Os musgos são bem conhecidos por sobreviver em lugares que desafiam a maioria das formas de vida, incluindo os picos do Himalaia, os desertos escaldantes do Death Valley, a tundra da Antártica e as superfícies resfriadas de vulcões ativos. Sua notável durabilidade levou pesquisadores a testar os esporófitos de musgo, as estruturas reprodutivas que contêm esporos, em um ambiente ainda mais hostil: o espaço exterior. De acordo com um estudo publicado na revista iScience em 20 de novembro, mais de 80% desses esporos resistiram a 9 meses fora da Estação Espacial Internacional (ISS) e retornaram à Terra ainda capazes de reprodução. Isso marca a primeira evidência de que uma planta terrestre primitiva pode sobreviver à exposição prolongada às condições do espaço.
“A maioria dos organismos vivos, incluindo os humanos, não pode sobreviver nem mesmo brevemente no vácuo do espaço”, diz o autor principal Tomomichi Fujita, da Universidade de Hokkaido. “No entanto, os esporos de musgo mantiveram sua vitalidade após nove meses de exposição direta. Isso fornece uma evidência impressionante de que a vida que evoluiu na Terra possui, ao nível celular, mecanismos intrínsecos para suportar as condições do espaço.”
Investigando se o Musgo Poderia Sobreviver Além da Terra
Fujita começou a explorar a possibilidade do “musgo espacial” enquanto estudava a evolução das plantas. Ele ficou impressionado com a habilidade dos musgos em colonizar os ambientes mais hostis da Terra. “Comecei a me perguntar: esse pequeno e notavelmente robusto planta também poderia sobreviver no espaço?”
Para investigar, a equipe de Fujita expôs Physcomitrium patens, também conhecido como musgo da terra expansivo, a um ambiente simulado de espaço com intensa radiação UV, temperaturas extremas e condições semelhantes ao vácuo.
Testando Estruturas de Musgo Sob Estresse Extremo
Os pesquisadores compararam três formas de musgo: protonemas (musgo juvenil), células brotadas (células-tronco induzidas por estresse) e esporófitos (esporos encapsulados). Eles pretendiam identificar qual estrutura tinha a maior probabilidade de suportar o espaço.
“Nós antecipamos que os estresses combinados do espaço, incluindo vácuo, radiação cósmica, flutuações extremas de temperatura e microgravidade, causariam danos muito maiores do que qualquer estresse isolado”, diz Fujita.
Seus experimentos mostraram que a radiação UV representava a maior ameaça, e os esporófitos claramente superaram as outras estruturas. O musgo juvenil não sobreviveu à forte exposição a UV ou temperaturas extremas. As células brotadas se saíram melhor, mas ainda não foram suficientes. Em contraste, os esporos encapsulados mostraram uma tolerância à radiação UV cerca de 1.000 vezes maior e permaneceram capazes de germinar mesmo após suportar −196°C por mais de uma semana ou 55°C durante um mês inteiro.
Por Que os Esporos Encapsulados Resistem a Condições Severas
A equipe concluiu que a estrutura ao redor de cada esporo provavelmente absorve a luz UV prejudicial e oferece proteção física e química. Eles sugerem que essa característica protetora pode ter ajudado as briofitas antigas, o grupo das plantas que inclui os musgos, a se mover da água para a terra há cerca de 500 milhões de anos e sobreviver a repetidas extinções em massa.
Para determinar se essa adaptação se sustenta no espaço real, os pesquisadores enviaram esporófitos para a órbita.
Lançando Musgos para a ISS em um Ensaio do Mundo Real
Em março de 2022, centenas de esporófitos viajaram para a ISS a bordo da espaçonave Cygnus NG-17. Após a chegada, os astronautas fixaram as amostras na parte externa da estação, expondo-as ao espaço por 283 dias. Os espécimes retornaram à Terra na SpaceX CRS-16 em janeiro de 2023 e foram levados de volta ao laboratório para análise.
“Esperávamos quase zero de sobrevivência, mas o resultado foi o oposto: a maioria dos esporos sobreviveu”, diz Fujita. “Ficamos genuinamente surpresos com a extraordinária durabilidade dessas pequenas células vegetais.”
Sobrevivência Robusta e Retorno Saudável à Terra
Mais de 80% dos esporos suportaram toda a viagem, e todos, exceto 11% desses sobreviventes, germinaram com sucesso no laboratório. Medições de clorofila mostraram níveis normais para quase todos os pigmentos, exceto uma queda de 20% na clorofila a, um composto sensível à luz. Apesar dessa redução, os esporos permaneceram saudáveis.
“Este estudo demonstra a notável resiliência da vida que se originou na Terra”, diz Fujita.
A equipe também usou seus dados para construir um modelo matemático que estima quanto tempo os esporos podem durar em condições semelhantes. Seu cálculo sugeriu uma duração de sobrevivência potencial de até 5.600 dias, ou cerca de 15 anos, embora tenham enfatizado que mais dados são necessários para uma conclusão firme.
Implicações para Cultivar Vida Além da Terra
Os pesquisadores esperam que essas descobertas apoiem estudos futuros sobre como os solos extraterrestres possam sustentar a vida vegetal e incentivem esforços para usar musgos no desenvolvimento de sistemas agrícolas para ambientes fora da Terra.
“Em última análise, esperamos que este trabalho abra uma nova fronteira para a construção de ecossistemas em ambientes extraterrestres, como a Lua e Marte,” diz Fujita. “Espero que nossa pesquisa com musgos sirva como um ponto de partida.”
Este trabalho foi apoiado pela bolsa DX da Universidade de Hokkaido, pelo JSPS KAKENHI e pelo Centro de Astrobiologia das Instituições Nacionais de Ciências Naturais.
