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Origens da Vida: Teoria Academica Atualizada e Bem Detalhada

quinta-feira, fevereiro 9th, 2017

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fonte: http://simbiotica.org/origemvida.htm

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Matrix/DNA – Acompanhamos com atenção esta síntese de varias teorias e torcendo para que mais dados sejam obtidos. A principal diferença entre esta Teoria Oficial Academica (TOA), e a Teoria da Matrix/DNA (TMD), sobre as origens da Vida acontece no tocante `a interpretação do significado da origem da vida. No caso da TOA, cada passo evolutivo ocorreu ao acaso pela sorte de encontrar-se em exatos momentos certas forças naturais, certos elementos materiais, e tanto estas forças como estes elementos estariam no exato estado físico, produzindo uma novidade pela primeira vez na historia do planeta e talvez do universo, e esta novidade teria sido arrolada no processo geral evolucionário por algo denominado seleção natural. Portanto o agente catalizador, diretor, deste evento teria sido simples o acaso. Creio que isto seja possível, não tenho como refutar esta hipótese, porem, vejo outra alternativa como mais logica ( infelizmente apenas eu conheço e aposto nesta alternativa). Na Teoria da Matrix/DNA existe um modelo anatômico do que teria sido o elo entre a evolução cosmológica desde a origem do Universo ate momentos antes da origem da vida e a evolução biológica, que começou com os primeiros compostos orgânicos. Este elo pode ser transcrito como uma formula que esta justamente no estagio evolucionário entre as mesma formulas dos sistemas astronômicos e dos sistemas celulares. Portanto, para mim, o agente catalizador, diretor deste processo que culminou com o advento do primeiro sistema celular, dito “vivo”, não foi a seleção natural entendida como o meio-ambiente e sim esta seleção natural foi executada por uma formula que esta detectada em ondas de luz natural como emitidas no Big bang e que e’ a formula estrutural de todos os sistemas naturais conhecidos. Mas também nem eu nem qualquer conhecimento humano de qualquer fenômeno natural pode refutar esta teoria, nem comprova-la por enquanto.

Na TOA, o principio que deflagrou todas as transformações entre especies foram mutações genéticas ao acaso, e por erro de transcrição. Na TMD a maioria das mutações foram provocadas pela evolução e assentamento da formula, e uma menor quantidade delas foram mutações ao acaso que foram selecionadas e mantidas por que antecipavam as informações que viriam da formula.

A TOA apresenta brechas inegáveis e claras. Por exemplo, podemos ver nos quadros da TOA e segundo seus métodos, que a forma de pre’-vida, ou pre-célula, chamada procarionte, permaneceu por 2 bilhões de anos inalterada como a forma ápice dessa evolução. E’ tempo demasiado, pensar que uma forma de pre-vida dominou a evolução por 2 bilhões de anos, inalterada, principalmente considerando que durante este período a Geologia enforma que o ambiente terrestre teve dezenas de mudanças drásticas. Mas tido dependera’ de mais dados, que vença aquela interpretação ou visão do mundo que nos leve `a verdade.

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Abiogênese

A Vida na Terra terá surgido há cerca de 3400 M.a., como o parecem demonstrar os fósseis de procariontes encontrados na África do Sul. As células eucarióticas terăo surgido há cerca de 2000 a 1400 M.a., seguidas dos organismos multicelulares há cerca de 700 M.a. Neste espaço de tempo os fósseis săo abundantes, indicando um processo evolutivo rápido.

Todas as evidęncias parecem apontar para que os seres eucariontes terăo tido origem em seres procariontes. A principal teoria actual considera  que alguns dos  organitos característicos das células eucarióticas tiveram origem em procariontes que se adaptaram ŕ vida intracelular por endossimbiose.

Até ao século XIX considerava-se que todos os seres vivos existentes se apresentavam como sempre tinham sido. Toda a Vida era obra de uma entidade toda poderosa, facto que apenas revelava năo existirem conhecimentos suficientes para se criar uma explicaçăo racional.

Esta explicaçăo, o Criacionismo, no entanto, já no tempo da Grécia antiga năo era satisfatória. De modo a contornar a necessidade de intervençăo divina na criaçăo das espécies, surgem várias teorias alternativas, baseadas na observaçăo de fenómenos naturais, tanto quanto os conhecimentos da época o permitiam.

Aristóteles elaborou uma dessas teorias, cuja aceitaçăo se manteve durante séculos, com a ajuda da Igreja Católica, que a adoptou. Esta teoria considerava que a Vida era o resultado da acçăo de um princípio activo sobre a matéria inanimada, a qual se tornava, entăo, animada. Deste modo, năo haveria intervençăo sobrenatural no surgimento dos organismos vivos, apenas um fenómeno natural, a geraçăo espontânea.

Estas ideias perduraram até ŕ era moderna, pois Van Helmont (1577 – 1644) ainda considerava que os “cheiros dos pântanos geravam răs e que a roupa suja gerava ratos, adultos e completamente formados”. Também era considerado acertado pelos naturalistas que os intestinos produzissem espontaneamente vermes e que a carne putrefacta gerasse moscas.

Todas estas teorias consideravam possível o surgimento de Vida a partir de matéria inanimada, fosse qual fosse o agente catalisador dessa transformaçăo, daí o estarem englobadas na designaçăo geral de Abiogénese.

Biogênese

No século XVII Francisco Redi, naturalista e poeta, pôs em causa as ideias de Aristóteles, negando a existęncia do princípio activo e defendendo que todos os organismos vivos surgiam a partir de inseminaçăo por ovos e nunca por geraçăo espontânea.

Para demonstrar a veracidade da sua teoria, Redi realizou uma experięncia que se tornou célebre pelo facto de ser a primeira, registada, a utilizar um controlo. Colocou carne em 8 frascos. Selou 4 deles e deixou os restantes 4 abertos, em contacto com o ar.

Em poucos dias verificou que os frascos abertos estavam cheios de moscas e de outros vermes, enquanto que os frascos selados se encontravam livres de contaminaçăo.

Esta experięncia parecia negar, inequivocamente a abiogénese de organismos macroscópicos, tendo sido aceite pelos naturalistas da época.

No entanto, a descoberta do microscópio veio levantar a questăo novamente. A teoria da abiogénese foi parcialmente reabilitada pois parecia a única capaz de explicar o desenvolvimento de microrganismos visíveis apenas ao microscópio.

Esta situaçăo manteve-se até ao final do século XVIII, quando o assunto foi novamente debatido por dois famosos cientistas da época, Needham e Spallanzani.

Needham utilizou várias infusőes, que colocou em frascos. Esses frascos foram aquecidos e deixados ao ar durante alguns dias. Observou que as infusőes rapidamente eram invadidas por uma multitude de microrganismos. Interpretou estes resultados pela geraçăo espontânea de microrganismos, por acçăo do princípio activo de Aristóteles.

Spallanzani usou nas suas experięncias 16 frascos. Ferveu durante uma hora diversas infusőes e colocou-as em frascos. Dos 16 frascos, 4 foram selados, 4 fortemente rolhados, 4 tapados com algodăo e 4 deixados abertos ao ar. Verificou que a proliferaçăo de microrganismos era proporcional ao contacto com o ar. Interpretou estes resultados com o facto de o ar conter ovos desses organismos, logo toda a Vida proviria de outra, preexistente.

No entanto, Needham năo aceitou estes resultados, alegando que a excessiva fervura teria destruído o principio activo presente nas infusőes.

A polémica manteve-se até 1862, quando o francęs Louis Pasteur, pôs definitivamente termo ŕ ideia de geraçăo espontânea com uma série de experięncias conservadas para a posteridade pelos museus franceses.

Pasteur colocou diversas infusőes em balőes de vidro, em contacto com o ar. Alongou os pescoços dos balőes á chama, de modo a que fizessem várias curvas. Ferveu os líquidos até que o vapor saísse livremente das extremidades estreitas dos balőes. Verificou que, após o arrefecimento dos líquidos, estes permaneciam inalterados , tanto em odor como em sabor. No entanto, năo se apresentavam contaminados por microrganismos.

Para eliminar o argumento de Needham, quebrou alguns pescoços de balőes, verificando que imediatamente os líquidos ficavam infestados de organismos. Concluiu, assim, que todos os microrganismos se formavam a partir de um qualquer tipo de partícula sólida, transportada pelo ar. Nos balőes intactos, a entrada lenta do ar pelos pescoços estreitos e encurvados provocava a deposiçăo dessas partículas, impedindo a contaminaçăo das infusőes.

Ficou definitivamente provado que, nas condiçőes actuais, a Vida surge sempre de outra Vida, preexistente.

Mas, como surgiu a Vida pela primeira vez ?

Panspermia ou Teoria Cosmozóica

No final do século XIX vários cientistas alemăes, nomeadamente Liebig, Richter e Helmholtz, tentaram explicar o aparecimento da Vida na Terra com a hipótese de que esta tivesse sido trazida doutro ponto do Universo sob a forma de esporos resistentes, nos meteoritos – teoria Cosmozóica.

A presença de matéria orgânica em meteoritos encontrados na Terra tem sido usada como argumento a favor desta teoria, o que năo invalida a possibilidade de contaminaçăo terrestre, após a queda do meteorito.

Actualmente já foi comprovada a existęncia de moléculas orgânicas no espaço, como o formaldeído, álcool etílico e alguns aminoácidos. No entanto, estas moléculas parecem formar-se espontaneamente, sem intervençăo biológica.

O físico sueco Arrhenius propôs uma teoria semelhante, segundo a qual a Vida se teria originado em esporos impelidos por energia luminosa, vindos numa “onda” do espaço exterior. Chamou a esta teoria Panspermia (sementes por todo o lado).

Actualmente estas ideias caíram em descrédito pois é difícil aceitar que qualquer esporo resista á radiaçăo do espaço, ao aquecimento da entrada na atmosfera, etc.

Apesar disso, na década de 80 deste século, Crick (um dos descobridores da estrutura do DNA) e Orgel sugeriram uma teoria de Panspermia dirigida, em que o agente inicial da Vida na Terra passaria a ser colónias de microrganismos, transportadas numa nave espacial năo tripulada, lançada por uma qualquer civilizaçăo muito avançada. A Vida na Terra teria surgido a partir da multiplicaçăo desses organismos no oceano primitivo.

Apesar de toda a boa vontade envolvida, nenhuma destas teorias avança verdadeiramente no esclarecimento do problema pois apenas desloca a questăo para outro local, năo respondendo ŕ questăo fundamental:

Como surgiu a Vida ?

Teoria de Oparin

No entanto, um ponto de viragem fundamental ocorreu com o as teorias de Pasteur e de Darwin, permitindo abordar o problema sob uma perspectiva diferente.

Dados obtidos a partir de diversos campos da cięncia permitiram ao russo Alexander Oparin formular uma teoria revolucionária, que tentava explicar a origem da Vida na Terra, sem recorrer a fenómenos sobrenaturais ou extraterrestres:

  • o Sol e os planetas do Sistema Solar formaram-se simultaneamente, a partir da mesma nuvem de gás e poeiras cósmicas, há cerca de 4700 M.a.;
  • a análise espectral de estrelas permitiu a conclusăo de que as leis químicas săo universais. As estrelas tęm vários estádios de desenvolvimento, encontrando-se o Sol numa fase intermédia da sua “vida”. Estes factos permitem deduzir que os constituintes dos outros planetas e do Sol, dada a sua origem comum, devem ser os mesmos que a Terra primitiva conteve. A atmosfera primitiva da Terra deve ter contido H2 , CH4 e NH3, como Júpiter ou Saturno, cuja gravidade impediu a dissipaçăo desses gases para o espaço;
  • a Terra apresenta diversas superfícies de descontinuidade, separando zonas bem definidas provavelmente devidas a, na formaçăo do planeta, os elementos mais pesados (Fe, Ni) se terem acumulado no centro, os intermédios (Al, Si) na crusta e os mais leves (H, N, C) na camada gasosa externa;
  • os vulcőes lançam gases para a atmosfera;
  • as rochas sedimentares com mais de 2300 M.a. em África e na América do Norte săo menos oxidadas que as mais recentes, revelando uma atmosfera pobre em oxigénio molecular. Este facto observa-se pela presença de grande quantidade pechblenda, um mineral de urânio facilmente oxidável. Por outro lado, o óxido de ferro apenas surge em depósitos com menos de 2000 M.a., altura em que se considera que a quantidade de oxigénio na atmosfera rondaria 1% da actual;
  • o mundo biológico reflecte uma unidade de origem e constituiçăo;
  • os elementos fundamentais dos seres vivos săo C, H, O, N, P e S, vulgarmente abreviado para CHNOPS;
  • os compostos orgânicos básicos săo os aminoácidos, bases púricas e pirimídicas, oses e ácidos gordos;
  • as provas da evoluçăo săo irrefutáveis, demonstrando que as condiçőes e os organismos nem sempre foram o que săo actualmente;
  • muitos compostos orgânicos já foram sintetizados em laboratório, como a insulina e a ureia;
  • pode-se criar em laboratório agregados de moléculas sob a forma de coacervados;
    • existem fósseis de organismos com 3000 M.A., os estromatólitos, estruturas resultantes da deposiçăo de CaCO3 , retido e segregado por comunidades de cianobactérias, presentes em água doce e salgada;
    • os raios U.V. podem promover reacçőes entre compostos e degradar moléculas orgânicas;
    • a Vida na Terra, como a conhecemos, só é possível devido ŕ filtragem dos U.V. pela camada de ozono (O3) da atmosfera superior.

Quando a comunidade científica aceitou, finalmente, a ideia da lenta evoluçăo das espécies, estava o terreno propício para o surgimento da primeira explicaçăo racional para a origem da Vida e esta surgiu em 1924.

Oparin considerou que as condiçőes para a origem da Vida surgiram como uma etapa natural, incluída no constante movimento da matéria.

Tendo por base dados fornecidos por várias cięncias, como anteriormente referido, Oparin desenvolveu a sua teoria baseada no princípio: as condiçőes existentes na Terra primitiva eram diferentes das de hoje.

Particularmente, a atmosfera seria redutora, ou seja, sem oxigénio mas rica em hidrogénio. Este facto teria como consequęncia directa a falta de ozono nas camadas superiores da atmosfera e o bombardeamento constante da superfície da Terra com raios U.V. Nessa atmosfera, o H2, seu principal constituinte, tenderia a reduzir as outras moléculas. Seria, também, uma atmosfera sem azoto e sem dióxido de carbono.

A sua constituiçăo segundo Oparin, resultante da reacçăo dos gases provenientes da actividade vulcânica, seria: hidrogénio (H2), metano (CH4), amoníaco (NH3) e vapor de água. Estudos posteriores indicam que a atmosfera primitiva conteria ainda dióxido de carbono (CO2), azoto (N2), monóxido de carbono (CO) e sulfureto de hidrogénio (H2S).

A temperatura ŕ superfície seria superior ao ponto de fusăo do gelo mas inferior ao seu ponto de ebuliçăo (0 – 100şC). Parte da água terá sido decomposta, a quente, em hidrogénio, que se escapou para o espaço, e oxigénio, que se incorporou nas rochas. O restante vapor de água ter-se-á condensado, originando os oceanos, enquanto as chuvas intensas, correndo sobre os continentes, lhes extraíam o cálcio. Este ter-se-á acumulado em espessas camadas de sedimentos, que foram reincorporadas pelo manto. Este facto libertou a atmosfera de dióxido de carbono, evitando o desenvolvimento do efeito de estufa que existe em Vénus.

Esta mistura de gases, sujeita ŕ acçăo de U.V., do calor da crusta em fase de arrefecimento, da radioactividade natural dos compostos recém-formados e da actividade vulcânica, teria dado origem a compostos  orgânicos simples em soluçăo – sopa primitiva.

Esta explicaçăo permitia ultrapassar a dificuldade da formaçăo das primeiras biomoléculas (aminoácidos, oses, bases azotadas e ácidos gordos) pois estas teriam tido uma origem em moléculas inorgânicas.

A existęncia de certas rochas contendo minerais assimétricos, como as argilas, teriam facilitado a estruturaçăo desses monómeros em polímeros, funcionando como catalisadores inorgânicos.

Segundo Oparin, os conjuntos moleculares ter-se-iam agregado numa estrutura rodeada por uma espécie de “membrana” de cadeias simples hidrocarbonadas, que a isolava do meio – coacervado.

Os coacervados derivam de um processo natural nas soluçőes de polímeros fortemente hidratados. Há uma separaçăo espontânea de uma soluçăo aquosa, inicialmente homogénea, em duas fases, uma rica em polímeros e outra quase exclusivamente água. Esta situaçăo deve-se ŕ atracçăo entre moléculas polares e repulsăo entre moléculas polares e apolares.

O coacervado é uma gotícula coloidal (formada por partículas muito pequenas mas maiores que as moléculas com polaridade) rica em polímeros em suspensăo num meio aquoso. A membrana do coacervado é formada por moléculas de água dispostas em redor dos polímeros. O coacervado pode interagir com o meio, incorporando moléculas na sua estrutura, crescer e dividir-se. Ŕ medida que novas moléculas se iam agregando, se a nova combinaçăo molecular năo fosse estável, o coacervado destruía-se. Se fosse estável o coacervado aumentava de tamanho, até que se dividia em dois.

No interior do coacervado, algumas moléculas catalisavam novas combinaçőes, enquanto outras, autoreplicáveis, começavam a controlar as reacçőes metabólicas. Deste modo, este conjunto de moléculas funcionaria como uma pré-célula, constituindo uma primeira manifestaçăo de Vida.

Estudos recentes apontam para a importância dos ácidos nucleicos no processo inicial do desenvolvimento da Vida.

O RNA terá sido a primeira molécula a surgir, já que este ácido nucleico forma curtas cadeias espontaneamente em ambientes semelhantes aos propostos nesta teoria. Além disso, o RNA liga-se temporariamente a locais específicos de outras moléculas, catalisando reacçőes na célula viva na ausęncia de enzimas, funcionando simultaneamente como DNA e proteína durante a evoluçăo celular.

Obter-se-iam assim, os pilares moleculares da Vida, os ácidos nucleicos e as proteínas: sem ácidos nucleicos năo há proteínas, ou seja, năo há estrutura e controlo das reacçőes (enzimas) e sem proteínas (estruturais como as histonas e enzimáticas) năo há replicaçăo de DNA. Esta pré-célula, provavelmente semelhante a uma bactéria, seria heterotrófica, alimentando-se do “caldo orgânico” abiótico do meio.

Nos milhőes de anos seguintes, a selecçăo natural terá conduzido esta evoluçăo química, favorecendo conjuntos moleculares bem adaptados e eliminando outros, devido ŕ rarefacçăo dos nutrientes nos oceanos.

Assim, para sobreviverem, estas células poderăo ter evoluído para uma situaçăo de autotrofia, necessitando de grande quantidade de electrőes, como por exemplo o hidrogénio, dióxido de carbono ou moléculas sulfurosas. Năo parece coincidęncia que a grande maioria de bactérias autotróficas actuais pertencerem ao grupo das bactérias sulfurosas.

Com o surgimento das cianobactérias fotossintéticas a acumulaçăo de oxigénio molecular criou a necessidade do surgimento de estruturas protectoras contra esse gás altamente agressivo.

O oxigénio molecular é um verdadeiro veneno para os organismos que năo disponham de mecanismos enzimáticos protectores (catalase ou peroxidase, por exemplo) capazes de reduzir os subprodutos altamente nocivos do metabolismo oxidativo (peróxido e superóxido de hidrogénio).

Os dados geofísicos indicam que o oxigénio molecular surgiu gradualmente na atmosfera há cerca de 2000 M.a.

O oxigénio teve um papel fundamental no desenvolvimento e complexificaçăo das estruturas biológicas, como se pode constatar pelos exemplos seguintes:

  • capacidade de divisăo celular depende da formaçăo do complexo actina-miosina, impossível sem oxigénio;
  • síntese de esteróis, ácidos gordos e colagénio é impossível sem oxigénio;
  • metabolismo aeróbio fornece mais de 15 vezes mais energia que o anaeróbio;
  • camada de ozono permitiu a vida em terra.

Experięncias de outros investigadores

Esta teoria explicativa do aparecimento do primeiro ser vivo necessitava, no entanto, de provas factuais que a apoiasse.

Para isso, diversos cientistas simularam em laboratório as condiçőes que o seu autor considerava terem existido na Terra primitiva, entre eles Stanley Miller, cuja experięncia se tornou célebre.

Esta experięncia foi concebida para testar a possibilidade da formaçăo de monómeros abioticamente, nas condiçőes da teoria de Oparin.

Em 1953, Miller introduziu num balăo uma mistura de metano, amoníaco, hidrogénio e água.

Essa mistura era constantemente bombardeada por descargas eléctricas de 60000 V e mantida a circular no aparelho pelo vapor de água criado pela ebuliçăo da água.

Este procedimento foi mantido durante uma semana, após a qual se recolhem amostras que săo analisadas por cromatografia.

As análises mostraram que o líquido amarelado que se tinha formado continha vários tipos de aminoácidos (alanina, ácido aspártico e glutamato) e ácidos orgânicos simples (fórmico, acético, propiónico, láctico e succínico) usuais nos seres vivos.

Juan Oro, outro investigador, demonstrou que era possível obter abioticamente as bases púricas e pirimídicas que compőem os ácidos nucleicos, aquecendo ácido cianídrico e amoníaco, por sua vez obtidos abioticamente de hidrogénio, monóxido de carbono e azoto molecular.

Saliente-se que uma das bases, a adenina, năo só faz parte dos ácidos nucleicos mas também é fundamental para a formaçăo de coenzimas como o NAD+ e o NADP+ e do ATP.

Sidney Fox testou a etapa seguinte, a formaçăo abiótica de polímeros a partir dos monómeros.

Dado que a concentraçăo de monómeros nos oceanos primitivos deveria ser baixa e que as reacçőes de polimerizaçăo săo reacçőes de desidrataçăo, estas năo seriam fáceis de obter em condiçőes naturais.

Assim, foi proposto que as polimerizaçőes teriam ocorrido apenas em condiçőes especiais, que aumentavam artificialmente a concentraçăo de monómeros e catalisavam as reacçőes.

É sabido que as argilas săo rochas formadas por camadas aluminossilicatos hidratados com grande quantidade de cargas positivas e negativas. Por este motivo estas rochas captam moléculas carregadas com grande facilidade pelo processo de adsorçăo. Este poderia ser um meio de facilitar a polimerizaçăo, tal como a congelaçăo, evaporaçăo, calor, etc.

Fox testou esta possibilidade aquecendo a 200şC misturas de aminoácidos obtidos abioticamente sobre pedaços de rocha. Obteve cadeias polipeptídicas, que designou proteinóides, e que podiam ser usadas como alimento por bactérias e podiam apresentar capacidade catalítica (uma pré-enzima).

Com estes proteinóides, Fox obteve ainda o passo seguinte da teoria de Oparin, a formaçăo de coacervados, estruturas que Fox designou microsferas, por aquecimento ŕ ebuliçăo seguido de arrefecimento.

As microsferas aparentavam ter propriedades osmóticas através da sua membrana de moléculas de água, comportando-se como uma pré-célula.

Condiçőes da Terra primitiva (ver quadro no link acima)

Críticas `a  Teoria de Oparin

  • o hidrogénio é muito leve e escapa-se ŕ gravidade da Terra com muita facilidade (quanto mais elevada a temperatura da atmosfera superior, mais facilmente se escapa) logo talvez năo tenha predominado na atmosfera primitiva;
  • o oxigénio poderia existir em maior quantidade pois as enormes quantidades de vapor de água produzidas podiam ser decompostas em hidrogénio e oxigénio pelos U.V., tendo-se o hidrogénio escapado e o oxigénio acumulado na atmosfera. Se este processo fosse em grande escala, a atmosfera ter-se-ia tornado rica em oxigénio;
  •  a atmosfera interage permanentemente com as rochas logo a análise destas poderia dar uma ideia aproximada da constituiçăo daquela. Algumas rochas sedimentares foram formadas em condiçőes redutoras, factor tido como argumento a favor da teoria de Oparin. No entanto, actualmente ainda é possível a formaçăo dessas rochas, apesar da atmosfera rica em oxigénio, nomeadamente em pântanos. Essas rochas formam-se em condiçőes de decomposiçăo anaeróbia de matéria orgânica no lodo.

Por este motivo considera-se que, se tomadas no seu conjunto, as rochas de um dado período evidenciam que a atmosfera primitiva seria muito semelhante ŕ de hoje. A dificuldade deste argumento é o facto de apenas existirem rochas com 3200 M.a., logo a atmosfera dessa época năo ser redutora năo invalida os pressupostos de Oparin pois considera-se que os primeiros organismos fotossintéticos teriam surgido há cerca de 3600 M.a. Outro aspecto a considerar é que, mesmo com atmosfera oxidante, tal como na actualidade, era possível a presença de locais com condiçőes redutoras (sob rochas ou no fundo de lagos ou oceanos) com elevadas concentraçőes moleculares, permitindo a evoluçăo química proposta por Oparin;

  •  como terăo surgido as moléculas reguladoras e autoreplicáveis ?

Năo foi possível esclarecer devidamente se foi a proteína ou o ácido nucleico a primeira molécula a surgir na evoluçăo química, ou se ambos surgiram simultaneamente. As proteínas e os ácidos nucleicos săo as moléculas básicas de todos os organismos vivos. As proteínas tęm uma funçăo estrutural e enzimática e os ácidos nucleicos contęm a informaçăo hereditária e os “programas” que controlam, pelas enzimas, todas as reacçőes dos seres vivos. Sem ácidos nucleicos năo existe um plano de formaçăo das proteínas, e sem enzimas năo se realiza a cópia dos ácidos nucleicos.

Actualmente considera-se que o RNA terá sido a primeira molécula a surgir, seguido de uma forma simplificada de síntese proteica. Os fosfatos e a ribose seriam moléculas comuns e a adenina pode ter sido formada espontaneamente, tal como demonstrado por diversas experięncias. Obter-se-ia, assim, uma molécula capaz de replicaçăo devido ŕ facilidade de emparelhamento de bases. No entanto, apesar de o RNA ser uma molécula mais reactiva que o DNA, tal năo seria suficiente para catalisar reacçőes mais complexas, daí a necessidade do surgimento de uma outra molécula para realizar essas funçőes, as proteínas enzimáticas. As enzimas primitivas devem ter sido pequenos péptidos năo específicos. Fox demonstrou nas suas experięncias que alguns proteinóides tinham actividade catalítica mas verdadeiras enzimas apenas podem surgir após haver maneira de se conseguir reproduzir a sua sequęncia polipeptídica. Sabe-se que em condiçőes pré-bióticas alguns polinucleótidos podem servir de matriz para a síntese de năo enzimática de polinucleótidos complementares.

Apesar destes factos, facilmente se deduz que a grande maioria destas sequęncias năo teria qualquer significado.

Estará a árvore da Vida de cabeça para baixo?

Ora aqui está uma pergunta com intrigantes respostas, segundo as mais recentes investigaçőes (1998).

Temos sempre referido que a chamada árvore da Vida tem na sua base os seres procariontes (bactérias e arqueobactérias), organismos simples com uma única cópia de cromossomas circulares, tendo os restantes grupos (eucariontes) surgido quando conjuntos dessas bactérias se agruparam para formar células complexas, ditas eucarióticas.

Actualmente considera-se que o inverso tenha sido muito mais provável!! Os primeiros organismos năo teriam sido do tipo bactéria, năo vivendo em fontes termais ou aberturas vulcânicas no fundo do mar. Deverăo, pelo contrário, ter sido muito mais semelhantes a protozoários, com genomas fragmentados (em vários pequenos cromossomas lineares) e poliplóides (com várias cópias do mesmo gene para impedir que “erros” na transcriçăo impedissem a sua sobrevivęncia). Teriam, também, preferido os locais mais frios.

Tal como Patrick Forterre, entre outros cientistas, tem referido, as bactérias terăo aparecido mais tarde, năo sendo primitivas mas altamente especializadas. Esta alteraçăo tăo radical no tipo celular teria sido o resultado da adaptaçăo a locais quentes, onde as temperaturas até 170şC tendem a causar mutaçőes nos processos hereditários.

Assim “simplificadas”, as bactérias tornaram-se altamente competitivas em nichos onde a rapidez de reproduçăo é uma vantagem (parasitismo e necrofagia, por exemplo).

Os restantes organismos, pelos habitats ocupados, nunca sofreram uma tamanha pressăo selectiva para se tornarem simples e rápidos, pelo que retiveram o maior número de genes possível, em vez da simplicidade de utilizaçăo.