Em ciencia, as teorias estao sempre sujeitas auma constante reavalia«ao. E esta se da at raves denovas descobertas ou por meio do surgimento deuma ideia diferente para explicar 0 mesmo fen6me-no. A questao sobre 0 aparecimento da vida naTerra e um interessante exemplo disto.

As principais teorias sobre a origem da vida,aventadas ao longo de nossa hist6ria, partem depressupostos distintos. Ate meados do seculo XVII,a questao mantinha-se a margem da ciencia: a vidateria surgido gra«as a um evento supranatural.Embora ate hoje esta seja uma ideia prevalescentepara algumas pessoas, ela nao constitui, no meiocientffico, uma hip6tese plausfvel.

A partir daquele seculo, uma nova concep«aocome«a a se cristalizar: a da gera«ao espontaneaou abiogenese. Se alguem se negasse a acreditarque, da carne em putrefa«ao, surgiam vermes, es-taria contrariando 0 bom senso e a experiencia.Bastava olhar para 0 lixo, 0 esterco, ou a materiapodre, para se chegar a conclusao de que a vidasempre surgiu na Terra espontaneamente. Com ostrabalhos de Redi, no seculo XVII, e Spallanzani, no

Beatriz Helena de Assis PereiraCo/aboracao de Maria Isabel Iorio Soncini

- FUNBEC-

seculo XVIII e, mais tarde, com os de Pasteur, noseculo XIX, ficou provado que os vermes provi-nham de ovos depositados sobre a carne, quequalquer ser vivo e oriundo de uma "semente"presente na materia em putrefa«ao e que os mi-croorganismos vindos do ar podem ser eliminadosse 0 material por eles contaminado for fervido ouesterilizado.

Se, por um lado, tais trabalhos trouxeram a luzo fate de que seres vivos formam-se apenas e tao-somente a partir de outros seres vivos (biogenese)e de que a materia em putrefa«ao constitui ummeio rico em alimentos, favoravel ao desenvolvi-mento dos microorganismos que ali se instalam,por outro lado fizeram ressurgir a duvida sobre aorigem da vida.

Em fins do seculo XIX, a hip6tese da pansper-mia (fecunda«ao da Terra) de Arrhenius, famosopor seus trabalhos no campo da qufmica, provocounova polemica. Para ele, a vida teria aparecido naTerra por meio de esporos e microorganismos pro-vindos do espa«o. Estes seriam transportados desistema planetario em sistema planetario e teriam

uma ou mais vezes atingido a Terra. Esta hipotese,contudo, desloca 0 problema para outro lugar. Se avida nso surgiu em nosso planeta, mas veio de fora,como teria ela aparecido em outro local do univer-so? A questso permaneceu sem resposta ate 0aparecimento de uma nova ideia. Foi na decada de20 de nosso seculo que 0 ingles J.B.S. Haldane e 0russo A.1. Oparim formularam uma teoria sobre aorigem da vida que e ainda a mais aceita. nos diasde hoje.

Segundo 0 que se supoe, ha cerca de 4,5bilhoes de anos os planetas do sistema solar seformaram e, 1,5 bilhao de anos apos, a vida micros-copica ja teria emergido, segundo evidenicas fos-seis de algas e bacterias. Nessa epoca, a Terra nso

ATMOSFERAPRIMITIVA

possufa este ceu azul que vemos nos dias abertos.Provavelmente deveria ter uma aparencia leitosaem virtude da cortina de gases que envolvia nossoplaneta. Os principais gases que compunham aatmosfera eram 0 metano, a amenia, 0 hidrogenio eo vapor d'agua. De acordo com os trabalhos deOparim e Haldane, nessa atmosfera especial, deno-minada redutora, por nso possuir oxigenio livre, osgases eram constantemente submetidos a raiosultra-violetas, descargas eletricas e alta temperatu-ra. Continuamente sujeitos a essas condi90es, elesreagiram, compostos foram quebrados e atomosrearranjados, surgindo as moleculas organicas. Aeste primeiro passo na evolu9s0 da materia viva,damos 0 nome de sfntese abiogenica (forma9so deaminoacidos, a9ucares, bases nitrogenadas).

metano - CH4hldrog6nlo - H2amOnla - NH3vapor d'agua - H20

NH2I

amlnoacldo - R - C - COOHI

Hac;ucar • (CH20)n

1IIII1

amlnoacldos 0 () 0 I e:>ac;ucares •. 0 ~ (1/

outros compostos ':C:o' 0 0 ()w ~coacervados : bacterlas

I algasII

: I EVOLUCAO BIOL6GI~A )? 3.000 (MILHOES DE ANOS )

i4.500

FORMACAODA

TERRA

r4.000

FORMACAODAS

ROCHAS E OCEANOS

vida MAIS ANTIGASEVID~NCIASF6sSEIS

Evolu~ioda MaterIa VIva - para me/hor compreensao das etapas da evo/ucao bio/6gica. veja a esca/a detempo geo/6gico. Ii pagina 32

Faltava, entretanto, submeter esta ideia ao cri-vo do laboratorio. Em 1953, 0 estudante S. Miller,da Universidade de Chicago, realizou um experi-mento que se tornou classico. Uma mistura dosgases metano, amenia, hidrogenio e vapor d'agua,representativos da atmosfera primitiva da Terra,

circulava at raves de um aparelho que continhauma solu9S0 aquosa. Continuamente submetidos afafscas eletricas, simuladoras das descargas pre-.sentes na antiga atmosfera, os gases entraram emrea9so. A solu9S0 mudou de cor e sua analisedemonstrou a existencia de aminoacidos.

Neste sistema fechado, a aguaestava em ebulic;iio no ba/iiomenor. 0 vapor d'agua circulavapassando pelo ba/iio maior, deon de arrastava mo/eculas dosgases ai p·resentes. Ao sair doba/iio, a mistura gasosa erasubmetida a descargas eletricase, em seguida, resfriada,voltando ao ba/iio menor. 0 ciciorepetiu-se durantecerca de uma semana.

'llua em ebull"lono Inlclo doexparlmento

o passo seguinte da teoria foi 0 que se conven-cionou chamar de evolu980 pre-biologica. Segun-do Oparin e Haldane, a medida que nosso planetase resfriava, 0 vapor d'agua ia se condensando e,formava a primeira cobertura de agua quente aoredor da Terra. Esse oceano primitivo teria consti-tuido a chamada "sopa primordial" - um caldoquente, nutritivo, rico em compostos organicos -onde a vida teria tido seu aparecimento. Segundo ateoria, nesse caldo os compostos continuaram areagir, tanto entre si quanta com a agua; aparece-ram moleculas mais complexas como proteinas enucleotideos, que formariam mais tarde sistemascoloidais. A vida emerge no instante em que umdesses sistemas e capaz de realizar duas fun90esbasicas: manter-se e reproduzir-se.

Vamos nos deter na sintese pre-biologica etentar acompanhar a polemica que novamente foilevantada em torno da quest80 sobre a origem davida.

Os experimentos de sintese de compostos or-ganicos sob simula980 das condi90es primitivas daTerra constituem um dos fatores que permitiram ateoria de Oparim-Haldane se solidificar como amais aceita. Entretanto, 'n80 e so a partir dessescompostos que e posslvel obter aminoacidos emlaboratorio.

Alem do classico experimento realizado porMiller, muitos outros foram levados a cabo nosultimos trinta an os. 0 astroffsico Carl Sagan e seuscolaboradores, na Universidade de Cornell, EUA,conseguiram sintetizar aminoacidos a partir deuma mistura de metano, amenia, vapor d'agua egas sulffdrico, sob irradia980 ultra-violeta. Pareceque esta fonte de energia teve importante papel emepocas passadas na Terra.

CH4(metano)

NH3(am6nla)

H20 (agua)

H2S (acldo eulffdrlco)

NH2I

H - C - COOHI

Hamlnoacldo

outroe compoetoe

Sob a aC;ao da irradiaC;ao ultravioleta (u.v.), decorri-do algum tempo, os compostos iniciais tiveram seuselementos rearra njados, formando novos compostos,entre eles, os aminoticidos. Observe que os elementoscomponentes dos aminoacidos (C, H, 0, N) sao os mes-mos que compoem os gases presentes na fase inicial doexperimento.

Miller e Urey, ainda na decada de 50, dedica-ram-se a investiga980 das etapas quimicas at ravesdas quais se sintetizam aminoacidos sob irradia980ultravioleta.

Em seus experimentos observaram que, na se-qQencia de forma980 e desaparecimento dos diver-sos compostos intermediarios (compostos insta-veis), a concentra980 de amenia diminui e seusatomos de nitrogenio (N) aparecem formando mo-leculas de acido cianidrico (composto estavel). Ob-servaram, ainda, que, a partir do acido cianidrico edo formaldeido, outro composto estavel formadodurante 0 experimento, 0 processo se desenvolvelentamente, culminando com a forma980 de ami-noacidos.

Esta sintese de aminoacidos, a partir de acidoacetico e formaldeido, e conhecida como sintesede Strecker.

H2CO (lormalderdo)HCN (acldo clanldrlco)

I·NHa (am6nla)

H20 (agua)

Irradlac;iloultravloleta

NH2I

H - C - COOH

Hamlnoacldo

outroe comDoetoe

Note que 0 aminoacido e composto de C, H, 0, N,elementos presentes na fase inicial do experimento, or-ganizados de forma diversa - acido cianidrico (conten-do H, C, N), formaldeido (contendo H, C, 0) e agua(contendo H, 0).

Mas ate onde estes dados podem nos levar?Pelo que tem side discutido recentemente por al-guns membros da comunidade cientifica, pod em osretornar novamente a ideia de Arrhenius, de outraforma.

Neste sistema fechado, a aguaestava em ebulic;iio no baliiomenor. 0 vapor d'agua circulavapassando pelo ba/iio maior, deonde arrastava moleculas dosgases ai presentes. Ao sair doba/iio, a mistura gasosa erasubmetida a descargas elerricase, em seguida, resfriada,voltando ao ba/iio menor. 0 ciciorepetiu-se durantecerca de uma semana.

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o passo seguinte da teoria foi 0 que se conven-cionou chamar de evoluc;:ao pre-bioI6gica. Segun-do Oparin e Haldane, a medida que nosso planetase resfriava, 0 vapor d'agua ia se condensando e·formava a primeira cobertura de agua quente aoredor da Terra. Esse oceano primitivo teria consti-tuido a chamada "sopa primordial" - um caldoquente, nutritivo, rico em compostos organicos -onde a vida teria tido seu aparecimento. Segundo ateoria, nesse caldo os compostos continuaram areagir, tanto entre si quanto com a agua; aparece-ram moleculas mais complexas como proteinas enucleotfdeos, que formariam mais tarde sistemascoloidais. A vida emerge no instante em que umdesses sistemas e capaz de realizar duas func;:oesbasicas: manter-se e reproduzir-se.

Vamos nos deter na sintese pre-biol6gica etentar acompanhar a polemica que novamente foilevantada em torno da questao sobre a origem davida.

Os experimentos de sfntese de compostos or-ganicos sob simulac;:ao das condic;:oes primitivas daTerra constituem um dos fatores que permitiram ateoria de Oparim-Haldane se solidificar como amais ace ita. Entretanto, 'nao e s6 a partir dessescompostos que e possivel obter aminoacidos emlaborat6rio.

Alem do classico experimento realizado porMiller, muitos outros foram levados a cabo nosultimos trinta an os. 0 astroffsico Carl Sagan e seuscolaboradores, na Universidade de Cornell, EUA,conseguiram sintetizar aminoacidos a partir deuma mistura de metC!no, amonia, vapor d'agua egas sulffdrico, sob irradiac;:ao ultra-violeta. Pareceque esta fonte de energia teve importante papel emepocas passadas na Terra.

CH4(metano)

NHa(am6nla)

H20 (agua)

H2S (acldo lulfldrlco)

NH2I

H - C - COOHI

Hamlnoacldo

outrol compoltol

Sob a ac;ao da irradiac;ao ultravioleta (u.v.), decorri-do algum tempo, os compostos iniciais tiveram seuselementos rearra njados, formando novos compostos,entre eles, os aminoacidos. Observe que os elementoscomponentes dos aminoacidos (e, H, 0, N) sao os mes-mos que comp6em os gases presentes na fase inicial doexperimento.

Miller e Urey, ainda na decada de 50, dedica-ramose a investigac;:ao das etapas quimicas at ravesdas quais se sintetizam aminoacidos sob irradiac;:aoultravioleta.

Em seus experimentos observaram que, na se-quencia de formac;:ao e desaparecimento dos diver-sos compostos intermediarios (compostos insta-veis), a concentra<;ao de amenia diminui e seusatomos de nitrogenio (N) aparecem formando mo-leculas de acido cianidrico (composto estavel). Ob-servaram, ainda, que, a partir do acido cianidrico edo formaldeido, outro composto estavel formadodurante 0 experimento, 0 processo se desenvolvelentamente, culminando com a formac;:ao de ami-noacidos.

Esta sintese de aminoacidos, a partir de acidoacetico e formaldeido, e conhecida como sintesede Strecker.

H2CO (formaldeldo)HCN (acldo clanldrlco)

INHa (am6nla)

H20 (agua)

Irradlac;ioultravloleta

NH2,H • C· COOH

Hamlnoacldo

outrol compoltol

Note que 0 aminoacido e composto de e, H, 0, N,elementos presentes na fase inicial do experimento, or-ganizados de forma diversa - acido cianidrico (conten-do H, e, N), formaldeido (contendo H, e, 0) e agua(contendo H, 0).

Mas ate onde estes dados podem nos levar?Pelo que tem side discutido recentemente por al-guns membros da comunidade cientffica, podemosretornar novamente a ideia de Arrhenius, de outraforma.

Em fins da decada de 70, os astr6nomos FredHoyle e Chandra Wickramasinghe, da College Uni-versety, EUA, aventaram uma nova possibilidadepara 0 surgimento da vida em nosso planeta. Suaconcep<;:ao baseia-se na analise da presen<;:a deaminoacidos em meteoritos, na constitui<;:ao qufmi-ca de cometas e nas recentes descobertas sobre 0meio interestelar.

Dentre os tipos de meteoritos conhecidos,aqueles denominados condritos carbonaceos temespecial importancia para esta questao. Estes cor-pos possuem uma grande quantidade de carbonaem sua constituic;:ao, tanto sob a forma de aminoa-cidos como de outros compostos organicos. Alemdisto, considera-se que os condritos carbonaceossejam as mais antigas acumula<;:oes de materialsolido do sistema solar. Acredita-se que muitosmeteoritos sejam restos de cometas. Assim, paraos dois astr6nomos, tanto os cometas quanta osmeteoritos poderiam ter sido importantes agentesde dispersao de materia pre-biologica, em epocaspassadas de nosso planeta. E talvez ainda 0 sejampara qualquer outro local do universo. E importan-te frisar que 0 desencadeamento do processo quelevou ao aparecimento da vida na Terra estevecondicionado a uma serie de caracterfsticas pre-sentes em nosso primitivo planeta. Portanto, a hi-potese de Hoyle-Wickramasinghe nos conduz asuposic;:ao de que, se um meteorito que contenhasubstancias pre-bioticas se ,chocar com um certoplaneta, a vida, tal como a conhecemos aqui naTerra, poderia emergir. Mas isto aconteceria seimaginassemos que tal planeta apresentasse asmesmas condi<;:oes da Terra primitiva e que 0 de-senvolvimento da vida se processasse nos mesmosmoldes que os terrestres.

Meteorlto de Orguell -Encontrado na Vila de Or-gueil, perto de Toulouse,Fram;;a, na noite de 14 demaio de 1864. Foram encon-trados vinte fragmentos des-te tipo de meteorito, con he-cido como condrito carbo-naceo. 0 exame posteriordesses fragmentos revelou aexistencia de aminoacidos ede outros compostos a basede carbono (e).

Mas de onde teriam vindo esses aminoacidospresentes nos meteoritos? Para Hoyle e Wickrama-singhe, 0 meio interestelar pode ser um importante"ninho" de forma<;:ao de uma serie de compostos.Sabemos que 0 Sistema Solar faz parte de umagalaxia, denominada Via Lactea. A galaxia e umgingantesco conjunto de estrelas, gas e poeiracosmica. Em algumas regioes do espac;:o, dentro da

galaxia, ha enormes "nuvens" de gas e poeiracosmica, chamadas nebulosas. As analises espec-trograticas de varias regioes do ceu revelaram, nosultimos anos, a presen<;:a de uma serie de compos-tos inorganicos e organicos (entre eles, 0 formal-defdo e 0 acido cianfdrico). Uma estrela ou umsistema planetario se forma, de acordo com 0 quese pensa atualmente, a partir da condensa<;:ao dogas e da poeira presentes nas nebulosas.

A condensa<;:ao e consequente aumento dadensidade se da pela atra<;:ao gravitacional mutuaentre as moleculas e as partlculas de uma regiao danebulosa. Com a condensac;:ao, ocorre um aumen-to da pressao e da temperatura internas nessaregiao; a temperatura atinge varios milhoes degraus e as colisoes entre as moleculas sao maisfrequentes, favorecendo 0 fracionamento de mole-culas e a recombinac;:ao de suas partes. Para osdois astr6nomos, substancias organicas pre-bioti-cas se formariam nesse processo de colapso gravi-tacional das nebulosas e seriam agrupadas nosgraos de poeira cosmica.

Os cometas e meteoritos seriam, assim, osmeios pelos quais a materia organica pre-biologi-ca, formada nas nebulosas, chegaria a outros 10-cais da galaxia.

Nebulosa Cabet;a de Cava/o - A protuberanciaescura, proxima ao centro da foto, tem 10 anos-Iuz detamanho (90 trilh6es de quil6metros) e dista 1.000 anos-luz da Terra. Faz parte de uma nebulosa maior, tambemescura, que se pode observar na parte inferior destafotografia. Atras da nebulosa escura, observam-se asbordas de um nebulosidade clara, iluminadas por umadas estrelas que comp6em a constelaqBo das Tres Ma-rias.

Estas ideias sao ainda recentes e necessitammaior confirma<;:ao. A teoria de Oparin-Haldane eainda a mais aceita. Entretanto, as novas ideias temum papel importante: 0 de propiciar uma reflexao a.respeito da teoria predominante, levantando ques-toes sobre suas implica<;:oes. Se as hipoteses deHoyle-Wickramasinghe (ou outras de natureza se-melhante) se confirmarem, 0 aparecimento da vidana Terra deixaria de constituir um evento unico,podendo ter ocorrido nao so em nosso planetacomo tambem em outros locais do universo.