No início de maio, cientistas do Instituto de Pesquisa do Aquário da Baía de Monterey descobriram uma nova espécie de “vermes zumbis” (Osedax spp.) em uma carcaça de baleia no cânion submarino de Monterey, na Califórnia. Batizaram-no de Osedax jabba em homenagem ao personagem de Star Wars.

O verme zumbi é apenas a estrela, popularizada pela mídia, de um filme maior. Elenco curioso. Rica direção de arte. E um roteiro envolvente, ainda em desenvolvimento: uma narrativa épica— atos extraordinários — de diáspora.

Carcaça de baleia

“Geralmente, o alimento que chega no fundo do mar são partículas pequenas mais próximas à superfície produzidas e defecadas por organismos planctônicos”, explica o pesquisador do Instituto Oceanográfico (IOUSP) Paulo Sumida.

Ao longo da queda, são gradualmente consumidas em água de diferentes profundidades (coluna d’água). Em suma, o fundo do mar é muito escasso em matéria orgânica quando comparado a outros ambientes marinhos.

Destacam-se lá, então, as poucas áreas de concentração de alimento (ilhas de enriquecimento orgânico), como as fontes hidrotermais com sua atividade vulcânica. Além dos ambientes inatos geologicamente, qualquer matéria orgânica significativa caída no fundo do mar será uma ilha.

Surgem as carcaças. Principalmente a dos cetáceos (ordem de mamíferos marinhos, baleias e golfinhos), de peixes grandes e, até mesmo, de árvores. Perguntado sobre diferenças, Sumida disse que “o processo é semelhante, mas a quantidade de matéria orgânica e sua duração faz diferença. E a baleia se destaca”.

As diferentes espécies pertencentes ao gênero Osedax são chamadas de “zumbis” por viverem dentro de ossos, dos quais se alimentam. (Crédito: Instituto de Pesquisa do Aquário da Baía de Monterey)

Habitats pela carcaça

A oferta abundante e prolongada de alimento atrai diversas espécies. Foram 41 encontradas na carcaça analisada pelo grupo de Sumida. O filo Nematoda (o termo ensinado na escola, “Nematelminto”, é obsoleto) foi o mais encontrado.

“Os nemátodes têm desenvolvimento direto (sem estágio larval), logo, um ciclo reprodutivo mais rápido. Também, são organismos pequenos e presentes no sedimento, de onde provavelmente colonizam as carcaças”. Assim, são prolíferos e bem adaptados a ambientes isentos de oxigênio (anóxicos), como o interior dos ossos e do próprio sedimento, onde habitam.

Menos numerosos, mas em maior diversidade — 28 daquelas 41 —, foram os poliquetas (classe do filo Annelida, como as minhocas). Dentre eles: o “astro” dos ossos, Osedax spp.. A maioria dos poliquetas se assentava dentro dos ossos e ou dos sedimentos, assim como os nemátodes.

Moluscos de até 4 centímetros de comprimento foram encontrados próximos à carcaça; os menores, na superfície dos ossos. Crustáceos, em centenas de indivíduos divididos em sete espécies diferentes, foram bem distribuídos: de dentro dos ossos a até um metro de distância da carcaça. Carpetes de pequenas espécies de anêmonas (um a dois milímetros) forravam pedras nas proximidades.

Organismos procariontes, bactérias e arqueias, podem estar presentes em vida livre ou associados a outros seres em simbiose. (Crédito: Caio Mattos)

“A heterogeneidade local aumenta. Anteriormente, tem-se um sedimento lisinho. Quando chega uma carcaça, o ambiente fica mais complexo, surgem novos habitats e uma maior diversidade de espécies e nichos”, sintetiza Sumida.

Os três estágios

A carcaça estudada se encontra parte em fase oportunista e em sulfofílica, apenas uma das três que ocorrem, de maneira sucessiva e sobreposta, ao longo da sucessão ecológica nesse ambiente:

“Quem se aproveita primeiro da baleia são os organismos maiores e capazes de se locomover mais rápido, como tubarões, peixes bruxas e caranguejos”, inicia Sumida. É a fase dos necrófagos móveis, que dura até dois anos.

Com os ossos expostos, chegam os oportunistas (pequenos invertebrados, geralmente). Costuma-se ser direto — por estarem próximos à carcaça — ou por via larval também. “Nesse estágio, surge o ‘verme zumbi’”, comenta o pesquisador. A fase do enriquecimento por oportunistas prolonga-se tanto quanto a anterior.

A população de diversas espécies que habitam a carcaça cresce o suficiente para a alta demanda por oxigênio tornar as proximidades (nos ossos e no sedimento) anóxicas e os habitats um pouco mais distantes — mas dentro do ecossistema da carcaça — hipóxicos (baixa concentração de oxigênio).

“E, também, bactérias começam a ter acesso aos lipídios que estão lacrados dentro do osso, transformando gordura em metano e sulfeto”, complementa o pesquisador. São as heterotróficas: sulfetogênicas e metanogênicas (sufixo -gênica indica produtora). Inicia-se, a fase sulfofílica, a qual pode perdurar por meio século.

Sulfeto e metano são utilizados pelas bactérias tiotróficas (alimentam-se de sulfeto) e pelas arqueias (também procariontes e unicelulares, mas de origem evolutiva distinta) metanotróficas (alimentam-se de metano) na produção de quimiossíntese.  

Quando não em vida livre, podem se associar a outros organismos — até no interior da célula, intracelular — em simbiose. Assim, bactérias e arqueias quimiossintetizantes podem explicar um processo de interligação colonizadora do mar profundo para além desse rico ecossistema advindo da morte. É nisso que se concentram as principais pesquisas da área.

Hipótese de Craig Smith

Craig Smith na Antártica (Crédito: Universidade do Havaí)

O pesquisador norte americano foi um dos primeiros a estudar sobre o ecossistema nas carcaças de baleias no fundo do mar. Em 1989, propôs que elas fossem vistas como stepping stones (pedras permissoras de travessia) entre os ambientes quimiossintetizantes nas profundezas marinhas.

Fontes hidrotermais e exsudações frias (saídas de hidrocarbonetos, como óleo e gás, do subsolo marinho) são ricas em substratos inorgânicos processados por bactérias e arqueias quimiossintetizantes em quantidades relevantes de matéria orgânica. São ilhas de enriquecimento orgânico.

Mas são bem mais tóxicas, por conta da alta concentração de substratos como sulfato e metano. Segundo Smith, as carcaças seriam pontos de ligação entre diferentes fontes, exsudações e outras carcaças: uma interconexão dos fundos marinhos.

Além de permitirem o trânsito de organismos entre ilhas, isoladas nos inóspito mar profundo (vertente ecológica), os restos de baleia — ao sumirem — as desconectam, formando novas espécies por meio de isolamento reprodutivo (vertente evolutiva). Esta última explicaria o processo de adaptação a maiores níveis de toxicidade, como através de associação de simbiose.

No meio científico, esse conceito de stepping stones é traduzido como alpondras, termo o qual faz Maurício Shimabukuro, doutorando de Sumida, feliz por escrever sua tese em inglês.

Pesquisadores espalhados pelos oceanos têm identificado semelhanças entre espécies de diferentes ilhas. Da carcaça estudada pelo grupo coordenado por Sumida (o BioSuOr [Biodiversidade e conectividade de organismos bentônicos de ilhas orgânicas do Atlântico sudoeste profundo]), 12% dos gêneros (mais restrito agrupamento de espécies diferentes) foram encontrados anteriormente em outra carcaça no nordeste do Pacífico.

Mas, como Maurício relembra, “há críticas sobre o fato dos dados coletados serem ‘insuficientes’ para provar que as espécies percorrem esses caminhos através das stepping stones. Também se aponta incoesão em como Smith dividiu as espécies estudadas nos grupos taxonômicos”.

Projeto BioSuOr

Na segunda metade da década de 1990, Smith visitou o laboratório dos renomados cientistas Paul Tyler e John Gage, na Inglaterra, e conheceu um de seus doutorandos: Paulo Sumida. “Ele jogava muito bem, era canhoto”, comenta o brasileiro sobre suas partidas de basquete com Smith, que mede por volta de 1,85 (contra o 1,78 de Sumida).

Ambos vieram a trabalhar com mar profundo juntos em seis expedições ao continente antártico. Durante a travessia na infame passagem de Drake (entre a Argentina e a Antártica), as tarefas científicas eram suspensas, por causa da agitação marítima. Sumida e Smith, então, disputavam torneios de pebolim.

Eram uma dupla consolidada, o brasileiro na defesa e o americano no ataque. “Acho que nós ganhamos umas duas ou três vezes. A gente sempre ganhava”, afirma um orgulhoso e risonho Sumida.

Mas antes dessas expedições, na virada do milênio, Smith o convidou e o orientou em um pós-doutorado na Universidade do Havaí. Através da maior proximidade com o pesquisador norte americano, o brasileiro conheceu o estudo sobre as carcaças de baleia no fundo do mar.

Com outros cientistas, os dois tentaram montar quatro projetos dispersos geograficamente — Inglaterra, Chile, Brasil e costa oeste norte americana —, mas interconectados para estudar a biodiversidade e “a distribuição dos seres vivos pelos oceanos e as relações entre si” (biogeografia) em ilhas.

Apenas os dois últimos, coordenados por Sumida e Smith respectivamente, foram adiante. O BioSuOr, na análise da carcaça, descobriu principalmente dez novas espécies de anelídeos — uma fora avistada no Caribe, mas sem ser descrita — e duas antes encontradas apenas no Pacífico.   

Assim como Maurício, Orlemir Carrerette e Bruno Souza são orientandos de Sumida, no pós-doutorado e no mestrado respectivamente. Orlemir e Maurício revelam seu interesse em estudar algumas espécies de água rasa muito semelhantes a encontradas no fundo do mar.

As carcaças podem ser, além de stepping stones, o início do processo de colonização do fundo marinho para algumas espécies originalmente mais próximas à superfície. É a hipótese de Smith elevada a uma etapa anterior, levantada há menos de uma década.