Os cientistas reproduziram em laboratório como os ingredientes para a vida poderiam ter se formado nas profundezas do oceano há 4 bilhões de anos. Os resultados do novo estudo oferecem pistas de como a vida começou na Terra e onde mais no cosmos podemos encontrá-la.

A astrobióloga Laurie Barge e sua equipe do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia, estão trabalhando para reconhecer a vida em outros planetas, estudando as origens da vida aqui na Terra. Sua pesquisa se concentra em como os blocos de construção da vida se formam em fontes hidrotermais no fundo do oceano.

Para recriar fontes hidrotermais no laboratório, a equipe fez seus próprios fundos marinhos em miniatura enchendo béqueres com misturas que imitam o oceano primordial da Terra. Esses oceanos baseados em laboratório atuam como viveiros de aminoácidos, compostos orgânicos essenciais para a vida como a conhecemos. Como blocos de Lego, aminoácidos se acumulam para formar proteínas, que constituem todas as coisas vivas.

"Entender até onde você pode ir apenas com orgânicos e minerais antes de ter uma célula real é realmente importante para entender de quais tipos de ambientes a vida pode emergir, "disse Barge, o investigador principal e o primeiro autor do novo estudo, publicado no jornal Proceedings of the National Academy of Sciences . "Também, investigando como as coisas gostam da atmosfera, o oceano e os minerais nas aberturas impactam isso pode ajudá-lo a entender a probabilidade de isso ter ocorrido em outro planeta. "

Encontrado em torno de rachaduras no fundo do mar, respiradouros hidrotermais são locais onde se formam chaminés naturais, liberando fluido aquecido abaixo da crosta terrestre. Quando essas chaminés interagem com a água do mar ao seu redor, eles criam um ambiente que está em fluxo constante, que é necessário para a vida evoluir e mudar. Esta escuridão, ambiente quente alimentado por energia química da Terra pode ser a chave de como a vida poderia se formar em mundos mais distantes em nosso sistema solar, longe do calor do sol.

"Se tivermos essas fontes hidrotermais aqui na Terra, possivelmente, reações semelhantes podem ocorrer em outros planetas, "disse Erika Flores do JPL, co-autor do novo estudo.

Barge e Flores usaram ingredientes comumente encontrados nos primeiros oceanos da Terra em seus experimentos. Eles combinaram água, minerais e as moléculas "precursoras" de piruvato e amônia, que são necessários para iniciar a formação de aminoácidos. Eles testaram sua hipótese aquecendo a solução a 158 graus Fahrenheit (70 graus Celsius) - a mesma temperatura encontrada perto de uma fonte hidrotérmica - e ajustando o pH para imitar o ambiente alcalino. Eles também removeram o oxigênio da mistura porque, ao contrário de hoje, a Terra primitiva tinha muito pouco oxigênio em seu oceano. A equipe também usou o hidróxido de ferro mineral, ou "ferrugem verde, "que era abundante na Terra primitiva.

A ferrugem verde reagiu com pequenas quantidades de oxigênio que a equipe injetou na solução, produzindo o aminoácido alanina e o alfa-hidroxiácido lactato. Os alfa-hidroxiácidos são subprodutos das reações de aminoácidos, mas alguns cientistas teorizam que eles também poderiam se combinar para formar moléculas orgânicas mais complexas que poderiam levar à vida.

"Mostramos que em condições geológicas semelhantes às da Terra primitiva, e talvez para outros planetas, podemos formar aminoácidos e alfa-hidroxiácidos a partir de uma simples reação sob condições suaves que teriam existido no fundo do mar, "disse Barge.

A criação de aminoácidos e alfa-hidroxiácidos por Barge no laboratório é o culminar de nove anos de pesquisas sobre as origens da vida. Estudos anteriores analisaram se os ingredientes certos para a vida são encontrados em fontes hidrotermais, e quanta energia essas aberturas podem gerar (o suficiente para alimentar uma lâmpada). Mas este novo estudo é a primeira vez que sua equipe observou um ambiente muito semelhante a uma fonte hidrotérmica impulsionar uma reação orgânica. Barge e sua equipe continuarão a estudar essas reações na expectativa de encontrar mais ingredientes para a vida e criar moléculas mais complexas. Passo a passo, ela está lentamente subindo na cadeia da vida.

Esta linha de pesquisa é importante porque os cientistas estudam mundos em nosso sistema solar e além deles podem hospedar ambientes habitáveis. A lua de Júpiter, Europa e a lua de Saturno, Enceladus, por exemplo, poderia ter fontes hidrotermais nos oceanos sob suas crostas geladas. Compreender como a vida poderia começar em um oceano sem a luz do sol ajudaria os cientistas a projetar futuras missões de exploração, bem como experimentos que poderiam cavar sob o gelo em busca de evidências de aminoácidos ou outras moléculas biológicas.

As futuras missões a Marte podem retornar amostras da superfície enferrujada do Planeta Vermelho, o que pode revelar evidências de aminoácidos formados por minerais de ferro e água ancestral. Exoplanetas - mundos fora de nosso alcance, mas ainda dentro do reino de nossos telescópios - podem ter assinaturas de vida em sua atmosfera que podem ser reveladas no futuro.

"Não temos evidências concretas de vida em outro lugar ainda, "disse Barge." Mas compreender as condições que são necessárias para a origem da vida pode ajudar a restringir os lugares onde pensamos que a vida poderia existir. "

Esta pesquisa foi apoiada pelo Instituto de Astrobiologia da NASA, Equipe JPL Icy Worlds.