Cientistas brasileiros produzem imagens em 3D de formas de vida de 1,9 bilhão de anos atrás; VÍDEO

Publicado em 22/05/2020
G1, 18/05/2020

Equipe do CNPEM, de Campinas (SP), atuou com pesquisadores da França e Suíça para revelar detalhes de microfósseis encontrados em formação rochosa no Canadá. Técnicas e descobertas podem auxiliar na exploração em busca de vida em outros planetas.

Cientistas brasileiros ajudaram a produzir as imagens 3D mais detalhadas já obtidas de uma das formas de vida mais antigas da Terra, de aproximadamente 1,9 bilhão de anos atrás. Os microfósseis revelados com auxílio de pesquisadores do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), em Campinas (SP), foram encontrados em um formação rochosa no Canadá e são, de acordo com os especialistas, restos preservados de microrganismos semelhantes às bactérias dos dias atuais.

Para obter detalhes desse vestígio de vida microscópica, dez vezes menor que uma célula humana, os pesquisadores Lara Maldanis e Douglas Galante, em parceria com cientistas da Suíça e França, utilizaram uma técnica de raios-X em um acelerador que gera luz síncrotron.

Segundo os pesquisadores, a tecnologia empregada e as novas descobertas desses primeiros vestígios de vida na Terra podem auxiliar até mesmo na exploração e procura por vida em outros planetas, como Marte.

Detalhe do microfóssil de 1,9 bilhão de anos atrás: a matéria orgânica é a parte em verde, enquanto em laranja são cristais minerais; em azul, detalhes de fraturas internas — Foto: Lara Maldanis

Detalhe do microfóssil de 1,9 bilhão de anos atrás: a matéria orgânica é a parte em verde, enquanto em laranja são cristais minerais; em azul, detalhes de fraturas internas — Foto: Lara Maldanis

Como as imagens foram feitas?

A análise de seres tão pequenos foi possível graças ao acelerador de partículas suíço, que funciona como um supermicroscópio. O equipamento de luz síncrotron de 3ª geração é semelhante ao Sirius, principal projeto científico brasileiro e que foi projetado para ter o maior brilho do mundo entre as fontes com sua faixa de energia (4ª geração)Veja mais abaixo

Usando uma técnica de tomografia com alta resolução, os pesquisadores foram capazes de produzir imagens em 3D dos microrganismos dentro de pedaços muito pequenos de rocha, até dez vezes menos que a espessura de um cabelo humano, sem ter que quebrá-la.

Além disso, eles conseguiram identificar a composição dessas formas de vida, uma que vez com o passar do tempo, essas rochas onde foram encontrados sofreram alterações geológicas, com pressão e temperatura.

Cientistas produzem imagens em 3D de formas de vida de 1,9 bilhão de anos atrás
Cientistas produzem imagens em 3D de formas de vida de 1,9 bilhão de anos atrás

Caminho para análise de vida extraterrestre?

Segundo os pesquisadores, eles descobriram que fósseis anteriormente considerados “revestidos com hematita” eram, na verdade, compostos de material orgânico, invisível na análise por microscopia óptica, e revestidos com cristais de maghemita de óxido de ferro, e não com hematita.

“A descoberta desafia nossa compreensão de vidas passadas e abre perspectivas empolgantes para o estudo de fósseis ainda mais antigos, ou mesmo de amostras futuramente retornadas de Marte”, pontua o artigo produzido pelos pesquisadores do CNPEM.

Análise de fóssil encontrado em formação rochosa por microscopia ótica (a) e nas demais com a tecnologia de raio-X no acelerador suíço, em diferentes planos — Foto: Lara Maldanis

Análise de fóssil encontrado em formação rochosa por microscopia ótica (a) e nas demais com a tecnologia de raio-X no acelerador suíço, em diferentes planos — Foto: Lara Maldanis

“A NASA [Agência Espacial Americana] e a ESA [Agência Especial Europeia] estão planejando uma missão para trazer amostras desse planeta na próxima década para buscar de sinais de vida, entre outros objetivos. Uma questão principal é: se existem microrganismos fósseis nas rochas marcianas, como vamos identificá-los? Para nos prepararmos, precisamos desenvolver abordagens para identificar inequivocamente os primeiros vestígios de vida na Terra e entender as condições que lhes permitiram ser preservados por tanto tempo”, justificam os pesquisadores.

Onde foram encontrados?

Os microfósseis analisados foram encontrados ma Formação Gunflint, em um localidade chamada Mink Mountain, próximo ao Lago Superior, o maior dos cinco Grandes Lagos na divisa entre o Canadá e os Estados Unidos.

Formação em Mink Mountain, Canadá, onde a forma de vida foi encontrada: aspecto avermelhado indica alto teor de ferro na rocha — Foto: Lara Maldanis

Formação em Mink Mountain, Canadá, onde a forma de vida foi encontrada: aspecto avermelhado indica alto teor de ferro na rocha — Foto: Lara Maldanis

Segundo os cientistas, tais microfósseis já haviam sido descritos como estruturas revestidas com hematita (mineral), mas os pesquisadores identificaram cristais de um mineral que não havia sido observados antes.

“Além disso, em vez de hematita, foram encontrados associados aos fósseis cristais de maghemita, um tipo óxido de ferro bem menos comum, revelando um processo até então desconhecido envolvido na preservação dessas estruturas e totalmente diferente do observado na outra localidade da mesma formação geológica”, explica o artigo, que prossegue:

“Isso mostrou que, no nível das células e em contato com a matéria orgânica, os óxidos de ferro seguem um padrão de transformação diferente do resto da formação, o que aprimora nossa compreensão de como essas estruturas foram preservadas e como foram alteradas depois de permanecerem enterradas por bilhões de anos”, detalha o artigo científico.

Imagem do tamanho da seção de rocha com amostras dos microfósseis que foi analisada no acelerador de partículas — Foto: Lara Maldanis

Imagem do tamanho da seção de rocha com amostras dos microfósseis que foi analisada no acelerador de partículas — Foto: Lara Maldanis

Sirius

O Sirius é um laboratório de luz síncrotron de 4ª geração, que atua como uma espécie de “raio X superpotente” que analisa diversos tipos de materiais em escalas de átomos e moléculas. Ele está instalado dentro do CNPEM, em Campinas (SP). Atualmente, há apenas um laboratório de 4ª geração de luz síncrotron operando no mundo: o MAX-IV, na Suécia.

Para observar as estruturas, os cientistas aceleram os elétrons quase na velocidade da luz, fazendo com que percorram o túnel de 500 metros de comprimento 600 mil vezes por segundo. Depois, os elétrons são desviados para uma das estações de pesquisa, ou linhas de luz, para realizar os experimentos.

Esse desvio é realizado com a ajuda de imãs superpotentes, e eles são responsáveis por gerar a luz síncrotron. Apesar de extremamente brilhante, ela é invisível a olho nu. Segundo os cientistas, o feixe é 30 vezes mais fino que o diâmetro de um fio de cabelo.

Assim que estiver em operação, o Sirius terá em uma de suas linhas de pesquisa, batiza de Carnaúba, a tecnologia que permitirá realizar experimentos usando tomografia de ultra-alta resolução, com grande potencial para o estudo de microfósseis.

Cientistas conseguiram a imagem do microfóssil sem precisar quebrar a rocha em que ele estava — Foto: Lara Maldanis

Cientistas conseguiram a imagem do microfóssil sem precisar quebrar a rocha em que ele estava — Foto: Lara Maldanis