FCW Cultura Científica – Professor Douglas, você é um dos pioneiros da institucionalização da astrobiologia no Brasil. Como foi seu primeiro contato com a área?

Douglas Galante – Meu sonho de infância era ser astronauta. Quando criança, participei de um acampamento de verão da NASA, o Space Camp, no Alabama. Lá, conheci astronautas e cientistas. Entendi que a única opção para um brasileiro ser astronauta era ser especialista de missão, ou seja, cientista. Tinha afinidade com as ciências exatas e entrei em Física na USP em 2000. Cursei um semestre, mas logo mudei para Ciências Moleculares, que ofereciam uma formação interdisciplinar. No ano seguinte, ganhei uma bolsa para participar do congresso da International Astronautical Federation (IAF), no Rio de Janeiro. Em especial, a palestra do professor Antonio Lazcano, da Universidade Nacional Autônoma do México, me marcou. Ele deu uma palestra fantástica, que foi da origem da vida à diversificação biológica no planeta e à conexão com os humanos. Fiquei apaixonado por aquilo.

Eu fazia iniciação científica em física nuclear, mas entrei em crise. Sem saber o que fazer na pós-graduação, escolhi deliberadamente a disciplina mais estranha: Física nos Instantes Iniciais do Universo. Achei o nome bonito, poético. O professor era Jorge Horvath, uma pessoa extremamente inteligente e perspicaz. Perguntei a ele se seria possível fazer algo sobre astrobiologia aqui no Brasil. Ele teve uma aluna que tentou ligar a física das estrelas com a biologia dos planetas. Ela desistiu de fazer o doutorado, e ele me indicou a leitura do trabalho incompleto. Li e pensei: é isso que eu quero fazer. Adaptamos o projeto para investigar como a morte de estrelas supermassivas em explosões gigantescas, que chamávamos de surtos de raios gama, poderia afetar a vida em um planeta exposto a essa radiação.

FCW Cultura Científica – Foi a primeira tese de doutorado em astrobiologia defendida no Brasil.

Douglas Galante – Outra tese pioneira na área por aqui é do Ivan Paulino-Lima, que colaborou muito comigo. Em 2006, houve o primeiro workshop brasileiro de astrobiologia, no Rio de Janeiro, envolvendo pioneiros como Cláudia Lage, Eduardo Janot Pacheco e Gustavo Porto de Mello. Ivan fazia doutorado com Cláudia, na Biofísica da Universidade Federal do Rio de Janeiro, estudando experimentalmente o efeito da radiação em bactérias. Eu estava fazendo a mesma coisa do ponto de vista teórico. Começamos a colaborar em experimentos no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), em Campinas, e, depois, na Inglaterra e na França, em outros síncrotrons.

FCW Cultura Científica – Sobre o que foram esses experimentos?

Douglas Galante – Estudamos como as bactérias respondiam a diferentes faixas de radiação. Irradiávamos as bactérias com ultravioleta de vácuo, uma faixa de comprimento de onda menor, mais intensa e que só existe no espaço. Fomos para a Inglaterra simular raios X emitidos por surtos estelares ou por supernovas. Irradiamos bactérias em câmaras de vácuo para analisar sua viabilidade nessas condições. Usamos a bactéria poli-extremófila Deinococcus radiodurans, cujas cepas são utilizadas até hoje no AstroLab [Laboratório de Astrobiologia da USP]. 

FCW Cultura Científica – Esse tipo de experimento é recente?

Douglas Galante – Não. Na Alemanha, nos anos 1980, Gerda Horneck e sua aluna, Petra Rettberg, desenvolveram estudos sobre os efeitos da radiação em bactérias. Desde aquela época, Gerda é responsável por escrever grandes compêndios da literatura em microbiologia espacial, especialmente sobre os efeitos da radiação espacial em bactérias.

FCW Cultura Científica – Qual foi a novidade dos experimentos que vocês fizeram?

Douglas Galante – Fizemos experimentos em síncrotron, acessando as faixas mais duras da radiação. Antes, os experimentos eram feitos com ultravioleta A, B e C. Nós os realizamos em outras faixas de radiação que só existem no espaço. Gerda já vinha expondo bactérias à radiação na Estação Espacial Internacional. Aqui, replicamos esses experimentos em laboratório, utilizando as faixas de radiação de forma mais controlada. Em 2009, defendi a tese sobre os efeitos da radiação das estrelas. Em 2010, o Ivan defendeu a dele.

FCW Cultura Científica – Como surgiu a ideia de criar o AstroLab?

Douglas Galante –Ivan e eu queríamos montar câmaras de simulação para reproduzir condições espaciais em laboratório. Meu pós-doutorado na USP, entre 2009 e 2012, foi focado na construção dessas câmaras. Na época, comecei a trabalhar com Fabio Rodrigues, que tinha formação em físico-química e ajudava com análises espectroscópicas in situ na câmara. Procuramos apoio político e financeiro para montar o Laboratório de Astrobiologia. Conseguimos apoio do IAG [Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da USP], com espaço físico no Observatório Abrahão de Moraes, em Valinhos, e verba de diferentes fontes para a construção da câmara. Depois, obtivemos a aprovação do Núcleo de Apoio à Pesquisa em Astrobiologia na USP. Vários desses projetos foram alavancados porque, em 2011, conseguimos a aprovação da Fapesp [Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo] para uma escola internacional de astrobiologia, a São Paulo Advanced School of Astrobiology.

FCW Cultura Científica – Como foi essa escola?

Douglas Galante – As escolas internacionais da Fapesp são projetos muito caros. Éramos uma turma de pós-doutorandos que conseguiu mais de R$ 500 mil para organizar um evento ambicioso. Um dos objetivos foi trazer cientistas famosos e laureados com o Nobel para o Brasil. Conseguimos verba para oitenta participantes, metade estrangeiros, com nomes de peso como Lynn Margulis, que infelizmente faleceu duas semanas antes de vir. Conseguimos levar mais de cem pessoas em viagens de campo, com visita às cavernas do Petar. Tivemos palestras de madrugada, observando as estrelas. Foi fantástico. De vez em quando, fazemos reuniões entre ex-participantes. Conseguimos uma visibilidade internacional muito grande.

FCW Cultura Científica – Qual foi o legado do evento?

Douglas Galante – Passamos a ter mais projetos aprovados, como o NAP/Astrobio. A professora Vivian Pellizari, do Instituto Oceanográfico da USP, teve um projeto relativamente grande do CNPq, focado na Antártica, que financiou boa parte dos primeiros equipamentos do laboratório. Outro financiamento importante foi destinado à aquisição de um espectrômetro Raman, graças ao professor Setembrino Petri, do Instituto de Geociências (IGc-USP). Com quase 90 anos de idade, ele conseguiu verba da Fapesp para o equipamento e dizia: “A gente tem que ajudar os jovens. São eles que sabem”. Com esses apoios, fomos construindo o AstroLab.

FCW Cultura Científica – Você também foi pesquisador no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNSL)?

Douglas Galante – Eu trabalhava no AstroLab, em Valinhos, quando surgiu uma vaga no LNLS, em 2012, para coordenar a linha TGM do UVX [o antigo síncrotron]. Quando o UVX foi desativado, passei para o Sirius [o novo síncrotron]. Fui coordenador da linha de luz Carnaúba, onde também desenvolvi experimentos com bioassinaturas antigas. 

FCW Cultura Científica – O que foi a linha Carnaúba?

Douglas Galante – No começo, usávamos o nanofoco para fazer análises químicas em nanoescala, mapeando fósseis e estruturas biológicas. A Carnaúba tem um foco muito pequeno e é capaz de analisar os efeitos da radiação usando raios X com várias técnicas: fluorescência, espectroscopia, difração e luminescência óptica. Analisamos estruturas químicas e físicas, a distribuição de átomos e moléculas e a estrutura macroscópica de uma célula.

Sempre me interessei pela origem da vida a partir de duas abordagens. Na abordagem bottom-up, tentamos recriar as condições para o surgimento da vida e observar como isso transcorre, especialmente na parte de fixação de carbono. Já a abordagem top-down parte da complexidade da vida atual para tentar compreender os processos mais simples. Busco chegar a fósseis cada vez mais antigos e, quem sabe, extrapolar esse conhecimento para entender a vida em Marte, com eventuais fósseis que possamos encontrar lá. Na Carnaúba, desenvolvemos técnicas essenciais para estudar estruturas fósseis de bilhões de anos atrás. As mais antigas datam de 3,5 bilhões de anos. Tentamos recuar ainda mais no tempo, identificando estruturas mais antigas.

FCW Cultura Científica – Qual é o desafio para identificar essas bioassinaturas primordiais? Talvez exista registro de 3,8 bilhões de anos, mas evidência segura de vida só haveria em rochas de 3,5 bilhões de anos. É isso?

Douglas Galante – Não há bioassinaturas morfológicas de 3,8 bilhões de anos. As mais antigas e incontestáveis são as do Apex Chert, na Austrália, identificadas por J. William Schopf, que datam de 3,5 bilhões de anos. Mas existem propostas de estruturas de 3,7 bilhões de anos ou até um pouco mais antigas. Há também propostas isotópicas de 4,1 ou 4,2 bilhões de anos, relacionadas ao carbono. No entanto, são isotópicas, e eu sempre me interessei pelas estruturas.

FCW Cultura Científica – Como é feita a identificação de traços de estruturas no registro fóssil?

Douglas Galante – Toda a vida na Terra é feita de células. Normalmente, encontramos estruturas esferoidais fossilizadas de determinados tamanhos. O desafio é distinguir uma célula fóssil de uma bolha de gás, ou algo do tipo. Existem várias propostas de critérios para estabelecer a biogenicidade de uma estrutura. Tentamos encontrar estruturas que se pareçam com células e verificar se têm membrana e espaço interno, ou alguma química remanescente. Também buscamos identificar marcas no registro sedimentar muito antigo que possam ter sido causadas por esteiras microbianas.

Com técnicas de alta sensibilidade, podemos mapear a estrutura da membrana ou da parede celular e avaliar se aquilo é realmente uma membrana. Mais recentemente, utilizamos uma técnica para mapear a ordenação dos cristais dentro da membrana. A vida tende a organizar as moléculas dentro da célula. Procuramos recuperar essa organização por meio de técnicas de espalhamento de raios X a baixo ângulo, para mapear a estrutura e avaliar a probabilidade de sua origem biológica. Ainda assim, é sempre difícil convencer a comunidade científica de que uma estrutura é, de fato, biogênica.

FCW Cultura Científica – Em quais outras frentes de pesquisa você tem atuado?

Douglas Galante – Vamos adquirir um equipamento de espectroscopia elementar, semelhante à fluorescência de raios X, mas voltado à espectroscopia de absorção óptica. É o mesmo princípio utilizado no jipe Curiosity, em Marte: um disparo de laser na amostra gera um plasma que é medido. Dependendo da cor de emissão, é possível identificar quais elementos químicos estão presentes. Também investimos em metalômica, que estuda o impacto dos metais em sistemas biológicos. Utilizamos a distribuição de elementos em uma amostra para avaliar se algo é biogênico ou não.

Também estudo bioprecipitação, isto é, a geração de minerais a partir de sistemas vivos. Se entendermos como a célula gera um estromatólito, podemos avaliar se uma estrutura de bilhões de anos é de origem biológica ou não. Meu grupo também estuda carbonatos, os minerais bioprecipitados mais abundantes na Terra. Existem carbonatos em Marte, e tentamos entender se um mineral carbonático foi bioprecipitado. O objetivo é determinar se um carbonato marciano é biogênico ou abiótico. Para isso, criamos o Laboratório de Geobiologia Analítica (LaGA), no Instituto de Geociências da USP.

Mais recentemente, me envolvi com agricultura espacial, que visa desenvolver métodos de cultivo de vegetais no espaço, na Lua e, posteriormente, em Marte. Trata-se de um esforço da Agência Espacial Brasileira e da Embrapa, principalmente para que o Brasil participe ativamente do programa norte-americano Artemis, de retorno à Lua e, futuramente, de missões a Marte.

FCW Cultura Científica – O que vocês estudam em agricultura espacial?

Douglas Galante – Tentamos entender como microrganismos podem transformar o regolito marciano e lunar em solo fértil. Para alterar os minerais do regolito, de modo a extrair nutrientes ou fixar aqueles de que as plantas precisam, é necessário fixar o nitrogênio do ar em nitratos, nitritos e amônia. A microbiota do solo é essencial para a existência e a saúde das plantas. Não adianta apenas levar adubo químico para Marte — isso não vai funcionar. Precisamos de microrganismos ali. Temos investido em bactérias, pensando também em fungos e em microbiomas mais complexos, com várias entidades atuando em conjunto. Vamos utilizar alguns fungos extremófilos coletados na Antártica em experimentos que serão realizados por um aluno de doutorado que estou orientando. Estamos buscando financiamento, tentando fomentar a Rede de Agricultura Espacial de maneira institucionalizada.

FCW Cultura Científica – E o que vocês fazem no Laboratório de Geobiologia Analítica?

Douglas Galante – Em colaboração com Vivian Pellizari e Amanda Bendia, professoras do Instituto Oceanográfico (IO) da USP, realizamos a parte de bioinformática. Também no IO participamos de um projeto coordenado por Luigi Jovane, que estuda a extração de recursos minerais no fundo oceânico, especialmente em nódulos polimetálicos e crostas — estruturas minerais com uma riqueza química notável, basicamente compostas por ferro, manganês e cobalto, com alta concentração de terras raras. Buscamos financiamento para continuar estudando esses nódulos. Vou liderar a parte de geoquímica e geobiologia, pois ainda não se sabe se bactérias podem estar precipitando esses minerais para formar um nódulo.

FCW Cultura Científica – Você também tem se dedicado à divulgação científica. Quais são os principais desafios enfrentados por quem quer divulgar astrobiologia no Brasil?

Douglas Galante – O principal desafio é falar de coisas sérias sem ser chato. Como podemos falar sobre bioassinaturas sem perder a atenção do público? Precisamos introduzir esses temas interessantes e provocativos para atrair atenção, o que não é fácil. Muita gente que tenta acaba recorrendo a lugares-comuns ou dizendo impropriedades. É um desafio bem grande, pelo menos para mim. Podcasters e youtubers se interessam pela astrobiologia e atraem atenção ao falar de extraterrestres. Uso esse gancho para discutir questões mais sérias.

Outro grande desafio é falar com jornalistas e fazer com que a notícia publicada seja condizente com a realidade. Alguns tentam obter uma frase bombástica do entrevistado. Por muito tempo, uma revista de grande circulação me procurou para falar sobre ciência. Às vezes, o jornalista vinha muito despreparado, sem a menor ideia do assunto, para produzir uma matéria com certa complexidade técnica. Era muito comum que simplificassem demais o que eu havia dito. A ciência é gradual, construída peça por peça. Ela consegue demonstrar que uma teoria está errada, mas demonstrar que está certa não é tão simples.

FCW Cultura Científica – A Sociedade Brasileira de Astrobiologia tem crescido muito desde que foi criada, em 2017. A primeira reunião anual coube em uma sala de aula. A última, a oitava, ocorreu no auditório do Instituto Oceanográfico da USP e teve grande participação de alunos de graduação e pós-graduação. Como você vê esse crescimento do interesse de jovens pesquisadores pela área?

Douglas Galante – Às vezes, é difícil enxergar o impacto. Um aluno me disse que entrou na USP por minha causa, porque sabia que aqui se trabalhava com astrobiologia. Já estou velho o suficiente para ver as próximas gerações chegando. Em 2016, publicamos o livro Astrobiologia: uma ciência emergente, que atinge muita gente. É gratuito e tem sido muito utilizado em currículos como bibliografia. Muita gente diz que escolheu fazer astrobiologia por causa do livro. Quero fazer uma segunda edição, atualizada, pois ele tem potencial para atrair ainda mais estudantes. Livros de divulgação, podcasts e vídeos são ações multiplicadoras que demoram muitos anos para dar frutos. Criar um campo de pesquisa não é rápido nem imediato.

Um bom critério para julgar se um campo de pesquisa é bem visto pelos pares é o financiamento. Temos conseguido financiamento de projetos e de bolsas da Fapesp e do CNPq, mencionando explicitamente a astrobiologia. Não somos execrados, embora ainda haja alguns retrógrados que consideram a astrobiologia uma besteira, sem objeto de estudo.

FCW Cultura Científica – O argumento de que se trata de um campo sem objeto de estudo é da década de 1960.

Douglas Galante – Publicamos um artigo refutando esse argumento, comparando a cosmologia com a astrobiologia. A cosmologia também era tida como abstrata, porque ninguém conseguia comprovar aquelas equações e modelos de Universo e, de repente, houve comprovação. Hoje, a cosmologia dispõe de dados. A astrobiologia está no mesmo caminho.

FCW Cultura Científica – Hoje, há vários grupos de estudo e centros de pesquisa ligados à astrobiologia espalhados pelo Brasil. Antes, havia concentração no eixo Rio–São Paulo. Como a descentralização pode contribuir para a astrobiologia brasileira?

Douglas Galante – Acho a descentralização sempre positiva. É ótimo que haja essa expansão para além de São Paulo e do Rio de Janeiro. Por exemplo, recentemente começamos a receber contatos e fluxo de pessoas do Ceará. Recebi um aluno de lá, o físico Vitor Belo, que agora recebeu bolsa para estudar exoplanetas na França. Um professor, também do Ceará, montou um laboratório de astrobiologia com computadores para fazer modelagem de exoplanetas e bioinformática. Ele quer vir para a USP fazer um pós-doutorado comigo, e um aluno dele pretende vir trabalhar com origem da vida, estudando a fixação de nitrogênio em fontes hidrotermais submarinas.

Um dia, essas pessoas vão voltar para seus centros de origem e formar mais profissionais. É um processo em cadeia: você forma um núcleo de pesquisadores e professores, que vai crescendo. Demora décadas, mas é assim que ampliamos a área.