Publicado originalmente por MIT Technology Review
À medida que as temperaturas sufocantes do oceano criam cemitérios de recifes de coral em todo o Caribe e além, uma equipe de cientistas está lutando para resfriar os corais. Bem abaixo. Até -200 °C.
A Coral Biobank Alliance, dirigida em parte pela bióloga do Smithsonian Conservation Biology Institute, Mary Hagedorn, tem como objetivo criopreservar ou manter em cativeiro as cerca de 1.000 espécies de corais construtores de recifes no planeta. Prevê-se que os recifes de coral, enquanto ecossistema, sejam funcionalmente extintos até 2035. Hagedorn espera congelar espermatozoides, larvas e pólipos adultos de corais suficientes, não apenas para apoiar os actuais esforços de conservação – como a criação de corais resistentes ao calor – mas também para reiniciar os recifes no caso cada vez mais provável de uma extinção marinha em massa. No entanto, grandes obstáculos de engenharia impediram este plano.
O gelo é talvez o principal inimigo do sucesso da criopreservação. “O gelo é um cristal”, diz Matthew Powell-Palm, termodinamicista da Texas A&M University. “O que queremos é colocar a água dentro do tecido coral para formar um vidro.” A nível molecular, explica ele, o vidro é semelhante a um líquido solidificado, sem nenhum dos cristais irregulares que podem rasgar tecidos delicados. Para evitar a formação de gelo, as amostras são mergulhadas em uma solução crioprotetora promotora de vidro e depois resfriadas rapidamente. Um processo separado é necessário para as algas simbióticas do coral. E quaisquer técnicas devem ser desenvolvidas tendo em conta as capacidades tecnológicas limitadas de estações de campo remotas em locais como a Austrália ou a Indonésia.
O descongelamento é o seu próprio desafio. Os corais ficam doentes e propensos a infecções nos primeiros dias e semanas após serem descongelados, por isso a equipe está desenvolvendo um coquetel de antibióticos, probióticos e antioxidantes para aumentar as taxas de sobrevivência. “Pense em um paciente que acabou de fazer uma cirurgia de coração aberto”, diz Hagedorn. “Eles não vão sair pela porta no dia seguinte.”
A dificuldade da criopreservação aumenta com o tamanho, a complexidade e o teor de gordura do tecido. Os espermatozoides são relativamente simples, diz Hagedorn, enquanto os óvulos, que são gordurosos, são viáveis por apenas algumas horas, o que os torna “muito difíceis de preservar”. Para evitar extinções, são necessários métodos fáceis de usar para congelar as larvas – a forma imatura e de natação livre que os corais assumem no início do seu ciclo de vida – juntamente com fragmentos de colónias maduras.
Hagedorn e seus colaboradores conseguiram criopreservar larvas desde 2018, mas o processo era complicado e descongelá-las exigia lasers sofisticados para aquecê-las a uma taxa de mais de 1.000.000 °C por minuto. Agora, a equipe de Hagedorn desenvolveu e testou um método simplificado. As larvas são desidratadas em uma malha de aço, imersas em crioprotetor e mergulhadas em nitrogênio líquido. Para descongelá-los, a tela é colocada em uma solução de reidratação em temperatura ambiente. Se tudo correr bem, as larvas nadam em duas horas. “Esse foi um grande avanço”, diz Hagedorn. “E o que isso significa é que podemos impedir a extinção de espécies, e de uma forma que seja muito fácil de usar.”
Também houve progresso na preservação de corais adultos. Em agosto, Powell-Palm, Hagedorn e outros anunciaram que tinham visto espécimes adultos criopreservados sobreviverem um ou dois dias antes de serem vítimas de bactérias. O processo que usaram, chamado vitrificação isocórica, emprega uma câmara pequena e confinada para evitar que os líquidos se expandam e se transformem em gelo. “Sempre descrevo isso como baixa tecnologia e alta ciência”, diz Powell-Palm. “Os processos termodinâmicos em jogo dentro da câmara são maravilhosamente complexos… mas tecnologicamente são incrivelmente simples.”
Se – e Hagedorn enfatiza se – a vitrificação isocórica for aperfeiçoada, seria uma virada de jogo. Em vez de exigir que os investigadores esperem pelas poucas noites por ano em que os corais desovam para capturarem os seus espermatozóides e larvas, este método irá permitir-lhes recolher e criopreservar os corais sempre que for conveniente. Fragmentos descongelados cresceriam em colônias maiores e um dia também apareceriam, ajudando a reiniciar recifes mortos ou em dificuldades…
Veja o artigo completo no site MIT Technology Review