PAINEL 2
PIGMENTOS BIOLÓGICOS COMO CANDIDATOS A ASSINATURAS
BIOLÓGICAS PARA ASTROBIOLOGIA
Leticia Paola Alabi1, Douglas Galante2, Thales Kronenberger1, Fábio Rodrigues3, Jiri Borecky1
1 - UFABC
2 - IAGIAG-USP, Brazil
3 - IQ/USP
A Astrobiologia é um novo campo de pesquisa científica que surge da necessidade de investigar a
origem, a presença e influência da vida no Universo. Formalmente é uma área relativamente recente,
apesar de questionamentos como "O que é vida? ", "Como surgiu? ", "Há vida em outros lugares? "
serem muito antigos. Dentre os objetivos da Astrobiologia está a detecção e caracterização de
bioassinaturas moleculares, ou seja, moléculas que sejam indicativos da presença atual ou passada de
vida, em ambientes extraterrestres, como planetas e luas. Nesse contexto, o presente trabalho propõe
como candidatos à biossinaturas os pigmentos fotoprotetores com enfoque no grupo dos carotenóides,
uma vez que os mecanismos de fotoproteção são ferramentas biológicas importantes para garantir a
sobrevivência nos ambientes ricos em radiação. Essas moléculas não somente absorvem UVA (320380nm) e eliminam radicais livres, mas também absorvem na faixa UVC (ao redor de 260nm) a qual é
danosa para o DNA. Essas moléculas ou similares, provavelmente tiveram importância no cenário de
Terra primitiva e talvez também em possíveis microrganismos em outros planetas. Será apresentado
i) Diagrama contrastando o carotenóide escolhido versus ambiente extraterrestre análogo, assim como
as considerações sobre suas assinaturas espectrais e, ii) Árvore filogenética construída com base nos
mesmos carotenóides, para compreensão da evolução do pigmento na Terra, assim como considerações
sobre a possível extrapolação dos resultados para o caso extraterrestre.
PAINEL 4
POSSIBLIDADE
POSSIBLIDADE DE VIDA EM LUAS GELADAS MANTIDAS POR ELEMENTOS RADIOATIVOS
Douglas Galante,
Galante, Márcio G.B. Avellar, Jorge E. Horvath, Eduardo Janot Pacheco
IAG/USP
Atualmente, as técnicas de busca de exoplanetas são muito mais sensíveis a planetas gigantes, os
quais são considerados como pouco prováveis de abrigar vida, por suas altas temperaturas,
composições gasosas simples e falta de uma superfície sólida. No entanto, esses planetas podem
abrigar luas que podem, por sua vez, serem muito promissoras para a vida, a exemplo das luas
Europa e Encelado, de
nosso próprio Sistema Solar. A possibilidade de vida em luas de planetas gigantes, em especial nas
luas geladas, é um tema de grande interesse, pois, são os únicos lugares do Sistema Solar onde se
encontra água líquida em abundância. Seus oceanos, sob as crostas geladas, talvez sejam os únicos
ambientes biofílicos do Sistema Solar além da Terra. No presente trabalho, analisamos a
possibilidade dessa biosfera ter como fonte de energia biológica não atividade vulcânica ou térmica
(gerada pela distorção gravitacional), mas sim a radiólise direta da água (quebra de moléculas de
água por interação com radiação) por elementos radioativos primordiais acumulados nessas luas. É
feita uma análise termodinâmica para demonstrar que seria possível, em determinadas condições,
haver energia química suficiente para manter uma biosfera. Um metabolismo dependente desse tipo
de atividade radioativa foi demonstrado como possível em ao menos um ambiente terrestre, no fundo
de uma mina na África do Sul, onde um microrganismo faz uso dessa fonte de energia, totalmente
independente da radiação solar, abrindo as portas para outros ambientes não irradiados do Universo,
em especial as luas geladas.
PAINEL 6
ASTROBIOLOGIA DE EXOPLANETAS COM ÓRBITAS SÍNCRONAS DENTRO DE
ZONAS DE HABITABILIDADE
Felipe Gomes dos Santos,
Santos, Sergio Pilling
UNIVAP
Neste trabalho, sugerimos quais microrganismos extremófilos (procariotos), organismos que
sobrevivem/resistem em ambientes extremos (Horikoshi et al. 2011), poderiam sobreviver em
diferentes regiões de planetas do tipo terrestre com órbita síncrona dentro de zonas de habitabilidade.
Planetas com órbitas síncronas apresentam sempre a mesma face voltada para a estrela a qual órbita.
Zona de habitabilidade são regiões orbitais que permitem que planetas/luas ali contidos possuam
água no estado líquido. No caso de estrelas do tipo M, todos os planetas dentro da zona de
habitabilidade, situada próximo à estrela, apresentam-se também em órbitas síncronas (ex. Gliese
876b, Gliese 876c, HIP 57050b). A partir de modelos climáticos de planetas (100% seco, 100% oceânico
e 50% continental/ 50% oceânico) com órbitas síncronas propostos por Joshi (2003), caracterizamos
parâmetros como temperatura, atmosfera, umidade e campo de radiação. Uma extensão, de forma
qualitativa destes modelos, simulando três tipos de atmosferas (Terra, Terra primitiva e Marte) na
presença ou ausência de radiação UV estelar intensa, permitiu identificar quais possíveis tipos de
microrganismos poderiam sobreviver em diferentes regiões de cada tipo de planeta. Os resultados
mostraram que nos planetas do tipo seco com atmosfera terrestre, iluminados por um fraco campo UV
estelar, a presença de termófilos (Thermus spp.) na face iluminada e psicrófilos (Polaromonas spp.) na
face escura seria possível. Nos planetas iluminados por um forte campo UV estelar, possuindo
atmosferas análogas a da Terra e a da Terra primitiva, foram sugeridos apenas extremófilos do tipo
radiofílicos como os do gênero Deinococcus. Nos modelos contendo atmosferas análoga a de Marte
sugerimos a presença de microorganismos multi-extremófilos como Colwellia spp. (anaeróbico,
temperatura baixa e pressão).
Referências
Horikoshi K., et al. 2011, Extremophiles Handbook, 1st Edition, Springer.
Joshi M., 2003, Astrobiology, 3, 415.
PAINEL 8
BIOASSINATURAS ESPECTROSCÓPICAS DE MICRORGANISMOS EXTREMÓFILOS EM
CONDIÇÕES EXTRATERRESTRES SIMULADAS
Fabio Rodrigues1, Douglas Galante2, Lydia F. Yamaguchi1, Massuo J. Kato1
1 - IQ/USP
2 - IAG/USP
IAG/USP
O presente trabalho visa o estudo de metabólitos de microrganismos extremófilos na busca de
possíveis indicadores de vida extraterrestre. Microrganismos extremófilos são aqueles capazes de
sobreviver a ambientes extremos da Terra sendo, portanto, bons candidatos para sobreviverem fora
da Terra, onde as condições de habitabilidade são piores. O mecanismo de adaptação destes
organismos envolve, tipicamente, a alteração de seu metabolismo para a produção de novos
metabólitos ou a alteração da concentração dos já existentes. Metabólitos são definidos como
quaisquer moléculas originadas pelo metabolismo de um organismo vivo. Para se identificar
remotamente, via técnicas espectroscópicas, a presença de vida atual ou passada em ambientes
extremos da Terra ou fora dela, deve-se primeiramente entender quais moléculas presentes naquele
ambiente podem ser associadas a origens biológicas, e não a fontes abióticas. Neste contexto, o
presente trabalho visa o estudo de organismos extremófilos modelos, em especial a bactéria radioresistente Deinococcus radiodurans, em diferentes condições de temperatura, radiação entre outros,
que simulem ambientes espaciais, particularmente o ambiente marciano, devido à sua importância
atual para a busca de vida. A mudança nos metabólitos produzidos por estes organismos nestas
condições simuladas é analisada por técnicas químicas como cromatografia líquida e espectrometria
de massa e utilizada como proposta de bioassinatura de vida naquele ambiente. Além disso, é levada
em consideração a interação entre os metabólitos e a superfície e atmosfera desses ambientes, pois as
mesmas podem causar alterações químicas que podem modificar ou mascarar as assinaturas
espectroscópicas.