Durante séculos as explicações para o origem da vida situavam

Durante séculos as explicações para o origem da vida situavam-se nos terrenos da
lenda e do fantástico. A primeira teoria foi esboçada em 1828, quando Wöhler
sintetizou uma substância orgânica, a uréia. A questão, porém, só foi definitivamente
resolvida em 1967, quando Kornberg e Goulian conseguiram sintetizar o portador do
código genético: o DNA.
Até a década de 50, as preocupações quanto
à origem da vida eram consideradas assunto
especulativo, incapaz de levar a conclusões
mais decisivas. Era comum que posições
religiosas e dogmáticas impedissem uma
abordagem científica do tema. Hoje, não só
muitas perguntas relativas à origem dos
seres vivos foram respondidas como
incontáveis experimentos de laboratório
reproduziram condições supostamente
vigentes na época. Obteve-se assim um
conjunto de informações que permitiu
formular teorias coerentes e plausíveis.
Os "tijolos" básicos
A Terra formou-se há cerca de quatro a
cinco bilhões de anos. Há fósseis de
criaturas microscópicas de um tipo de
bactéria que prova que a vida surgiu há cerca
de três bilhões de anos. Em algum momento,
entre estas duas datas - a evidência
molecular indica que foi há cerca de quatro
bilhões de anos - deve ter ocorrido o incrível
acontecimento da origem da vida.
Entretanto, antes de surgir qualquer forma
de vida sobre a Terra não havia o oxigênio
atmosférico (que é produzido pelas plantas),
mas sim vapor d'água. É provável que no
princípio a atmosfera da Terra contivesse
apenas vapor d'água (H2O), metano (CH4),
gás carbônico (CO2), hidrogênio (H2) e
outros gases, hoje abundantes em outros
planetas do sistema solar.
Quando a vida se formou, há 3,5 bilhões de anos,
Nesse ambiente, surgiram espontaneamente
os "tijolos" químicos que formam as grandes
moléculas da vida. Esses "tijolos" são: os
aminoácidos, que formam as proteínas; os
ácidos graxos, que compõem as gorduras; e
os açúcares, que constituem os carboidratos.
Carboidratos e gorduras são compostos de
carbono, hidrogênio e oxigênio. Das
o ácido desoxirribonucleico, o DNA (acima, um
modelo molecular), funcionou como elemento
seletivo na manutenção da individualidade dos
seres vivos.
proteínas faz parte também o nitrogênio.
Algumas provas da existência, na atmosfera primitiva, de água, hidrogênio, metano e
amoníaco são fornecidas pela análise espectroscópica das estrelas; outras, pela
observação de meteoritos provenientes do espaço interestelar. A análise das estrelas
revela também a existência, em vários pontos do Universo, de pequenas moléculas
orgânicas que estariam numa etapa primitiva de formação da vida.
Os químicos reconstruíram em laboratórios, a nível experimental, estas condições
primitivas, misturando os gases adequados e água num recipiente de vidro e
adicionando energia, através de uma descarga elétrica. Desta forma, sintetizaram
substâncias orgânicas de forma espontânea. É claro que o fato de as moléculas orgânicas
aparecerem nesse caldo primitivo não seria suficiente. O passo mais importante foi o
aparecimento de moléculas que se autoduplicavam, produzindo cópias de si mesmas.
Outro passo importante foi o aparecimento de estruturas anteriores às membranas, que
proporcionaram espaços circunscritos onde aconteciam as reações químicas. Pode ter
sido pouco depois deste estágio que criaturas simples, como as bactérias, deram lugar
aos primeiros fósseis, há mais de três bilhões de anos.
Numa experiência pioneira, no início dos
anos 50, o cientista americano Stanley
Miller recriou a provável atmosfera
primitiva. Misturou num recipiente
hermeticamente fechado hidrogênio (H2),
vapor d'água (H2O), amônia (NH3) e
metano (CH4).
Fez passar através dessa mistura fortes
descargas elétricas para simular os raios das
tempestades ocorridas continuamente na
época e obteve então aminoácidos - "tijolos"
básicos das proteínas. Outras experiências
testaram os efeitos do calor, dos raios
ultravioleta e das radiações ionizantes sobre
misturas semelhantes à de Miller - todas
simulando a atmosfera primitiva.
O canibalismo inicial
No início, grande número de lagoas e
oceanos foi se convertendo numa "sopa" de
"tijolos da vida". Como não existiam ainda
os seres vivos para comê-los, nem oxigênio
livre para decompô-los, sua concentração só
aumentava. A energia necessária à
combinação entre essas pequenas moléculas
(que leva à síntese de grandes moléculas
como proteínas, gorduras e carboidratos) era
proveniente sobretudo do calor do Sol, mas
também da eletricidade.
O problema de como se formaram os tijolos da
O problema da síntese das grandes
vida não se resolve pelo simples aparecimento de
moléculas subdivide-se em dois,
hidrogênio e de compostos de carbono e
nitrogênio. Era preciso que eles se tivessem
interdependentes: o primeiro trata apenas do
combinado de uma certa maneira.
aparecimento das moléclas que se conhecem
atualmente; o segundo refere-se ao modo
pelo qual se deu a passagem do estado de
uma simples "sopa" de moléculas orgânicas
para o aparecimetno de formas celulares
organizadas.
Para o primeiro problema, a resposta é aparentemente paradoxal. Imaginemos uma
pequena proteína formada por cinqüenta aminoácidos, de vinte variedades.
Desmontando-se essa proteína e reagrupando-se seus aminoácidos, de todas as formas
possíveis, isso resulta num número altíssimo: a unidade seguida de 48 zeros. Portanto,
se nos mares primitivos eram possíveis todas as combinações (e eram, sem dúvida), por
que razão vingaram as que produziram a vida? O paradoxo está em que vingaram
exatamente porque produziram vida.
Apareceram macromoléculas de diversos tipos, mas as que conseguiram organizar-se
em pequenas unidades autoreprodutoras (como o DNA) usaram as outras como
alimento. Isso permite saber que tipo de seres povoou primeiramente o Universo. Foram
os heterótrofos, seres vivos, como animais e fungos, que comem outros seres vivos. Só
depois surgiram os seres autótrofos, aqueles que, como as plantas, sintetizam seu
próprio alimento.
Os primeiros seres vivos, unicelulares e muito simples, começaram a obter sua energia
da ruptura das moléculas da "sopa" à sua volta; esgotada esta, passaram a tirar energia
de outros seres vivos. Mas nesse ponto já deviam encontrar-se num estágio de
complexidade que permitia o aproveitmanto das reações fotoquímicas: se não tivessem
existido, nesta fase, seres capazes de explorar a luz solar, o período inicial de
canibalismo teria acabado com a vida incipiente.
Assim, a resposta para o primeiro problema - por que vingaram apenas certos tipos de
macromoléculas - depende da resolução do segundo: como apareceram indivíduos que
eliminaram aqueles incapazes de formar seus próprios sistemas de auto-reprodução.
Gotículas de coacervado obtidas artificialmente e fotografadas ao microscópio sugerem
como devem ter se organizado as substâncias orgâmicas nos mares primitivos para o
aparecimento das primeiras formas de vida.
A individualização
Primeiro, é preciso entender como surgiram as primeiras macromoléculas não
dissolvidas no ambiente, mas agrupadas numa unidade constante e auto-reprodutora. O
cientista soviético Alexander Oparin foi o primeiro a dar uma resposta aceitável: com
raríssimas exceções as moléculas da vida são insolúveis na água e, nela colocadas, ou se
depositam ou formam uma suspensão coloidal, o que é um fenômeno de natureza
elétrica. Há dois tipos de colóides: os que não têm afinidade elétrica com a água e os
que têm afinidade. Devido a essa afinidade, os colóides hidrófilos permitem que se
forme á volta de suas moléculas uma película de água difícil de romper.
Existe ainda um tipo especial de colóide orgânicos. São os coacervados: possuem
grande número de moléculas, rigidamente licalizadas e isoladas do meio ambiente por
uma película superficial de água. Desse modo, os coacervados adquirem sua
"individualidade".
Tudo era favorável para que na "sopa" oceânica primitiva existissem muitos
coacervados. Sobre eles atuou a seleção natural: somente as gotas capazes de englobar
outras, ou de devorá-las, puderam sobreviver. Imagine um desses coacervados
absorvendo substâncias do meio exterior ou aglutinando outras gotas. Ele aumenta e ao
mesmo tempo que engloba substâncias elimina outras. Esse modelo de coacervado, que
cresce por aposição, não bastaria, porém, para que a vida surgisse.
Era preciso que entre os coacervados aparecesse algum capaz de se auto-reproduzir,
preservando todos os seus componentes. A esta etapa do processo evolutivo, a
competição deve ter sido decisiva. As gotas que conseguiram auto-reproduzir-se
ganharam a partida. Elas tinham uma memória que lhes permitia manter sua
individualidade. Era o ácido desoxirribonucleico (DNA). As que não eram governadas
pelo DNA reproduziram-se caoticamente.
Enfim, pode-se caracterizar os primeiros
seres vivos como:
Quem foi ...
Francisco Redi?
Cientista que demonstrou que os
vermes da carne em putrefação
eram originados de ovos deixados
por moscas e não da transformação
da carne.
· simples
· unicelulares
· abiogenéticos
· heterótrofos
Lázaro Spallanzani?
Cientista que demonstrou que o
aquecimento de frascos até a fervura
(esterilização), se mantidos
hermeticamente fechados, evitava o
aparecimento de micróbios.
· fermentadores
· anaeróbicos.
"Dicionário"
Louis Pasteur?
Cientista que demonstrou que
geração espontânea, sendo que um ser não vivo
germes microscópicos estão no ar e
trsnformaria-se em um ser vivo através de um princípio
com experências com frascos tipo
ativo. Foi defendida por grandes cientistas como
"pescoço de cisne demonstrou que
Aristóteles, Van Helmont, Newton, Harwey, Descartes e
uma solução nutritiva, previamente
John Needham.
esterilizada, nmantém-se estéril
Autótrofo: ser capaz de sintetizar seu próprio alimento,
indefinidamente, memso na
através da fotossíntese.
presença do ar (pausterização).
Biogênese: teoria de baseada na origem de um ser vivo
Abiogênese: teoria de origem da vida baseada na
apenas oriundo de outro ser vivo. Defendida por Francisco
Redi, Lázaro Spallanzani e Louis Pasteur.
Coacervado: é um aglomerado de moléculas proteicas
circundadas por uma camada de água; foram,
possivelmente, as formas mais próximas dos primeiros
seres vivos.
Alexander Oparin?
Cientista que desenvolveu a teoria
de que a vida teria surgido de forma
lenta e ocasional nos oceanos
primitivos. Os gases existentes na
Cosmozoários: são os primeiros seres do planeta,
vindos de outros planetas do Sistema Solar.
Criacionismo: teoria religiosa sobre a origem da vida,
baseada na criação divina dos seres, Adão e Eva.
Fermentador: ser que realiza fermentação para
obtenção de energia.
Heterótrofo: ser incapaz de sintetizar seu próprio
alimento.
Panspermia cósmica: teoria de Arrhenius sobre a
origem da vida, baseada no surgimento da vida em outro
planeta, sendo que os cosmozoários teriam alcançado a
Terra através de meteoritos.
Unicelular: ser constituído de uma única célula
atmosfera primitiva eram
provenientes da ação vulcânica e
entre eles não havia oxigênio.
Stanley Miller?
Cientista que comprovou a teoria de
Oparin em laboratório,
demonstrando a possibilidade da
formação de moléculas orgânicas na
atmosfera primitiva e sem a
participação direta de um ser vivo.