Micróbios ecológicos mastigam plantas mortas sem liberar metano que retém o calor

“Os cientistas do clima devem levar em consideração esses novos micróbios em seus modelos para entender com mais precisão como eles afetarão as mudanças climáticas”, disse Brett Baker, professor assistente do Instituto de Ciências Marinhas da Universidade do Texas em Austin, que liderou a pesquisa. em 23 de abril em Comunicações da natureza.

O novo grupo, que os biólogos chamam de filo, é chamado de Brockarchaeota em homenagem a Thomas Brock, um pioneiro no estudo de micróbios que vivem em ambientes extremos, como as fontes termais do Parque Nacional de Yellowstone. Infelizmente, Brock morreu em 4 de abril. A pesquisa levou a uma ferramenta de biotecnologia poderosa chamada PCR, que é usada, entre outras coisas, no sequenciamento de genes e testes para COVID-19.

“A descrição desses novos micróbios de fontes termais é um tributo adequado ao legado de Tom em microbiologia”, acrescentou Baker.

Até agora, Brockarchaeota não foi cultivada com sucesso em um laboratório ou fotografada em um microscópio. Em vez disso, eles foram identificados reconstruindo meticulosamente seus genomas a partir de fragmentos de material genético coletados em amostras de fontes termais na China e sedimentos hidrotermais no Golfo da Califórnia. Baker e a equipe usaram sequenciamento de DNA de alto rendimento e abordagens computacionais inovadoras para reconstruir os genomas dos organismos recém-descritos. Os cientistas também identificaram genes que sugerem como eles consomem nutrientes, produzem energia e geram resíduos.

“Quando pesquisamos bancos de dados genéticos públicos, vimos que eles foram coletados em todo o mundo, mas descritos como ‘microrganismos não cultivados'”, disse Valerie De Anda, primeira autora do novo artigo, referindo-se a amostras coletadas por outros pesquisadores. Fontes termais na África do Sul e Yellowstone em Wyoming, e em sedimentos de lagos na Indonésia e em Ruanda. “Havia sequências genéticas que datavam de décadas atrás, mas nenhuma delas estava completa. Então nós reconstruímos os primeiros genomas nesta vanguarda e então percebemos, uau, eles estão em todo o mundo e foram completamente esquecidos”.

Brockarchaeota faz parte de um grupo maior e pouco estudado de micróbios chamados arquéias. Até agora, os cientistas pensavam que as únicas arquéias envolvidas na quebra de compostos metilados – isto é, plantas em decomposição, fitoplâncton e outra matéria orgânica – eram aquelas que também produziam metano, um gás de efeito estufa.

“Eles estão usando um novo metabolismo que não sabíamos que existia nas arquéias”, disse De Anda. “E isso é muito importante porque os sedimentos marinhos são o maior reservatório de carbono orgânico da Terra. Essas arquéias reciclam o carbono sem produzir metano. Isso lhes dá uma posição ecológica única na natureza.”

Um filo é um grande grupo de organismos relacionados. Para se ter uma ideia de quão grandes e diversos os filos são, considere que apenas o filo Chordata inclui peixes, anfíbios, répteis, pássaros, mamíferos e ascídias. O filo Arthropoda, que representa cerca de 80% de todos os animais, inclui insetos, aracnídeos (como aranhas, escorpiões e carrapatos) e crustáceos (caranguejos, lagostas, camarões e outros saborosos habitantes do mar).

Em julho de 2020, Baker, De Anda e outros sugeriram a possível existência de vários novos filos entre as arquéias, incluindo Brockarchaeota, em um artigo de revisão em Microbiologia da natureza. Este último estudo adiciona mais de uma dúzia de novas espécies a Brockarchaeota, descreve seu metabolismo e mostra que eles são, de fato, um filo distintamente novo.

Além de quebrar a matéria orgânica, esses micróbios recém-descritos têm outras vias metabólicas que De Anda especula que um dia poderiam ser úteis em aplicações que vão da biotecnologia à agricultura e aos biocombustíveis.