Os micróbios ficam escuros para se aquecerem em climas mais frios

Aquecimento Global - Último Round (#Pirula 32.3) (Julho 2019).

Anonim

Microrganismos em climas mais frios se escurecem para capturar mais calor do sol e melhorar sua capacidade de sobrevivência, de acordo com um estudo de cientistas da Escola de Saúde Pública Johns Hopkins Bloomberg.

Os cientistas, em um estudo a ser publicado na revista Current Biology em 2 de agosto, examinaram leveduras coletadas em diferentes latitudes e descobriram que as pigmentadas de cor escura eram encontradas com maior frequência fora dos trópicos. Micróbios pigmentados escuros também mantinham temperaturas mais altas sob uma determinada quantidade de luz, e em condições frias tinha uma clara vantagem de crescimento sobre suas contrapartes não pigmentadas.

Inúmeros fungos pigmentados, bactérias e outras comunidades microbianas existem em latitudes frias, pelo que é concebível que o seu mecanismo de aquecimento solar passivo tenha um impacto colectivo no clima.

"Nossos resultados sugerem que a pigmentação é um antigo mecanismo de adaptação para obter calor da radiação solar e pode ser uma variável importante na modelagem da mudança climática", diz o autor sênior Arturo Casadevall, MD, Ph.D., professor e presidente da Alfred & Jill Sommer. de Microbiologia Molecular e Imunologia na Escola de Saúde Pública Johns Hopkins Bloomberg.

O laboratório de Casadevall é especializado em biologia fúngica. Enquanto estudava a tolerância das leveduras às mudanças de temperatura, ele e sua equipe observaram que as espécies mais escuras eram significativamente mais prevalentes nas latitudes polares e quase-polares do que nas latitudes equatoriais.

Eles examinaram 20 variantes diferentemente pigmentadas das leveduras Candida e Cryptococcus neoformans, que têm ampla distribuição geográfica, e descobriram que as mais escuras se aqueceram mais rapidamente e atingiram temperaturas mais altas sob a luz solar comum, bem como radiação infravermelha e ultravioleta.

"As leveduras mais escuras ficaram mais quentes que as comuns em até 10 graus centígrados", diz Radames JB Cordero, pesquisador associado do Laboratório Casadevall.

Em experimentos posteriores, os pesquisadores encontraram evidências de que essa estratégia de captura de calor poderia fornecer uma adaptação potencial ao clima polar que aumenta a sobrevivência de um microrganismo. Sob a luz, a uma temperatura ambiente relativamente tropical de 23 graus C, a taxa de sobrevivência de seu micróbio de teste, uma versão escurecida pela melanina de C. neoformans, declinou em cerca de 25% em comparação com a versão sem melanina. Em contraste, a uma temperatura mais baixa de 4ºC (cerca de 39ºF), quando a população do micróbio mais leve começou a morrer, seu primo mais escuro teve um crescimento robusto.

Os cientistas já sabiam de estudos anteriores que alguns animais ectotérmicos (também conhecidos como "sangue frio"), como lagartos e gafanhotos, podem se adaptar a ambientes mais frios ou mais quentes produzindo mais melanina em sua pele para se escurecer e capturar mais calor. "Nosso estudo é o primeiro a encontrar esse efeito de 'melanismo térmico' em microorganismos", diz Cordero.

As descobertas acrescentam o novo fator de cor a considerar no estudo da ecologia microbiana, particularmente no que diz respeito às mudanças climáticas. "Isso pode nos ajudar a prever se um microrganismo pode sobreviver a uma certa latitude à medida que as temperaturas se aquecem", diz Cordero.

Os micróbios são numerosos em altas latitudes e em algumas regiões polares escurecem visivelmente o terreno, por isso é possível que eles não apenas respondam à mudança climática, mas também - por meio de números absolutos - aumente-a. Já existem evidências de que à medida que as geleiras derretem, colônias de microorganismos, incluindo as escuras, florescem na água derretida.

"À medida que esses micróbios escuros crescem, eles podem criar um circuito de reforço positivo no qual a área onde crescem se torna mais quente, acelerando o derretimento glacial para que mais micróbios escuros cresçam, e eles aquecem as coisas ainda mais", diz Casadevall..

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