Origem da Vida

Hipótese da Abiogênese

Até o século XIX, imaginava-se que os seres vivos poderiam surgir não só a partir da reprodução de seres preexistentes, mas também a partir de matéria sem vida, acreditava-se que a vida era gerada a partir da matéria bruta, de uma forma espontânea. Essa ideia, proposta há mais de 2.000 anos por Aristóteles é conhecida como geração espontânea.

De acordo com essa hipótese, determinados objetos poderiam conter um “princípio ativo”, isto é, uma espécie de “força” capaz de transformá-los em seres vivos.

No século XVI, Jean Baptista Van Helmont em uma de suas publicações detalhava como se produzir seres vivos a partir do “princípio ativo”. Dentre essas receitas Van Helmont, como era mais conhecido, ensinava como produzir ratos da seguinte maneira: Primeiro se deve misturar uma roupa suja com gérmen de trigo e esperar vinte e um dias para obter os ratos.

Com a descoberta do mundo dos microrganismos, em meados do século XVII, pelo holandês Antonie van Leeuwenhoek com o uso do microscópio, os abiogenitas acreditaram que seres tão pequenos não se reproduzia e sim surgiam espontaneamente, reforçando a ideia da abiogênese.

Hipótese da Biogênese

Em meados do século XVII a hipótese da geração espontânea começou a ser contestada. Foram necessários inúmeros ataques à abiogênese para que ela fosse se tornando gradualmente mais fraca. O primeiro passo na refutação científica da abiogênese aristotélica foi dado pelo italiano Francesco Redi, que provou que larvas não nasciam em carne que ficasse inacessível às moscas, protegidas por telas, de forma que elas não pudessem botar lá seus ovos.. Seu experimento limitava as variáveis de forma cuidadosa, deixando metade dos frascos tampados e esterilizados e outra metade destampada. Após alguns dias, surgiram vermes apenas nos vidros abertos, provando assim que esses não surgiam espontaneamente da carne em estado de decomposição, e sim dos ovos postos pelas moscas.

Needham, um padre, corroborou com a teoria da geração espontânea colocando sucos nutritivos em tubos de ensaio e lhes aplicando sucessivos aquecimentos. Após alguns dias, ele observava o reaparecimento dos micróbios e defendia de forma veemente a abiogênese. Porém, Needham não havia aquecido o suficiente e não havia tampado efetivamente o frasco.

Spallanzani criticou duramente a teoria e os experimentos de Needham. Fazendo o mesmo experimento, mas aplicando fervura o suficiente e tampando, após dias não se encontrava qualquer sinal de vida. Needham replicou, sugerindo que ao aquecer os líquidos a temperaturas muito altas, Spallanzani estaria destruindo ou enfraquecendo o “princípio ativo”. A hipótese de abiogênese continuava sendo aceita pela opinião pública, mas o trabalho de Spallanzani pavimentou o caminho para Louis Pasteur.

Louis Pasteur foi quem derrubou definitivamente a ideia da abiogênese, com a utilização de uma vidraria com pescoço de cisne. Pasteur colocou um caldo nutritivo em um balão de vidro, de pescoço comprido. Em seguida, aqueceu e esticou o pescoço do balão, curvando sua extremidade, de modo que ficasse voltada para cima. Ferveu o caldo existente no balão, o suficiente para matar todos os possíveis microrganismos que poderiam existir nele. Cessado o aquecimento, vapores da água proveniente do caldo condensaram-se no pescoço do balão e se depositaram, sob forma líquida, na sua curvatura inferior.

Como os frascos ficavam abertos, não se podia falar da impossibilidade da entrada do “princípio ativo” do ar. Com a curvatura do gargalo, os microrganismos do ar ficavam retidos na superfície interna úmida e não alcançavam o caldo nutritivo. Quando Pasteur quebrou o pescoço do balão, permitindo o contato do caldo existente dentro dele com o ar, constatou que o caldo se contaminou com os microrganismos provenientes do ar e não da matéria bruta.

Hipótese da Panspermia

Arrhenius supunha que, em épocas passadas, poeiras espaciais e meteoritos caíram em nosso planeta trazendo certos tipos de microrganismos, provavelmente semelhantes a bactérias. Esses microrganismos, então, foram se reproduzindo, dando origem à vida na Terra, ou seja, a vida na Terra fora trazida por meio do cosmo.

Hipótese Heterotrófica

Por volta de 1927, os cientistas Oparin e Haldane elaboraram a hipótese mais aceita atualmente, que se baseia nas transformações e alterações da Terra primitiva. Segundo eles, a atmosfera primitiva era formada pelos gases: NH3(amônia); CH4 (metano); H2 (hidrogênio) e vapor de água. Por causa das altas temperaturas, durante um longo período ocorreu evaporação de água da superfície da Terra. Esses gases foram se acumulando na atmosfera e sofreram resfriamento, condensando-se e caindo em forma de chuvas. O resfriamento da superfície terrestre permitiu que a água se acumulasse nas depressões deixadas pelas erupções vulcânicas. A água carregava partículas presentes no solo e partículas oriundas da atmosfera para as depressões, originando os mares e oceanos. Com o passar do tempo, as águas dos oceanos foram se transformando em verdadeiros caldos de substâncias, que seriam os precursores da matéria orgânica.

As partículas foram-se aglomerando, dando origem a estruturas maiores – os coacervados. Esses coacervados ainda não são seres vivos, mas aglomerados de substâncias orgânicas. Oparin e Haldane admitem que os coacervados continuaram a reagir entre si, dando origem a compostos mais complexos com capacidade de se reproduzir. Teria surgido a primeira forma de vida.

Moléculas simples encontradas na Terra primitiva são precursoras das moléculas orgânicas complexas. Os primeiros seres vivos eram estruturas simples, viviam em ambientes aquáticos, cercados por matéria orgânica (mares e oceanos primitivos) e incorporavam essa matéria orgânica para produção de energia. Seriam seres heterotróficos.

Nas condições atuais da Terra, a transformação dos alimentos em energia ocorre graças às reações com o oxigênio. Supondo que o oxigênio não fazia parte da atmosfera e de mares primitivos, os primeiros seres vivos conseguiam energia por meio de um processo anaeróbico – fermentação. Esses organismos anaeróbicos ou fermentadores reproduziam-se continuadamente, provocando escassez de matéria orgânica. Algumas mutações podem ter acontecido, permitindo a alguns seres utilizar a energia solar como fonte de energia. Surgiram assim os primeiros seres autótrofos ou fotossintetizantes

No processo da fotossíntese ocorreu a liberação de gás oxigênio (O2) para a atmosfera, e com a presença desse gás surgiu a respiração aeróbica. A conclusão da hipótese heterotrófica é de que ocorreu primeiramente a fermentação, em seguida a fotossíntese e posteriormente a respiração.

Experiência de Miller

Utilizando um aparelho formado por um sistema de vidros, Miller misturou os elementos químicos NH3 , CH4 , H2 e H2 O, simulando a atmosfera primitiva. Com a ação de descargas elétricas, simulou os raios que provavelmente atingiram a Terra primitiva. No fim da experiência, verificou que a mistura continha moléculas orgânicas, entre elas aminoácidos, substâncias que formam as proteínas. Essa experiência reforçou assim a hipótese gradual dos sistemas químicos de Oparin e Haldane.