Quais foram as primeiras formas de vida em nosso planeta? - Médico - 2023

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A origem da vida é sem dúvida uma das grandes incógnitas do mundo da ciência. Hoje temos como certo que existem milhões de espécies incrivelmente diversas no mundo, de animais a plantas a bactérias e fungos.

Sabemos que o mecanismo pelo qual todas essas espécies surgiram é a seleção natural, ou seja, que todos os seres vivos hoje vêm de um ancestral comum que foi se diferenciando, dependendo das necessidades da população, em uma espécie ou outra. É por isso que, ao longo de centenas de milhões de anos, a vida alcançou uma diversidade tão incrível.

E agora, vamos pensar sobre o que significa o conceito de "ancestral comum". Isso implica que deve ter havido uma primeira forma de vida, ou seja, uma entidade que, pela primeira vez na história da Terra, rompeu a barreira da matéria puramente química para se transformar em algo biológico.

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Como foi esse primeiro ser vivo? De onde veio? Quando ele fez isso? Como ele difere de outros organismos? Como foi a transição da química para a biologia? Quem foi o primeiro habitante da Terra? Houve um ser vivo que ficou sozinho no planeta? No artigo de hoje tentaremos responder a essas perguntas, tendo em vista que a origem da vida é (e continuará sendo) um mistério, pelo menos parcialmente.

Como era a Terra 4,5 bilhões de anos atrás?

Para entender como a vida surgiu e quais foram os primeiros seres vivos primitivos, devemos entender o contexto em que ela surgiu, ou seja, como era nossa casa na época de sua formação, 4,5 bilhões de anos atrás.

Na verdade, a última datação coloca essa data em 4.470 milhões de anos. A origem do nosso planeta, como a de todo o sistema solar, vem de uma nuvem de gás, rochas e poeira em rotação contínua no vácuo do espaço. Ao longo de milhões de anos, os compostos que formaram essa nuvem, devido às forças físicas de atração, foram criando algo semelhante a um disco.

Em um ponto deste disco, a massa começou a se compactar enormemente até causar a fusão nuclear de hidrogênio em hélio: o Sol havia se formado. A imensa gravidade gerada por nossa estrela fez com que a matéria começasse a girar muito rápido e a coalescer, colidindo e se formando grandes massas de rochas e poeira que seriam presas pela atração do sol.

E uma dessas rochas era a Terra, embora não tenha nada a ver com a Terra que conhecemos. Na verdade, nosso mundo, após se formar, era uma massa incandescente que começou a se dissolver em lava devido às temperaturas extremamente altas. Embora houvesse massas sólidas, a lava as derreteu, então basicamente nosso planeta era uma massa de lava que flutuou no espaço.

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No entanto, lentamente a Terra começou a esfriar e quando a temperatura da superfície caiu para 1.600 ° C, essa camada externa se solidificou para formar a crosta terrestre. Mas não se deixe enganar, a Terra ainda era um ambiente totalmente inóspito, simplesmente não era mais uma "bola" de lava.

Por não haver atmosfera, sofríamos o impacto contínuo dos meteoritos, que, segundo várias teorias, eram os veículos de entrada da água em nosso planeta. Na verdade, estima-se que mais de 60% da água da Terra vem do espaço.

O que também é interessante é que a atividade vulcânica na Terra foi incrivelmente intensa. E isso, por mais irônico que pareça, foi o que tornou possível o nascimento da vida. E é que graças aos gases que emanaram desses vulcões, uma atmosfera primitiva foi formada. Mas, novamente, isso não nos faz pensar que a Terra já parecia como é agora. Nem muito menos.

Sua composição era basicamente hidrogênio, hélio, metano, amônia, gases nobres (como argônio e radônio) e muito pouco (senão praticamente nada) oxigênio. Nem é preciso dizer que essa mistura de gases seria totalmente tóxica para qualquer ser vivo hoje. Mas isso não impediu a vida de encontrar um caminho em condições totalmente extremas.

E esse caminho apareceu graças, mais uma vez, aos vulcões. Durante as erupções, o oxigênio e o hidrogênio, por estarem em temperaturas muito altas, se fundiram para dar origem ao vapor d'água (Lembremos que uma molécula de água é formada por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio), que se condensou ao subir pela atmosfera primitiva, gerando assim as primeiras chuvas.

A crosta terrestre continuou a esfriar até que foi possível a presença de água líquida em sua superfície, formando mares e oceanos muito diferentes dos de hoje em termos de composição, mas já havia água. E no momento em que houver água líquida, não importa mais se a atmosfera é inóspita: a vida encontra seu caminho.

Qual é a origem da vida?

Junto com a forma como o Universo apareceu, esta é uma das grandes questões da ciência. Ainda sem uma resposta clara. Além do mais, certamente nunca o teremos. Mas temos diferentes teorias que explicam, embora não possam ser totalmente confirmadas, como foi possível que os primeiros seres vivos tenham surgido.

Já nos colocamos no contexto antes. Estamos em uma Terra que, após cerca de 500 milhões de anos de sua formação, já possui uma crosta superficial, hidrosfera (camadas de água líquida) e uma atmosfera que nos separa do vácuo espacial. Embora essa atmosfera seja tóxica para nós, isso não significa que deva ser para todas as formas de vida. A vida, então, já tinha tudo para aparecer.

Mas isso veio do nada? Nem muito menos. No mundo da ciência, não há espaço para truques de mágica. E a teoria da geração espontânea é mais do que rejeitada, sem falar na origem criacionista (pela mão de Deus) da vida.

Temos que ir em busca da “célula mais simples do mundo”, aquela que, como os vírus estão na fronteira entre o “vivo” e o “não vivo”, tinha que estar na fronteira entre o químico e o biológico.

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A natureza não entende classificações. Os únicos que nos esforçamos para encontrar a diferença entre vivo e não vivo somos nós. E entender que não há um ponto específico em que "a vida foi formada" é a chave para entender sua origem.

Sem entrar em debates filosóficos, a vida apareceu por mero acaso. Diferentes moléculas químicas presentes nos oceanos primitivos foram se juntando até que, por simples acaso, deram origem a uma estrutura com um material genético com uma membrana que a protegia. Mas não há um ponto específico onde você possa dizer "este foi o primeiro ser vivo".

Além do mais, as pesquisas mais recentes indicam que a vida pode aparecer em muitos lugares diferentes, de maneiras muito diferentes e em momentos diferentes, surgindo e desaparecendo periodicamente até que se estabeleça.

E estima-se que isso tenha ocorrido há cerca de 3.800 milhões de anos, já que é a época em que algumas rochas encontradas na Groenlândia e em Quebec (Canadá) encontraram "marcas" de reações biológicas, das quais há evidências das mais antigas. Isso significa que 3,8 bilhões de anos atrás já existiam coisas vivas na Terra. Mas quais eram eles? Como eles foram formados? Nós vemos isso abaixo.

Como as primeiras coisas vivas foram formadas?

Agora que vimos como era a Terra em uma era tão primitiva e entendemos que não houve uma geração espontânea de vida, mas uma mistura aleatória de compostos químicos, podemos passar a analisar exatamente como (aparentemente) o primeiro seres foram formados vivos.

Para descobrir isso, os biólogos tiveram que se perguntar quais são os componentes essenciais de que uma célula precisa para se manter viva. E, logicamente, os primeiros seres vivos também deveriam ser os mais simples. E eles encontraram a resposta: proteínas, lipídios e ácidos nucléicos. Esses três ingredientes, juntos, são suficientes para dar origem à vida. Obviamente, não como o que conhecemos agora, com sua incrível complexidade, mas aquele que deveria funcionar como um precursor de todos os outros.

Por mecanismos ainda não totalmente compreendidos, nesses oceanos primitivos, as diferentes moléculas que neles estavam foram "misturadas" para dar origem a moléculas estruturalmente mais complexas de natureza orgânica. Esses foram os precursores de proteínas, lipídios e ácidos nucléicos.

Nesse sentido, acredita-se que a vida começou nas fontes hidrotermais subaquáticas, das quais emanaram compostos sulfurosos e que possibilitaram as primeiras reações químicas relativamente complexas entre as moléculas. Essas proteínas, lipídios e ácidos nucléicos reagiram entre si para, por acaso, se juntarem em estruturas que poderiam ser apenas mais uma molécula química, mas acabaram sendo de natureza biológica.

Proteínas e lipídios desenvolveram uma estrutura que "armazenava" ácidos nucléicos. Essa primeira estrutura primitiva se desenvolveu até que essas três moléculas se tornaram "dependentes" uma da outra. Assim, foi estabelecida a primeira relação simbiótica da história, embora ainda estivéssemos na fronteira entre a química e a biologia.

Seja como for, e sem tentar encontrar um ponto exato no tempo em que uma primeira forma de vida apareceu, uma estrutura orgânica foi formada (dizemos orgânica porque as moléculas tinham um esqueleto de carbono, que é o pilar da vida) em aquele que esses ácidos nucléicos desenvolveriam a incrível capacidade de se replicar, gerando cópias de si mesmos. Nessa época, já tínhamos o que conhecemos como material genético.

Essas primeiras formas de vida tinham ácidos nucléicos conhecidos como RNA, que é o precursor do nosso DNA. Esse RNA, apesar de primitivo, permitia a expressão de genes que levavam à síntese de proteínas e outras moléculas. Na época em que as estruturas orgânicas eram capazes de replicar o material genético e se relacionar (entre aspas) com o ambiente externo, a vida já havia se formado na Terra.

Cadeia de RNA.

Mas você sabe a coisa mais incrível de todas? Que essas primeiras formas de vida ainda estão conosco. Eles são os archaea. Alguns seres vivos semelhantes a bactérias, mas mais simples em termos de fisiologia e estrutura. E deve ser assim, porque eles são os precursores da vida.

Para saber mais: "Os 6 tipos de células (e suas características)"

E é precisamente nesta simplicidade que reside o facto de se poderem adaptar a qualquer ambiente, por mais extremo que seja. Eles conseguiram viver numa época em que não havia oxigênio, praticamente não havia matéria orgânica para "se alimentar" e as condições eram totalmente inóspitas.

Seja como for, esses organismos unicelulares (constituídos por uma única célula) foram os primeiros habitantes da Terra, 3,8 bilhões de anos atrás. Eles evoluíram, primeiro dando origem às bactérias, que ainda eram organismos unicelulares, mas que desenvolveram um nível de complexidade muito mais alto.

Essas primeiras formas de vida oxigenaram a atmosfera e possibilitaram o surgimento de organismos capazes de respirar oxigênio, como nós e a maioria dos seres vivos hoje.

Há 1,8 bilhão de anos, essas células, conhecidas como procariontes, alcançaram um sucesso evolutivo incrível, que consistia em armazenar material genético dentro de um núcleo, sem ter que estar "flutuando" no citoplasma. Isso permitiu que a complexidade continuasse a aumentar exponencialmente, levando à incrível diversidade de hoje.

Mas o que é importante ter em mente é que a vida vem de organismos unicelulares semelhantes às bactérias e que são chamados de arquéias, que eram capazes de replicar seu material genético e consumir energia para gerar matéria, mas também consumir matéria. Para gerar energia. Dessas formas de vida primitivas, nós e todos os outros seres vivos com quem compartilhamos um lar viemos..