Como visto acima, micro-organismos extrem´ofilos s˜ao encontrados em uma grande vari- edade de nichos terrestres e por esta raz˜ao s˜ao candidatos naturais a habitarem ambientes extraterrestres, como planetas e luas. Logo, torna-se necess´ario a apresenta¸c˜ao de alguns dos principais organismos capazes de constitu´ırem comunidades em objetos al´em da Terra, onde condi¸c˜oes f´ısico-qu´ımicas adversas podem ser comuns.
3.2.1 Ferroplasma acidarmanus
A arquea acid´ofila Ferroplasma acidarmanus cresce em pH zero. Ela foi encontrada em drenagens de minas ´acidas e ´e capaz de sobreviver em ambientes cuja constitui¸c˜ao apresente altas concentra¸c˜oes de ´acido sulf´urico, cobre, arsˆenico, c´admio e zinco, mesmo sendo um microorganismo desprovido de parede celular para protege-lo desse habitat hostil.
3.2.2 Deinococcus radiodurans
A bact´eria Deinococcus radiodurans pode sobreviver `a exposi¸c˜ao de 20000 Gy de ra- dia¸c˜ao gama ou a doses acima de 1000 J/m2 de radia¸c˜ao UV (uma dose de 4 − 10 Gy pode
Se¸c˜ao 3.2. Micro-organismos Extrem´ofilos Candidatos a Habitarem Ambientes Extraterrestres 87
Essa bact´eria cresce em ambientes onde a intensidade de radia¸c˜ao chega a 60 Gy/h, ou seja, 6000 rad/h, lembrando que a radia¸c˜ao de fundo terrestre varia na faixa de 0, 05 − 20 rad/ano (Pavlov et al., 2006). Cox e Battista (2005) discutem os mecanismos adaptativos capazes de fornecer a esses micro-organismos condi¸c˜oes especiais de reparo ao DNA e de so- brevivˆencia a ambientes ´aridos; alguns relatos ainda apontam para a poss´ıvel sobrevivˆencia estendida da Deinococcus radiodurans `a exposi¸c˜ao ao v´acuo espacial, caracter´ısticas tais que fazem dela uma prov´avel candidata a habitar ambientes semelhantes aos encontrados em Marte e tamb´em a se comportar como um vetor em viagens interplanet´arias (Paulino- Lima et al., 2011).
3.2.3 Pyrolobus fumarii
O hiperterm´ofilo Pyrolobus fumarii, encontrado em ambientes onde h´a ventos hidroter- mais, ´e um micro-organismo capaz de respirar ferro e crescer em temperaturas acima de 113 0C (Rothschild e Mancinelli, 2001). Apenas 1 % desses organismos podem sobreviver
a uma hora de exposi¸c˜ao em autoclaves, cujas temperaturas alcan¸cam 1210C. Entretanto,
algumas estirpes (Strain 121 ) sobreviveram a essa faixa de temperatura e ainda dobraram sua popula¸c˜ao. Estudos mostram que essas estirpes podem sobreviver em temperaturas de 1300C por duas horas e que quando s˜ao transferidas para ambientes mais amenos ainda se
reproduzem (Southam et al., 2007; Kashefi e Lovley, 2003); a baixas temperaturas (abaixo de 85 0C) as estirpes Strain 121 permanecem vi´aveis, por´em n˜ao se observa reprodu¸c˜ao.
3.2.4 Hesiocaeca methanicola
O verme Hesiocaeca methanicola foi encontrado a 540 metros abaixo da superf´ıcie oceˆanica no Golfo do M´exico, habitando clatratos de metano (Fisher et al., 2000). Esse microorganismo ´e capaz de sobreviver a ambientes apresentando altas press˜oes e tempera- turas na faixa de 0 − 5 0C.
3.2.5 SLiME
Os estudos de po¸cos naturais, localizados a profundidade de 1, 5 km no rio bas´altico Co- lumbia, mostraram que a ´agua contida em rochas de mais 35000 anos quase n˜ao continham oxigˆenio dissolvido, e sim, hidrogˆenio molecular e metano, onde o ´ultimo, provavelmente
88 Cap´ıtulo 3. Extrem´ofilos
foi produzido por bact´erias que habitam esse nicho (Stevens e McKinley, 1995). Essas bact´erias sobrevivem atrav´es da produ¸c˜ao de energia por meio da intera¸c˜ao entre rochas e ´agua. Logo, percebe-se que micro-organismos podem sobreviver em ambientes com escas- sez de nutrientes, por´em contento ao menos ´agua an´oxida e algum mineral ferroso. Nesse ambiente, a ´agua pobre em oxigˆenio reage com minerais e produz hidrogˆenio molecu- lar, enquanto as bact´erias autotr´oficas transformam compostos inorgˆanicos em compostos orgˆanicos, que nesse caso espec´ıfico ´e a combina¸c˜ao do hidrogˆenio molecular com o di´oxido de carbono, produzindo metano ou outros compostos orgˆanicos mais complexos. Assim, identifica-se um ciclo onde organismos autotr´oficos, por meio de suas excre¸c˜oes orgˆanicas, distribuem energia para a manuten¸c˜ao de diversas comunidades de micro-organismos. Ste- vens e McKinley denominaram esses nichos biol´ogicos de SLiME (subsurface lithoauto- trophic microbial ecosystem). A compreens˜ao do SLiME ´e de extrema importˆancia ao estudo de ambientes extraterrestres, j´a que esse ´e uma fonte de energia alternativa, ou seja, n˜ao depende de oxigˆenio ou fotoss´ıntese.
3.2.6 Tard´ıgrados
Tard´ıgrados s˜ao micro-organismos invertebrados que constituem mais de 400 esp´ecies identificadas at´e o momento. Eles habitam ambientes com altitudes maiores que 6000 metros (Cordilheira do Himalaia) e menores que 4000 metros abaixo do mar; podem so- breviver em temperaturas pr´oximas do zero absoluto e acima dos 151 0C (Rothschild e
Mancinelli, 2001). Alguns dos tard´ıgrados utilizam compostos anti-congelantes tais como concentra¸c˜oes elevadas de a¸c´ucares, sais e amino´acidos para combater o congelamento. Tamb´em podem suportar mil vezes mais radia¸c˜ao que a maioria dos organismos vivos (570000 rad = 5700 Gy) e press˜oes na faixa dos 6000 atm (Seki et al., 1998). Esses orga- nismos s˜ao chamados de survivophiles, pois s˜ao capazes de entrar em estado revers´ıvel de inatividade, podendo sobreviver aproximadamente a uma d´ecada na ausˆencia de ´agua. Em setembro de 2007, a Agˆencia Espacial Europ´eia (ESA) fez experimentos com tard´ıgrados e seus ovos no espa¸co. Ap´os mais de dez dias de exposi¸c˜ao ao v´acuo e a intensa radia¸c˜ao UV, as amostras sofreram rehidrata¸c˜ao. Todos os tard´ıgrados e seus ovos n˜ao sofreram danos relativos `a exposi¸c˜ao ao v´acuo, por´em v´arias esp´ecies sofreram danos advindos da radia¸c˜ao solar n˜ao filtrada. Jonsson et al. (2008) evidenciaram que certas esp´ecies de
Se¸c˜ao 3.3. Ambientes Extremos no Sistema Solar 89
tard´ıgrados foram reanimadas sem danos ap´os serem submetidas a doses maiores que 7000 kJ/m2. Fica claro que o estudo desses organismos ´e vital para a compreens˜ao da vida em
ambientes espaciais e em habitats onde condi¸c˜oes adversas s˜ao encontradas.