Por Danilo Albergaria*

Ao longo de alguns anos, pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) submeteram amostras da levedura Saccharomyces boulardii a diferentes níveis de radiação ultravioleta. Queriam saber se os microrganismos sobreviveriam, expostos a doses crescentes dessa radiação, enquanto estivessem mergulhados em água líquida contendo diferentes concentrações de íons de ferro. Já sabiam que essa espécie de levedura é muito sensível à radiação ultravioleta e que os íons de ferro absorvem parte dela. A pergunta que tentavam responder era: até que ponto a água com íons de ferro pode proteger os micróbios dos efeitos destrutivos da radiação?

Um visitante que não tivesse se atentado ao nome do laboratório onde aqueles experimentos foram conduzidos seria, provavelmente, incapaz de adivinhar que se tratava de uma pesquisa cujo principal objetivo era responder a uma pergunta de astrobiologia. A área é frequentemente associada à busca por vida extraterrestre. Seu nome geralmente aparece no noticiário quando surge a alegação de detecção de um possível sinal de vida fora da Terra – algo que aconteceu algumas vezes nos últimos anos.

Por isso, o visitante desatento se surpreenderia ao saber que, em 2025, o estudo resultante dos experimentos com a levedura exposta à radiação ultravioleta foi publicado no conceituado periódico Astrobiology, e que as discretas instalações onde os experimentos foram realizados pelo primeiro autor do artigo, o engenheiro químico Gabriel Gonçalves Silva, ficam no Laboratório de Astrobiologia do Instituto de Química da USP (IQ-USP), mais conhecido como AstroLab.

Para além de sua contribuição à biologia, o estudo de micróbios expostos à radiação ultravioleta é importante para a astrobiologia, pois ajuda a compreender como os lagos que existiam em Marte há bilhões de anos podem ter fornecido uma das condições necessárias à existência de seres vivos: proteção contra a radiação nociva à vida que atinge a superfície do planeta. Indícios de que os lagos marcianos primitivos eram ricos em íons de ferro sugerem que eles podem ter sido habitáveis.

Saber como um microrganismo terrestre sobrevive à radiação ultravioleta pode iluminar a habitabilidade de lagos marcianos extintos; por outro lado, a busca por condições habitáveis em outro planeta pode motivar o esclarecimento de processos biológicos aqui na Terra. Essa via de mão dupla exemplifica como a astrobiologia é muito mais do que a busca por vida extraterrestre. Trata-se de um projeto global que visa compreender a vida de um ponto de vista cósmico, examinando sua origem e evolução, investigando sua distribuição no Universo e seu futuro para além do nosso planeta.

Uma ciência em amadurecimento

Criado em 2011, o AstroLab é a primeira instituição acadêmica do Brasil dedicada à astrobiologia. Germinou a partir de conversas entre dois pesquisadores em início de carreira: o geobiólogo Douglas Galante, atualmente professor do Instituto de Geociências da USP, e o biólogo Ivan Paulino-Lima, hoje pesquisador da NASA, a agência espacial norte-americana. Durante o doutorado, ambos identificaram a necessidade de um laboratório que abrigasse uma câmara de simulação de condições espaciais. Tentavam entender como microrganismos respondiam a diferentes faixas de radiação, incluindo aquelas que só existem no espaço. Suas teses são consideradas as primeiras dedicadas diretamente à astrobiologia no Brasil.

Na mesma época, outro jovem cientista, o bioquímico Fabio Rodrigues, atualmente professor do IQ-USP e diretor do AstroLab, passou a contribuir com seu conhecimento em espectroscopia para as questões investigadas por Galante e Paulino-Lima. A partir dessa colaboração, conseguiram apoio do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da USP (IAG-USP) para montar o AstroLab no Observatório Abrahão de Moraes, em Valinhos (hoje, o laboratório fica nas dependências do IQ-USP). Logo em seguida, como relata Galante em entrevista concedida a esta edição da FCW Cultura Científica, criaram o Núcleo de Apoio à Pesquisa em Astrobiologia da USP.

Esse processo ocorreu na esteira de uma onda de institucionalização da astrobiologia no mundo, iniciada com a fundação, em 1998, do Instituto de Astrobiologia da NASA. No Brasil, as primeiras tentativas de organizar a área em torno de projetos coletivos datam de 2006, com a realização de um workshop na Universidade Federal do Rio de Janeiro.

A astrobiologia é herdeira direta da exobiologia, que emergiu no início da corrida espacial e se ocupava mais diretamente da procura por vida extraterrestre, área que também já foi chamada de bioastronomia e cosmobiologia. Sua legitimação no meio científico é relativamente recente. Até o fim do século 20, quando o processo de institucionalização ganhou impulso, uma parcela considerável da comunidade científica torcia o nariz, concebendo a área, de forma cética, como uma ciência sem objeto de estudo.

Em mais de um sentido, a astrobiologia é uma ciência jovem. A maioria dos pesquisadores associados ao AstroLab está no início da carreira acadêmica: são mestrandos, doutorandos e pós-doutorandos, além de estudantes de graduação em iniciação científica.

Apesar disso, trata-se de uma área em franco amadurecimento. Em 2017, a primeira reunião anual da recém-criada Sociedade Brasileira de Astrobiologia ocorreu em uma sala de aula, como lembra um de seus fundadores, o astrônomo Eduardo Janot Pacheco, professor aposentado do IAG-USP. Já a reunião de 2025 contou com dezenas de pôsteres e apresentações orais de graduandos, pós-graduandos, professores e pesquisadores mais experientes. Janot Pacheco foi homenageado na ocasião e também é entrevistado nesta edição.

Caldeirão de disciplinas

A grande diversidade observada no nível de experiência dos pesquisadores também se reflete em suas formações. Suas áreas de origem incluem – como não poderia deixar de ser – a biologia e a astronomia, mas entre os astrobiólogos também há químicos, físicos, geólogos, paleontólogos e oceanógrafos, além de profissionais provenientes de campos que já articulam conexões entre especialidades, como geobiologia, bioquímica e biomedicina.

Trata-se de um caldeirão de áreas díspares que encoraja colaborações e promove a polinização cruzada entre diferentes projetos de pesquisa. A interdisciplinaridade, uma das marcas da astrobiologia, não é mero slogan. Para Fabio Rodrigues, a astrobiologia é uma forma de organizar o espaço de diálogo entre diferentes disciplinas e pesquisas em áreas específicas que confluem para responder a perguntas de interesse astrobiológico.

Rodrigues explica que o AstroLab se concentra em três frentes de pesquisa. A primeira dedica-se a compreender ambientes extremos e os organismos adaptados a eles. A maioria dos seres vivos não sobrevive em ambientes demasiadamente frios ou quentes, com alta concentração de sal ou sujeitos a elevada pressão, por exemplo. Há, contudo, microrganismos adaptados a condições ambientais extremas, chamados extremófilos. Seu estudo é um importante afluente da astrobiologia, pois permite explorar possíveis ambientes extremos fora da Terra aos quais a vida poderia ter se adaptado.

Como exemplos, as doutorandas Isabella Gaião e Roberta Vincenzi vêm conduzindo pesquisas-irmãs sobre um mesmo microrganismo halófilo, isto é, adaptado a ambientes hipersalinos: a bactéria Staphylococcus nepalensis. Nas lagoas de Araruama, no estado do Rio de Janeiro, as pesquisadoras encontraram essa espécie em meio à enorme diversidade de microrganismos presentes em condições hipersalinas.

A superfície marciana é repleta de sais nocivos à vida, como o sulfato de magnésio e o perclorato de magnésio. Vincenzi tenta identificar pressões evolutivas que levem à geração de uma cepa do micróbio mais resistente a altas concentrações de perclorato de magnésio, um dos sais abundantes em Marte. Gaião, por sua vez, procura entender como variações estressoras, como a temperatura, podem afetar as respostas desse microrganismo ao ambiente.

Ambas colaboram em outro projeto com a pós-doutoranda Ana Paula Schiavo, que propôs uma reclassificação dos microrganismos halófilos com potencial para reorientar o estudo dessa categoria de extremófilos. Com Silva, Rodrigues e outros pesquisadores brasileiros, Schiavo é coautora do estudo citado na abertura desta reportagem.

Na USP, pesquisas com extremófilos não são conduzidas apenas no AstroLab. O Laboratório de Extremófilos Marinhos, no Instituto de Oceanografia, dedica-se a uma parcela específica desses seres vivos: os que vivem em ambientes marinhos muito frios, como na Antártida, e sob a enorme pressão das grandes profundidades oceânicas. O ExtreMar, como é conhecido o laboratório, é coordenado pela bióloga Amanda Bendia, outra entrevistada desta edição.

Entre as pesquisas em curso associadas ao ExtreMar, o trabalho da doutoranda Maria Eduarda Nascimento é notável por mirar no cerne de uma das questões mais candentes da astrobiologia atual: a possível habitabilidade das luas geladas Europa, que orbita Júpiter, e Encélado, satélite de Saturno. Ambas provavelmente possuem vastos oceanos de água líquida sob uma espessa crosta de gelo.

Esses oceanos podem abrigar as chamadas fontes hidrotermais, fissuras no leito marinho terrestre que aquecem a água e a enriquecem com minerais importantes para a vida. Nesses ambientes vivem microrganismos quimiossintetizantes, que extraem energia da oxidação de substâncias inorgânicas, como compostos de enxofre e de ferro. Nascimento explora a viabilidade teórica desses micróbios nos oceanos das luas geladas.

A segunda frente de pesquisa do AstroLab é a simulação ambiental. “Simulamos radiação, temperatura, pressão, composição gasosa e composição de solo”, diz Rodrigues. Os pesquisadores podem simular as condições ambientais de Marte, da Terra primitiva, bem como o ambiente espacial e os oceanos das luas geladas.

“Nas simulações, podemos verificar se os microrganismos sobrevivem em diferentes condições, como alteram seu metabolismo e adaptam estratégias de sobrevivência”, explica o bioquímico. O estudo da resposta metabólica dos microrganismos ao ambiente constitui a terceira frente de pesquisa do laboratório, relacionada à produção de vestígios inequivocamente associados a atividades biológicas, as chamadas bioassinaturas.

Compreender as bioassinaturas é fundamental na busca por vida fora da Terra, tanto no Sistema Solar quanto em exoplanetas. Há grande expectativa de que a área de caracterização atmosférica de exoplanetas produza detecções de possíveis bioassinaturas em um futuro próximo — alegações controversas já vêm sendo feitas desde 2023. Essa área é explorada nesta edição da FCW Cultura Científica pela astrofísica Aline Novais, pós-doutoranda na Universidade Lund, da Suécia.

 De onde viemos e para onde vamos

As bioassinaturas também são relevantes para a possível solução de um dos enigmas mais longevos da história da ciência: a origem da vida. A química pré-biótica, que estuda o papel das interações químicas na emergência dos primeiros seres vivos, é hoje compreendida como parte do leque interdisciplinar da astrobiologia.

Dimas Zaia, professor de Química da Universidade Estadual de Londrina e um dos expoentes da área no Brasil, estudou a interação de mecanismos de adsorção de moléculas em minerais na Terra primitiva. Esse mecanismo é fundamental para compreender o aumento da complexidade dos compostos orgânicos precursores dos primeiros seres vivos.

Por fim, a astrobiologia mantém uma relação especial com a área de exploração espacial. Não apenas sondas exploram o Sistema Solar, coletando dados e subsidiando estudos sobre as condições de existência de vida fora da Terra: há também uma nova intersecção emergindo com o campo da agricultura espacial.

A Rede Space Farming Brazil foi formada em 2024, sob a liderança da Embrapa e da Agência Espacial Brasileira. A rede organiza a colaboração de pesquisadores brasileiros com equipes internacionais, explorando o potencial, por exemplo, da batata-doce e do grão-de-bico para cultivo em microgravidade ou, quem sabe, no futuro, em bases lunares.

Galante é um dos pesquisadores participantes e já orienta um trabalho de mestrado sobre o possível uso de microrganismos para tornar o regolito lunar cultivável. Esse pioneiro da astrobiologia no Brasil aborda esse e outros temas na entrevista concedida a esta edição.

Se, na década passada, o campo estava praticamente concentrado no eixo acadêmico Rio–São Paulo, nos últimos anos tem ocorrido um desabrochar de grupos de pesquisa e laboratórios dedicados à astrobiologia por todo o Brasil. Como ao longo da história da área até aqui, a diversidade, em vários sentidos, deve continuar sendo um dos motores da astrobiologia.

* Danilo Albergaria é bolsista FAPESP Mídia Ciência – projeto “Pontes interdisciplinares para a compreensão da vida no Universo: o Núcleo de Apoio à Pesquisa e Inovação em Astrobiologia e o Laboratório de Astrobiologia da USP”.