10 TEORIAS DA ORIGEM DA VIDA - BIOLOGIA - 2025

As teorias da origem da vida tentam explicar como os seres vivos se originaram. Como a vida surgiu como a conhecemos é uma questão que muitos filósofos, teólogos e cientistas se colocam há muitos anos, de fato, poderíamos dizer isso quase desde que o homem foi homem.

Diferentes registros científicos estabelecem que a Terra foi formada há cerca de 4,5 a 5 bilhões de anos e que os fósseis mais antigos conhecidos, correspondentes aos restos de cianobactérias encontrados na Austrália Ocidental, datam de pelo menos 3,5 bilhões de anos atrás.

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Embora não haja registros fósseis ou evidências geológicas mais antigas, muitos cientistas concordam que outras formas de vida podem ter existido antes, mas que os fósseis podem ter sido destruídos pelo calor e as mudanças de forma de muitas rochas durante o Pré-cambriano.

O que aconteceu durante os quase 2 bilhões de anos que se passaram desde a origem da Terra e a ocorrência dos primeiros fósseis? São os eventos biológicos ocorridos naquela época que tornaram a vida possível e que hoje são tão debatidos na comunidade científica.

A seguir, encontraremos algumas das principais teorias hipotéticas apresentadas por diferentes autores para explicar a origem dos primeiros organismos vivos, dos quais as formas de vida mais “avançadas” presumivelmente evoluíram.

Como era a terra antes do surgimento da vida?

As primeiras formas de vida conhecidas na Terra são microorganismos fossilizados putativos, encontrados em fontes hidrotermais. Estima-se que eles viveram há 4,28 bilhões de anos.

Alguns cientistas propõem que a terra "inicial" foi impactada por diferentes tipos de objetos celestes e que as temperaturas neste planeta eram tão altas que a água não estava no estado líquido, mas na forma de gás.

No entanto, muitos concordam que a terra pré-cambriana pode ter tido temperaturas semelhantes às da terra hoje, o que significa que a água poderia ser encontrada na forma líquida, condensada em oceanos, mares e lagos.

A atmosfera terrestre da época, por outro lado, é considerada fortemente reduzida (com zero ou muito pouco oxigênio livre), de modo que após a exposição a diferentes formas de energia os primeiros compostos orgânicos poderiam ter se formado.

Principais teorias da origem da vida

- Vida por geração espontânea

Aristóteles, precursor da geração espontânea

Dos gregos a muitos cientistas em meados do século XIX, foi aceita a proposta de que os seres vivos poderiam surgir espontaneamente, sem outros organismos parentais, de matéria "não viva".

Portanto, por muitos séculos, diferentes pensadores estavam convencidos de que insetos, vermes, sapos e outros vermes se formaram espontaneamente na lama ou na matéria em decomposição.

Essas teorias foram desacreditadas em mais de uma ocasião pelos experimentos realizados por Francesco Redi (1668) e Louis Pasteur (1861), por exemplo.

Retrato de Francesco Redi (Fonte: Valérie75, via Wikimmedia Commons)

Redi provou que, a menos que os insetos adultos pusessem seus ovos em um pedaço de carne, as larvas não emergiam espontaneamente nele. Por outro lado, Pasteur mais tarde mostrou que os microrganismos só podiam vir de microrganismos pré-existentes.

Além disso, deve-se dizer que essa teoria também foi ignorada porque em diferentes contextos históricos "geração espontânea" se referia a dois conceitos bastante distintos, a saber:

- Abiogênese: a noção da origem da vida a partir da matéria inorgânica e

- Heterogênese: a ideia de que a vida surgiu da matéria orgânica morta, assim como os vermes "surgiram" na carne em decomposição.

Darwin e Wallace, um pouco antes, em 1858, publicaram independentemente suas teorias sobre a evolução por seleção natural, por meio das quais deixaram claro que os seres vivos mais complexos foram capazes de evoluir a partir de seres unicelulares mais “simples”.

Assim, a teoria da geração espontânea desapareceu de cena e a comunidade científica começou a se perguntar como surgiram aqueles "seres unicelulares mais simples" de que falam os evolucionistas.

- Teoria do caldo primário e evolução química gradual

Alexander Oparin em seu laboratório (direita).

Em 1920, os cientistas A. Oparin e J. Haldane propuseram, separadamente, a hipótese sobre a origem da vida na terra que hoje leva seus nomes e por meio da qual estabeleceram que a vida na terra poderia ter surgido " passo a passo ”da matéria não viva, por meio da“ evolução química ”.

Grande primavera prismática em Yellowstone. Este ambiente de alta temperatura é considerado semelhante ao ambiente primitivo dos mares da Terra. Fonte:

Ambos os pesquisadores sugeriram que a terra "inicial" deve ter tido uma atmosfera redutora (pobre em oxigênio, na qual todas as moléculas tendiam a doar elétrons), uma condição que poderia explicar perfeitamente alguns eventos:

- Que algumas moléculas inorgânicas reagem entre si para formar os "blocos" estruturais orgânicos dos seres vivos, um processo dirigido por energia elétrica (dos raios) ou luz (do sol) e cujos produtos se acumulam nos oceanos formando um "caldo primário".

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- Que ditas moléculas orgânicas sejam posteriormente combinadas, formando moléculas mais complexas, formadas por fragmentos de moléculas mais simples (polímeros), como proteínas e ácidos nucléicos.

- Que os referidos polímeros foram montados em unidades capazes de se replicar, seja em grupos metabólicos (proposta de Oparin) ou dentro de membranas que formaram estruturas “semelhantes a células” (proposta de Haldane).

- Panspermia

Ilustração de uma bactéria em um cometa. Fonte: Silver Spoon Sokpop / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Em 1908, um cientista chamado August Arrhenius propôs que "sementes portadoras de vida" foram espalhadas por todo o espaço cósmico e que caíram nos planetas e "germinaram" quando as condições eram favoráveis.

Essa teoria, também conhecida como teoria da panspermia (do grego pan, que significa "tudo" e esperma, que significa "semente"), foi apoiada por diferentes cientistas e também podemos encontrá-la referida em alguns textos como "a origem extraterrestre de a vida".

- Vida por eletricidade

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Posteriormente, parte da comunidade científica sugeriu que a origem da vida proposta por Oparin e Haldane poderia ter começado na Terra graças a uma "faísca" elétrica que fornecia a energia necessária para a "organização" dos compostos orgânicos fundamentais de de compostos inorgânicos (uma forma de abiogênese).

Essas ideias foram apoiadas experimentalmente por dois pesquisadores norte-americanos: Stanley Miller e Harold Urey.

Por meio de seus experimentos, os dois cientistas demonstraram que, a partir de substâncias inorgânicas e sob algumas condições atmosféricas especiais, uma descarga elétrica era capaz de formar moléculas orgânicas como aminoácidos e carboidratos.

Essa teoria propunha, então, que com o passar do tempo as moléculas mais complexas que hoje caracterizam os seres vivos poderiam ter se formado; razão pela qual isso apoiava muito as teorias do "estoque primordial" de Oparin e Haldane alguns anos antes.

- Vida sob o gelo

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Outra teoria, talvez um pouco menos conhecida e aceita, propõe que a vida surgiu em águas profundas do oceano, cuja superfície era presumivelmente coberta por uma espessa e espessa camada de gelo, uma vez que o Sol da terra inicial provavelmente não afetou tão fortemente a superfície como agora.

A teoria propõe que o gelo poderia ter protegido qualquer fenômeno biológico ocorrido no mar, permitindo a interação dos diferentes compostos que deram origem às primeiras formas vivas.

- Vida de polímeros orgânicos

Proteína

Depois que foi demonstrado em um laboratório que compostos orgânicos, como aminoácidos, podem se formar a partir de matéria inorgânica sob certas condições, os cientistas começaram a se perguntar como ocorria o processo de polimerização de compostos orgânicos.

Vamos lembrar que as células são compostas de grandes e complexos tipos de polímeros: proteínas (polímeros de aminoácidos), carboidratos (polímeros de açúcares), ácidos nucléicos (polímeros de bases nitrogenadas), etc.

Sidney Fox

Em 1950, o bioquímico Sidney Fox e seu grupo de trabalho descobriram que, em condições experimentais, se um conjunto de aminoácidos fosse aquecido na ausência de água, eles poderiam se unir para formar um polímero, ou seja, uma proteína.

Essas descobertas levaram Fox a sugerir que no "caldo primitivo" proposto por Oparin e Haldane, poderiam ter se formado aminoácidos que, ao entrarem em contato com uma superfície quente, promovendo a evaporação da água, poderiam formar proteínas.

Ácido ribonucléico e vida na argila

O químico orgânico Alexander Cairns-Smith propôs posteriormente que as primeiras moléculas que tornaram a vida possível poderiam ser encontradas em superfícies de argila, o que não apenas ajudou a concentrá-las, mas também promoveu sua organização em padrões definidos.

Essas ideias, surgidas na década de 1990, afirmavam que a argila poderia servir como um “catalisador” na formação de polímeros de RNA (ácido ribonucléico), agindo, por sua vez, como um suporte catalisador.

- A hipótese dos "genes primeiro"

Levando em consideração as idéias da formação “espontânea” de polímeros orgânicos essenciais, alguns autores se propuseram a imaginar a possibilidade de que as primeiras formas de vida fossem simplesmente ácidos nucléicos auto-replicantes, como o DNA (ácido desoxirribonucléico) ou o RNA.

Portanto, foi sugerido que outros elementos importantes, como redes metabólicas e formação de membranas, por exemplo, fossem adicionados posteriormente ao sistema "primitivo".

Dadas as características de reatividade do RNA, muitos cientistas sustentam a noção de que as primeiras estruturas autocatalíticas foram formadas por esse ácido nucléico (evidente como ribozimas), hipótese conhecida como “o mundo do RNA”.

Assim, o RNA poderia potencialmente ter catalisado as reações que permitiam sua própria cópia, tornando-o capaz de transmitir informações genéticas de geração em geração e até mesmo evoluir.

- A hipótese do "metabolismo primeiro"

Por outro lado, diferentes pesquisadores apoiaram a noção de que a vida ocorria primeiro em moléculas orgânicas "semelhantes a proteínas", estabelecendo que as formas iniciais de vida poderiam ter consistido em redes metabólicas "autossustentáveis" anteriores aos ácidos nucléicos.

A hipótese implica que "redes metabólicas" poderiam ter se formado em áreas próximas às fontes hidrotermais, que mantiveram um fornecimento contínuo de precursores químicos.

Assim, as primeiras vias mais simples podem ter produzido moléculas que atuaram como catalisadores para a formação de moléculas mais complexas e, eventualmente, redes metabólicas podem ter sido capazes de formar outras moléculas ainda mais complexas, como ácidos nucleicos e proteínas grandes.

Por fim, esses sistemas autossustentáveis ​​poderiam ter sido "encapsulados" dentro de membranas, formando assim os primeiros seres celulares.

- A origem da vida por "necessidade"

Alguns pesquisadores do Massachusetts Institute of Technology (MIT, EUA) têm contribuído para a formulação de uma teoria que explica a origem dos primeiros seres vivos por "necessidade", de alguma forma "seguindo as leis da natureza" e não por "Chance" ou "chance".

Segundo essa teoria, o surgimento da vida era uma questão inevitável, uma vez que estava estabelecido que a matéria geralmente se desenvolve em "sistemas" que, dirigidos por uma fonte externa de energia e circundados por calor, são mais eficientes na dissipação. a energia.

Experimentos relacionados a essa teoria mostraram que quando uma população de átomos aleatórios é exposta a uma fonte de energia, eles se organizam para dissipar a energia de forma mais eficiente, sugerindo que essa "remodelagem" acabaria por encerrar a formação de vida..

A fonte alternativa de energia poderia facilmente ter sido o sol, embora outras possibilidades não sejam totalmente descartadas.

- Criacionismo

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O criacionismo é outra das teorias sustentadas por uma parte importante das sociedades atuais, principalmente pelo ato de fé. De acordo com essa corrente de pensamento, o universo e todas as formas de vida que nele existem foram criados do "nada" por um Deus.

É uma teoria que se opõe de forma interessante às teorias modernas da evolução, que buscam explicar a origem da diversidade das formas vivas sem a necessidade de um Deus ou qualquer outro "poder divino" e, muitas vezes, simplesmente pelo "acaso. ”.

Existem dois tipos de criacionistas: o bíblico e a "velha terra". Os primeiros acreditam que tudo o que é afirmado no capítulo de Gênesis na Bíblia é literalmente verdadeiro, enquanto os últimos consideram que um criador fez tudo o que existe, mas sem afirmar que a história de Gênesis é uma história literal.

No entanto, ambos os tipos de criacionistas acreditam que mudanças nos organismos podem implicar mudanças em uma espécie, e também acreditam em mudanças "para baixo", como mutações negativas, por exemplo.

No entanto, eles não acreditam que essas mudanças possam ter levado à evolução de uma espécie "inferior" para uma espécie "superior" ou muito mais complexa.

O criacionismo e o evolucionismo têm sido objeto de debate e disputa desde a publicação das primeiras teorias evolucionistas e, ainda hoje, ambas as visões parecem ser mutuamente exclusivas.

Referências

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3. Horowitz, NH, & Miller, SL (1962). Teorias atuais sobre a origem da vida. Em Fortschritte der Chemie Organischer Naturs
4. TN e EL Taylor. 1993. The Biology and Evolution of Fossil Plants. Prentice Hall, New Jersey.
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6. Os editores da Encyclopaedia Britannica. (2017). Encyclopaedia Britannica. Recuperado em 26 de abril de 2020, em www.britannica.com/topic/creationism