Cientistas suspeitam que a vida complexa que desliza e rasteja por todos os cantos da Terra surgiu de um embaralhamento aleatório de matéria não viva, que finalmente expulsa os blocos de construção da vida.
Mesmo assim, faltam detalhes para apoiar a ideia.
Recentemente, porém, os pesquisadores foram criativos ao descobrir a probabilidade de vida surgir espontaneamente de uma matéria inorgânica – um processo chamado abiogênese.
No estudo, Tomonori Totani, professor de astrofísica da Universidade de Tóquio, modelou o mundo microscópico de moléculas na escala épica de todo o universo para ver se a abiogênese é uma provável candidata à origem da vida. Ele estava olhando essencialmente se havia estrelas suficientes com planetas habitáveis no universo na época para permitir que a complexidade surgisse. Seus resultados, publicados em 3 de fevereiro na revista Nature, mostram que as chances de apostas para a vida emergente não são boas, pelo menos para o universo observável.
“Eu esperava encontrar pelo menos um caminho realista da abiogênese, para explicar a abiogênese por palavras da ciência”, disse Totani à Live Science. “Às vezes, as pessoas afirmam que a probabilidade de abiogênese é incrivelmente baixa e que a origem da vida não pode ser entendida pela ciência. Eu, como cientista, sonhava encontrar uma explicação científica do porquê de estarmos aqui”.
O estudo de Totani analisa uma hipótese importante para a abiogênese, que a vida como a conhecemos começou no que os pesquisadores chamam de mundo do RNA. Essa hipótese sugere que, antes da evolução das proteínas e da molécula genética de fita dupla chamada DNA, ou ácido desoxirribonucléico – que hoje fornece instruções para a vida na Terra – o mundo era dominado por moléculas semelhantes, mas menos eficientes, chamadas RNA ou ácido ribonucleico.
Em um mundo de RNA, o RNA foi a primeira molécula capaz de copiar e armazenar informações e de iniciar e acelerar reações químicas – duas características essenciais da vida na Terra. Este mundo seria um mundo molecular mais primitivo para a química baseada em proteínas de DNA que define a vida hoje.
Embora primitivo, o RNA é composto de muitos produtos químicos chamados monômeros que se ligam para formar um polímero. Particularmente, o RNA é constituído por uma cadeia de moléculas à base de nitrogênio chamadas nucleotídeos. Os pesquisadores pensam que, para que o RNA desempenhe sua função essencial de se copiar, ele precisa ser composto de uma cadeia de nucleotídeos com mais de 40 a 60 nucleotídeos.
Então, como essas moléculas de RNA compostas de pelo menos 40 a 60 nucleotídeos apareceriam por conta própria? Foi demonstrado que nucleotídeos experimentalmente se organizam aleatoriamente em RNA, com tempo suficiente e nas condições corretas. Mas esses experimentos mostram que a abundância de RNA diminui rapidamente com o comprimento de suas cadeias e nenhum dos experimentos conseguiu produzir consistentemente fios com mais de 10 monômeros.
“Foi experimentalmente confirmado que a polimerização do RNA pode ocorrer por um processo aleatório básico”, disse Totani. “Algumas experiências afirmaram que mais de 50 RNA (monômero de comprimento) foram produzidos, mas estes não são reproduzíveis. Um problema é que os agregados são facilmente confundidos com um polímero de RNA longo”.
O modelo de Totani usa o método mais conservador de polimerização de RNA, em que cada monômero é anexado aleatoriamente um por um até que uma cadeia de monômeros seja formada. Os cientistas sugeriram que os polímeros (cada um composto de vários monômeros) poderiam se unir para acelerar o processo, mas Totani disse que esse processo é “altamente especulativo e hipotético”.
A vida como a conhecemos
Os cientistas acham que a vida surgiu na Terra cerca de 500 milhões de anos após a formação do planeta. Dado que há um número estimado de 10 sextilhões (10 ^ 22) de estrelas no universo observável, pode parecer que as chances de vida surgindo no universo sejam boas. Mas os pesquisadores descobriram que a formação aleatória de RNA com comprimento superior a 40 é incrivelmente improvável, dado o número de estrelas – com planetas habitáveis – em nossa vizinhança cósmica. Existem poucas estrelas com planetas habitáveis no universo observável para que a abiogênese ocorra dentro do período de vida emergindo na Terra.
“No entanto, há mais no universo do que o observável”, disse Totani em comunicado. “Na cosmologia contemporânea, concorda-se que o universo passou por um período de inflação rápida, produzindo uma vasta região de expansão além do horizonte do que podemos observar diretamente. A fatoração desse maior volume [de estrelas com planetas habitáveis] em modelos de abiogênese aumenta enormemente. as chances de a vida ocorrer “.
Depois que nosso universo surgiu, há 13,8 bilhões de anos, durante o Big Bang, ele passou por um período de rápida expansão que continua até hoje. Se pensarmos no universo como um pedaço de pão assado no forno, nosso universo observável é como uma bolha de ar presa na massa, onde as paredes da bolha são a distância mais distante que a luz pode percorrer desde o Big Bang. À medida que o pão aumenta (inflação), nossa bolha cresce enquanto outros bolsões de ar dentro do pão se afastam. Nossa bolha de ar observável é tudo o que podemos ver, mesmo que o restante do pão esteja lá fora.
Estima-se que o universo inteiro possa conter mais de 1 estrela do googol (10 ^ 100). Quando Totani considerou essa nova abundância de estrelas, descobriu que o surgimento da vida não era mais improvável, mas muito provável.
Isso pode ser uma boa notícia para a hipótese mundial do RNA, embora também possa significar que a busca pela vida no universo é uma busca sem esperança.
Se a vida teve seu início no RNA, “a vida na Terra foi criada por uma chance muito rara de produzir um longo polímero de RNA”, disse Totani. “Provavelmente, a Terra é o único planeta que abriga vida no universo observável. Prevejo que futuras observações ou explorações de vida extraterrestre não produzirão resultados positivos.
Se, por acaso, a vida for descoberta em outro lugar do nosso bairro cósmico, Totani acredita que provavelmente seria da mesma origem que a vida na Terra. A vida pode ter pegado carona com cometas e asteróides pelo espaço interplanetário ou interestelar, semeando o universo local com vida a partir de um único evento de origem.
O trabalho de Totani está longe de ser uma resposta a uma das questões mais existenciais da ciência, mas pode guiar mais pesquisas sobre as origens da vida. Se estamos sozinhos no universo ainda permanece sem resposta, mas se os números de Totani nos disserem alguma coisa, você não deve apostar nisso.
Publicado em 22/04/2020 19h24
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