COMO SURGIU A VIDA?

Nosso planeta teve origem há cerca de 4,6 bilhões de anos.

A Vida na Terra teria surgido há cerca de 3,4 bilhões de anos com células procarióticas, quando se dá o início da formação da crosta terrestre com o esfriamento do nosso Planeta.

Evidências apontam que eucariontes originaram-se de procariontes, se adaptaram à vida intracelular por endossimbiose, teoria sugerida pela bióloga Lynn Margulis (1981).

As células eucarióticas teriam surgido entre 2 a 1,4 bilhões de anos, seguidas de organismos multicelulares há cerca de 700 milhões de anos.

Abiogênese

Até ao século XIX considerava-se que toda a Vida era obra de uma entidade divina poderosa. O Criacionismo, no entanto, já no tempo da Grécia antiga não era satisfatória.

Aristóteles defendeu o Criacionismo, com a ajuda da Igreja Católica, que adoptou a Teoria da geração espontânea, o surgimento de Vida a partir de matéria inanimada.

Tais ideias perduraram até à era moderna. Van Helmont (1577 – 1644) considerava que os “cheiros dos pântanos geravam rãs e que a roupa suja gerava ratos, adultos e completamente formados”, e que os intestinos produziam espontaneamente vermes, que a carne putrefata gerava moscas.

Biogênese

No século XVII Francisco Redi, naturalista, questionou Aristóteles da geração espontânea, defendendo a ideia de que os seres vivos se originaram e evoluíram a partir de outros seres vivos, o que fundamenta a teoria da Biogênese.

Panspermia ou Teoria Cosmológica

No final do século XIX cientistas alemães, Liebig, Richter e Helmholtz, explicaram 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 – teoria Cosmológica.

Atualmente já foi comprovada a existência de moléculas orgânicas no espaço, como o formaldeído, álcool etílico e alguns aminoácidos. No entanto, estas moléculas parecem formar-se espontaneamente, sem intervenção biológica.

O físico sueco Arrhenius propôs uma teoria semelhante, segundo a qual a Vida teria se originado em esporos impelidos por energia luminosa, vindos numa “onda” do espaço exterior. Chamou a esta teoria Panspermia (sementes por todo o lado).

Atualmente não aceita-se a teoria que qualquer esporo resista a radiação do espaço, ao aquecimento da entrada na atmosfera, etc.

Na década de 80, Crick (um dos descobridores da estrutura do DNA) e Orgel sugeriram a 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.

Nenhuma destas teorias avança verdadeiramente no esclarecimento do problema pois apenas desloca a questão para outro local, não respondendo à questão fundamental:

Como surgiu a Vida?

O cientista francês Louis Pasteur derrubou definitivamente, a teoria da geração espontânea, em seu clássico experimento com o pescoço de cisne.

Ao lado de Pasteur, um dos principais defensores da teoria biogenêtica foi Oparin, um eminente biólogo e bioquímico russo.

Teoria de Oparin

A análise espectral de estrelas permitiu concluir-se  que as leis químicas são universais.

Fato que permitem deduzir que os constituintes dos outros planetas e do Sol, dada a sua origem comum, devem ser os mesmos que a Terra primitiva conteve. A atmosfera primitiva da Terra deve ter contido H2 , CH4 e NH3, como Júpiter ou Saturno, cuja gravidade impediu a dissipação desses gases para o espaço;

A Terra apresenta diversas superfícies de descontinuidade, separando zonas bem definidas, os elementos mais pesados (Fe, Ni) se acumularam no centro, os intermédios (Al, Si) na crosta e os mais leves (H, N, C) na camada gasosa externa;

Em 935, Oparin lançou a ideia de que as moléculas orgânicas dos seres vivos teriam evoluído a partir de organizações moleculares mais simples, ele acreditava na hipótese da evolução gradual dos sistemas químicos (também conhecida como Teoria heterotrófica).

Segundo essa teoria, na atmosfera da Terra primitiva não havia oxigênio (O2) e nitrogênio (N2), sendo o ar composto de gases como metano (CH4), amônia (NH3), hidrogênio (H2) e vapores de água (H2O). Não havendo oxigênio, não havia uma camada protetora de ozônio (O3) e, isso significava que além da luz visível, a superfície do Planeta era bombardeada por raios ultravioleta e a temperatura, bastante elevada.

Sob o efeito adicional de tempestades elétricas constantes, esta mistura de gases, sujeita à ação da radiação UV, do calor da crosta em fase de arrefecimento, da radioatividade natural dos compostos recém-formados e da atividade vulcânica, teria dado origem a compostos orgânicos simples em solução – “sopa primitiva”.

As moléculas mais simples teriam sofrido reações químicas e alcançado níveis de organização mais complexas produzindo moléculas de açucares simples, aminoácidos, ácidos graxos e nucleotídeos.

O oceano primitivo, era enfim, um grande balão de ensaio natural para realização de várias combinações bioquímicas possíveis num longo período de tempo: foi preciso uns 2 bilhões de anos para que tivessem surgido as primeiras organizações de estruturas coacervadas. Segundo Oparin, os conjuntos moleculares ter-se-iam agregado numa estrutura rodeada por uma espécie de “membrana” de cadeias simples hidrocarbonadas, que a isolava do meio – os coacervados.

Os coacervados não podem ser considerados organismos vivos. Entretanto, a sua organização esférica era feita de proteínas e dupla camada de lipídios que separava um meio interno de um meio externo, ou seja, lembrava uma membrana citoplasmática. Essas estruturas artificiais foram denominadas de “protobiontes” ou ainda, microsferas, protocélulas, micelas, lipossomos e coacervados.

Finalmente, em algum momento, ainda num ambiente sem oxigênio, os primeiros organismos teriam surgido na forma de seres unicelulares heterótrofos, nutrindo-se de matéria orgânica simples e produzindo gás carbônico (CO2) e álcool (C2H5OH), ou seja, os primeiros organismos vivos eram fermentadores. Nesse cenário primitivo dominados pelos organismos fermentadores, a atmosfera foi ficando rica em CO2. Esse ambiente teria favorecido um outro tipo de organismo: organismos utilizadores de CO2 mais a energia radiante do sol para a produção das próprias moléculas nutritivas: tinha chegado a vez dos seres unicelulares autótrofos, os primeiros organismos fotossintetizantes. Esses organismos aproveitavam a energia luminosa do sol e a partir de moléculas simples compostas de carbono e oxigênio (CO2) sintetizaram moléculas mais complexas, com o consumo de energia química. Sobrava como subproduto da fotossíntese, o gás oxigênio(O2).

O surgimento de organismos fotossintetizantes enriqueceu o teor de oxigênio da atmosfera terrestre. Esse novo cenário favoreceu a seleção de organismos que, além da fermentação com a presença de oxigênio, podiam também degradar moléculas orgânicas complexas até os resíduos mais simples: CO2 e H2O. Em outras palavras, estava inaugurado o surgimento de organismos eucariontes com suas usinas de energia altamente especializadas chamadas mitocôndrias. Tinha finalmente, chegado a hora e a vez dos organismos heterótrofos, com respiração aeróbia e produtores de CO2.

Fonte: Erwin Schrödiger, My View of the Word, 1967.

Experiências de outros investigadores

Em 1953,  os cientistas Harold Urey e Stanley Miller conseguiram produzir artificialmente várias moléculas de aminoácidos a partir de um ambiente com uma atmosfera primitiva cheio de gases desprendidos das erupções vulcânicas (vapores de água (H2O), gás metano (CH4), gás carbônico (CO2), Hidrogênio (H2), amônia (NH3) submetido a descargas elétricas e elevadas temperaturas. Essa experiência comprova as teorias de Oparin.

Resumindo, na Terra primitiva, tudo o que chamamos de vida antes da atmosfera ficar abundante de O2 era povoado por bactérias heterótrofas e bactérias autótrofas fotossintetizantes não-produtoras de O2.

Finalmente, o grande salto evolutivo aconteceu quando uma das bactérias fotossintetizantes passou a captar a luz visível por meio de um fotopigmento, utilizar o CO2 como fonte de carbono e a H2O como fonte de hidrogênio. Por essa condição favorável, a atmosfera terrestre, agora rica em oxigênio possibilitou a diversificação dos organismos utilizadores de oxigênio que hoje representa a grande maioria dos seres vivos desse planeta

Fonte:
Marcelo Santos da Silva; Silvia Mitiko Nishida. UNESP-SP.
Lynn Marguilis 7 Dorion Sagan, Oque é vida?, 1998.
Ilya prigogine & Isabelle Stengers, Order Out of Chaos, 1984.