Um modelo matemático forneceu novos insights sobre como os primeiros organismos vivos poderiam ter se originado de moléculas simples encontradas na Terra primitiva. O modelo sugere que a presença de certos minerais, como o ferro, pode ter sido crucial para iniciar o processo da vida.


A descoberta do estudo baseia-se nas ideias desenvolvidas por Charles Darwin e outros cientistas, que propuseram que a vida começou com o surgimento de moléculas replicantes primitivas como o RNA, num passado distante. As moléculas de RNA são capazes tanto de armazenamento de informações (ou seja, sequências de nucleotídeos) quanto de atividade enzimática, mas não está totalmente claro como elas surgiram a partir de componentes químicos não vivos.


O modelo matemático, criado por pesquisadores do Instituto Max Planck de Física de Sistemas Complexos, concentra-se em uma rede de reações que descreve como as moléculas de RNA podem se replicar e competir por recursos. Os pesquisadores simulam essa rede de reações sob diferentes condições, explorando os efeitos de parâmetros como a concentração de blocos de construção orgânicos e a disponibilidade de fontes de energia.


As simulações do modelo sugerem que a presença de certos minerais, como o ferro, teve um impacto significativo no surgimento de ciclos de replicação de RNA autossustentáveis. A capacidade do íon ferro de catalisar reações envolvendo moléculas conhecidas como “nucleotídeos”, que são componentes essenciais do RNA, tornou-o um fator crucial nos estágios iniciais da origem da vida.


Como o ferro pode formar complexos facilmente com vários componentes bioquímicos, poderia ter proporcionado um ambiente adequado para a formação e interação de nucleotídeos. Isso teria aumentado as chances de formação de estruturas semelhantes ao RNA e de replicação.


O modelo matemático indica ainda que os primeiros replicadores de RNA eram provavelmente altamente adaptáveis, capazes de sofrer mutações e desenvolver novas capacidades ao longo do tempo. Esta flexibilidade teria sido essencial para sobreviver nas condições desafiadoras e evolutivas da Terra primitiva.


Embora este estudo forneça evidências convincentes do papel de minerais como o ferro no surgimento da vida, são necessárias mais pesquisas experimentais para validar as previsões do modelo. No entanto, os conhecimentos obtidos com esta modelação matemática contribuem para a busca mais ampla de compreensão de como a complexidade da vida poderia ter surgido a partir de componentes químicos simples.