Evidências sugerem que a vida surgiu após quedas de meteoritos em poças de água quente

Uma figura representando as várias influências que atuam na química de pequenas lagoas quentes durante ciclos de umidade e seca. Créditos: Universidade de McMaster 

A vida na Terra teve seu início entre 3,7 e 4,5 bilhões de anos atrás, após meteoritos derramarem e solubilizarem elementos essenciais dentro de pequenas poças quentes, dizem cientistas da Universidade de McMaster e do Instituto Max Planck, da Alemanha. Seus cálculos sugerem que ciclos úmidos e secos ligaram blocos moleculares básicos nos caldos ricos em nutrientes dessas poças e formaram moléculas de RNA que constituem os primeiros códigos genéticos para a vida na Terra.

Os pesquisadores basearam sua conclusão em pesquisas e cálculos exaustivos abordando aspectos da astrofísica, geologia, química, biologia e outras disciplinas. Apesar de o conceito de "pequenas lagoas quentes" existir desde Darwin, os pesquisadores provaram agora sua plausibilidade através de inúmeras evidências baseadas em cálculos.

Os autores principais Ben K. D. Pearce e Ralph Pudritz, ambos do Instituto de Origem da Vida e Departamento de Física de McMaster, dizem que as evidências disponíveis sugerem que a vida começou quando a Terra ainda estava tomando forma, com continentes emergindo dos oceanos, meteoritos açoitando o planeta - incluindo esses relacionados com os blocos da vida - e ausência de ozônio para proteger a superfície dos raios ultravioletas do Sol.

"Ninguém antes fez esses cálculos", disse Pearce. "Esse é realmente um bom começo. É muito emocionante."

"Por haver tantas incógnitas de tantas áreas diferentes, chega a ser impressionante que tudo isso se encaixa", afirma Pudritz. "Cada passo conduziu naturalmente ao próximo. Para que todos eles finalmente levassem a um bom resultado é certo que devem estar corretos".

O trabalho, com colaboração de Dmitry Semenov e Thomas Henning do Instituto Max Planck para Astronomia, foi publicado na segunda-feira (02) no Proceedings of The National Academy of Science (EUA).

"Buscando entender a origem da vida, precisamos entender como era o Planeta Terra há bilhões de anos atrás. Como nosso estudo mostrou, a astronomia se configura como uma parte vital da resposta. Os detalhes de como o Sistema Solar se formou possuem consequências diretas para a origem da vida na Terra", disse Thomas Henning, do Instituto Max Planck para Astronomia e co-autor do estudo.

Foto de uma pequena lagoa quente nos dias de hoje na trilha Bumpass Hell do Parque Nacional Vulcânico de Lassen, na Califórnia (EUA). Créditos: Ben K. D. Pearce, McMaster University.

A faísca da vida, dizem os autores, foi a criação dos polímeros de RNA: os componentes essenciais dos nucleotídeos, entregues pelos meteoritos, atingindo concentrações suficientes em poças d'água e se ligando conforme o nível da água ia baixando e subindo ao longo dos ciclos de precipitação, evaporação e drenagem. A combinação de condições úmidas e secas foi necessária para as moléculas se combinarem, diz o artigo.

Em alguns casos, acreditam os pesquisadores, condições favoráveis permitiram que essas cadeias se dobrassem e se replicassem espontaneamente ao tirar outros nucleotídeos do seu ambiente, cumprindo uma condição para a definição de vida. Esses polímeros eram imperfeitos, mas capazes de evoluírem através da evolução Darwiniana, cumprindo outra condição.

"Esse é o Santo Graal da química experimental para a origem da vida", disse Pearce.

Essa forma rudimentar de vida daria origem ao eventual surgimento do DNA, o plano fundamental de formas mais complexas de vida, que vieram a evoluir muito depois. O mundo seria então habitado apenas por formas de vida baseadas em RNA até que o DNA se desenvolvesse.

"O DNA é muito complexo para ter sido o primeiro aspecto da vida a ter surgido", disse Pudritz. "As coisas devem ter começado diferente, e foi com o RNA."

Os cálculos dos pesquisadores mostram que as condições necessárias estavam presentes em milhares dessas poças, e que as combinações chave para a formação da vida são muito mais prováveis de terem emergido em tais poças do que em fontes hidrotermais, onde a teoria rival defende que a vida surgiu em fissuras ardentes no fundo do mar, nas quais os elementos para a vida apareceram em explosões de água quente. Os autores do novo estudo dizem que essas condições são improváveis para gerar vida, uma vez que as ligações moleculares para formar o RNA precisam de ciclos de umidades e secura.

Os cálculos parecem eliminar também poeira cósmica como fonte de nucleotídeos. Embora tal poeira realmente tenha os materiais certos, eles não os depositaram em concentrações suficientes para gerar a vida, determinaram os pesquisadores. No início da vida do Sistema Solar, os meteoritos eram muito mais comuns, e podem ter caído em milhares de poças, carregando os blocos da vida. Pearce e Pudritz planejam colocar a teoria a teste no ano que vem, quando a Universidade de McMaster abrirá seu Laboratório da Origem da Vida que irá recriar as condições pré-vida num ambiente selado.

"Estamos emocionados por conseguir unir um artigo teórico que combina todos esses tópicos, fazendo claras predições e oferecendo ideias claras que poderemos levar para laboratório", afirma Pudritz.

Fonte: Phys.org