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Na ficção, um zumbi é uma criatura morta que tecnicamente não está morta. Isso contradiz a ciência, já que é impossível estar morto e andando ao mesmo tempo, então temos que suspender o ceticismo e aceitar a ideia de que algo, de alguma forma, reanimou o cadáver e permitiu que ele funcionasse.
Na vida real, a linha que separa a vida da morte é tênue. Todos já ouvimos falar de formigas zumbis e outros insetos infectados por um fungo que os mata, mas permite que continuem se movendo. Mas isso não é tudo. A criptobiose oscila entre a vida e a morte, e pode ser muito confusa se você tiver muitas ideias preconcebidas sobre o que significam a vida e a morte.
Uma equipe de cientistas que perfurava o gelo perto da Antártida descobriu musgo antigo, com 1.500 anos, na amostra que estavam coletando. Tudo que esteve congelado por 1.500 anos está morto, certo? Nem tudo.
Organismos unicelulares, como bactérias, foram descobertos em depósitos de gelo com idades entre 100.000 e 8 milhões de anos. Essas bactérias reviveram e continuaram a crescer, embora talvez não tão vigorosamente quanto as mais recentes.
Mas o musgo que encontraram revelou-se muito mais complexo do que uma bactéria. Era um organismo multicelular. Mesmo assim, a equipe conseguiu reanimá-lo. Ele começou a crescer novamente, aumentando a esperança de que musgos ainda mais antigos, alguns com até 6.000 anos, possam ser revividos.
Este é um exemplo de criptobiose. Um estado de inatividade extrema ou animação suspensa no qual praticamente todas as funções metabólicas cessam. Isso geralmente ocorre em condições extremamente desfavoráveis, como o congelamento na Antártida, e é uma última tentativa de preservar a vida. Em alguns casos, pode persistir mesmo nas condições mais extremas por longos períodos.
Como é que isso funciona?
Como já mencionamos, o congelamento pode potencialmente levar à criptobiose, mas está longe de ser a única causa. Por exemplo, você já experimentou artêmias? Artêmias são camarões-da-salmoura, e aquele pequeno pacote de pó que você adiciona à água e mexe para transformá-las em artêmias é, na verdade, ovos de artêmia desidratados.
Os ovos de artêmia são extremamente resistentes e podem sobreviver à criptobiose quando desidratados, em ambientes extremamente salinos ou em ambientes completamente desprovidos de oxigênio.
Organismos como rotíferos, tardígrados, sementes, alguns tipos de ovos de peixe e leveduras estão sujeitos à criptobiose de uma forma ou de outra. Até mesmo alguns insetos conseguem sobreviver a ela.
Normalmente, qualquer organismo vivo possui algum tipo de metabolismo necessário para a sobrevivência. Ele precisa produzir energia quimicamente: através da fotossíntese, digestão ou algo semelhante. Mas na criptobiose, o metabolismo essencialmente cessa, de modo que o organismo não precisa mais dessa energia para sobreviver até que as condições se tornem mais favoráveis à vida e ele possa renascer.
Para um organismo se recuperar, as condições ideais devem ser atendidas, como quando se colocam ovos de artêmia na água para eclodir em camarões-do-mar. Se as condições não melhorarem, o organismo pode morrer. Nem todos conseguem viver tanto tempo quanto aquele musgo no gelo. Alguns podem viver por meses, alguns até por vários anos, mas raramente organismos complexos sobrevivem por mais tempo do que isso. Por exemplo, o camarão-cinzento pode viver por 25 anos em criptobiose. E os tardígrados? Eles são ainda mais incríveis.
Sobrevivência dos Tardígrados
Os tardígrados estão entre as criaturas mais incríveis da Terra. Eles são capazes de sobreviver nas condições mais extremas, e a crobiose é parte do segredo de sua sobrevivência.
Os tardígrados conseguem sobreviver no vácuo do espaço. Em 2007, a Rússia lançou 3.000 deles ao espaço e os deixou lá por 10 dias. Destes, o tardígrado 68% sobreviveu ao ambiente sem oxigênio e à exposição à radiação cósmica, e todos deram à luz filhotes saudáveis.
Outros tardígrados foram expostos a doses 1.000 vezes maiores que a dose letal para humanos. Essas minúsculas criaturas produziram pigmentos chamados betalaínas, que neutralizaram os danos da radiação. Quando injetadas em humanos, essas betalaínas também lhes conferiram maior resistência à radiação.
Em relação às temperaturas extremas, os tardígrados foram expostos a temperaturas tão baixas quanto 0,05 Kelvin, pouco acima do zero absoluto (-272,95 graus Celsius), e tão altas quanto 150 graus Celsius. Eles passaram 30 anos em um congelador e suportaram pressões de 40.000 quilopascais.
Apesar da aparente resistência dessas minúsculas criaturas, elas precisam de água para sobreviver. Se retiradas da água, elas desidratam e se transformam em um estado chamado "tun", seu estado criptobiótico. Esse estado lhes permite sobreviver a frio, calor, pressão, radiação e até mesmo ao tempo extremos.
Em condições normais e saudáveis, um tardígrado pode viver de 8 meses a vários anos. Mas, em criptobiose, ele pode viver por mais de um século.
Anteriormente, os cientistas acreditavam que os tardígrados sobreviviam às condições criptobióticas graças ao açúcar trealose. Quando outros organismos desidratam, produzem trealose para se manterem vivos. Mas os tardígrados produzem muito pouco ou nenhum. Em vez disso, os tardígrados possuem genes e proteínas específicos que lhes permitem suportar as condições extremas encontradas em ambientes criptobióticos. Essas proteínas formam essencialmente uma substância vítrea dentro das células dos tardígrados para mantê-los vivos em estado de desidratação. O mecanismo completo permanece um tanto misterioso, mas esta é apenas parte da explicação.
Os tardígrados são únicos por sobreviverem em diferentes condições extremas de maneiras distintas. Criptobiose é um termo geral. Por exemplo, quando exposto a frio extremo, um tardígrado sobrevive por meio da criobiose. Quando não há água? Isso é anidrobiose. E se eles forem expostos a um ambiente extremamente salino? Isso é osmobiose.
Diferentes tipos de criptobiose afetam os tardígrados de maneiras distintas, o que significa que diferentes mecanismos envolvem diferentes funções. Cada um deve ser estudado individualmente para entendermos como funciona. Enquanto as estruturas de biovidro podem sustentar sua viabilidade durante a anidrobiose, a criobiose pode envolver a produção de uma espécie de anticongelante biológico, uma substância que impede o congelamento do citoplasma ou talvez até altere o tipo de cristais de gelo formados nas células, permitindo que elas adotem um estado que possibilite a recuperação segura do tardígrado.
Considerando o que os tardígrados conseguem sobreviver, é razoável questionar se algo pode matar uma criatura em estado de criptobiose, ou se esses organismos são efetivamente imortais?
Imortalidade
Os rotíferos são organismos microscópicos que vivem em água doce. Eles também são surpreendentemente resistentes, embora não tão robustos quanto os tardígrados. No entanto, um rotífero que sobreviveu a 24.000 anos de criptobiose foi trazido de volta à vida. Apesar de seu pequeno tamanho, ele possui cérebro, músculos e inúmeras células. Antes da descoberta deste rotífero, acreditava-se que eles só podiam sobreviver por cerca de dez anos em criptobiose.
Os nematóides são um tipo de verme cilíndrico. Mais de 30.000 espécies foram identificadas, mas acredita-se que existam milhões. Pelo menos uma espécie de nematóide ficou congelada no gelo do Ártico durante o Pleistoceno e foi revivida nos dias atuais, 46.000 anos depois. Como isso aconteceu? Da mesma forma que pensávamos que os tardígrados faziam.
O nematóide regula a produção de um açúcar chamado trealose. Ele protege as membranas celulares e permite que o organismo sobreviva em condições de frio extremo praticamente por tempo indeterminado.
Essencialmente, o açúcar substitui a água em qualquer membrana, fazendo com que ela pareça hidratada porque sua forma é mantida mesmo que não haja mais água nela.
Os tardígrados podem viver cerca de um século em criptobiose. Já ouvimos falar de musgos que viveram 1.500 anos, mas o recorde atual de longevidade pertence aos nematóides.
Quarenta e seis mil anos é certamente muito tempo para qualquer coisa sobreviver. Mas lembre-se, um nematóide é um organismo bastante complexo em comparação com bactérias unicelulares. E já vimos que algumas bactérias podem potencialmente sobreviver por milhões de anos. Se você está se perguntando quais bactérias que descobrimos são as mais longevas, talvez queira considerar a humilde abelha.
Cientistas descobriram uma abelha preservada em âmbar, em estilo... «Parque Jurássico» . Estima-se que a abelha tenha entre 25 e 40 milhões de anos. Não, a abelha não voltou à vida, mas seu estômago continha bactérias que sobreviveram ao processo graças à criptobiose. Os cientistas conseguiram reanimá-la, tornando-a o organismo vivo mais antigo da Terra.
Em condições favoráveis, esses organismos podem sobreviver em criptobiose por períodos extremamente longos, mas não são de forma alguma imortais. Mais de 301 tardígrados TP3T abandonados no espaço morreram. Quando expostos a temperaturas extremas, muitos dos ovos de Artemia criptobiótica morrem.
Vale lembrar que a criptobiose nunca é um estado ideal para um organismo vivo. É a sobrevivência em sua forma mais extrema. É a última tentativa desesperada do corpo de se agarrar à vida, aguardando o retorno de condições favoráveis. Mas se a situação piorar, o organismo morrerá.
Tudo isso é muito interessante, mas será que tem alguma relevância para a humanidade? Vimos que a resistência à radiação dos tardígrados pode potencialmente beneficiar a humanidade, mas será que existe algo na criptobiose que possa nos ajudar? É evidente que somos complexos demais para replicar algo como a criptobiose. Se fôssemos expostos a temperaturas extremas, radiação extrema e desidratação severa, simplesmente morreríamos. Mas será que existe alguma maneira de adaptarmos o que sabemos sobre esses organismos para nos ajudar?
Impacto sobre os seres humanos
Pesquisadores de Harvard estão estudando as proteínas que os tardígrados usam para sobreviver em condições extremas. O objetivo final é aplicar esse conhecimento aos humanos para verificar se podemos nos beneficiar de uma resiliência semelhante. Se conseguíssemos criar uma célula cujo metabolismo desacelerasse, de forma similar à forma como os tardígrados entram em criptobiose, poderíamos prevenir danos como inflamações ou até mesmo a morte celular.
Se as proteínas utilizadas pelos tardígrados puderem ser adaptadas para uso em humanos, doenças como AVC, ataques cardíacos, sepse e outras poderão ser prevenidas em estágios iniciais.
Outras pesquisas estão focando na resistência à radiação e em como ela poderia ser usada para auxiliar astronautas em missões espaciais de longa duração. Além disso, com o potencial desenvolvimento de novas e mais rápidas viagens espaciais, espécies criptobióticas estão sendo consideradas como novas candidatas a astronautas — organismos que poderíamos enviar ao espaço por vastas distâncias e longos períodos, preservando-os em seu estado original, para estudar como eles resistem às condições extremas das viagens espaciais. Poderíamos então aplicar esse conhecimento em futuras missões tripuladas para melhorar a sobrevivência humana à medida que exploramos o espaço e navegamos por ambientes mais hostis.
A anidrobiose está sendo estudada como um meio de melhorar o cultivo de plantas e as condições de armazenamento de alimentos. Poderíamos prevenir a deterioração das colheitas e garantir seu crescimento em condições mais adversas se conseguíssemos adaptar esses métodos ao nosso sistema de abastecimento alimentar.
A trealose, um açúcar utilizado não só pelos tardígrados, mas também por outros organismos, é usada na medicina. Pode ser utilizada para preservar plaquetas e vacinas, que precisam ser transportadas pelo mundo em situações de emergência. Embora não afete o organismo como um todo, desempenha a mesma função, mantendo sua viabilidade. Essa abordagem se baseia no estudo da criptobiose.
A trealose foi usada pela primeira vez na década de 1980 para conservar medicamentos utilizados no tratamento de infecções fúngicas. Esses medicamentos eram conservados com esse açúcar e, em seguida, a adição de água o ativava, tornando-o utilizável.
Diversas formas de criptobiose podem oferecer uma ampla gama de aplicações. Estas incluem viagens espaciais, avanços na medicina, potencial adaptação às mudanças climáticas e produção de alimentos. Provavelmente existem muitas outras aplicações que ainda não foram consideradas, mas que podem se tornar relevantes assim que o processo for melhor compreendido. A boa notícia é que o tempo não é necessariamente um problema. O que são mais 46.000 anos?
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