Uma breve síntese dos aspectos biofísicos das bactérias magnetotáticas e sua relação com a astrobiologia através da terraformação

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i2.1962

Palavras-chave:

bactérias magnetotáticas; astrobiologia; diversidade; Marte; terraformação.

Resumo

As bactérias magnetotáticas são gram-negativas, capazes de responder a campos magnéticos e apresentam características interessantes relacionadas à sua versatilidade biofísica e metabólica. O objetivo desta pesquisa é sugerir que esses microrganismos, devido a essas características, possam participar juntamente do processo de terraformação com outros microrganismos extremofílicos fotossintéticos. A magnetotática tem uma distribuição cosmopolita e é onipresente em ambientes aquáticos microaeróbicos. Embora as bactérias magnetotáticas sejam historicamente relacionadas ao meteorito ALH 84001 como uma espécie de bioassinatura ou como um possível registro fóssil de Marte, esse problema não será abordado neste trabalho. Uma breve revisão das bactérias magnetotáticas e como elas podem ser relacionadas em um possível processo de terraformação em Marte ou em outros planetas será apresentada de forma sucinta. Por fim, é importante enfatizar que esse tema evoluiu muito ao longo do tempo, de uma história de ficção científica para um domínio e contexto verdadeiramente científico. Finalmente, espera-se que este trabalho sirva de motivação e base para futuras pesquisas, a fim de contribuir para a disseminação da astrobiologia.

Biografia do Autor

Bruno Leonardo do Nascimento-Dias, Universidade Federal de Juiz de Fora

Departamento de Física e Astrofísica

Referências

Averner, M. M. & MacElroy, R. D. (1976) On the habitability of Mars: an approach to planetary ecosynthesis. NASA SP-414.

Balkwill, D. L., Maratea, D., & Blakemore, R. P. (1980). Ultrastructure of a magnetotactic spirillum. Journal of Bacteriology, 141(3), 1399-1408.

Bazylinski, D.A., Garrat-Reed, A. J. & Frankel, R. B. (1994). Electron microscopic studies of magnetosomes in magnetotactic bacteria. Microsc. Res. Tech. v. 27, p. 389-401. doi:10.1002/jemt.1070270505

Bazylinski, D. A., & Frankel, R. B. (2004). Magnetosome formation in prokaryotes. Nature Reviews Microbiology, 2(3), 217. doi: 10.1038/nrmicro842

Blakemore, R. (1975). Magnetotactic bacteria. Science, 190(4212), 377-379. doi: 10.1126/science.170679

Blakemore, R. P., & Frankel, R. B. (1981). Magnetic navigation in bacteria. Scientific American, 245(6), 58-65.

Blakemore, R. P. (1982). Magnetotactic bacteria. Annual Reviews in Microbiology, 36(1), 217-238. doi: 10.1146/annurev.mi.36.100182.001245

Bellini, S. (2009) Further studies on “magnetosensitive bacteria”. Chin. J. Ocean. Limnol. 27: 6. doi:10.1007/s00343-009-0006-2

Fassbinder, J. W., Stanjekt, H. & Vali, H. (1990). Occurrence of magnetic bacteria in soil. Nature, 343(6254), 161. doi:10.1038/343161a0

Fogg, M. J. (1989) The Creation of an artificial, dense Martian atmosphere: a major obstacle to the terraforming of Mars. JBIS 42, 577–582. Retrived from: http://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1989JBIS...42..577F

Fogg, M. J. (1993) Terraforming: a review for environmentalists. The Environmentalist, 13, 7–17. doi:10.1007/BF01905499

Fogg, M. J. (1995) Terraforming: Engineering Planetary Environments. SAE International Publisher, Warrendale, PA.

Fogg, M. J. (1998) Terraforming Mars: a review of current research. Adv. Space Res. 3, 415–442. doi:10.1016/S0273-1177(98)00166-5

Frankel, R. B. (1984). Magnetic guidance of organisms. Annual review of biophysics and bioengineering, 13(1), 85-103. doi:10.1146/annurev.bb.13.060184.000505

Frankel, R. B., Bazylinski, D. A., Johnson, M. S., & Taylor, B. L. (1997). Magneto-aerotaxis in marine coccoid bacteria. Biophysical Journal, 73(2), 994-1000. doi:10.1016/S0006-3495(97)78132-3

Frankel R.B., Williams T.J., Bazylinski D.A. (2006) Magneto-Aerotaxis. In: Schüler D. (eds) Magnetoreception and Magnetosomes in Bacteria. Microbiology Monographs, 3. Springer, Berlin, Heidelberg. doi: 10.1007/7171_2006_036

Gorby, Y. A., Beveridge, T. J., & Blakemore, R. P. (1988). Characterization of the bacterial magnetosome membrane. Journal of Bacteriology, 170(2), 834-841. doi:10.1128%2Fjb.170.2.834-841.1988

Hartmann, W. K., Kallenbach, R., Geiss, J., & Turner, G. (2001). Summary: New views and new directions in Mars research. In Chronology and Evolution of Mars (461-470). Springer, Dordrecht. doi: 10.1023/A:1011926129279

Kirschvink, J. L., Jones, D. S., & MacFadden, B. J. (Eds.). (2013). Magnetite biomineralization and magnetoreception in organisms: a new biomagnetism, 5. Springer Science & Business Media. doi: 10.1007/978-1-4613-0313-8

Lefèvre, C. T., & Bazylinski, D. A. (2013). Ecology, diversity, and evolution of magnetotactic bacteria. Microbiology and Molecular Biology Reviews, 77(3), 497-526. Doi: 10.1128/MMBR.00021-13

Lins de Barros, H.G.P., Esquivel, D.M. & Farina, M. (1990). Magnetotaxis. Sci. Prog. Oxford. 74, 347-359. Retrieved from: https://www.jstor.org/stable/43423895

Mann, S., Sparks, N. H., & Board, R. G. (1990). Magnetotactic bacteria: microbiology, biomineralization, palaeomagnetism and biotechnology. Adv. Microb. Physiol, 31, 125-181. doi:10.1016/S0065-2911(08)60121-6

Margato, B., Santos, M. D., & Barros, H. L. D. (2007). Magnetic properties of magnetotatic microorganism: an example of multidisciplinar research. Revista Brasileira de Ensino de Física, 29(3), 347-353. Retrieved from: http://www.scielo.br/pdf/rbef/v29n3/a06v29n3.pdf

Martins, J. L. (2007). Ecologia dos organismos multicelulares magnetotáticos. Tese de Doutorado em Ciências (Microbiologia). Instituto de Microbiologia Prof. Paulo Góes, Universidade Federal do Rio de Janeiro.

McKay, D. S., Gibson, E. K., Thomas-Keprta, K. L., Vali, H., Romanek, C. S., Clemett, S. J., & Zare, R. N. (1996). Search for past life on Mars: Possible relic biogenic activity in Martian meteorite ALH84001. Science, 273(5277), 924-930. doi: 10.1126/science.273.5277.924

McKay, C. P. & Marinova, M. M. (2001) The Physics, Biology and Environmental Ethics of making Mars habitable. Astrobiology, 1, 89–109. doi:10.1089/153110701750137477

Owen, T., Biemann, K., Rushneck, D. R., Biller, J. E., Howarth, D. W., & Lafleur, A.L. The composition of atmosphere at the surface of Mars. Journal of Geophysical Research, v.82, n.28, p.4635-4639, 1977; doi:10.1029/JS082i028p04635

Pereira, A.S. et al. (2018). Metodologia da pesquisa científica. [e-book]. Santa Maria. Ed. UAB/NTE/UFSM. Disponível em: https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/15824/Lic_Computacao_Metodologia-Pesquisa-Cientifica.pdf?sequence=1. Acesso em: 25 out. 2019.

Sagan, C. (1973) Planetary engineering on Mars. Icarus, 20, 513–514. doi:10.1016/0019-1035(73)90026-2

Stolz, J. F. (1993). Magnetosomes. Microbiology, 139(8), 1663-1670. doi:10.1099/00221287-139-8-1663

Sukumaran, P. V. (2005). Magnetotactic bacteria, magnetofossils and the antiquity of life. Current Science, 88(6), 879-885. Retrieved from: https://www.jstor.org/stable/24110366

Thomas-Keprta, K. L., Clemett, S. J., Bazylinski, D. A., Kirschvink, J. L., McKay, D. S., Wentworth, S. J., & Romanek, C. S. (2002). Magnetofossils from ancient Mars: a robust biosignature in the Martian meteorite ALH84001. Applied and Environmental Microbiology, 68(8), 3663-3672. doi:10.1128/AEM.68.8.3663-3672.2002

Williams, T. J., Zhang, C. L., Scott, J. H., & Bazylinski, D. A. (2006) Evidence for autotrophy via the reverse tricarboxylic acid cycle in the marine magnetotactic coccus strain MC-1. Appl. Environ. Microbiol. 72, 1322–1329. doi:10.1128/AEM.72.2.1322-1329.2006

Zubrin, R. M. & McKay, C. P. (1997) Technological requirements for terraforming Mars. JBIS, 50, 83–92. doi:10.2514/6.1993-2005

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Publicado

01/01/2020

Como Citar

NASCIMENTO-DIAS, B. L. do. Uma breve síntese dos aspectos biofísicos das bactérias magnetotáticas e sua relação com a astrobiologia através da terraformação. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 2, p. e55921962, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i2.1962. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/1962. Acesso em: 15 jan. 2025.

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Artigos de Revisão