Um organismo anaeróbio é aquele que não requer oxigênio para viver. Alguns, os chamados anaeróbios estritos, podem até morrer na presença de oxigênio. Os anaeróbios são muito comuns entre bactérias , que são procarióticas, e também entre protistas e fungos, ambos eucarióticos.

As plantas são caracterizadas pela fotossíntese oxigenada e, portanto, necessariamente precisam de oxigênio para viver. Entre os animais, são conhecidos muitos que podem resistir a condições anóxicas por longos períodos de tempo, mas até 2010 não havia nenhum animal conhecido capaz de realizar todo o seu ciclo de vida sem oxigênio.

Naquele ano, um grupo de pesquisadores liderado por Roberto Danovaro , relatou a existência de metazoários (Animalia Kingdom) que vivem a mais de 3.000 metros de profundidade, nos sedimentos de fundo da Bacia de L’Atalante , no Mar Mediterrâneo, e que realizam sua todo o ciclo de vida sem a presença de luz ou oxigênio .

Esses animais foram classificados nos gêneros Spinoloricus , Rugiloricus e Pliciloricus , todos os três dentro do Filo Loricifera , um filo de animais marinhos descoberto em 1983 por Reinhardt Kristensen .

Spinoloricus sob o microscópio de luz

As bacias profundas hipersalinas

A Bacia de L’Atalante é uma das bacias profundas, anóxicas e hipersalinas que são conhecidas desde o Mar Mediterrâneo . A salinidade da água nessas bacias é muito elevada, quase no ponto de saturação, com uma concentração de sal cerca de oito vezes superior à média da água do mar.

Localização aproximada da Bacia L’Atalante no Mar Mediterrâneo

A densidade da água em bacias hipersalinas é superior a 1,2 g / cm 3 , o que evita que a água nessas áreas se misture com águas superiores contendo oxigênio dissolvido . Consequentemente, um ambiente completamente anóxico é criado . As arquéias e bactérias quimioautotróficas redutoras de enxofre vivem nessas condições extremas, que também fazem com que a concentração de enxofre aumente acima de 2,9 mM, tóxico para os animais .

Como sobreviver sem oxigênio

Os animais descobertos na Bacia de L’Atalante são os primeiros animais anaeróbios conhecidos . Para sobreviver sem oxigênio, eles tiveram que se adaptar, e o fizeram de uma maneira única.

Até agora, foram observadas mitocôndrias que não eram estritamente dependentes de oxigênio como aceptor de elétrons terminais na cadeia respiratória, mas podiam usar outro aceptor terminal, geralmente fumarato. Em animais, mitocôndrias com capacidade anaeróbia facultativa foram estudadas em algumas espécies, por exemplo em moluscos do gênero Mytilus ou no verme Fasciola .

Mas essa capacidade anaeróbia mitocondrial é limitada em algum ponto , tornando impossível para o animal completar seu ciclo de vida sob condições anóxicas.

Os animais anaeróbicos do Conde de L’Atalante não têm mitocôndrias . Em vez disso, eles têm organelas nunca antes vistas que se parecem mais com hidrogênios , organelas que produzem ATP sem usar oxigênio como aceitador de elétrons e que, em vez de água entre os produtos finais do metabolismo energético, produzem hidrogênio molecular (H 2 ) .

Possível rota de produção de ATP em um hidrogenssoma

Hidrogenssomas foram observados em alguns protozoários, como o parasita humano Trichomonas , e em alguns fungos, e acredita-se que sejam organelas evoluídas de mitocôndrias . As organelas de energia dos animais anaeróbios, embora diferentes dos hidrogensosmas, são mais semelhantes a essas do que a uma mitocôndria aeróbia e também poderiam ter evoluído a partir dela.

Além de não utilizarem oxigênio, essas organelas não possuem citocromo c oxidase , enzima que reduz o O 2 a água na mitocôndria e cuja desativação causa a toxicidade do sulfeto. Como a produção de ATP nesses animais não depende da citocromo c oxidase, eles também podem sobreviver à alta concentração de sulfetos em bacias hipersalinas profundas.