Há dois anos, o microbiologista Lars Peter Nielsen, da Universidade de Aarhus, na Dinamarca, estudava a lama no fundo do mar do porto da cidade quando descobriu algo inesperado: a lama corria com níveis detectáveis de eletricidade. Na época, ele e seus colegas suspeitavam que as correntes elétricas poderiam ser atribuídas a algum tipo de rede de transporte externa entre bactérias individuais ou outros organismos microscópicos.
A verdade, descrita em um artigo publicado ontem na Nature , é ainda mais surpreendente. "Nossos experimentos mostraram que as conexões elétricas no fundo do mar devem ser estruturas sólidas construídas por bactérias", disse o estudante de doutorado Christian Pfeffer, principal autor do estudo, em um comunicado à imprensa. Sua equipe, trabalhando com pesquisadores da Universidade do Sul da Califórnia, descobriu um novo tipo de bactéria multicelular que se comporta como cabos elétricos, capazes de conduzir eletricidade a uma distância de vários centímetros, um alcance muito maior do que os cientistas haviam imaginado anteriormente.
O grupo descobriu as bactérias, que pertencem à família Desulfobulbaceae, examinando a lama do fundo do mar sob um microscópio. Como as bactérias são tão pequenas e frágeis - cem vezes mais finas do que um cabelo humano - não há como medir diretamente a corrente elétrica que elas carregam, mas os pesquisadores descobriram vários tipos de evidências indiretas de que conduzem eletricidade.
As bactérias estão alinhadas verticalmente no sedimento, e quando fios de tungstênio não condutores foram puxados horizontalmente através das bactérias, as bactérias entraram em curto-circuito e a corrente elétrica foi interrompida (como uma escavadeira cortando cabos enterrados). Além disso, quando os filtros eram colocados para impedir o crescimento das bactérias, a corrente elétrica era desligada, a menos que os poros do filtro fossem grandes o suficiente para que as bactérias crescessem.
Notavelmente, sob um microscópio, as bactérias parecem um pouco com os cabos usados em dispositivos elétricos. Dentro de cada bactéria, 15 a 17 fibras distintas correm no sentido do comprimento, cada uma capaz de conduzir eletricidade. As fibras longas são compostas de muitas células conectadas, cada uma com apenas um micrômetro de comprimento.
Uma seção transversal da bactéria revela as fibras condutoras individuais que percorrem seu comprimento, contidas dentro de cada célula. (Imagem por Karen E. Thomsen) Uma pergunta natural a ser feita é por que as bactérias se dariam ao trabalho de desenvolver a capacidade incomum de conduzir eletricidade. A resposta pode ser tão fascinante quanto as próprias bactérias. Acontece que apenas alguns centímetros abaixo do fundo do mar está uma fonte de energia rica e inexplorada: átomos de enxofre carregados negativamente, chamados sulfetos.
A razão pela qual a maioria dos organismos é incapaz de coletar a energia desses produtos químicos é que a lama circundante é desprovida de oxigênio. Uma fonte de alimento rica em energia e doadora de elétrons está presente, mas os organismos precisam de oxigênio para aceitar os elétrons sobressalentes como parte da equação de coleta de energia conhecida como respiração. É análogo à nossa necessidade de comer alimentos (os sulfetos) e respirar ar (o oxigênio) para sobreviver.
As bactérias resolvem esse problema percorrendo a distância entre sua comida e sua fonte de oxigênio com um circuito capaz de transportar elétrons. Na extremidade inferior, o organismo colhe energia dos sulfetos e envia os elétrons para cima. No topo, perto da água do mar rica em oxigênio, é capaz de usar o oxigênio abundante disponível para conduzir a respiração.
As bactérias conduzem elétrons verticalmente, reunindo um reservatório de energia e uma fonte de oxigênio. (Imagem via natureza) Como resultado, as bactérias só foram encontradas até agora em sedimentos anaeróbicos do fundo do mar - mas nesses ambientes, a equipe de pesquisa encontrou uma quantidade impressionante delas. Em média, em cada centímetro cúbico do sedimento testado, eles encontraram 40 milhões de células desse tipo de bactéria, uma quantidade que calcula poderia formar 117 metros do cabo condutor super-fino.
Embora os organismos tenham sido tentativamente taxonomicamente colocados em uma família de bactérias existentes, os pesquisadores dizem que eles são radicalmente diferentes de qualquer outra bactéria que encontramos até agora. "Eles são tão diferentes que provavelmente deveriam ser considerados um novo gênero", disse Nielsen a Ed Yong, da Discovery 's Not Exactly Rocket Science, observando que eles compartilham apenas 92% de seu DNA com qualquer outra espécie da família.
Na mesma peça, Nielsen também refletiu sobre a possibilidade de que as espécies até então não descobertas possam ser muito mais onipresentes do que se sabe agora. “Eles parecem ser o organismo ideal em qualquer lugar onde você fica com falta de oxigênio. Por que eles não estão em toda parte? ”Nielsen perguntou. "Ou eles estão em toda parte?"
