Perto da cidade portuária de Mangalia, na Roménia, existe uma caverna dezoito metros abaixo do solo poeirento, cujo ar o matará em minutos. A concentração de oxigênio é cerca de metade da esperada pelos pulmões. O dióxido de carbono é cerca de 100 vezes maior do que na atmosfera superficial. O sulfeto de hidrogênio – o gás que dá cheiro aos ovos podres – fica suspenso no ar parado e se dissolve na piscina quente e leitosa. E nessas piscinas vivem aranhas sem olhos, sanguessugas que nunca tocaram a luz do sol e uma centopéia com patas traseiras palmadas que os cientistas apelidaram. rei da caverna.
Quarenta e oito espécies. Trinta e três deles não são encontrados em nenhum outro lugar do mundo. Todos eles descendem de ancestrais que foram selados no subsolo há cerca de 5,5 milhões de anos, quando a crise de salinidade messiniana estava secando o Mar Mediterrâneo, não muito depois de as linhagens humana e chimpanzé terem seguido caminhos separados.
O lugar se chama monte da cavernaE trabalhadores romenos encontraram-no por acidente em 1986, enquanto cavavam poços exploratórios para ver se o solo poderia albergar uma central eléctrica.
Uma porta acidental no tempo profundo
Os ativistas não estavam procurando biologia. Eles estavam procurando por alicerces. O poço perfurou 18 metros de argila e calcário até um vazio que prendia a respiração desde o final do Mioceno. Quando o biólogo romeno Cristian Lascu desceu ao vazio em 1986, tornou-se o primeiro vertebrado em quase 5,5 milhões de anos a ver o interior da câmara.
A caverna se estende por cerca de 240 metros ao longo de uma passagem estreita. No outro extremo há um pequeno lago, cuja superfície é coberta por uma bactéria pálida e gelatinosa. Bolsas de ar acima da água – conhecidas como Câmara do Sino — Todas casas estranhas. Para alcançá-los, um mergulhador teria que submergir, nadar sob uma partição rochosa e emergir em uma bolsa de gás que ficou isolada da atmosfera durante a evolução dos primatas.
Esse gás é mortal. Amônia. metano Sulfeto de hidrogênio em concentrações que deixariam uma pessoa desprotegida desmaiada em poucas respirações. E ainda assim as águas abaixo estão repletas de feras.
vida sem sol
Quase todos os ecossistemas da superfície da Terra funcionam com base na fotossíntese. Uma planta captura um fóton, divide uma molécula de água, fixa carbono e passa os carboidratos resultantes pela cadeia alimentar para um besouro, um cervo ou uma pessoa. Retire o sol e, dentro de alguns anos, a maioria dos ecossistemas terrestres entrará em colapso.
Os filmes não precisam de sol. A cadeia alimentar ali começa com bactérias quimiossintéticas – organismos que extraem sua energia da oxidação do sulfeto de hidrogênio, do metano e da amônia, e não da luz solar. Eles formam um tapete flutuante na superfície do lago e uma película lisa nas paredes da caverna. Caracóis e vermes nematóides pastam no tapete. Alimenta-se de escorpiões aquáticos, sanguessugas, centopéias e aranhas sem olhos.
D 48 espécies listadas em Movile Inclui 33 que vivem apenas em cavernas. Quase todos eles perderam o pigmento. A maioria perdeu os olhos. Em troca, a evolução deu-lhes antenas e pernas absurdamente longas, ferramentas sensoriais para um mundo onde a visão é inútil e o tato é tudo.
D rei da cavernaum século descrito em um artigo de 2020Suas patas traseiras têm cristas em forma de serra. Os biólogos acham que ele os utiliza para agarrar as presas da mesma forma que um pescador agarra um peixe em dificuldades.
Por que 5,5 milhões de anos são importantes?
O isolamento é o que torna Moville cientificamente valioso. Cavernas não são raras. Cavernas com fauna única também não são particularmente raras. Mas uma caverna cuja atmosfera e biota tenham estado isoladas durante 5,5 milhões de anos é uma experiência natural que ninguém poderia ter concebido propositadamente.
Cinco milhões e meio de anos é tempo suficiente para uma linhagem inteira divergir. Este é aproximadamente o intervalo entre o último ancestral comum dos humanos e dos chimpanzés. Durante esse mesmo período, as criaturas de Moville estavam sentadas no escuro comendo bactérias e editando lentamente seus genomas para corresponder a um mundo onde o sol não existia.
Um artigo de 2023 Scientific Reports descreve um novo crustáceo ostracode, Pseudocandona movilaensisDo ecossistema sulfídico de Moville – uma pequena criatura com casca cujos ancestrais aparentemente chegaram antes de a caverna ser selada e nunca mais saíram.
Como um ecossistema come sua própria casa
As bactérias na base da cadeia alimentar não alimentam apenas os animais. Eles também cavam cavernas. Quando oxidam o sulfeto de hidrogênio, um dos subprodutos é o ácido sulfúrico. Este ácido escorre pelas paredes de calcário e as dissolve lentamente, abrindo câmara por câmara da caverna e liberando dióxido de carbono da rocha no processo.
É por isso que o ar dentro de um carro carrega cerca de 100 vezes mais dióxido de carbono da atmosfera externa. A caverna está literalmente se expandindo pelo metabolismo de seus próprios habitantes. Os animais vivem dentro de uma sala onde sua comida cresce lentamente.
Este processo – formação de cavernas sulfídicas – é agora conhecido por ter moldado vários sistemas de cavernas notáveis em todo o mundo, incluindo partes do Complexo Frassi na Itália e Lechuguila no Novo México. Moville é o primeiro em que os biólogos trabalham com um ecossistema nativo intacto, com processos em execução sobre ele.
O furo que permite a entrada de pessoas está vedado. Apenas alguns pesquisadores têm permissão para entrar na Movil a cada ano para algumas visitas, usando equipamento respiratório especializado. Parte da razão é a segurança – a atmosfera pode realmente matar – e parte é a poluição. As células da pele, a lama das botas, a respiração e os micróbios perdidos das superfícies seriam invasores estranhos a um sistema que já executa a sua própria bioquímica. Australopithecus.
UM Visão geral de invertebrados subterrâneos extremos publicada em Frontiers in Ecology and Evolution A bioquímica que permite compreender como os animais sobrevivem coloca o Movil, juntamente com outros sistemas quimioautotróficos e de água tóxica, como laboratório. Seus habitantes toleram concentrações de sulfeto de hidrogênio que envenenam as mitocôndrias dos animais da superfície em poucos minutos.
Por que os astrônomos se importam?
Os astrobiólogos da NASA visitam Movil há anos e o motivo não é sutil. Se a vida pudesse desenvolver um ecossistema autossustentável e multitrófico, selado sob 18 metros de rocha, na escuridão total, apenas com energia química, os parâmetros de busca de vida fora da Terra seriam vastos.
Europa, a lua coberta de gelo de Júpiter, esconde um oceano de água salgada sob uma camada de gelo com vários quilómetros de espessura. Encélado, orbitando Saturno, ejeta água gelada e moléculas orgânicas através de rachaduras em seu pólo sul. Nenhum mundo vê luz solar significativa no fundo do oceano. Acredita-se que ambos tenham fontes de energia química – reações entre rochas e água que poderiam, em princípio, alimentar algo como um tapete microbiano do tipo Moville.
Movil é uma prova de conceito dessa possibilidade. Não é uma certeza sobre a vida alienígena, mas uma demonstração de que a biologia não precisa realmente de uma estrela para alimentá-la. Se você construir uma teia alimentar com sulfeto de hidrogênio em vez de fótons, ainda terá aranhas.
Movile é um dos poucos lembretes recentes de que os humanos que vivem na superfície da Terra escondem mais estranhezas do que normalmente imaginam. O Space Daily escreveu em 2021 sobre o enorme lago termal encontrado em uma caverna albanesa, que fica 127 metros abaixo da superfície, sob um abismo vertical. No Cáucaso fica o Poço Varyovkina, que desce direto até 2.212 metros e cujos exploradores relatam luzes alucinantes na câmara mais profunda. E o Vietname tem o Son Duong, um trilho suficientemente grande para conter a sua própria selva, o seu próprio rio e o seu próprio clima.
O filme é mais curto que qualquer um deles. Cabe dentro de um campo de futebol. Mas a biologia é indiscutivelmente estranha, porque tudo o que nela vive conduz experiências evolutivas isoladamente há mais tempo do que qualquer outro ecossistema de cavernas do planeta.
Residentes, listados
A lista de espécies compilada por biólogos que estudam o movil desde o final da década de 1980 parece algo saído da ficção científica. há Nepa AnuptalmaUm escorpião aquático que, ao longo de milhões de anos, perdeu completamente os olhos. Bunda aquática do infernoUma forma subterrânea de um isópode de superfície comum. Heleóbia dobrogicaUm caracol só está disponível no Movile. Haemopis é cegouma sanguessuga cega. Vários pseudoescorpiões locais. Uma gama de nematóides e rotíferos cuja taxonomia ainda está sendo resolvida.
D Descoberta de vida quimiossintética na Movile Forçou os biólogos a atualizar os diagramas dos livros didáticos que durante décadas consideraram as fontes hidrotermais profundas do Oceano Pacífico como os únicos ecossistemas conhecidos que operam independentemente da luz solar. A Movil acrescentou um segundo exemplo radicalmente diferente – uma versão de água doce, baseada em terra, selada dentro de calcário continental, em vez de ficar em uma passagem no meio do oceano.
Mesmo as fontes de águas profundas recebem algum influxo de matéria orgânica da superfície iluminada pelo sol. O filme não ganha nada. O selo está essencialmente completo.
As bactérias ainda estão oxidando o sulfeto. O ácido sulfúrico ainda come calcário. A câmara ainda está, em termos geológicos, em crescimento. As 48 espécies lá dentro ainda estão evoluindo no escuro, com energia química, sem nunca terem encontrado uma planta.
Acima deles, na superfície, os subúrbios de Mangalia avançam para fora, os carros circulam ao longo da estrada costeira do Mar Negro e o sol nasce e se põe num mundo que os habitantes das cavernas nunca verão e não sobreviverão se de alguma forma o alcançarem. O mundo deles é quente, úmido, sulfuroso, silencioso e está 18 metros abaixo dos seus pés – e assim é desde o período messiniano, ininterruptamente.
