Icnofósseis em vidro vulcânico de respiradouros hidrotermais paleoproterozóicos foram escavados por microrganismos provavelmente em busca de fosfato

Pistas antigas escondidas no vidro vulcânico

Bilhões de anos atrás, o leito marinho da Terra era uma paisagem inquieta de lava e fontes termais. Neste estudo, cientistas mostram que mesmo nesse ambiente alienígena, formas de vida minúsculas provavelmente cavavam túneis no vidro vulcânico fresco em busca de nutrientes vitais. Ao interpretar o “grafite” químico e mineral deixado para trás, o trabalho ajuda a explicar como micróbios primitivos sobreviveram em ambientes hostis e sugere novas formas de procurar vestígios de vida em outros mundos.

Um registro fóssil escrito em vidro

A pesquisa concentra-se em rochas de 1,87 bilhão de anos da Formação Flaherty, nas Ilhas Belcher, no norte do Canadá. Essas rochas se formaram onde a lava irrompia em água rasa do mar, construindo basaltos em almofada (“pillow”) e detritos vítreos conhecidos como hialoclastito. Intercalados com essas unidades vulcânicas há sinais de antigos respiradouros hidrotermais — pináculos semelhantes a chaminés, nódulos enferrujados ricos em ferro e concreções ricas em carbonato — indicando que fluidos quentes carregados de minerais uma vez percolaram pelo leito marinho. Esses sistemas de respiradouros são amplamente considerados habitats promissores para a vida primitiva porque fornecem fortes gradientes químicos dos quais micróbios podem extrair energia.

Trilhas microscópicas de vida oculta

No interior do vidro vulcânico alterado, o autor encontra redes de estruturas minúsculas, esféricas e tubulares, chamadas icnofósseis — fósseis de pegada que registram atividade em vez de corpos preservados. As esferas são notavelmente uniformes em tamanho, tipicamente cerca de 14 micrômetros de diâmetro, e ocorrem em trilhas semelhantes a contas ligadas por um fio de material orgânico. Imagens detalhadas e microspectroscopia revelam que essas esferas consistem principalmente do mineral titanita misturado com matéria orgânica rica em carbono, enquanto zonas próximas contêm grãos nanométricos de apatita (um mineral de fosfato) e lepidocrocita (um óxido de ferro). A estreita associação desses minerais, juntamente com as formas e tamanhos consistentes das esferas, aponta para uma origem na qual micróbios cavaram através do vidro e posteriormente foram mineralizados.

Escavando por nutrientes em rocha quente

A distribuição de minerais portadores de fosfato e ferro sugere uma razão específica pela qual micróbios teriam cavado no vidro vulcânico: extrair fósforo, um ingrediente essencial do DNA, das membranas celulares e das moléculas transportadoras de energia. Muitos grãos de apatita se concentram perto, mas não dentro, dos icnofósseis esféricos e estão intercrescidos com matéria orgânica e óxidos de ferro. Esse padrão é melhor explicado se micróbios primitivos usaram ácidos orgânicos para dissolver o vidro, liberando pequenas quantidades de fosfato e ferro. Parte desse fósforo provavelmente foi consumida para crescimento, enquanto outra parte reprecipitava como apatita, juntamente com ferro formando lepidocrocita. Estruturas tubulares de titanita ricas em matéria orgânica, alinhadas em grupos paralelos, acrescentam um segundo tipo de traço fossilífero que se assemelha a tubos microbianos em locais hidrotermais modernos e antigos, reforçando a origem biológica.

Impressões de carbono e enxofre de micróbios antigos

Além das formas e minerais, as rochas carregam fortes assinaturas químicas de vida. Isótopos de carbono tanto na matéria orgânica quanto na calcita circundante são incomumente “leves”, correspondendo a valores esperados quando micróbios usam compostos inorgânicos como fontes de energia e depois sua biomassa é oxidada durante o soterramento. Ao mesmo tempo, isótopos de enxofre na pirita de xistos negros próximos mostram padrões consistentes com redução microbiana de sulfato em vez de reações puramente químicas. Em conjunto, esses dados isotópicos indicam que micróbios quimiolitotróficos — organismos que vivem da energia de químicos provenientes da rocha e dos respiradouros, em vez da luz solar — estavam ativos nesse antigo ambiente do leito marinho, e que seus restos foram posteriormente reciclados em novos minerais.

O que esses traços antigos nos dizem hoje

Separadamente, qualquer uma das linhas de evidência — formas minerais estranhas, carbono incomum ou minerais específicos de ferro e fosfato — poderia ser explicada sem recorrer à vida. Mas na Formação Flaherty elas ocorrem juntas, nos lugares certos e nas relações adequadas entre si. O estudo conclui que organismos minúsculos uma vez cavaram no vidro vulcânico quente próximo a respiradouros hidrotermais rasos, provavelmente em busca de fosfato e ferro para alimentar metabólitos movidos por rocha. Sua atividade gravou um registro duradouro no leito marinho, preservado hoje como túneis e esferas preenchidos por minerais. Ao mostrar como tais vestígios sutis podem ser reconhecidos e verificados cruzadamente, este trabalho fortalece o caso para usar características similares em vidro vulcânico como sinais do passado profundo da vida na Terra — e como possíveis guias na busca por vida em outros planetas rochosos.

Citação: Papineau, D. Ichnofossils in volcanic glass from palaeoproterozoic hydrothermal vents were burrowed by microorganisms probably seeking phosphate. Commun Earth Environ 7, 361 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03359-5

Palavras-chave: respiradouros hidrotermais antigos, icnofósseis microbianos, alteração de vidro vulcânico, vida na Terra primitiva, micróbios em busca de fosfato