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

Questionando se os Musgos Poderiam Sobreviver Fora da Terra

Fujita começou a explorar a possibilidade do “musgo espacial” enquanto estudava a evolução das plantas. Ele ficou impressionado com a capacidade dos musgos de se colonizarem nos ambientes mais hostis da Terra. “Comecei a me perguntar: poderia essa pequena, mas notavelmente robusta planta também sobreviver no espaço?”

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

Testando Estruturas de Musgo Sob Estresse Extremo

Os pesquisadores compararam três formas de musgo: protêminos (musgo juvenil), células de broto (células-tronco induzidas por estresse) e esporófitos (esporos encapsulados). Eles visavam identificar qual estrutura tinha a maior probabilidade de suportar o 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 isolado”, diz Fujita.

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

Por Que os Esporos Encapsulados Suportam Condições Severas

A equipe concluiu que a estrutura envolvente de cada esporo provavelmente absorve a luz UV prejudicial e fornece proteção física e química. Eles sugerem que essa característica protetora pode ter ajudado os briófitas antigos, o grupo vegetal que inclui os musgos, a migrar da água para a terra há cerca de 500 milhões de anos e sobreviver a repetidas extinções em massa.

Para determinar se essa adaptação se sustentava no espaço real, os pesquisadores enviaram esporófitos para a órbita.

Lançando Musgos para a ISS para um Teste no Mundo Real

Em março de 2022, centenas de esporófitos viajaram para a ISS a bordo da espaçonave Cygnus NG-17. Após a chegada, os astronautas montaram as amostras na parte externa da estação, expondo-as ao espaço por 283 dias. Os espécimes retornaram à Terra na SpaceX CRS-16 em janeiro de 2023 e foram levados de volta ao laboratório para análise.

“Esperávamos quase zero sobrevivência, mas o resultado foi o oposto: a maioria dos esporos sobreviveu,” diz Fujita. “Ficamos verdadeiramente impressionados com a extraordinária durabilidade dessas pequenas células vegetais.”

Sobrevivência Forte e Retorno Saudável à Terra

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

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

A equipe também usou seus dados para construir um modelo matemático estimando quanto tempo os esporos poderiam durar em condições similares. Seu cálculo sugeriu uma potencial duração de sobrevivência de até 5.600 dias, ou cerca de 15 anos, embora tenha enfatizado que mais dados são necessários para uma conclusão firme.

Implicações para Cultivar Vida Fora da Terra

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

“Em última análise, 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 do Instituto Nacional de Ciências Naturais.