UNI - Origem da vida

Impacto violento de asteroides e meteoritos na superfície da Terra teria feito com que fragmentos se desprendessem e seguissem diferentes trajetórias orbitais, podendo retornar ao próprio planeta ou atingir a superfície de outros astros.

Dessa maneira, muitos cientistas acreditam que seres vivos extremófilos e blocos construtores da vida, como aminoácidos e outros compostos orgânicos, possam ter alcançado a Terra a partir do espaço, hipótese conhecida como panspermia (do grego pan, todo, esperma, semente).

Evidências como diversos aminoácidos em fragmento de meteorito de 4,5 bilhões de anos encontrado na Austrália e a descoberta dos seres extremófilos, corroboram para o fortalecimento dessa hipótese.

Experimento de Redi

Em 1668, Francesco Redi investigou a suposta origem de vermes em corpos em decomposição. Ele observou que moscas são atraídas pelos corpos em decomposição e neles colocam seus ovos. Desse ovos surgem as larvas, que se transformam em moscas adultas. Os “vermes” que ocorrem nos cadáveres em decomposição nada mais seriam que larvas de moscas. Redi concluiu que essas larvas não surgem espontaneamente de cadáveres, mas são resultantes da eclosão dos ovos postos por moscas atraídas pelo corpo em decomposição.

Para testar a sua hipótese, Redi realizou o experimento: colocou pedaços de carne crua dentro de frascos, alguns cobertos com gaze e outros abertos. Segundo a abiogênese, deveriam surgir vermes nascidos da decomposição da carne. o que não aconteceu. Nos frascos mantidos abertos verificaram-se ovos, larvas e moscas sobre a carne, mas nos frascos cobertos gaze nenhuma forma foi encontrada na carne. Esse experimento confirmou a hipótese de Redi e comprovou que não havia geração espontânea de vermes a partir de corpos em decomposição.

Os experimentos de Redi conseguiram reforçar a hipótese da biogênese até a descoberta dos seres microscópicos, quando uma parte dos cientistas passou novamente a considerar a hipótese da abiogênese para explicar a origem desses seres.

Segundo esses cientistas, os microorganismos surgem espontaneamente em todos os lugares, independentemente da presença de outro ser vivo. Já outro grupo de pesquisadores não aceitava essas explicações. Para eles os microorganismos somente surgiam a partir de “sementes” presentes no ar, na água ou no solo. Essas “sementes”, ao encontrarem locais adequados, proliferavam (interpretação coerente com a hipótese da biogênese).

Experimentos de Needham e Spallanzani

Em 1745, o cientísta inglês John Needham realizou vários experimentos em que submetia à fervura frascos contendo substâncias nutritivas. Após a fervura, fechava os frascos com rolhas e deixava-os em repouso por alguns dias. Ao examinar essas soluções ao microscópio, Needham observava a presença de microorganismos.

A explicação que ele deu a seus resultados foi de que os microorganismos teriam surgido por geração espontânea. Ele dizia que a solução nutritiva continha uma “força vital” responsável pelo surgimento das forças vivas.

Posteriormente, em 1770, o pesquisador italiano Lazzaro Spallanzani repetiu os experimentos de Needham, com algumas modificações, e obteve resultados diferentes.

Spallanzani colocou substâncias nutritivas em balões de vidro, fechando-os hermeticamente. Esses balões assim preparados eram colocados em calderões com água e submetidos à fervura durante algum tempo. Deixava resfriar por alguns dias e então ele abria os frascos e observava o líquido ao microscópio. Nenhum organismo estava presente.

Spallanzani explicou que Needham não havia fervido sua solução nutritiva por tempo suficiente para matar os microrganismos e, assim, esterelizá-la. Needham respondeu dizendo que, ao ferver por muito tempo as substâncias nutritivas em recipientes hermeticamente fechados, Spallanzani havia destruído a “força vital” e tornado o ar desfavorável ao aparecimento da vida.

Nessa polêmica, Needham saiu fortalecido.

Experimentos de Pasteur

Somente por volta de 1860, com os experimentos realizados por Louis Pasteur, conseguiu-se comprovar definitivamente que os microorganismos surgem a partir de outros preexistentes.

Os experimentos de Pasteur estão descritos e esquematizados na figura ao lado:

A ausência de microrganismos nos frascos do tipo “pescoço de cisne” mantidos intactos e a presença deles nos frascos cujo “pescoço” foi quebrado mostram que o ar contém microorganismos e que ao entrarem em contato com o meio nutritivo e estéril, desenvolvem-se. No balão intacto, esses microorganismos não chegam ao meio nutritivo e estéril, ficando retidos no “filtro” formado pelas gotículas de água surgidas no pescoço do balão após o resfriamento. Já nos frascos em que o pescoço é quebrado, o “filtro” deixa de existir, e os micróbios do ar entram em contato com o meio nutritivo, encontrando condições para seu desenvolvimento.

A hipótese da biogênese passou, a ser aceita universalmente pelos cientistas.

Moléculas orgânicas

Contribuição de Fox

Hipótese Heterotrófica

Segundo essa hipótese, os primeiros organismos eram estruturalmente muito simples, sendo de se supor que as reações químicas em suas células também eram simples. Eles viviam em um ambiente aquático, rico em substâncias nutritivas, mas provavelmente não havia oxigênio na atmosfera, nem dissolvido na água dos mares. Nessas condições, é possível supor que, tendo alimento abundante ao seu redor, esses primeiros seres teriam utilizado esse alimento já pronto como fonte de energia e matéria-prima. Eles seriam, portanto, heterótrofos (hetero = diferente, trofos = alimento): organismos que não são capazes de sintetizar seus próprios alimentos a partir de compostos inorgânicos, obtendo-os prontos do meio ambiente.

Hipótese autotrófica

Alguns cientistas têm argumentado que os seres vivos não devem ter surgido em mares rasos e quentes, como proposto por Oparin e Haldane, pois a superfície terrestre, na época em que a vida surgiu, era um ambiente muito instável. Meteoritos e cometas atingiam essa superfície com muita frequência, e a vida primitiva não poderia se manter em tais condições.

Logo no início da formação da Terra, meteoritos colidiram fortemente com a superfície terrestre, e a energia dessas colisões era gasta no derretimento ou até mesmo na vaporização da superfície rochosa. Os meteoritos fragmentavam-se e derretiam, contribuindo com sua substância para a Terra em crescimento. Um impacto especialmente violento pode ter gerado a Lua, que guarda até hoje em sua superfície as marcas desse bombardeio por meteoritos. Na superfície da Terra a maioria dessas marcas foi apagada ao longo do tempo pela erosão.

Alguns cientistas especulam que os primeiros seres vivos não poderiam ter sobrevivido a esse bombardeio cósmico, e propõem que a vida tenha surgido em locais mais protegidos, como o assoalho dos mares primitivos.

Em 1977, foram descobertas nas profundezas oceânicas fontes termais submarinas, de onde emanam gases quentes e sulfurosos. Nesses locais a vida é abundante, havendo bactérias autótrofas, mas realizam um processo distinto da fotossíntese.

Alguns cientistas acreditam que os primeiros seres vivos foram bactérias, que obtinham energia para o metabolismo a partir da reação entre substâncias inorgânicas. Segundo essa hipótese, parece que toda a vida que conhecemos descende desse tipo de bactéria, que devia ser autotrófica.