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Como surgiu a vida na Terra?

Alguma vez você já parou para pensar na origem da vida? E não digo no sentido filosófico, que tenta mensurar qual a missão da nossa existência, e sim como surgiu a primeira bactéria mesmo, aquela que daria origem a eu, você, seu gato, a samambaia da sala, etc.

Por | @Evilmaax Ciência

Caso você tenha pensado e não tenha conseguido uma resposta, tenha se sentido meio mal por causa disso, não se sinta mais assim, pois nem mesmo a ciência sabe como tudo começou.

Há milênios os cientistas, filósofos (os cientistas de antigamente), astrônomos, alquimistas, botânicos, eu, religiosos, etc. tentam descobrir como foi que a célula-mãe surgiu, porém sem nenhuma evidência científica, o máximo que conseguimos até agora foram algumas teorias.

Vamos conhecer as principais delas:

O que precisamos para ter vida?

Primeiro saibamos o que é vida. Sem entrar no campo das abstrações, vejamos que tudo que há de vivo no nosso planeta – e provavelmente no universo – é composto de carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo e enxofre, os tais elementos biogênicos. Não por acaso estes são os elementos mais comuns de todo o cosmos, leves (na classificação da tabela periódica), e voláteis.

Nosso corpo, por exemplo, é composto de oxigênio (65%), carbono (18%), hidrogênio (10%), nitrogênio (3%), cálcio (2%), fósforo (1%) entre vários outros elementos de menor ocorrência (Magnésio, Potássio, Sódio, Ferro, Cobalto, Flúor, etc.) Então, por que se pegarmos o peso desses elementos, misturarmos em uma bacia não sai uma pessoinha da mistura? Esse é o papel das reações químicas que ocorrem dentro do nosso corpo e formam diferentes compostos, como lipídios, glicídios, moléculas etc.

Mas, afinal como surgiu a primeira dessas reações? É isso que ainda não foi explicado. Descartemos, obviamente, o discurso teológico das religiões e vejamos as principais teorias científicas:

Primeiras teorias

Para começar aquela teoria da escola, que você, certamente, deve se lembrar lá das aulas de Biologia do 6º ~ 8º ano.

Cunhada há algumas centenas de anos, quando os microscópios não tinham sido criados e as teorias de células e germes ainda não existiam, o homem precisava de alguma coisa que explicasse como os seres vivos surgiam. E por mais bizarro que possa parecer hoje, a ideia que foi apresentada na época e que acabou pegando foi a da Geração Espontânea, ou seja, a vida surgia da matéria inanimada. Por exemplo, as larvas surgiam espontaneamente de um pedaço de carne apodrecido.

Os defensores dessa ideia, todo mundo praticamente, usavam a Bíblia como uma fonte de evidência, alegando que, se Deus havia feito o homem a partir do pó, nada mais simples para ele do que brotar larvas aqui, insetos ali e moscas acolá. No entanto, a ideia de uma geração espontânea já existia bem antes do cristianismo, lá na Grécia antigae Aristóteles disse, sem muitos detalhes, que alguns animais surjem espontaneamente e não a partir de outros animais de sua espécie.

E Aristóteles nem foi o cara que começou com essa história. Antes dele Anaximandro (um dos filósofos pré-socráticos mais importantes que se conheceee que foi, entre outras coisas, professor de Pitágoras) acreditava que em algum momento da história os seres humanos nasceram espontaneamente do solo na forma adulta (do contrário eles eles não conseguiriam sobreviver). Segundo Censorinus, um famoso registrador de eventos do Império Romano:

Anaximandro de Mileto considerou que da água aquecida e da terra emergiam peixes ou animais muito parecidos com peixes. Dentro desses animais, os homens se desenvolveram e os embriões eram mantidos prisioneiros até a puberdade; Só então, depois que esses animais se abrissem, homens e mulheres poderiam sair, agora capazes de se alimentarem sozinhos

E antes que você comece a rir dos gregos antigos e suas teorias de homens que brotam do solo e se criam dentro de peixes, note que muitos cientistas até o século 19 acreditavam nisso. E mais alguns até chegaram a escrever livros de receitas sobre como fazer animais. A receita para fazer um escorpião, por exemplo, exigia colocar manjericão entre dois tijolos e deixar a "mistura" à luz do sol.

A teoria foi sendo desmistificada aos poucos, experimento após experimento, sendo um dos mais memoráveis aquele realizado em 1668 pelo biólogo italiano Francesco Redi. Sem muita "frescura" ele realizou um procedimento bastante simples, mas que foi capaz de provar que a Geração Espontânea não se sustentava:

Francesco colocou pedaços de carne em diversos vidros, sendo que alguns deles estavam abertos, outros estavam totalmente lacrados e alguns parcialmente abertos e fechados (como se uma gaze fosse colocada por cima) e os largou ao relento. Como previsto, as moscas e larvas só surgiram naqueles vidros completamente descobertos; sendo que os tapados com gaze tinham moscas sobre o tecido e nenhuma larva dentro e o pote vedado não tinha nada além de carne.

Como surgiu a vida na Terra?

Mas mesmo assim as pessoas ainda teimavam em abandonar a teoria falida (até mesmo Redi relutou em desistir totalmente da versão oficial apoiada pela bíblia, admitindo que, sob circunstâncias específicas, seria possível sim que a geração espontânea acontecesse). A  estocada final só veio em 1859 quando o famoso químico francês Louis Pasteur participou de um concurso da Academia Francesa de Ciências que iria premiar o melhor experimento capaz de acabar com a ideia da Geração Espontânea.

O experimento vencedor de Pasteur consistia em ferver caldo de carne em um frasco, aqueceu o gargalo do frasco até que ele se tornasse maleável e pudesse ser dobrado na forma de um S já que assim o ar poderia entrar no frasco, mas os microorganismos iriam se acomodar na curva do S. Como Pasteur esperava nenhum sinal de vida apareceu na água com caldo de carne, mas quando ele inclinou o frasco e fez com que o caldo se acumulasse ali onde estariam quaisquer partículas transportadas pelo ar, o caldo rapidamente se tornara turvo mostrando sinais de vida.

Experimento de PasteurExperimento de PasteurCom só um experimento Pasteur refutou a teoria da geração espontânea e ainda demonstrou de maneira convincente que os microrganismos estão em toda parte - até mesmo no ar.

Panspermia

Teoria conhecida desde os anos 500 antes de Cristo, essa teoria recebeu um gás em 1879 com os apontamentos de Hermann von Helmholtz. Nessa teoria afirma-se que a vida veio de fora, sim, do espaço, pegando uma carona em um meteorito ou meteoro que caíam aos montes aqui há milhões de anos atrás.

Essa ideia ganha força no momento em que cientistas já encontraram indícios de matéria orgânica em corpos celestes achados na Terra, e que, existem formas de vida capazes de aguentar uma vida espacial por milhares de anos até cair aqui (uma delas até existe em nosso planeta, procure pelo Tardígrado no Google).

No entanto, a teoria é ainda hoje desacreditada pela comunidade científica. E mesmo que a estrutura da matéria fora da Terra seja a mesma do universo inteiro, pesa negativamente contra ela o fato de nunca termos encontrado vida fora do nosso planeta, por menor que seja ela ao mesmo tempo em que com a Panspermia cogitamos a possibilidade de haver vida em todo e qualquer canto, afinal, o meteorito que caiu aqui com alguns viajantes poderia ter caído em qualquer outro planetoide.

Uma variação desta ideia é a panspermia dirigida, que trata de uma colônia de micro-organismos capazes de se desenvolverem em algum planeta que foram lançados aleatoriamente em alguma nave não tripulada por uma civilização superior. Essa nave cairia em algum lugar e lá, começaria mais uma fonte de vida. Essa é ainda mais desacreditada, por motivos óbvios.

Como surgiu a vida na Terra?

Viemos da argila

Essa ideia, de autoria do químico orgânico Alexander Graham Cairns-Smith, da Universidade de Glasgow, na Escócia sugere que as primeiras moléculas de vida podem ter se encontrado e se combinado na argila. Segundo suas explicações estas superfícies argilosas podem não só ter mantido os compostos orgânicos juntos, mas também fornecido o próprio sistema genético do início da vida, o que depois seria substituído pelos compostos orgânicos.

A principal função do DNA é armazenar informações sobre como outras moléculas devem ser organizadas. As sequências genéticas do DNA são essencialmente instruções sobre como os aminoácidos devem ser organizados em proteínas. Cairns-Smith sugere que cristais minerais na argila poderiam ter alinhado as moléculas orgânicas em padrões organizados. Depois de um tempo, as moléculas orgânicas assumiram este trabalho e se organizaram.

As sopas primitivas

Formulada em 1936 pelo russo Alexander Oparin, essa teoria descarta qualquer feito sobrenatural ou extraterrestre e assenta-se apenas em coisas que sempre dispusemos em nosso planeta.

Sua teoria começa dizendo que não existe uma diferença fundamental entre organismos vivos e qualquer matéria sem vida. Daí ele parte do princípio de que variadas estruturas atômicas foram surgindo no nosso mundo, umas desaparecendo por ineficiência e outras proliferando-se por serem superiores às outras. Pura teoria Darwinista da evolução das espécies.

Tais átomos foram se rearranjando até que estruturas mais complexas foram surgindo e por fim, uma verdadeira estrutura molecular. Para ele a combinação de propriedades que chamamos de vida surgiu de um processo natural de evolução da matéria.

O ambiente dos nossos primórdios era o necessário para que a vida surgisse segundo sua teoria. Havia quantidades enormes de água dos primeiros oceanos que estavam se formando, tempestades de raios e descargas elétricas gerando centelhas e radiação espacial (não tínhamos ainda a camada de Ozônio) forneceriam energia para que as moléculas se unissem formando maiores e mais complexas moléculas: as primeiras moléculas orgânicas. As chuvas as arrastavam aos mares primitivos, quentes na medida certa e rasos, sem uma pressão que pudesse acabar com tudo.

Como surgiu a vida na Terra?

Por muitos e muitos anos o processo se repetiu milhares e milhares de vezes, transformando os mares no que ele chamou de “Sopas Primitivas”, ricas em matéria orgânica. Essa matéria seriam os coacervados, moléculas proteicas que reagem na água. Com a capacidade de trocar “informações” e substâncias com o meio externo houveram inúmeras reações químicas, crescendo cada vez mais até virarem organismos vivos.

Mesmo que o criador da teoria não tenha tido tempo para testar sua ideia, em 1953, um cientista da Universidade de Chicago, o fez. Stanley Miller colocou num balão de vidro os elementos que se acredita estavam presentes no início do mundo: metano, amônia, hidrogênio e vapor de água, colocando-os depois sob aquecimento prolongado. Uma centelha elétrica, como a dos raios, cortava o ambiente continuamente.

No final de suas experiências ele pode comprovar o surgimento de diversas moléculas de aminoácido. Tempo depois, em 1957, outro cientista, Sidney Fox submeteu uma mistura de aminoácidos secos a aquecimento prolongado e demonstrou que eles reagiam entre si, criando moléculas protéicas e comprovando a segunda parte da teoria.

Hoje em dia, por diversos fatores essa teoria que já chegou a ser aceita com unanimidade na comunidade científica, hoje é defendida por poucos cientistas.

Mundo do RNA

O DNA, nosso código genético, precisa de proteínas e consequentemente de um segundo DNA para surgir, certo? Afinal, vimos que geração espontânea não existe. Por outro lado, a própria proteína precisa de DNA para ser criado, ocasionando um ciclo sem início definido. Como fazer então? A resposta pode estar nesta teoria.

Publicada por Walter Gilbert, bioquímico americano, em 1986, baseia-se em uma descoberta da época de que o RNA pode armazenar informações e também promover reações metabólicas. Sendo ela o avô das células modernas o RNA seria o material genético que catalisaria as reações químicas nos primórdios e daria condições do primeiro DNA surgir, pois pode armazenar informações como um DNA, servir de enzima como as proteínas e também criar um DNA como as proteínas.

Mas como veio o RNA? Disso não se sabe tanto. Supõe-se que as primeiras moléculas foram uma versão anterior ao RNA que não deixaram vestígios e nem se encontram mais na composição das células atuais. Seriam elas o PNA e o p-RNA.

Essa teoria é cada vez mais reforçada e é atualmente a mais aceita pela comunidade científica. Recentemente, em março de 2015, cientistas anunciaram que conseguiram criar os precursores do ácido nucleico (que formam o RNA) com os materiais do início do mundo.

Como surgiu a vida na Terra?

Outras teorias

Além dessas, outras ideias já surgiram, como por exemplo:

  • A vida criada por raios, já que em um ambiente como o do início dos tempos, ricos em metano, amônia, hidrogênio e vapor de água, uma faísca poderia gerar aminoácidos e açúcares;
  • Outra teoria, chamada de ventilação de alto mar sugere que as coisas podem ter começado quando respiradouros do fundo do oceano expeliram moléculas ricas em hidrogênio, estas se concentraram e desenvolveram-se. O que torna esta teoria acreditável é que o entorno das fontes possui ecossistemas complexos;

Como surgiu a vida na Terra?

  • Há bilhões de anos atrás nosso sol tinha somente 1 terço do brilho e calor que tem hoje, isto permitiu que por aqui se criasse uma camada de gelo de centenas de metros nos oceanos. Esta “carapaça” teria protegido compostos orgânicos abaixo dela além de, o frio, ter permitido que elas sobrevivessem por mais tempo;
  • Uma última teoria, a mais boba de todas e aquela com menor chance de comprovação trata de um ser superior que teria criado tudo em um belo dia. A teoria é repleta de erros, contradições e nem um pouco científica. Por isso não merece nossa atenção

E aí, concorda com qual? Conte-nos nos comentários.

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