p A vida na Terra primitiva parece ter começado com um paradoxo:enquanto a vida precisa de água como solvente, as espinhas dorsais químicas essenciais das moléculas formadoras da vida inicial se desintegram na água. Nosso solvente universal, acontece que, pode ser extremamente corrosivo. p Alguns apontaram este paradoxo como um sinal de que a vida, ou o precursor da vida, originou-se em outro lugar e foi entregue aqui por meio de cometas ou meteoritos. Outros procuraram solventes que pudessem ter as qualidades necessárias de água sem a corrosividade que quebra a ligação.

p Nos últimos anos, o solvente frequentemente apresentado como alternativa elegível à água é a formamida, um líquido claro e moderadamente irritante que consiste em hidrogênio, carbono, nitrogênio e oxigênio. Ao contrário da água, ele não quebra as moléculas de cadeia longa necessárias para formar os ácidos nucléicos e proteínas que compõem o principal manual de instruções inicial da vida, RNA. Enquanto isso, ele também se converte, por meio de outras reações úteis, em compostos essenciais, necessários para a produção de ácidos nucléicos.

p Embora a formamida seja comum em regiões de formação de estrelas do espaço, os cientistas têm lutado para encontrar caminhos para que seja prevalente, ou mesmo concentrado localmente, na Terra primitiva. Na verdade, dificilmente está presente na Terra hoje, exceto como um produto químico sintético para empresas.

p Nova pesquisa apresentada por Zachary Adam, um cientista da Terra na Universidade de Harvard, e Masashi Aono, um cientista de sistemas complexos no Earth-Life Science Institute (ELSI) no Instituto de Tecnologia de Tóquio, produziu formamida por meio de uma via surpreendente e reproduzível:bombardeio com partículas radioativas.

p Os dois e seus colegas expuseram água e uma mistura de duas substâncias químicas conhecidas na Terra primitiva (cianeto de hidrogênio e acetonitrila aquosa) às partículas de alta energia emitidas por um cilindro de cobalto-60, um isótopo radioativo produzido artificialmente, comumente usado na terapia do câncer. O resultado, eles relatam, foi a produção de quantidades substanciais de formamida mais rapidamente do que as tentativas anteriores de pesquisadores usando modelos teóricos e em ambientes de laboratório.

p Ainda não está claro se a Terra primitiva tinha material radioativo suficiente nos lugares certos para produzir as reações químicas que levaram à formação da formamida. E mesmo que as condições fossem certas, os cientistas ainda não podem concluir que a formamida desempenhou um papel importante na origem da vida.

p Ainda, a nova pesquisa aumenta a evidência do possível papel de solventes alternativos e apresenta uma imagem diferente da base da vida. Além disso, é sugestivo de processos que podem estar em funcionamento em outros exoplanetas também - onde outros solventes além da água poderiam, com energia fornecida por fontes radioativas, fornecem o ambiente necessário para que compostos simples sejam transformados em blocos de construção muito mais complexos.

p "Imagine que a vida à base de água fosse precedida por redes completamente únicas de moléculas interagindo que se aproximavam, mas eram diferentes e seguiam regras químicas diferentes, do que a vida como a conhecemos, "disse Adam.

p Seu trabalho foi apresentado em recentes reuniões da Sociedade Internacional para o Estudo da Origem da Vida, e a Conferência de Ciências Astrobiológicas.

p Juntando tudo

p A equipe de Adam e Aono dificilmente é a primeira a apresentar a hipótese da formamida como uma solução para o paradoxo da água, e eles também não são os primeiros a postular um papel para a alta energia, partículas radioativas na origem da vida.

p Uma equipe italiana liderada por Rafaelle Saladino, da Universidade de Tuscia, propôs recentemente a formamida como um produto químico que forneceria os elementos necessários para a vida e evitaria o "paradoxo da água". Desde a época em que Marie Curie descreveu o fenômeno da radioatividade, os cientistas propuseram inúmeras maneiras pelas quais a emissão de núcleos atômicos que emitem partículas pode ter desempenhado um papel, grande ou pequeno, em iniciar a vida na Terra.

p Juntando formamida e radioatividade, como Adam e Aono fizeram, é um passo em frente potencialmente significativo, embora seja necessário um estudo mais profundo.

p "Se tivermos formamida como solvente, essas moléculas precursoras podem ser mantidas estáveis, uma espécie de berço para preservar produtos muito interessantes, "disse Aono, que se mudou para a Keio University, com sede em Tóquio, embora permanecesse como bolsista na ELSI.

p O experimento com o cobalto-60 não começou como uma busca por uma forma de concentrar a produção de formamida. Em vez, Adam estava examinando de forma mais geral os efeitos dos raios gama em uma variedade de moléculas e solventes, enquanto Aono estava explorando fontes radioativas para um papel na origem da vida.

p Os dois se juntaram um tanto por acaso na ELSI, um centro de pesquisa sobre as origens da vida criado pelo governo japonês. O ELSI foi projetado para ser um lugar para cientistas de todo o mundo e de muitas disciplinas diferentes abordarem algumas das questões notoriamente difíceis nas origens da pesquisa da vida. Na ELSI, Adão, que não conseguiram garantir locais para realizar testes de laboratório nos Estados Unidos, aprendi com Aono sobre um laboratório de cobalto-60 pouco usado (e gratuito); eles prontamente começaram a colaborar.

p É bem sabido que a Terra primitiva foi bombardeada por partículas cósmicas de alta energia e raios gama. O mesmo acontece com o fato de que vários elementos (alumínio-26, iron-60, iodo-129) têm existido como isótopos radioativos que podem emitir radiação por minutos a milênio, e que esses isótopos eram mais comuns na Terra primitiva do que hoje. De fato, os três listados acima estão extintos na Terra, ou quase extinto, em suas formas naturais

p Menos conhecida é a presença de "reatores nucleares naturais" como locais onde uma alta concentração de urânio na presença de água levou à fissão nuclear autossustentável. Apenas um desses locais foi encontrado - na região de Oklo, na nação africana do Gabão - onde material radioativo gasto foi identificado em 16 locais diferentes. Os cientistas concluíram que reações nucleares naturais generalizadas ocorreram na região cerca de 2 bilhões de anos atrás.

p Esse período de tempo significaria que o site teria estado ativo muito depois de a vida ter começado na Terra, mas é uma prova potencial de conceito do que poderia ter existido em outro lugar há muito tempo.

p Reações próximas

p Adam e Aono permanecem agnósticos sobre a origem das partículas radioativas produtoras de formamida. Mas eles estão convencidos de que é inteiramente possível que tais reações tenham ocorrido e ajudado a produzir um ambiente onde cada um dos precursores da espinha dorsal do RNA pudesse ser facilmente encontrado de perto.

p O pensamento científico atual sobre como a formamida apareceu na Terra se concentra na chegada limitada via impactos de asteróides ou através da concentração do produto químico em misturas de água-formamida evaporadas em condições desérticas. Adam reconhece que o consenso científico prevalecente aponta para baixas quantidades de formamida na Terra primitiva.

p "Não estamos tentando argumentar o contrário, " ele disse, "mas estamos tentando dizer que pode não importar."

p Se você tem um único lugar (ou lugares) na Terra, criando quantidades significativas de formamida durante um longo período de tempo por meio de radiólise, então existe uma oportunidade para o início de alguma química única que pode apoiar a produção de compostos precursores essenciais para a vida, Disse Adam.

p "Então, o argumento então muda para - qual era a probabilidade de que esse lugar único existisse? Precisamos apenas de um local especial em todo o planeta para atender a essas circunstâncias, " ele disse.

p Depois disso, o sistema posto em movimento teria a capacidade de reunir os blocos de construção químicos da vida.

p "Essa é a possibilidade que esperamos investigar nos próximos anos, "Adam disse.

p James Cleaves, um químico orgânico também na ELSI e um co-autor do artigo cobalto-60, dito, enquanto a produção de formamida a partir de compostos muito mais simples representa o progresso, "não há balas de prata na origem do trabalho vitalício. Coletamos fatos como estes, e ver aonde eles levam. " p Esta história foi republicada como cortesia da Revista Astrobiologia da NASA. Explore a Terra e muito mais em www.astrobio.net.