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ESTUDOS AVANÇADOS 21 (59), 2007 263 O que é vida? MBORA A PALAVRA vida pareça ter um sentido óbvio, ela conduz a dife- rentes idéias, tornando-se necessário definir o próprio objeto a que nos referimos neste texto. Para psicólogos, ela traz à mente a vida psíquica; para sociólogos, a vida social; para os teólogos, a vida espiritual; para as pessoas comuns, os prazeres ou as mazelas da existência. Isso é parte da nossa visão for- temente antropocêntrica do mundo. Para uma parte (relativamente pequena) das pessoas, ela traz à mente imagens de florestas, aves e outros animais. Mesmo essa imagem é parcial, já que a imensa maioria dos seres vivos são organismos invisíveis. Os micróbios compõem a maior parte dos seres vivos, a maioria (80%) vivendo abaixo da superfície terrestre, somando uma massa igual à das plantas. Entretanto, os micróbios ainda não ocupam a devida dimensão em nosso ima- ginário, apesar de mais de um século de uso do microscópio e de freqüentes notícias na mídia envolvendo a poderosa ação de micróbios, ora causando doen- ças ora curando-as, fazendo parte do ecossistema ou influindo na produção de alimentos. Esse quadro se deve ao fato de que a vida ainda é um tema recente no âmbito científico, comparado com sua antigüidade no pensamento filosófico e religioso. Uma concepção muito difundida entre os povos de cultura judaico-cris- tã-islâmica é que a vida foi insuflada na matéria por Deus, e seria, portanto, uma espécie de milagre e não uma decorrência de leis naturais. É difícil traçar a origem dessa concepção, mas os escritos de Aristóteles (384-322 a.C.) falam da pneuma, que seria uma espécie de matéria divina e que constituiria a vida animal. A pneuma seria um estágio intermediário de perfeição logo abaixo do da alma humana. A dualidade matéria/vida nos animais (ou corpo/alma nos seres hu- manos) já aparecia na escola socrática, da qual Aristóteles era membro, embora de modo um pouco diferente. Entre os animais superiores, o sopro vital passaria para os descendentes por meio da reprodução. Entretanto, Aristóteles acreditava que alguns seres (insetos, enguias, ostras) apareciam de forma espontânea, sem serem frutos da “semente” de outro ser vivo. Essa concepção é conhecida como geração espontânea e parece ter sido derivada dos pré-socráticos, que imagi- navam que a vida, assim como toda a diversidade do mundo, era formada por poucos elementos básicos. A idéia de geração espontânea está também presente em escritos antigos na China, na Índia, na Babilônia e no Egito, e em outros escritos ao longo dos vinte séculos seguintes, como em van Helmont, W. Har- Origens da vida AUGUSTO DAMINELI e DANIEL SANTA CRUZ DAMINELI E

Origens da vida

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Text of Origens da vida

  • ESTUDOS AVANADOS 21 (59), 2007 263

    O que vida?MBORA A PALAVRA vida parea ter um sentido bvio, ela conduz a dife-rentes idias, tornando-se necessrio definir o prprio objeto a que nos referimos neste texto. Para psiclogos, ela traz mente a vida psquica;

    para socilogos, a vida social; para os telogos, a vida espiritual; para as pessoas comuns, os prazeres ou as mazelas da existncia. Isso parte da nossa viso for-temente antropocntrica do mundo. Para uma parte (relativamente pequena) das pessoas, ela traz mente imagens de florestas, aves e outros animais. Mesmo essa imagem parcial, j que a imensa maioria dos seres vivos so organismos invisveis. Os micrbios compem a maior parte dos seres vivos, a maioria (80%) vivendo abaixo da superfcie terrestre, somando uma massa igual das plantas. Entretanto, os micrbios ainda no ocupam a devida dimenso em nosso ima-ginrio, apesar de mais de um sculo de uso do microscpio e de freqentes notcias na mdia envolvendo a poderosa ao de micrbios, ora causando doen-as ora curando-as, fazendo parte do ecossistema ou influindo na produo de alimentos. Esse quadro se deve ao fato de que a vida ainda um tema recente no mbito cientfico, comparado com sua antigidade no pensamento filosfico e religioso.

    Uma concepo muito difundida entre os povos de cultura judaico-cris-t-islmica que a vida foi insuflada na matria por Deus, e seria, portanto, uma espcie de milagre e no uma decorrncia de leis naturais. difcil traar a origem dessa concepo, mas os escritos de Aristteles (384-322 a.C.) falam da pneuma, que seria uma espcie de matria divina e que constituiria a vida animal. A pneuma seria um estgio intermedirio de perfeio logo abaixo do da alma humana. A dualidade matria/vida nos animais (ou corpo/alma nos seres hu-manos) j aparecia na escola socrtica, da qual Aristteles era membro, embora de modo um pouco diferente. Entre os animais superiores, o sopro vital passaria para os descendentes por meio da reproduo. Entretanto, Aristteles acreditava que alguns seres (insetos, enguias, ostras) apareciam de forma espontnea, sem serem frutos da semente de outro ser vivo. Essa concepo conhecida como gerao espontnea e parece ter sido derivada dos pr-socrticos, que imagi-navam que a vida, assim como toda a diversidade do mundo, era formada por poucos elementos bsicos. A idia de gerao espontnea est tambm presente em escritos antigos na China, na ndia, na Babilnia e no Egito, e em outros escritos ao longo dos vinte sculos seguintes, como em van Helmont, W. Har-

    Origens da vidaAUGUSTO DAMINELIe DANIEL SANTA CRUZ DAMINELI

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    vey, Bacon, Descartes, Buffon e Lamarck. Parece que sua disperso pelo mundo ocidental se deu por intermdio de Aristteles, dada sua grande influncia em nossa cultura.

    Um experimento de laboratrio de Louis Pasteur (1822-1895) colocou um ponto final na idia da gerao espontnea. Depois dele, passou-se a admitir que a vida s pode vir de outra vida. Curiosamente, contudo, Pasteur dizia que no tinha eliminado totalmente a possibilidade da gerao espontnea. De fato, seu experimento no poderia se aplicar primeira vida, e a idia de que a vida podia vir da matria inorgnica continuou em pauta entre outros grandes cien-tistas. Entretanto, ela mudou para um contexto to diferente das vises anterio-res, que no podemos rotul-la da mesma forma. Essa nova forma de gerao espontnea s seria vlida para a primeira vida, da para a frente seria exigida a reproduo.

    Figura 1 A gerao espontnea para seres considerados simples foi admitidadesde a Antigidade at o final do sculo XIX.

    Charles Darwin (1809-1882) imaginava que uma poa de caldo nutritivo, contendo amnia, sais de fsforo, luz, calor e eletricidade, pudesse ter dado ori-gem a protenas, que se transformaram em compostos mais complexos, at origi-

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    narem seres vivos. Entretanto, a extenso da evoluo para o mundo molecular como o primeiro captulo da evoluo da vida s teve progresso a partir das idias de Alexander Ivanovich Oparin (1894-1980). Ele procurou entender a origem da vida como parte da evoluo de reaes bioqumica, mediante a competio e seleo darwiniana, na terra pr-bitica (antes do surgimento da vida).

    Quanto ao local onde existiria vida, os vedas e upanishads na ndia imagi-navam a existncia de partculas de vida permeando todo o Universo. Anaxgoras (~500-428 a.C.) tambm imaginava que a vida estivesse presente em todo o cos-mos. Giordano Bruno, no Renascimento, pregou ardorosamente a existncia de outros mundos habitados. A anlise de meteoritos feitas por Berzelius nos anos 1830 mostrou a existncia de compostos orgnicos no espao. A partir disso, o fsico e qumico Savante A. Arrhenius (1859-1927) props que, alm de produtos orgnicos, a prpria vida tivesse se originado no espao, sendo transportada para c em meteoritos. Verses dessa idia foram apresentadas por Richter, Kelvin, Chamberlain e, mais recentemente, por Francis Crick, Fred Hoyle, Chandra Wi-ckramasinghe, John Or e outros. Nem os defensores dessa hiptese, denominada panspermia, nem os do cenrio concorrente (segundo os quais a vida teria se ori-ginado na Terra) apresentaram provas robustas sobre o stio de origem da vida. Naverdade, esse um problema secundrio, ante outras questes mais relevantes.

    Ao longo do ltimo sculo, a origem da vida comeou a ser abordada cientificamente, por meio de experimentos de laboratrio e estudo de processos tericos. Ela se tornou um tema eminentemente interdisciplinar, envolvendo cosmologia, astrofsica, planetologia, geologia, qumica orgnica, biologia mo-lecular, matemtica e teoria de sistemas complexos. Nos ltimos cinqenta anos ela se desdobrou em diversos subtemas, alguns dos quais alcanaram progressos notveis. Algumas questes fundamentais continuam, entretanto, sem soluo.

    No temos nem sequer um conceito universalmente aceito do que vida. Por que uma definio como algo que nasce, cresce, se reproduz e morre, no suficiente para caracterizar a vida? Simplesmente porque existem diversos fen-menos naturais que satisfariam a essa definio. Pense em algo como um incn-dio ou uma tempestade, ou mesmo alguns programas de computador. Uma de-finio como essa no ajuda em nada os bilogos e por isso eles no dependem dela. Em vez de falar em vida de modo genrico, o conceito de organismo vivo muito mais operacional. Um organismo vivo baseado na clula, onde a informao gentica est codificada no DNA (cido desoxirribonuclico) e se expressa na forma de protenas. Nota-se que esse conceito moderno, posterior inveno do microscpio e descoberta do cdigo gentico. Para chegar a esse ponto, passou-se por diversas modificaes ao longo da histria, como veremos mais adiante.

    nesse contexto particular que a vida ser abordada neste artigo. Mas por que, num panorama com tantas vertentes e possibilidades, nos limitaremos a dis-cutir somente o tipo comum de vida que conhecemos? Existem outros tipos, aqui ou em outros planetas? Como reconhec-los? A restrio no porque negamos

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    a possibilidade de existirem outros paradigmas de vida, mas porque essa a nica que possibilita uma abordagem cientfica, por apresentar dados observacionais e modelos tericos. Inmeras tentativas de formular um conceito geral de vida fo-ram e esto sendo feitas, mas nenhuma delas apresentou vantagens significativas para entender a vida que conhecemos, nem previu a existncia de formas ainda desconhecidas que possam ser submetidas observao. Ainda no existe uma Teoria Geral da Vida e isso restringe nossa capacidade de entend-la. S a desco-berta de outros exemplares de vida independentes da que conhecemos na Terra poderia nos levar a ampliar os horizontes conceituais. No item final, mostraremos projetos que visam descobrir vida fora da Terra e discutiremos sua factibilidade e sua potencial contribuio para a compreenso da vida no mbito cientfico.

    Evoluo e vidaA evoluo o processo de mudana dos organismos atravs do tempo, fa-

    zendo que os organismos atuais sejam diferentes dos iniciais. Embora exista uma cadeia de continuidade ao longo do tempo, no fcil inferir as propriedades dos primeiros organismos com base nos atuais. possvel recuperar algumas informa-es sobre a estrutura corporal dos progenitores das espcies atuais por meio dos fsseis. Isso permitiu fazer um mapa exuberante da evoluo ao longo dos lti-mos ~540 milhes de anos (M.a.). Todos os filos genticos (arquiteturas corpo-rais) existentes hoje surgiram na chamada exploso do Cambriano que ocorreu por essa poca. Ela se caracteriza pelo aparecimento de seres multicelulares.

    No perodo pr-Cambriano (era geolgica anterior a 570 M.a.) os seres eram unicelulares (feitos de uma nica clula), o que dificultou enormemente a formao de fsseis e sua descoberta atravs de microscpios. Os fsseis de mi-croorganismos foram rastreados at um passado to remoto quanto 3,5 bilhes de anos (B.a.) atrs. Eles so encontrados em agregados rochosos que ainda hoje so habitados por colnias de bactrias, os chamados estromatlitos,1 como os da formao chamada de Apex do oeste da Austrlia. Eles apresentam onze tipos diferentes de fsseis, mostrando alis como as clulas se dividiam e multiplicavam (embora exista quem conteste que eles sejam fsseis verdadeiros). Suas formas so indistinguveis das algas fotossintticas atuais (cianobactrias) que infestam diversos ambientes da Terra. Mesmo sendo primitivos para a vida atual, esses fsseis so de organismos to complexos que no podem ter sido as primeiras formas de vida. Microbiologistas e bilogos moleculares defendem que a ciano-bactria teria sido um dos ltimos grandes grupos de bactrias a aparecer.

    Como recuar nossos estudos mais para trs no tempo? muito difcil en-contrar rochas mais antigas que 3,5 bilhes de anos, pois a superfcie do nosso planeta constantemente reciclada. As rochas da superfcie so foradas a imergir pela tectnica de placas, e nas profundezas da terra elas so cozidas sob presso. Quanto mais antiga uma rocha, mais rara ela . Desse modo, no existem esperan-as de encontrar fsseis muito mais antigos que 3,5 bilhes de anos, o que inter-rompe o caminho em busca da origem da vida por meio desse tipo de registro.

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    Figura 2 Os fsseis mostram que a evoluo transformou as caractersticas dos seres vivos ao longo do tempo, gerando diversidade biolgica e permitindo que muitos nichos disponveis na biosfera fossem ocupados. (Arte: Paulo Santiago)

    A evoluo biolgica um fato surpreendente e inesperado quando te-mos em mente que o cdigo gentico trabalha para fazer uma cpia exata de si mesmo. A dupla hlice uma garantia extra de fidelidade, providenciando duas cpias de cada informao gentica. Se s existissem as foras mantenedoras da identidade, no existiria a diversidade biolgica. Contudo, existem processos que levam a imperfeies na reproduo. Esses so erros aleatrios, naturais em qualquer processo de cpia em razo da radioatividade ambiental, dos raios csmicos provenientes do espao ou de agentes qumicos. Eles geram molcu-las-cpias diferentes das originais, de modo que, quando a molcula participa da reproduo, o organismo resultante ter (em geral) pequenas diferenas de seu progenitor. Se ele for adaptado s condies do meio ambiente, sobreviver e poder deixar descendncia, aumentando a diversidade biolgica.

    No existe uma presso para a produo de organismos mais complexos ou mais perfeitos, como muitos acreditam. Os mais complexos no parecem ser mais vantajosos do ponto de vista da sobrevivncia que os mais simples. Seisso fosse verdade, existiriam muito mais organismos complexos do que simples, ao contrrio do que se observa na natureza. Essa idia de evoluo como aper-feioamento pregada pelos criacionistas, segundo os quais a natureza segue um plano inteligente (inteligent design). Eles a aplicam no s para a evoluo biolgica, mas tambm para todos os fenmenos naturais. Ela se traduz simples-mente na crena de que as foras naturais no seriam capazes de criar ordem e beleza se no forem guiadas por uma inteligncia exterior prpria matria. Adotar esse ponto de vista dar cincia um mero papel de desvendar qual esse plano subjacente natureza que j est preestabelecido para todo o sempre. Essedeterminismo foi abandonado pela Mecnica Quntica h quase um sculo.

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    Figura 3 Microfsseis pr-Cambrianos. Os exemplares e, f, g, h, i so os mais antigos (3,465 B.a.), encontrados nos estromatlitos de Apex, na Austrlia(J. W. Schopf et al. Nature, 416, 73, 2002).

    A rvore universal da vidaAtrs de sua enorme diversidade de formas, cores e tamanhos, os organis-

    mos atuais mostram caractersticas muito similares que servem de parmetros importantes para entender sua origem. Por exemplo, a gua a substncia (mo-lcula) mais abundante da matria viva: 70% do corpo humano, 95% da alface, 75% de uma bactria. Todos os seres tm uma alta porcentagem de gua, o que favorece a hiptese de uma origem em meio aquoso. Sua composio atmica tambm admiravelmente simples. Apenas quatro elementos qumicos car-bono, hidrognio, oxignio e nitrognio (CHON) somam 99,9% da matria viva. Eles esto entre os cinco mais abundantes do Universo, s deixando de fora o hlio, que no faz ligaes qumicas. A bioqumica da vida composta por combinaes desses tomos, formando gua (H2O), metano (CH4), amnia (NH3), dixido de carbono (CO2), acares, protenas, cidos graxos e outros. Mesmo que muitas protenas tenham elementos metlicos e requeiram certos ons para funcionar, os elementos mais abundantes so, de longe, os mencio-nados anteriormente. O fato de que a vida se compe dos tomos mais ampla-mente encontrados na natureza indica que ela simplesmente uma expresso da oportunidade e no uma excepcionalidade, um milagre, que poderia ser feito com materiais arbitrrios, inclusive raros.

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    Tabela 1 Abundncia de elementos qumicos (em % de massa)

    Embora bactrias, baleias, palmeiras e elefantes sejam to diferentes entre si na forma, eles so extremamente parecidos na qumica. As molculas simples se combinam formando molculas maiores os monmeros,2 como os nucle-otdeos e os aminocidos. Os nucleotdeos e aminocidos usados pelos seres vivos so em pequeno nmero e praticamente os mesmos. A juno desses mo-nmeros em grandes cadeias forma os biopolmeros: os cidos nuclicos (RNAe DNA) e as protenas. So eles que esto por trs da diversidade biolgica que observamos. Nos seres vivos atuais, o DNA carrega o cdigo de montagem das protenas que so responsveis pelas mais diversas funes. Alm da composio material, a forma de processamento de energia (metabolismo) tambm muito parecida em todos os organismos vivos, ocorrendo por um pequeno nmero de processos intimamente relacionados. A Figura 4 indica TODOS os seres vivos como parentes e apresentando uma origem comum.

    Uma forma poderosa de diagnosticar o parentesco dos seres vivos pela anlise genmica3 do RNA ribossmico 16s, que no pode ser aplicada a fsseis, pois esses perderam seu contedo celular. Os ribossomos so complexos mole-culares do interior das clulas que participam da produo de protenas. Essasfbricas de protenas so compostas de vrios tipos de cido ribonuclico (RNA).Mutaes, ao longo do tempo, alteram a ordem das bases no RNA ribossmico (RNAr). Organismos que fazem parte de um grupo biolgico que compartilha uma histria recente tm RNAr semelhante, e quanto mais afastado for o paren-tesco, mais esse se diferencia. A comparao do RNAr 16s entre dois grupos que se originaram de um mesmo ramo evolutivo permite avaliar quantas mudanas ocorreram desde a separao. Isso possibilita a construo de uma rvore em que o comprimento do ramo proporcional ao nmero de mudanas sofridas, chamada de rvore filogentica universal.

    Nota-se que, embora as plantas e animais sejam as formas mais familiares de vida para ns, elas perfazem somente dois dos vinte ramos da rvore da vida. Alm desses dois, somente os fungos tm membros visveis sem a ajuda de um microscpio. A maior parte da vida invisvel a olho nu. Todos os organismos conhecidos pertencem a um dos trs domnios: bacteria (ou eubactrias), archea(ou arqueobactrias) e eucarya (ou eucariotos). Todos os ramos se unem a um

    Elemento Bactrias Mamferos Cometas Sol /EstrelasHidrognio 63 61 56 73,4Oxignio 29 26 31 0,8Carbono 6,4 10,5 10 0,2Nitrognio 1,4 2,4 2,7 0,09Enxofre 0,06 0,13 0,3 0,05

    Fsforo 0,12 0,13 0,08 0,0007

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    ramo nico numa regio entre bacteria e archea. Esse ramo teria sido o do lti-mo ancestral comum (denominado progenota).

    A rvore filogentica concorda bem com o estudo dos fsseis, que mostra que os mais antigos eram do domnio bacteria e archea, e os mais recentes, do eucarya. Ela poderia ser lida como uma seqncia temporal, em que o tempo presente estaria na ponta dos ramos e o passado na direo de sua conexo com outro ramo. Entretanto, os tempos de diviso dos ramos no podem ser medi-dos com preciso, pois as taxas de mutao no so regulares com o tempo. Umoutro aspecto da rvore universal que ela se baseia nos seres que esto vivos hoje, que somam menos de 1% de todas as espcies que se sucederam na longa histria do planeta.

    Figura 4 rvore filogentica universal da vida baseada no RNA ribossmico 16s,mostrando a existncia de um ancestral comum a todas as formas de vida.

    A formao da rvore filogentica parece no ter sido to simples e line-ar como aqui apresentada. Nos eucariotos, as mitocndrias (responsveis pela respirao) e os cloroplastos (responsveis pela fotossntese) parecem ter se ori-ginado de bactrias que invadiram o interior de clulas se instalando numa as-sociao simbintica.4 Da mesma forma, organismos primitivos podem ter se associado horizontalmente trocando material gentico. Assim, em vez de um nico tronco, a rvore filogentica pode ter se originado de diversos troncos se-parados, que acabaram se unindo em trs grandes ramos, que depois se subdivi-diram em ramos secundrios. Apesar disso, vamos continuar a falar do ancestral comum, independentemente de ele ter aparecido como um nico tipo de orga-nismo ou de ter sido o resultado de uma aglutinao de linhagens diferentes.

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    O progenota (ltimo ancestral comum)O ltimo ancestral comum deve ter tido caractersticas que so comparti-

    lhadas por todos os seres vivos: reproduo por meio de genes (DNA), fbricas de protenas (ribossomo e RNA), mecanismos para reparar erros no cdigo, obter e armazenar energia. Ele deve ter sido mais parecido com os organismos mais primitivos (ramos mais baixos da rvore universal) do que com os mais moder-nos (pontas dos ramos). Os organismos dos ramos mais baixos so tolerantes ao calor, os termfilos e hipertermfilos. Eles vivem em temperaturas parecidas com a da gua fervente (90-113oC), como as encontradas nas fontes hidrotermais do fundo dos oceanos e em poas vulcnicas como as do Parque Yellowstone (Esta-dos Unidos). Entretanto, existem tcnicas que permitem avaliar a temperatura de formao de bases nitrogenadas, e elas indicam que os organismos primitivos te-riam se originado em ambientes de temperatura moderada e no extrema. Outro fato que vai contra a origem da vida em alta temperatura o efeito desagregador que ela tem para o RNA, acares e alguns aminocidos. A 100oC a meia-vida de diversos compostos de segundos a horas. Assim, os hipertermfilos teriam se adaptado s altas temperaturas e no se formado nelas. Isso, somado maqui-naria complexa que esses j apresentam, indica que eles no poderiam ter sido a primeira forma de vida.

    Na primeira metade do sculo passado, imaginava-se que a vida j teria se iniciado fabricando seu prprio alimento (autotrofismo5) como fazem hoje os seres fotossintetizantes. Na fotossntese, por exemplo, o CO2 atmosfrico absorvido pela clula, e, sob a ao da luz e com a utilizao de gua, gera uma srie de compostos orgnicos, em especial acares como a glicose. Numa etapa seguinte, eles so usados para gerar energia e fabricar componentes estrutu-rais (corpo). Os animais no geram, mas capturam energia fabricada por outros organismos (heterotrofismo6). Mediante a oxidao7 dos acares, percorre-se um caminho inverso ao da fotossntese, liberando energia e devolvendo CO2 atmosfera. Por volta do incio dos anos 1900, esses processos estavam ainda sendo entendidos e se imaginava que, sem seres autotrficos, no haveria fontes de alimento na Terra primitiva. Entretanto, o aparecimento de organismos que j nascem fabricando sua prpria comida parece implausvel hoje em dia.

    Na dcada de 1920, Oparin apresentou uma idia nova, que teve grandes desdobramentos. Ele usou um cenrio de evoluo darwiniana lenta e gradual, partindo do mais simples para o mais complexo. A partir dos hidrocarbonetos e da amnia, ter-se-iam formado outros compostos mais complexos, como car-boidratos e protenas. Processos semelhantes, num ambiente redutor,8 forampropostos por J. B. S. Haldane (1892-1964). Depois disso, o cenrio autotrfico perdeu mpeto, mas continua a ter seus defensores at hoje.

    A qumica pr-biticaOs aminocidos so fundamentais para a vida. No mundo atual eles so

    produzidos por intermdio das protenas, no interior das clulas. Para a vida ter

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    surgido, eles precisariam ter sido produzidos por processos abiticos (inorgni-cos). A proposta Oparin-Haldane que os aminocidos teriam sido produzidos a partir de molculas carbonadas mais simples, num ambiente redutor. Nos anos 1950, Harold Urey (1893-1981) argumentou que a atmosfera da Terra, em sua origem, era parecida com a dos planetas gasosos (Jpiter, Saturno, Uranoe Netuno). Eles teriam mantido suas atmosferas quase inalteradas por causa da grande massa (alta gravidade) e baixa temperatura (distantes do Sol). Os pla-netas rochosos (Mercrio, Vnus, Terra e Marte) as teriam perdido pela baixa gravidade e pela proximidade do Sol, que teria dissociado as molculas pela ao dos raios UV e que produz alta temperatura atmosfrica. Como Jpiter e seus parceiros gasosos tm atmosfera rica em amnia (NH3), metano (CH4) e hidro-gnio (H2), assim tambm teria sido a atmosfera primitiva da Terra e dos outros planetas rochosos.

    A hiptese de Urey entusiasmou seu aluno Stanley Miller. Ele conhecia a teoria de Oparin de que os aminocidos poderiam se formar por processos abi-ticos numa atmosfera redutora e decidiu colocar isso prova no laboratrio. Em 1953, montou um experimento mimetizando os processos atmosfricos, em que um gs de amnia, metano e hidrognio passava por uma cmara onde havia descargas eltricas, depois era condensado num recipiente de gua e evaporado novamente, num ciclo contnuo. Em poucos dias se formou um precipitado rico em aminocidos. Esse resultado espetacular e abriu horizontes novos para o entendimento da origem da vida. O experimento um carto-postal exibido pelos professores de cincias como sendo a demonstrao de que foi assim que a vida se originou na Terra, mas isso incorreto por dois motivos.

    O primeiro problema com o experimento de Miller que a atmosfera da Terra nunca foi redutora, pelo menos no grau necessrio para formar ami-nocidos. As inmeras variantes do experimento de Miller, quando realizadas em ambientes neutros (intermedirio entre oxidante e redutor) ou baixamente redutores, nunca produziram quantidades relevantes de aminocidos. A idia de atmosferas redutoras em planetas rochosos foi demonstrada inconsistente pela planetologia por volta dos anos 1970 (ver Delsemme, 2000). Os planetas rochosos se formaram a partir de poeira seca, sem a capa de gua e elementos volteis que formaram os planetas gasosos. por isso que os planetas rochosos tm atmosferas neutras (ricas em dixido de carbono e nitrognio), e os gasosos tm atmosferas redutoras (ricas em hidrognio, amnia e metano). O segundo problema que os experimentos nunca produziram vida ou qualquer coisa mais complexa que aminocidos.

    Como se explica ento o fato de que a Terra e outros planetas rochosos te-nham gua hoje (embora pouca em comparao com os corpos mais distantes do Sol)? Os fragmentos que restaram da formao de Jpiter e dos outros planetas gasosos foram lanados para todos os lados, em forma de cometas, e muitos deles atingiram a Terra trazendo grande quantidade de gua e compostos carbonados. A formao da Lua (4,42 B.a.) pela coliso com um planetide do tamanho de

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    Marte com a Terra cozinhou a crosta terrestre e vaporizou os oceanos trazidos pelos cometas. Novas quedas de cometas e meteoritos trouxeram mais gua e compostos carbonados. O calor dos impactos, o efeito estufa da luz solar na at-mosfera rica em CO2 e a dissociao das molculas hidrogenadas pela radiao UVno deixam muito espao para uma atmosfera redutora (rica em hidrognio).

    A descoberta das fontes hidrotermais submarinas trouxe uma nova es-perana de encontrar esse ambiente redutor. Esses locais so interessantes por serem abrigados contra a queda de meteorides e cometas, por exalarem com-postos de interesse para a qumica pr-bitica (H2S, CO e CO2) e pela fonte de energia trmica (temperaturas de at 350oC). Se eles exalassem tambm HCN,CH4 e NH3, formariam um ambiente redutor e possivelmente alguns tipos de aminocidos, embora no todos os necessrios para a vida, por causa do efeito desagregador das altas temperaturas sobre alguns deles.

    Figura 5 Experimento de S. Miller para sntese abitica (inorgnica) de aminoci-dos em uma atmosfera redutora, que Urey supunha ter existido na Terra primitiva.

    Enquanto difcil encontrar um ambiente favorvel formao de ami-nocidos na Terra primitiva, o experimento de Miller se mostra amplamente operativo fora dela. Alguns meteoritos (do tipo condrito), como o que caiu

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    em Murchison na Austrlia em 1969, contm boa quantidade de aminocidos (100 ppm partes por milho), e eles so dos mesmos tipos dos produzidos no experimento de Miller. Isso no de estranhar, dado que esses corpos se forma-ram na regio dos planetas gasosos, onde o disco protoplanetrio era rico em hidrognio. Os cometas so ricos em compostos orgnicos (50% H2O, 1% HCN,1% H2CO3, alm de CO, CO2 e aminocidos) e poderiam ter trazido boa quan-tidade de aminocidos nas ltimas fases de formao da Terra. Os fragmentos pequenos, especialmente a poeira cometria, no geram muito calor ao carem, de modo que os aminocidos podem ter sobrevivido queda. Atualmente, caem ~40 mil toneladas/ano de poeira cometria e o fluxo deve ter sido 100-1.000vezes mais elevado nos primrdios da Terra. A questo ainda difcil de responder se o aporte de aminocidos de fora da Terra teria sido suficiente para a origem da vida aqui.

    Figura 6 Os cometas trouxeram gua, compostos biognicos e volteis da regio dos planetas gigantes (Jpiter, Saturno, Urano e Netuno) para os planetas rochosos (Mercrio, Vnus, Terra e Marte) quando o sistema solar atingiu a idade de ~70 M.a. (ESO)

    A formao de aminocidos surpreendentemente fcil nos ambientes t-picos do Universo, ricos em hidrognio molecular. Tanto que trs tipos de ami-nocidos simples foram detectados em nuvens interestelares como a nebulosa de Orion. Aminocidos mais complexos so muito difceis de ser identificados, mas podem estar presentes dada a enorme variedade de molculas complexas existentes nas nuvens interestelares.

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    No se encontrou at agora um mecanismo ou ambiente que desse conta de produzir toda a variedade de compostos orgnicos necessrios para a vida. possvel que a sopa pr-bitica tenha tido contribuies de diferentes processos ocorridos no ambiente interplanetrio, na atmosfera terrestre e nas fontes hi-drotermais. Embora o problema de saber quanto cada fonte contribuiu para a sopa pr-bitica continue em aberto, a origem abitica de compostos orgnicos essenciais para a vida, como os aminocidos, est firmemente embasada em ex-perimentos de laboratrio e processos tericos.

    A origem do cdigo genticoA origem do cdigo gentico talvez seja o passo mais desafiador para se

    entender a origem da vida. O aparecimento de um script de reproduo corres-ponde ao aparecimento de um software, ou uma memria natural. Que meca-nismo tem essa capacidade? A passagem do inorgnico para a vida inicia-se num meio disperso e encontra seu foco dentro do ambiente celular. A montagem de molculas menores numa estrutura maior deve ter se dado num ambiente de competio e seleo. No parece que essa montagem tenha se dado simples-mente por processos aleatrios, seno deveramos ter uma srie ininterrupta de molculas, formando uma pirmide com as molculas simples em grande nmero, formando a base e diminuindo em nmero medida que aumenta o tamanho. A molcula do DNA tem bilhes de tomos, um nmero imensamen-te maior que as outras molculas orgnicas menores. Esse salto de continuidade sugere que a molcula de DNA tenha se formado por um processo especfico, coordenando um grande nmero de elementos simultaneamente.

    O desenvolvimento e a reproduo dos organismos atuais se do por inter-mdio de um cdigo gentico universal (constitudo sobre cidos nuclicos) que contm as informaes sobre as seqncias de aminocidos que constituem as protenas. Os cidos nuclicos so a base da replicao e as protenas, a do meta-bolismo. Grosso modo, o processo de sntese protica se baseia na transcrio das informaes do DNA para o RNA mensageiro e na traduo em protenas. Por sua vez, as protenas controlam a catlise e a replicao do DNA. Esse processo to complexo que teria que ter passado por estgios mais simples em fases anteriores. Como ele teria se iniciado? Parafraseando o paradoxo do ovo e da galinha, surge a pergunta: quem surgiu primeiro, o cdigo gentico ou o metabolismo? Existem defensores das duas possibilidades. H uma hiptese de que o RNA teria sido a primeira molcula ativa na origem da vida chamada de mundo de RNA. Entretan-to, o RNA tambm to complexo que existe a hiptese de um mundo pr-RNA,mas a bioqumica que conhecemos no nos d pistas sobre a qumica primordial e teramos que investigar novos panoramas. Ainda no claro que tipo de molcula pode ter formado o primeiro material gentico, e as etapas que podem ter levado a um mundo de RNA ainda so nebulosas.

    A segunda vertente admite que o metabolismo pode ter vindo antes do cdigo gentico. A idia geral desse ponto de vista que possvel que haja or-

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    ganizao considervel na prpria seqncia de reaes qumicas, sem que haja um cdigo gentico. Essa perspectiva, porm, ainda carece de evidncias expe-rimentais, j que parece improvvel que polmeros longos e reaes complexas possam se organizar de forma autnoma. Alguns autores acham possvel que exista um princpio de auto-organizao que opere nesse sentido.

    Quando ocorreu a origem da vida? comum as pessoas pensarem que algo to complexo quanto a vida exi-

    giria processos que s ocorrem raramente, demandando tempos extremamente longos para terem alguma chance de ocorrer. Os dados atuais indicam que isso no verdade. Vamos olhar para as primeiras eras geolgicas da Terra. A for-mao rochosa Isua (na Groenlndia) uma das mais antigas, tem 3,8 B.a. Em-bora no contenha organismos fsseis, ela tem indicaes de contaminao por atividade biolgica. O grafite encontrado nela tem um teor de 13C (variedade de tomo de carbono com seis prtons e sete nutrons) em relao ao istopo mais leve 12C com valores tpicos de material orgnico, como o encontrado em restos vegetais atuais. At agora, no se encontrou outra explicao, a no ser a fotossntese para explicar essa anomalia do carbono.

    Outro dado que aponta para a fotossntese em pocas remotas so os imensos depsitos de xido de ferro (chamados de banded iron formation BIF), os mais antigos com ~3,7 B.a. de idade. Nessa poca, no existia oxignio livre na atmosfera, como indicado pela existncia de pirita e uraninita. O oxig-nio pode ter sido liberado nos oceanos pela atividade de algas fotossintetizantes e consumido localmente, oxidando o ferro. Se as rochas de Isua e os BIF mais antigos indicam existncia de vida, ela deve ter surgido antes de 3,8 B.a., dado que a fotossntese, por ser um processo muito complexo, no deve ter sido a primeira forma de produo de energia. O ancestral comum deve ter surgido antes disso.

    Mais um motivo para recuar o aparecimento do progenota para antes de 3,8 B.a. que os trezentos milhes de anos seguintes parecem ser muito curtos para a vida ter atingido o nvel de complexidade da cianobactria, parente dos organismos que formaram os estromatlitos. Mas no podemos recuar a origem da vida para tempos muito anteriores a esse. A Terra se formou h 4,56 B.a., e h 4,46 B.a. j tinha crosta slida, a gua tinha chovido das nuvens para formar os oceanos e a atmosfera tinha temperatura aceitvel. Mas nos primeiros ~700milhes de anos ela era castigada por uma densa chuva meteortica, alguns dos fragmentos com centenas de quilmetros de tamanho. Uma coliso dessas va-porizaria os oceanos e aqueceria tanto a atmosfera, que levaria mais de mil anos para chover de novo. Se j existia vida na Terra nessa poca, ela teria sido destru-da, no uma, mas muitas vezes. Ela s poderia ter se arraigado de forma estvel depois do fim da chuva de meteoros esterilizantes, ou seja, h menos de 3,9 B.a.Isso deixa uma janela de

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    o diferencial de 13C ou os BIF como indcio de vida, o intervalo de tempo para a vida ter se formado e evoludo at o nvel de complexidade da cianobactria sobe para meros 400 M.a. Nos 3,5 B.a. seguintes a vida aumentou sua diversida-de, mas no aconteceram saltos de complexidade to grandes quanto o inicial, do inorgnico para o vivo. Por isso, a janela de tempo de centenas de milhes de anos pequena e indica que esse salto no to difcil ou improvvel para a natureza.

    A janela para a origem da vida, se ela se iniciou na Terra, pode ser bem mais curta do que os quatrocentos milhes de anos indicados antes. Uma escala de tempo muito curta poderia ser obtida do fato que as reaes qumicas que produzem as grandes molculas (polmeros) so reversveis. Em escalas de dias a meses, a maioria delas reverteria para componentes mais simples, em meio aquo-so. Isso poderia ser evitado se as grandes molculas fossem retiradas do meio lquido, logo que formadas. Esse cenrio funcionaria se a vida tivesse surgido nas plataformas continentais e no no fundo dos oceanos. No incio, as placas litos-fricas9 ainda estavam submersas, e as indicaes mais fortes so de que a vida te-nha surgido no fundo dos oceanos. Outra forma de evitar a reversibilidade seria encerrar as macromolculas em membranas, como as paredes celulares. Naqueletempo no havia clulas como as atuais, mas possvel que houvesse membranas formadas por processos inorgnicos. Oparin sugeriu que coacervados,10 forma-dos espontaneamente por polmeros em soluo aquosa, tenham constitudo a membrana de uma protoclula. Embora eles realmente se formem em laborat-rio, so muito instveis. Outros tipos de formao de membranas so possveis; por exemplo, os proteinides11 que Sidney Fox sintetizou em laboratrio.

    Mesmo depois de escapar da reversibilidade, os componentes da vida pri-mitiva encontrariam outras armadilhas fatais. Uma delas so as fontes hidroter-mais que existem no fundo dos oceanos. Elas reciclam um volume igual ao dos oceanos atuais em dez milhes de anos. Entretanto, quando o interior da Terra era mais quente, esse processo era muito mais forte e os tempos de reciclagem eram muito mais curtos. A gua sai das fontes hidrotermais com T>350oC, sen-do totalmente esterilizada.

    Quanto menor a escala de tempo, mais simples deve ter sido o processo de origem da vida. Na Terra, ela se instalou to cedo e to rapidamente que parece ser um mero subproduto da formao planetria. Isso abre enormes perspectivas de que ela tambm tenha surgido em outros planetas, que s na nossa galxia devem ultrapassar a casa dos trilhes. No volume visvel do Universo existem cerca de cem bilhes de galxias como a nossa, elevando o nmero de planetas para mais de 1023. O fato de que a origem da vida seja um assunto to difcil de ser compreendido no nos deve induzir ao erro de assumir que tambm seja difcil de ser realizada pela natureza. A janela para a formao de vida na Terra to estreita, que alguns preferem acreditar que ela tenha aportado aqui j pronta (hiptese de panspermia). O conforto que se ganha aumentando a janela de

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    tempo para dez bilhes de anos e multiplicando a diversidade de situaes fsicas e qumicas por um nmero incontvel de planetas se perde pelo imenso isola-mento csmico dos astros e pela exigidade de mecanismos viveis de transporte de seres vivos de um para outro. O transporte s vivel para planetas prximos, como entre a Terra e Marte. O problema do mecanismo de origem se transfere daqui para outro planeta, mas sua soluo no se torna mais fcil.

    Figura 7 Estabelecimento da vida na Terra aps ~700 milhes de anos de idade, quando findou a chuva meteortica esterilizante.

    Perspectivas de vida fora da TerraO estudo da vida no contexto astronmico relevante por diversos mo-

    tivos. O mais fundamental deles que nunca poderemos ter uma teoria geral da vida enquanto conhecermos s o exemplar terrestre. Tomemos a fsica como paradigma, ela tem teorias gerais porque existem inmeras situaes em que po-dem ser aplicadas e se verificar como cada parmetro varia de uma situao para outra. A multiplicidade de situaes permite fazer previses e passar a teoria pelo crivo do teste emprico. S a descoberta de outros exemplares de vida, formados fora da Terra, permitir ver o que fundamental e o que secundrio no fen-meno. Outro motivo que as informaes sobre as condies fsicas e qumicas da Terra, no momento em que a vida aqui se estabeleceu, esto perdidas para sempre. A observao de outros astros permite rever o passado, pois tudo o que

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    vemos no espao so acontecimentos que se deram no passado, quanto mais distante no espao, mais longe no tempo. A luz atravessa o espao e, de modo anlogo rocha que atravessa o tempo, traz registros fsseis. No espao exis-tem inmeros planetas em diversos estgios de formao que permitem rever as etapas evolutivas por que a Terra passou, como se fosse uma viagem no tempo. Outro motivo para olhar para o cu simplesmente testar o pressuposto bsico do evolucionismo que assume que a vida um fato natural, surgindo como parte dos processos de transformao da matria e dissipao de energia. Qualquer outro planeta em condies fsicas iguais da Terra teria tido a mesma chance de gerar vida.

    At agora, o nico empreendimento de procura de vida fora da Terra foi por meio da escuta de sinais de rdio que poderiam ter sido enviados por civi-lizaes extraterrestres. Embora tenhamos simpatia por qualquer esforo me-tdico, esses projetos acabaram sendo excludos da pauta dos financiamentos governamentais por motivos justos. Em primeiro lugar, no existe uma teoria testvel sobre a probabilidade de a evoluo ter produzido seres comunicantes como ns em outros lugares, ou sobre a deciso deles de aplicar recursos para avisar a todo o Universo que existem, ou sobre a inevitabilidade de que a co-municao seja feita atravs de ondas de rdio, ou ainda sobre quanto tempo uma civilizao tecnolgica que demanda tantos recursos pode sobreviver sem se autodestruir. Em segundo lugar, est o modus operandi da produo cientfica atual. O nmero de variveis envolvidas na escuta de rdio to grande que impossvel oferecer aos rgos financiadores uma expectativa de escala de tempo para que sejam obtidos resultados. Para qual estrela apontar, por quanto tempo manter a escuta, em que freqncias monitorar os sinais, que tipo de sinais so produtos de linguagem e quais so emisses naturais? Quantos estudantes se convenceriam em devotar suas vidas a um projeto que eventualmente levaria milnios para dar resultado, recebendo bolsas por no mximo quatro anos?

    Os projetos atuais de busca de vida seguem uma linha cientfica clssica. Eles so to consistentes e capturaram a imaginao do contribuinte de tal modo que os recursos j permitem um avano vigoroso. Esse certamente ser um dos grandes temas do sculo XXI. Os resultados so esperados para uma escala de tempo de uma ou duas dcadas e poderemos estar vivos para v-los. O que vai se procurar? Simplesmente a vida na forma mais comum que conhecemos na Terra e que tem habitado nosso planeta por mais tempo: microorganismos. No seria falta de imaginao restringir a busca ao trivial que conhecemos? A restrio tem excelentes motivos. Primeiro, no adianta procurar algo que no se sabe como identificar. Segundo, os microorganismos contaminam as atmosferas planetrias com molculas facilmente identificveis a grandes distncias, como o oznio (O3), por exemplo. Uma atmosfera com camada de oznio impensvel sem uma atividade fotossinttica em grande escala. O oxignio, por sua alta reativi-dade qumica, est firmemente preso em molculas e, para ser liberado, precisa de um agente que v no sentido contrrio do potencial qumico. Isso indica que

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    existe um processo que atua contra o equilbrio termodinmico (localmente), o que uma das caractersticas da vida. Alm disso, o oznio decomposto pela luz ultravioleta do Sol, e a manuteno de uma camada na atmosfera implica uma constante reposio de oxignio livre, o que indicaria continuidade da fonte, ou seja, reproduo outra caracterstica da vida. O metano, em planetas rochosos, funciona exatamente como o oznio, mas indicando atividade heterotrfica, em vez de autotrfica. Na Terra, as capas de metano so produzidas por bactrias anaerbicas em aterros sanitrios, no intestino de animais ou no material orgni-co em decomposio nos pntanos. No caso de planetas gasosos, o metano de origem abitica e sua presena no um indicador de atividade biolgica.

    Em terceiro lugar, a vida, como a conhecemos, parece ter altssima pro-babilidade de existir. No s ela apareceu na Terra logo no incio, mas mante-ve-se em expanso mesmo sob a ao de catstrofes globais como vulcanismo, congelamento, queda de grandes meteoritos. A vida est mais para uma praga invasora e resistente do que algo improvvel e delicado. Os elementos qumi-cos que ela requer esto entre os mais abundantes do Universo; e, quando ele atingiu dois bilhes de anos de idade (~12 B.a. atrs), a tabela peridica j tinha elementos em todas as suas casas. Nessa poca, j havia enorme quantidade de gua, e molculas complexas podiam comear a se formar, como se observa nas nuvens interestelares. A formao dos planetas segue a das estrelas, pois so par-te do mesmo processo. O auge de formao estelar foi atingido h ~10 B.a, de modo que os planetas tpicos so velhos. Isso no implica dizer que a vida est pululando em todos os cantos da Galxia, mas que a vida como a conhecemos tem boas chances de existir e de ser encontrada por meio de contaminaes nas atmosferas planetrias.

    A procura de vida microscpica no sistema solar foi feita de modo muito limitado em Marte. O interesse em Marte porque est relativamente prximo e porque apresentou condies favorveis vida em seu incio. Ele teve ocea-nos rasos ao longo de centenas de milhes de anos, os impactos meteorticos l foram menos brutais que na Terra, dada sua gravidade menor, e as temperatu-ras atmosfricas parecem ter sido mais amenas que aqui. Tudo somado, Marte apresenta um fator favorvel ao aparecimento de vida maior que a Terra e numa janela de tempo mais longa. O fato de que o planeta congelou h mais de 3,5bilhes de anos indica que, se a vida existiu l, ela foi interrompida logo no in-cio, a menos que tenha sido transplantada para c a bordo dos incontveis me-teoritos (40 bilhes de toneladas) que aqui aportaram. Se encontrarmos vida l do mesmo tipo que a da Terra, isso no vai se constituir num segundo ponto de apoio para a generalizao da teoria da vida. No poderemos excluir a possibili-dade de que somos marcianos ou eles so terrqueos, dado que a probabilidade de contaminao nas duas direes no desprezvel.

    A Lua de Jpiter, Europa, tem atrativos por ter um mar de gua lquida com fontes hidrotermais (debaixo de numa capa de gelo), numa situao no muito diferente da que se imagina hoje para o incio de vida na Terra. Sua van-

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    tagem em relao a Marte a baixssima probabilidade de contaminao a partir da Terra. Mas fazer um furo de dezenas de quilmetros de profundidade na capa de gelo de Europa e procurar micrbios num volume de gua maior que o dos oceanos da Terra um empreendimento economicamente invivel na atualida-de. No existem outros lugares no sistema solar que ofeream perspectivas to boas quanto Marte e Europa para a vida ter surgido.

    Figura 8 Sistemas planetrios em formao na Nebulosa de Orion, mostrando discos de poeira protoplanetria (machas escuras). Eles permitem rever como se deu a formao do sistema solar. (Nasa)

    De qualquer modo, o sistema solar um pouco irrelevante para uma teoria geral da vida, dado que precisamos de uma abundncia de exemplos diferentes. Para vasculhar um grande nmero de planetas, temos que olhar para as estrelas, em torno das quais devem existir trilhes, s na nossa galxia. Os instrumentos atuais s conseguem detectar planetas de modo indireto, por meio da reao gravitacional da estrela hospedeira, e isso se limita a casos atpicos (planetas mui-to grandes e bem prximos da estrela central). Mesmo assim, j se conhecem mais de 150 planetas extra-solares. Todos so desinteressantes para a vida, pois trata-se de gigantes gasosos que reciclam suas atmosferas entre temperaturas de milhares de graus no interior a -180oC, no topo das nuvens.

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    Figura 9 Espectro da Terra no infravermelho mdio, tomado a partir do espao, mostrando uma banda molecular do oznio na atmosfera. Esse sinal considerado inequvoco de atividade biolgica (fotossntese). (Projeto Darwin - ESA)

    O Santo Graal da procura da vida est escondido nos planetas rochosos como o nosso. Outra falta de imaginao? Talvez. Por um lado, ainda no nos libertamos da imagem da Me Terra, to acolhedora para a vida. Mas, por ou-tro, est o fato de que a contaminao por produtos da atividade biolgica facilmente visvel nas tnues atmosferas dos planetas rochosos, por serem mui-to rarefeitas. Os telescpios atuais esto muito aqum da acuidade necessria para fotografar planetas rochosos em torno de outras estrelas. Mas isso uma mera questo tcnica, que se resolve com investimentos humanos e financeiros. Os recursos financeiros esto aparecendo. Ser necessrio aumentar o poder resolvente dos telescpios por um fator mil (o salto foi de um fator ~10 nesses quatrocentos anos desde Galileu). Depois, devemos peneirar os ftons da luz

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    provenientes do planeta, pois, a cada um bilho de ftons da estrela hospedeira, entram no telescpio apenas alguns poucos do planeta. Ser preciso apagar a es-trela, sem interferir na luz do planetinha situado a fraes de segundos de arco12

    dela. Os instrumentos para isso j esto em desenvolvimento, e as primeiras de-teces diretas devem acontecer em menos de duas dcadas. A bastar passar a luz dos planetas rochosos pelo espectrgrafo e procurar a assinatura do oznio e do metano.

    Nesse meio tempo, novas geraes de pesquisadores ligados a esses proje-tos podero descobrir outros sinais mais caractersticos de contaminao biol-gica diferentes dos aqui apresentados. Depois de passar pelo crivo uma extensa lista de planetas, poderemos ter estatstica suficiente para saber se o Universo to bifilo quanto nos parece hoje. possvel que no encontremos nenhum sinal de vida (para o grande deleite dos criacionistas contrrios teoria evoluti-va), mas o progresso cientfico s tem como escolha produzir testes que possam contradizer as premissas tericas. Se existirem deteces positivas, a ser o incio do estudo de cada tipo particular de vida, e seria fico especular quais vo ser as tcnicas empregadas para isso. Assim, uma teoria geral da vida no esperada para to cedo, mas se h uma coisa clara que o avano tecnolgico e cientfico sempre superou as expectativas e chegou antes do que se esperava.

    Notas

    1 Estromatlito: formao rochosa de carbonato de clcio, depositada a partir de algas mortas nas guas rasas dos oceanos.

    2 Monmeros: subunidades moleculares que, acopladas, formam longas cadeias, cha-madas polmeros.

    3 Anlise genmica: mapeamento da seqncia de pares de bases nitrogenadas (AG adenina e guanina; CT citosina e timina) que forma o DNA de um dado organismo.

    4 Associao simbintica: quando dois seres se associam com vantagens mtuas. Por exem-plo, a mitocndria gera energia para a clula e ela lhe oferece proteo e alimento.

    5 Autotrofismo: quando um organismo produz seu prprio alimento, como no caso das plantas.

    6 Heterotrofismo: quando um organismo se alimenta da energia gerada por outros, como no nosso caso.

    7 Substncia oxidante: aquela que recebe eltrons, como as ricas em oxignio. Exemplosde oxidao: enferrujamento, respirao.

    8 Substncia redutora: aquela que doa eltrons, como as ricas em hidrognio.

    9 Placas litosfricas: so as camadas superficiais da Terra que formam os continentes. Elasso formadas de placas que se chocam com outras, produzindo os terremotos.

    10 Coacervados: sistemas coloidais (estruturas fechadas) gerados em solues de polme-ros (molculas com longas cadeias de carbono).

    11 Proteinides: grandes molculas, parecidas com protenas, formadas por aminocidos, mas de origem abitica.

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    12 Segundo de arco: medida de tamanho angular, subdiviso do grau. O olho humano s enxerga objetos maiores que ~120 segundos de arco.

    Referncias bibliogrficas

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    RESUMO Apresentamos um panorama geral das idias sobre a origem da vida na hist-ria. Aps delinearmos os principais temas necessrios para o entendimento da origem da vida, mostramos as caractersticas bsicas da vida atual e as relaes entre os seres vivos que sugerem um ancestral comum. Revemos as condies qumicas pr-biticas no am-biente terrestre e fora dele. Quanto ao aparecimento da vida, confrontamos as principais vertentes sobre a precedncia do cdigo gentico ou do metabolismo. Evidenciamos a curta janela de tempo para o estabelecimento da vida na Terra, indicando a facilidade de esse processo ocorrer no Universo. Finalmente, so apresentados os fundamentos dos projetos atuais de procura de vida fora de nosso planeta.

    PALAVRAS-CHAVE: Vida, Origem da vida, Evoluo.

    ABSTRACT We present a historical perspective about the ideas concerning the origin of life. After displaying the main topics necessary for understanding lifes origin, the main characteristics of the present life forms and their relationships are shown, suggesting a common ancestor. The conditions for prebiotic chemistry in terrestrial or interplanetary environments are reviewed. We put in context the arguments about the early origin of replicators versus metabolism. The very narrow window for life settlement in the early Earth is stressed, pointing to the likelihood of life arising in other places in the Universe.Finally, we present the cornerstones of current search for life outside our planet.

    KEYWORDS: Life, Origin of life, Evolution.

    Augusto Damineli professor titular do Departamento de Astronomia do Instituto Astronmico e Geofsico da Universidade de So Paulo (IAG-USP)[email protected] [email protected]

    Daniel Santa Cruz Damineli bacharel em Biologia pela Universidade de So Paulo (USP) e ps-graduando na Universidade Estadual Paulista (Unesp) Rio [email protected] [email protected]

    Recebido em 5.10.2006 e aceito em 6.11.2006.