Excelente artigo do Doutor e Professor Carlos Frederico Martins Menck. Artigo retirado do site: Cosmobrain
Parte 1
Resumo
Quando Steven Spielberg fez o filme ET, com grande sucesso, todos acharam a figura do ET, com dois olhos, ouvidos e uma boca, muito meiga e absolutamente normal. Mas poucos de fato prestaram atenção quando, no meio do filme, os cientistas que analisaram seu corpo disseram: “ele tem DNA!!!”. Entretanto, o visual do ET não encontra subsídio científico, pois dificilmente um padrão de evolução em outro planeta resultaria em um organismo tão parecido ao nosso.
Enquanto que, ao contrário, é bem possível que se os ETs existem, eles talvez possam de fato ter DNA como material genético. E, ainda, talvez nós sejamos descendentes desses ETs. No texto a seguir tento dar argumentos para o fato de que a vida na Terra é muito homogênea, afinal todos os seres vivos celulares do planeta têm DNA como material genético. Além disso, a Terra primitiva teve muito pouco tempo para permitir a evolução de um organismo, mesmo que muito simples, com a estrutura encontrada hoje em dia. Os dados atuais apontam para uma origem da Vida concomitante à existência de condições na Terra para abrigar as primeiras células.
Explicações de que a origem ocorreu a partir de um organismo com células a RNA, apesar de interessantes, não explicam como essa célula teria sido formada em tão pouco tempo e pressupõem que as células a RNA estejam extintas. Assim, o chamado “Mundo de RNA” teria uma existência efêmera, dando rapidamente lugar às células atuais que tem na molécula de DNA sua informação genética. Alternativamente, a origem da célula a DNA na Terra dependeu de processos evolutivos anteriores a própria origem de nosso planeta, tendo ocorrido em algum outro local do universo.
A tumultuada origem de nosso planeta
O sistema solar deve ter se originado há cerca de 4,6 bilhões de anos, a partir de uma nuvem de gases e de poeira inter-estelar. Um processo de colapso gravitacional dessa nuvem formou o Sol e os planetas, incluindo a Terra. A Terra primitiva esfriou em algumas centenas de milhões de anos, com a formação de uma crosta externa, exceto pelas erupções vulcânicas do núcleo interno que fustigavam a superfície. Os gases que provinham do interior da Terra rapidamente formaram a atmosfera primitiva. A presença de água na forma de vapor é certa, que com o resfriamento gradual formou os oceanos. Entretanto, nos seus primeiros 500 milhões de anos, nosso planeta era violentamente castigado por imensos meteoros, cujos impactos poderiam causar distúrbios enormes, como por exemplo a evaporação dos oceanos. Nestas condições extremamente hostis, de modo ainda ignorado, surgiram formas de vida que constituem ancestrais diretos dos seres vivos atuais.
A tumultuada origem de nosso planeta
O sistema solar deve ter se originado há cerca de 4,6 bilhões de anos, a partir de uma nuvem de gases e de poeira inter-estelar. Um processo de colapso gravitacional dessa nuvem formou o Sol e os planetas, incluindo a Terra. A Terra primitiva esfriou em algumas centenas de milhões de anos, com a formação de uma crosta externa, exceto pelas erupções vulcânicas do núcleo interno que fustigavam a superfície. Os gases que provinham do interior da Terra rapidamente formaram a atmosfera primitiva. A presença de água na forma de vapor é certa, que com o resfriamento gradual formou os oceanos. Entretanto, nos seus primeiros 500 milhões de anos, nosso planeta era violentamente castigado por imensos meteoros, cujos impactos poderiam causar distúrbios enormes, como por exemplo a evaporação dos oceanos. Nestas condições extremamente hostis, de modo ainda ignorado, surgiram formas de vida que constituem ancestrais diretos dos seres vivos atuais.
Há quanto tempo existimos?
Várias são as evidências de que a origem da Vida em nosso planeta é dessa época, ou seja, é quase concomitante ao resfriamento da Terra. Estruturas fósseis similares a células com alguns mícrons de diâmetro em formações rochosas antigas (datadas de 3,5 bilhões de anos) foram encontradas na África do Sul e na Austrália. Essas formações rochosas são compostas por estromatólitos fossilizados similares a formações atuais observadas em regiões da costa da Austrália, compostas de colônias de cianobactérias. Estruturas semelhantes a células em processos de divisão foram encontradas, confirmando que os fósseis não são apenas bolhas triviais no processo de mineralização e que algumas propriedades daqueles organismos seriam comparáveis às bactérias atuais. Além disso, mais recentemente foram encontradas rochas, datadas de 3,8 bilhões de anos atrás, cuja composição isotópica de carbono em rochas não pode ser explicada por processos abióticos. Estes dados indicam que formas de Vida já estavam presentes na Terra no período em que água liqüefeita começou a existir na superfície da crosta terrestre.
Várias são as evidências de que a origem da Vida em nosso planeta é dessa época, ou seja, é quase concomitante ao resfriamento da Terra. Estruturas fósseis similares a células com alguns mícrons de diâmetro em formações rochosas antigas (datadas de 3,5 bilhões de anos) foram encontradas na África do Sul e na Austrália. Essas formações rochosas são compostas por estromatólitos fossilizados similares a formações atuais observadas em regiões da costa da Austrália, compostas de colônias de cianobactérias. Estruturas semelhantes a células em processos de divisão foram encontradas, confirmando que os fósseis não são apenas bolhas triviais no processo de mineralização e que algumas propriedades daqueles organismos seriam comparáveis às bactérias atuais. Além disso, mais recentemente foram encontradas rochas, datadas de 3,8 bilhões de anos atrás, cuja composição isotópica de carbono em rochas não pode ser explicada por processos abióticos. Estes dados indicam que formas de Vida já estavam presentes na Terra no período em que água liqüefeita começou a existir na superfície da crosta terrestre.
A hipótese da origem única e o Mundo de RNA
Além de evidências fósseis, análises filogenéticas dos organismos atuais também indicam que todas as formas de vida atual são provenientes de um “progenota” comum: todas as células atuais têm DNA como material genético e um aparato de transcrição de RNA e tradução de proteínas incrivelmente similar. Os processos metabólitos dos organismos de qualquer um dos 3 Super-Reinos (Bactéria, Arquéia ou Eucaria) são também semelhantes, reforçando a hipótese de uma origem única. A conclusão mais aceita destes dados confirmam que há pelo menos cerca de 3 bilhões de anos já teríamos vida na Terra, com grau de complexidade similar à vida atual.
Por outro lado, estudos têm apontado que moléculas de RNA apresentam estrutura e funções que não só poderiam existir nas condições da Terra primitiva, como também poderiam explicar o processo de “Criação” da Vida. A capacidade de guardar e reproduzir a informação genética é, sem dúvida, uma das características do RNA que a candidatam a estar presentes nas primeiras formas de vida. Essa reprodução não é estável, o que ainda garante que ocorram mutações e, portanto, a evolução, requisitos essenciais para existência de vida. Essas características também são encontradas na molécula de DNA, mas apenas RNA pode ainda acumular funções catalíticas, inclusive de auto-replicação. De fato, a versatilidade de moléculas de RNA permitiu a alguns pesquisadores proporem, na década de 80, a hipótese de que as primeiras formas de vida seriam células que teriam o RNA não só como material genético, como também como agente catalisador do próprio metabolismo. Hipótese hoje conhecida como “o Mundo de RNA”.
Entretanto, como conseqüência do próprio processo evolutivo, nas células atuais o RNA tem apenas uma função subalterna ao DNA, que guarda a informação genética, com exceção de alguns vírus, cujo genoma é composto de RNA. Ou seja, atualmente vivemos em um “Mundo de DNA”. Assim, se em algum período existiu o mundo de RNA, este teve duração curta, sendo completamente substituído. Uma explicação possível seria que células a RNA foram totalmente extintas na Terra, o que pode ter sido a primeira grande extinção em massa da superfície no nosso planeta. Este primeiro grande desastre ecológico (talvez o maior de todos) pode ser explicado pela provável ineficiência das células a RNA, quando comparadas às células a DNA, cujo metabolismo incorporou ainda as proteínas, como principais agentes catalisadores do metabolismo. Ou seja, nossos ancestrais primitivos (células a DNA) teriam sido diretamente responsáveis pela extinção das células a RNA.
Entretanto, como conseqüência do próprio processo evolutivo, nas células atuais o RNA tem apenas uma função subalterna ao DNA, que guarda a informação genética, com exceção de alguns vírus, cujo genoma é composto de RNA. Ou seja, atualmente vivemos em um “Mundo de DNA”. Assim, se em algum período existiu o mundo de RNA, este teve duração curta, sendo completamente substituído. Uma explicação possível seria que células a RNA foram totalmente extintas na Terra, o que pode ter sido a primeira grande extinção em massa da superfície no nosso planeta. Este primeiro grande desastre ecológico (talvez o maior de todos) pode ser explicado pela provável ineficiência das células a RNA, quando comparadas às células a DNA, cujo metabolismo incorporou ainda as proteínas, como principais agentes catalisadores do metabolismo. Ou seja, nossos ancestrais primitivos (células a DNA) teriam sido diretamente responsáveis pela extinção das células a RNA.
Parte 2
Pouco tempo para muitos mundos
Estas hipóteses parecem contraditórias ao analisarmos o período em que podem ter ocorrido. Como foi dito, o ambiente na Terra era bastante hostil à organização de células, sendo que em um período curto, talvez inferior a 300 milhões de anos (de 3, 8 a 3,5 bilhões de anos atrás), o mundo de RNA cedeu lugar a células similares às atuais, com alto grau de complexidade, contendo DNA como material genético, incorporando o RNA para funções intermediárias e proteínas como agente metabólico.
Desde então as principais modificações que surgiram no processo de evolução, tais como aparecimento do núcleo em eucariontes, seres multicelulares plenamente organizados (estes só apareceram no último bilhão de anos), podem ser consideradas apenas estéticas, com a manutenção do metabolismo geral muito parecido em todas as células conhecidas. Os únicos resquícios do hipotético mundo de RNA são alguns vírus e algumas moléculas de RNA com atividade catalítica presentes nas células a DNA.
De onde vieram nossos ancestrais?
Viajando em meteoros!
As contradições apresentadas acima, pela rápida evolução e extinção do mundo de RNA, fazem questionar a própria existência de células a RNA na Terra primitiva. A explicação alternativa, de que células a DNA tivessem surgido diretamente há 3,5 bilhões de anos, não é satisfatória uma vez que a alta complexidade é aparentemente incompatível com o que se espera das primeiras formas de vida.
Isto seria possível se, no entanto, os meteoros que fustigavam a Terra trouxeram passageiros, isto é, células suficientemente evoluídas para ter DNA como material genético e metabolismo bastante complexo. Estas células encontraram, inicialmente, um ambiente estéril e puderam evoluir para as formas conhecidas atuais. Assim, o Mundo de RNA pode ter existido apenas em outros planetas. A recente e polêmica observação de evidências de células microbianas em meteorito vindo de Marte é consistente com essa proposta. Ela traz de volta uma discussão antiga de uma possível origem de Vida na Terra a partir de uma colonização do espaço. Idéia conhecida como Panspermia Cósmica.
Assim, se esta hipótese está certa, é possível não só que encontremos formas de vida em outros planetas (e principalmente Marte), como ainda não seria surpresa se esses ETs fossem de fato nossos ancestrais e tivessem DNA como material genético. Mesmo que a figura do ET dificilmente tivesse dois olhos, uma boca, etc, Spielberg foi brilhante não só por encantar pessoas de todas as gerações, mas também ao identificar a importância do material genético dessa figura tão cativante que foi o seu personagem vindo do espaço. Aos céticos, todas as evidências de origem da vida indicam que talvez este não seja um processo tão complexo em si e que pode ter acontecido várias vezes em nosso planeta, ... ou mesmo em outros locais do universo.
Estas hipóteses parecem contraditórias ao analisarmos o período em que podem ter ocorrido. Como foi dito, o ambiente na Terra era bastante hostil à organização de células, sendo que em um período curto, talvez inferior a 300 milhões de anos (de 3, 8 a 3,5 bilhões de anos atrás), o mundo de RNA cedeu lugar a células similares às atuais, com alto grau de complexidade, contendo DNA como material genético, incorporando o RNA para funções intermediárias e proteínas como agente metabólico.
Desde então as principais modificações que surgiram no processo de evolução, tais como aparecimento do núcleo em eucariontes, seres multicelulares plenamente organizados (estes só apareceram no último bilhão de anos), podem ser consideradas apenas estéticas, com a manutenção do metabolismo geral muito parecido em todas as células conhecidas. Os únicos resquícios do hipotético mundo de RNA são alguns vírus e algumas moléculas de RNA com atividade catalítica presentes nas células a DNA.
De onde vieram nossos ancestrais?
Viajando em meteoros!
As contradições apresentadas acima, pela rápida evolução e extinção do mundo de RNA, fazem questionar a própria existência de células a RNA na Terra primitiva. A explicação alternativa, de que células a DNA tivessem surgido diretamente há 3,5 bilhões de anos, não é satisfatória uma vez que a alta complexidade é aparentemente incompatível com o que se espera das primeiras formas de vida.
Isto seria possível se, no entanto, os meteoros que fustigavam a Terra trouxeram passageiros, isto é, células suficientemente evoluídas para ter DNA como material genético e metabolismo bastante complexo. Estas células encontraram, inicialmente, um ambiente estéril e puderam evoluir para as formas conhecidas atuais. Assim, o Mundo de RNA pode ter existido apenas em outros planetas. A recente e polêmica observação de evidências de células microbianas em meteorito vindo de Marte é consistente com essa proposta. Ela traz de volta uma discussão antiga de uma possível origem de Vida na Terra a partir de uma colonização do espaço. Idéia conhecida como Panspermia Cósmica.
Assim, se esta hipótese está certa, é possível não só que encontremos formas de vida em outros planetas (e principalmente Marte), como ainda não seria surpresa se esses ETs fossem de fato nossos ancestrais e tivessem DNA como material genético. Mesmo que a figura do ET dificilmente tivesse dois olhos, uma boca, etc, Spielberg foi brilhante não só por encantar pessoas de todas as gerações, mas também ao identificar a importância do material genético dessa figura tão cativante que foi o seu personagem vindo do espaço. Aos céticos, todas as evidências de origem da vida indicam que talvez este não seja um processo tão complexo em si e que pode ter acontecido várias vezes em nosso planeta, ... ou mesmo em outros locais do universo.
Nenhum comentário:
Postar um comentário