p De onde veio a vida? Nos últimos anos, muitos cientistas mudaram de preferir uma "sopa primordial" em piscinas de água para fontes hidrotermais profundas no oceano como a fonte original de vida na Terra. Mas um dos maiores problemas com essa ideia é que os pesquisadores não conseguiram recriar em laboratório um dos processos-chave que estariam envolvidos se essa teoria fosse verdadeira. p Especificamente, eles não foram capazes de formar membranas celulares simples em condições semelhantes às da água do mar, que a maioria concorda que teria sido necessário para criar os primeiros organismos vivos. Mas meus colegas e eu mostramos recentemente, em um artigo na Nature Ecology and Evolution, que a combinação de moléculas que os cientistas usaram para recriar essas membranas não reflete os componentes que estariam disponíveis na época. Na verdade, nós achamos isso, com os ingredientes certos, as condições de ventilação do oceano são realmente necessárias para formar algumas membranas celulares.

p Imagine a Terra 4,5 bilhões de anos atrás. O período da história geológica que chamamos de Hadean não foi tão infernal quanto acreditávamos. Não era um mar de lava alimentado por incontáveis ​​vulcões, embora eles certamente existissem. Era provavelmente mais como pequenas áreas de superfície rochosa cercadas por um oceano de água global substancial.

p Mas não era o oceano que conhecemos hoje. Estava mais quente, mais ácido e rico em ferro. A atmosfera era principalmente de nitrogênio, dióxido de carbono e nenhum oxigênio. Também não havia vida. Ainda assim, no fundo do oceano, algo estava começando a acontecer.

p Produtos químicos quentes subindo pelo fundo do mar permitiram uma reação química entre o hidrogênio e o dióxido de carbono, produzindo compostos orgânicos simples. Essas moléculas orgânicas reagiram para formar compostos cada vez mais complexos. Estes tornaram-se encapsulados em membranas celulares simples e cresceram ainda mais em complexidade, produzindo moléculas que poderiam transportar informações e, eventualmente, DNA. Estas foram as primeiras células vivas que puderam crescer, dividir e evoluir.

p Pelo menos pode ser assim que a vida na Terra começou. Ainda existem muitas teorias diferentes de como e onde a vida começou, incluindo aqueles que propõem lagoas hidrotermais, mantos de gelo ou até mesmo o espaço sideral. Para tentar entender qual dessas configurações é a mais plausível, os cientistas pegam os diferentes componentes essenciais para a vida e vêem se podemos encontrar uma maneira de reproduzi-los em diferentes condições no laboratório.

p Não estamos tentando criar vida, apenas os diferentes bits e peças de que necessita. Nem todo mundo pode concordar sobre o que a vida realmente é, mas uma coisa com a qual muitos cientistas concordam é que o primeiro organismo vivo teria uma membrana celular.

p As membranas celulares são compostas principalmente de fosfolipídios, que são compostos de moléculas simples, incluindo ácidos graxos, isoprenóides e açúcares. Os fosfolipídios são produzidos apenas por organismos vivos. Mas os ácidos graxos podem ser formados no meio ambiente por meio de reações entre as rochas e a água, e isoprenóides ou moléculas semelhantes também podem ser produzidos desta forma.

p Essas moléculas simples formam estruturas de membrana chamadas vesículas, que são semelhantes a células na medida em que formam uma membrana de camada dupla em torno de um espaço cheio de água. Acontece que as vesículas podem desempenhar muitas das mesmas funções que as membranas celulares. Isso levou os pesquisadores da origem da vida a investigar a possibilidade de que as vesículas possam ter sido as primeiras membranas celulares, ganhando-lhes o título de "protocélulas".

p Muitos experimentos foram realizados em protocélulas para ver se eles podem suportar as condições ambientais necessárias para as primeiras células vivas. Por exemplo, eles se formam facilmente na água, pode encapsular outras moléculas orgânicas, e a molécula semelhante ao DNA, o RNA pode ser feito dentro deles. Um grande problema é que essas protocélulas não gostam de sal. Na verdade, eles odeiam isso.

p Os pesquisadores mostraram que as protocélulas simplesmente não se formarão na presença das concentrações de cloreto de sódio, magnésio e cálcio encontrados na água do mar. Isso levou alguns a afirmar que a vida não poderia ter começado no oceano.

p Condições necessárias

p Mas meus colegas e eu notamos algo sobre todas as pesquisas anteriores. As protocélulas artificiais foram feitas de um a três tipos de moléculas, embora experimentos tenham mostrado que haveria muito mais moléculas disponíveis no oceano primordial.

p Quando usamos uma combinação de 14 moléculas, descobrimos que poderíamos formar protocélulas que poderiam encapsular moléculas orgânicas, mesmo em misturas de cloreto de sódio, magnésio e cálcio em concentrações de água do mar. As soluções deveriam estar em torno de 70 ° C e alcalinas, em torno de pH 12.

p Nosso trabalho mostra não só que essas protocélulas podem se formar nas condições criadas por fontes hidrotermais, mas que eles realmente precisam dessas condições para sobreviver. Isso não prova que a vida começou nas aberturas, mas renova a possibilidade de que sim. Também é relevante para a busca de vida em outros planetas. É possível que existam fontes hidrotermais alcalinas no fundo dos oceanos nas luas geladas de Júpiter e Saturno.

p Contudo, o problema da origem da vida ainda não está resolvido, com pesquisas promissoras em andamento de várias teorias diferentes. É um momento muito emocionante para o campo e estamos lentamente nos aproximando da resposta a uma das questões mais fundamentais da vida. Mostramos que as membranas podem se formar onde antes se pensava ser impossível. Quem sabe o que será possível no futuro? Conforme as evidências aumentam para cada uma dessas teorias, eventualmente, ficará claro qual ambiente foi o local mais provável de origem da vida. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.