.

Recuperação desuperfÍcie do submersa­vel Alvin ocupado por humanos, com a equipe
de recuperação no pequeno barco a  vista. Tomado de cima do R / V Atlantis.
Crédito: Shana Goffredi / Occidental College

Todos os organismos precisam de carbono - de alguma forma - para sobreviver e absorvem-no atravanãs de processos metaba³licos. O estudo da proporção de carbono-13 para carbono-12 nos tecidos de um organismo pode fornecer pistas de onde esse carbono veio e as condições sob as quais ele se formou. No caso dos vermes do fundo do mar, seus tecidos tinham uma proporção incomumente baixa de carbono 13 a carbono 12, o que significa que o carbono no corpo do verme provavelmente veio do metano. a“rfa£o e seus colaboradores argumentaram que, como os vermes são incapazes de processar diretamente o metano, devem estar obtendo seu carbono das bactanãrias metanotra³ficas.

"O fato de termos encontrado esse isãotopo especa­fico de carbono no corpo dos vermes e não apenas em suas plumas respirata³rias indica que eles estãoconsumindo carbono metano dessas bactanãrias ", diz Orphan. A equipe de pesquisa seguiu essa hipa³tese usando técnicas moleculares e microscopia, bem como experimentos para testar a capacidade desses vermes de incorporar uma versão modificada e rastrea¡vel do metano.

Suas descobertas de pesquisa alteram nossa compreensão dos ecossistemas de infiltração e tem implicações para a administração em alto mar, pois as infiltrações de metano e as fontes hidrotermais certamente sofrera£o uma pressão crescente devido a  exploração humana de energia e minerais.

O artigo éintitulado "Simbiontes bacterianos metanotra³ficos alimentam densas populações de vermes espanadores do mar profundo (Sabellida, Annelida) e ampliam a influaªncia espacial da infiltração de metano".

 

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