Blocos de construção cruciais para a vida na Terra podem se formar mais facilmente no espaço sideral, diz uma nova pesquisa
Crédito:Yves Almecija/CNRS A origem da vida na Terra ainda é enigmática, mas aos poucos estamos desvendando as etapas envolvidas e os ingredientes necessários. Os cientistas acreditam que a vida surgiu numa sopa primordial de produtos químicos orgânicos e biomoléculas na Terra primitiva, eventualmente levando a organismos reais.
Há muito que se suspeita que alguns destes ingredientes podem ter sido entregues do espaço. Agora, um novo estudo, publicado na Science Advances , mostra que um grupo especial de moléculas, conhecidas como peptídeos, pode se formar mais facilmente nas condições do espaço do que aquelas encontradas na Terra. Isso significa que podem ter sido entregues à Terra primitiva por meteoritos ou cometas – e que a vida também pode ser capaz de se formar noutros locais.
As funções da vida são mantidas em nossas células (e nas de todos os seres vivos) por grandes e complexas moléculas (orgânicas) baseadas em carbono chamadas proteínas. A forma de produzir a grande variedade de proteínas de que necessitamos para permanecermos vivos está codificada no nosso ADN, que é em si uma molécula orgânica grande e complexa.
No entanto, estas moléculas complexas são montadas a partir de uma variedade de moléculas pequenas e simples, como os aminoácidos – os chamados blocos de construção da vida.
Para explicar a origem da vida, precisamos de compreender como e onde estes blocos de construção se formam e em que condições se reúnem espontaneamente em estruturas mais complexas. Finalmente, precisamos de compreender o passo que lhes permite tornarem-se num sistema confinado e auto-replicante – um organismo vivo.
Este último estudo lança luz sobre como alguns destes blocos de construção podem ter-se formado e montado, e como acabaram na Terra.
Passos para a vida
O DNA, ou ácido desoxirribonucléico, compreende duas longas fitas formando uma estrutura de dupla hélice. Cada fita é composta por moléculas menores chamadas nucleotídeos. Cada nucleotídeo contém três componentes:uma molécula de açúcar (desoxirribose no DNA), um grupo fosfato e uma base nitrogenada. Existem quatro tipos de bases nitrogenadas no DNA:adenina (A), timina (T), citosina (C) e guanina (G). Essas bases emparelham-se especificamente (A com T, C com G) para formar os degraus da escada de dupla hélice, com os grupos açúcar e fosfato formando a espinha dorsal da molécula de DNA.
Os peptídeos são um conjunto de aminoácidos em uma estrutura semelhante a uma cadeia curta. Os peptídeos podem ser compostos por apenas dois aminoácidos, mas também variam até centenas de aminoácidos.
A montagem de aminoácidos em peptídeos é uma etapa importante porque os peptídeos fornecem funções como "catalisar" ou melhorar reações que são importantes para a manutenção da vida. Eles também são moléculas candidatas que poderiam ter sido posteriormente montadas em versões iniciais de membranas, confinando moléculas funcionais em estruturas semelhantes a células.
No entanto, apesar do seu papel potencialmente importante na origem da vida, não era tão simples que os péptidos se formassem espontaneamente nas condições ambientais da Terra primitiva. Na verdade, os cientistas por trás do presente estudo já haviam demonstrado que as condições frias do espaço são, na verdade, mais favoráveis à formação de peptídeos.
Na densidade muito baixa de nuvens de moléculas e partículas de poeira numa parte do espaço chamada meio interestelar (ver acima), átomos individuais de carbono podem aderir à superfície dos grãos de poeira juntamente com moléculas de monóxido de carbono e amónia. Eles então reagem para formar moléculas semelhantes a aminoácidos. Quando essa nuvem se torna mais densa e as partículas de poeira também começam a se unir, essas moléculas podem se agrupar em peptídeos.
No seu novo estudo, os cientistas analisam o ambiente denso de discos de poeira, dos quais eventualmente emerge um novo sistema solar com uma estrela e planetas. Esses discos se formam quando as nuvens entram em colapso repentinamente sob a força da gravidade. Neste ambiente, as moléculas de água são muito mais prevalentes – formando gelo na superfície de quaisquer aglomerados crescentes de partículas que possam inibir as reações que formam os peptídeos.
Ao emular em laboratório as reações que podem ocorrer no meio interestelar, o estudo mostra que, embora a formação de peptídeos seja ligeiramente diminuída, ela não é evitada. Em vez disso, à medida que as rochas e a poeira se combinam para formar corpos maiores, como asteróides e cometas, estes corpos aquecem e permitem a formação de líquidos. Isto aumenta a formação de peptídeos nestes líquidos, e há uma seleção natural de reações adicionais, resultando em moléculas orgânicas ainda mais complexas. Esses processos teriam ocorrido durante a formação do nosso próprio sistema solar.
Muitos dos blocos de construção da vida, como aminoácidos, lipídios e açúcares, podem se formar no ambiente espacial. Muitos foram detectados em meteoritos.
Dado que a formação de péptidos é mais eficiente no espaço do que na Terra, e porque podem acumular-se em cometas, os seus impactos na Terra primitiva podem ter produzido cargas que impulsionaram os passos rumo à origem da vida na Terra.
Então, o que tudo isso significa para as nossas chances de encontrar vida alienígena? Bem, os blocos de construção da vida estão disponíveis em todo o universo. Quão específicas devem ser as condições para permitir que eles se auto-organizem em organismos vivos ainda é uma questão em aberto. Assim que soubermos disso, teremos uma boa ideia de quão difundida, ou não, a vida pode ser.
