A vida evoluiu mais de uma vez? Pesquisadores estão se aproximando de uma resposta

A vida evoluiu mais de uma vez? Pesquisadores estão se aproximando de uma resposta

Carimbo de data / hora: 1 de junho de 2023 10h00

Desde sua(s) origem(s) humilde(s), a vida contagiou todo o planeta com infinitas formas belas. A gênese da vida é o evento biológico mais antigo, tão antigo que nenhuma evidência clara foi deixada para trás além da existência da própria vida. Isso deixa muitas questões em aberto, e uma das mais tentadoras é quantas vezes a vida emergiu magicamente de elementos inanimados.

Toda a vida na Terra evoluiu apenas uma vez, ou diferentes seres vivos são cortados de diferentes tecidos? A questão de quão difícil é para a vida emergir é interessante, até porque pode lançar alguma luz sobre a probabilidade de encontrar vida em outros planetas.

A origem da vida é uma questão central na biologia moderna e provavelmente a mais difícil de estudar. Este evento ocorreu quatro bilhões de anos atrás, e aconteceu em nível molecular, o que significa que restam poucas evidências fósseis.

Muitos começos animados foram sugeridos, desde sopas primordiais desagradáveis ​​até o espaço sideral. Mas o consenso científico atual é que a vida emergiu de moléculas não vivas em um processo natural chamado abiogênese, provavelmente na escuridão de fontes hidrotermais do fundo do mar. Mas se a vida surgiu uma vez, por que não mais vezes?

O que é abiogênese?

Os cientistas propuseram várias etapas consecutivas para a abiogênese. Sabemos que a Terra era rica em vários produtos químicos, como aminoácidos, um tipo de moléculas chamadas nucleotídeos ou açúcares, que são os blocos de construção da vida. Experimentos de laboratório, como o icônico Experiência Miller-Urey, mostraram como esses compostos podem ser formados naturalmente em condições semelhantes à Terra primitiva. Alguns desses compostos também podem ter chegado à Terra montando meteoritos.

Em seguida, essas moléculas simples se combinaram para formar outras mais complexas, como gorduras, proteínas ou ácidos nucléicos. É importante ressaltar que os ácidos nucleicos - como o DNA de fita dupla ou seu primo de fita simples RNA— pode armazenar as informações necessárias para construir outras moléculas. O DNA é mais estável do que o RNA, mas, em contraste, o RNA pode fazer parte de reações químicas nas quais um composto faz cópias de si mesmo – auto-replicação.

A Hipótese do “mundo do RNA” sugere que o início da vida pode ter usado o RNA como material para genes e replicação antes do surgimento do DNA e das proteínas.

Uma vez que um sistema de informação pode fazer cópias de si mesmo, a seleção natural entra em ação. Algumas das novas cópias dessas moléculas (que alguns chamariam de “genes”) terão erros ou mutações, e algumas dessas novas mutações melhorarão a capacidade de replicação das moléculas. Portanto, ao longo do tempo, haverá mais cópias desses mutantes do que outras moléculas, algumas das quais acumularão novas mutações, tornando-as ainda mais rápidas e abundantes, e assim por diante.

Eventualmente, essas moléculas provavelmente desenvolveram um limite lipídico (gordo) separando o ambiente interno do organismo do exterior, formando protocélulas. As protocélulas poderiam concentrar e organizar melhor as moléculas necessárias nas reações bioquímicas, proporcionando um metabolismo contido e eficiente.

Vida em Repetição?

A abiogênese pode ter acontecido mais de uma vez. A Terra pode ter gerado moléculas auto-replicantes várias vezes, e talvez o início da vida por milhares ou milhões de anos consistisse apenas em um monte de diferentes moléculas de RNA auto-replicantes, com origens independentes, competindo pelos mesmos blocos de construção. Infelizmente, devido à natureza antiga e microscópica desse processo, talvez nunca saibamos.

Muitos experimentos de laboratório reproduziram com sucesso diferentes estágios da abiogênese, provando que podem acontecer mais de uma vez, mas não temos certeza de que tenham ocorrido no passado.

Uma questão relacionada poderia ser se uma nova vida está surgindo por abiogênese enquanto você está lendo isso. Isso é muito improvável, no entanto. A Terra primitiva era estéril de vida e as condições físicas e químicas eram muito diferentes. Hoje em dia, se em algum lugar do planeta houvesse condições ideais para o surgimento de novas moléculas autorreplicantes, elas seriam prontamente mastigadas pela vida existente.

O que sabemos é que todos os seres vivos existentes descendem de um único último ancestral universal comum da vida (também conhecido como LUCA). Se houve outros ancestrais, eles não deixaram descendentes. As principais evidências apóiam a existência de LUCA. Toda a vida na Terra usa o mesmo código genético, ou seja, a correspondência entre os nucleotídeos no DNA conhecidos como A, T, C e G – e o aminoácido que eles codificam nas proteínas. Por exemplo, a sequência dos três nucleotídeos ATG corresponde sempre ao aminoácido metionina.

Teoricamente, no entanto, poderia ter havido mais variantes de código genético entre as espécies. Mas toda a vida na Terra usa o mesmo código com algumas pequenas mudanças em algumas linhagens. Vias bioquímicas, como as usadas para metabolizar alimentos, também apóiam a existência de LUCA; muitos caminhos independentes podem ter evoluído em diferentes ancestrais, mas alguns (como os usados ​​para metabolizar açúcares) são compartilhados por todos os organismos vivos. Da mesma forma, centenas de genes idênticos estão presentes em diferentes seres vivos que só podem ser explicados por serem herdados de LUCA.

Meu suporte favorito para LUCA vem da Árvore da Vida. Análises independentes, algumas usando anatomia, metabolismo ou sequências genéticas, revelaram um padrão hierárquico de parentesco que pode ser representado como uma árvore. Isso mostra que estamos mais relacionados aos chimpanzés do que a qualquer outro organismo vivo na Terra. Chimpanzés e nós somos mais parentes de gorilas, e juntos de orangotangos, e assim por diante.

Você pode escolher qualquer organismo aleatório, desde a alface em sua salada até as bactérias em seu iogurte bioativo e, se viajar no tempo o suficiente, compartilhará uma experiência real ancestral comum. Isso não é uma metáfora, mas um fato científico.

Este é um dos conceitos mais impressionantes da ciência, a unidade da vida de Darwin. Se você está lendo este texto, você está aqui graças a uma cadeia ininterrupta de eventos reprodutivos que remonta a bilhões de anos. Por mais emocionante que seja pensar na vida surgindo repetidamente em nosso planeta, ou em outro lugar, é ainda mais emocionante saber que estamos relacionados a todos os seres vivos do planeta.A Conversação

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

Crédito de imagem: Giovanni Cancelmi / Shutterstock.com

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