Methylococcaceae são metanotra³ficos, o que significa que colhem carbono e energia do metano, uma molanãcula composta de carbono e hidrogaªnio.
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".