Quimiossíntese e simbiose

Existem muitos tipos diferentes de bactérias e arqueas em fontes hidrotermais. Muitos delas podem produzir alimentos (matéria orgânica) por um processo chamado quimiossíntese. Eles usam, por exemplo, o sulfeto de hidrogênio tóxico - o gás dos ovos podres - do fluido hidrotermal e o oxigênio presente na água do mar circundante para oxidar o sulfeto de hidrogênio. Ao mesmo tempo, o oxigênio é reduzido durante esta reação. Uma grande quantidade energia é gerada a partir deste processo. Essa energia é então usada para transformar dióxido de carbono inorgânico em carbono orgânico, que é seu alimento. O princípio é o mesmo da fotossíntese das plantas, mas as bactérias utilizam a energia de compostos químicos em vez da energia do sol.

Vários animais grandes, como o verme tubular gigante, o verme-de-pompeia, mexilhões e até pequenos moluscos vermiformes vivem em simbiose com bactérias sulfurosas. Ou essas bactérias estão dentro dos animais, como no verme tubular ou no mexilhão, ou vivem na pele dos animais, como no o verme-de-pompeia e molusco vermiforme. Todos esses animais são chamados de hospedeiros, as bactérias sulfurosas são chamadas de simbiontes.

Os simbiontes recebem todos os produtos químicos do hospedeiro para fixar o carbono inorgânico e produzir alimento. Esse mesmo alimento é utilizado pelas bactérias para crescer, mas também é compartilhado com o hospedeiro. O hospedeiro é alimentado pelos simbiontes. Alguns hospedeiros também se alimentam de bactérias que vivem fora do seu corpo nadando livremente pelo oceano, usando a boca para absorção e o intestino para digeri-lás. Este é o caso de mexilhões, vermes-de-pompeia e moluscos vermiformes. Apenas os vermes tubulares não têm mais boca e sistema digestório. Eles vivem exclusivamente da comida que recebem de seus simbiontes.

Da esquerda para direita (Fotos tiradas por Monika Bright)

Molusco vermiforms da família Solenogastres (ou Neomeniomorpha) com o nome científico Helicoradomenia. Esses vermes de cerca de 3 mm de comprimento não têm concha. Em vez disso, eles têm pequenas cerdas feitas do mesmo material das conchas de mexilhões e caracóis. Os simbiontes vivem entre essas cerdas, mas alguns deles também foram encontrados na pele desse animal.

O verme-de-pompeia pertence ao filo Annelida da família Alvinellidae (nome científico Alvinella pompejana). Esses vermes vivem em fontes hidrotermais que emitem fumo negro. Ainda é controverso qual a temperatura máxima da água que eles conseguem suportar. Eles constroem tubos e foram encontrados em águas tão quentes quanto 120° Celsius. Como eles conseguem se mover dentro do seu tubo e, portanto, controlar a temperatura da água ao seu redor, parece comprovado que eles consigam sobreviver em temperaturas de até 50° Celsius. Nenhum outro animal pode suportar tanto calor no oceano.

O chamado verme tubular gigante, Riftia pachyptila, do filo Annelida, família Siboglinidae vem sendo estudado há mais de 20 anos. Este é o invertebrado de crescimento mais rápido que conhecemos. Pode crescer 80 cm em seu primeiro ano de vida. Ele realiza esse feito, sem ter uma boca e sistema digestório. Em vez disso, ele hospeda bactérias dentro do corpo em um órgão especial chamado trofossoma.

O mexilhão Bathymodiolus thermophilus pertence ao filo Mollusca, família dos Bivalves. As bactérias sulfurosas estão localizadas nas brânquias desse animal. Esses mexilhões podem se mover e, portanto, também podem escolher as condições certas para viver. Eles gostam de águas relativamente frias com apenas alguns graus acima da água do mar ao redor.