Os investigadores da Penn State estão a tomar a resiliência única dos tardígrados ou “ursos de água” como base para avaliar como os organismos vivos responderão e protegerão os recursos marcianos. Esses extremófilos microscópicos são conhecidos por sua capacidade de sobreviver no vácuo do espaço; no entanto, este estudo centra-se principalmente na sua resposta molecular às condições semelhantes às marcianas e nos tipos específicos de proteínas que os tardígrados utilizam para proteger o seu ADN e estruturas celulares. Os pesquisadores estão obtendo informações significativas sobre aplicações biotecnológicas que podem ser utilizadas em futuras expedições espaciais, estudando as proteínas produzidas pelos tardígrados. Esta informação não só ajudará na identificação de condições para possível habitação noutros planetas, mas também fornecerá um modelo para o desenvolvimento de materiais resilientes e bio-inspirados que poderão ser utilizados para proteger infra-estruturas críticas e activos biológicos na superfície de Marte.
O hack da habitabilidade: como os ‘ursos d’água’ sobrevivem ao estresse marciano
Os tardígrados são conhecidos pela sua capacidade de entrar num estado dormente conhecido como criptobiose, mas os investigadores da Penn State estão a analisar os mecanismos moleculares muito específicos que lhes permitem fazer isso. Os investigadores identificaram uma nova classe de “proteínas desordenadas” sem uma estrutura tridimensional bem definida, que parecem estar a criar um vidro biológico em torno do ADN dos tardígrados e de outros componentes celulares críticos quando estes sofrem stress extremo (por exemplo, radiação extrema ou baixa humidade de ambientes semelhantes aos marcianos). Esta cobertura de vidro provavelmente está impedindo que as células se quebrem ou sejam permanentemente danificadas em um ambiente inóspito semelhante ao marciano.
Os ursos d’água estão transformando proteínas em proteção
As descobertas desta investigação sugerem que as estratégias de sobrevivência dos ursos d’água poderiam ser aproveitadas para criar revestimentos protetores para recursos valiosos em Marte. Ao investigar como estes organismos microscópicos estabilizam o seu materials biológico, os investigadores têm esperança de criar revestimentos de inspiração biológica que possam proteger tecnologias sensíveis, como a electrónica e a farmacêutica, da degradação causada pela radiação cósmica e pelas temperaturas extremas – passar efectivamente da observação passiva de sistemas biológicos para a engenharia de ‘sistemas de protecção activos’ marcará uma mudança significativa na forma como pensamos sobre a sustentação da vida humana em Marte a longo prazo.Compreender a forma como o tardígrado se adapta serve como uma estrutura experimental para o desenvolvimento de infraestruturas resilientes para Marte. A equipe da Penn State College apontou que análogos biossintéticos das proteínas da ruptura poderiam ser potencialmente sintetizados para produzir materiais auto-reparáveis ou ultraduráveis para construir habitats. Ao conceber sistemas e métodos organizacionais semelhantes que reproduzam estes tipos de sistemas de protecção naturais, as missões futuras eliminariam a necessidade de utilização de grandes quantidades de blindagem pesada em naves espaciais e seriam capazes de utilizar materiais poliméricos biocompatíveis leves que respondem ao seu ambiente de forma semelhante à forma como um tardígrado responde quando faz a transição para o seu estado ‘tun’, fornecendo assim soluções de construção mais duradouras e mais bem sucedidas.
O projeto biológico para Marte
Ao demonstrar que os organismos do Planeta Terra podem utilizar vias moleculares específicas, para sobreviver num ambiente semelhante ao de Marte, esta investigação está a alargar a definição do que pode ser habitado; também cria um ponto de referência a partir do qual se pode avaliar o potencial de outros corpos extraterrestres serem considerados habitáveis. Em essência, se conseguirmos adaptar estes modelos biológicos, os meios de sobrevivência em Marte poderão ser vistos como biologicamente projectáveis, em vez de apenas sobreviverem através da resistência mecânica. Para a NASA, esta estrutura biológica será essencial para avançar nos seus planos de longo prazo para estabelecer uma presença humana sustentada na Lua e, em última análise, em Marte.
