Bactérias encontradas no Vale da Morte que estão em estagnação evolutiva há milhões de anos

Uma nova pesquisa mostrou que um grupo de bactérias que sobrevivem devido a reações químicas causadas por

radioatividade, esteve em estagnação evolutiva durante milhões de anos. A descoberta pode ter implicações importantes para aplicações biotecnológicas e para a compreensão científica da evolução microbiana.

“A descoberta mostra que devemos estartemos cuidado ao fazer suposições sobre a taxa de evolução e como interpretamos a árvore da vida, disse Eric Beckcraft, principal autor do artigo. “Isso tornará difícil estabelecer cronogramas moleculares confiáveis”.

Becraft, agora professor assistente de biologia na Universidade do Norte do Alabama, concluiu a pesquisa como parte de seu trabalho de doutorado no laboratório de Bigelow e publicou-a recentemente na revistaISMEgrupo editorial Nature.

Bactéria Candidatus Desulforudis audaxviatordescoberto pela primeira vez em 2008 por um grupo de cientistas liderado por Tallis Onstott, co-autor de um novo estudo. Eles foram encontrados em uma mina de ouro sul-africana a quase três quilômetros da superfície da Terra. Lá eles recebem a energia de que precisam como resultado das reações químicas causadas pela decomposição radioativa natural dos minerais. Eles vivem em cavidades cheias de água dentro de rochas em um ecossistema completamente independente, livre da luz solar ou de quaisquer outros organismos.

Devido à sua biologia e isolamento únicos, os autoresuma nova pesquisa queria entender como as bactérias evoluíram. Eles examinaram outras amostras ambientais no subsolo e encontraram Candidatus Desulforudis audaxviator na Sibéria e no Vale da Morte na Califórnia, bem como em várias minas na África do Sul. Cada ambiente era quimicamente diferente. Isso deu aos cientistas uma oportunidade única de procurar diferenças que surgiram entre as populações ao longo de milhões de anos de sua evolução.

Equipamento para amostragem subterrânea de micróbiosfica no Vale da Morte, Califórnia. Um novo estudo do Bigelow Ocean Science Laboratory mostrou que um grupo de micróbios, Candidatus Desulforudis audaxviator, está em estagnação evolutiva há milhões de anos. Crédito: Dwayne Moser, Institute for Desert Research.

“Queríamos usar esta informaçãopara entender como eles evoluíram e quais condições ambientais levaram a quais adaptações genéticas, explica Ramunas Stepanauskas, pesquisador sênior do Laboratório Bigelow e autor do artigo. “Pensamos nas bactérias como se fossem habitantes de ilhas isoladas, como os tentilhões que Darwin estudou nas Ilhas Galápagos.”

Usando ferramentas avançadas, os pesquisadores examinaram os genomas de 126 bactérias provenientes de três continentes. Surpreendentemente, todos eles acabaram sendo quase idênticos.

Os cientistas não encontraram evidências de que os micróbiospode viajar longas distâncias, sobreviver na superfície ou viver muito na presença de oxigênio. Assim, uma vez que os pesquisadores determinaram que não havia possibilidade de contaminação cruzada das amostras durante o estudo, havia menos explicações plausíveis.

“A melhor explicação que temos"por enquanto, é que estes micróbios não mudaram muito desde que se mudaram durante a dissolução do supercontinente Pangea, há cerca de 175 milhões de anos", conclui Stepanauskas. “Eles parecem fósseis vivos daquela época.” Isto parece muito louco e contradiz a compreensão moderna da evolução bacteriana”.

Muitas bactérias bem estudadas, como a E. coli, evoluem em apenas alguns anos em resposta a mudanças ambientais, como a exposição a antibióticos.

Stepanauskas e seus colegas sugerem que a evolução quiescente que descobriram se deve à poderosa defesa dos micróbios contra a mutação, que essencialmente bloqueou o seu código genético.

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