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O que são ambientes extremos? Definindo ambiente como a totalidade dos elementos que compreende o espaço estático e dinâmico de um organismo ou de uma.

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2 O que são ambientes extremos? Definindo ambiente como a totalidade dos elementos que compreende o espaço estático e dinâmico de um organismo ou de uma po- pulação, ambientes extremos serão os limites superior e inferior dos parâmetros aos quais os organismos estão sujeitos. Na categoria de organismos extremófilos englobam-se todos aqueles que são capazes de viver e de se reproduzir em ambientes extremos, como por exemplo, locais onde a temperatura média é da ordem dos 110ºC, noutros ronda os - 5ºC, onde os valores de pH indicam uma acentuada basicidade (pH11) ou acidez (pH1) do meio. Chaminés do Vulcão Stromboli Deserto gelado – Pólo Norte

3 Sistemas Hidrotermais Submarinos As chaminés hidrotermais submarinas distribuem-se ao longo de várias cristas do fundo oceânico, constituindo ecossistemas insulares capazes de suportarem uma fauna endémica. Nestes sistemas, os produtores primários são organismos procariotas englobados nos grupos Bacteria e Archaea. Algumas espécies têm temperaturas óptimas de crescimento e reprodução um pouco acima dos 100ºC. Tipicamente, uma chaminé activa apresenta um tapete constituído por estes microor-ganismos, que serve de alimento a espécies de herbívoros. Observam-se tufos de vermes tubiformes e outras formas de vida agregadas em torno da chaminé. Vermes tubiformes Ridgeia piscesae Bivalves e caranguejos aranha Chaminés hidro- termais submarinas

4 Sistemas Lagunares Hipersalinos E Alcalinos Sistemas Lagunares Hipersalinos E Alcalinos Mono Lake, situado na California, é uma bacia vulcânica, com cerca de 22 Km de diâmetro, alimentado pelas escorrências da Sierra Nevada. A única forma de escoamento é através de evaporação – um processo que a cada minuto aumenta a concentração de minerais e de sais. O sedimento acumulado no fundo do lago constitui um habitat que, para além de apresentar uma elevada concentração em sais, é anaérobio e fortemente alcalino. Spirochaeta americana, uma nova espécie deste género, desenvolve-se neste tipo de ambiente extremo. Poderá, de igual modo, desenvolver-se ou ter-se desenvolvido no ambiente de Marte? Paisagem de Mono Lake com as características tufas Spirochaeta americana Células vivas Mono Lake - Terra(A) e Cratera Gusev – Marte (B), Sistemas semelhantes?

5 Sistemas de Vales e Gelo do Antárctico Encontrar formas de vida em locais como o Vale de McMurdo ou os gelos perma- nentes do Antárctico é surpreendente. As condições apresentam um grau de adver- sidade equivalente ao que se sabe exis-tir em Marte ou em Europa (um dos satélites de Júpiter). Nestes locais secos, com va- lores de temperatura da ordem dos –30ºC foram encontradas colónias de ciano- bactérias instaladas em bolsas de água embebidas no gelo, a cerca de 2 m de profundidade. Do solo, enterradas a cerca de 8 cm de profundidade,foram isoladas espécies de Penicillium. Gelo retirado de perfurações feitas até 9 m abaixo da superfície, revelou a presença de espóros de fungos, algas e bactérias. Cianobactérias – colónia encontrada a 2m de profundidade em bolsas de água Espóro de fungo proveniente dos gelos permanentes Superfífie gelada do Antárctico

6 Espaço Exterior Encontrar um microorganismo com o potencial de sobrevivência como o da bactéria Dinococcus radiodurans não é, seguramente, fácil. Este organismo foi descoberto na década de 50, sem grandes viagens e sem aparato de maior, mas intrigando os investigadores que ten- tavam o método radiativo para preser- vação de alimentos. D. radiodurans tem a incrível capacidade de suportar elevadas doses de radioactividade, acima de 1.5 milhões de rads (3 000 vezes a dose que mataria um ser humano no espaço). Este candidato a astronauta suporta ainda baixas temperaturas, vácuo e agentes oxidantes, o que lhe valeu a designação de poliextremófilo. Crescimento em tétradas apresentado pela eubactéria micrococal D. radiodurans D. radiodurans – crescimento sobre um a placa de agar Da Terra a Marte – na pista dos organismos extremófilos.

7 IndústriaIndústria Os extremoenzimas isolados a partir de diversos organismos extremófilos apresentam benefícios importantes ao nível industrial. As principais apli- cações seriam: Hipertermófilos Hipertermófilos Enzimas capazes de fazer a conversão do açúcar sem que exista crescimento microbiano e sem possíveis contaminações. PsicrófilosPsicrófilos eficientes na modificação de o paladar de alimentos sem a existência de crescimento bacteriano.Produção de enzimas eficientes na modificação de o paladar de alimentos sem a existência de crescimento bacteriano. AcidófilosAcidófilos Remoção de enxofre do carvão e do petróleo AlcalófilosAlcalófilos Enzimas produzidos podem ser utilizados em detergentes

8 Implicações Astrobiológicas Implicações Astrobiológicas Os ambientes extremos presentes na Terra são, possivelmente, muito semelhantes aos que existem noutros locais do espaço Pensa-se que os organismos que crescem e se reproduzem em ambientes extremos na Terra constituam candidatos possíveis aos tipos de condições passíveis de existirem em ambientes extraterrestres. Em Marte existem regiões de gelos permanentes. Postula-se que em Marte possam existir chaminés hidrotermais, lagoas de evaporação e bolsas de água subterrânea. Maria E. Webb – Faculdade de Ciências e Tecnologia/U.N.L. Leonel Neves – Instituto do Ambiente


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