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A Vida Surgiu em Terra Firme?

Publicado em 18 agosto 2017

Equipe de geólogos e geoquímicos do Instituto de Geociências da Universidade Estadual de Campinas (IGe-Unicamp) resolveu investigar a possibilidade de surgimento da vida em terra firme durante o Hadeano, período geológico da Terra marcado por vulcões e bombardeios de meteoros que durou de 4,6 bilhões a 4 bilhões de anos atrás. Os pesquisadores conseguiram obter informações adicionais sobre essa Terra primitiva examinando a composição química compartilhada por bactérias e arqueias. De acordo com os resultados da pesquisa,o palco da origem da vida teria sido um ambiente de terra firme, como cavidades em rochas (provavelmente basaltos) nas quais os microrganismos pudessem se proteger, contrariando as teorias correntes.

O engenheiro geólogo Carlos Roberto de Souza Filho e sua equipe no Instituto de Geociências da Universidade Estadual de Campinas (IGe-Unicamp) resolveram investigar a possibilidade de surgimento da vida em terra firme durante o Hadeano, período geológico marcado por vulcões e bombardeios de meteoros que durou de 4,6 bilhões a 4 bilhões de anos atrás. A ideia corrente é que oceanos de magma ou fontes hidrotermais poderiam ser ambientes propícios para impulsionar reações químicas pouco triviais capazes de formar moléculas complexas autorreplicantes: a base da vida. Não há consenso sobre isso, em parte porque restam poucos indícios que permitam reconstruir, tanto do ponto de vista geológico como biológico, esse período da história do planeta.

Segundo a matéria publicada por Maria Guimarães/Pesquisa Fapesp, o pouco que se conhece do Hadeano vem da análise química de pequenos cristais de zircão encontrados em Jack Hills, na Austrália, formados há cerca de 4,4 bilhões de anos. Muito estudados, eles indicam que havia oxidação no manto terrestre e sugerem a existência de água líquida naquela época. Em parceria com pesquisadores do Chile, da Argentina, dos Estados Unidos e da Alemanha, o geoquímico Alexey Novoselov, Souza Filho e outros colaboradores da Unicamp tentaram obter informações adicionais sobre essa Terra primitiva examinando a composição química compartilhada por bactérias e arqueias ( saiba mais consultando o artigo).

Formadas por uma só célula, as bactérias e as arqueias existentes hoje descendem de um ancestral comum – possivelmente o último ancestral comum universal ou Luca, na sigla em inglês – que teria existido há cerca de 4 bilhões de anos, pouco após o surgimento da vida na Terra. Mesmo tendo divergido há tanto tempo, esses dois grupos de seres vivos preservam concentrações muito semelhantes de certos componentes químicos inorgânicos, como óxido de silício (SiO2) e hidróxido de titânio (Ti(OH)4) e os íons de cálcio (Ca2+), de magnésio (Mg2+), de sulfato (SO4 2-), entre outros. Uma corrente restrita de pesquisadores começou a sugerir nos últimos anos que essa similaridade seria um indicador da composição química do ancestral comum, que, por sua vez, refletiria as condições químicas do ambiente em que existiu. A pesquisa em questão procurou identificar as características minerais do ambiente no Hadeano preservadas no metabolismo das bactérias e das arqueias, os organismos mais primitivos que existem hoje.

Por meio de análises geoquímicas de alta precisão feitas com um espectrômetro de massa, os pesquisadores quantificaram os elementos químicos inorgânicos compartilhados por 5 espécies de bactérias e duas de arqueias que vivem em ambientes hipersalinos (Haloferax volcanii e Natrialba magadii). O grupo também cultivou os microrganismos em meios de cultura com composições distintas, o que permitiu medir quanto eles absorvem dos elementos químicos do ambiente e quanto é passado de uma geração para outra. Segundo os pesquisadores, essa informação possibilitaria inferir as condições em que se formou o suposto ancestral comum a todos os organismos, como havia sido proposto alguns anos atrás pelo biólogo Jack Trevors, da Universidade de Guelph, no Canadá.

Os resultados obtidos pela equipe de Souza Filho indicam que o metabolismo das bactérias e das arqueias de fato conserva uma assinatura química do ambiente em que se desenvolveram. Como esses seres vivos compartilham vias metabólicas que provavelmente surgiram há bilhões de anos e usam os mesmos componentes inorgânicos, ao olhar para esses componentes, os pesquisadores estariam enxergando o passado distante do planeta.

Os resultados corroboram o que era previsto pelos modelos baseados nos cristais de zircão e sugerem que as formas iniciais de vida surgiram em um clima moderado, com estações secas e úmidas, em uma atmosfera menos rica em gás carbônico (CO2) do que a atual. O palco teria sido um ambiente de terra firme, como cavidades em rochas (provavelmente basaltos) nas quais os microrganismos pudessem se proteger.

Esse resultado favorece a hipótese de que a vida poderia ter surgido em rochas expostas a intempéries como chuva e vento; em um pequeno lago quente, como propôs o naturalista inglês Charles Darwin no século XIX; ou em fontes hidrotermais em terra firme, segundo uma hipótese mais recente apoiada por alguns pesquisadores. Em todos esses casos, as moléculas características dos seres vivos – proteínas, lipídios e DNA, por exemplo – necessitam de alternância entre a umidade e a aridez para se formarem, o que só poderia ocorrer em terra emersa, e não no mar. Outros grupos discordam e apostam que a vida teria se originado no oceano primitivo ou, como se passou a propor nas últimas décadas, em regiões ainda mais inóspitas, como as fontes hidrotermais de regiões profundas do oceano.

Fonte: Revista Pesquisa Fapesp ( www.revistapesquisa.fapesp.br)