Terra primitiva: condições e início da vida - Ciência - 2023

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o Terra Primitiva é um termo usado para se referir ao que nosso planeta era durante seus primeiros 1.000 milhões de anos de existência. Esta extensão abrange o Aeon Hadic (4.600–4.000 mA) e a Era Eoárquica (4.000–3.600 mA) do Éon Arcaico (4.000–2.500 mA). Em geologia, a abreviatura Ma (do latim, mega ano) significa milhões de anos antes do presente.

Os Aeons Hadic, Arcaico e Proterozóico (2500–542 Ma) constituem o Pré-cambriano, referindo-se às rochas formadas antes do Período Cambriano. As subdivisões do Pré-cambriano não são unidades estratigráficas formais e são definidas puramente cronometricamente.

Formação da Terra Primitiva

A explicação mais amplamente aceita para a origem do Universo é a teoria do Big Bang, segundo a qual o Universo se expandiu de um volume inicial igual a zero (toda a matéria concentrada em um lugar em um instante, o que é chamado de "singularidade") para alcançando um grande volume 13,7 bilhões de anos atrás.

O Universo já tinha quase 9 bilhões de anos quando, há 4.567 milhões de anos, nosso Sistema Solar e a Terra Primitiva se formaram. Esta estimativa muito precisa é baseada na datação radiométrica de meteoritos que datam do Sistema Solar.

O Sol foi formado pelo colapso de uma região gasosa do meio interestelar. A compressão da matéria é a causa de suas altas temperaturas. O disco giratório de gás e poeira formou uma nebulosa solar primitiva, da qual vêm os componentes do Sistema Solar.

A formação da Terra Primitiva pode ser explicada pelo "modelo padrão de formação planetária".

A poeira cósmica se acumula por um processo de colisões de acreção, primeiro entre pequenos corpos celestes, depois entre planetas embrionários de até 4.000 quilômetros de diâmetro e, finalmente, entre um pequeno número de grandes corpos planetários.

Condições da Terra Primitiva

Durante sua longa história, a Terra Primitiva passou por enormes mudanças em suas condições ambientais.

As condições iniciais, qualificadas como infernais, eram absolutamente hostis a todas as formas de vida. Destacam-se as temperaturas que tornaram todos os materiais terrestres parte de um mar de magma, o bombardeio de meteoritos, asteróides e pequenos planetas e a presença de partículas ionizadas letais trazidas pelo vento solar.

Posteriormente, a Terra primitiva resfriou, permitindo o surgimento da crosta terrestre, água líquida, atmosfera e condições físico-químicas favoráveis ao surgimento das primeiras moléculas orgânicas e, por fim, à origem e conservação da vida.

Hadic Aeon

O conhecimento do Hadic Aeon vem da análise de um pequeno número de amostras de rochas terrestres (formadas entre 4.031 e 4,0 Ma), complementado com inferências baseadas no estudo de meteoritos e outros materiais celestes.

Logo após a formação da Terra, já no Aeon Hadic, uma última grande colisão de acreção ocorreu com um corpo celeste do tamanho de Marte. A energia do impacto derreteu ou vaporizou grande parte da Terra.

Coalescência por resfriamento e acréscimo de vapor formou a lua. O material derretido que permaneceu na Terra formou um oceano de magma.

O núcleo da Terra, que é feito de metal líquido, vem das profundezas do oceano de magma. A sílica fundida que originou a crosta terrestre constituiu a camada superior desse oceano. O grande dinamismo desse estágio levou à diferenciação do núcleo, do manto, da crosta terrestre, um protoeano e uma atmosfera.

Entre 4.568 e 4,4 Ma, a Terra era hostil à vida. Não havia continentes nem água líquida, havia apenas um oceano de magma intensamente bombardeado por meteoritos. Porém, neste período, começaram a se desenvolver as condições químico-ambientais necessárias ao surgimento da vida.

Foi Eoárquico

Em geral, presume-se que a vida se originou em algum ponto da transição entre o Aeon Hadic e a Era Eoárquica, embora nenhum microfóssil seja conhecido para provar isso.

A Era Eoárquica foi um período de formação e destruição da crosta terrestre. A mais antiga formação rochosa conhecida, localizada na Groenlândia, surgiu há 3,8 bilhões de anos. Vaalbará, o primeiro supercontinente que a Terra teve, se formou há 3,6 bilhões de anos.

Durante a Era Eoárquica, entre 3.950 e 3.870 Ma, a Terra e a Lua sofreram um bombardeio extremamente intenso de meteoritos que encerrou um período de calmaria que durou 400 milhões de anos. As crateras lunares (cerca de 1700 com diâmetro maior que 20 km; 15 com diâmetro de 300–1200 km) são o resultado mais visível desse bombardeio.

Na Terra, esse bombardeio destruiu a maior parte da crosta terrestre e fez com que os oceanos fervessem, matando toda a vida, exceto, provavelmente, certas bactérias, provavelmente extremófilos adaptados a altas temperaturas. A vida terrestre estava para ser extinta.

Processos prebióticos

Na segunda década do século 20, o bioquímico russo Aleksandr Oparin, propôs que a vida se originou em um ambiente como o da Terra Primitiva por meio de um processo de evolução química que inicialmente levou ao aparecimento de moléculas orgânicas simples.

A atmosfera seria composta de gases (vapor d'água, hidrogênio, amônia, metano) que seriam dissociados em radicais pela ação da luz ultravioleta.

A recombinação desses radicais teria produzido uma chuva de compostos orgânicos, formando uma sopa primordial na qual as reações químicas teriam produzido moléculas capazes de se replicar.

Em 1957, Stanley Miller e Harold Urey demonstraram, usando um dispositivo contendo água quente e a mistura de gás Oparin submetida a faíscas elétricas, que a evolução química poderia ter ocorrido.

Este experimento produziu compostos simples presentes em seres vivos, incluindo bases de ácidos nucléicos, aminoácidos e açúcares.

Na próxima etapa da evolução química, que também foi recriada experimentalmente, os compostos acima teriam se unido para formar polímeros que teriam se agregado para formar protobiontes. Eles são incapazes de se replicar, mas têm membranas semipermeáveis e excitáveis como as das células vivas.

Origem da vida

Os protobiontes teriam se transformado em seres vivos adquirindo a capacidade de reprodução, transmitindo sua informação genética para a próxima geração.

Em laboratório, é possível sintetizar quimicamente polímeros curtos de RNA. Entre os polímeros presentes nos protobiontes deve ter havido RNA.

Quando o magma se solidificou, dando início à formação da crosta da Terra Primitiva, os processos erosivos das rochas produziram argila. Este mineral pode adsorver polímeros curtos de RNA em suas superfícies hidratadas, servindo como um modelo para a formação de moléculas de RNA maiores.

Em laboratório, também foi demonstrado que polímeros curtos de RNA podem funcionar como enzimas, catalisando sua própria replicação. Isso mostra que as moléculas de RNA poderiam ter se replicado nos protobiontes, eventualmente dando origem às células, sem a necessidade de enzimas.

As mudanças aleatórias (mutações) nas moléculas de RNA dos protobiontes teriam criado variações nas quais a seleção natural poderia ter operado. Este teria sido o início do processo evolutivo que originou todas as formas de vida na Terra, de procariotos a plantas e vertebrados.

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