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Ano 22                                                                                                          Editado por Jomar Morais
 
 


 
 


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Quem passa pela avenida Paulista, no centro de São Paulo, certamente já deve ter notado. Bem
ali, no mínimo espaço que restou entre os granitos do meio-fio, diariamente brotam ervas
verdejantes que, não raro, ameaçam esparramar-se pela avenida aproveitando pequenas falhas
na pavimentação. Em pleno corredor de concreto e asfalto que simboliza a arquitetura e a
agitação da maior metrópole brasileira, a vida insiste em romper o cenário inanimado de uma
forma tão simples quanto inevitável. Afinal, até no meio da Quinta Avenida de Nova York, espécie
de coração de concreto da civilização, há algum tempo uma flor conseguiu desabrochar e
sobreviver à fúria do tráfego e da indiferença humana, tornando-se símbolo da misteriosa
teimosia que impõe a vida praticamente em cada centímetro da Terra.

Há beleza e poesia no fato de capim e flores romperem a dureza das cidades, mas que tal
imaginar outro cenário?

Pense na inóspita região do fundo dos oceanos, um país de águas ferventes, aquecidas e
envenenadas constantemente por compostos sulfúricos, o cádmio e o arsênico liberados pelo
magma, o coquetel de metais liqüefeitos que jorra das camadas profundas do planeta. A
temperatura tão alta - mais de 400 graus -, um ovo poderia ser cozido em segundos e toda a
fauna e a flora conhecidas na superfície não resistiriam. Mas acredite: existem micróbios nessa
área infernal, formando colônias de estranhos seres que se alimentam de substâncias altamente
tóxicas na tênue linha que separa a vida da não-vida.

E há surpresas também no outro extremo, nas águas gélidas das regiões polares. Amostras de
gelo retiradas do fundo do lago Vostok, na Antártica, revelaram a presença de inúmeros
microorganismos, derrubando assim o antigo consenso dos cientistas de que nenhum tipo de
vida poderia prosperar em local tão frio e tão carente de nutrientes.

A vida é um fenômeno impressionante - e, como veremos, ainda muito misterioso. Após séculos
de estudos e centenas de teorias, nenhuma convergência conceitual ou concordância geral
sobre sua origem foram estabelecidas no âmbito da ciência, detalhe compreensível face a
própria impossibilidade de se reproduzir em laboratório as condições reais da Terra primitiva e
de se colocar sob controle eventos que, por enquanto, constituem a substância da especulação
filosófica e da religião. "A mais complicada máquina inventada pelo homem não passa de
brinquedo diante do mais simples organismo", escreveu o biólogo americano George Wald,
laureado com o prêmio Nobel de Medicina, pouco antes de morrer há cinco anos. "A maior
dificuldade está na minuciosa ajustagem de uma molécula na outra, proeza que não está ao
alcance de nenhum químico". Ainda assim, pesquisas recentes nos campos da biologia e da
paleontologia resultaram em descobertas que podem mudar radicalmente tudo o que
aprendemos até agora sobre a vida, seu começo e sua razão de ser.

Em primeiro lugar, é preciso levar em conta que, a exemplo da matéria inanimada, cujo
conhecimento de suas manifestações no mundo subatômico subverteu muitas verdades da
física clássica, no século passado, a matéria viva parece reservar surpresas inimagináveis à
medida que ampliamos o acesso a suas ocorrências infinitesimais. Nesse caso, as fronteiras do
que chamamos vida se alargam e se tornam quase imperceptíveis na direção da substância
bruta.

Quando falam de microorganismos vivendo sob temperaturas extremas, em regiões abissais,
os pesquisadores podem causar impacto, mas na verdade eles ainda estão se referindo a
formas de vida superiores, comparadas aos seres que teriam habitado a Terra primitiva.
Bactérias e vírus são bem mais complexos e sofisticados do que os chamados archaea (de
arcaico), os exemplares vivos mais antigos de que se tem notícia. E estão há anos luz de
distância dos sistemas rudimentares que um dia desenvolveram a capacidade de replicação -
uma das principais características dos seres vivos - nas entranhas das rochas, segundo as
teorias mais recentes.

São muitas as definições de vida, a maioria vaga e insuficiente, como a que consta nos
dicionários: um conjunto de propriedades graças às quais animais e plantas se mantêm em
atividade. Mas o que é mesmo esse evento singular? A vida é um sistema químico auto-
sustentado capaz de uma evolução darwiniana, por mutação aleatória, concorda a maioria dos
cientistas. Mas esta é também uma explicação limitada, afirma o pesquisador Arnaldo Naves de
Brito, do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, em Campinas (SP), atualmente envolvido em
um estudo avançado sobre a formação dos "tijolos da vida", os compostos orgânicos mais
simples.

"É possível que tenha existido uma vida celular primitiva, baseada em proteínas, que ainda não
tinha desenvolvido a forma de replicação dos seres vivos atuais, baseada em ácidos nucleicos",
diz Arnaldo. "Tais células não teriam sido capazes de uma evolução darwiniana." Nas últimas
décadas, seres extremamente simples foram achados em reentrâncias de rochas, em
pequenas bolhas de água quente cinco vezes mais salgada que a do mar e em poças de ácidos
e metais pesados, inclusive com radiações. Os testes realizados não deixam dúvidas: eles
apareceram há pelo menos 4 bilhões de anos, um tempo mais remoto do que o imaginado antes
para a origem da vida no planeta.


Segundo uma nova teoria formulada pelos pesquisadores William Martin, da Universidade
Heinrich-Heine, de Düsseldorf, na Alemanha, e Michael Russel, do Centro de Estudos
Ambientais de Glasgow, na Escócia, os seres vivos tiveram o seu ponto de partida em
"sistemas inorgânicos" configurados como pequenos compartimentos de rochas com ferro e
sulfeto (sal que contém enxofre e sem oxigênio), o que vira de cabeça para baixo boa parte das
teorias em uso. Até aqui acreditava-se que a vida teria se iniciado de reações químicas
precipitadas pelo calor do sol e por tempestades elétricas na atmosfera primitiva, ainda pobre
em oxigênio. O processo teria produzido moléculas simples - principalmente aminoácidos - que
constituiram a "sopa primordial" dos oceanos e lagos onde, mais tarde, seriam sintetizadas as
proteínas, gorduras e carboidratos dos primeiros seres unicelulares. As moléculas orgânicas,
portanto, teriam precedido a formação celular.

Mas a teoria de Martin e Russel inverte essa ordem, considerando que "células inorgânicas"
antecederam as moléculas orgânicas e incubaram a vida, como sugere os sistemas de ferro e
sulfeto. "Confinados nesses compartimentos, os compostos sulfúricos brotados da crosta fundo
do mar tornaram-se concentrados e assim puderam acelerar as reações químicas que
produziram moléculas complexas, como as proteínas e o material genético," diz Martin. O
cientista agora se esforça para recriar essas condições em laboratório.

Uma das implicações dessa nova conjetura é que, se ela estiver correta, então é possível a
ocorrência de vida em outros planetas onde, aparentemente, a aridez, as temperaturas
extremas e a abundância de gases tóxicos sinalizavam o contrário até há pouco. Ela também
golpeia, ainda que parcialmente, a idéia de que a vida terráquea originou-se no espaço, tendo
sido semeada por meteoritos com germes de seres alienígenas que aqui evoluíram sob novas
condições.

Na verdade, a hipótese extraterrestre não foi descartada. "Vale a pena lembrar que grande parte
da água na Terra veio do espaço, através do bombardeio de meteoritos e cometas há cerca de 4
bilhões de anos", diz Arnaldo. "E junto com a água poderia ter vindo os primórdios dos seres
vivos". Além disso, os fragmentos de astros que continuam caindo sobre a Terra apresentam
substâncias orgânicas, como aminoácidos e bases nitrogenadas. A maioria dos cientistas,
porém, nunca apostou nessa suposição, entre outros motivos, por que o aquecimento de
qualquer corpo celeste que entrasse na atmosfera seria tão elevado que destruiria qualquer
forma de vida como a conhecemos. O mais provável é que os seres vivos tenham surgido
espontaneamente sobre o planeta, por meio da evolução química de substâncias inanimadas,
como sugere a viagem retrospectiva proporcionada pelos archaea.

A existência dessas criaturas microscópicas foi confirmada, na década passada, durante
prospecções realizadas em rochas vulcânicas do estado de Idaho, nos Estados Unidos, e em
minas da África do Sul, a mais de 2 400 metros de profundidade. Os archaea compõem um
reino biológico próprio, diferente dos das bactérias, classificadas como seres procariontes
(organismos formados por uma única célula sem membrana nuclear) e das demais formas
vivas, incluindo fungos, plantas e humanos, classificadas como eucariontes (formados por uma
ou muitas células providas de membrana nuclear). Eles se alimentam de hidrogênio, compostos
sulfúricos, manganês e outros metais pesados e dispensam totalmente a fotossíntese e a luz
solar como fonte de energia.

"Os archaea prepararam a base da vida, oxidando derivados de enxofre, metano, ferro e outros
metais", diz John Baross, da Escola de Oceanografia da Universidade de Washington. Sua
descoberta abalou antigas hipóteses, entre as quais a suposição de Charles Darwin e outros
pesquisadores de que o ponto de partida da vida se deu na superfície de mares e lagos ricos em
nutrientes.

A idéia de que a vida brota da matéria inanimada não é exatamente uma novidade. A diferença é
que a nova concepção de geração espontânea por evolução parte de um raciocínio bem diverso
das fantasias que sustentaram, por mais de 2 200 anos, uma tosca teoria sobre a origem dos
seres vivos. De Aristóteles, na Grécia antiga, até a primeira metade do século XIX, imaginou-se
que animais complexos, como moscas, sapos e ratos, podiam ser gerados no meio do lixo, da
matéria orgânica em decomposição e da lama. No século XVII, o naturalista belga Jan Baptiste
van Helmont chegou mesmo a difundir na Europa uma receita para a produção de ratos e
escorpiões a partir de uma camisa suada, germe de trigo e queijo.

A idéia começou a ruir quando, na mesma época, o italiano Francesco Redi demonstrou em
uma experiência simples que larvas de moscas só surgiam em carne podre quando esta ficava
exposta a moscas adultas, que ali depositavam seus ovos. A carne acomodada em frascos
tampados com gaze jamais geravam larvas, que neste caso apareciam sobre a gaze, onde
moscas adultas tinham pousado. Os estudos do químico francês Louis Pasteur sobre bactérias,
que deram início à microbiologia, sepultaram a velha crença por volta de 1860.

A moderna teoria da geração espontânea começou com algumas pistas levantadas ainda no
século XIX, quando algumas substâncias orgânicas, como a uréia, foram sintetizadas pela
primeira vez em laboratório. Então, logo surgiu a pergunta óbvia: e se pudéssemos reproduzir as
condições ambientais da Terra primitiva não seria possível fabricar moléculas orgânicas
complexas, como o fez a natureza?

A constatação de que todos os seres vivos possuem os mesmos blocos construtores -
açúcares simples, gorduras, 20 tipos de aminoácidos, quatro nucleotídeos de DNA e quatro de
RNA - atiçou definitivamente essa idéia, fundamental na hipótese apresentada pelo bioquímico
russo Aleksandr Oparin no livro A Origem da Vida, em 1936. De acordo com Oparin,
aminoácidos e outros compostos foram produzidos numa atmosfera composta de amônia,
metano, hidrogêneo e vapor d´água, em reações catalisadas por radiações ultravioleta e
descargas elétricas das tempestades. Tais moléculas, inicialmente precipitadas sobre rochas
ardentes, foram depois arrastadas pela chuva para os mares, onde o choque contínuo entre elas
deu origem a moléculas maiores (os coacervados) que, por sua vez, em algum momento do
processo teriam alcançado a organização necessária para replicar-se. As primeiras moléculas
não se dissolveram na água porque, com raríssimas exceções, as moléculas de vida formam
colóides, substâncias de lenta dissolução e dispersão devido a um fenômeno de natureza
elétrica.

Parte da teoria de Oparin foi testada em laboratório, em 1953. Na época, o químico americano
Stanley Miller, então estudante na Universidade de Chicago, recriou a provável atmosfera
primitiva e, após bombardear a mistura de gases durante uma semana com fortes descargas
elétricas, conseguiu produzir aminoácidos. Experiências seguintes testaram também os efeitos
do calor e dos raios ultravioletas, mas a sucessão de descobertas e teorias das últimas
décadas mostraram que a atmosfera original não era exatamente igual à imaginada por Oparin
(não havia nela amônia nem metano) e a conjetura voltou ao saco das versões, apesar de seu
peso considerável.

Idéias recentes realçam a importância do barro - um elemento presente no relato mitológico da
criação, na Bíblia - na consolidação da vida na Terra. A argila seria a chave do mistério de como
compostos orgânicos simples saltaram para a condição de material genético auto-replicante,
afirma o químico Graham Cairns-Smith, da Universidade de Glasgow. Na verdade, segundo
Cairns-Smith, o barro teria sido a primeira substância genética, que ele chama de cristal-gene.
Como se sabe, cristais, inclusive os de barro, são auto-replicantes. E se a auto-replicação é um
traço fundamental dos seres vivos, então dá para admitir que a vida pode ter recebido um
empurrãozinho daquelas substâncias inorgânicas para obter suas primeiras cópias.

Alguns biólogos acham que a argila foi o meio onde se formaram moléculas de RNA (o ácido
ribonucleico, que transcreve e traduz a informação genética), durante reações que permitiram o
aparecimento de ligações simples entre aminoácidos. Suspeita-se que o RNA foi a primeira
partícula informacional, anterior ao DNA (ácido desoxirribonucleico), por ser ele dotado de uma
importante atividade catalítica: é possível obter-se fitas de RNA idêntico a partir de um molde de
RNA e de nucleotídeos. Os genes nus dos primórdios da vida teriam depois se fixado em
estruturas maiores, como os coacervados de Oparin.

A química do planeta forçou a vida a evoluir ao longo de uma progressão previsível, afirmam
agora os cientistas Robert Williams, da Universidade Oxford, na Inglaterra, e João José Fraústo
da Silva, da Universidade Técnica de Lisboa. As reações redutivas levaram as células primitivas
a extrair hidrogênio da água, liberando o oxigênio e tornando o ambiente mais oxidante, enquanto
a amônia se transformava em nitrogênio e metais eram liberados de seus sulfitos. Com isso,
tais células se adaptaram ao uso de elementos oxidados e evoluíram para acumular energia por
meio da fixação do nitrogênio, com o uso do oxigênio, desenvolvendo, enfim, a capacidade de
fotossíntese.

Foi a reação da vida ao ambiente oxidado que conduziu o processo de formação de animais e
plantas superiores, dizem Williams e Silva. O peróxido de hidrogênio, por exemplo, levou ao
surgimento da lignina - substância rica em oxigênio que é o principal constituinte da madeira - e
o cobre oxidado dos sulfitos de cobre foi usado pelas células para gerar ligações entre proteínas
como o colágeno e a actina, que contribuem para manter os nervos e as células dos músculos
em seus lugares. "O acaso pode até conduzir o desenvolvimento das espécies, mas não
conduz a evolução em geral", diz Williams. "O que a vida joga fora se torna a coisa que força o
passo seguinte em seu desenvolvimento".

Quem faz pesquisa de ponta, seja na microbiologia ou na física, não esconde a surpresa diante
da precisão matemática dos processos e das convergências que contribuiram para o
aparecimento da vida na Terra e, ao que tudo indica, no universo. Pergunte-se ao físico e
astrônomo inglês Martin Rees, um dos defensores da tese do multiverso, segundo a qual o
nosso é apenas um em uma série incalculável de universos existentes em diferentes dimensões
de espaço e tempo. Para Rees, a vida, tal como a conhecemos, só se tornou possível graças à
ínfima diferença de 0.001% respeitada pela natureza desde as explosões primordiais do cosmo.

Na combustão das estrelas, afirma o astrônomo, quando o hidrogênio e o hélio se fundem, só
0.007 da massa do hélio é transformada em energia - e é isso o que permite a química da vida.
Se fossem transformados 0.006 da massa, os dois prótons e dois neutrons que constituem o
núcleo desse elemento, fundamental à formação de planetas e seres vivos, não se uniriam e o
universo não saberia o que fazer apenas com o hidrogênio. Já se o volume da massa
transformada fosse um pouquinho maior - apenas 0.008 - a fusão entre o hélio e o hidrogênio
seria tão rápida que nenhum átomo de hidrogênio teria resistido às explosões da época do Big
Bang e o aparecimento de sistemas solares e da vida também seria inviabilizado.

Outro capricho da natureza a favor da vida é o alvo atual de Arnaldo Naves de Brito, no
Laboratório Nacional de Luz Síncrotron. O cientista brasileiro quer explicar por que todas as
moléculas vivas são "canhotas", classificação decorrente da chamada quiralidade - o fato de as
moléculas de carbono que constituem os aminoácidos apresentarem-se em duas versões
espelhadas. Para entender o que isso significa, basta olhar para as duas palmas das mãos.
Elas são praticamente idênticas, exceto pelo detalhe de os polegares apontarem para lados
opostos e os demais dedos de uma mão obedecerem a uma formação invertida em relação aos
da outra.

O enigma é que na Terra primitiva (e também nas experiências de laboratório) os aminoácidos
apareceram nas duas formas espelhadas, a canhota e a destra, mas só uma delas é utilizada
na composição dos seres vivos. "A origem da vida está intimamente ligada à origem da
homoquiralidade molecular, ou seja, ao fato de toda a vida no planeta conter somente
aminoácidos canhotos", diz Arnaldo. Vários estudiosos do fenômeno, inclusive Arnaldo,
acreditam que o único mecanismo viável para o surgimento da homoquiralidade seria a
incidência de um tipo especial de luz - a luz circularmente polarizada (LCP) - que gera um
processo de fotólise assimétrica, com destruição preferencial das moléculas "destras". Formas
de LCP alcançam a Terra todos os dias, no nascer e no pôr do sol, e está presente na luz
síncrotron, espécie de radiação ultravioleta canhota proveniente da explosão de supernovas.

Qualquer que venha a ser o desfecho para questões como estas, provavelmente ainda por muito
tempo ou, quem sabe?, o tempo todo uma pergunta continuará no ar, à espera de uma resposta
entre tantas suposições: por que há vida? Qual o seu propósito? Talvez aquilo que chamamos
vida seja o resultado da permanente busca de equilíbrio da natureza, conjeturam o biólogo
americano Eric Schneider e seu companheiro na pesquisa de ecossistemas James Kay, um
engenheiro de sistemas.

Mas não seria a vida algo escancaradamente fora de equilíbrio? Nossas moléculas não se
agitam permanentemente nas ondas de calor dos processos químicos? É verdade, mas os
seres vivos não são sistemas fechados e interagem com o resto do universo, buscando a
estabilidade. A vida usa qualquer mecanismo à sua disposição para mover-se em direção ao
equilíbrio, afirmam Schneider e Kay. E isso inclui a criação de sistemas mais complexos, como
plantas e animais superiores.

Faz sentido? Pode ser que sim. No entanto, em um campo de estudo naturalmente polêmico,
onde dificilmente se encontram duas cabeças pensando na mesma direção, só o tempo pode
apontar quem está com a razão. Até lá, cenas singelas como as ervas da Paulista e a flor
solitária da Quinta Avenida continuarão sendo bons pretextos para que nos lembremos da
imponência da vida e de sua enternecedora beleza.


PARA LER MAIS:
Na Livraria:
Things come to life, Henry Harris, Oxford University Press, Nova York, EUA, 2002
Na Internet:
O mistério da vida
O enigma da vida é um pontos de maior discordância entre os cientistas, mas novas descobertas trazem respostas inusitadas para a velha questão

Por Jomar Morais

Texto publicado na revista Super, edição de abril de 2003
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