Que fonte de energia desencadeou a evolução da vida?

Que fonte de energia desencadeou a evolução da vida?

Os biólogos não estão totalmente de acordo sobre o local exacto onde apareceu a primeira vida na Terra. Pode ter evoluído no fundo do oceano, em piscinas de rocha rasa ou a partir de blocos de construção entregues por impactos de asteróides — ou talvez todos os anteriores. Sabemos que toda a vida na Terra precisa de água para sobreviver, pelo que a vida provavelmente evoluiu primeiro ali. Mas a água por si só não é suficiente para desencadear a vida; também precisa de energia.

Hoje em dia, a maioria dos seres vivos obtém a sua energia a partir de açúcares metabolizadores, mas essas moléculas não existiam há 3,7 mil milhões de anos, quando a vida evoluiu pela primeira vez. 

Então que fontes de energia estavam disponíveis para ajudar os primeiros habitantes da Terra a aparecer?

Durante o eon hadeano (cerca de 4,6 mil milhões a 4 mil milhões de anos atrás), a Terra era em grande parte um mundo oceânico, com a ocasional ilha vulcânica a sair da água. Uma teoria sobre a origem da vida é que a radiação ultravioleta (UV) do sol ajudou a criar moléculas complexas em piscinas rochosas rasas em ilhas vulcânicas, disse Eloi Camprubi-Casasas (abre em novo separador) , um biólogo que estuda a origem da vida na Universidade do Texas Rio Grande Valley. 

"A radiação UV [radiação] é grande porque é tão energética que irá gerar moléculas ionizadas, tornando-as mais reactivas" e mais susceptíveis de se combinar nas moléculas maiores e mais complexas necessárias para gerar os blocos de construção para a vida, disse Camprubi-Casasas à Live Science. No entanto, "a radiação UV gera um problema de basicamente quebrar tudo o que se tem", também disse Camprubi-Casasas. Assim, mesmo quando se formassem moléculas complexas, elas também se teriam degradado devido à radiação solar.

É por isso que Camprubi-Casas e os seus colegas suspeitam que a origem da vida ocorreu algures longe daquelas lagoas quentes — no fundo do mar, onde água quente e alcalina se misturava com água fria e ácida, criando uma sopa de energia química que poderia ter proporcionado uma faísca para a evolução da vida.

Profundamente abaixo da superfície do oceano, áreas de actividade geotérmica formam-se nos limites das placas à medida que o magma se ergue do manto terrestre. A água fria do oceano infiltra-se em fendas nestas áreas quentes e dissolve minerais da rocha. Quando a água quente sobe das fendas e flui para o oceano frio, os minerais precipitam-se, formando "chaminés" de material orgânico", explicou Camprubi-Casasas. Esse fluido é altamente alcalino e contém muito hidrogénio gasoso, e durante o Hadeano, a atmosfera terrestre rebentava com dióxido de carbono, muito do qual se dissolvia no oceano, tornando o oceano ligeiramente ácido.

Quando a água das fontes hidrotermais combinadas com dióxido de carbono dissolvido na água, as moléculas resultantes tornaram-se "muito mais quimicamente activas, e pode-se começar a adicionar nitrogénio para fazer aminoácidos ou adicionar nitrogénio e oxigénio para formar os blocos de construção do ADN", disse Camprubi-Casas.

Entregar os blocos de construção da vida a partir do espaço

Uma teoria sobre a origem da vida na Terra postula que os blocos de construção da vida foram entregues por impactos de asteróides, que eram mais comuns no Hadeano do que são hoje em dia. Num asteróide, uma camada de gelo teria protegido açúcares simples e pequenos amino-ácidos — os ingredientes crus necessários para a química prebiótica — de muita da dura radiação solar, disse Partha Bera (abre em novo separador) , cientista investigador no Instituto de Investigação Ambiental da NASA Bay Area Environmental Research Institute.

"Estes corpos ficam expostos à luz solar durante milhões de anos, e produzem radicais — ingredientes activos — que podem reagir uns com os outros mesmo a baixas temperaturas", disse Bera à Live Science. Os radicais são átomos, moléculas ou iões com um electrão extra, tornando-os prontos a reagir com qualquer coisa. 

De acordo com esta hipótese de origem da vida, quando esses asteróides atingiram a Terra, as moléculas altamente reactivas ter-se-iam misturado com outras moléculas simples no oceano para criar a química complexa necessária para iniciar a vida. Neste caso, a fonte de energia também teria sido o calor geotérmico, disse Bera.

Como existem muito poucas (e pequenas) amostras de rochas deste período na história da Terra, é impossível saber exactamente qual a fonte de energia — o sol, a química geotérmica ou o calor geotérmico — desencadeou a evolução da vida. Mas a investigação em laboratórios, e muito debate animado, vai ajudar-nos a resolver as nossas possíveis origens.

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