E os micro-organismos herdarão a Terra

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09 Junho 2020

A pandemia atual nos colocou frente a frente com os microrganismos. Sejam piratas celulares, como os vírus ou fábricas químicas, como as superbactérias que vivem nas turbinas de um reator nuclear. Todos prosperam no ritmo da evolução. Como nós. Como o resto da natureza. Sua ameaça é invisível, como também seus enormes benefícios para o corpo humano e os ecossistemas. Adentramos na vida microscópica, a primeira a perfurar a Terra e a que pode chegar a herdá-la se continuarmos com o processo de destruição.

A reportagem é de Javier López Rejas, publicada por El Cultural, 08-06-2020. A tradução é do Cepat.

“Uma vez que temos um universo, nós nos perguntamos qual posição ocupamos nele e como os organismos passaram a existir aqui. Como nós, humanos, conseguimos herdar a Terra?” A pergunta do químico britânico Peter Atkins poderia ser respondida dizendo que graças aos micro-organismos, os primeiros habitantes de nosso planeta, surgidos da fundacional “sopa primigênia” e parentes diretos do LUCA (Último Ancestral Comum Universal).

Graças à sua capacidade de adaptação - e à mão mestra da seleção natural - sobreviveram a surpreendentes situações ambientais. De bactérias como o Deinococcus radiodurans (também conhecida como Conan, the bacterium), capazes de suportar radiações milhares de vezes maior que a dose que mataria qualquer ser humano, a vírus como o atual Sars-CoV-2, autênticos piratas celulares, cuja insaciável atividade parasitária estamos contemplando nos dias de hoje, tragicamente, em tempo real.

A julgar pelos efeitos da atual pandemia e da atitude predatória do homem em relação ao planeta - frenético e suicida desaparecimento de sua fauna e flora e com a mudança climática acrescida -, deveríamos mudar a pergunta do professor Atkins: “Como os micro-organismos conseguirão herdar a Terra?”. Embora o mundo científico responda por unanimidade que sempre foi deles, que não precisam de nós para sobreviver, a possibilidade de que o ser humano provoque um cataclismo nos situa em um cenário em que os micro-organismos podem se tornar protagonistas de, desta vez sim, uma nova e reconquistada normalidade.

Um planeta inabitável?

“Assim como conseguiram muito bem antes do aparecimento do homem, serão capazes de sobreviver perfeitamente à nossa extinção. Mesmo que tornemos a Terra um planeta inabitável para nossa espécie, isso não significa que se torne um mundo estéril. Os micro-organismos têm as vantagens de sua simplicidade e sua grande capacidade de adaptação”, destaca Ester Lázaro (Sacramenia, Segóvia, Espanha, 1963), pesquisadora do Centro de Astrobiologia (CSIC-INTA) que estuda com seu grupo a evolução experimental de vírus e micro-organismos.

Toda a vida na Terra foi moldada, de uma maneira ou de outra, por eles. Formam 85% das espécies que conhecemos. Na história da vida, pode-se dizer que o ser humano é um recém-chegado. Nossa espécie, Homo sapiens, apareceu há cerca de 250.000 anos, mas as bactérias já estão “guerreando” há mais de 3,5 bilhões de anos. A natureza, como Carl Sagan afirma em Cosmos, tem uma vantagem de 4 bilhões de anos. “Contribuíram para aumentar a diversidade e a complexidade da Terra”, acrescenta Lázaro. “Há um dado que se desconhece: cerca de 8% do genoma humano vem de vírus que infectaram nossos ancestrais milhões de anos atrás. Se esse material genético viral foi mantido, é porque fornece alguma função benéfica”.

No mesmo sentido se expressa Víctor Parro (Villanueva de Ávila, Espanha, 1965), diretor do CAB, que dedica suas pesquisas ao desenvolvimento de biossensores para a exploração planetária: “Podem viver sem nós, mas não podemos viver sem a grande quantidade de micro-organismos que formam nosso microbioma. São parte de nós. Um trabalho recente mostra evidências de que a placenta de mamíferos se deveu a modificações genômicas produzidas por um vírus”.

Essas “gigantescas fábricas químicas”, como as definiu o biólogo e divulgador Richard Dawkins, estão por todas as partes. “Cada nicho ecológico tem uma comunidade microbiana adaptada a ele”. É o que afirma Manuel Porcar (Vinaroz, Castelló, Espanha, 1972), pesquisador do Instituto de Biologia Sintética e Integrativa da Universidade de Valência e presidente da Darwin Bioprospecting Excellence. Seu grupo trabalha há muito tempo em bactérias que vivem em painéis solares e eletrodomésticos. “Também existem nas fossas marinhas, nas barras de combustível radioativo das usinas nucleares, nos desertos, nos postes e no ar”, diz Porcar.

Parro vai mais longe. A chave para seu sucesso adaptativo está na associação em colônias ou biofilmes (verdadeiras cidades microbianas) e até na comunicação intercelular através da secreção de algumas substâncias que atuam como hormônios: “Os microrganismos da natureza criam suas próprias ‘casas’ e ‘cidades’ que lhes permitem se proteger das intempéries, assim como os humanos constroem iglus que nos permitem sobreviver no Ártico”. Cada um de nós, como sentencia Dawkins, é uma cidade de células e cada célula é uma aldeia de bactérias: “O leitor é uma gigantesca megalópole bacteriana. Isso não levanta o manto da anestesia?”.

Mas aqueles que nos fizeram sair precipitadamente dessa anestesia provocada pela arrogância e a orgulhosa superioridade sobre a natureza foram os vírus. Ao contrário das bactérias, sua estrutura biológica requer a colonização de outro ser vivo de maneira selvagem, com o único objetivo de sobreviver e se multiplicar. Dependem inteiramente de outros organismos (incluindo as bactérias). Portanto, grande parte do mundo científico tem dificuldade em defini-los como seres vivos.

“Carecem de metabolismo e utilizam o metabolismo das células que infectam, por isso são parasitas obrigatórios”, destaca a El Cultural Carlos Briones (Burgos, Espanha, 1969), pesquisador do CSIC e autor de Estamos solos?, livro que será publicado em setembro por Crítica. “São muito variados e pode haver dez vezes mais espécies de vírus do que organismos celulares”.

Onde houver vida, mesmo que seja microscópica, haverá vírus. A afirmação de Ester Lazaro é apoiada por anos de pesquisa em torno da capacidade de resistir a altas temperaturas ou à intensidade da radiação ultravioleta (situações repetidas várias vezes nos dias de hoje, que poderiam mitigar os estragos do Sars-CoV- 2): “Até o momento, não se conhece nenhuma espécie biológica que não possua vírus característicos. Acredita-se que sejam muito antigos e tenham evoluído com a vida, adaptando-se às características particulares de cada espécie”.

Josefa Antón (Benidorm, Espanha, 1962), professor de microbiologia da Universidade de Alicante, que estuda a microbiota de ambientes salinos, entende que qualquer organismo celular pode ser infectado por seus vírus. “Podem mudar mais rápido que seus hospedeiros e, assim, adaptar-se aos mecanismos de defesa que desenvolvem. Essa coevolução é tão estreita que a infecção viral pode até ser benéfica para o hospedeiro”.

Segundo Parro, os vírus que infectam bactérias (bacteriófagos ou fagos) regulam as populações de certas espécies em ambientes naturais: “Inclusive, pensa-se que poderão ter utilidade na biomedicina mediante o uso de fagos para atacar bactérias patogênicas”. Porcar os considera um exemplo extraordinário de evolução: “Sendo assim um organismo, novo (mutante) ou não, encontra um habitat propício, multiplica-se. O que para nós é uma pandemia devastadora de vírus nada mais é do que o efeito multiplicador da seleção natural”.

Parasitas sofisticados

Quem também recorre à seleção natural para explicar o comportamento dos vírus é Juli Peretó (Alzira, Espanha, 1958), vice-diretor do Instituto de Biologia Integrativa de Sistemas da Universidade de Valência, dedicado à bioprospecção de ambientes inóspitos: “Em qualquer processo evolutivo o aparecimento de parasitas é inevitável. Sempre aparecem sistemas que tiram vantagem dos outros. Desde que passaram a existir células bacterianas, houveram parasitas celulares mais ou menos sofisticados”. Segundo Peretó, o coronavírus que tem causado a Covid-19 é um caso claro de salto de uma espécie animal. “Esse salto também ocorreu em muitos outros vírus, como a AIDS e o Ebola”.

Mas não são seres vivos. É o que afirma contundentemente Ricardo Amils (Barcelona, Espanha, 1947), professor emérito de microbiologia da Universidade Autônoma de Madri e pesquisador do CAB: “Um vírus sem seu hospedeiro não está vivo. Sua vitalidade é dada pela capacidade de infectar um hospedeiro, que é um ser vivo. É apenas uma unidade de informação genética”. Talvez seja por isso que Amils tenha dedicado sua vida a micro-organismos capazes de viver por conta própria em qualquer tipo de ecossistema, incluindo aqueles que poderiam prosperar fora de nossa atmosfera. Eles, sim, que herdarão a Terra porque necessitam de muito pouco para sobreviver.

A chave? “São extremamente baratos, não precisam de nenhuma contribuição externa. No subsolo, têm tudo o que precisam”, explica Amils. Sempre têm um mecanismo biológico para atender às suas exigências, que às vezes são muito altas. Estamos falando de espécies de micro-organismos como o Pyrococus furiosus, capaz de viver em temperaturas superiores a 100ºC, ou os gêneros Hymenobacter, Arthobactero, o mencionado Deinococcus, que suportam dessecações e radiações extremas. Os campeões, segundo Víctor Parro, são o Haloquadratum walsbyi, uma arquibactéria em forma de quadrado capaz de viver com 30% de sal, e o Planococcus halocryophilus, uma bactéria que pode crescer em salmoura a 15°C abaixo de zero. “Está claro que à vida não falta imaginação”, reflete Ester Lázaro.

Uma expressão dessa força “imaginativa” da vida terrestre é a bacia do Rio Tinto, em Huelva. Eu seu subsolo, com 600 metros de profundidade, existem micro-organismos que vivem sem luz, sem oxigênio e com pouquíssimos nutrientes disponíveis. “Essa biosfera oculta constitui a última fronteira para a busca de vida em nosso planeta”, enfatiza Briones, que conhece bem as características deste lugar extremo. “É uma manifestação privilegiada da vida subterrânea”, diz Amils. Todo o ferro oxidado que existe no Rio Tinto, com 92 quilômetros de extensão, se deve à atividade de um biorreator subterrâneo que se alimenta de pirita e outros sulfetos metálicos que existem na Faixa Piritosa Ibérica”.

Guerra e Paz

Sendo assim, conhecendo sua capacidade de resistência e seu poder de penetração em nosso organismo, lhes declaramos guerra, nos defendemos contra eles ou nos tornamos amigos? Amils aposta na aproximação: “Não são inimigos. A grande maioria não são patógenos. A patogenia é uma singularidade, não um modo de vida. O que acontece é que os humanos estão mais preocupados em combater patógenos do que em entender seu papel na evolução. Hoje em dia, por exemplo, sabemos que existem patógenos animais que querem apenas ferro da nossa hemoglobina. O problema é que não sabem como pedir sem causar um desastre. Se entendêssemos o poder de sua estratégia, talvez pudéssemos repartir o ferro sem nenhum problema”.

Josefa Antón considera que contra os patógenos é preciso estar preparados, como ficou claro na experiência da atual pandemia. “No entanto”, esclarece, “a maior parte dos vírus e micro-organismos não são patógenos, nem precisamos nos defender deles. De fato, o equilíbrio do planeta e seus habitantes ‘superiores’ depende deles”. Lázaro também está comprometido com seus efeitos benéficos, como é o caso das bactérias que compõem nossa microbiota, “que nos ajudam na digestão dos alimentos, no amadurecimento do sistema imunológico e nas funções que consideramos tão propriamente humanas como a maneira como nos sentimos”. Porcar inclusive aponta para a biorremediação, uma disciplina que utiliza bactérias nos processos de descontaminação. Peretó sugere aproveitar as “maravilhosas” lições de biologia fundamental que os extremófilos nos dão para criar plantas mais resistentes à temperatura, salinidade e dessecação.

Mas, como advertia Carl Sagan, o meio ambiente atual da Terra não é muito favorável às formas simples de vida. “É preciso trabalhar duro para ganhar a vida”, destacava com certa ironia no Cosmos. Peretó considera que o problema é “pensar que o planeta é nosso e que podemos destruí-lo sem mais delongas”. Vivemos graças aos micro-organismos e não o contrário, reflete Briones, “de modo que quando nossa espécie desaparecer, o que sem dúvida ocorrerá, algumas bactérias ou vírus adaptados a nós também desaparecerão, mas outras espécies microbianas e multicelulares continuarão existindo. A vida é muito forte e persistente”.

Devido a essa vulnerabilidade, o ser humano, diferentemente de seus vizinhos, os micro-organismos, não se adapta ao meio ambiente, mas o modifica em seu benefício. E aí está o princípio do drama que o planeta está passando atualmente. Manuel Porcar considera que uma maneira de conviver com seres tão poderosos biologicamente é não destruir os ambientes naturais, aproveitar a biodiversidade para procurar terapias, investir mais em pesquisa e desenvolvimento e assim evitar cair como sociedade no que denomina de Brexit anticientífico.

“Somente conhecendo como esses agentes se multiplicam, seremos capazes de projetar estratégias de defesa”, destaca Lázaro, que também reivindica a pesquisa como uma forma de frear pandemias como a que nos trouxe o Sars-CoV-2. O biólogo Edward O. Wilson, Prêmio Fundação BBVA Fronteiras do Conhecimento, realiza, em O sentido da existência humana, a perfeita radiografia do desafio diante de nossos olhos: “As inovações evolutivas que nos fizeram mestres e senhores do mundo dos vivos também nos converteram em deficientes sensoriais. Por isso, ignoramos quase toda a vida na biosfera que temos destruído tão descuidadamente. Somos incapazes de interpretar a linguagem dos feromônios, mas seria bom saber mais como outros organismos fazem isso, assim poderíamos salvá-los melhor, e salvar junto com eles a maior parte do ambiente do qual dependemos”.

 

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