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Compostos org√Ęnicos extraterrestres e a origem da vida na Terra

Como a vida se iniciou na Terra ainda √© um mist√©rio que intriga diversos cientistas e curiosos por muito tempo na nossa hist√≥ria. Na d√©cada de 20, Aleksandr Ivanovich Oparin, bioqu√≠mico russo, criou uma teoria do surgimento dos primeiros compostos org√Ęnicos nos prim√≥rdios da evolu√ß√£o do nosso planeta, per√≠odo no qual quase n√£o existia oxig√™nio livre na atmosfera, que contava com os gases di√≥xido de carbono (CO2), nitrog√™nio (N2), vapor de √°gua (H2O), am√īnio (NH3) e metano (CH4). Neste contexto, com a influ√™ncia da energia liberada por rel√Ęmpagos, estas mol√©culas foram desintegradas dando origem a compostos org√Ęnicos um pouco mais complexos. A teoria de Oparin foi testada experimentalmente na d√©cada de 50 por Stanley Miller, qu√≠mico americano, que conseguiu formar amino√°cidos simples a partir de descargas el√©tricas em ambiente simulando as condi√ß√Ķes da teoria de Oparin.
Os compostos org√Ęnicos previamente formados, com a a√ß√£o das descargas el√©tricas e raios UV provenientes do Sol, foram desencadeando rea√ß√Ķes qu√≠micas que deram origem a mol√©culas como √°lcoois, a√ß√ļcares, amino√°cidos e cadeias de carbono. Posteriormente surgiram prote√≠nas e polissacar√≠deos. Mais tarde estas mol√©culas, que ficaram concentradas nos mares, deram origem √†s formas mais primitivas do que se podia chamar de vida, os chamados coacervados.

Perspectiva art√≠stica de como era a atmosfera primitiva da Terra, ambiente no qual teriam se formado os primeiros compostos org√Ęnicos (fonte: autor desconhecido).

Enquanto isso, fora da Terra…

J√° faz um bom tempo que se √© conhecido que no espa√ßo s√£o encontrados diversos compostos org√Ęnicos, como pares de bases e amino√°cidos. Em 2011, por exemplo, alguns astr√īnomos da Universidade de Hong Kong encontraram compostos org√Ęnicos complexos (comparados at√© com carv√£o e petr√≥leo) em v√°rias partes do Universo, e sugeriram que esse tipo de composto pode n√£o ser exclusividade de formas biol√≥gicas, podendo ser espontaneamente criados por estrelas.
Em setembro de 2016, a NASA divulgou a detec√ß√£o de um bilh√£o de pares de bases de DNA (provindas de amostras levadas da Terra) em apenas uma semana, pela utiliza√ß√£o de um mini-sequenciador de biomol√©culas em uma esta√ß√£o espacial, provando que √© poss√≠vel o sequenciamento de material gen√©tico em condi√ß√Ķes fora da Terra. Isto significa mais um importante passo para a possibilidade de detectar estes tipos de compostos em exoplanetas, por exemplo.
Mas uma not√≠cia recente, de fevereiro de 2017, foi ainda mais animadora: foram detectados diversos compostos org√Ęnicos, carbonatos e argilas em Ceres, o maior corpo entre o cintur√£o de asteroides que fica entre Marte e J√ļpiter, tamb√©m considerado um planeta an√£o. Estes compostos, detectados por espectroscopia na regi√£o do infravermelho e do vis√≠vel, foram mapeados em torno de uma cratera localizada no hemisf√©rio Norte do pequeno planeta. Os compostos org√Ęnicos encontrados possuem comprimentos de onda caracter√≠sticos de grupos metil (CH3-) e metileno (-CH2-).

Imagem da cratera mapeada na superf√≠cie do planeta an√£o Ceres, onde a colora√ß√£o vermelha alcan√ßada pela utiliza√ß√£o de filtros espectrais combinados se refere √† mat√©ria org√Ęnica. Fonte: NASA.

E como podemos relacionar esta descoberta com a origem da vida na Terra?

Em outubro de 2003, um trabalho publicado na revista Science mostrou que um experimento envolvendo a utiliza√ß√£o de argila (no caso, montmorillonita) aumentou a tend√™ncia de √°cidos graxos (que comp√Ķem os lip√≠dios que formam as membranas das c√©lulas) de formar membrana de camada dupla, al√©m de induzir a forma√ß√£o de cadeias de RNA, mol√©culas que cont√©m informa√ß√£o gen√©tica para a transcri√ß√£o de prote√≠nas. De acordo com o qu√≠mico Alexander Graham Cairns-Smith, da Universidade de Glasgow (Esc√≥cia), autor do trabalho, na argila √© onde podem ter surgido as primeiras mol√©culas que deram origem √† vida. Isto porque as superf√≠cies argilosas podem ter servido como um agente organizador de padr√Ķes, assim como os nossos genes atuam. Al√©m disso, nas argilas os compostos org√Ęnicos podem ter sido mantidos juntos e com condi√ß√Ķes ideais para o acontecimento de algumas rea√ß√Ķes qu√≠micas que seriam substanciais para a forma√ß√£o de prote√≠nas, por exemplo. Em outras palavras, as part√≠culas de argila serviriam como substratos para a uni√£o de amino√°cidos para a forma√ß√£o de prote√≠nas, al√©m de favorecer a forma√ß√£o de dupla camada lip√≠dica que posteriormente dariam origem √†s membranas celulares.
Um ambiente ideal para a evolu√ß√£o da vida pr√©-bacteriana no nosso planeta seriam as hot springs e fontes hidrotermais, regi√Ķes onde a √°gua subterr√Ęnea aquecida geotermicamente emerge, no continente ou no assoalho oce√Ęnico, respectivamente. Estes ambientes possuem v√°rios requerimentos que poderiam ser essenciais para as rea√ß√Ķes que deram origem √† vida, al√©m da presen√ßa de argila, como uma ampla gama de temperaturas (no qual uma deles seria √≥tima); presen√ßa de compostos org√Ęnicos dissolvidos; grande disponibilidade de f√≥sforo, zinco e n√≠quel, etc.

Hot spring (esquerda), no parque Yellowstone, EUA. Fonte: Enciclop√©dia Brit√Ęnica. Fonte hidrotermal em fundo oce√Ęnico (Fonte: Wikipedia).

Os carbonatos e argilas que foram encontrados no planeta an√£o Ceres podem fornecer evid√™ncias de que l√° um dia aconteceram rea√ß√Ķes qu√≠micas na presen√ßa de √°gua e calor, o que pode significar que os compostos org√Ęnicos mapeados no planeta puderam ter uma origem semelhante aos primeiros compostos org√Ęnicos mais complexos na Terra.