Compreender a origem da vida é, para o ser humano, uma das questões mais complexas e místicas que se podem propor. Como a célula, unidade básica dos seres vivos, emergiu de compostos inertes? Qual a razão subjacente que levou ao surgimento dos seres vivos a partir dos elementos que os compõem?
O simples conceito de “não-vida” é extremamente complexo de entender porque, num planeta com mais de 8,7 milhões de espécies estimadas (a maioria delas desconhecidas), o simples fato de conceber a falta de matéria orgânica senciente em algum momento da história da Terra é, sem dúvida, um desafio até mesmo para os melhores cientistas.
Aqui exploraremos um tema que vai além da própria existência do ser humano, ao tentarmos elucidar as hipóteses e pressupostos que têm tentado explicar a origem da vida em nosso planeta. É o escopo de abiogênese e a teoria da síntese abióticaonde se trata de explicar a existência do ser a partir do nada.
Qual é a teoria da síntese abiótica?
Abiogênese se refere a processo natural de emergência da vida a partir de sua inexistência, ou seja, baseada em matéria inerte, compostos orgânicos simples. A comunidade científica estima que a origem da vida remonte a um período entre 4,41 mil milhões de anos atrás, quando o vapor de água começou a condensar-se regularmente na Terra, e 3,77 mil milhões de anos atrás, momentos em que datam os primeiros sinais de vida.
A teoria “clássica” da origem da vida envolve alguns problemas logísticos intransponíveis, que foram abordados em artigos de revisão científica. em múltiplas instâncias. Para entender a complexidade na hora de elucidar esse processo, apresentamos alguns deles:
- Estas postulações obscurecem o próprio conceito de “vida”. Não há conclusão redutível a respeito da autossíntese das formas vivas no espaço-tempo.
- A produção dos primeiros seres vivos está localizada nos mares primitivos, cujas condições eram agressivas demais para que qualquer tipo de vida prosperasse.
- Estabelece que os protobiontes “receberam” vida pelo simples fato de adquirirem uma estrutura molecular complexa.
- Para que algo esteja vivo é necessário o ADN, um facto quase inconcebível num ambiente tão climaticamente árduo como os mares primitivos.
- Qual foi o primeiro: o ovo ou a galinha? Ou seja, como se replicaram os primeiros seres vivos se assumirmos que não tinham ADN nem ARN?
É hora de ser um pouco metafísico, já que o terceiro ponto desta lista chama especialmente a nossa atenção. Mesmo organizando todas as substâncias necessárias para dar origem ao tipo de célula mais simples de todos, não conseguimos obter uma estrutura que experimente a vida.por isso o “ser” deve constituir algo mais do que a soma de todas as suas partes, certo?
Síntese abiótica a partir de moléculas orgânicas: experimento de Miller
A teoria da síntese abiótica não poderia ser concebida hoje sem o experimento de Miller, realizado em 1953 por Stanley Miller e Harold Clayton Urey (biólogo e químico) na Universidade de Chicago. Para tentar explicar a origem da vida em ambiente de laboratório, Esses especialistas precisavam de uma série de recipientes e tubos de vidro conectados entre si em um circuito fechado..
Em termos gerais, podemos resumir o experimento nos seguintes conceitos: foi feita uma mistura de água, metano, amônia, dióxido de carbono, nitrogênio e hidrogênio (compostos possivelmente presentes na época da origem da vida) e esta foi submetida a choques elétricos de 60.000 volts em temperaturas muito altas.
A partir desses elementos, a energia fornecida ao sistema e aos tubos de vidro interligados Várias moléculas orgânicas foram obtidas, incluindo glicose e alguns aminoácidos.. Esses compostos são essenciais para a síntese protéica das células, ou seja, a base do seu crescimento e desenvolvimento.
Após esta incrível experiência, diversas variantes do procedimento foram realizadas em ambientes laboratoriais. Graças à tentativa e erro, os seguintes marcos foram alcançados:
- 17 dos 20 aminoácidos que constituem as proteínas foram formados a partir de compostos inorgânicos.
- Foram sintetizadas todas as bases purinas e pirimidinas que permitem a criação de nucleotídeos, que se associam para formar DNA e RNA na célula.
- Um estudo afirma ter criado nucleotídeos a partir de bases pirimidinas, embora esse processo seja muito mais difícil de conseguir.
- 9 dos 11 intermediários do ciclo de Krebs foram criados.
Apesar de todos esses avanços, explicar a formação de matéria orgânica a partir de matéria inorgânica permanece um enigma. Por exemplo, teoriza-se que, na época da origem da vida, a concentração de metano e amônia na atmosfera não era alta, por isso o experimento que explicamos perde um pouco de sua força. Além disso, explicar a origem das moléculas orgânicas é o primeiro passo para compreender o surgimento da vida, mas como vimos, uma associação de moléculas requer que algo “especial” seja concebido como vida.
Hipótese da origem da vida
Para que uma hipótese responda à origem da vida, as seguintes dúvidas devem ser sanadas:
- Como foram criadas as moléculas essenciais que definem a vida, ou seja, os aminoácidos e os nucleotídeos (o experimento descrito anteriormente pode dar uma resposta parcial).
- Como esses compostos se associaram para dar origem às macromoléculas, ou seja, DNA, RNA e proteínas (processo de explicação muito mais difícil).
- Como essas macromoléculas foram capazes de se auto-reproduzir (sem resposta).
- Como essas macromoléculas foram delimitadas em formas autônomas separadas do ambiente, ou seja, da célula.
Talvez a experiência de Miller e as suas variantes cubram, até certo ponto, as duas primeiras questões. Mesmo assim, explicar o resto das incógnitas é uma tarefa titânica. Em 2016, um estudo publicado na revista Nature conseguiu dar um passo adiante nesta questão: estudou a física de pequenas “gotículas ativas”, formadas pela segregação de moléculas em misturas complexas resultantes de mudanças de fase. Em outras palavras, eram gotículas quimicamente ativas que reciclavam componentes químicos para dentro e para fora do líquido circundante.
O que é fascinante neste estudo é que os profissionais descobriram que estas gotículas tendiam a crescer até ao tamanho de uma célula e, até certo ponto, a dividir-se por processos semelhantes. Isto poderia fornecer um modelo claro para a “protocélula prebiótica”, isto é, a existência de entidades compartimentadas nas quais ocorrem processos químicos mesmo que não estivessem vivas per se. É claro que estamos avançando em áreas de difícil compreensão, mas a ideia geral é a seguinte: estão sendo feitos avanços científicos que tentam responder às questões postuladas.
Outras hipóteses
Abiogênese na Terra, ou em outras palavras, a teoria da síntese abiótica (criação de vida a partir de matéria orgânica) Não são as únicas hipóteses consideradas para explicar a vida em nosso planeta. O exemplo claro disso é a panspermia, uma corrente completamente diferente que tenta explicar a chegada dos primeiros microrganismos à Terra através de corpos exógenos, ou seja, meteoritos.
Múltiplas descobertas foram feitas sobre este tópico, uma vez que algumas colônias bacterianas mostraram resistência às condições espaciais, a saída da órbita de um planeta e posterior entrada. Mesmo assim, não foi possível verificar a sobrevivência nas 3 fases ao mesmo tempo e, mais uma vez, estamos a lidar com condições laboratoriais.
Hipóteses como a panspermia também representam um problema em si, pois tentam explicar como a vida surgiu na Terra, mas não a sua verdadeira origem. Por isso, o facto de uma associação de moléculas orgânicas ter dado origem à vida permanece, hoje, um verdadeiro mistério.
Resumo
Como vimos, desde a experiência de Miller foram feitos enormes avanços em termos da teoria da síntese abiótica: desde a síntese de quase todos os aminoácidos até ao nucleótido, foram criados quase “todos” os elementos necessários a partir da matéria inorgânica para uma célula. Para começar.
Infelizmente, permanece a questão: como é que estas moléculas se associaram para dar origem à célula? Pesquisas como a anteriormente descrita e publicada na revista Nature tentam responder a este mistério, através do estudo de “protocélulas” não vivas compostas por moléculas orgânicas que reagem com o ambiente de forma semelhante a uma entidade celular. É claro que o caminho a percorrer é extenso e a questão da origem da vida permanece válida.
