As algas são conhecidas por sobreviverem em locais que desafiam a maior parte da vida, incluindo os picos do Himalaia, os desertos escaldantes do Vale da Morte, a tundra antárctica e as superfícies frias dos vulcões activos. A sua notável durabilidade levou os investigadores a testar esporófitos de musgo, as estruturas reprodutivas que contêm esporos, num ambiente ainda mais hostil: o espaço exterior. Esta informação foi revelada em um estudo publicado na revista iCiência No dia 20 de novembro, mais de 80% desses esporos sobreviveram 9 meses fora da Estação Espacial Internacional (ISS) e retornaram à Terra ainda capazes de se reproduzir. Isto marca a primeira evidência de que uma planta terrestre primitiva poderia sobreviver à exposição a longo prazo às condições espaciais.
“A maioria dos seres vivos, incluindo os humanos, não consegue sobreviver nem por um curto período de tempo no vácuo do espaço”, disse o principal autor do estudo, Tomomichi Fujita, da Universidade de Hokkaido. “No entanto, os esporos das algas mantiveram a sua viabilidade nove meses após a exposição direta. Isto fornece evidências convincentes de que a vida na Terra evoluiu, a nível celular, para ter mecanismos intrínsecos para resistir às condições do espaço.”
Perguntando se o musgo pode sobreviver fora da Terra
Fujita começou a explorar a possibilidade do “musgo espacial” enquanto estudava a evolução das plantas. Ele ficou fascinado pela capacidade das algas de colonizar os ambientes mais hostis da Terra. “Comecei a me perguntar: será que esta planta pequena, mas incrivelmente forte, sobreviverá no espaço?”
Para investigar, a equipe de Fujita é exposta Abra o fiscomitrioUm ambiente espacial simulado que consiste em intensa radiação UV, temperaturas extremamente altas e baixas e condições semelhantes às do vácuo, também conhecidas como Earthmos difusos.
Examinando a estrutura do musgo sob Estresse extremo
Os pesquisadores compararam três formas de algas: proteinemata (algas juvenis), células de cria (células-tronco induzidas por estresse) e esporófitos (esporos encapsulados). O objetivo era identificar quais estruturas tinham maior potencial para colocação permanente.
“Nós levantamos a hipótese de que a pressão combinada do espaço, incluindo o vácuo, a radiação cósmica, as flutuações extremas de temperatura e a microgravidade, causaria muito mais danos do que qualquer pressão isolada”, disse Fujita.
As suas experiências mostraram que a radiação UV representava a maior ameaça e que os esporófitos claramente superavam em número outras estruturas. O musgo juvenil não consegue sobreviver à forte exposição aos raios UV ou a temperaturas extremas. As células de cria tiveram um desempenho melhor, mas ainda ficaram aquém. Em contraste, os esporos encapsulados apresentam tolerância UV ~1.000 vezes maior e são capazes de germinar mesmo após exposição a -196°C por mais de uma semana ou 55°C por um mês inteiro.
Por que os esporos encapsulados toleram condições adversas
A equipe concluiu que a estrutura que envolve cada esporo provavelmente absorve a luz UV prejudicial e fornece proteção física e química. Eles sugerem que esta característica protetora ajudou as antigas briófitas, o grupo de plantas que inclui as algas, a migrar da água para a terra há cerca de 500 milhões de anos e a sobreviver a repetidas extinções em massa.
Para determinar se esta adaptação se mantém no espaço real, os investigadores colocaram esporófitos em órbita.
Moss está sendo lançado na ISS para testes no mundo real
Em março de 2022, centenas de esporófitos viajaram para a ISS a bordo da espaçonave Cygnus NG-17. Após a sua chegada, os astronautas montaram as amostras no exterior da estação, expondo-as ao espaço durante 283 dias. As amostras retornaram posteriormente à Terra no SpaceX CRS-16 em janeiro de 2023 e foram trazidas de volta ao laboratório para análise.
“Esperávamos uma sobrevivência quase nula, mas o resultado foi o oposto: a maioria dos esporos sobreviveu”, diz Fujita. “Ficamos realmente surpresos com a notável durabilidade dessas minúsculas células vegetais”.
Uma forte sobrevivência e um retorno saudável à Terra
Mais de 80% dos esporos sobrevivem à viagem completa e apenas 11% germinam com sucesso no laboratório. As medições de clorofila mostraram níveis normais para quase todos os pigmentos, exceto uma queda de 20% na clorofila a, um composto sensível à luz. Apesar desta redução, os esporos permaneceram saudáveis.
“Esta pesquisa demonstra a incrível resiliência da vida tal como surgiu na Terra”, disse Fujita.
A equipe usou seus dados para criar um modelo matemático de quanto tempo os esporos poderiam durar em condições semelhantes. Os seus cálculos sugeriam uma possível sobrevivência de até 5.600 dias, ou cerca de 15 anos, embora sublinhassem que eram necessários mais dados para uma conclusão firme.
Implicações para o crescimento da vida fora da Terra
Os investigadores esperam que estas descobertas apoiem pesquisas futuras sobre como o solo extraterrestre pode sustentar a vida vegetal e estimular esforços para usar algas para desenvolver sistemas agrícolas para os ambientes periféricos do mundo.
“Em última análise, esperamos que este trabalho abra uma nova fronteira para a construção de ecossistemas em ambientes extraterrestres como a Lua e Marte”, disse Fujita. “Espero que nossa pesquisa sobre musgos sirva como ponto de partida.”
Este trabalho foi apoiado por uma bolsa DX da Universidade de Hokkaido, JSPS Kakenhi e do Centro de Astrobiologia do Instituto Nacional de Ciências Naturais.
