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Estruturas biominerais formadas por algas marinhas promovem infecção viral, contribuindo positivamente para a captura de CO2
Uma equipe de pesquisa liderada por cientistas da Universidade Rutgers, nos Estados Unidos. que estuda as interações vírus-hospedeiro de uma alga marinha blindada globalmente abundante, a Emiliania huxleyi, descobriu que as placas circulares produzidas pelas algas podem atuar como catalisadores para infecção viral, que tem vastas consequências para trilhões de criaturas oceânicas microscópicas e o ciclo global do carbono.
“Em uma gota de água do mar, poderá existir cerca de 1.000 a 10.000 células de E. huxleyi e cerca de 10 milhões de vírus”, disse o Dr. Kay Bidle, autor sênior do estudo e professor do Departamento de Ciências Marinhas e Costeiras da Escola de Ciências Biológicas e Ambientais da Universidade Rutgers. “Eles estão todos em uma espécie de corrida armamentista uns contra os outros e estamos estudando isso para ver como isso se desenrola e afeta o ciclo de carbono da Terra.”
No estudo publicado na revista Science Advances, os pesquisadores relataram ter descoberto, por meio de observações no oceano e no laboratório, que as placas de carbonato de cálcio, chamadas cocólitos, são um ator central anteriormente não percebido em infecções virais que podem colapsar flores de fitoplâncton do tamanho de alguns países dentro de semanas.
“Os cocólitos podem atuar como ‘catalisadores da morte’, entregando vírus diretamente às células das algas para uma infecção bem-sucedida”, disse Christopher Johns, aluno de doutorado da Universidade Rutgers e autor principal do estudo.
E. huxleyi é uma espécie unicelular de fitoplâncton que, como as árvores, realiza a fotossíntese. No caso do fitoplâncton, elas convertem o dióxido de carbono dissolvido na água do oceano em compostos orgânicos e, ao mesmo tempo, produzem oxigênio.
“O fitoplâncton nos oceanos contribui com cerca de metade do oxigênio da Terra, com a outra metade vindo de plantas terrestres. Cada vez que você respira, [o oxigênio] é do fitoplâncton”, destacou o Dr. Kay Bidle.
E. huxleyi é bem conhecido por sua capacidade de biomineralizar o carbonato de cálcio, semelhante aos corais, produzindo cocólitos, que estão dispostos na superfície da célula para formar uma camada blindada. Esses cocólitos são produzidos e depois lançados na água do mar circundante em um ciclo contínuo.
Durante anos, a função desses cocólitos foi mal compreendida, de acordo com o professor Kay Bidle. Os pesquisadores acreditavam que a armadura de carbonato de cálcio existia em parte para proteger o fitoplâncton de ser infectado por vírus. E os cocólitos livres e descartados eram comumente vistos como partículas planctônicas passivamente à deriva com poucos papéis biológicos ou ecológicos.
Mas em experimentos conduzidos em laboratórios da Universidade Rutgers, Christopher Johns e outros membros da equipe observaram que os cocólitos expelidos podem encontrar o caminho de volta para as células de E. huxleyi, reconectar e, ao mesmo tempo, transportar partículas virais, facilitando a infecção. Essa capacidade de propagar e catalisar a infecção é um papel inesperado dos cocólitos com importantes resultados potenciais do ecossistema.
A descoberta também tem uma conexão importante com a mudança climática e o ciclo de carbono da Terra, disse o professor Kay Bidle. As células infectadas de E. huxleyi produzem uma cola pegajosa que pode ajudar a agregar partículas no que é chamado de ‘neve marinha’. Quando a neve marinha afunda no oceano profundo, ela ajuda a sequestrar e enterrar o carbono, removendo-o da atmosfera por séculos a milênios. Os cocólitos são importantes nesse processo porque são mais pesados que a água do mar e ajudam a fazer com que as partículas afundem cada vez mais rapidamente nas profundezas do oceano.
Ao auxiliar na morte do fitoplâncton, bem como na formação e afundamento da neve marinha, os biominerais de cocólitos podem ter um impacto positivo na remoção de dióxido de carbono do oceano superior e da atmosfera, explicou o professor Kay Bidle.
“Isso significa que os cocólitos facilitam o processo de sequestro ou afundamento de carbono nas profundezas do oceano por milhares de anos, tornando-os atores importantes no equilíbrio do ciclo de carbono da Terra”, concluiu o pesquisador.
Acesse o artigo científico completo (em inglês).
Acesse a notícia completa na página da Universidade Rutgers (em inglês).
Fonte: Kitta Macpherson, Universidade Rutgers (Universidade Estadual de New Jersey).
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