“A maioria dos organismos vivos, incluindo os humanos, não consegue sobreviver nem mesmo brevemente no vácuo do espaço”, afirma Tomomichi Fujita, autor principal 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, em nível celular, mecanismos intrínsecos para suportar as condições do espaço.”

Ponderando Se os Musgos Poderiam Sobreviver Além da Terra

Fujita começou a investigar a possibilidade de “musgo espacial” enquanto estudava a evolução das plantas. Ele ficou impressionado com a capacidade dos musgos de colonizar os ambientes mais hostis da Terra. “Comecei a me perguntar: será que essa pequena, mas extraordinariamente robusta planta também conseguiria sobreviver no espaço?”

Para investigar, a equipe de Fujita expôs Physcomitrium patens, conhecido como musgo terrestre em expansão, a um ambiente simulado de espaço com intensa radiação UV, temperaturas extremamente elevadas e baixas, e condições semelhantes ao vácuo.

Testando Estruturas de Musgo Sob Estresse Extremo

Os pesquisadores compararam três formas de musgo: protonemas (musgo juvenil), células de brotação (células-tronco induzidas por estresse) e esporófitos (esporos encapsulados). O objetivo era identificar qual estrutura tinha a maior probabilidade de suportar as condições do espaço.

“Esperávamos que os estresses combinados do espaço, incluindo vácuo, radiação cósmica, flutuações extremas de temperatura e microgravidade, causassem danos muito maiores do que qualquer estresse isoladamente”, diz Fujita.

Os experimentos mostraram que a radiação UV apresentava a maior ameaça, e os esporófitos superaram claramente as outras estruturas. O musgo juvenil não sobreviveu à forte exposição UV ou a temperaturas extremas. As células de brotação se saíram melhor, mas ainda assim não foram suficientes. Em contraste, os esporos encapsulados mostraram uma tolerância à radiação UV cerca de 1.000 vezes maior e permaneceram capazes de germinação mesmo após suportar temperaturas de -196°C por mais de uma semana ou 55°C durante um mês inteiro.

Por Que os Esporos Encapsulados Resistiriam a Condições Hostis

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 de proteção pode ter ajudado os briófitas ancestrais, o grupo de plantas que inclui os musgos, a transitar da água para a terra há aproximadamente 500 milhões de anos e a sobreviver a diversas extinções em massa.

Para determinar se essa adaptação se mantinha nas verdadeiras condições do espaço, os pesquisadores enviaram os esporófitos para a órbita.

Enviando Musgos para a ISS em um Teste Real

Em março de 2022, centenas de esporófitos foram enviados para a ISS a bordo da espaçonave Cygnus NG-17. Após sua chegada, os astronautas montaram as amostras na parte externa da estação, expondo-as ao espaço por 283 dias. Os espécimes retornaram à Terra na missão 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 Forte e Retorno Saudável à Terra

Mais de 80% dos esporos suportaram toda a jornada, e todos, exceto 11% desses sobreviventes, germinaram com sucesso no laboratório. As medições de clorofila mostraram níveis normais para quase todos os pigmentos, exceto por uma redução de 20% na clorofila a, um composto sensível à luz. Apesar dessa queda, os esporos permaneceram saudáveis.

“Este estudo demonstra a notável resiliência da vida que se originou na Terra,” afirma Fujita.

A equipe também utilizou seus dados para construir um modelo matemático estimando quanto tempo os esporos poderiam durar em condições similares. O cálculo sugeriu uma possível duração de sobrevivência de até 5.600 dias, ou cerca de 15 anos, embora eles tenham enfatizado que mais dados são necessários para uma conclusão sólida.

Implicações para o Cultivo de Vida Além da Terra

Os pesquisadores esperam que essas descobertas apoiem estudos futuros sobre como os solos extraterrestres poderiam sustentar a vida vegetal e incentivem esforços para utilizar musgos no desenvolvimento de sistemas agrícolas para ambientes fora da Terra.

“Em última instância, 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 sobre musgos sirva como um ponto de partida.”

Este trabalho foi apoiado pela bolsa DX da Universidade de Hokkaido, JSPS KAKENHI e pelo Centro de Astrobiologia dos Institutos Nacionais de Ciências Naturais.