LUMINI - HISTÓRIA - Origem da Vida (Biogênese)

INTRODUÇÃO

O estudo da origem da vida difere marcadamente de outros problemas científicos porque tem como meta a reconstrução de um passado remoto do qual conhecemos muito pouco.

A maior das dificuldades para esses cientistas talvez seja a total ausência de fósseis dos primeiros seres a habitar a Terra. Mesmo os registros de vida mais antigos que se conhece parecem ser de micróbios bastante desenvolvidos. Já foram encontrados fósseis de estromatólitos (um tipo de colônia de micróbios) com 3,5 bilhões de anos de idade. Mas os seres unicelulares que os formaram provavelmente já eram bastante parecidos com bactérias de hoje em dia. Fósseis microbianos, aliás, são um assunto bastante controvertido. Alguns pesquisadores acham que o sinal mais antigo da vida não possui mais de 2,7 bilhões de anos.

Algas microscópicas

Biogênese é um problema complicadíssimo, com muito poucos cientistas trabalhando nele, e pouca verba. Não seria nada mal levar menos de um século para contar uma história de 4 bilhões de anos.

PANSPERMIA

"A Origem da Vida" é uma das grandes questões científicas da Humanidade e tem sido abordada pelos mais ilustres pensadores há milênios. Anaxágoras (filósofo grego do período pré-socrático; c. 500 a.C. - 428 a.C.), predecessor de Sócrates, advogava a favor da "Panspermia", que é a hipótese segundo a qual as “sementes de vida” são prevalentes em todo o Universo e que a vida na Terra começou quando uma dessas sementes aqui chegou, tendo-se propagado, mas a sua versão mais moderna foi proposta por Hermann von Helmholtz em 1879. Não existe ainda nenhuma evidência forte quer para contestar essa teoria quer para a suportar.

GERAÇÃO ESPONTÂNEA

Aristóteles (384-322 a.C.) foi o defensor mais famoso da teoria da "Geração Espontânea", que consistia basicamente na suposição de que organismos mais complexos, dos que se observa diariamente, não se originassem apenas de seus progenitores, mas de "matéria bruta". Em sua versão, supunha a existência de dois princípios: um passivo, que é a matéria inanimada e outro ativo, que é a forma. Dentro de certas condições esses dois princípios se combinariam, originando a "vida". Assim se explicava como carne podre gerava larvas de moscas, por exemplo. A idéia era baseada em observações - descuidadas, sem rigor científico atual - de alguns animais aparentemente surgirem de matéria em putrefação, ignorando a pré-existência de ovos ou mesmo de suas larvas. não havendo tanta preocupação em certificar-se de que as observações realmente correspondessem ao que se supunha serem fatos, levando a falsas conclusões. Cientistas de todos os campos do saber acreditavam, por exemplo, que as moscas eram originadas da matéria bruta do lixo. A teoria da Geração Espontânea teve a preferência da ciência por mais de 2.000 anos. Durante a Idade Média, contou com inúmeros ilustres defensores, tais como Santo Agostinho, São Tomás de Aquino, René Descartes e Isaac Newton.

Francesco Redi

Um dos primeiros opositores de destaque à "teoria oficial" da Geração Espontânea foi o médico naturalista e poeta florentino Francesco Redi (1626-1698), negando a existência do princípio ativo e defendendo que todos os organismos vivos surgiam a partir de inseminação por ovos e nunca por geração espontânea. Para demonstrar a veracidade da sua teoria, Redi realizou uma experiência que se tornou célebre pelo fato de ser a primeira, registrada, a utilizar um controle. Colocou carne em 8 frascos. Selou 4 deles e deixou os restantes 4 abertos, em contacto com o ar. Redi demonstrou experimentalmente que só aparecem larvas de moscas na carne podre, quando deixamos moscas pousar nessa carne.

As células foram descobertas em 1665 pelo inglês Robert Hooke. Em 1683, Anton van Leeuwenhoek descobriu as bactérias, e logo foi notado que não importava o quão cuidadosamente a matéria orgânica fosse protegida por telas, ou fosse colocada em recipientes tampados, uma vez que a putrefação ocorresse, era invariavelmente acompanhada de uma miríade de bactérias e outros organismos. Não acreditava-se que a origem desses seres estivesse relacionada a reprodução sexuada, então sua origem acabou sendo atribuida à geração espontânea. Era tentador hipotetizar que enquanto formas de vida "superiores" surgissem apenas de progenitores do mesmo tipo, houvesse uma fonte abiogênica perpétua da qual organismos vivos nos primeiros passos da evolução surgiam continuamente, dentro de condições favoráveis, da matéria inorgânica.

Com o reconhecimento que a vida provém sempre de outras formas de vida, Lord Kelvin (1824 - 1907), um dos mais importantes cientistas do final do século XIX, retomou a teoria da Panspermia, segundo a qual a vida teria sido "semeada" em nosso planeta, vinda do espaço.

EXPERIMENTOS DE NEEDHAM E SPALLANZANI

Mas a Teoria da Geração Espontânea ainda predominava, e esta situação manteve-se até ao final do século XVIII, quando o assunto foi novamente debatido por dois famosos cientistas da época, John T. Needham (1713-1781) e Lazzaro Spallanzani (1729 -1799).

Needham

Needham fez várias experiências com frascos de vidro contendo "caldos nutritivos" abertos, fechados com rolhas, aquecidos ou não, conseguindo proliferação de microorganismos em todos os casos. Onde os microorganismos só poderiam ter aparecido através da "geração espontânea" já que os caldos foram aquecidos e as possíveis formas vivas foram eliminadas e os frascos, levemente fechados, impediram a entrada de formas vivas presentes no ar. Dizia que existia um tipo de "força vital" que era responsável pelo aparecimento dos microorganismos.

Spallanzani

Spallanzani usou nas suas experiências 16 frascos. Ferveu durante uma hora diversas infusões e colocou-as em frascos. Dos 16 frascos, 4 foram selados, 4 fortemente rolhados, 4 tapados com algodão e 4 deixados abertos ao ar. Verificou que a proliferação de microrganismos era proporcional ao contacto com o ar. Com suas experiências, Spallanzani mostrou que os micróbios têm origem no ar e que podem ser eliminados por fervura. Seu intuito era derrubar as idéias de John Needham, que através de seus experimentos havia "comprovado" que a vida poderia surgir espontaneamente de um caldo nutritivo, colocado em um recipiente vedado e aquecido até sua fervura. O problema do experimento de Needham eram os recipientes, que não foram bem vedados, permitindo a entrada de microorganismos e a contaminação do caldo nutritivo, e uma fervura branda, que possívelmente não haveria matado todos os microrganismos que já estavam no caldo nutritivo. Spallanzani mostra que com os recipientes vedados de outra maneira mais eficiente e realizando a fervura por mais tempo, a vida não surge espontâneamente. Porém Needham retruca dizendo que com aquela fervura Spallanzani havia acabado com o ar dos recipientes, impossibilitando o surgimento da vida. Realmente o experimento acabava com o oxigênio dos frascos. A controvérsia só veio a ser esclarecida mais tarde, com as descobertas de Louis Pasteur.

O químico Friedrich Wöhler, ainda em 1828, demonstrou que compostos orgânicos podem formar-se a partir de substâncias inorgânicas em laboratório. Mais tarde, os químicos descobriram que os principais "tijolos" da vida, aminoácidos, nucleotídeos e lipídios, podem todos se formar, bastando existirem fontes de carbono, nitrogênio, e energia.

A TEORIA CELULAR

Em 1839 a Teoria Celular que estabelece a célula como a unidade morfofisiológica dos seres vivos, ou seja, a célula é a unidade básica da vida, foi formulada por Schleiden e Schuwann.

LOUIS PASTEUR

A polemica manteve-se até 1862, quando o francês Louis Pasteur (1822 — 1895; cientista francês cujas descobertas tiveram enorme importância na história da química e da medicina. A ele se deve a técnica conhecida como pasteurização), pôs definitivamente termo à idéia de geração espontânea com uma série de experiências conservadas para a posteridade pelos museus franceses.

Louis Pasteur

Pasteur colocou diversas infusões em balões de vidro, em contacto com o ar. Alongou os pescoços dos balões à chama, de modo a que fizessem várias curvas. Ferveu os líquidos até que o vapor saísse livremente das extremidades estreitas dos balões. Verificou que, após o arrefecimento dos líquidos, estes permaneciam inalterados , tanto em odor como em sabor. No entanto, não se apresentavam contaminados por microrganismos.

Para eliminar o argumento de Needham, quebrou alguns pescoços de balões, verificando que imediatamente os líquidos ficavam infestados de organismos. Concluiu, assim, que todos os microrganismos se formavam a partir de um qualquer tipo de partícula sólida, transportada pelo ar. Com o experimento de Pasteur, descobriu-se que no ar existem milhões de seres microscópicos, como micróbios, etc. Assim, como a rolha ainda possibilita a entrada de ar, explica-se assim a existência de vida nos frascos vedados. Nos frascos aquecidos, segundo Pasteur, não foram eliminadas as formas de vida, pois não foram aquecidos o bastante. Nos balões intactos, a entrada lenta do ar pelos pescoços estreitos e encurvados provocava a deposição dessas partículas, impedindo a contaminação das infusões. O recipiente com "pescoço de cisne" permaneceu nessas condições, livre de micróbios durante cerca de um ano e meio.

Ficou definitivamente provado que, nas condições atuais, a Vida surge sempre de outra Vida, preexistente.

Se um ser é gerado de um ser precedente, como surgiu o primeiro ser?

Por volta de 1930, um cientista russo chamado Aleksandr Ivanovich Oparin, (1894 - 1980) formulou uma nova hipótese para explicar a origem da vida, denominada então de Teoria de Oparin (teoria naturalista), que se baseia nas seguintes afirmações:

· No surgimento da Terra, a atmosfera não continha oxigênio livre, mas era rica em metano (CH₄), amônia (NH₃), hidrogênio (H₂) e vapor de água (H₂O).

· A temperatura ambiente era muito alta e a atmosfera seria cheia de raios ultravioletas e centelhas elétricas, que teriam alterações nos gases da atmosfera. Estas alterações, teriam originado moléculas orgânicas compostas e complexas, que poderiam ter originado os aminoácidos.

Oparin possuía conhecimentos em astronomia, geologia, biologia e bioquímica e os empregou para a solução deste problema. Isso culminou com seu livro A Origem da Vida.

Aleksandr Ivanovich Oparin

TEORIA DE OPARIN

A Teoria de Oparin é uma de varias teorias (por exemplo, a Teoria Cosmogónica) tentando responder à pergunta, depois de a teoria de geração espontânea ter sido derrubada por Louis Pasteur em 1864. É a mais aceita pelos astrônomos.

A Teoria de Oparin diz que a vida na Terra surgiu há cerca de 3,5 bilhões de anos, surgindo o primeiro ser vivo a partir da combinação de elementos químicos presentes na Terra primitiva. Começavam então a cair as primeiras chuvas sobre o solo, e estas arrastavam moléculas de aminoácidos que ficavam sobre o solo. Oparin concluiu que aminoácidos que eram depositados pelas chuvas não retornavam à atmosfera com o vapor de água e assim permaneciam sobre as rochas quentes. Presumiu também que as moléculas de aminoácidos, sob o estímulo do calor, pudessem combinar-se por ligações peptídicas. Assim surgiriam moléculas maiores de substâncias albuminóides. Seriam então as primeiras proteínas a existir. A insistência das chuvas por milhares ou milhões de anos acabou levando ao aparecimento dos primeiros mares da Terra. E para estes mares foram arrastadas, com as chuvas, as proteínas e aminoácidos que permaneciam sobre as rochas. Durante um tempo incalculável, as proteínas acumularam-se nos mares de águas mornas do planeta. As moléculas se combinavam e partiam-se e novamente voltavam a combinar-se em nova disposição. E dessa maneira, as proteínas multiplicavam-se quantitativa e qualitativamente. Dissolvidas em água, as proteínas formaram colóides. A interpenetração dos colóides levou ao aparecimento dos coacervados. É possível que nessa época já existissem proteínas complexas com capacidade catalisadora, como enzimas ou fermentos, que facilitam certas reações químicas, e isso acelerava bastante o processo de síntese de novas substâncias. Quando já havia moléculas de nucleoproteínas, cuja atividade na manifestação de caracteres hereditários é bastante conhecida, os coacervados passaram a envolvê-las. Apareciam microscópicas gotas de coacervados envolvendo nucleoproteínas. Naquele momento faltava apenas que as moléculas de proteínas e de lipídios se organizassem na periferia de cada gotícula, formando uma membrana lipoprotéica. Estavam formadas então as formas de vida mais rudimentares.

Artificialmente, Oparin obteve um coacervado ao misturar ácido a uma solução de proteínas em água. As proteínas se aproximam e formam aglomerados visíveis ao microscópio óptico. O coacervado que tivesse aprisionado proteínas enzimáticas e uma molécula de ácido de nucléico seria considerado o primeiro ser vivo. Ele seria capaz de realizar metabolismo, de reproduzir-se, de apresentar hereditariedade e evoluir.

COACEVADO

O coacervado é uma gotícula coloidal (formada por partículas muito pequenas mas maiores que as moléculas com polaridade) rica em polímeros em suspensão num meio aquoso. A membrana do coacervado é formada por moléculas de água dispostas em redor dos polímeros. O coacervado pode interagir com o meio, incorporando moléculas na sua estrutura, crescer e dividir-se. À medida que novas moléculas se iam agregando, se a nova combinação molecular não fosse estável, o coacervado destruía-se. Se fosse estável o coacervado aumentava de tamanho, até que se dividia em dois. No interior do coacervado, algumas moléculas catalisavam novas combinações, enquanto outras, autoreplicáveis, começavam a controlar as reações metabólicas. Deste modo, este conjunto de moléculas funcionaria como uma pré-célula, constituindo uma primeira manifestação de Vida.

Os coacervados ao se dispersarem cada vez mais pelos oceanos absorviam mais e mais moléculas orgânicas e inorgânicas. É possível que certas reações químicas que ocorriam dentro desses coacervados liberavam energia o suficiente para formação de outras estruturas químicas que tornavam estes proto-organismos mais e mais estáveis. Talvez neste momento alguns coacervados tenham absorvido moléculas de ácidos nucléicos carregadas pelos rios até os mares, possibilitando que estes proto-organismos se replicassem com mais exatidão e dessa forma transmitissem as suas características aos seus descendentes.

EXPERIÊNCIA DE UREY MILLER

Oparin não teve condições de provar sua hipótese, mas em 1953 o estudante de química Stanley L. Miller e seu professor Harold C. Urey da Universidade de Chicago, realizaram a experiência que ficou conhecida pela Experiência de Urey-Miller, a qual provou a origem atmosférica dos aminoácidos.

Stanley Miller

Se produzia vapor de água que fazia circular em um tubo, até uma câmara onde havia metano, amônia e hidrogênio, simulando os componentes principais da atmosfera primitiva. O vapor de água condensava-se sob a forma de “chuva”. Ao conjunto, ligavam-se terminais elétricos que produziam descargas de alta tensão que cortava continuamente o ambiente onde estavam contidos os gases. Após uma semana de funcionamento ininterrupto, a água existente no balão rica em carbono, como os oceanos primitivos, começou a ficar turva e com coloração vermelha. Uma vez analisada (por cromatografia) esta água demonstrou ser uma mistura complexa de aminoácidos (alanina, ácido aspártico e glutamato – os aminoácidos são os "tijolos" moleculares que compõem as proteínas dos seres vivos) e ácidos orgânicos simples (fórmico, acético, propiónico, láctico e succínico) usuais nos seres vivos. O cenário exótico ganhou o apelido de "sopa primordial".

Experiência de Urey-Miller

Esta experiência tornou-se na experiência clássica sobre a origem da vida. Dessa forma Miller demonstrou que na atmosfera primitiva, os relâmpagos e os compostos químicos, poderiam fornecer o substrato e a energia suficiente para a síntese de moléculas orgânicas complexas.

Em 1953, ao mesmo tempo em que um estudo de Urey e Miller sobre o experimento era examinado para publicação na revista britânica "Nature", passava pelas mãos dos editores o manuscrito de Francis Crick e James Watson sobre a estrutura do DNA, a molécula que guarda informação para o desenvolvimento de todos os seres vivos. A partir daquele ano, os cientistas teriam à mão a lista dos cinco tipos de ingredientes moleculares para fazer um ser vivo: aminoácidos (compõem as proteínas), açúcares, fosfatos e bases nitrogenadas (compõem o DNA).

Pouco tempo depois, em 1957, Sidney Fox submeteu uma mistura de aminoácidos secos a aquecimento prolongado e demonstrou que eles reagiam entre si, formando cadeias peptídicas, com aparecimento de moléculas protéicas pequenas.

Quando Miller e Harold conseguiram fabricar em laboratório algumas moléculas simples usadas por seres vivos, a criação de uma teoria consistente para explicar a origem da vida parecia não estar longe. Mas não foi o que aconteceu.

Os aminoácidos obtidos por Urey e Miller não eram de todos 20 tipos existentes, e até hoje nenhuma mistura de gases em testes do estilo "sopa primordial" foi capaz de produzir sozinha todas as variedades. O ambiente usado no teste de Miller era inspirado na atmosfera de planetas gigantes, como Júpiter, que tem uma composição não-oxidante, diferentemente da Terra primitiva. É bem possível que alguns aminoácidos tenham vindo de outros planetas. Eles podem ter aparecido lá pelo mecanismo proposto por Miller. Não por acaso, já se achou aminoácido em meteoritos e estes meteoritos são precisamente do tipo que se acredita terem trazido água para a Terra na época de sua formação. Atualmente já foi comprovada a existência de moléculas orgânicas no espaço, como o formaldeído, álcool etílico e alguns aminoácidos. Dada a rapidez e aparente facilidade com que a vida surgiu os exobiólogos [Exobiologia (ou bioastronomia) é o estudo dos efeitos de ambientes extra-terrestres em organismos vivos e do potencial da vida em outros planetas] estão convictos da existência de vida em outros mundos que possuam condições mínimas para a vida sobreviver, mas a principal condição é a existência de água. Dessa maneira, de uma forma ou de outra, provavelmente os Oceanos se formaram conjuntamente com os primeiros aminoácidos.

Hoje, essa hipótese parece inaceitável, pois as partículas vivas não suportariam a ação direta dos raios ultravioleta de curto comprimento de onda e alta temperatura, incompatíveis com a vida que conhecemos, embora haja muita matéria orgânica em meteoritos.

A formação de proteínas a partir de aminoácidos tem se realizado em laboratório. Contudo a formação de ácidos nucléicos, a partir de açúcares e fosfatos em DNA e RNA ainda não foi possível.

OS PRIMEIROS SERES VIVOS

Novas evidências contudo indicam que moléculas simples em presença de superfícies argilosas e água podem formar grandes moléculas. Talvez uma grande molécula de fosfatos e açúcares tenha adquirido a capacidade de se auto-replicar dando origem aos primeiros ácidos nucléicos. Os primeiros ácidos nucléicos devem ter sido muito semelhantes ao RNA, senão o próprio. Paralelamente ao que ocorria na superfície, as proteínas, que eram formadas a partir dos primeiros aminoácidos quando dissolvidas nas águas dos oceanos, adquiriam carga elétrica, atraindo moléculas de água ao redor de si, formando uma camada organizada de moléculas de água (os coacervados). É possível que as proteínas que existiam dentro dos coacervados atuaram como enzimas catalíticas que atuaram de modo a transformar o RNA primitivo em DNA. Este processo é bem conhecido e ocorre atualmente em vírus. Porém pode-se supor que a partir do momento que o DNA se formou, este tomou o lugar do RNA na responsabilidade da replicação e dessa forma a maioria das bactérias e todos os seres eucariontes possuem o DNA como portador do código genético principal. A partir do momento em que os coacervados se tornaram uma estrutura estável e com capacidade de se reproduzir e alimentar, eles passam a ser chamados de ORGANISMOS VIVOS.

As bactérias mais primitivas atualmente na Terra são quimiossintetizantes ou seja produzem energia a partir da quebra de outras moléculas inorgânicas que são absorvidas. Este processo gera pouca energia mas provavelmente foi o primeiro a ser utilizado. São precisamente as bactérias quimiossintetizantes que sobrevivem nas ventas abissais dos oceanos. Absorvendo principalmente os derivados de enxofre, que são emanados dessas fontes térmicas, estas bactérias produzem energia. Se considerarmos que a radiação ultravioleta teria rapidamente dissociado o RNA ou o DNA primitivo das primeiras bactérias se estas estivessem mais próximas da superfície dos oceanos, este ambiente parece ter sido ideal pois a radiação letal não chega nas grandes profundidades do oceano. E as proximidades de uma venta térmica submarina é um ambiente rico em substâncias químicas inorgânicas que poderiam muito bem ter atuado como catalisadores para as primeiras reações químicas no interior dos coacervados. Dessa forma os primeiros organismos se desenvolveram protegidos da superfície dos oceanos e da radiação UV, que dissociava as águas produzindo oxigênio, que a grandes altitudes formou ozônio (O₃) que pouco a pouco foi bloqueando a penetração da radiação UV.

Algumas dessas bactérias abissais puderam então sobreviver em ambientes menos profundos alimentando-se um dos outros (organismos heterótrofos) e da glicose que a radiação UV havia formado nos mares. Como não havia oxigênio dissolvido nos oceanos estas bactérias produziam energia por fermentação.

O excesso de consumo levou a escassez de glicose e a fermentação havia produzido grandes quantidades de CO₂ nos mares. Dessa forma, as bactérias mutantes que conseguiam sintetizar seu próprio alimento a partir da luz, do CO₂ e utilizando pouco oxigênio sobreviveram: surgia assim a fotossíntese e a respiração.

Os organismos fotossintetisantes (autótrofos) aos poucos produziram grandes quantidades de oxigênio enriquecendo a atmosfera terrestre ao longo de 1,5 bilhões de anos favorecendo o surgimento de bactérias que apesar de não produzirem sua própria energia eram heterótrofos alimentando-se dos autótrofos e utilizavam o oxigênio para a respiração.

Dessa forma em cerca de 1 bilhão de anos após a formação do planeta a vida estabilizou-se na Terra e seguiu o curso da evolução natural darwiniana por durante mais 2,5 bilhões de anos até dar forma a uma espécie com consciência de si própria e com inteligência para questionar e pesquisar suas próprias origens: a espécie humana.

IDNA e RNA

O DNA é uma molécula orgânica que reproduz o código genético. Quando transcrita em RNA, tem a capacidade de traduzir proteínas. É responsável pela transmissão das características hereditárias de cada espécie de todos os seres vivos. É encontrado em todos os seres vivos, incluindo os vírus, que ora possuem DNA, ora possuem RNA, porém, rara e recentemente, foi encontrado um vírus que possuía tanto DNA como RNA, ao mesmo tempo.

O DNA é hoje o guardião de toda a informação genética das espécies e é nele que ficam as "instruções" usadas pelo organismo para fazer proteínas - as moléculas que de fato "trabalhaam" para manter uma célula viva. O problema é que, para poder se reproduzir e deixar "descendentes", o DNA precisa de uma proteína, chamada polimerase. Se perguntarmos quem surgiu primeiro, caímos num paradoxo do tipo ovo-galinha: um depende do outro.

A principal solução que cientistas propõem para explicar a origem do sistema interdependente de DNA e proteínas está em uma outra molécula, o RNA (sigla de ácido ribonucléico, em inglês). O RNA é hoje uma espécie de intermediário entre o DNA e a síntese de proteínas, mas os cientistas acreditam que nem sempre ele teve esse papel secundário.

O RNA tem uma estrutura linear de polímero (molécula em corrente) semelhante ao DNA, por isso também é capaz de guardar informação genética. Na verdade ele é quem "lê" a informação do DNA e a transporta para sintetizar proteínas. Além disso, ele é capaz de atuar como alguns tipos de enzimas, proteínas que controlam reações químicas da célula.

Essa versatilidade do RNA levou o bioquímico Leslie Orgel, do Instituto Salk, na Califórnia, a criar uma solução teórica tida até hoje como a mais plausível. Sua idéia, lançada no fim da década de 60, era a seguinte: caso uma enzima de RNA fosse capaz de se auto-replicar, poderia ao mesmo tempo guardar informação genética e sustentar o metabolismo de um ser vivo - tudo isso sem precisar do DNA e da polimerase. Orgel previa a existência de um mundo de micróbios de RNA, que só foram desbancados pela seleção natural após surgir o primeiro ser vivo com DNA, molécula muito mais eficaz na tarefa de guardar informação genética e impulsionar a evolução.

Outro ponto mais ou menos consensual nas teorias sobre a vida primitiva é o fato de que o RNA não foi a primeira molécula auto-replicante a surgir. A ribose, o açúcar que forma a base do RNA, tem estrutura frágil demais para ter surgido em concentrações grandes o suficiente para dar início à vida. O RNA seria a evolução de uma outra molécula mais simples, só que não tão eficiente. Pode ter existido mais de uma molécula replicadora antes do RNA.

Resta aos cientistas tentar elaborar hipóteses plausíveis, bolando moléculas com características adequadas para encaixar no quebra-cabeça. Uma dessas criações de laboratório foi objeto do estudo mais recente de Stanley Miller, na Universidade da Califórnia em San Diego. Ele realizou em 1999 um experimento semelhante ao de 1953 (mas com ingredientes diferentes) gerando uma molécula batizada de "PNA" (sigla de ácido nucléico peptídico, em inglês). Outra molécula candidata a precursora do RNA também foi criada artificialmente na Califórnia, pelo Instituto Scripps. Ela se encaixa no RNA, mas é bem mais estável.

A origem das moléculas replicadoras não é a única etapa desconhecida sobre a origem da vida. Uma molécula "viva" que saísse fabricando proteínas a esmo não tiraria proveito de sua habilidade se fosse incapaz de manter-se perto do seu produto. A resposta para isso é que a vida provavelmente originou-se numa superfície mineral, talvez dentro de pequenas fendas, e não "solta" na sopa primordial.

A origem da vida em uma superfície mineral é uma idéia que tem conquistado cada vez mais adeptos, com o acúmulo de evidências em seu favor. Na Terra primitiva, alguns minerais podem ter sido ótimos catalisadores para a replicação de moléculas ainda incapazes de atuar como suas próprias enzimas. Entre os locais onde poderia residir essa "pizza mineral" estão as fontes hidrotermais submersas no oceano, aquecidas por atividade vulcânica.

Essas microcavidades teriam sido as “primeiras células”, e dentro delas teriam surgido as condições favoráveis para a vida se originar. A membrana celular, a "bolsa" que envolve as células de hoje, teria surgido a partir daí.

NOVAS TEORIAS

Na década de 80 a idéia "Panspérmica" (ou a Teoria Cosmozóica) ressurgiu com força. Vários cientistas alemães, nomeadamente Liebig, Richter e Helmholtz, tentaram explicar o aparecimento da Vida na Terra com a hipótese de que esta tivesse sido trazida de outro ponto do Universo sob a forma de esporos resistentes, nos meteoritos. Algumas teorias espetaculosas, tal como a "Panspermia Dirigida" de Francas Circo e Lesei Orle, foram muito discutidas, principalmente por seu forte apelo entre os amantes da ficção científica. Segundo esses autores, seres inteligentes pertencentes a outros sistemas planetários, teriam colonizado a Terra e provavelmente outros planetas. O grande argumento a favor dessa teoria estaria no fato do molibdênio, elemento raro no nosso planeta, ser essencial para o funcionamento de muitos enzimas chave do metabolismo dos seres vivos. Francis Harry Compton Crick (vencedor do prêmio Nobel de biologia pelo descobrimento da estrutura do DNA em 1953, notamente com James Watson e Maurice Wilkins) e Orgel - arriscando toda a sua reputação – sugeriram, em 1973, uma teoria de Panspermia Dirigida, em que o agente inicial da Vida na Terra passaria a ser colônias de microrganismos, transportadas numa nave espacial não tripulada, lançada por uma qualquer civilização muito avançada. A Vida na Terra teria surgido a partir da multiplicação desses organismos no oceano primitivo.

QUESTIONAMENTOS

Se o planeta tem 4.6 bilhões de anos, e a 3.8 bilhões de anos surgiu a vida (DNA), nesse intervalo de tempo de 800 milhões de anos - onde o planeta era como que um magma que, aos poucos, foi-se resfriando – atribui-se que para que essa molécula se formasse NÃO EXISTIAM as condições necessárias. Mas que condições seriam estas?

Na realidade a vida só pode ser compreendida adequadamente no contexto cósmico. Formou-se de matéria estelar e ainda que fosse rara ou até mesmo singular no Universo, a matéria que a forma é incrivelmente elementar e abundante. em 1977, uma expedição oceanográfica, analisando a falha oceânica (2.500m de profundidade) em Galápagos, próximo a costa do Equador revelou a existência de uma série de “ventos hidrotérmicos”, onde a água do mar tinha penetrado e sido aquecida pelo calor fornecido pelas rochas subjacentes e sido enriquecida com compostos minerais, incluindo H₂S. A tal profundidade, não há luz para fotossíntese mas ao redor das áreas, havia uma rica e bizarra fauna, contrastando com o deserto das profundezas oceânicas. Como tais organismos poderiam viver nessas condições? A base da cadeia alimentar eram certas bactérias capazes de sobreviver e se multiplicar nessa água com cerca de 130^oC. Entretanto, como não há luz, não fazem fotossíntese, mas sim utilizam enzimas que quebram o H₂S em presença de oxigênio, produzindo água e sulfato. Tais reações fornecem energia para a sobrevivência dessas bactérias e outros organismos das profundezas. Este exemplo demonstra que a vida é capaz de se estabelecer em ambientes anteriormente considerados altamente inóspitos.

CONCLUSÃO

Após meio século de pesquisas, cientistas já se deram conta de que o primeiro ser vivo - o micróbio "Primal", ancestral de todas as formas de vida que já passaram sobre a Terra - devia ter uma bioquímica bem diferente de qualquer organismo conhecido hoje.

A análise espectral de estrelas permitiu a conclusão de que as leis químicas são universais.

O mundo biológico reflete uma unidade de origem e constituição;

As provas da evolução são irrefutáveis, demonstrando que as condições e os organismos nem sempre foram o que são atualmente;

Muitos compostos orgânicos já foram sintetizados em laboratório, como a insulina e a uréia;

Pode-se criar em laboratório agregados de moléculas sob a forma de coacervados;

Existem fósseis de organismos com 3000 M.A., os estromatólitos.

A Vida na Terra terá surgido á cerca de 3,4 bilhões de anos, como o parecem demonstrar os fósseis de procariontes encontrados na África do Sul. As células eucarióticas terão surgido há cerca de 2,0 a 1,4 bilhão de anos, seguidas dos organismos multicelulares há cerca de 700 milhões de anos. Neste espaço de tempo os fósseis são abundantes, indicando um processo evolutivo rápido.

A Evolução Biológica é o conceito unificador da Biologia Moderna. Embora o conceito de evolução já tivesse sido proposto em diversos momentos da história da humanidade, foi Charles Robert Darwin e Alfred Russel Wallace em 1858 que fundamentaram suas bases em um processo conhecido como Seleção Natural. Atualmente os diferentes campos das Ciências Biológicas (Botânica, Zoologia, Genética, Ecologia, Sociobiologia etc.) estudam os seres vivos mantendo em comum o enfoque evolucionista. Isto só foi possível porque durante as primeiras décadas do século XX uma síntese foi alcançada e a Evolução tornou-se o ponto em comum entre os diferentes campos do saber biológico. Atualmente o pensamento evolucionista influencia a psicologia, a economia, as ciências sociais, entre outras áreas.

BIOGRAFIA

A Receita da Vida – Revista Galileu, Edição 186 - Jan/07.