Pode a vida ter evoluído mais do que uma vez?

Desde as sua(s) origem(s) humilde(s), a vida contagiou todo o planeta com infinitas formas belas. A génese da vida é o evento biológico mais antigo, tão antigo que nenhuma evidência clara foi deixada para trás além da existência da própria vida.

Isto deixa muitas questões em aberto, e uma das mais tentadoras é quantas vezes a vida emergiu magicamente de elementos inanimados.

Toda a vida na Terra evoluiu apenas uma vez, ou diferentes seres vivos são cortados de diferentes tecidos? A questão de quão difícil é para a vida emergir é interessante – até porque pode dar pistas sobre a probabilidade de encontrar vida noutros planetas.

A origem da vida é uma questão central na biologia moderna e provavelmente a mais difícil de estudar. Este evento ocorreu há quatro mil milhões de anos e aconteceu em nível molecular – o que significa que restam poucas evidências fósseis.

Muitos começos animados foram sugeridos, desde sopas primordiais desagradáveis ​​até o espaço sideral. Mas o consenso científico atual é que a vida emergiu de moléculas não vivas num processo natural chamado abiogénese, provavelmente na escuridão das fontes hidrotermais do fundo do mar. Mas se a vida surgiu uma vez, por que não mais vezes?

O que é abiogénese?

Os cientistas propuseram várias etapas consecutivas para a abiogénese. Sabemos que a Terra era rica em vários produtos químicos, como aminoácidos, um tipo de moléculas chamadas nucleotídeos ou açúcares, que são os blocos de construção da vida. Experiências de laboratório, como a icónica experiência de Miller-Urey, mostraram como estes compostos podem ser formados naturalmente em condições semelhantes à Terra primitiva. Alguns destes compostos também podem ter chegado à Terra em meteoritos.

Em seguida, essas moléculas simples combinaram-se para formar outras mais complexas, como gorduras, proteínas ou ácidos nucléicos. É importante ressalvar que os ácidos nucleicos – como o ADN de fita dupla ou o seu primo de RNA de fita simples – podem armazenar as informações necessárias para construir outras moléculas. O ADN é mais estável que o RNA, mas, em contraste, o RNA pode fazer parte de reações químicas nas quais um composto faz cópias de si mesmo – auto-replicação.

A hipótese do “mundo do RNA” sugere que o início da vida pode ter usado o RNA como material para genes e replicação antes do surgimento do ADN e das proteínas.

Uma vez que um sistema de informação possa fazer cópias de si mesmo, a seleção natural entra em ação. Algumas das novas cópias dessas moléculas (que alguns chamariam de “genes”) terão erros ou mutações, e algumas dessas novas mutações melhorarão a capacidade de replicação das moléculas.

Portanto, ao longo do tempo, haverá mais cópias desses mutantes do que outras moléculas, algumas das quais acumularão novas mutações tornando-as ainda mais rápidas e abundantes, e assim por diante.

Eventualmente, essas moléculas provavelmente desenvolveram um limite lipídico (gordo) separando o ambiente interno do organismo do exterior, formando protocélulas. As protocélulas poderiam concentrar e organizar melhor as moléculas necessárias nas reações bioquímicas, proporcionando um metabolismo contido e eficiente.

Vida em repetição?

A abiogénese pode ter acontecido mais de uma vez. A Terra pode ter gerado moléculas auto-replicantes várias vezes, e talvez o início da vida durante milhares ou milhões de anos consistisse apenas num monte de diferentes moléculas de RNA auto-replicantes, com origens independentes, competindo pelos mesmos blocos de construção. Infelizmente, devido à natureza antiga e microscópica desse processo, talvez nunca saibamos.

Muitas experiências de laboratório reproduziram com sucesso diferentes estágios da abiogénese, provando que eles poderiam acontecer mais que uma vez, mas não temos certeza de que isso tenha ocorrido no passado.

Uma questão relacionada poderia ser se uma nova vida está a surgir por abiogénese enquanto está a ler isto. Isso é muito improvável. A Terra primitiva era estéril de vida e as condições físicas e químicas eram muito diferentes. Hoje em dia, se em algum lugar do planeta houvesse condições ideais para o surgimento de novas moléculas autorreplicantes, elas seriam prontamente mastigadas pela vida existente.

O que sabemos é que todos os seres vivos existentes descendem de um único último antepassado comum universal da vida (também conhecido como LUCA). Se houve outros antepassados, eles não deixaram descendentes. As principais evidências apoiam a existência de LUCA.

Toda a vida na Terra usa o mesmo código genético, ou seja, a correspondência entre os nucleotídeos no ADN conhecidos como A, T, C e G – e o aminoácido que eles codificam nas proteínas. Por exemplo, a sequência dos três nucleotídeos ATG corresponde sempre ao aminoácido metionina.

Teoricamente, no entanto, poderia haver mais variantes de código genético entre as espécies. Mas toda a vida na Terra usa o mesmo código com algumas pequenas mudanças em algumas linhagens.

As vias bioquímicas, como as usadas para metabolizar os alimentos, também apoiam a existência do LUCA; muitos caminhos independentes podem ter evoluído em diferentes antepassados, mas alguns (como os usados ​​para metabolizar açúcares) são partilhados por todos os organismos vivos. Da mesma forma, centenas de genes idênticos estão presentes em diferentes seres vivos que só podem ser explicados por serem herdados de LUCA.

Pode escolher qualquer organismo aleatório, desde a alface na sua salada até às bactérias no seu iogurte bioativo e, se viajar no tempo o suficiente, partilhará um antepassado comum real. Isso não é uma metáfora, mas um facto científico.

Este é um dos conceitos mais incompreensíveis da ciência, a unidade da vida de Darwin. Se está a ler este texto, está aqui graças a uma cadeia ininterrupta de eventos reprodutivos que remonta à milhares de milhões de anos. Por mais emocionante que seja pensar na vida a surgir repetidamente no nosso planeta, ou noutro lugar, é ainda mais emocionante saber que estamos relacionados com todos os seres vivos do planeta.