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Um breve histórico das teorias sobre a origem da vida – Biogênese (parte 2/2)

Aleksandr Oparin

No post anterior, falei sobre a abiogênese e sobre como ela foi derrubada por Louis Pasteur. Neste, falarei sobre os principais experimentos realizados para se tentar descobrir como surgiu a primeira forma de vida, e sobre a teoria aceita atualmente dentro da comunidade científica.

Após a abiogênese ter sido derrubada definitivamente por Louis Pasteur, em 1882, o próximo passo significativo foi dado por Aleksandr Oparin, um cientista russo (como o nome sugere). Em 1924, Oparin formulou a seguinte hipótese:

As primeiras moléculas orgânicas teriam sido produzidas a partir dos gases que compunham a atmosfera primitiva. São eles: metano, amônia, hidrogênio, e vapor d’água. Esses gases teriam sido expostos a descargas elétricas durante as violentas tempestades que ocorriam na Terra há cerca de 3,8 bilhões de anos e à radiação ultravioleta emitida pelo Sol.

A partir dessa hipótese, em 1938 Oparin propôs sua teoria, a chamada “Teoria da Coacervação”. Ela afirmava que as moléculas que haviam sido produzidas na situação descrita anteriormente haviam se transformado em substâncias mais complexas e variadas. Dessa forma, teriam surgidos os compostos essenciais à vida: aminoácidos, ácidos graxos, açúcares e ácidos nucléicos. A reunião desses compostos constituiu os sistemas coloidais, formados por moléculas, e os coacervados, aglomerados proteicos (daí o nome de sua teoria), que teriam sido os precursores das formas de vida mais simples.

Em 1953, o norte-americano Stanley Miller (é, do famoso experimento de Miller), construiu um aparelho capaz de submeter os gases da atmosfera primitiva (os que eu citei anteriormente: metano, amônia, hidrogênio e vapor d’água) a descargas elétricas, dessa forma testando a hipótese de Oparin. Das reações ocorridas entre os gases surgiram compostos orgânicos, entre eles os aminoácidos, que são os formadores das proteínas.

Stanley Miller e seu experimento

Sidney Fox, bioquímico norte-americano, em 1957, conseguiu sintetizar proteínas ao aquecer aminoácidos a seco. Ainda na mesma década, um colega seu, chamado Melvin Calvin, submeteu os mesmos gases que compunham a atmosfera primitiva a radiações ultravioleta. Miller havia provado verdadeira a hipótese de Oparin quanto às descargas elétricas, faltava experimentá-la quanto às radiações UV. Como resultado, Calvin observou a formação da glicose, molécula que pode fornecer energia às reações biológicas.

Sidney Fox

De acordo com as evidências coletadas e testadas por esses cientistas e outros depois deles, formulou-se a chamada Hipótese Heterotrófica para o surgimento da vida na Terra. Abaixo descrevo em sequência como provavelmente a vida surgiu no nosso planeta:

  1. Os gases presentes na atmosfera primitiva – hidrogênio, vapor d’água, amônia e metano –, foram submetidos às descargas elétricas provenientes das tempestades que ocorriam na Terra, e à intensa radiação ultravioleta proveniente do sol (ainda não existia a proteção da camada de ozônio)
  2. Nos oceanos primitivos, formaram-se os compostos essenciais à vida: aminoácidos, açúcares, ácidos nucléicos e ácidos graxos
  3. Esses compostos, dentro dos oceanos primitivos, formaram os primeiros agregados de moléculas, denominados “coacervados”
  4. Os coacervados, ao interagirem entre si e com o ambiente, evoluíram para formas mais complexas: agregados com membrana, que podem ser considerados os primeiros seres vivos, uma forma de vida primitiva
  5. Os agregados com membrana evoluíram até formarem as células primitivas. Como na atmosfera primitiva ainda não existia gás carbônico, os primeiros seres vivos não seriam capazes de produzir seu próprio alimento através da fotossíntese. Portanto, esses seres vivos eram “heterótrofos” (que não produzem seu próprio alimento). Também não existia gás oxigênio, portanto eles eram “anaeróbios” (que não respiram oxigênio)
  6. Os heterótrofos anaeróbicos, por serem fermentadores, liberaram gás carbônico na atmosfera primitiva
  7. Com a formação do gás carbônico, surgiram condições para que surgissem os seres autótrofos fotossintetizantes.
  8. Como resultado da reação de fotossíntese, os primeiros autótrofos liberaram gás oxigênio na atmosfera primitiva
  9. O gás oxigênio permitiu o surgimento dos primeiros seres heterótrofos aeróbios (que respiram oxigênio), ainda unicelulares
  10. Os seres unicelulares foram se tornando cada vez mais complexos, até formarem os pluricelulares, que após milhões de anos conquistaram o ambiente terrestre

Observações:

  • Existem hipóteses que afirmam que os primeiros seres vivos eram autótrofos, e não heterótrofos. Achei conveniente tratar apenas da hipótese heterotrófica, por ser a mais aceita atualmente na comunidade científica.
  • Existem divergências entre diversos autores e pesquisadores sobre essa hipótese. Constantemente são feitos novos estudos e deduções e, por ser ainda uma hipótese, não há ainda uma descrição definitiva sobre o que levou à origem da vida.
  • Os mecanismos que tornaram possível o surgimento de espécies mais complexas, como o Homo sapiens sapiens (espécie humana) serão tratados futuramente em um artigo sobre o Evolucionismo.

Até a próxima,

Giulia R.

Curiosidade:

  • Melvin Calvin foi quem identificou o papel do carbono na reação de fotossíntese, descobrindo o chamado “ciclo de Calvin”, juntamente com Andrew Benson e James Bassham, motivo pelo qual recebeu o prêmio Nobel de Química, em 1961.

Melvin Calvin

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