Lendo este artigo em
http://michelsonborges.blogspot.com/2007_03_01_archive.html
percebi uma série de inconsistências as quais são costumeiramente abordadas por criacionistas em sua tentativa de sorrateiramente mesclar a religião com a ciência e assim manter seu discurso referente à crença no divino em campos mais diversos do conhecimento.
Antes, há que se proceder à separação entre os temas: origem e evolução do universo, origem do sistema solar, origem da Terra, origem da vida, evolução das espécies e origem e evolução do homem. Estes temas, embora correlacionados, são distintos e assim devem ser analisados a fim de que integrem em um todo.
Outra consideração a ser feita, é a de o autor ser um jornalista e "mestrando em teólogia". Assim há que se levar em conta seu grande conhecimento de neurolinguistica associado ao poder de persuasão que impregna a fé religiosa.
Assim, a leitura de seu texto não deve se restringir apenas ao que está escrito, mas há que se considerar sua verdadeira intenção, que é propagar a fé por meio da refutação de teorias cientificas, sem ao menos apresentar provas que as contestem sob a ótica do discurso científico.
Os dados e as informações do texto sob análise são obsoletos e inconsistentes. Seus questionamentos tendentes a refutar teorias cientificas se baseiam em lacunas que havia a época de compilação desse texto e nas que, ainda hoje, persistem, conforme será analisado em nossa abordagem.
Mas antes há que se diferenciar duas formas de discurso:
O discurso científico é franco ao demonstrar suas lacunas e contradições e sai em busca de respostas que possam supri-las. Vale-se do experimento, do estudo e da busca por evidências o quê sempre o deixa à mercê do questionamento e das mudanças radicais na forma de enxergar uma provável solução para o problema. Toma como ponto de partida princípios naturais, os quais embora não possam ser provados, são observáveis na prática e logo existem no mundo tangível.
Pode ser que tais respostas jamais sejam vislumbradas. Isso não é motivo para descaracterizá-lo em sua essência. Apela para a razão e a lógica e está constantemente buscando e questionando a solução de seus problemas. Sua analise toma um problema como um todo, tenta explicá-lo por partes e reúne as partes de modo a solucionar o problema em tese.
Suas publicações, a fim de receberem o caráter de cientificas, passam pelo crivo da respectiva comunidade, a fim de que se proceda a uma análise criteriosa das hipóteses formuladas bem como das evidencias que as sustentam. Quando há a possibilidade de se realizarem experimentos, estes são analisados e repedidos por outros cientistas os quais procuram invalidar os métodos utilizados anteriormente em seus estudos. Uma vez confirmados os métodos e os critérios formuladores das hipóteses, então podem receber o caráter de científico e, portanto, merecerem o destaque em publicações nas revistas referentes a sua respectiva área. Porém sempre estarão sob ameaça de serem revistas e derrubadas por outras evidências que melhor se coadunarem ao evento sob estudo.
Tenta suprir suas lacunas com a crença em uma inteligência superior, o quê escapa ao mundo da ciência e encerra qualquer discussão ou estudo sobre o tema. Suas teses referentes ao divino assumem caráter irrefutável, assim jamais podem ser postas à dúvida pelo próprio caráter dogmático assumido pela religião. Limita o problema ao que interessa a fim de atender suas necessidades de defender a idéia de uma inteligência superior, isolando-o do todo. Quando se questiona o problema em correlação com o todo, trata isso como um pseudo-problema, cuja resposta não vem ao caso, pois isso não importa. Quando não, ataca as teorias que o contrariam, sem trazer algo sustentável do ponto de vista científico que refute a tese a qual profere ataques. Apela para a linguagem emocional e da fé a fim de convencer o leitor. Baseia sua argumentação nas lacunas ainda não preenchidas pela ciência, de modo a utilizá-las como fontes comprometedoras dos trabalhos científicos, bem como em comparações que em nada enriquecem a pesquisa científica. Assim, tem como intuito reforçar a sua ideologia sobre a criação e, portanto, propagar a correspondente fé de seus autores.
As publicações de seus trabalhos são feitas em livros e folhetos e jamais passam pelo crivo da comunidade científica, ou porque seus autores não as submetem a tal análise ou por logo de pronto terem seu caráter cientifico refutado devido a hipóteses insustentáveis e a não realização de experimentos que possam comprovar as teses.
Dessa forma, suas publicações não têm valor dentro da comunidade científica a qual é acusada de preconceito.
Em suma, cientificismo requer seriedade e não apelos emocionais / religiosos, nem, tão pouco, hipóteses e teses sem o mínimo de consistência científica.
Analisemos o texto em questão:
[“A vida ainda não foi compreendida por nenhuma teoria científica. Mesmo seres vivos mais simples, como as bactérias, possuem alto grau de complexidade e organização.” – José P. S. Lemos e Jaime F. Villas da Rocha, Departamento de Astrofísica, Observatório Nacional, CNPq. ]
1) É uma afirmação verdadeira, uma vez que os estudos nessa área estão caminhando, contudo, avanços já se verificam desde a compilação do texto, conforme será apresentado.
[“Houve um tempo em que não havia nenhum ser vivo sobre a face da Terra. Nenhuma planta, nenhum peixe, nenhum inseto, nenhuma ave. Nada...
“A bem da verdade, houve um tempo em que nem o nosso planeta sequer existia!
“A Terra nasceu há mais ou menos 4.600.000.000 (quatro bilhões e seiscentos milhões) de anos. Ela era uma imensa bola de fogo, com uma temperatura tão alta que destruiria qualquer ser vivo. A vida – dos micróbios aos homens, passando por dinossauros e baleias – só surgiria no transcorrer de muitos, muitos milhares de anos.”
Embora o texto acima seja difícil de “engolir”, é como o livro paradidático Origem e História da Vida, de Fernando Gewandsznajder e Ulysses Capozoli (Editora Ática) apresenta a origem da Terra e da vida (ver págs. 11 e 12). Na página 22, o relato é mais surpreendente, embora seja a forma mais aceita para o “surgimento” da vida:]
2) O texto em questão está desatualizado, uma vez que avanços consideráveis na área ocorreram. Embora todas as respostas não estejam elucidadas, uma parte considerável já se desvendou.
Tratar um livro didático como paradidático é no mínimo desrespeitoso com os autores e com os estudantes a quem estes são destinados. Se há erros, basta que se comunique ao autor e este terá de proceder a uma revisão de suas obras.
Nesta tópico, já se vislumbra um ataque clássico da pseudociência criacionista.
A melhor teoria que se sustenta até hoje é a que é ensinada nas escolas, uma vez que segue fundamentos científicos e lógicos, conforme será analisado adiante.
As teorias criacionistas seguem nitidamente a linha adotada pela pseudociência. Quando sua argumentação se esgota em suas próprias inconsistências, apelam ao ataque contra o que as contradiz e fazem alusão ao divino bem como ao emocional.
Já ocorre outro ataque ao que contraria o ideário criacionista quando se refere ao texto como “difícil de engolir”.
Dessa forma, caso o criacionismo continue se pautando por esta linha de raciocínio, jamais receberá crédito como ciência. Estarão sempre relegadas ao mundo pseudocientífico e ao da falácia, com suas publicações restritas unicamente ao seu meio em particular.
[“Relâmpagos e raios ultravioleta bombardeiam os gases da atmosfera. Esses gases se combinam e formam as substâncias de que são feitos os seres vivos. No mar, são produzidas novas substâncias. Surgem as primeiras células, parecidas com as bactérias. As células primitivas evoluem e originam aos poucos os outros seres vivos. Tudo isso levou mais de 3 bilhões de anos para acontecer.”
A idéia da geração espontânea é muito antiga. Existe desde os tempos de Aristóteles. De acordo com ela, a vida poderia surgir espontaneamente da matéria bruta, de forma corriqueira.
Algumas observações comuns pareciam reforçar essas idéias: por exemplo, sobre o lixo em decomposição aparecem larvas de insetos. Isso sugeria que as larvas tivessem “brotado” do lixo, já que não se conheciam detalhes a respeito da reprodução dos insetos. Girinos surgiam na água de uma poça, de um dia para o outro; isso parecia ser a prova de que eles tivessem se originado da lama da poça.
Para os adeptos dessas idéias, havia certas condições para que a geração espontânea acontecesse. Por exemplo, nem toda matéria bruta podia gerar vida. Era preciso que houvesse nela um “princípio ativo”, também chamado de “força vital”. O princípio ativo não seria uma substância, mas sim uma “capacidade”, a de gerar vida.
A teoria da geração espontânea é também chamada de abiogênese, o que quer dizer, mais ou menos, “gerar vida a partir da não-vida”. Esse termo é o oposto de biogênese, que significa “vida gerada por vida”.
“As idéias que compunham a abiogênese, por mais estranhas que nos pareçam, perduraram até meados do século passado, quando foram definitivamente derrubadas pelos trabalhos do francês Louis Pasteur.” ]
3) O experimento de Pasteur não reuniu as condições de uma Terra pré - biótica, conforme proposto no modelo de experimento de Urey-Miller. Tratava-se de material orgânico numa retorta com um bico em “S” aberto. Este bico permitia a entrada de ar, não de poeira, onde se encontram germes que “criariam vida” na matéria orgânica. O que ele desejava mostrar era a não espontaneidade do surgimento da vida, numa época em que ainda mal se conheciam reações orgânicas e era parco o conhecimento da bioquímica. Nada comparável ao que temos hoje em dia.
Portanto a afirmação acima resta equivocada, além de usar de uma forma leviana o experimento protagonizado por Pasteur, como uma tentativa de refutar os trabalhos na área da origem da vida.
[Mas será que essas idéias foram derrubadas mesmo?
A questão-chave é a seguinte: como teria a vida surgido de matéria inanimada? Como elementos inorgânicos chegaram a ser seres vivos? Note o que dizem a esse respeito autores de livros didáticos de Ensino Médio:
“Embora tanto a hipótese heterotrófica [que diz que os primeiros seres vivos surgiram de matéria inorgânica e eram incapazes de produzir seu alimento] quanto a da geração espontânea admitam que a vida pode se originar de matéria bruta, existem diferenças importantes entre uma teoria e outra. A geração espontânea admite a transformação súbita da matéria bruta em vida relativamente complexa, a qualquer momento; a hipótese heterotrófica supõe uma evolução lenta da matéria inanimada em vida extremamente simples, sob as condições especiais da Terra primitiva.” [2] “Acredita-se que a vida poderia ter surgido de forma espontânea sobre nosso planeta, através da evolução química de moléculas não-vivas.” [3]
Se a única diferença está no tempo envolvido e no tipo de ser que surge pela evolução de matéria inanimada, para todos os efeitos, estamos tratando de geração espontânea. Por mais que queiram dar uma “roupagem” de ciência à teoria, é pura abiogênese. Pura suposição. ]
4) Aqui, há que se esclarecer dois conceitos erroneamente aplicados pelo autor em defesa da sua tese:
-Abiogênese é transformar a matéria bruta em vida, desde que haja certas condições favoráveis a isso.
-Geração espontânea é o surgimento de vida animal ou vegetal sem uma razão aparente para que tal ocorra (ex. de grãos de areia surgirem formigas).
O autor se vale de um discurso cujo fim é confundir o leitor leigo, ao mesclar dois conceitos completamente diferentes no campo acadêmico a fim de atacar uma teoria científica que contraria a sua ideologia.
Quanto à experiencia de Urey- Miller, esta se baseia no modelo de Quimiossíntese como origem da vida - Segundo o cientista Aleksandr I. Oparin em sua obra "A Origem da Vida", os compostos, como aminoácidos, ácidos nucleicos, lipídios e carboidratos, teriam originado a partir de elementos da atmosfera, como o vapor d´água, hidrogênio, metano e amônia. A energia necessária para a síntese de tais substâncias seria fornecida pela raidação ultravioleta, por constantes descargas elétricas na atmosfera e pela elevada temperatura do Planeta. Para Oparin algumas substâncias de aspecto protéico presentes no oceano primitivo teriam formados agregados que tenderiam a desenvolver uma membrana. Denominados Coaservados futuramente iriam se aperfeiçoar e formar seres mais complexos e as primeiras formas de vida.
Quanto a hipótese Heterotrófica - Esta é a teoria mais aceita e de acordo com a mesma, o primeiro ser vivo surgiu a partir da matéria bruta. E esta foi exposta a diversos fatores e condições, organizou-se de modo a fomar um ser bastante simples, incapaz de produzir seu próprio alimento, mas poderia retirá-lo do meio ambiente.
Observa-se que a explicação do autor está incompleta, no que se refere à hipótese heterotrófica.
No mais, ao criticar que a abiogenese é uma suposição, olvida-se o autor que suposições todo o estudo as faz. Melhor, tem de fazê-las, de modo a se ter um ponto de partida a fim de desenvolver uma tese.
Inclusive o próprio criacionismo as faz, ao supor um planejamento inteligente por trás da origem da vida, porém não desenvolve a tese que seria sair em busca do "planejador inteligente". Sua busca restringe-se ao transcendental, onde nada é palpável em termos científicos, logo não é ciência.
A ciência entretanto, ao contrário do criacionismo, lança-se a estudar suas suposições e não sai a propagá-las como uma plena certeza do acontecimento dos fatos, até que se tenham evidências plausíveis.
Vamos ao que a ciência diz calcada em suas observações:
A terra pré-biótica era um mundo ainda quente e instável e com características bem diferentes das atuais. Sua temperatura provável segundo dados geológicos era próxima a da ebulição da água, porém havia uma pressão atmosférica alta, o que impedia a fervura dos oceanos. Havia um excesso de vulcanismo e tectonismo. Sua provável atmosfera, era conforme proposta no modelo de Urey- Miller (CH4, H2, NH3, H2O).
O sol era mais frio, porém isso era compensado por esses gases na atmosfera (efeito estufa). Não havia oxigênio e, portanto, não havia camada de ozônio assim a UV não tinha qualquer bloqueio. Os oceanos eram rasos e quentes e havia todos os elementos naturais da tabela periódica, o que não impedia a ocorrência de reações químicas.
Contudo, há controvérsias. É Possível que o carbono pré-biótico encontrava-se não com metano, mas na forma CO2 (o qual seria responsável pelo efeito estufa) e o nitrogênio na forma N2 e haveria traços de hidrogênio molecular.
Qual seria a fonte do hidrogênio?
R. A própria água.
Como?
R. Reações de oxi-redução, conforme segue:
Toma-se o ferro bivalente (material presente nos oceanos pré-bióticos, sendo que a Terra é muito rica em relação a esse metal), sob ação da luz ultravioleta (energia); tal íon, é excitado por um fóton e doa um elétron, transforma-se e ferro trivalente, o qual se combina com o oxigênio da água e libera um hidrogênio molecular. Depósitos de magnetita trazem indícios de tal reação e sua idade varia de 1,5 a 3 bilhões de anos.
Outro sujeito interessante é o H2S (gás sulfídrico, presente em vapores oriundos das entranhas da Terra). Em presença de ferro bivalente, dois íons se sulfeto (SH-) oriundos de H2S em meio aquoso transformam-se em um íon bissulfeto (S2 com carga -2), com perda de hidrogênio molecular.
Sem falar também que havia hidrogênio expelido por vulcões, juntamente com gases ricos em carbono, enxofre, além da existência de fósforo, nitrogênio e oxigênio.
Assim resolveu-se o problema do hidrogênio desaparecido.
Ferro e enxofre são catalisadores em reações de transferência de elétrons em seres vivos atuais. (coincidência?! Não são propriedades desses elementos – ver propriedades do ferro e do enxofre em qq livro de química inorgânica do terceiro grau. Lá o tema é tratado com a devida profundidade).
Logo, ocorriam reações entre os gases de carbono e os demais elementos (havia calor, pressão elevada, energia e catalisadores naturais, portanto um ambiente propício às reações químicas). Isso propiciou a formação de uma gama de compostos.
Desse modo, hidrogênio, carbono, enxofre, fósforo, nitrogênio, oxigênio são até hoje os denominadores comuns de toda a vida.
Sendo assim, poderiam tranquilamente aparecer os tão problemáticos elementos da experiência de Urey – Miller (CH4, H2, NH3, H2O) juntamente com o H2S.
Tais moléculas se encontram presentes nas atmosferas de Jupter, Saturno, Urano e Netuno (gás) e sob estado sólido. Qualquer dúvida sobre suas reações e mecanismos correspondentes, basta consultar livros de química orgânica e inorgânica do terceiro grau, no que se refere a reações e mecanismos de reações químicas.
Creio com isso ter elucidado o mistério de uma atmosfera redutora e seus protagonistas. Assim o autor deveria reciclar seu conhecimento sobre química orgânica, inorgânica e físico-química, antes de afirmar com tanta veemência a impossibilidade de ocorrer determinado evento alusivo à área.
[Antes de considerarmos as fragilidades de tal modelo, façamos um resumo de como pensam os autores da teoria abiogênica da vida.
Foram propostos quatro componentes essenciais para a origem da vida:
1. Uma atmosfera cheia de moléculas gasosas reduzidas e uma fonte de energia para converter essas moléculas em precursores biológicos necessários à vida.
2. Um oceano cheio de pequenas moléculas biológicas resultantes do item anterior.
3. Um mecanismo que gere, a partir desse oceano de moléculas, os polímeros (longas moléculas constituídas pela repetição de muitas unidades iguais ou semelhantes) ricos em informação necessários à formação da célula viva (DNA, RNA e proteínas).
4. A crença em que, se o passo número três for implementado, resultará, quase que inevitavelmente, na formação de uma célula viva.
A análise que se seguirá nas próximas postagens, de cada um dos pontos mencionados acima, foi feita por Arthur V. Chadwick, Ph.D, professor de Geologia e Biologia no Southwestern Adventist College, em palestra proferida no Segundo Encontro Nacional de Criacionistas, no Instituto Adventista de Ensino (SP), em 1996.
Referências:
1. César e Sezar. Biologia, Vol.1, pág.241 – Ed. Saraiva.
2. Wilson Roberto Paulino. Biologia Atual, Vol.1, págs.82 e 83 – Ed. Ática.
3. Cesar e Sezar. Biologia, Vol.1, pág.241 – Ed. Saraiva.
(Extraído do livro A História da Vida, de Michelson Borges)]
Os primeiros estudos sérios sobre a origem da vida datam de 1920, quando John Burdon Haldane e Aleksander I. Oparin sugeriram independentemente que a vida se originou espontaneamente de matéria não-viva, na superfície da Terra, num passado remoto e descreveram um cenário para essa ocorrência. Como naquele tempo a visão que se tinha era de que a vida não passava de uma "química complicada", suas idéias se tornaram amplamente aceitas entre aqueles que procuravam estabelecer uma origem naturalista para a vida na Terra. Mas foi só em 1953 que a idéia da origem espontânea da vida recebeu aceitação científica, quando Stanley Miller realizou os seus experimentos que hoje são famosos.
Miller usou o ambiente redutor proposto por Oparin (metano: CH4, amônia: NH3, água: H2O e hidrogênio: H2) em um aparelho de vidro energizado por uma bobina de Tesla, e conseguiu gerar vários compostos simples, incluindo alguns aminoácidos além de algum alcatrão (sedimento orgânico polimerizado, sem interesse para os paleobiogeoquímicos). Miller e Urey propuseram que a luz ultravioleta (UV), descargas elétricas e relâmpagos produziram pequenas moléculas biológicas precursoras na “Terra primitiva”, que subseqüentemente foram depositadas nos oceanos pelo ciclo hidrológico. O astrônomo Carl Sagan propôs que a “Terra primitiva” era submetida a um fluxo de raios UV cem vezes mais forte que o de hoje, e que o ácido sulfídrico proveniente de vulcanismo era o agente que catalisava a transferência de energia da luz UV para os elementos transparentes UV na atmosfera.
5) Prováveis catalisadores (ferro, H2S, Calor, ação da gravidade, pressão atmosférica elevada e UV) vide item 3.
[No início da década de 1970, Bar-Num demonstrou que ondas de choque de alta velocidade eram 10 mil vezes tão eficientes quanto os outros métodos em converter a atmosfera gasosa redutora de Oparin em pequenas moléculas, formando assim quatro aminoácidos.
Em anos mais recentes, sob condições um pouco suspeitas, Yuasa (1984) conseguiu produzir purinas e pirimidinas (tipos de bases presentes no DNA e no RNA). Atualmente, 14 dos 20 aminoácidos podem ser produzidos sob condições de atmosfera redutora que se propôs existir na “Terra primitiva”. Infelizmente para os que acreditam na origem espontânea da vida, a maioria dos aminoácidos produzidos por esses experimentos são glicina e alanina, os dois aminoácidos mais simples. Além disso, vários aminoácidos não proteicos são produzidos, os quais competirão com os vinte aminoácidos proteicos em qualquer reação abiogênica.
Existem muitos outros problemas, mas, para aqueles que querem acreditar na origem espontânea da vida, a mera articulação de um modelo para produzir a “sopa orgânica primordial” de Haldane e Oparin ou a “sopa diluída de galinha” de Sagan, não importa quão insatisfatórios sejam, os encorajam a acreditar que esses modelos podem explicar a origem da vida.
Investiguemos essa crença.
** EVIDÊNCIAS DE UMA ATMOSFERA REDUTORA
A pergunta que se deve fazer é: essa atmosfera realmente existiu na Terra?
Uma análise minuciosa do ponto de vista geológico, químico e cosmológico revelou que essa atmosfera, se é que algum dia existiu, teria uma vida muito curta. J. C. Walker disse: “A evidência mais forte para uma atmosfera redutora é fornecida pelas condições necessárias para a origem da vida” (1976). Logo, essa “evidência” é baseada inteiramente em um modelo científico. Frágil, não?
Philip Adelson (1966) e J. W. Schopf (1972) concluíram que não havia evidências para a existência de uma atmosfera com metano (CH4) e amônia (NH3). Desde o lançamento da nave espacial Apollo 16, descobriu-se que os raios UV causam a foto-dissociação de moléculas de água na camada superior da atmosfera terrestre e isso produz a maior fonte de oxigênio atmosférico livre. Tal oxigênio teria sido produzido em grande quantidade na “Terra primitiva” devido a ausência da camada de ozônio que filtra os intensos raios UV do Sol. Análises feitas em rochas sedimentares pré-cambrianas indicaram a presença de oxigênio livre, talvez em níveis semelhantes aos atuais (Davidson, 1965). A atmosfera primitiva seria, portanto, tudo, menos redutora.
6) O autor se esquece de um princípio básico em química: O Princípio de Lê Chatelier ou do equilíbrio nas reações químicas. Uma vez que ocorra o excesso de produtos de uma reação, esta entra em equilíbrio e, variações na quantidade de produto/reagente, pressão ou temperatura, podem deslocar o equilíbrio da reação em sentido inverso (vide físico química – matéria que trata esse aspecto com profundidade).
Há também o fator de que o oxigênio é extremamente reativo, ou seja, ele odeia ficar sozinho ou com seu semelhante (outro oxigênio). Assim se combina com quase tudo o que existe, é muito eletronegativo (propriedades periódicas dos elementos).
E, como a Terra ainda não o possuía, certamente, metais, ametais e semi-metais estavam in natura (sem formar compostos de oxigênio - óxidos, hidróxidos).
Certamente, à medida que o oxigênio foi se formando por fotólise da água ou da reação desta com outras substâncias, foi se combinando, demandando mais água (Lê Chatelier) e formando mais hidrogênio.
Assim, é provável que parte da água primordial tenha se tornado hidrogênio e oxigênio em vez de cair como chuva.
Porém, lá está nosso hidrogênio mais uma vez!! Livre na atmosfera primitiva.
É fato que nosso oxigênio ama de paixão hidrogênio. Parte deste pode ter escapado para o espaço, mas o que sobrou permaneceu na atmosfera.
Ambos (oxigênio e hidrogênio) sob ação das condições pré-bióticas tranquilamente poderiam voltar a ser água ou, ainda, qualquer outra coisa.
Como o oxigênio se combinou com outros elementos formando óxidos, certamente, sobrou hidrogênio na atmosfera.
Assim de acordo com o explicado acima, está refutado o argumento apresentado pelo autor.
Ainda:
Observações astronômicas indicam que as atmosferas de Saturno e Júpiter têm um forte poder redutor devido à presença de amônia, metano e hidrogênio abundantes. Como esses planetas são remanescentes da nebulosa que originou o Sistema Solar, acredita-se que suas atmosferas possam ser similares àquela presente no começo da história terrestre.
Adicionalmente, imagens obtidas pela sonda espacial Cassini da superfície de Titã, uma lua de Saturno, indicam a presença de lagos compostos por metano e nitrogênio, como mostra a análise publicada em 7 de janeiro na revista Nature . Esses dois compostos produzem fotoquimicamente aerossóis que formam uma barreira atmosférica protetora contra a ação nociva dos raios ultravioleta. Acredita-se que condições similares possam também ter estado presentes em nosso planeta.
Daí, a afirmação “A atmosfera primitiva seria, portanto, tudo, menos redutora”, há que ser reconsiderada, de acordo com as evidências acima apresentadas.
http://cienciahoje.uol.com.br/67153
[Durante os últimos vinte anos foram acumulados outros dados contra uma atmosfera redutora. Muitos que, no passado, consideravam a atmosfera redutora como um requerimento indispensável estão agora pensando melhor. Muitas considerações teóricas requerem que a atmosfera tenha se originado do desprendimento de gases do manto, e tais gases estão atualmente oxidados uniformemente. A probabilidade de uma atmosfera neutra (CO2, H2O, N2 e possivelmente algum traço de H2) já foi admitida pela maioria dos pesquisadores da área. Entretanto, tal situação não parece ter diminuído o entusiasmo da maioria dos pesquisadores. A presença de oxigênio livre impossibilita virtualmente todos os cenários propostos até hoje para a abiogênese de formas de vida, e tal atmosfera atualmente parece estar confirmada. Todavia, para alguns, a crença continua. ]
7) Esta afirmação, em si mesma, é a contradição da afirmação anteriormente feita pelo autor. Como pode haver traços de hidrogênio se ele afirma que muito oxigênio fora produzido a partir da dissociação da água? Pouco hidrogênio escapa da atmosfera da Terra. É insignificante a quantidade que se perde para o espaço sideral. Logo haveria muito hidrogênio molecular na atmosfera.
Resta equivocada e, portanto, refutada a afirmação do autor pela contradição que encerra.
(Extraído do livro A História da Vida, de Michelson Borges)
[Quando se calcula exatamente quantas moléculas poderiam ser formadas sob condições ideais, desaparecem as probabilidades de que o tal "oceano primitivo" tenha existido. H. E. Hull (1960), L. G. Sillen (1965) e R. Shapiro (1986) concluíram que o termo “diluída” é um enorme exagero, e que a quantidade de aminoácidos presentes não poderia ultrapassar 0,0001 grama/litro. Essa concentração seria muito baixa para a ocorrência das reações poliméricas necessárias para produzir proteínas. H. R. Hullet (1969) considerou que a concentração de glicina, o aminoácido mais abundante, seria ainda mais baixa: 0,000001 g/l e K. Dose sugeriu que essa concentração seria 0,00001 g/l. As concentrações atuais na parte central do Oceano Atlântico variam entre 0,00001 e 0,0001 g/l. Se a síntese de pequenas moléculas a partir da atmosfera realmente ocorreu na “Terra primitiva”, então, deveriam ter sido produzidas grandes quantidades de resíduos de alcatrão, pois ele surgiu nos recipientes experimentais. Assim, na “Terra primitiva” devem ter sido produzidas grandes quantidades de material não-biológico nitrogenado denominado alcatrão, que teria sido incorporado aos sedimentos do pré-cambriano. Não se conhece tal material no registro geológico. Desse modo, novamente podemos concluir que não temos evidência de que a “sopa orgânica diluída” tenha existido. O que permite que essa idéia ainda persista é, sem dúvida, o grande desejo de alguns.
Sagan e M. J. Newman foram tão longe a ponto de declarar: “A ausência de evidência não é evidência de ausência.” Para quem crê que a vida não poderia ter-se originado de uma “sopa orgânica diluída”, tais afirmações bastante irracionais, feitas por Sagan e Newman, reforçam a convicção de que, neste ponto, eles estavam errados.]
8) Neste ponto, o autor se olvida de que os “oceanos primitivos” eram bem reduzidos se comparados aos atuais. Tais oceanos se restringiam a algo como lagos de dimensões maiores que os atuais, bem mais rasos e de extensão bem menor que os atuais oceanos, num planeta quente com uma alta pressão atmosférica e banhado por radiação UV.
Concentração de um componente, em físico - química, é dada pela razão entre a quantidade de soluto e a de solvente. Esta, pode ser dada em g/l, mols/l, partículas/l, partículas de soluto/partículas de solvente, volume de soluto/ volume de solvente, etc.
Dessa forma, é possível que houvesse concentrações mais altas que as verificadas conforme acima (creio que o autor tomou como padrão as dimensões dos oceanos atuais).
O autor também se esquece de citar os catalisadores naturais (calor, UV, pressão gravidade, eletricidade, componentes químicos, superfícies de rochas, etc.) presentes no ambiente pré-biótico. Tais componentes têm a função de acelerar uma reação química, ou seja, reduz sua energia de ativação. Assim, é possível que quantidades maiores de produtos fossem geradas nas reações.
É provável que o UV viesse a destruir moléculas orgânicas que se formassem nos “lagos” pré-bióticos. Contudo, há que se considerar que existe um limite para a penetração dessas ondas, as quais podem ser barradas pela profundidade dos referidos lagos, uma vez que seu poder de penetração não é tão alto.
Dessa forma moléculas orgânicas que estivessem em maior profundidade poderiam perfeitamente ser preservadas da ação do UV.
Assim, restam inconsistentes as afirmativas anteriores.
Quanto ao alcatrão, este é composto por uma série de moléculas a base de nitrogênio, carbono, hidrogênio e oxigênio, ou seja, é um hidrocarboneto. Sendo assim, constitui-se de matéria orgânica e em nada atenta contra a provável origem da vida e, possivelmente, de acordo com as condições do planeta, poderia reagir com outros componentes e, portanto, desaparecer sem deixar registros sobre as rochas arqueanas.
Logo, as afirmações feitas pelo autor são de credibilidade, no mínimo, duvidosas, uma vez que os dados comparativos parecem se referir a oceanos de acordo com os que conhecemos atualmente. Assim os valores das concentrações de produtos acima apresentadas são completamente errôneos se comparados a um ambiente de dimensões lacustres, como os prováveis oceanos pré-bióticos.
Logo, resta refutada a afirmação do autor.
[Mesmo assim demos aos defensores da abiogênese outra chance. Admitamos a existência de um oceano cheio de pequenas moléculas e vejamos o que podemos fazer com ele.
** O SURGIMENTO DE BIOPOLÍMEROS
A síntese de proteínas e ácidos nucleicos a partir de pequenas moléculas precursoras representa um dos desafios mais difíceis ao modelo da evolução pré-biológica. Os evolucionistas mesmos admitem: “O grande mistério está em como, no início da vida, as moléculas de ácidos nucleicos teriam tomado o controle da síntese de proteínas específicas, que fossem significativas para a sobrevivência da célula. Este é um verdadeiro ‘buraco negro’ nessa discussão, já que não há sequer hipóteses razoáveis a respeito desse problema.” – Cesar e Sezar. Biologia, vol.1, pág.250, Ed. Saraiva. ]
9) Neste ponto, houve avanços no que se refere à síntese de biopolímeros conforme segue no texto abaixo sobre ribozimas:
Fontes:
http://www.dec.ufcg.edu.br/biografias/SidnAltm.html
http://www.icb.ufmg.br/prodabi/prodabi3/grupos/grupo1/autocatalise_de_rna.htm
http://www.ufscar.br/~clickcie/print.php?id=176
A noção de enzima = proteína, foi um conceito considerado correto até a década de 80, quando foi descoberta a existência de enzimas de RNA, as denominadas ribozimas.
Esta descoberta deveu-se aos pesquisadores Thomas Cech e Sidney Altman que com isso dividiram o Prêmio Nobel de química, seis anos depois. Eles demonstraram que no mecanismo de auto-montagem as moléculas de RNA podem apresentar propriedades catalíticas. RNAs com atividade catalítica recebem o nome de ribozimas.
A descoberta de ribozimas trouxe uma grande contribuição para a compreensão da evolução dos seres vivos no planeta, sugerindo que, provavelmente, as moléculas de RNA precederam as de DNA neste processo.
As siglas DNA, ou ADN, e RNA, ou ARN, são talvez as mais conhecidas pelos que se interessam pelas ciências biológicas. A primeira refere-se ao ácido desoxirribonucléico, matéria-prima dos genes, e a segunda ao ácido ribonucléico, que também participa na formação de proteínas e se torna cada vez mais importante.
Distinguem-se três tipos de RNA: o mensageiro, o transportador e o ribossômico, que se concentra nos ribossomos, nódulos citoplásmicos onde as proteínas são montadas.
Na década de 60, as principais funções atribuídas ao RNA eram puramente informacionais e estruturais.
Segundo o esquema então aceito, a informação codificada no DNA é transcrita em molécula linear (RNA mensageiro), que copia o código do gene com as instruções para produção de uma proteína.
A seguir, esse RNA sai do núcleo celular e se prende a um ribossomo. Este move-se ao longo da molécula do cabeçote e traduz o código genético numa sequência de ácidos aminados que são carregados pelo RNA transportador. Quando pronta, essa cadeia de ácidos aminados constitui a proteína. Naquele tempo, admitia-se que o RNA ribossômico fosse um mero andaime que mantinha em seus lugares os componentes da proteína. Depois, verificou-se que o andaime não é formado por proteínas do ribossomo, mas pelo RNA dessa estrutura.
Assim Cech (1982) e Altman (1983) demonstraram que o RNA exerce funções catalisadoras.
O que fazem as ribozimas? Elas participam do corte de moléculas de RNA mensageiro, o splicing, fazendo a remoção de "introns", ou seja, as regiões que não são traduzidas.
RNA autocatalítico foi descoberto no protozoário Tetrahymena e, nesse organismo, era capaz de se autoprocessar, retirando um íntron de forma perfeita, na ausência de qualquer outra proteína.
A posterior descoberta de um rRNA que era responsável pela ligação peptídica entre dois aminoácidos reforçou a idéia de que um RNA poderia ter funções catalíticas.
Talvez um RNA primordial poderia ser responsável pelo início da vida e teria a capacidade de se autoduplicar e produzir polipeptídeos a partir de moléculas precursoras.
Na década de 60 Carl Woese, Francis Crick e Leslie Orgel, ao contemplarem a extraordinária complexidade funcional e estrutural do RNA, propuseram que essa macromolécula poderia possuir uma função catalítica além de sua função básica informacional. Uma descoberta dessa função poderia abrir um novo campo de estudo sobre os primórdios da vida.
E foi exatamente isso que se descobriu, RNAs com funções catalíticas. Essa descoberta permitiu a formulação de várias outras hipóteses sobre o surgimento da vida. Com a observação de algumas dessas moléculas poderiam catalisar sua própria replicação, criou-se uma hipótese de um mundo primordial formado apenas por moléculas de RNA. Nesse mundo do RNA, como foi chamado, as moléculas de RNA comportavam praticamente como organismos vivos, competindo entre si por meio de seleção natural. Aquelas que possuíam maior longevidade, estabilidade, replicavam-se mais vezes e com maior fidelidade de cópia logo aumentavam sua população no pool de moléculas existentes e proporcionavam a extinção das moléculas mais instáveis e com características menos adequadas.
Com o surgimento do código genético e a produção de proteínas criou-se um sistema enzimático mais eficiente, já que era separado do sistema informacional e não necessitava de uma estrutura especial para realizar as duas tarefas. É provável que, à partir daí cada um dos sistemas pode evoluir com maior eficiência, produzindo uma molécula melhor e mais estável capaz de guardar informação genética (o DNA) e outra mais maleável, capaz de assumir milhares de conformações tridimensionais diferentes que atuassem em reações diferentes, gerando uma melhor especificidade enzimática.
José Fernando Fontanari (professor titular do Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo e membro do corpo editorial dos periódicos Physics of Life Reviews e Theory in Biosciences) conta que a descoberta dessas moléculas (as ribozimas) dispensou a presença de proteínas no cenário pré-biótico e, portanto, resolveu em parte o paradoxo de Eigen mostrando que “função” e “informação” podem coexistir em uma mesma molécula. Essa descoberta deu origem ao novo paradigma da origem da vida, chamado mundo de RNA.
Entretanto, o problema da limitação no tamanho das ribozimas e, portanto na quantidade de informação armazenada no RNA, permanecia à espera de uma solução. Pior que isso, a teoria previa que apenas uma única espécie de ribozima sobreviveria - aquela com maior eficiência na replicação. Com isso, fica difícil explicar a vasta diversidade de moléculas que coexistem e interagem de forma coordenada nas células modernas.
Uma solução elegante para todas essas dificuldades – o esquema do hiperciclo – foi proposta pelo próprio Manfred Eigen em parceria com seu estudante de doutorado Peter Schuster. O hiperciclo é um esquema de reação cíclica, em que cada replicador auxilia a replicação do seguinte, até chegar ao último que, então, auxilia a replicação do primeiro, fechando assim um ciclo. Auxílio nesse caso significa catálise e, portanto, os elementos do hiperciclo deveriam ser simultaneamente replicadores e catalisadores (enzimas). Somente as ribozimas possuem essas características.
A possibilidade de coexistência entre ribozimas distintas no hiperciclo resolve o problema da limitação da informação, pois agora cada ribozima pode codificar uma parte apenas da informação total, a qual ficaria armazenada no hiperciclo como um todo. A informação contida em uma ribozima continua limitada pela fidelidade de replicação, mas se, por exemplo, três ribozimas distintas coexistirem num hiperciclo, a quantidade de informação é triplicada. Essa solução modular é adotada pela natureza ao dividir nosso genoma em 23 pares de diferentes cromossomos.
A idéia (ver desenho) é fechar um ciclo entre diferentes elementos, em que a ribozima a utiliza a b para otimizar sua replicação, enquanto b é auxiliado por c que, por sua vez, colabora com a.
Mas os hiperciclos não estão livres de problemas. A crítica mais severa levantada pelos biólogos evolucionistas é a possibilidade ou, como afirmam, inevitabilidade, de surgirem mutantes parasitas em alguma etapa desse processo. Por exemplo, um mutante gerado pela ribozima b pode continuar a receber auxílio de a, mas, por um defeito qualquer, não ser capaz de catalisar a replicação de c.
Este mutante parasita, que não contribui em nada com c, destrói todo o hiperciclo e torna-se a única molécula sobrevivente. “A manutenção de um ciclo como este depende de uma ação altruísta (de filantropia, caridade) de cada membro”, destaca Fontanari. Ele explica que essa teoria é perfeita, mas a possibilidade de surgirem parasitas faz com que o hiperciclo não seja a explicação mais robusta para a origem da vida. “É preciso existir essa cooperação, mas é necessário resolver o problema dos parasitas”, completa o físico.
Segundo o físico, “a solução pode ser alcançada de forma surpreendentemente simples através do confinamento dos hiperciclos em vesículas ou células: o parasita destrói o hiperciclo da vesícula em que se originou, mas não consegue infectar as outras vesículas”.
Quanto à origem da primeira molécula auto-replicadora, talvez a resposta esteja na auto-organização da matéria distante do equilíbrio termodinâmico, campo de pesquisa ainda pouco explorado, que pode levar a descobertas de novas leis da física. Por enquanto, comenta Fontanari, a única alternativa científica para seu surgimento parece ser a geração espontânea.
Para Aleksandr Oparin, bioquímico russo pioneiro no estudo científico da origem da vida, como lembrado por Fontanari em um artigo na Scientific American (edição 40, setembro de 2005), “muito, muito em breve as últimas barreiras que separam o vivo do não-vivo cederão frente ao trabalho paciente e poderoso do pensamento científico”.
Creio que com a explicação acima dada por cientistas a questão dos biopolímeros esteja clara.
Mas, de onde vieram as ribozimas?
R.Desde a experiência de Urey-Miller, passo-se a sintetizar em laboratório os componentes simples das moléculas complexas, submetendo-se misturas de gases simples a energias diversas. Com isso pôde-se obter aminoácidos, ATP, Bases nitrogenadas de DNA e RNA.
Leslie Orgel do Salk Institute descobriu uma molécula semelhante ao RNA, com 50 nucleotídeos formada espontaneamente a partir de sais de chumbo, e compostos de carbono simples, na ausência de células ou compostos complexos.
Manfred Eigen do Gottigen Institute, com sua equipe criou moléculas de RNA que se auto replicaram na ausência de células vivas.
Ao reagir consigo mesmo por 5 vezes, o ácido cianídrico (componente produzido no espaço interestelar e, provavelmente mais um dos candidatos a atmosfera pré-biótica), resultou em adenina, que compõe o DNA, RNA e ATP.
Uma vez que no mundo pré-biotico não havia proteínas, as quais interagem com moéculas numa reação, servindo como catalisadores, estes devem ser procurados entre os que estavam presentes no planeta.
Assim, metais e argilas possuem atividade catalítica e facilitam a reunião de cadeias curtas como as do RNA a partir de nucleotídeos.
Assim, é possível que o rRNA tenha se formado no mundo pré-biótico, o que resolve a síntese de proteínas, enzimas, RNA´s em geral e DNA.
Creio que tal explicação em termos científicos reduz as dúvidas quanto ao problema proteína/RNA/DNA.
[Na verdade, todas as propostas existentes apresentam muitos problemas. A polimerização é uma reação na qual a água é um dos produtos (ou subproduto). Ela só será então favorecida na ausência de água. A presença de precursores em um oceano de água favorece a despolimerização de quaisquer moléculas que possam ser formadas. Experimentos cuidadosos, feitos em solução aquosa com altas concentrações de aminoácidos, demonstram a impossibilidade da ocorrência de polimerização significativa nesse ambiente. ]
10) Tal afirmativa deveria seguir mais critérios e partir para uma investigação mais profunda antes de ser tão categórica. Vejamos, segundo Cristian de Duve, Nobel de Medicina em 1974:
Wieland interessou-se pêlos tioésteres como aluno de Feodor Lynen, o descobridor do primeiro tioéster natural, um composto do ácido acético com um tiol chamado coenzima A no jargão bioquímico. A coenzima A, uma molécula de importância fundamental,foi descoberta em 1947 por um bioquímico norte-americano, natural da Alemanha, Fritz Lipmann, o "pai" da bioenergética, que recebeu em 1953 o prémio Nobel de medicina por sua descoberta. Lynen, que mereceu igual honraria em 1964, descobriu que os tioésteres são os intermediários naturais na síntese de ésteres a partir de ácidos e álcoois.
O principal problema para se produzir um éster a partir de um álcool e um ácido é que a molécula de água precisa ser extraída. Tal reação — a conclusão de uma ligação com perda da água — chama-se uma condensação. As reações de condensação não ocorrem espontaneamente em um meio aquoso porque existe excesso de água à toda volta. A direção espontânea da reação — ou seja, a direção que não consome nenhuma energia mas, muito ao contrário, libera energia — é o inverso da condensação, a decomposição da ligação com a ajuda da água, ou hidrólise. Por exemplo, na presença de uma enzima adequada, os ésteres são hidrolisados em álcoois e ácidos. Na ocorrência do processo inverso de condensação de álcoois e ácidos em ésteres, há um gasto de energia, a molécula de água precisa ser extraída à força. Os químicos fazem isto com reagentes especiais chamados agentes condensadores. A natureza usa um método diferente. Ela começa por gastar energia no processo — condensando o ácido com um tiol (coenzima A) para obter um tioéster. Este é o passo da extração de água que exige energia. No segundo passo, o ácido é transferido da coenzima A para o álcool, e a coenzima A é liberada, pronta para participar de uma nova rodada. As reações de transferência de grupamentos deste tipo desempenham um papel primordial nas inúmeras reações de condensação que subjazem a biossíntese de todas as moléculas biológicas complexas, o que inclui não somente proteínas e ácidos nucléicos, como também carboidratos, gorduras e muitos outros. Voltando a Wieland. Como testemunha direta da descoberta do processo biológico da formação de ésteres pela transferência de grupamento de um tioéster, ele resolveu experimentar se isto também funcionaria com os peptídeos, que são igualmente formados por reações de condensação, mas entre aminoácidos. Então Wieland sintetizou tioésteres de aminoácidos e simplesmente atirou-os juntos na água. Surpreendentemente, a experiência deu certo Formaram-se peptídeos, embora não houvesse nenhum catalisador presente.
Há um ângulo histórico engraçado nessa descoberta. Quando os mecanismos da síntese protéica foram desvendados em fins da década de 1950 e inícios da de 1960, os resultados de Wieland foram considerados irrelevantes. As proteínas são realmente formadas por transferência de grupamento — isto continua a ser verdadeiro —, não a partir dos tioésteres mas de ésteres (de aminoácidos e moléculas de RNA).
A vingança de Wieland sobreveio alguns anos depois, quando Lipmann fez a surpreendente descoberta de que determinados peptídeos bacterianos — por exemplo, o antibiótico gramicidina S — são sintetizados na natureza a partir de tioésteres.14 Constatou-se que o tiol
envolvido neste processo é a panteteína, que é em si o terminal ativo da coenzima A, o tiol central descoberto por Lipmann vinte anos antes. Assim giram as misteriosas engrenagens da ciência.
Ao discutir seu achado, Lipmann sugeriu que o mecanismo formador de peptídeos dependente de tioésteres pode ter precedido o mecanismo sintetizador da proteína dependente de RNA no desenvolvimento da vida. Adotei sua hipótese e a transpus para os primeiros passos do processo biogênico. Por razões que explicarei com maior detalhe mais adiante, creio que os tioésteres desempenharam um papel chave no desenvolvimento da vida. Tal crença concorda com dois requisitos centrais da trilha que estamos tentando desvendar:
(l) congruência — os tioésteres são imensamente importantes no metabolismo atual;
(2) o cenário físico-químico do berço da vida —o grupamento tiol deriva do ácido suifídrico (H2S), o gás pútrido mas vital que impregnou o mundo pré-biótico.
Minha hipótese é que os tióis faziam parte das moléculas orgânicas primitivas que semearam o desenvolvimento da vida na Terra pré-biótica. Dado o cenário primordial, minha hipótese parece eminentemente plausível, mas os meios de verificá-la inexistem há muito tempo porque os químicos abióticos, por razões próprias, tendem a se esquivar da química do enxofre. A omissão foi sanada. Uma contribuição recente do laboratório de Miller descreve um procedimento plausível para a síntese pré-biótica de dois tióis naturais. Um é a coenzima M, um cofator metabólico de bactérias produtoras de metano, particularmente antigas, conhecidas como meianógenas. O outro é a cisteamina, um constituinte da panteteína, que, como vimos, é o componente chave da coenzima A e o cofator natural envolvido na síntese dos peptídeos bacterianos. O grupo de Miller conseguiu, de fato, obter toda a molécula da panteteína sob condições pré-biótica plausíveis.
Propus ainda uma hipótese mais controversa, ou seja, de que as condições na Terra pré-biótica favoreciam a formação de tioésteres a partir dos tióis primordiais e dos aminoácidos e outros ácidos que presumivelmente também se achavam presentes em grandes quantidades. Tal possibilidade é mais discutível porque envolve a ocorrência espontânea de uma reação de condensação consumidora de energia.
Este elemento é, quantitativamente, um componente menor da matéria viva, mas, qualitativamente, muito importante. Dois dos vinte aminoácidos que formam as proteínas, cisterna e metionina contêm enxofre. O mesmo acontece com várias coenzimas. Com freqüência encontramos o enxofre no cerne dos centros catalíticos das enzimas.
Ele existe também em várias macromoléculas estruturais, por exemplo, em alguns dos principais componentes da cartilagem. Muitas das bactérias mais antigas vivem de metabolizar algum composto do enxofre. O mundo pré-biótico estava impregnado de enxofre. Tudo isso contribui para fortalecer o nosso caso.
Nos organismos atuais, o enxofre provém principalmente do Íon de sulfato totalmente oxidado (S04) que existe inalterado em vários componentes, em sua maioria estruturais, e cujo papel principal é fornecer cargas negativas às moléculas. Multas das funções biológicas mais importantes do enxofre, porém, precisam de sulfato para reduzi-lo a ácido suifídrico (H2S) e incorporá-lo às moléculas orgânicas, em sua maioria tióis e seus derivados. O ácido suifídrico é também a forma de enxofre que dominou o mundo pré-biótico. Os indícios que observamos apontam inconfundivelmente para os tióis.
No caldo pré-biótico, em toda probabilidade havia tióis presentes juntamente com uma variedade de aminoácidos e outros ácidos orgânicos, que são as principais substâncias produzidas nas simulações semelhantes às de Miller e encontradas nos meteoritos. Os tióis e os ácidos se juntam prontamente para formar tioésteres, desde que exista algum meio de remover a molécula de água que precisa ser extraída para que se forme uma ligação tioéster. Existem vários mecanismos que poderiam ter realizado esta operação. Minha hipótese principal é de que em alguma parte do mundo pré-biótico prevaleciam condições sob as quais os tioésteres se formavam espontaneamente. Uma vez admitida essa hipótese não comprovada mas plausível, abrimos caminho para um protometabolismo semelhante a um metabolismo sustentado por tioésteres.
Os tioésterers forneceram ao protometabolismo dois ingredientes essenciais: a catálise e a energia. Os catalisadores foram os peptídeos e outras substâncias semelhantes que prefiguravam as enzimas de hoje e orientaram os primeiros blocos de construção da vida e direções não muito diferentes das do metabolismo atual. A energia tinha uma forma que se ajustava a esses caminhos e poderia ter servido para introduzir o fosfato inorgânico e a importantíssima ligação pirofosfato.
Os elétrons de alta energia exigidos pelas primeiras reduções biossintéticas poderiam ter sido fornecidos pelo ferro bivalente com a ajuda da luz UV, ou pelo ácido suifídrico com a ajuda do ferro bivalente. Os primeiros mecanismos teriam dado origem a íons de ferro trivalente, que poderia ter atuado como o primeiro aceptor de elétrons, em reações de transferência de elétrons produtoras de energia conjugadas com a síntese de tioésteres e, no devido tempo, do pirofosfato inorgânico. Juntos, os dois processos teriam fechado um ciclo do ferro em que a energia da luz UV sustentou a formação de tioésteres e, através da separação de tioésteres, todo o protometabolismo. Além disso, o ferro associado com o ácido sulfúrico poderia ter sido o primeiro catalisador de transferência de elétrons.
Este "mundo do tioéster ou melhor, "mundo do ferro-tioéster", representa a minha reconstrução hipotética, baseada nos vestígios remanescentes da trilha oculta que levou dos primeiros produtos da química pré-biótica ao mundo do RNA, e que continuou a sustentar esse mundo durante todo o tempo em que a vida nascente levou para evoluir do mundo do RNA até o mundo da proteína-RNA. Esta visão da trilha é puramente conjecturai. Muito possivelmente, as descobertas futuras apontarão outros caminhos hoje insuspeitados.
De minha parte, acharia muito surpreendente se esses caminhos primitivos não revelassem vislumbres do metabolismo atual.
Por que essa monstruosidade linguística — que combina o miiltus latino, muitos, com o meros grego - parte, e não o mais ortodoxo polímero (do polys grego, muitos) ou oligômero (do oligos grego, alguns)? Porque polímero parece demasiado longo, pelo menos para mim, e oligômero demasiado curto, e porque os dois termos evocam imagens de regularidade e homogeneidade que quero evitar.
Os multímeros do meu modelo são um punhado variado, que contém mais do que uns poucos blocos de construção, porém em número inferior ao de um polímero médio.
Minha hipótese final, que muitos podem considerar a mais controversa, é de que os catalisadores, desempenhando talvez de forma primária as principais atividades das enzimas no metabolismo atual, estavam presentes na mistura de multímeros e atuavam comoprincipais catalisadores, ou protoenzimas, no protometabolismo. Não tenho prova disto, apenas algumas pressuposições.
Segundo minha hipótese, os multímeros surgiram de imerações aleatórias entre os tioésteres presentes. Isto não significa que a mistura resultante fosse aleatória, no sentido de conter todo tipo de associações de forma inteiramente desordenada, sem regras nem reprodutividade. Muito ao contrário, podemos pressumir que, enquanto as condições permaneceram inalteradas, a mistura teria tido uma composição constante e reproduzível, correspondendo a um subconjunto minúsculo de todas as associações factíveis com os blocos de construção existentes. Um grande número de tais associações teria sido excluído ou no nível de formação — elas se formavam com demasiada lentidão ou não se formavam — ou no nível da decomposição — elas eram destruídas com demasiada rapidez. A solubilidade na água teria sido mais um fator de seleção, embora seja concebível que algumas moléculas fossem cataliticamente ativas sob forma insolúvel. Finalmente há a possibilidade das moléculas cataliticamente ativas serem protegidas da decomposição pelas moléculas sobre as quais agiam, como são hoje muitas enzimas por seus substratos. Somente as moléculas que passaram nessa seleção múltipla teriam feito uma contribuição significativa à mistura resultante. Devido à natureza estritamente físico-química dos fatores envolvidos na seleção, a composição da mistura teria permanecido a mesma enquanto não houvesse alteração nas condições. O que é um ponto importante. Torna esta parte do processo biogênico reproduzível e determinista, apesar de depender de interações aleatórias.
Se essa mistura reproduzível teria incluído as protoenzimas exigidas pelo protometabolismo, é passível de conjecturas mas não implausível. As razões são as seguintes. Primeiro, sabemos que alguns dos proteinóides de Fox, de fato até mesmo aminoácidos simples ou misturas de aminoácidos, podem apresentar atividades catalíticas primárias. O mesmo deveria ser verdadeiro com os multímeros que postulo. Depois, as configurações moleculares que deveriam conferir estabilidade, como um grande tamanho molecular e uma conformação cíclica ou compacta, são também as configurações que um químico de proteínas consideraria terem maior probabilidade de serem exigidas para a atividade catalítica. Terceiro, as enzimas atuais devem ter surgido como peptídeos relativamente curtos, provavelmente não ultrapassavam vime ou trinta aminoácidos de comprimento, talvez bem mais curtos. Tal fato torna mais provável a presença de moléculas catalíticas na mistura de multímeros. E, por último, há a regra da congruência. Estamos procurando atividades que, nos organismos vivos existentes, são desempenhadas por moléculas protéicas, e não por argilas ou outras superfícies minerais. Excetuando os peptídeos autênticos do tipo protéico, cuja formação e fiel reprodução sob condições pré-bióticas são muito improváveis, os multímeros de minha mistura hipotética aparecem em segundo lugar entre as melhores moléculas para construir o tipo de estruturas tridimensionais que determinam a catálise de enzimas. O que não exclui de maneira alguma a participação de metais e outros cofatores no protometabolismo. Muito ao contrário. Sob este aspecto causa estranheza que se conceba que uma molécula como a panteteína pudesse ter participado da mistura de multímeros.
Assim, parece que a hipótese sobre o problema do excesso de água impedir a polimerização resta resolvida, uma vez que o mecanismo de polimerização pode ocorrer na presença de água não com ésteres, mas com tioésteres. Porém há que se aprofundarem estudos nessa área.
[A análise termodinâmica de uma mistura de proteína e aminoácidos em um oceano contendo uma solução 1 molar de cada aminoácido (concentração esta 100 milhões de vezes superior à que se supõe ter existido no oceano pré-biológico), indica que a concentração de proteínas contendo apenas 100 ligações peptídicas (101 aminoácidos) no equilíbrio seria 10 elevado a -338 molar.
Apenas para tornar esse número compreensível, nosso Universo deve ter um volume próximo a 10 elevado a 85 litros. A 10 elavado a -338 molar, precisaríamos de um oceano com volume igual a 10 elevado a 229 universos, só para encontrar uma única molécula de qualquer proteína com 100 ligações peptídicas! Assim, precisamos procurar outro mecanismo para produzir polímeros. Este não acontecerá no oceano.]
11) Já refutado pelo item 8, uma vez que não havia oceanos como os de agora e tais sínteses poderiam ser restritas a lagos com condições especiais, uma vez que a superfície do planeta não era algo uniformemente igual.
Porém, me resta uma dúvida: o quê seria análise termodinâmica de uma mistura de proteínas e aminoácidos? Em toda minha vida acadêmica (22 anos - desde o ensino médio), jamais ouvi ou li nada sobre isso. Termodinâmica de reações químicas se refere ao que elas liberam ou absorvem de calor ao se processarem (relaciona-se com variação de energia interna, entalpia, energia de Gibbs e entropia – conceitos oriundos da termodinâmica).
Mas, concentrações molares nos termos abordados pelo tópico em nada se relacionam à termodinâmica química, exceto em quantidade de calor liberada ou absorvida por mol de reagente e formação de produtos, quando se dá a reação. Ou aínda, pode-se levar em consideração os efeitos coligativos de uma solução (tonometria, ebuliometria, criometria e osmometria - para maiores detalhes consultar um livro de físico- química do segundo ou terceiro grau).
Assim, a linguagem aqui utilizada somente se traveste de científica. É sem nexo e fora de qualquer contexto acadêmico.
[“Mas” – alguns perguntariam – “as experiências feitas em laboratório não comprovam essa teoria?” Muitos desses estudos foram planejados para se obter um resultado desejado e não para testar as condições que os próprios pesquisadores acreditavam estar presentes na “Terra pré-biológica”. Porém, os resultados são usados para reforçar a validade da “Terra abiótica” que eles não testaram. Mesmo os que procuraram trabalhar com condições abióticas não conseguem impedir a influência do pesquisador. Após uma revisão cuidadosa do cenário da pesquisa abiogênica, J. Brooks e G. Shaw (1973) concluíram: “Estes experimentos ... reivindicam síntese abiótica para o que de fato foi produzido e planejado por homens muito inteligentes e bastante bióticos.” E Marcelo Hermes-Lima, em artigo para a revista Ciência Hoje, número 48, pág.12, disse: “Por enquanto, essas idéias sobre a origem da vida pertencem ao reino da imaginação.”
Esse tipo de franqueza é agradável e honesta, embora bastante atrasada.]
12) Obviamente que um laboratório é um meio controlado. Contudo a síntese ocorreu e isto é fato. Logo, não é tanta imaginação assim. Reações químicas não se dão ao acaso. Elas ocorrem por uma questão de eletronegatividade, cinética química, catálise e rendimento de reações, o que é estudado pelos seus mecanismos.
Assim, pôde ter ocorrido situações especiais com aumento de concentração ou energia fornecida que propiciaram a formação destes componentes em especial em detrimento de outros.
Claro que as lacunas devem continuar sendo estudadas a fim de serem preenchidas e terem seus problemas elucidados.
[O que é necessário para se criar uma célula? A célula é definida como uma unidade viva auto-duplicante, capaz de crescimento, metabolismo e outras funções associadas à vida. Focalizarei aqui o aspecto da auto-duplicação da célula para que se possa determinar a possibilidade de uma célula ter surgido por acaso. Se pudermos visualizar os requisitos mínimos, podemos então questionar se tal entidade seria capaz de se auto-originar.
Os requisitos são formidáveis – primeiro, precisamos ter a informação necessária para a construção celular, já que, sem informação, a construção celular e a própria vida são impossíveis. Todas as células vivas contêm informações precisas sobre a sua composição e divisão, armazenadas sob a forma de DNA, que é a representação molecular das informações codificadas para o processo e estrutura da vida. Podemos argumentar, sem base, sobre de onde se originou essa informação, mas a experiência humana e análises cibernéticas nos confirmam que a informação provém de um informante, criando assim a necessidade de um doador de informações.
Grande número de cientistas respeitados, incluindo o astrônomo Hoyle, o paleontologista Patterson, o ciberneticista Yockey e outros chegaram a conclusões semelhantes por razões muito diferentes. Ainda assim persiste a crença de que, se houvesse condições adequadas e a quantidade de tempo suficiente, qualquer coisa seria possível. Analisemos, então, essa proposição para testar sua validade.
Perguntemos quais os requisitos mínimos para se obter uma célula viva. Todas as células precisam de uma membrana constituída, nos casos mais simples, de lipídios do tipo triglicerídeos ou fosfoglicerídeos associados a proteínas especializadas, que estabilizam a membrana e asseguram a sua integridade estrutural. Pode-se observar a formação espontânea de bi-camadas lipídicas em estruturas esféricas semelhantes a células. Assim, poder-se-ia concluir que a presença de fosfolipídios no “mar pré-biótico” asseguraria que o invólucro das células estava presente. Mas o caso não é tão simples.
É extremamente difícil de se produzir ácidos graxos, o componente primário de todas as membranas celulares, sob condições abiogênicas, mesmo em atmosferas reduzidas. E, mesmo se tais moléculas fossem produzidas, cátions bivalentes tais como Mg++ e Ca++ iriam se combinar com os ácidos graxos fazendo com que se precipitassem para o fundo do mar e fossem incorporados aos sedimentos pré-cambrianos. Assim, mesmo se tivessem sido inicialmente formados, eles não estariam disponíveis para a formação de membranas. Elas são moléculas complexas que certamente não seriam nada comuns sob as condições primitivas da Terra. Assim, é muito improvável a existência de membranas celulares.
Mas o problema vai mais além, já que as membranas fosfolipídicas são impermeáveis à maioria das moléculas de que a célula precisaria para crescer. As membranas das células modernas driblam esse problema tendo como componentes integrais proteínas muito sofisticadas, que admitem as moléculas desejadas seletivamente. Claro que não é concebível que tais proteínas estivessem à disposição da primeira "proto-célula". Assim, a existência de uma membrana celular retardaria o desenvolvimento de uma proto-célula. E, sem uma membrana, não pode haver célula. Mais uma questão complexa. E agora?]
13) Para responder a isso, indica-se a leitura do texto abaixo extraído de Microcosmos quatro bilhões de anos de evolução (Lynn Margils - prof. Da universidade de Massachusetts e Dorion Sagan).
"Algumas moléculas são catalisadoras: elas facilitam e agilizam a ligação ou separação de outras moléculas sem serem destruídas. Os catalisadores foram importantes antes do aparecimento da vida porque agiam contra o acaso para ordenar e padronizar os processos químicos. Aos poucos, esses catalisadores e as reações facilitadas por eles proliferaram mais que outras combinações. Apesar de ficarem cada vez mais complexos, esses processos tinham ação duradoura, e foram preservados nas águas da Terra primordial. Hoje em dia, certos grupos de moléculas podem autocatalisar uma série de reações cíclicas surpreendentemente intricadas e ordenadas, nas quais cada mudança gera outra mudança na cadeia molecular. Algumas dessas reações autocatalíticas "mortas" formam padrões cuja complexidade crescente ao longo do tempo é remanescente da vida.
Cálculos teóricos e provas obtidas por meio de experiências realizadas em laboratório indicam que uma interação de dois ou mais ciclos autocatalíticos poderia ter produzido um "hiperciclo". Alguns cientistas supõem que esses compostos catalisadores "competiam" por elementos no meio ambiente, limitando automaticamente, dessa forma, a sua existência. Mas a idéia do hiperciclo é basicamente oposta a essa. Em vez de se destruírem numa luta pela sobrevivência química, os compostos com capacidade de auto-organização complementaram-se para produzir estruturas semelhantes a formas de vida e, em última análise, auto-replicáveis. Esses processos cíclicos formaram a base não apenas das primeiras células, mas também de toda a miríade de estruturas baseadas nas células e em seus produtos. Os processos cíclicos são importantíssimos para a vida. Eles permitem que ela preserve elementos essenciais do seu passado, a despeito das flutuações e da tendência à desordem do ambiente maior.
Quanto mais protegidas e concentradas estavam as substâncias químicas, mais as suas atividades podiam se tornar duradouras, complexas e fortalecidas. Algumas podem ter-se abrigado dentro de bolhas ou permanecido em superfícies regulares de argilas e cristais.
As experiências da natureza arqueana com cadeias longas de hidrocarboneto produziram compostos capazes de encapsular uma pequenina gota da água circundante e, no entanto, permitir a entrada e a saída de outras substâncias químicas desse invólucro. Essa foi a membrana semipermeável, uma espécie de porta macia que permitia a entrada de algumas substâncias químicas e proibia a entrada de outras. Os componentes químicos juntaram-se para formar membranas e, no que se refere a produzir vida, de qualquer forma as membranas são maravilhas de simplicidade. Na verdade, os acontecimentos que culminaram nessa formação foram recriados em laboratório sob condições de temperatura, acidez e ciclos de umidade e evaporação típicas da Terra.
Uma cadeia de hidrocarbonetos ligada a um grupo de átomos de fósforo e oxigénio apresenta carga elétrica na extremidade que possui o grupo fosfato e é desprovida de carga na outra extremidade. A substância química como um todo atrai a água na extremidade carregada e a repele na extremidade neutra. Essas substâncias químicas, chamadas fosfolipídios, tendem a se alinhar lado a lado, com as extremidades neutras voltadas para cima e as extremidades carregadas voltadas na direção da água. (Isso é o que ocorre quando uma gota de óleo cai na água, formando logo uma película.) Esses e outros tipos de lipídios tendem a formar gotas espontaneamente, isolando o material contido no seu interior do material do meio externo. Observou-se também a formação de bicamadas, quando ondas reúnem duas superfícies líquidas recobertas de lipídios. Quando isso acontece, as extremidades eletricamente carregadas da camada lipídica apontam umas para as outras, imprensadas entre as extremidades neutras. Dessa forma, foram formadas as primeiras membranas, as primeiras fronteiras semipermeáveis entre o "interior" e o "exterior"; a primeira distinção entre o pertinente e o não-pertinente.
As membranas dos organismos atuais são compostas por diferentes tipos de lipídios, proteínas e carboidratos, cujas funções são tão complexas e calibradas com tanta precisão que estamos longe de compreendê-las. Mas a primeira membrana fosfolipídica, ao contrário de várias outras estruturas encapsulantes que também podem ser formadas no cadinho da natureza, era capaz, graças unicamente às suas propriedades químicas, de concentrar soluções de outros compostos orgânicos. Ela podia manter a interação de componentes próximos, permitindo a entrada de "nutrientes" e impedindo a saída de água. A membrana viabilizou essa unidade distinta do microcosmo, a célula bacteriana. A maior parte dos cientistas acha que os lipídios combinaram-se com as proteínas para formar "pacotes" translúcidos de matéria semelhante a formas de vida antes do início da própria vida. Não se tem conhecimento da existência de nenhum tipo de vida sem algum tipo de membrana.
Ainda há um elo faltando entre as misturas mais complexas obtidas pêlos cientistas e a mais simples célula viável, tanto em teoria quanto no laboratório. Há uma enorme distância entre pequenas substâncias químicas orgânicas, como aminoácidos e nucleotídeos, e compostos bioquímicos maiores, como RNA e proteínas. Mas algumas centenas de milhões de anos de atividade molecular representam muito, muito tempo. Os cientistas vêm tentando reproduzir as condições originais aã vida em laboratório há apenas algumas décadas, e já fizeram grandes conquistas. Não é inconcebível que antes da virada do século XXI uma célula viva seja gerada espontaneamente em laboratório. Levando-se em consideração os milhões de anos transcorridos, as chances da formação espontânea de hiperciclos foram imensamente maiores do que as dos pesquisadores atuais, que precisam usar planejamento no lugar da perseverança cega do tempo, se quiserem recriar a vida algum dia.
Provavelmente, não apenas uma vez, mas várias vezes, os aminoácidos, nucleotídeos, açúcares simples, fosfatos e seus derivados, formaram-se e tornaram-se mais complexos com a energia do sol, protegidos no interior de uma bolha lipídica, absorvendo ATP e outros compostos de carbono e nitrogénio do exterior como "alimento". Estruturas bastante complexas formaram-se espontaneamente a patir de misturas lipídicas em laboratório.Por exemplo, David Deamer da Umversity of Califórnia, em Davís, observou que alguns nucleotídeos são captados e envolvidos por esferas lipídicas quando os ingredientes correios são misturados nas condições adequadas. As bolhas lipídicas dividem-se em duas, a princípio apenas por causa da força de tensão da superfície, e cada metade passa a realizar a sua própria atividade interna. Mais tarde, pode ser que as moléculas catalisadoras no interior tenham começado a conservar de forma ativa as membranas lipídicas. Talvez, depois de esgotado o suprimento de elementos disponíveis em seu minúsculo nicho, as protocélulas simplesmente tenham sido destruídas e desapareceram, enquanto outras se formaram em alguma outra poça de maré, cada qual com um modus operandi ligeiramente diferente.
Para estar vivauma entidade precisa ser autopoética ou seja, deve ser capaz de se preservar efetivamente contra as agressões do mundo. A vida responde às perturbações usando matéria e energia para permanecer intacta. Um organismo troca constantemente as suas partes, substituindo os seus componentes químicos sem jamais perder a sua identidade. Esse fenómeno "holístico" e modulador de autopoese, de autoconservação efetiva, constitui a base de toda célula viva de que se tem conhecimento; todas as células reagem a perturbações externas para preservar aspectos importantes da sua identidade dentro dos seus limites. Diante de grandes ameaças externas, pode haver um rompimento dos processos cíclicos normais e ocorrer cismogênese. O termo cismogênese, cunhado pelo biólogo e filósofo Gregory Bateson, refere-se aos ciclos dos sistemas vivos que oscilam de forma incontrolável. Bateson acreditava que a origem da esquizofrenia poderia ser um tipo especial de cismogênese, nesse caso uma superabundância defeedback no cérebro que leva à desintegração mental. Mas esse é um exemplo extremamente específico do malogro dos processos cíclicos normais. Em organismos como plantas e animais, a autopoese geralmente é considerada "saudável". A cismogênese representa o oposto. Mas mesmo os predecessores das células devem ter exibido algum tipo de autopoese, a capacidade de manter a sua integridade estrutural e bioquímica perante as ameaças ambientais.
Uma vez capaz de se conservar, uma estrutura em vias de adquirir vida precisa reproduzir-se. Antes das células, a vida e a ausência de vida podem ter sido indistinguíveis. Os primeiros sistemas semelhantes a células foram chamados pelo físico belga Ilya Prigogine, ganhador do Prémio Nobel, de "estruturas dissipativas" objetos ou processos que se organizam e mudam de forma espontaneamente. Com um influxo de energia, as estruturas dissipativas podem ficar mais ordenadas, em vez de menos ordenadas. O tipo de teoria da informação que tem sido tão útil na tecnologia das comunicações aplica-se somente às informações de cunho quase inteiramente confirmativo. Nas estruturas dissipativas, as informações começam a se organizar; surgem focos de elaboração.
Das estruturas dissipativas e'dos hiperciclos emergiu a cadeia de nucleotídeos, ribose e fosfato capaz de se replicar e de catalisar reações químicas. Essa cadeia é o ácido ribonucléico, ou RNA, a primeira frase na linguagem da natureza. Ainda não autopoético, mas altamente estruturado, o RNA primordial contido em esferas e envolto por cadeias lipídicas acumulou-se nas águas mornas e com alto teor de compostos orgânicos em uma Terra benigna. Sem predadores e com energia em abundância, seguiu-se uma maior complexidade. No Hadeano, antes da alvorada da vida, havia duas tendências químicas: auto-referência e autocatálise. As substâncias químicas reagiam em ciclos, produzindo versões e variações de si próprias que tendiam a criar um ambiente favorável à repetição das reações originais. As estruturas autopoéticas levaram a organização um passo adiante: usaram energia para se conservar de forma efetiva diante das perturbações externas. Seus limites ficaram distintos.
Isso lhes conferiu identidade e memória. Hoje, embora todas as substâncias químicas existentes no organismo do ser humano sejam continuamente substituídas, não mudamos de nome nem achamos que somos diferentes por causa disso. A nossa organização é preservada, ou melhor, ela se preserva. Das estruturas dissipativas, passando pêlos hiperciclos de RNA e pelos sistemas autopoéticos até os primeiros seres grosseiramente replicantes, começamos a vislumbrar a estrada sinuosa percorrida pelas estruturas auto-organizadoras em sua jornada rumo à célula viva."
Acredito que, embora hipotético o texto trouxe elucidações sobre a formação de uma possível membrana celular.
Aínda:
As primeiras membranas celulares podem ter sido protéicas, conforme as dos vírus.
A partir daí estas células simples podem ter sintetizado seus lipídios e preenchido as lacunas das membranas protéicas.
Por uma questão destas proto-células serem melhor adaptadas garantiram sua sobrevivência.
Hidrocarbonetos de cadeia longa podem ter sido criados dentro da terra ou mesmo no espaço sideral quando da formação de galáxias, estrelas e sistemas solares , cuja matéria é oriunda de explosões de super-novas. O requisito para tal é alta pressão e alta temperatura. Isso faria o carbono, combinar-se com hidrogênio e outros elementos e assim sintetizar hidrocarbonetos bem como outras funções orgânicas.
Segue abaixo um texto sobre síntese inorgânica de hidrcarbonetos.
http://lqes.iqm.unicamp.br/canal_cientifico/lqes_news/lqes_news_cit/lqes_news_2004/lqes_news_novidades_453.html
A oxidação destes hidrocarbonetos sob pressão e alta temperatura propiciam a formação de álcoois, aldeídos e ácidos carboxílicos (nesta ordem - vide química orgãnica).
Como havia produção de oxigênio, conforme já explicado, este possivelmente pôde ter reagido com cálcio e magnésio formando seus óxidos que, com água formaram hidróxidos (pouco solúveis) e podem ter reagido com ácidos carboxílicos (os graxos - de longa cadeia de carbono) e formado “sabões” insolúveis.
Devido as condições de uma terra pré-biótica, é bem provável que tais “sabões” tenham reagido com outras moléculas e assim desaparecido.
Há que se levar em conta também, que entre escolher um ácido carboxílico e um ácido inorgânico, as bases de metais alcalinos e alcalinos terrosos prefeririam reagir com estes em vez daqueles. Havia emanações de gases sulfurosos, nitrosos, cloro, entre outros, por vulcões e geisers; assim, nada impedia a formação de ácidos inorgânicos e sua precipitação sobre o planeta, o que certamente dificultaria a formação de vida, se em altas concentrações.
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81gua_do_mar
o sódio foi sugado do fundo do oceano quando os oceanos se formaram. A presença dos outros elementos dominantes como cloreto, resultaram do escape de gases do interior da terra (na forma de ácido clorídrico), por vulcões e fontes hidrotermais. O sódio e o cloreto então se combinaram para formar o constituinte mais abundante da água do mar, o cloreto de sódio.
A salinidade do oceano tem-se mantido estável por milhões de anos, provavelmente como uma conseqüência de um sistema tectônico/químico que recicla o sal. Desde o surgimento do oceano, o sódio não é mais libertado pelo fundo do oceano, mas é capturado de camadas sedimentares que cobrem o leito do oceano. Uma teoria diz que a tectônica de placas faz com que o sal seja forçado para baixo das massas continentais, onde é lentamente trazido de volta à superfície. Outra fonte importante é o que chamamos de Água Juvenil, este material é proveniente do interior da Terra e sai por meio de fenômenos como o vulcanismo. Esta água nunca esteve na superfície da Terra, por isso leva o nome de água juvenil.
Principais íons salinos da água do mar
• Cloreto (Cl-): 55,04 %m (%m significa porcentagem em massa)
• Sódio (Na+): 30,61 %m
• Sulfato (SO42-): 7,68 %m
• Magnésio (Mg2+): 3,69 %m
• Cálcio (Ca2+): 1,16 %m
• Potássio (K+): 1,10 %m
Tais fatores prejudicariam a formação de que a vida teria surgido em águas salgadas. Uma hipótese provável é de que a vida teria surgido não em ambiente de água salgada, mas em ambiente de água doce, conforme segue.
http://cienciahoje.uol.com.br/controlPanel/materia/view/1827
"Vida teria surgido em água doce, e não em oceanos:
Sal pode ter inibido processos essenciais para a origem dos seres vivos primitivos
Uma das mais famosas teorias científicas sobre a origem da vida na Terra, segundo a qual os primeiros organismos teriam surgido em um ambiente marinho, pode estar errada. De acordo com uma pesquisa realizada por cientistas da Universidade da Califórnia de Santa Cruz, nos Estados Unidos, processos que teriam sido fundamentais para o desenvolvimento dos seres primitivos são inibidos pelo sal. Os resultados desse estudo serão publicados em breve na revista Astrobiology.
De acordo com o novo estudo, os primeiros seres vivos surgiram em pequenos lagos de água doce, onde moléculas primitivas com informação genética e capazes de se replicar (no caso, moléculas de RNA) foram cercadas por vesículas. Tais membranas seriam formadas por ácidos graxos, compostos que teriam sido trazidos para a Terra por meteoros ou cometas.
"Estudamos os efeitos de sais do mar em dois fenômenos relevantes para a origem da vida: a formação de vesículas e a síntese espontânea de RNA, na ausência de enzimas", explica à CH on-line o pesquisador Charles Apel, um dos autores do trabalho. "Ambos os processos, que dependem da agregação de moléculas, ficavam prejudicados na presença de cloreto de sódio (NaCl) e íons magnésio (Mg2+) e cálcio (Ca2+)."
Segundo os cientistas, os sais do mar impediram o surgimento das formas primitivas de vida por dois motivos principais. Em primeiro lugar, as elevadas concentrações de NaCl no ambiente marinho desestabilizam as vesículas, pois as fazem murchar. Além disso, íons Mg2+ e Ca2+, provavelmente abundantes nos oceanos primitivos, provocam a precipitação de ácidos graxos e outros compostos que têm potencial para formar membranas. Altas concentrações desses íons também bloqueiam a síntese espontânea de RNA e outras macromoléculas orgânicas.
Em seus experimentos, os pesquisadores verificaram que, mesmo na presença de concentrações salinas inferiores às observadas hoje nos oceanos, as moléculas de ácidos graxos não conseguiam se organizar em vesículas estáveis e as cadeias de RNA produzidas tinham comprimento reduzido. "Queremos agora determinar qual a menor concentração de sal capaz de interferir negativamente nos sistemas que teriam dado origem às formas primitivas de vida", conta Apel.
Se quantidades pequenas de sal já são suficientes para inibir a formação de vesículas e a síntese moléculas de RNA, a vida não deve ter surgido em um ambiente marinho, pois acredita-se que os oceanos primitivos eram quase duas vezes mais salgados que os atuais. "Os primeiros seres vivos devem ter se desenvolvido na água pura, onde a concentração salina é baixa", afirma Apel. "Como água pura é mais facilmente encontrada na terra, sob a forma de pequenos lagos, provavelmente a vida só surgiu quando os continentes ou as ilhas vulcânicas se estruturaram."
Fernanda Marques
Ciência Hoje on-line
21/05/02
Tal hipótese é plausível, uma vez que hoje há ambientes lacustres se formando e se encerrando no planeta e não seria diferente à época de uma Terra pré-biótica, uma vez que chovia e é provável que esta água tenha se acumulado em fendas ou depressões e portanto formado um ambiente propício á formação das protocélulas."
Há muito que se estudar sobre esse assunto. Contudo, afirmações categóricas sobre a impossibilidade da vida nos moldes da abiogenese, têm de ser reconsideradas e aguardarem que mais estudos sejam feitos na área.
Até esse ponto, o autor somente levantou questões referentes às lacunas científicas, apresentando uma série de inconvenientes para a abiogênese. Tece críticas sem noentanto trazer hipóteses plausíveis que defendam sua teoria.
[Tentemos uma nova abordagem – esqueça a célula, esqueça a membrana. O que seria necessário, no mínimo, só para produzir uma molécula de proteína? Poderíamos imaginar proteínas menores do que as atuais, digamos, com 100 aminoácidos de comprimento, utilizando menos de 20 dos aminoácidos proteicos, um sistema primitivo de polimerase, talvez apenas 100 proteínas específicas no total, ou mesmo só 80. Vamos supor que os aminoácidos não-proteicos pudessem ser utilizados, e também os enantiômeros. Todas essas suposições são ridículas. Não temos os materiais para começar, nem mesmo os materiais corretos. Não temos idéia alguma de como poderíamos produzir um polímero de 100 aminoácidos sob condições pré-biológicas. Não há possibilidade alguma de que essas condições extremamente desfavoráveis pudessem produzir um sistema auto-duplicante. Mas já que estamos neste jogo, vamos piorá-lo ainda mais.
Das 80 proteínas que dissemos serem necessárias, vamos permitir que as primeiras 60 tenham qualquer seqüência de aminoácidos. Das 20 proteínas restantes, a primeira tem um aminoácido específico, e os 99 restantes podem ser de qualquer tipo. A segunda tem dois aminoácidos específicos e assim por diante, até que a vigésima tenha 20 aminoácidos específicos. Permitiremos que o oceano tenha seis quilômetros de profundidade, cobrindo toda a Terra, e que a concentração de aminoácidos seja 1 molar para cada tipo. Dividiremos o oceano em parcelas de 1 litro e vamos considerar a façanha realizada quando qualquer um dos litros produzir todas as proteínas necessárias. Permitiremos que as proteínas sejam produzidas a uma velocidade de um milhão de tentativas por litro por segundo. Vamos admitir a mesma probabilidade para os ácidos nucleicos. Com todas estas suposições feitas a favor para produzir nossa "célula primitiva" extremamente liberal, nós só conseguiremos alcançar esse objetivo, com 50% de probabilidade, uma vez em 10 elevado a 186 anos.
Naturalmente, essa cifra é incompreensível. Para termos uma idéia de quão incompreensível, usemos a seguinte ilustração proposta por Arthur V. Chadwick: uma ameba está de um lado do Universo e começa a se locomover para o outro lado, distante 100 trilhões de anos-luz. Ela viaja à velocidade de 1 metro por bilhão de anos e carrega um átomo consigo. Quando ela atinge o outro lado, descarrega o átomo e começa a caminhada de volta. Em 10 elevado a 186 anos, a ameba terá transportado toda a massa do Universo de um lado para o outro, trilhões, trilhões, trilhões, trilhões, trilhões, trilhões de vezes. “Esta é a minha definição de impossível”, diz Chadwick.
E o que resultaria se o experimento fosse bem-sucedido não seria uma célula viva, nem mesmo uma combinação promissora. A origem espontânea da vida em uma “Terra pré-biótica” é, portanto, impossível.]
14) A questão das proteínas sem DNA e RNA e RNA e DNA sem proteínas teoricamente se resolveu com a descoberta das ribozimas, já abordada anteriormente (item 9).
Aminoácidos podem existir aos milhares, contando seus isômeros ópticos (levógiros e dextrógiros - para compreender esse aspecto de isomeria em moléculas orgânicas consultar um livro de química orgânica de preferência do terceiro grau).
Porém somente 20 aminoácidos levógiros se tornaram viáveis na construção da vida.
A vida é formada por moléculas orgânicas levógiras. Obviamente, nos “oceanos” pré-bióticos formavam-se toda a sorte de compostos orgânicos em isômeros espaciais (cis-trans, e ópticos) que embora fossem moléculas idênticas, seus átomos estavam espacialmente dispostos de modo distinto, o que levava as moléculas a terem propriedades diferentes umas das outras.
Provavelmente, por uma questão de rendimento de reações (cinética química), relacionado á solubilidade das moléculas, as dextrógiras não foram bem sucedidas (são menos solúveis que as levógiras), o que deu a vida o caráter levógiro.
Um típico exemplo disso é o ácido lático; o levógiro faz bem ao nosso organismo e serve como alimento (queijos), já o dextrógiro é tóxico e pode até levar a morte se em doses elevadas (dor muscular após esforço físico).
Uma explicação sobre o fato encontra-se em:
http://www.jornaldaciencia.org.br/Detalhe.jsp?id=39258
Produzir uma célula em laboratório não será tarefa fácil, mas parte do caminho já se concluiu (síntese de vírus RNA replicante). Por enquanto, é como se tivéssemos descoberto a roda. Assim, demorará um pouco para que se chegue ao carro. A célula é uma organela simples, porém se comparada a um vírus é extremamente complexa, pois envolve uma série de reações bioquímicas nascidas a mais de 2 bilhões de anos, além de possuir organelas divesrsas, seja uma célula procarionte, como uma eucarionte.
Com isso e com os tópicos acima, creio ter desmistificado duvidas que pairam sobre a formação de uma provável célula e sua impossibilidade tão categórica no discurso do autor.
Veja um pouco sobre células:
http://www.consulteme.com.br/biologia/citologia/teoria_celular.htm
http://www.ufmt.br/bionet/conteudos/15.07.04/cel_proc.htm
http://www.ufmt.br/bionet/conteudos/15.07.04/cel_euc.htm
http://www.ufmt.br/bionet/conteudos/15.07.04/comp_euc.htm
http://www.invivo.fiocruz.br/celula/oficina.htm
http://www.invivo.fiocruz.br/celula/estrutura_celular.htm
http://www.universitario.com.br/celo/topicos/subtopicos/citologia/celula_unidade_vida/celula.html#cel_animal
http://www.guia.heu.nom.br/celulas.htm
A proposta criacionista de que cientistas criem uma célula em laboratório a fim de provar que isso pode ser feito sem o planejamento inteligente no momento não é viável, pela própria falta de conhecimento humano no campo da bioquímica bem como da citologia.
É como pedir a alguém para viajar a velocidade da luz para demonstrar a veracidade da teoria da relatividade, ou que alguém vá até um buraco negro a fim de verificar se suas propriedades estão conformes os estudos científicos.
Aqui cabe a clássica afirmação do discurso criacionista:
“SE VOCÊ NÃO CRÊ NA INFLUÊNCIA DE UMA INTELIGÊNCIA SUPERIOR, CABE A VOCÊ O ÔNUS DA PROVA QUE ELA NÃO EXISTE, PROVE REALIZANDO A SINTETIZAÇÃO DE UMA CÉLULA.”
É interessante lembrar que quem propõe uma teoria é quem deve demonstrar sua validade por meio de evidências sólidas e hipóteses sustentáveis. Não é o que se dá com o criacionismo, uma vez que tecem críticas á ciência sem base em estudos científicos e não trazem nada de concreto que refute as teorias hoje existentes.
É interessante lembrar que ciência não se constroi com falácia, apelos emocionais, discursos agressivos, dogmatismo religioso, linguagem tendenciosamente confusa, manipulação de dados, uso equivocado de princípios, indagações que se valem de lacunas ainda sob estudo a fim de derrubar teorias e com propostas ora impossíveis de serem realizadas.
É preciso muito trabalho e dedicação, além de muito estudo para se formar uma opinião e se sustentar uma teoria.
[** ALTERNATIVAS PARA A ABIOGÊNESE
Que alternativas restam para os defensores da abiogênese? Várias foram propostas:
Origem em outro planeta. Mas no que isso ajuda? Nós já investigamos as melhores condições possíveis e descobrimos que elas não são produtivas. Além do mais “as formas de vida conhecidas dificilmente resistiriam, sem proteção adequada, às adversidades cósmicas, tais como as grandes variações térmicas e a presença de radiações mortais de alta intensidade.” - Wilson Roberto Paulino. Biologia Atual, vol.1, pág.82 – Ed. Ática. E “qualquer corpo que entre com alta velocidade na atmosfera terrestre, como um meteorito, sofre um intenso aquecimento, devido ao atrito com o ar. As elevadas temperaturas destruiriam qualquer ser vivo existente nessas rochas.” - Cesar e Sezar. Biologia, Vol.1, pág.241 – Ed. Saraiva. Jogar o problema para outro local é admitir a falha.
Predestinação bioquímica. Uma tentativa de atribuir as propriedades dos sistemas vivos às moléculas das quais eles são formados. Um livro popular de 1969 com este título – Predestinação Bioquímica – sugeria tal cenário. Essa linha tem sido abraçada por teóricos e sociobiologistas. Definitivamente, a viabilidade de um modelo não deve depender do fato de ele ser um conceito atrativo, mas do fato de ser ele verdadeiro. Não existe evidência de que precursores biológicos sejam energizados para produzir células vivas. (Um dos autores do livro, Dean Kenyon, agora é criacionista.)
Criação por um poder inteligente que está fora de nossa esfera de investigação. Esta possibilidade é melhor investigada ao se considerarem quais alternativas existem. Nós já fizemos isso. Se alguém estiver procurando a verdade, não pode excluir arbitrariamente essa possibilidade.
À luz dessas alternativas, o conceito da Criação se torna extremamente atrativo, não só como uma alternativa, mas como a única alternativa razoável. Só alguém que não quer admitir a possibilidade de uma Inteligência Superior excluiria tal consideração. Essa conclusão ao menos faz sentido à luz das muitas observações que consideramos, pois explica (1) a fonte de informação, (2) o arranjo não casual do código genético, e (3) as respostas dos insondáveis mistérios de quem veio primeiro: as proteínas ou o código genético. Os cientistas deveriam dar boas-vindas a uma solução que traz entendimento e ordem ao caos. Os cientistas deveriam ser os primeiros a dar boas-vindas ao Criador! ]
15) Aqui está a verdadeira proposta do criacionismo!! Eis a manobra da linguagem de apelação para o emocional – religioso. Tal afirmativa é o mesmo que dizer o seguinte:
“Olha, não posso provar isso, mas no fundo do seu coração, você sabe que é verdade”.
Tal afirmação não pode ser encarada como ciência, pois é impregnada com os pré-requisitos para ser considerada pseudociência. A fim de que o criacionismo seja considerado cientifico, deve levar seus estudos à comunidade cientifica de modo a serem examinados.
Porém, antes de se proceder um exame acurado dos trabalhos, há que se verificar a consistência dos mesmos.
Até o momento, somente presenciei trabalhos criacionistas sendo examinados por criacionistas e sempre há alguém ligado a uma entidade criacionista tecendo comentários que procuram refutar hipóteses científicas, sem nada trazer para substituí-las, exceto a crença de que o divino intercede em tudo.
Assim, não se verifica a imparcialidade requerida nos meios científicos.
Daí a razão de tais trabalhos não serem levados a sério pela comunidade científica nem de merecerem destaque em publicações sérias, exceto nos meios criacionistas.
[Agora leia esta comparação: caso uma expedição espacial voltasse à Terra trazendo alguns artefatos mecânicos de outro planeta e os submetesse aos especialistas e estes, após o estudo das peças, concluíssem que elas são produto da operação das leis da probabilidade e do desenvolvimento durante milhões de anos pelo acúmulo de organização da matéria por mera casualidade e não são obras de alguma mente inteligente. O que você acharia?
Seria possível – pergunta o teólogo inglês William Paley – que, sacudindo uma sacola com as peças de um relógio durante milhões ou bilhões de anos, surgiria num dado momento um relógio funcionando? Guardadas as proporções, o evolucionismo defende algo semelhante, mas sem as peças pré-fabricadas: o Universo, bem como tudo o que nele existe, com toda a sua complexidade, teria surgido do nada e caminharia para a perfeição. Quanta fé para se crer nisso!]
16) Das afirmações criacionistas, esta é a mais estapafúrdia que já vi; comparar a montagem de uma máquina com reações químicas, origem da vida e evolução. São eventos totalmente distintos e não correlacionados, como qualquer um pode perceber. O argumento é apelativo e sem sentido lógico uma vez que impõe a correlação máquina-vida.
Um lembrete: reações químicas não se dão ao acaso suas razões já foram acima exploradas. Logo o nosso teólogo se vale de um discurso descabido, cujo fim é mostrar ser a fé, obviamente a cristã, a crença correta e incontestável.
[Lembre-se: “Uma coisa é um cientista altamente especializado, em um laboratório, usando complexos e sofisticados aparelhos, sintetizar compostos orgânicos, e outra é ocorrer o inverso: simples compostos orgânicos terem a capacidade de organizarem-se espontaneamente até formar cientistas.”]
17) Mais um apelo para o emocional com cunho religioso a fim de fazer o leitor desinformado refletir sobre a origem divina da vida.
Vale-se de jargão científico, porem rico em inconsistências como desatualização, emprego equivocado de princípios e de teorias científicas, dados manipulados e erroneamente apurados, confunde o leitor com perguntas, não apresenta hipóteses plausíveis e conclui suas teses com o auxílio do discurso da criação divina.
Ataca teorias que o contradizem, apelam para o emocional-religioso, e pior, não provam uma tese melhor que as existentes, nem tão pouco, formulam hipóteses coerentes e construtivas para a ciência. Há ainda o fato de seus trabalhos apenas serem publicados em meios criacionistas e se travestirem de ciência, uma vez que suas inconsistências e contradições são óbvias e visíveis conforme analisado.
Em suma, seu discurso é puramente ideológico e se vale em persuadir o leitor leigo a crer em suas teorias, as quais em nada contribuem na construção da ciência séria e imparcial.
É claro que a ciência não tem resposta para tudo e talvez jamais as tenha. Contudo, muito se avançou nas pesquisas sobre origens da vida e evolução das espécies.
O fato de algo apresentar difícil solução, não quer dizer que seja impossível e portanto necessite de "uma inteligência superior" para realizar tal feito. Tal afirmação simplesmente encerra qualquer possibilidade de se realizar um estudo científico com seriedade e em NADA contribui para desenvolver o conhecimento humano.
Caso o objeto de estudo seja intrincado, é um grande motivo para nos lançarmos em pesquisas de modo a descobrir como e porque ele é assim.
À medida que estudos avançam, há grandes possibilidades de desvendarmos os segredos do universo e da vida, conforme vem acontecendo desde que o conhecimento se desvencilhou da igreja.
Se pensássemos conforme os criacionistas, jamais teríamos sequer entendido a reprodução humana e descoberto vírus e bactérias. As doenças e fenômenos naturais ainda seriam compreendidos como castigo dos deuses, pois nos manteríamos restritos a um determinado limite e jamais ousaríamos ir além pois estaríamos invadindo os domínios das divindades.
Estaríamos vivendo como o ser humano vivia entre 10 e 5 mil anos e, mais recentemente, na idade média; mergulhados no mito, na obscuridade e na ignorância.
http://michelsonborges.blogspot.com/2007_03_01_archive.html
percebi uma série de inconsistências as quais são costumeiramente abordadas por criacionistas em sua tentativa de sorrateiramente mesclar a religião com a ciência e assim manter seu discurso referente à crença no divino em campos mais diversos do conhecimento.
Antes, há que se proceder à separação entre os temas: origem e evolução do universo, origem do sistema solar, origem da Terra, origem da vida, evolução das espécies e origem e evolução do homem. Estes temas, embora correlacionados, são distintos e assim devem ser analisados a fim de que integrem em um todo.
Outra consideração a ser feita, é a de o autor ser um jornalista e "mestrando em teólogia". Assim há que se levar em conta seu grande conhecimento de neurolinguistica associado ao poder de persuasão que impregna a fé religiosa.
Assim, a leitura de seu texto não deve se restringir apenas ao que está escrito, mas há que se considerar sua verdadeira intenção, que é propagar a fé por meio da refutação de teorias cientificas, sem ao menos apresentar provas que as contestem sob a ótica do discurso científico.
Os dados e as informações do texto sob análise são obsoletos e inconsistentes. Seus questionamentos tendentes a refutar teorias cientificas se baseiam em lacunas que havia a época de compilação desse texto e nas que, ainda hoje, persistem, conforme será analisado em nossa abordagem.
Mas antes há que se diferenciar duas formas de discurso:
DIFERENÇAS ENTRE OS DISCURSOS:
DISCURSO CIENTÍFICO:
Em ciência, utiliza-se o discurso cientifico apresenta problemas e de acordo com dados e experiências. Formula hipóteses sobre determinados eventos de causas naturais. É sempre refutável caso surjam hipóteses e teses diferentes das anteriormente defendidas; porém estas devem apresentar-se mais sustentáveis que as anteriores, de acordo com as evidências colhidas.O discurso científico é franco ao demonstrar suas lacunas e contradições e sai em busca de respostas que possam supri-las. Vale-se do experimento, do estudo e da busca por evidências o quê sempre o deixa à mercê do questionamento e das mudanças radicais na forma de enxergar uma provável solução para o problema. Toma como ponto de partida princípios naturais, os quais embora não possam ser provados, são observáveis na prática e logo existem no mundo tangível.
Pode ser que tais respostas jamais sejam vislumbradas. Isso não é motivo para descaracterizá-lo em sua essência. Apela para a razão e a lógica e está constantemente buscando e questionando a solução de seus problemas. Sua analise toma um problema como um todo, tenta explicá-lo por partes e reúne as partes de modo a solucionar o problema em tese.
Suas publicações, a fim de receberem o caráter de cientificas, passam pelo crivo da respectiva comunidade, a fim de que se proceda a uma análise criteriosa das hipóteses formuladas bem como das evidencias que as sustentam. Quando há a possibilidade de se realizarem experimentos, estes são analisados e repedidos por outros cientistas os quais procuram invalidar os métodos utilizados anteriormente em seus estudos. Uma vez confirmados os métodos e os critérios formuladores das hipóteses, então podem receber o caráter de científico e, portanto, merecerem o destaque em publicações nas revistas referentes a sua respectiva área. Porém sempre estarão sob ameaça de serem revistas e derrubadas por outras evidências que melhor se coadunarem ao evento sob estudo.
DISCURSO IDEOLÓGICO:
Quanto ao discurso criacionista, seu caráter é puramente ideológico. Suas evidências são inconsistentes e seu ponto de partida, a fim de sustentar seus argumentos, é o mundo intangível. Valem-se do jargão científico a fim de confundir a opinião do leitor leigo nas matérias em que aborda. Os conceitos científicos de que se valem geralmente em nada se correlacionam a questão sob análise (entropia relacionada à teoria da evolução como forma de refutá-la é um exemplo clássico de mau uso ou desconhecimento da ciência) ou, se correlacionado o faz de forma equivocada por má fé ou desconhecimento da matéria (busca pelo elo perdido na corrente evolutiva das espécies).Tenta suprir suas lacunas com a crença em uma inteligência superior, o quê escapa ao mundo da ciência e encerra qualquer discussão ou estudo sobre o tema. Suas teses referentes ao divino assumem caráter irrefutável, assim jamais podem ser postas à dúvida pelo próprio caráter dogmático assumido pela religião. Limita o problema ao que interessa a fim de atender suas necessidades de defender a idéia de uma inteligência superior, isolando-o do todo. Quando se questiona o problema em correlação com o todo, trata isso como um pseudo-problema, cuja resposta não vem ao caso, pois isso não importa. Quando não, ataca as teorias que o contrariam, sem trazer algo sustentável do ponto de vista científico que refute a tese a qual profere ataques. Apela para a linguagem emocional e da fé a fim de convencer o leitor. Baseia sua argumentação nas lacunas ainda não preenchidas pela ciência, de modo a utilizá-las como fontes comprometedoras dos trabalhos científicos, bem como em comparações que em nada enriquecem a pesquisa científica. Assim, tem como intuito reforçar a sua ideologia sobre a criação e, portanto, propagar a correspondente fé de seus autores.
As publicações de seus trabalhos são feitas em livros e folhetos e jamais passam pelo crivo da comunidade científica, ou porque seus autores não as submetem a tal análise ou por logo de pronto terem seu caráter cientifico refutado devido a hipóteses insustentáveis e a não realização de experimentos que possam comprovar as teses.
Dessa forma, suas publicações não têm valor dentro da comunidade científica a qual é acusada de preconceito.
Em suma, cientificismo requer seriedade e não apelos emocionais / religiosos, nem, tão pouco, hipóteses e teses sem o mínimo de consistência científica.
Analisemos o texto em questão:
[“A vida ainda não foi compreendida por nenhuma teoria científica. Mesmo seres vivos mais simples, como as bactérias, possuem alto grau de complexidade e organização.” – José P. S. Lemos e Jaime F. Villas da Rocha, Departamento de Astrofísica, Observatório Nacional, CNPq. ]
1) É uma afirmação verdadeira, uma vez que os estudos nessa área estão caminhando, contudo, avanços já se verificam desde a compilação do texto, conforme será apresentado.
[“Houve um tempo em que não havia nenhum ser vivo sobre a face da Terra. Nenhuma planta, nenhum peixe, nenhum inseto, nenhuma ave. Nada...
“A bem da verdade, houve um tempo em que nem o nosso planeta sequer existia!
“A Terra nasceu há mais ou menos 4.600.000.000 (quatro bilhões e seiscentos milhões) de anos. Ela era uma imensa bola de fogo, com uma temperatura tão alta que destruiria qualquer ser vivo. A vida – dos micróbios aos homens, passando por dinossauros e baleias – só surgiria no transcorrer de muitos, muitos milhares de anos.”
Embora o texto acima seja difícil de “engolir”, é como o livro paradidático Origem e História da Vida, de Fernando Gewandsznajder e Ulysses Capozoli (Editora Ática) apresenta a origem da Terra e da vida (ver págs. 11 e 12). Na página 22, o relato é mais surpreendente, embora seja a forma mais aceita para o “surgimento” da vida:]
2) O texto em questão está desatualizado, uma vez que avanços consideráveis na área ocorreram. Embora todas as respostas não estejam elucidadas, uma parte considerável já se desvendou.
Tratar um livro didático como paradidático é no mínimo desrespeitoso com os autores e com os estudantes a quem estes são destinados. Se há erros, basta que se comunique ao autor e este terá de proceder a uma revisão de suas obras.
Nesta tópico, já se vislumbra um ataque clássico da pseudociência criacionista.
A melhor teoria que se sustenta até hoje é a que é ensinada nas escolas, uma vez que segue fundamentos científicos e lógicos, conforme será analisado adiante.
As teorias criacionistas seguem nitidamente a linha adotada pela pseudociência. Quando sua argumentação se esgota em suas próprias inconsistências, apelam ao ataque contra o que as contradiz e fazem alusão ao divino bem como ao emocional.
Já ocorre outro ataque ao que contraria o ideário criacionista quando se refere ao texto como “difícil de engolir”.
Dessa forma, caso o criacionismo continue se pautando por esta linha de raciocínio, jamais receberá crédito como ciência. Estarão sempre relegadas ao mundo pseudocientífico e ao da falácia, com suas publicações restritas unicamente ao seu meio em particular.
[“Relâmpagos e raios ultravioleta bombardeiam os gases da atmosfera. Esses gases se combinam e formam as substâncias de que são feitos os seres vivos. No mar, são produzidas novas substâncias. Surgem as primeiras células, parecidas com as bactérias. As células primitivas evoluem e originam aos poucos os outros seres vivos. Tudo isso levou mais de 3 bilhões de anos para acontecer.”
A idéia da geração espontânea é muito antiga. Existe desde os tempos de Aristóteles. De acordo com ela, a vida poderia surgir espontaneamente da matéria bruta, de forma corriqueira.
Algumas observações comuns pareciam reforçar essas idéias: por exemplo, sobre o lixo em decomposição aparecem larvas de insetos. Isso sugeria que as larvas tivessem “brotado” do lixo, já que não se conheciam detalhes a respeito da reprodução dos insetos. Girinos surgiam na água de uma poça, de um dia para o outro; isso parecia ser a prova de que eles tivessem se originado da lama da poça.
Para os adeptos dessas idéias, havia certas condições para que a geração espontânea acontecesse. Por exemplo, nem toda matéria bruta podia gerar vida. Era preciso que houvesse nela um “princípio ativo”, também chamado de “força vital”. O princípio ativo não seria uma substância, mas sim uma “capacidade”, a de gerar vida.
A teoria da geração espontânea é também chamada de abiogênese, o que quer dizer, mais ou menos, “gerar vida a partir da não-vida”. Esse termo é o oposto de biogênese, que significa “vida gerada por vida”.
“As idéias que compunham a abiogênese, por mais estranhas que nos pareçam, perduraram até meados do século passado, quando foram definitivamente derrubadas pelos trabalhos do francês Louis Pasteur.” ]
3) O experimento de Pasteur não reuniu as condições de uma Terra pré - biótica, conforme proposto no modelo de experimento de Urey-Miller. Tratava-se de material orgânico numa retorta com um bico em “S” aberto. Este bico permitia a entrada de ar, não de poeira, onde se encontram germes que “criariam vida” na matéria orgânica. O que ele desejava mostrar era a não espontaneidade do surgimento da vida, numa época em que ainda mal se conheciam reações orgânicas e era parco o conhecimento da bioquímica. Nada comparável ao que temos hoje em dia.
Portanto a afirmação acima resta equivocada, além de usar de uma forma leviana o experimento protagonizado por Pasteur, como uma tentativa de refutar os trabalhos na área da origem da vida.
[Mas será que essas idéias foram derrubadas mesmo?
A questão-chave é a seguinte: como teria a vida surgido de matéria inanimada? Como elementos inorgânicos chegaram a ser seres vivos? Note o que dizem a esse respeito autores de livros didáticos de Ensino Médio:
“Embora tanto a hipótese heterotrófica [que diz que os primeiros seres vivos surgiram de matéria inorgânica e eram incapazes de produzir seu alimento] quanto a da geração espontânea admitam que a vida pode se originar de matéria bruta, existem diferenças importantes entre uma teoria e outra. A geração espontânea admite a transformação súbita da matéria bruta em vida relativamente complexa, a qualquer momento; a hipótese heterotrófica supõe uma evolução lenta da matéria inanimada em vida extremamente simples, sob as condições especiais da Terra primitiva.” [2] “Acredita-se que a vida poderia ter surgido de forma espontânea sobre nosso planeta, através da evolução química de moléculas não-vivas.” [3]
Se a única diferença está no tempo envolvido e no tipo de ser que surge pela evolução de matéria inanimada, para todos os efeitos, estamos tratando de geração espontânea. Por mais que queiram dar uma “roupagem” de ciência à teoria, é pura abiogênese. Pura suposição. ]
4) Aqui, há que se esclarecer dois conceitos erroneamente aplicados pelo autor em defesa da sua tese:
-Abiogênese é transformar a matéria bruta em vida, desde que haja certas condições favoráveis a isso.
-Geração espontânea é o surgimento de vida animal ou vegetal sem uma razão aparente para que tal ocorra (ex. de grãos de areia surgirem formigas).
O autor se vale de um discurso cujo fim é confundir o leitor leigo, ao mesclar dois conceitos completamente diferentes no campo acadêmico a fim de atacar uma teoria científica que contraria a sua ideologia.
Quanto à experiencia de Urey- Miller, esta se baseia no modelo de Quimiossíntese como origem da vida - Segundo o cientista Aleksandr I. Oparin em sua obra "A Origem da Vida", os compostos, como aminoácidos, ácidos nucleicos, lipídios e carboidratos, teriam originado a partir de elementos da atmosfera, como o vapor d´água, hidrogênio, metano e amônia. A energia necessária para a síntese de tais substâncias seria fornecida pela raidação ultravioleta, por constantes descargas elétricas na atmosfera e pela elevada temperatura do Planeta. Para Oparin algumas substâncias de aspecto protéico presentes no oceano primitivo teriam formados agregados que tenderiam a desenvolver uma membrana. Denominados Coaservados futuramente iriam se aperfeiçoar e formar seres mais complexos e as primeiras formas de vida.
Quanto a hipótese Heterotrófica - Esta é a teoria mais aceita e de acordo com a mesma, o primeiro ser vivo surgiu a partir da matéria bruta. E esta foi exposta a diversos fatores e condições, organizou-se de modo a fomar um ser bastante simples, incapaz de produzir seu próprio alimento, mas poderia retirá-lo do meio ambiente.
Observa-se que a explicação do autor está incompleta, no que se refere à hipótese heterotrófica.
No mais, ao criticar que a abiogenese é uma suposição, olvida-se o autor que suposições todo o estudo as faz. Melhor, tem de fazê-las, de modo a se ter um ponto de partida a fim de desenvolver uma tese.
Inclusive o próprio criacionismo as faz, ao supor um planejamento inteligente por trás da origem da vida, porém não desenvolve a tese que seria sair em busca do "planejador inteligente". Sua busca restringe-se ao transcendental, onde nada é palpável em termos científicos, logo não é ciência.
A ciência entretanto, ao contrário do criacionismo, lança-se a estudar suas suposições e não sai a propagá-las como uma plena certeza do acontecimento dos fatos, até que se tenham evidências plausíveis.
Vamos ao que a ciência diz calcada em suas observações:
A terra pré-biótica era um mundo ainda quente e instável e com características bem diferentes das atuais. Sua temperatura provável segundo dados geológicos era próxima a da ebulição da água, porém havia uma pressão atmosférica alta, o que impedia a fervura dos oceanos. Havia um excesso de vulcanismo e tectonismo. Sua provável atmosfera, era conforme proposta no modelo de Urey- Miller (CH4, H2, NH3, H2O).
O sol era mais frio, porém isso era compensado por esses gases na atmosfera (efeito estufa). Não havia oxigênio e, portanto, não havia camada de ozônio assim a UV não tinha qualquer bloqueio. Os oceanos eram rasos e quentes e havia todos os elementos naturais da tabela periódica, o que não impedia a ocorrência de reações químicas.
Contudo, há controvérsias. É Possível que o carbono pré-biótico encontrava-se não com metano, mas na forma CO2 (o qual seria responsável pelo efeito estufa) e o nitrogênio na forma N2 e haveria traços de hidrogênio molecular.
Qual seria a fonte do hidrogênio?
R. A própria água.
Como?
R. Reações de oxi-redução, conforme segue:
Toma-se o ferro bivalente (material presente nos oceanos pré-bióticos, sendo que a Terra é muito rica em relação a esse metal), sob ação da luz ultravioleta (energia); tal íon, é excitado por um fóton e doa um elétron, transforma-se e ferro trivalente, o qual se combina com o oxigênio da água e libera um hidrogênio molecular. Depósitos de magnetita trazem indícios de tal reação e sua idade varia de 1,5 a 3 bilhões de anos.
Outro sujeito interessante é o H2S (gás sulfídrico, presente em vapores oriundos das entranhas da Terra). Em presença de ferro bivalente, dois íons se sulfeto (SH-) oriundos de H2S em meio aquoso transformam-se em um íon bissulfeto (S2 com carga -2), com perda de hidrogênio molecular.
Sem falar também que havia hidrogênio expelido por vulcões, juntamente com gases ricos em carbono, enxofre, além da existência de fósforo, nitrogênio e oxigênio.
Assim resolveu-se o problema do hidrogênio desaparecido.
Ferro e enxofre são catalisadores em reações de transferência de elétrons em seres vivos atuais. (coincidência?! Não são propriedades desses elementos – ver propriedades do ferro e do enxofre em qq livro de química inorgânica do terceiro grau. Lá o tema é tratado com a devida profundidade).
Logo, ocorriam reações entre os gases de carbono e os demais elementos (havia calor, pressão elevada, energia e catalisadores naturais, portanto um ambiente propício às reações químicas). Isso propiciou a formação de uma gama de compostos.
Desse modo, hidrogênio, carbono, enxofre, fósforo, nitrogênio, oxigênio são até hoje os denominadores comuns de toda a vida.
Sendo assim, poderiam tranquilamente aparecer os tão problemáticos elementos da experiência de Urey – Miller (CH4, H2, NH3, H2O) juntamente com o H2S.
Tais moléculas se encontram presentes nas atmosferas de Jupter, Saturno, Urano e Netuno (gás) e sob estado sólido. Qualquer dúvida sobre suas reações e mecanismos correspondentes, basta consultar livros de química orgânica e inorgânica do terceiro grau, no que se refere a reações e mecanismos de reações químicas.
Creio com isso ter elucidado o mistério de uma atmosfera redutora e seus protagonistas. Assim o autor deveria reciclar seu conhecimento sobre química orgânica, inorgânica e físico-química, antes de afirmar com tanta veemência a impossibilidade de ocorrer determinado evento alusivo à área.
[Antes de considerarmos as fragilidades de tal modelo, façamos um resumo de como pensam os autores da teoria abiogênica da vida.
Foram propostos quatro componentes essenciais para a origem da vida:
1. Uma atmosfera cheia de moléculas gasosas reduzidas e uma fonte de energia para converter essas moléculas em precursores biológicos necessários à vida.
2. Um oceano cheio de pequenas moléculas biológicas resultantes do item anterior.
3. Um mecanismo que gere, a partir desse oceano de moléculas, os polímeros (longas moléculas constituídas pela repetição de muitas unidades iguais ou semelhantes) ricos em informação necessários à formação da célula viva (DNA, RNA e proteínas).
4. A crença em que, se o passo número três for implementado, resultará, quase que inevitavelmente, na formação de uma célula viva.
A análise que se seguirá nas próximas postagens, de cada um dos pontos mencionados acima, foi feita por Arthur V. Chadwick, Ph.D, professor de Geologia e Biologia no Southwestern Adventist College, em palestra proferida no Segundo Encontro Nacional de Criacionistas, no Instituto Adventista de Ensino (SP), em 1996.
Referências:
1. César e Sezar. Biologia, Vol.1, pág.241 – Ed. Saraiva.
2. Wilson Roberto Paulino. Biologia Atual, Vol.1, págs.82 e 83 – Ed. Ática.
3. Cesar e Sezar. Biologia, Vol.1, pág.241 – Ed. Saraiva.
(Extraído do livro A História da Vida, de Michelson Borges)]
Os primeiros estudos sérios sobre a origem da vida datam de 1920, quando John Burdon Haldane e Aleksander I. Oparin sugeriram independentemente que a vida se originou espontaneamente de matéria não-viva, na superfície da Terra, num passado remoto e descreveram um cenário para essa ocorrência. Como naquele tempo a visão que se tinha era de que a vida não passava de uma "química complicada", suas idéias se tornaram amplamente aceitas entre aqueles que procuravam estabelecer uma origem naturalista para a vida na Terra. Mas foi só em 1953 que a idéia da origem espontânea da vida recebeu aceitação científica, quando Stanley Miller realizou os seus experimentos que hoje são famosos.
Miller usou o ambiente redutor proposto por Oparin (metano: CH4, amônia: NH3, água: H2O e hidrogênio: H2) em um aparelho de vidro energizado por uma bobina de Tesla, e conseguiu gerar vários compostos simples, incluindo alguns aminoácidos além de algum alcatrão (sedimento orgânico polimerizado, sem interesse para os paleobiogeoquímicos). Miller e Urey propuseram que a luz ultravioleta (UV), descargas elétricas e relâmpagos produziram pequenas moléculas biológicas precursoras na “Terra primitiva”, que subseqüentemente foram depositadas nos oceanos pelo ciclo hidrológico. O astrônomo Carl Sagan propôs que a “Terra primitiva” era submetida a um fluxo de raios UV cem vezes mais forte que o de hoje, e que o ácido sulfídrico proveniente de vulcanismo era o agente que catalisava a transferência de energia da luz UV para os elementos transparentes UV na atmosfera.
5) Prováveis catalisadores (ferro, H2S, Calor, ação da gravidade, pressão atmosférica elevada e UV) vide item 3.
[No início da década de 1970, Bar-Num demonstrou que ondas de choque de alta velocidade eram 10 mil vezes tão eficientes quanto os outros métodos em converter a atmosfera gasosa redutora de Oparin em pequenas moléculas, formando assim quatro aminoácidos.
Em anos mais recentes, sob condições um pouco suspeitas, Yuasa (1984) conseguiu produzir purinas e pirimidinas (tipos de bases presentes no DNA e no RNA). Atualmente, 14 dos 20 aminoácidos podem ser produzidos sob condições de atmosfera redutora que se propôs existir na “Terra primitiva”. Infelizmente para os que acreditam na origem espontânea da vida, a maioria dos aminoácidos produzidos por esses experimentos são glicina e alanina, os dois aminoácidos mais simples. Além disso, vários aminoácidos não proteicos são produzidos, os quais competirão com os vinte aminoácidos proteicos em qualquer reação abiogênica.
Existem muitos outros problemas, mas, para aqueles que querem acreditar na origem espontânea da vida, a mera articulação de um modelo para produzir a “sopa orgânica primordial” de Haldane e Oparin ou a “sopa diluída de galinha” de Sagan, não importa quão insatisfatórios sejam, os encorajam a acreditar que esses modelos podem explicar a origem da vida.
Investiguemos essa crença.
** EVIDÊNCIAS DE UMA ATMOSFERA REDUTORA
A pergunta que se deve fazer é: essa atmosfera realmente existiu na Terra?
Uma análise minuciosa do ponto de vista geológico, químico e cosmológico revelou que essa atmosfera, se é que algum dia existiu, teria uma vida muito curta. J. C. Walker disse: “A evidência mais forte para uma atmosfera redutora é fornecida pelas condições necessárias para a origem da vida” (1976). Logo, essa “evidência” é baseada inteiramente em um modelo científico. Frágil, não?
Philip Adelson (1966) e J. W. Schopf (1972) concluíram que não havia evidências para a existência de uma atmosfera com metano (CH4) e amônia (NH3). Desde o lançamento da nave espacial Apollo 16, descobriu-se que os raios UV causam a foto-dissociação de moléculas de água na camada superior da atmosfera terrestre e isso produz a maior fonte de oxigênio atmosférico livre. Tal oxigênio teria sido produzido em grande quantidade na “Terra primitiva” devido a ausência da camada de ozônio que filtra os intensos raios UV do Sol. Análises feitas em rochas sedimentares pré-cambrianas indicaram a presença de oxigênio livre, talvez em níveis semelhantes aos atuais (Davidson, 1965). A atmosfera primitiva seria, portanto, tudo, menos redutora.
6) O autor se esquece de um princípio básico em química: O Princípio de Lê Chatelier ou do equilíbrio nas reações químicas. Uma vez que ocorra o excesso de produtos de uma reação, esta entra em equilíbrio e, variações na quantidade de produto/reagente, pressão ou temperatura, podem deslocar o equilíbrio da reação em sentido inverso (vide físico química – matéria que trata esse aspecto com profundidade).
Há também o fator de que o oxigênio é extremamente reativo, ou seja, ele odeia ficar sozinho ou com seu semelhante (outro oxigênio). Assim se combina com quase tudo o que existe, é muito eletronegativo (propriedades periódicas dos elementos).
E, como a Terra ainda não o possuía, certamente, metais, ametais e semi-metais estavam in natura (sem formar compostos de oxigênio - óxidos, hidróxidos).
Certamente, à medida que o oxigênio foi se formando por fotólise da água ou da reação desta com outras substâncias, foi se combinando, demandando mais água (Lê Chatelier) e formando mais hidrogênio.
Assim, é provável que parte da água primordial tenha se tornado hidrogênio e oxigênio em vez de cair como chuva.
Porém, lá está nosso hidrogênio mais uma vez!! Livre na atmosfera primitiva.
É fato que nosso oxigênio ama de paixão hidrogênio. Parte deste pode ter escapado para o espaço, mas o que sobrou permaneceu na atmosfera.
Ambos (oxigênio e hidrogênio) sob ação das condições pré-bióticas tranquilamente poderiam voltar a ser água ou, ainda, qualquer outra coisa.
Como o oxigênio se combinou com outros elementos formando óxidos, certamente, sobrou hidrogênio na atmosfera.
Assim de acordo com o explicado acima, está refutado o argumento apresentado pelo autor.
Ainda:
Observações astronômicas indicam que as atmosferas de Saturno e Júpiter têm um forte poder redutor devido à presença de amônia, metano e hidrogênio abundantes. Como esses planetas são remanescentes da nebulosa que originou o Sistema Solar, acredita-se que suas atmosferas possam ser similares àquela presente no começo da história terrestre.
Adicionalmente, imagens obtidas pela sonda espacial Cassini da superfície de Titã, uma lua de Saturno, indicam a presença de lagos compostos por metano e nitrogênio, como mostra a análise publicada em 7 de janeiro na revista Nature . Esses dois compostos produzem fotoquimicamente aerossóis que formam uma barreira atmosférica protetora contra a ação nociva dos raios ultravioleta. Acredita-se que condições similares possam também ter estado presentes em nosso planeta.
Daí, a afirmação “A atmosfera primitiva seria, portanto, tudo, menos redutora”, há que ser reconsiderada, de acordo com as evidências acima apresentadas.
http://cienciahoje.uol.com.br/67153
[Durante os últimos vinte anos foram acumulados outros dados contra uma atmosfera redutora. Muitos que, no passado, consideravam a atmosfera redutora como um requerimento indispensável estão agora pensando melhor. Muitas considerações teóricas requerem que a atmosfera tenha se originado do desprendimento de gases do manto, e tais gases estão atualmente oxidados uniformemente. A probabilidade de uma atmosfera neutra (CO2, H2O, N2 e possivelmente algum traço de H2) já foi admitida pela maioria dos pesquisadores da área. Entretanto, tal situação não parece ter diminuído o entusiasmo da maioria dos pesquisadores. A presença de oxigênio livre impossibilita virtualmente todos os cenários propostos até hoje para a abiogênese de formas de vida, e tal atmosfera atualmente parece estar confirmada. Todavia, para alguns, a crença continua. ]
7) Esta afirmação, em si mesma, é a contradição da afirmação anteriormente feita pelo autor. Como pode haver traços de hidrogênio se ele afirma que muito oxigênio fora produzido a partir da dissociação da água? Pouco hidrogênio escapa da atmosfera da Terra. É insignificante a quantidade que se perde para o espaço sideral. Logo haveria muito hidrogênio molecular na atmosfera.
Resta equivocada e, portanto, refutada a afirmação do autor pela contradição que encerra.
(Extraído do livro A História da Vida, de Michelson Borges)
[Quando se calcula exatamente quantas moléculas poderiam ser formadas sob condições ideais, desaparecem as probabilidades de que o tal "oceano primitivo" tenha existido. H. E. Hull (1960), L. G. Sillen (1965) e R. Shapiro (1986) concluíram que o termo “diluída” é um enorme exagero, e que a quantidade de aminoácidos presentes não poderia ultrapassar 0,0001 grama/litro. Essa concentração seria muito baixa para a ocorrência das reações poliméricas necessárias para produzir proteínas. H. R. Hullet (1969) considerou que a concentração de glicina, o aminoácido mais abundante, seria ainda mais baixa: 0,000001 g/l e K. Dose sugeriu que essa concentração seria 0,00001 g/l. As concentrações atuais na parte central do Oceano Atlântico variam entre 0,00001 e 0,0001 g/l. Se a síntese de pequenas moléculas a partir da atmosfera realmente ocorreu na “Terra primitiva”, então, deveriam ter sido produzidas grandes quantidades de resíduos de alcatrão, pois ele surgiu nos recipientes experimentais. Assim, na “Terra primitiva” devem ter sido produzidas grandes quantidades de material não-biológico nitrogenado denominado alcatrão, que teria sido incorporado aos sedimentos do pré-cambriano. Não se conhece tal material no registro geológico. Desse modo, novamente podemos concluir que não temos evidência de que a “sopa orgânica diluída” tenha existido. O que permite que essa idéia ainda persista é, sem dúvida, o grande desejo de alguns.
Sagan e M. J. Newman foram tão longe a ponto de declarar: “A ausência de evidência não é evidência de ausência.” Para quem crê que a vida não poderia ter-se originado de uma “sopa orgânica diluída”, tais afirmações bastante irracionais, feitas por Sagan e Newman, reforçam a convicção de que, neste ponto, eles estavam errados.]
8) Neste ponto, o autor se olvida de que os “oceanos primitivos” eram bem reduzidos se comparados aos atuais. Tais oceanos se restringiam a algo como lagos de dimensões maiores que os atuais, bem mais rasos e de extensão bem menor que os atuais oceanos, num planeta quente com uma alta pressão atmosférica e banhado por radiação UV.
Concentração de um componente, em físico - química, é dada pela razão entre a quantidade de soluto e a de solvente. Esta, pode ser dada em g/l, mols/l, partículas/l, partículas de soluto/partículas de solvente, volume de soluto/ volume de solvente, etc.
Dessa forma, é possível que houvesse concentrações mais altas que as verificadas conforme acima (creio que o autor tomou como padrão as dimensões dos oceanos atuais).
O autor também se esquece de citar os catalisadores naturais (calor, UV, pressão gravidade, eletricidade, componentes químicos, superfícies de rochas, etc.) presentes no ambiente pré-biótico. Tais componentes têm a função de acelerar uma reação química, ou seja, reduz sua energia de ativação. Assim, é possível que quantidades maiores de produtos fossem geradas nas reações.
É provável que o UV viesse a destruir moléculas orgânicas que se formassem nos “lagos” pré-bióticos. Contudo, há que se considerar que existe um limite para a penetração dessas ondas, as quais podem ser barradas pela profundidade dos referidos lagos, uma vez que seu poder de penetração não é tão alto.
Dessa forma moléculas orgânicas que estivessem em maior profundidade poderiam perfeitamente ser preservadas da ação do UV.
Assim, restam inconsistentes as afirmativas anteriores.
Quanto ao alcatrão, este é composto por uma série de moléculas a base de nitrogênio, carbono, hidrogênio e oxigênio, ou seja, é um hidrocarboneto. Sendo assim, constitui-se de matéria orgânica e em nada atenta contra a provável origem da vida e, possivelmente, de acordo com as condições do planeta, poderia reagir com outros componentes e, portanto, desaparecer sem deixar registros sobre as rochas arqueanas.
Logo, as afirmações feitas pelo autor são de credibilidade, no mínimo, duvidosas, uma vez que os dados comparativos parecem se referir a oceanos de acordo com os que conhecemos atualmente. Assim os valores das concentrações de produtos acima apresentadas são completamente errôneos se comparados a um ambiente de dimensões lacustres, como os prováveis oceanos pré-bióticos.
Logo, resta refutada a afirmação do autor.
[Mesmo assim demos aos defensores da abiogênese outra chance. Admitamos a existência de um oceano cheio de pequenas moléculas e vejamos o que podemos fazer com ele.
** O SURGIMENTO DE BIOPOLÍMEROS
A síntese de proteínas e ácidos nucleicos a partir de pequenas moléculas precursoras representa um dos desafios mais difíceis ao modelo da evolução pré-biológica. Os evolucionistas mesmos admitem: “O grande mistério está em como, no início da vida, as moléculas de ácidos nucleicos teriam tomado o controle da síntese de proteínas específicas, que fossem significativas para a sobrevivência da célula. Este é um verdadeiro ‘buraco negro’ nessa discussão, já que não há sequer hipóteses razoáveis a respeito desse problema.” – Cesar e Sezar. Biologia, vol.1, pág.250, Ed. Saraiva. ]
9) Neste ponto, houve avanços no que se refere à síntese de biopolímeros conforme segue no texto abaixo sobre ribozimas:
Fontes:
http://www.dec.ufcg.edu.br/biografias/SidnAltm.html
http://www.icb.ufmg.br/prodabi/prodabi3/grupos/grupo1/autocatalise_de_rna.htm
http://www.ufscar.br/~clickcie/print.php?id=176
A noção de enzima = proteína, foi um conceito considerado correto até a década de 80, quando foi descoberta a existência de enzimas de RNA, as denominadas ribozimas.
Esta descoberta deveu-se aos pesquisadores Thomas Cech e Sidney Altman que com isso dividiram o Prêmio Nobel de química, seis anos depois. Eles demonstraram que no mecanismo de auto-montagem as moléculas de RNA podem apresentar propriedades catalíticas. RNAs com atividade catalítica recebem o nome de ribozimas.
A descoberta de ribozimas trouxe uma grande contribuição para a compreensão da evolução dos seres vivos no planeta, sugerindo que, provavelmente, as moléculas de RNA precederam as de DNA neste processo.
As siglas DNA, ou ADN, e RNA, ou ARN, são talvez as mais conhecidas pelos que se interessam pelas ciências biológicas. A primeira refere-se ao ácido desoxirribonucléico, matéria-prima dos genes, e a segunda ao ácido ribonucléico, que também participa na formação de proteínas e se torna cada vez mais importante.
Distinguem-se três tipos de RNA: o mensageiro, o transportador e o ribossômico, que se concentra nos ribossomos, nódulos citoplásmicos onde as proteínas são montadas.
Na década de 60, as principais funções atribuídas ao RNA eram puramente informacionais e estruturais.
Segundo o esquema então aceito, a informação codificada no DNA é transcrita em molécula linear (RNA mensageiro), que copia o código do gene com as instruções para produção de uma proteína.
A seguir, esse RNA sai do núcleo celular e se prende a um ribossomo. Este move-se ao longo da molécula do cabeçote e traduz o código genético numa sequência de ácidos aminados que são carregados pelo RNA transportador. Quando pronta, essa cadeia de ácidos aminados constitui a proteína. Naquele tempo, admitia-se que o RNA ribossômico fosse um mero andaime que mantinha em seus lugares os componentes da proteína. Depois, verificou-se que o andaime não é formado por proteínas do ribossomo, mas pelo RNA dessa estrutura.
Assim Cech (1982) e Altman (1983) demonstraram que o RNA exerce funções catalisadoras.
O que fazem as ribozimas? Elas participam do corte de moléculas de RNA mensageiro, o splicing, fazendo a remoção de "introns", ou seja, as regiões que não são traduzidas.
RNA autocatalítico foi descoberto no protozoário Tetrahymena e, nesse organismo, era capaz de se autoprocessar, retirando um íntron de forma perfeita, na ausência de qualquer outra proteína.
A posterior descoberta de um rRNA que era responsável pela ligação peptídica entre dois aminoácidos reforçou a idéia de que um RNA poderia ter funções catalíticas.
Talvez um RNA primordial poderia ser responsável pelo início da vida e teria a capacidade de se autoduplicar e produzir polipeptídeos a partir de moléculas precursoras.
Na década de 60 Carl Woese, Francis Crick e Leslie Orgel, ao contemplarem a extraordinária complexidade funcional e estrutural do RNA, propuseram que essa macromolécula poderia possuir uma função catalítica além de sua função básica informacional. Uma descoberta dessa função poderia abrir um novo campo de estudo sobre os primórdios da vida.
E foi exatamente isso que se descobriu, RNAs com funções catalíticas. Essa descoberta permitiu a formulação de várias outras hipóteses sobre o surgimento da vida. Com a observação de algumas dessas moléculas poderiam catalisar sua própria replicação, criou-se uma hipótese de um mundo primordial formado apenas por moléculas de RNA. Nesse mundo do RNA, como foi chamado, as moléculas de RNA comportavam praticamente como organismos vivos, competindo entre si por meio de seleção natural. Aquelas que possuíam maior longevidade, estabilidade, replicavam-se mais vezes e com maior fidelidade de cópia logo aumentavam sua população no pool de moléculas existentes e proporcionavam a extinção das moléculas mais instáveis e com características menos adequadas.
Com o surgimento do código genético e a produção de proteínas criou-se um sistema enzimático mais eficiente, já que era separado do sistema informacional e não necessitava de uma estrutura especial para realizar as duas tarefas. É provável que, à partir daí cada um dos sistemas pode evoluir com maior eficiência, produzindo uma molécula melhor e mais estável capaz de guardar informação genética (o DNA) e outra mais maleável, capaz de assumir milhares de conformações tridimensionais diferentes que atuassem em reações diferentes, gerando uma melhor especificidade enzimática.
José Fernando Fontanari (professor titular do Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo e membro do corpo editorial dos periódicos Physics of Life Reviews e Theory in Biosciences) conta que a descoberta dessas moléculas (as ribozimas) dispensou a presença de proteínas no cenário pré-biótico e, portanto, resolveu em parte o paradoxo de Eigen mostrando que “função” e “informação” podem coexistir em uma mesma molécula. Essa descoberta deu origem ao novo paradigma da origem da vida, chamado mundo de RNA.
Entretanto, o problema da limitação no tamanho das ribozimas e, portanto na quantidade de informação armazenada no RNA, permanecia à espera de uma solução. Pior que isso, a teoria previa que apenas uma única espécie de ribozima sobreviveria - aquela com maior eficiência na replicação. Com isso, fica difícil explicar a vasta diversidade de moléculas que coexistem e interagem de forma coordenada nas células modernas.
Uma solução elegante para todas essas dificuldades – o esquema do hiperciclo – foi proposta pelo próprio Manfred Eigen em parceria com seu estudante de doutorado Peter Schuster. O hiperciclo é um esquema de reação cíclica, em que cada replicador auxilia a replicação do seguinte, até chegar ao último que, então, auxilia a replicação do primeiro, fechando assim um ciclo. Auxílio nesse caso significa catálise e, portanto, os elementos do hiperciclo deveriam ser simultaneamente replicadores e catalisadores (enzimas). Somente as ribozimas possuem essas características.
A possibilidade de coexistência entre ribozimas distintas no hiperciclo resolve o problema da limitação da informação, pois agora cada ribozima pode codificar uma parte apenas da informação total, a qual ficaria armazenada no hiperciclo como um todo. A informação contida em uma ribozima continua limitada pela fidelidade de replicação, mas se, por exemplo, três ribozimas distintas coexistirem num hiperciclo, a quantidade de informação é triplicada. Essa solução modular é adotada pela natureza ao dividir nosso genoma em 23 pares de diferentes cromossomos.
A idéia (ver desenho) é fechar um ciclo entre diferentes elementos, em que a ribozima a utiliza a b para otimizar sua replicação, enquanto b é auxiliado por c que, por sua vez, colabora com a.
Mas os hiperciclos não estão livres de problemas. A crítica mais severa levantada pelos biólogos evolucionistas é a possibilidade ou, como afirmam, inevitabilidade, de surgirem mutantes parasitas em alguma etapa desse processo. Por exemplo, um mutante gerado pela ribozima b pode continuar a receber auxílio de a, mas, por um defeito qualquer, não ser capaz de catalisar a replicação de c.
Este mutante parasita, que não contribui em nada com c, destrói todo o hiperciclo e torna-se a única molécula sobrevivente. “A manutenção de um ciclo como este depende de uma ação altruísta (de filantropia, caridade) de cada membro”, destaca Fontanari. Ele explica que essa teoria é perfeita, mas a possibilidade de surgirem parasitas faz com que o hiperciclo não seja a explicação mais robusta para a origem da vida. “É preciso existir essa cooperação, mas é necessário resolver o problema dos parasitas”, completa o físico.
Segundo o físico, “a solução pode ser alcançada de forma surpreendentemente simples através do confinamento dos hiperciclos em vesículas ou células: o parasita destrói o hiperciclo da vesícula em que se originou, mas não consegue infectar as outras vesículas”.
Quanto à origem da primeira molécula auto-replicadora, talvez a resposta esteja na auto-organização da matéria distante do equilíbrio termodinâmico, campo de pesquisa ainda pouco explorado, que pode levar a descobertas de novas leis da física. Por enquanto, comenta Fontanari, a única alternativa científica para seu surgimento parece ser a geração espontânea.
Para Aleksandr Oparin, bioquímico russo pioneiro no estudo científico da origem da vida, como lembrado por Fontanari em um artigo na Scientific American (edição 40, setembro de 2005), “muito, muito em breve as últimas barreiras que separam o vivo do não-vivo cederão frente ao trabalho paciente e poderoso do pensamento científico”.
Creio que com a explicação acima dada por cientistas a questão dos biopolímeros esteja clara.
Mas, de onde vieram as ribozimas?
R.Desde a experiência de Urey-Miller, passo-se a sintetizar em laboratório os componentes simples das moléculas complexas, submetendo-se misturas de gases simples a energias diversas. Com isso pôde-se obter aminoácidos, ATP, Bases nitrogenadas de DNA e RNA.
Leslie Orgel do Salk Institute descobriu uma molécula semelhante ao RNA, com 50 nucleotídeos formada espontaneamente a partir de sais de chumbo, e compostos de carbono simples, na ausência de células ou compostos complexos.
Manfred Eigen do Gottigen Institute, com sua equipe criou moléculas de RNA que se auto replicaram na ausência de células vivas.
Ao reagir consigo mesmo por 5 vezes, o ácido cianídrico (componente produzido no espaço interestelar e, provavelmente mais um dos candidatos a atmosfera pré-biótica), resultou em adenina, que compõe o DNA, RNA e ATP.
Uma vez que no mundo pré-biotico não havia proteínas, as quais interagem com moéculas numa reação, servindo como catalisadores, estes devem ser procurados entre os que estavam presentes no planeta.
Assim, metais e argilas possuem atividade catalítica e facilitam a reunião de cadeias curtas como as do RNA a partir de nucleotídeos.
Assim, é possível que o rRNA tenha se formado no mundo pré-biótico, o que resolve a síntese de proteínas, enzimas, RNA´s em geral e DNA.
Creio que tal explicação em termos científicos reduz as dúvidas quanto ao problema proteína/RNA/DNA.
[Na verdade, todas as propostas existentes apresentam muitos problemas. A polimerização é uma reação na qual a água é um dos produtos (ou subproduto). Ela só será então favorecida na ausência de água. A presença de precursores em um oceano de água favorece a despolimerização de quaisquer moléculas que possam ser formadas. Experimentos cuidadosos, feitos em solução aquosa com altas concentrações de aminoácidos, demonstram a impossibilidade da ocorrência de polimerização significativa nesse ambiente. ]
10) Tal afirmativa deveria seguir mais critérios e partir para uma investigação mais profunda antes de ser tão categórica. Vejamos, segundo Cristian de Duve, Nobel de Medicina em 1974:
APRESENTANDO OS TIOÉSTERES
Um éster surge da ligação de um grupamento hidroxila (-OH), característico dos álcoois, com um grupamento carboxila (-COOH), característico dos ácidos orgânicos. Uma molécula de água é removida no processo, e os dois blocos de construção são unidos pelo que chamamos de ligação éster (-0-CO-). Um tioéster aparece de forma semelhante pela junção, com perda de água, de um tiol com um ácido. Os tióis (do grego theion, enxofre) são os equivalentes dos álcoois nos quais o átomo de oxigénio é substituído pelo de enxofre. Caracterizam-se pelo grupamento tiol -SH. As ligações tioéster possuem estrutura -S-CO.Wieland interessou-se pêlos tioésteres como aluno de Feodor Lynen, o descobridor do primeiro tioéster natural, um composto do ácido acético com um tiol chamado coenzima A no jargão bioquímico. A coenzima A, uma molécula de importância fundamental,foi descoberta em 1947 por um bioquímico norte-americano, natural da Alemanha, Fritz Lipmann, o "pai" da bioenergética, que recebeu em 1953 o prémio Nobel de medicina por sua descoberta. Lynen, que mereceu igual honraria em 1964, descobriu que os tioésteres são os intermediários naturais na síntese de ésteres a partir de ácidos e álcoois.
O principal problema para se produzir um éster a partir de um álcool e um ácido é que a molécula de água precisa ser extraída. Tal reação — a conclusão de uma ligação com perda da água — chama-se uma condensação. As reações de condensação não ocorrem espontaneamente em um meio aquoso porque existe excesso de água à toda volta. A direção espontânea da reação — ou seja, a direção que não consome nenhuma energia mas, muito ao contrário, libera energia — é o inverso da condensação, a decomposição da ligação com a ajuda da água, ou hidrólise. Por exemplo, na presença de uma enzima adequada, os ésteres são hidrolisados em álcoois e ácidos. Na ocorrência do processo inverso de condensação de álcoois e ácidos em ésteres, há um gasto de energia, a molécula de água precisa ser extraída à força. Os químicos fazem isto com reagentes especiais chamados agentes condensadores. A natureza usa um método diferente. Ela começa por gastar energia no processo — condensando o ácido com um tiol (coenzima A) para obter um tioéster. Este é o passo da extração de água que exige energia. No segundo passo, o ácido é transferido da coenzima A para o álcool, e a coenzima A é liberada, pronta para participar de uma nova rodada. As reações de transferência de grupamentos deste tipo desempenham um papel primordial nas inúmeras reações de condensação que subjazem a biossíntese de todas as moléculas biológicas complexas, o que inclui não somente proteínas e ácidos nucléicos, como também carboidratos, gorduras e muitos outros. Voltando a Wieland. Como testemunha direta da descoberta do processo biológico da formação de ésteres pela transferência de grupamento de um tioéster, ele resolveu experimentar se isto também funcionaria com os peptídeos, que são igualmente formados por reações de condensação, mas entre aminoácidos. Então Wieland sintetizou tioésteres de aminoácidos e simplesmente atirou-os juntos na água. Surpreendentemente, a experiência deu certo Formaram-se peptídeos, embora não houvesse nenhum catalisador presente.
Há um ângulo histórico engraçado nessa descoberta. Quando os mecanismos da síntese protéica foram desvendados em fins da década de 1950 e inícios da de 1960, os resultados de Wieland foram considerados irrelevantes. As proteínas são realmente formadas por transferência de grupamento — isto continua a ser verdadeiro —, não a partir dos tioésteres mas de ésteres (de aminoácidos e moléculas de RNA).
A vingança de Wieland sobreveio alguns anos depois, quando Lipmann fez a surpreendente descoberta de que determinados peptídeos bacterianos — por exemplo, o antibiótico gramicidina S — são sintetizados na natureza a partir de tioésteres.14 Constatou-se que o tiol
envolvido neste processo é a panteteína, que é em si o terminal ativo da coenzima A, o tiol central descoberto por Lipmann vinte anos antes. Assim giram as misteriosas engrenagens da ciência.
Ao discutir seu achado, Lipmann sugeriu que o mecanismo formador de peptídeos dependente de tioésteres pode ter precedido o mecanismo sintetizador da proteína dependente de RNA no desenvolvimento da vida. Adotei sua hipótese e a transpus para os primeiros passos do processo biogênico. Por razões que explicarei com maior detalhe mais adiante, creio que os tioésteres desempenharam um papel chave no desenvolvimento da vida. Tal crença concorda com dois requisitos centrais da trilha que estamos tentando desvendar:
(l) congruência — os tioésteres são imensamente importantes no metabolismo atual;
(2) o cenário físico-químico do berço da vida —o grupamento tiol deriva do ácido suifídrico (H2S), o gás pútrido mas vital que impregnou o mundo pré-biótico.
Minha hipótese é que os tióis faziam parte das moléculas orgânicas primitivas que semearam o desenvolvimento da vida na Terra pré-biótica. Dado o cenário primordial, minha hipótese parece eminentemente plausível, mas os meios de verificá-la inexistem há muito tempo porque os químicos abióticos, por razões próprias, tendem a se esquivar da química do enxofre. A omissão foi sanada. Uma contribuição recente do laboratório de Miller descreve um procedimento plausível para a síntese pré-biótica de dois tióis naturais. Um é a coenzima M, um cofator metabólico de bactérias produtoras de metano, particularmente antigas, conhecidas como meianógenas. O outro é a cisteamina, um constituinte da panteteína, que, como vimos, é o componente chave da coenzima A e o cofator natural envolvido na síntese dos peptídeos bacterianos. O grupo de Miller conseguiu, de fato, obter toda a molécula da panteteína sob condições pré-biótica plausíveis.
Propus ainda uma hipótese mais controversa, ou seja, de que as condições na Terra pré-biótica favoreciam a formação de tioésteres a partir dos tióis primordiais e dos aminoácidos e outros ácidos que presumivelmente também se achavam presentes em grandes quantidades. Tal possibilidade é mais discutível porque envolve a ocorrência espontânea de uma reação de condensação consumidora de energia.
O MUNDO DO TIOÉSTER
Ainda não desvendamos a trilha oculta do protometabolismo, mas encontramos alguns indícios reveladores. Esses indícios foram descritos em detalhe no presente capítulo e no anterior. Talvez seja útil fazer um breve resumo do que já foi revelado. A mensagem principal ecoa em alto e bom som: enxofre.Este elemento é, quantitativamente, um componente menor da matéria viva, mas, qualitativamente, muito importante. Dois dos vinte aminoácidos que formam as proteínas, cisterna e metionina contêm enxofre. O mesmo acontece com várias coenzimas. Com freqüência encontramos o enxofre no cerne dos centros catalíticos das enzimas.
Ele existe também em várias macromoléculas estruturais, por exemplo, em alguns dos principais componentes da cartilagem. Muitas das bactérias mais antigas vivem de metabolizar algum composto do enxofre. O mundo pré-biótico estava impregnado de enxofre. Tudo isso contribui para fortalecer o nosso caso.
Nos organismos atuais, o enxofre provém principalmente do Íon de sulfato totalmente oxidado (S04) que existe inalterado em vários componentes, em sua maioria estruturais, e cujo papel principal é fornecer cargas negativas às moléculas. Multas das funções biológicas mais importantes do enxofre, porém, precisam de sulfato para reduzi-lo a ácido suifídrico (H2S) e incorporá-lo às moléculas orgânicas, em sua maioria tióis e seus derivados. O ácido suifídrico é também a forma de enxofre que dominou o mundo pré-biótico. Os indícios que observamos apontam inconfundivelmente para os tióis.
No caldo pré-biótico, em toda probabilidade havia tióis presentes juntamente com uma variedade de aminoácidos e outros ácidos orgânicos, que são as principais substâncias produzidas nas simulações semelhantes às de Miller e encontradas nos meteoritos. Os tióis e os ácidos se juntam prontamente para formar tioésteres, desde que exista algum meio de remover a molécula de água que precisa ser extraída para que se forme uma ligação tioéster. Existem vários mecanismos que poderiam ter realizado esta operação. Minha hipótese principal é de que em alguma parte do mundo pré-biótico prevaleciam condições sob as quais os tioésteres se formavam espontaneamente. Uma vez admitida essa hipótese não comprovada mas plausível, abrimos caminho para um protometabolismo semelhante a um metabolismo sustentado por tioésteres.
Os tioésterers forneceram ao protometabolismo dois ingredientes essenciais: a catálise e a energia. Os catalisadores foram os peptídeos e outras substâncias semelhantes que prefiguravam as enzimas de hoje e orientaram os primeiros blocos de construção da vida e direções não muito diferentes das do metabolismo atual. A energia tinha uma forma que se ajustava a esses caminhos e poderia ter servido para introduzir o fosfato inorgânico e a importantíssima ligação pirofosfato.
Os elétrons de alta energia exigidos pelas primeiras reduções biossintéticas poderiam ter sido fornecidos pelo ferro bivalente com a ajuda da luz UV, ou pelo ácido suifídrico com a ajuda do ferro bivalente. Os primeiros mecanismos teriam dado origem a íons de ferro trivalente, que poderia ter atuado como o primeiro aceptor de elétrons, em reações de transferência de elétrons produtoras de energia conjugadas com a síntese de tioésteres e, no devido tempo, do pirofosfato inorgânico. Juntos, os dois processos teriam fechado um ciclo do ferro em que a energia da luz UV sustentou a formação de tioésteres e, através da separação de tioésteres, todo o protometabolismo. Além disso, o ferro associado com o ácido sulfúrico poderia ter sido o primeiro catalisador de transferência de elétrons.
Este "mundo do tioéster ou melhor, "mundo do ferro-tioéster", representa a minha reconstrução hipotética, baseada nos vestígios remanescentes da trilha oculta que levou dos primeiros produtos da química pré-biótica ao mundo do RNA, e que continuou a sustentar esse mundo durante todo o tempo em que a vida nascente levou para evoluir do mundo do RNA até o mundo da proteína-RNA. Esta visão da trilha é puramente conjecturai. Muito possivelmente, as descobertas futuras apontarão outros caminhos hoje insuspeitados.
De minha parte, acharia muito surpreendente se esses caminhos primitivos não revelassem vislumbres do metabolismo atual.
A SALVAÇÃO NOS MULTÍMEROS CATALISADORES
Admitindo a presença de tioésteres de aminoácidos, sabemos pelos resultados de Wieland que os peptídeos costumam se formar espontaneamente a partir desses materiais, mesmo sem um catalisador. Além das ligações petídicas, tais formações poderiam ter incluído também ligações éster, uma vez que os hidroxiácidos (com um grupamento álcool) provavelmente também estiveram presentes em grandes quantidades no caldo primordial, de acordo com os resultados de Miller. Em vez de peptídeos, portanto, formados exclusivamente por aminoácidos, resolvi chamar as moléculas resultantes de multímeros.Por que essa monstruosidade linguística — que combina o miiltus latino, muitos, com o meros grego - parte, e não o mais ortodoxo polímero (do polys grego, muitos) ou oligômero (do oligos grego, alguns)? Porque polímero parece demasiado longo, pelo menos para mim, e oligômero demasiado curto, e porque os dois termos evocam imagens de regularidade e homogeneidade que quero evitar.
Os multímeros do meu modelo são um punhado variado, que contém mais do que uns poucos blocos de construção, porém em número inferior ao de um polímero médio.
Minha hipótese final, que muitos podem considerar a mais controversa, é de que os catalisadores, desempenhando talvez de forma primária as principais atividades das enzimas no metabolismo atual, estavam presentes na mistura de multímeros e atuavam comoprincipais catalisadores, ou protoenzimas, no protometabolismo. Não tenho prova disto, apenas algumas pressuposições.
Segundo minha hipótese, os multímeros surgiram de imerações aleatórias entre os tioésteres presentes. Isto não significa que a mistura resultante fosse aleatória, no sentido de conter todo tipo de associações de forma inteiramente desordenada, sem regras nem reprodutividade. Muito ao contrário, podemos pressumir que, enquanto as condições permaneceram inalteradas, a mistura teria tido uma composição constante e reproduzível, correspondendo a um subconjunto minúsculo de todas as associações factíveis com os blocos de construção existentes. Um grande número de tais associações teria sido excluído ou no nível de formação — elas se formavam com demasiada lentidão ou não se formavam — ou no nível da decomposição — elas eram destruídas com demasiada rapidez. A solubilidade na água teria sido mais um fator de seleção, embora seja concebível que algumas moléculas fossem cataliticamente ativas sob forma insolúvel. Finalmente há a possibilidade das moléculas cataliticamente ativas serem protegidas da decomposição pelas moléculas sobre as quais agiam, como são hoje muitas enzimas por seus substratos. Somente as moléculas que passaram nessa seleção múltipla teriam feito uma contribuição significativa à mistura resultante. Devido à natureza estritamente físico-química dos fatores envolvidos na seleção, a composição da mistura teria permanecido a mesma enquanto não houvesse alteração nas condições. O que é um ponto importante. Torna esta parte do processo biogênico reproduzível e determinista, apesar de depender de interações aleatórias.
Se essa mistura reproduzível teria incluído as protoenzimas exigidas pelo protometabolismo, é passível de conjecturas mas não implausível. As razões são as seguintes. Primeiro, sabemos que alguns dos proteinóides de Fox, de fato até mesmo aminoácidos simples ou misturas de aminoácidos, podem apresentar atividades catalíticas primárias. O mesmo deveria ser verdadeiro com os multímeros que postulo. Depois, as configurações moleculares que deveriam conferir estabilidade, como um grande tamanho molecular e uma conformação cíclica ou compacta, são também as configurações que um químico de proteínas consideraria terem maior probabilidade de serem exigidas para a atividade catalítica. Terceiro, as enzimas atuais devem ter surgido como peptídeos relativamente curtos, provavelmente não ultrapassavam vime ou trinta aminoácidos de comprimento, talvez bem mais curtos. Tal fato torna mais provável a presença de moléculas catalíticas na mistura de multímeros. E, por último, há a regra da congruência. Estamos procurando atividades que, nos organismos vivos existentes, são desempenhadas por moléculas protéicas, e não por argilas ou outras superfícies minerais. Excetuando os peptídeos autênticos do tipo protéico, cuja formação e fiel reprodução sob condições pré-bióticas são muito improváveis, os multímeros de minha mistura hipotética aparecem em segundo lugar entre as melhores moléculas para construir o tipo de estruturas tridimensionais que determinam a catálise de enzimas. O que não exclui de maneira alguma a participação de metais e outros cofatores no protometabolismo. Muito ao contrário. Sob este aspecto causa estranheza que se conceba que uma molécula como a panteteína pudesse ter participado da mistura de multímeros.
Assim, parece que a hipótese sobre o problema do excesso de água impedir a polimerização resta resolvida, uma vez que o mecanismo de polimerização pode ocorrer na presença de água não com ésteres, mas com tioésteres. Porém há que se aprofundarem estudos nessa área.
[A análise termodinâmica de uma mistura de proteína e aminoácidos em um oceano contendo uma solução 1 molar de cada aminoácido (concentração esta 100 milhões de vezes superior à que se supõe ter existido no oceano pré-biológico), indica que a concentração de proteínas contendo apenas 100 ligações peptídicas (101 aminoácidos) no equilíbrio seria 10 elevado a -338 molar.
Apenas para tornar esse número compreensível, nosso Universo deve ter um volume próximo a 10 elevado a 85 litros. A 10 elavado a -338 molar, precisaríamos de um oceano com volume igual a 10 elevado a 229 universos, só para encontrar uma única molécula de qualquer proteína com 100 ligações peptídicas! Assim, precisamos procurar outro mecanismo para produzir polímeros. Este não acontecerá no oceano.]
11) Já refutado pelo item 8, uma vez que não havia oceanos como os de agora e tais sínteses poderiam ser restritas a lagos com condições especiais, uma vez que a superfície do planeta não era algo uniformemente igual.
Porém, me resta uma dúvida: o quê seria análise termodinâmica de uma mistura de proteínas e aminoácidos? Em toda minha vida acadêmica (22 anos - desde o ensino médio), jamais ouvi ou li nada sobre isso. Termodinâmica de reações químicas se refere ao que elas liberam ou absorvem de calor ao se processarem (relaciona-se com variação de energia interna, entalpia, energia de Gibbs e entropia – conceitos oriundos da termodinâmica).
Mas, concentrações molares nos termos abordados pelo tópico em nada se relacionam à termodinâmica química, exceto em quantidade de calor liberada ou absorvida por mol de reagente e formação de produtos, quando se dá a reação. Ou aínda, pode-se levar em consideração os efeitos coligativos de uma solução (tonometria, ebuliometria, criometria e osmometria - para maiores detalhes consultar um livro de físico- química do segundo ou terceiro grau).
Assim, a linguagem aqui utilizada somente se traveste de científica. É sem nexo e fora de qualquer contexto acadêmico.
[“Mas” – alguns perguntariam – “as experiências feitas em laboratório não comprovam essa teoria?” Muitos desses estudos foram planejados para se obter um resultado desejado e não para testar as condições que os próprios pesquisadores acreditavam estar presentes na “Terra pré-biológica”. Porém, os resultados são usados para reforçar a validade da “Terra abiótica” que eles não testaram. Mesmo os que procuraram trabalhar com condições abióticas não conseguem impedir a influência do pesquisador. Após uma revisão cuidadosa do cenário da pesquisa abiogênica, J. Brooks e G. Shaw (1973) concluíram: “Estes experimentos ... reivindicam síntese abiótica para o que de fato foi produzido e planejado por homens muito inteligentes e bastante bióticos.” E Marcelo Hermes-Lima, em artigo para a revista Ciência Hoje, número 48, pág.12, disse: “Por enquanto, essas idéias sobre a origem da vida pertencem ao reino da imaginação.”
Esse tipo de franqueza é agradável e honesta, embora bastante atrasada.]
12) Obviamente que um laboratório é um meio controlado. Contudo a síntese ocorreu e isto é fato. Logo, não é tanta imaginação assim. Reações químicas não se dão ao acaso. Elas ocorrem por uma questão de eletronegatividade, cinética química, catálise e rendimento de reações, o que é estudado pelos seus mecanismos.
Assim, pôde ter ocorrido situações especiais com aumento de concentração ou energia fornecida que propiciaram a formação destes componentes em especial em detrimento de outros.
Claro que as lacunas devem continuar sendo estudadas a fim de serem preenchidas e terem seus problemas elucidados.
[O que é necessário para se criar uma célula? A célula é definida como uma unidade viva auto-duplicante, capaz de crescimento, metabolismo e outras funções associadas à vida. Focalizarei aqui o aspecto da auto-duplicação da célula para que se possa determinar a possibilidade de uma célula ter surgido por acaso. Se pudermos visualizar os requisitos mínimos, podemos então questionar se tal entidade seria capaz de se auto-originar.
Os requisitos são formidáveis – primeiro, precisamos ter a informação necessária para a construção celular, já que, sem informação, a construção celular e a própria vida são impossíveis. Todas as células vivas contêm informações precisas sobre a sua composição e divisão, armazenadas sob a forma de DNA, que é a representação molecular das informações codificadas para o processo e estrutura da vida. Podemos argumentar, sem base, sobre de onde se originou essa informação, mas a experiência humana e análises cibernéticas nos confirmam que a informação provém de um informante, criando assim a necessidade de um doador de informações.
Grande número de cientistas respeitados, incluindo o astrônomo Hoyle, o paleontologista Patterson, o ciberneticista Yockey e outros chegaram a conclusões semelhantes por razões muito diferentes. Ainda assim persiste a crença de que, se houvesse condições adequadas e a quantidade de tempo suficiente, qualquer coisa seria possível. Analisemos, então, essa proposição para testar sua validade.
Perguntemos quais os requisitos mínimos para se obter uma célula viva. Todas as células precisam de uma membrana constituída, nos casos mais simples, de lipídios do tipo triglicerídeos ou fosfoglicerídeos associados a proteínas especializadas, que estabilizam a membrana e asseguram a sua integridade estrutural. Pode-se observar a formação espontânea de bi-camadas lipídicas em estruturas esféricas semelhantes a células. Assim, poder-se-ia concluir que a presença de fosfolipídios no “mar pré-biótico” asseguraria que o invólucro das células estava presente. Mas o caso não é tão simples.
É extremamente difícil de se produzir ácidos graxos, o componente primário de todas as membranas celulares, sob condições abiogênicas, mesmo em atmosferas reduzidas. E, mesmo se tais moléculas fossem produzidas, cátions bivalentes tais como Mg++ e Ca++ iriam se combinar com os ácidos graxos fazendo com que se precipitassem para o fundo do mar e fossem incorporados aos sedimentos pré-cambrianos. Assim, mesmo se tivessem sido inicialmente formados, eles não estariam disponíveis para a formação de membranas. Elas são moléculas complexas que certamente não seriam nada comuns sob as condições primitivas da Terra. Assim, é muito improvável a existência de membranas celulares.
Mas o problema vai mais além, já que as membranas fosfolipídicas são impermeáveis à maioria das moléculas de que a célula precisaria para crescer. As membranas das células modernas driblam esse problema tendo como componentes integrais proteínas muito sofisticadas, que admitem as moléculas desejadas seletivamente. Claro que não é concebível que tais proteínas estivessem à disposição da primeira "proto-célula". Assim, a existência de uma membrana celular retardaria o desenvolvimento de uma proto-célula. E, sem uma membrana, não pode haver célula. Mais uma questão complexa. E agora?]
13) Para responder a isso, indica-se a leitura do texto abaixo extraído de Microcosmos quatro bilhões de anos de evolução (Lynn Margils - prof. Da universidade de Massachusetts e Dorion Sagan).
"Algumas moléculas são catalisadoras: elas facilitam e agilizam a ligação ou separação de outras moléculas sem serem destruídas. Os catalisadores foram importantes antes do aparecimento da vida porque agiam contra o acaso para ordenar e padronizar os processos químicos. Aos poucos, esses catalisadores e as reações facilitadas por eles proliferaram mais que outras combinações. Apesar de ficarem cada vez mais complexos, esses processos tinham ação duradoura, e foram preservados nas águas da Terra primordial. Hoje em dia, certos grupos de moléculas podem autocatalisar uma série de reações cíclicas surpreendentemente intricadas e ordenadas, nas quais cada mudança gera outra mudança na cadeia molecular. Algumas dessas reações autocatalíticas "mortas" formam padrões cuja complexidade crescente ao longo do tempo é remanescente da vida.
Cálculos teóricos e provas obtidas por meio de experiências realizadas em laboratório indicam que uma interação de dois ou mais ciclos autocatalíticos poderia ter produzido um "hiperciclo". Alguns cientistas supõem que esses compostos catalisadores "competiam" por elementos no meio ambiente, limitando automaticamente, dessa forma, a sua existência. Mas a idéia do hiperciclo é basicamente oposta a essa. Em vez de se destruírem numa luta pela sobrevivência química, os compostos com capacidade de auto-organização complementaram-se para produzir estruturas semelhantes a formas de vida e, em última análise, auto-replicáveis. Esses processos cíclicos formaram a base não apenas das primeiras células, mas também de toda a miríade de estruturas baseadas nas células e em seus produtos. Os processos cíclicos são importantíssimos para a vida. Eles permitem que ela preserve elementos essenciais do seu passado, a despeito das flutuações e da tendência à desordem do ambiente maior.
Quanto mais protegidas e concentradas estavam as substâncias químicas, mais as suas atividades podiam se tornar duradouras, complexas e fortalecidas. Algumas podem ter-se abrigado dentro de bolhas ou permanecido em superfícies regulares de argilas e cristais.
As experiências da natureza arqueana com cadeias longas de hidrocarboneto produziram compostos capazes de encapsular uma pequenina gota da água circundante e, no entanto, permitir a entrada e a saída de outras substâncias químicas desse invólucro. Essa foi a membrana semipermeável, uma espécie de porta macia que permitia a entrada de algumas substâncias químicas e proibia a entrada de outras. Os componentes químicos juntaram-se para formar membranas e, no que se refere a produzir vida, de qualquer forma as membranas são maravilhas de simplicidade. Na verdade, os acontecimentos que culminaram nessa formação foram recriados em laboratório sob condições de temperatura, acidez e ciclos de umidade e evaporação típicas da Terra.
Uma cadeia de hidrocarbonetos ligada a um grupo de átomos de fósforo e oxigénio apresenta carga elétrica na extremidade que possui o grupo fosfato e é desprovida de carga na outra extremidade. A substância química como um todo atrai a água na extremidade carregada e a repele na extremidade neutra. Essas substâncias químicas, chamadas fosfolipídios, tendem a se alinhar lado a lado, com as extremidades neutras voltadas para cima e as extremidades carregadas voltadas na direção da água. (Isso é o que ocorre quando uma gota de óleo cai na água, formando logo uma película.) Esses e outros tipos de lipídios tendem a formar gotas espontaneamente, isolando o material contido no seu interior do material do meio externo. Observou-se também a formação de bicamadas, quando ondas reúnem duas superfícies líquidas recobertas de lipídios. Quando isso acontece, as extremidades eletricamente carregadas da camada lipídica apontam umas para as outras, imprensadas entre as extremidades neutras. Dessa forma, foram formadas as primeiras membranas, as primeiras fronteiras semipermeáveis entre o "interior" e o "exterior"; a primeira distinção entre o pertinente e o não-pertinente.
As membranas dos organismos atuais são compostas por diferentes tipos de lipídios, proteínas e carboidratos, cujas funções são tão complexas e calibradas com tanta precisão que estamos longe de compreendê-las. Mas a primeira membrana fosfolipídica, ao contrário de várias outras estruturas encapsulantes que também podem ser formadas no cadinho da natureza, era capaz, graças unicamente às suas propriedades químicas, de concentrar soluções de outros compostos orgânicos. Ela podia manter a interação de componentes próximos, permitindo a entrada de "nutrientes" e impedindo a saída de água. A membrana viabilizou essa unidade distinta do microcosmo, a célula bacteriana. A maior parte dos cientistas acha que os lipídios combinaram-se com as proteínas para formar "pacotes" translúcidos de matéria semelhante a formas de vida antes do início da própria vida. Não se tem conhecimento da existência de nenhum tipo de vida sem algum tipo de membrana.
Ainda há um elo faltando entre as misturas mais complexas obtidas pêlos cientistas e a mais simples célula viável, tanto em teoria quanto no laboratório. Há uma enorme distância entre pequenas substâncias químicas orgânicas, como aminoácidos e nucleotídeos, e compostos bioquímicos maiores, como RNA e proteínas. Mas algumas centenas de milhões de anos de atividade molecular representam muito, muito tempo. Os cientistas vêm tentando reproduzir as condições originais aã vida em laboratório há apenas algumas décadas, e já fizeram grandes conquistas. Não é inconcebível que antes da virada do século XXI uma célula viva seja gerada espontaneamente em laboratório. Levando-se em consideração os milhões de anos transcorridos, as chances da formação espontânea de hiperciclos foram imensamente maiores do que as dos pesquisadores atuais, que precisam usar planejamento no lugar da perseverança cega do tempo, se quiserem recriar a vida algum dia.
Provavelmente, não apenas uma vez, mas várias vezes, os aminoácidos, nucleotídeos, açúcares simples, fosfatos e seus derivados, formaram-se e tornaram-se mais complexos com a energia do sol, protegidos no interior de uma bolha lipídica, absorvendo ATP e outros compostos de carbono e nitrogénio do exterior como "alimento". Estruturas bastante complexas formaram-se espontaneamente a patir de misturas lipídicas em laboratório.Por exemplo, David Deamer da Umversity of Califórnia, em Davís, observou que alguns nucleotídeos são captados e envolvidos por esferas lipídicas quando os ingredientes correios são misturados nas condições adequadas. As bolhas lipídicas dividem-se em duas, a princípio apenas por causa da força de tensão da superfície, e cada metade passa a realizar a sua própria atividade interna. Mais tarde, pode ser que as moléculas catalisadoras no interior tenham começado a conservar de forma ativa as membranas lipídicas. Talvez, depois de esgotado o suprimento de elementos disponíveis em seu minúsculo nicho, as protocélulas simplesmente tenham sido destruídas e desapareceram, enquanto outras se formaram em alguma outra poça de maré, cada qual com um modus operandi ligeiramente diferente.
Para estar vivauma entidade precisa ser autopoética ou seja, deve ser capaz de se preservar efetivamente contra as agressões do mundo. A vida responde às perturbações usando matéria e energia para permanecer intacta. Um organismo troca constantemente as suas partes, substituindo os seus componentes químicos sem jamais perder a sua identidade. Esse fenómeno "holístico" e modulador de autopoese, de autoconservação efetiva, constitui a base de toda célula viva de que se tem conhecimento; todas as células reagem a perturbações externas para preservar aspectos importantes da sua identidade dentro dos seus limites. Diante de grandes ameaças externas, pode haver um rompimento dos processos cíclicos normais e ocorrer cismogênese. O termo cismogênese, cunhado pelo biólogo e filósofo Gregory Bateson, refere-se aos ciclos dos sistemas vivos que oscilam de forma incontrolável. Bateson acreditava que a origem da esquizofrenia poderia ser um tipo especial de cismogênese, nesse caso uma superabundância defeedback no cérebro que leva à desintegração mental. Mas esse é um exemplo extremamente específico do malogro dos processos cíclicos normais. Em organismos como plantas e animais, a autopoese geralmente é considerada "saudável". A cismogênese representa o oposto. Mas mesmo os predecessores das células devem ter exibido algum tipo de autopoese, a capacidade de manter a sua integridade estrutural e bioquímica perante as ameaças ambientais.
Uma vez capaz de se conservar, uma estrutura em vias de adquirir vida precisa reproduzir-se. Antes das células, a vida e a ausência de vida podem ter sido indistinguíveis. Os primeiros sistemas semelhantes a células foram chamados pelo físico belga Ilya Prigogine, ganhador do Prémio Nobel, de "estruturas dissipativas" objetos ou processos que se organizam e mudam de forma espontaneamente. Com um influxo de energia, as estruturas dissipativas podem ficar mais ordenadas, em vez de menos ordenadas. O tipo de teoria da informação que tem sido tão útil na tecnologia das comunicações aplica-se somente às informações de cunho quase inteiramente confirmativo. Nas estruturas dissipativas, as informações começam a se organizar; surgem focos de elaboração.
Das estruturas dissipativas e'dos hiperciclos emergiu a cadeia de nucleotídeos, ribose e fosfato capaz de se replicar e de catalisar reações químicas. Essa cadeia é o ácido ribonucléico, ou RNA, a primeira frase na linguagem da natureza. Ainda não autopoético, mas altamente estruturado, o RNA primordial contido em esferas e envolto por cadeias lipídicas acumulou-se nas águas mornas e com alto teor de compostos orgânicos em uma Terra benigna. Sem predadores e com energia em abundância, seguiu-se uma maior complexidade. No Hadeano, antes da alvorada da vida, havia duas tendências químicas: auto-referência e autocatálise. As substâncias químicas reagiam em ciclos, produzindo versões e variações de si próprias que tendiam a criar um ambiente favorável à repetição das reações originais. As estruturas autopoéticas levaram a organização um passo adiante: usaram energia para se conservar de forma efetiva diante das perturbações externas. Seus limites ficaram distintos.
Isso lhes conferiu identidade e memória. Hoje, embora todas as substâncias químicas existentes no organismo do ser humano sejam continuamente substituídas, não mudamos de nome nem achamos que somos diferentes por causa disso. A nossa organização é preservada, ou melhor, ela se preserva. Das estruturas dissipativas, passando pêlos hiperciclos de RNA e pelos sistemas autopoéticos até os primeiros seres grosseiramente replicantes, começamos a vislumbrar a estrada sinuosa percorrida pelas estruturas auto-organizadoras em sua jornada rumo à célula viva."
Acredito que, embora hipotético o texto trouxe elucidações sobre a formação de uma possível membrana celular.
Aínda:
As primeiras membranas celulares podem ter sido protéicas, conforme as dos vírus.
A partir daí estas células simples podem ter sintetizado seus lipídios e preenchido as lacunas das membranas protéicas.
Por uma questão destas proto-células serem melhor adaptadas garantiram sua sobrevivência.
Hidrocarbonetos de cadeia longa podem ter sido criados dentro da terra ou mesmo no espaço sideral quando da formação de galáxias, estrelas e sistemas solares , cuja matéria é oriunda de explosões de super-novas. O requisito para tal é alta pressão e alta temperatura. Isso faria o carbono, combinar-se com hidrogênio e outros elementos e assim sintetizar hidrocarbonetos bem como outras funções orgânicas.
Segue abaixo um texto sobre síntese inorgânica de hidrcarbonetos.
http://lqes.iqm.unicamp.br/canal_cientifico/lqes_news/lqes_news_cit/lqes_news_2004/lqes_news_novidades_453.html
A oxidação destes hidrocarbonetos sob pressão e alta temperatura propiciam a formação de álcoois, aldeídos e ácidos carboxílicos (nesta ordem - vide química orgãnica).
Como havia produção de oxigênio, conforme já explicado, este possivelmente pôde ter reagido com cálcio e magnésio formando seus óxidos que, com água formaram hidróxidos (pouco solúveis) e podem ter reagido com ácidos carboxílicos (os graxos - de longa cadeia de carbono) e formado “sabões” insolúveis.
Devido as condições de uma terra pré-biótica, é bem provável que tais “sabões” tenham reagido com outras moléculas e assim desaparecido.
Há que se levar em conta também, que entre escolher um ácido carboxílico e um ácido inorgânico, as bases de metais alcalinos e alcalinos terrosos prefeririam reagir com estes em vez daqueles. Havia emanações de gases sulfurosos, nitrosos, cloro, entre outros, por vulcões e geisers; assim, nada impedia a formação de ácidos inorgânicos e sua precipitação sobre o planeta, o que certamente dificultaria a formação de vida, se em altas concentrações.
A SALINIDADE DO MAR:
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81gua_do_mar
o sódio foi sugado do fundo do oceano quando os oceanos se formaram. A presença dos outros elementos dominantes como cloreto, resultaram do escape de gases do interior da terra (na forma de ácido clorídrico), por vulcões e fontes hidrotermais. O sódio e o cloreto então se combinaram para formar o constituinte mais abundante da água do mar, o cloreto de sódio.
A salinidade do oceano tem-se mantido estável por milhões de anos, provavelmente como uma conseqüência de um sistema tectônico/químico que recicla o sal. Desde o surgimento do oceano, o sódio não é mais libertado pelo fundo do oceano, mas é capturado de camadas sedimentares que cobrem o leito do oceano. Uma teoria diz que a tectônica de placas faz com que o sal seja forçado para baixo das massas continentais, onde é lentamente trazido de volta à superfície. Outra fonte importante é o que chamamos de Água Juvenil, este material é proveniente do interior da Terra e sai por meio de fenômenos como o vulcanismo. Esta água nunca esteve na superfície da Terra, por isso leva o nome de água juvenil.
Principais íons salinos da água do mar
• Cloreto (Cl-): 55,04 %m (%m significa porcentagem em massa)
• Sódio (Na+): 30,61 %m
• Sulfato (SO42-): 7,68 %m
• Magnésio (Mg2+): 3,69 %m
• Cálcio (Ca2+): 1,16 %m
• Potássio (K+): 1,10 %m
Tais fatores prejudicariam a formação de que a vida teria surgido em águas salgadas. Uma hipótese provável é de que a vida teria surgido não em ambiente de água salgada, mas em ambiente de água doce, conforme segue.
http://cienciahoje.uol.com.br/controlPanel/materia/view/1827
"Vida teria surgido em água doce, e não em oceanos:
Sal pode ter inibido processos essenciais para a origem dos seres vivos primitivos
Uma das mais famosas teorias científicas sobre a origem da vida na Terra, segundo a qual os primeiros organismos teriam surgido em um ambiente marinho, pode estar errada. De acordo com uma pesquisa realizada por cientistas da Universidade da Califórnia de Santa Cruz, nos Estados Unidos, processos que teriam sido fundamentais para o desenvolvimento dos seres primitivos são inibidos pelo sal. Os resultados desse estudo serão publicados em breve na revista Astrobiology.
De acordo com o novo estudo, os primeiros seres vivos surgiram em pequenos lagos de água doce, onde moléculas primitivas com informação genética e capazes de se replicar (no caso, moléculas de RNA) foram cercadas por vesículas. Tais membranas seriam formadas por ácidos graxos, compostos que teriam sido trazidos para a Terra por meteoros ou cometas.
"Estudamos os efeitos de sais do mar em dois fenômenos relevantes para a origem da vida: a formação de vesículas e a síntese espontânea de RNA, na ausência de enzimas", explica à CH on-line o pesquisador Charles Apel, um dos autores do trabalho. "Ambos os processos, que dependem da agregação de moléculas, ficavam prejudicados na presença de cloreto de sódio (NaCl) e íons magnésio (Mg2+) e cálcio (Ca2+)."
Segundo os cientistas, os sais do mar impediram o surgimento das formas primitivas de vida por dois motivos principais. Em primeiro lugar, as elevadas concentrações de NaCl no ambiente marinho desestabilizam as vesículas, pois as fazem murchar. Além disso, íons Mg2+ e Ca2+, provavelmente abundantes nos oceanos primitivos, provocam a precipitação de ácidos graxos e outros compostos que têm potencial para formar membranas. Altas concentrações desses íons também bloqueiam a síntese espontânea de RNA e outras macromoléculas orgânicas.
Em seus experimentos, os pesquisadores verificaram que, mesmo na presença de concentrações salinas inferiores às observadas hoje nos oceanos, as moléculas de ácidos graxos não conseguiam se organizar em vesículas estáveis e as cadeias de RNA produzidas tinham comprimento reduzido. "Queremos agora determinar qual a menor concentração de sal capaz de interferir negativamente nos sistemas que teriam dado origem às formas primitivas de vida", conta Apel.
Se quantidades pequenas de sal já são suficientes para inibir a formação de vesículas e a síntese moléculas de RNA, a vida não deve ter surgido em um ambiente marinho, pois acredita-se que os oceanos primitivos eram quase duas vezes mais salgados que os atuais. "Os primeiros seres vivos devem ter se desenvolvido na água pura, onde a concentração salina é baixa", afirma Apel. "Como água pura é mais facilmente encontrada na terra, sob a forma de pequenos lagos, provavelmente a vida só surgiu quando os continentes ou as ilhas vulcânicas se estruturaram."
Fernanda Marques
Ciência Hoje on-line
21/05/02
Tal hipótese é plausível, uma vez que hoje há ambientes lacustres se formando e se encerrando no planeta e não seria diferente à época de uma Terra pré-biótica, uma vez que chovia e é provável que esta água tenha se acumulado em fendas ou depressões e portanto formado um ambiente propício á formação das protocélulas."
Há muito que se estudar sobre esse assunto. Contudo, afirmações categóricas sobre a impossibilidade da vida nos moldes da abiogenese, têm de ser reconsideradas e aguardarem que mais estudos sejam feitos na área.
Até esse ponto, o autor somente levantou questões referentes às lacunas científicas, apresentando uma série de inconvenientes para a abiogênese. Tece críticas sem noentanto trazer hipóteses plausíveis que defendam sua teoria.
[Tentemos uma nova abordagem – esqueça a célula, esqueça a membrana. O que seria necessário, no mínimo, só para produzir uma molécula de proteína? Poderíamos imaginar proteínas menores do que as atuais, digamos, com 100 aminoácidos de comprimento, utilizando menos de 20 dos aminoácidos proteicos, um sistema primitivo de polimerase, talvez apenas 100 proteínas específicas no total, ou mesmo só 80. Vamos supor que os aminoácidos não-proteicos pudessem ser utilizados, e também os enantiômeros. Todas essas suposições são ridículas. Não temos os materiais para começar, nem mesmo os materiais corretos. Não temos idéia alguma de como poderíamos produzir um polímero de 100 aminoácidos sob condições pré-biológicas. Não há possibilidade alguma de que essas condições extremamente desfavoráveis pudessem produzir um sistema auto-duplicante. Mas já que estamos neste jogo, vamos piorá-lo ainda mais.
Das 80 proteínas que dissemos serem necessárias, vamos permitir que as primeiras 60 tenham qualquer seqüência de aminoácidos. Das 20 proteínas restantes, a primeira tem um aminoácido específico, e os 99 restantes podem ser de qualquer tipo. A segunda tem dois aminoácidos específicos e assim por diante, até que a vigésima tenha 20 aminoácidos específicos. Permitiremos que o oceano tenha seis quilômetros de profundidade, cobrindo toda a Terra, e que a concentração de aminoácidos seja 1 molar para cada tipo. Dividiremos o oceano em parcelas de 1 litro e vamos considerar a façanha realizada quando qualquer um dos litros produzir todas as proteínas necessárias. Permitiremos que as proteínas sejam produzidas a uma velocidade de um milhão de tentativas por litro por segundo. Vamos admitir a mesma probabilidade para os ácidos nucleicos. Com todas estas suposições feitas a favor para produzir nossa "célula primitiva" extremamente liberal, nós só conseguiremos alcançar esse objetivo, com 50% de probabilidade, uma vez em 10 elevado a 186 anos.
Naturalmente, essa cifra é incompreensível. Para termos uma idéia de quão incompreensível, usemos a seguinte ilustração proposta por Arthur V. Chadwick: uma ameba está de um lado do Universo e começa a se locomover para o outro lado, distante 100 trilhões de anos-luz. Ela viaja à velocidade de 1 metro por bilhão de anos e carrega um átomo consigo. Quando ela atinge o outro lado, descarrega o átomo e começa a caminhada de volta. Em 10 elevado a 186 anos, a ameba terá transportado toda a massa do Universo de um lado para o outro, trilhões, trilhões, trilhões, trilhões, trilhões, trilhões de vezes. “Esta é a minha definição de impossível”, diz Chadwick.
E o que resultaria se o experimento fosse bem-sucedido não seria uma célula viva, nem mesmo uma combinação promissora. A origem espontânea da vida em uma “Terra pré-biótica” é, portanto, impossível.]
14) A questão das proteínas sem DNA e RNA e RNA e DNA sem proteínas teoricamente se resolveu com a descoberta das ribozimas, já abordada anteriormente (item 9).
Aminoácidos podem existir aos milhares, contando seus isômeros ópticos (levógiros e dextrógiros - para compreender esse aspecto de isomeria em moléculas orgânicas consultar um livro de química orgânica de preferência do terceiro grau).
Porém somente 20 aminoácidos levógiros se tornaram viáveis na construção da vida.
A vida é formada por moléculas orgânicas levógiras. Obviamente, nos “oceanos” pré-bióticos formavam-se toda a sorte de compostos orgânicos em isômeros espaciais (cis-trans, e ópticos) que embora fossem moléculas idênticas, seus átomos estavam espacialmente dispostos de modo distinto, o que levava as moléculas a terem propriedades diferentes umas das outras.
Provavelmente, por uma questão de rendimento de reações (cinética química), relacionado á solubilidade das moléculas, as dextrógiras não foram bem sucedidas (são menos solúveis que as levógiras), o que deu a vida o caráter levógiro.
Um típico exemplo disso é o ácido lático; o levógiro faz bem ao nosso organismo e serve como alimento (queijos), já o dextrógiro é tóxico e pode até levar a morte se em doses elevadas (dor muscular após esforço físico).
Uma explicação sobre o fato encontra-se em:
http://www.jornaldaciencia.org.br/Detalhe.jsp?id=39258
Produzir uma célula em laboratório não será tarefa fácil, mas parte do caminho já se concluiu (síntese de vírus RNA replicante). Por enquanto, é como se tivéssemos descoberto a roda. Assim, demorará um pouco para que se chegue ao carro. A célula é uma organela simples, porém se comparada a um vírus é extremamente complexa, pois envolve uma série de reações bioquímicas nascidas a mais de 2 bilhões de anos, além de possuir organelas divesrsas, seja uma célula procarionte, como uma eucarionte.
Com isso e com os tópicos acima, creio ter desmistificado duvidas que pairam sobre a formação de uma provável célula e sua impossibilidade tão categórica no discurso do autor.
Veja um pouco sobre células:
http://www.consulteme.com.br/biologia/citologia/teoria_celular.htm
http://www.ufmt.br/bionet/conteudos/15.07.04/cel_proc.htm
http://www.ufmt.br/bionet/conteudos/15.07.04/cel_euc.htm
http://www.ufmt.br/bionet/conteudos/15.07.04/comp_euc.htm
http://www.invivo.fiocruz.br/celula/oficina.htm
http://www.invivo.fiocruz.br/celula/estrutura_celular.htm
http://www.universitario.com.br/celo/topicos/subtopicos/citologia/celula_unidade_vida/celula.html#cel_animal
http://www.guia.heu.nom.br/celulas.htm
A proposta criacionista de que cientistas criem uma célula em laboratório a fim de provar que isso pode ser feito sem o planejamento inteligente no momento não é viável, pela própria falta de conhecimento humano no campo da bioquímica bem como da citologia.
É como pedir a alguém para viajar a velocidade da luz para demonstrar a veracidade da teoria da relatividade, ou que alguém vá até um buraco negro a fim de verificar se suas propriedades estão conformes os estudos científicos.
Aqui cabe a clássica afirmação do discurso criacionista:
“SE VOCÊ NÃO CRÊ NA INFLUÊNCIA DE UMA INTELIGÊNCIA SUPERIOR, CABE A VOCÊ O ÔNUS DA PROVA QUE ELA NÃO EXISTE, PROVE REALIZANDO A SINTETIZAÇÃO DE UMA CÉLULA.”
É interessante lembrar que quem propõe uma teoria é quem deve demonstrar sua validade por meio de evidências sólidas e hipóteses sustentáveis. Não é o que se dá com o criacionismo, uma vez que tecem críticas á ciência sem base em estudos científicos e não trazem nada de concreto que refute as teorias hoje existentes.
É interessante lembrar que ciência não se constroi com falácia, apelos emocionais, discursos agressivos, dogmatismo religioso, linguagem tendenciosamente confusa, manipulação de dados, uso equivocado de princípios, indagações que se valem de lacunas ainda sob estudo a fim de derrubar teorias e com propostas ora impossíveis de serem realizadas.
É preciso muito trabalho e dedicação, além de muito estudo para se formar uma opinião e se sustentar uma teoria.
[** ALTERNATIVAS PARA A ABIOGÊNESE
Que alternativas restam para os defensores da abiogênese? Várias foram propostas:
Origem em outro planeta. Mas no que isso ajuda? Nós já investigamos as melhores condições possíveis e descobrimos que elas não são produtivas. Além do mais “as formas de vida conhecidas dificilmente resistiriam, sem proteção adequada, às adversidades cósmicas, tais como as grandes variações térmicas e a presença de radiações mortais de alta intensidade.” - Wilson Roberto Paulino. Biologia Atual, vol.1, pág.82 – Ed. Ática. E “qualquer corpo que entre com alta velocidade na atmosfera terrestre, como um meteorito, sofre um intenso aquecimento, devido ao atrito com o ar. As elevadas temperaturas destruiriam qualquer ser vivo existente nessas rochas.” - Cesar e Sezar. Biologia, Vol.1, pág.241 – Ed. Saraiva. Jogar o problema para outro local é admitir a falha.
Predestinação bioquímica. Uma tentativa de atribuir as propriedades dos sistemas vivos às moléculas das quais eles são formados. Um livro popular de 1969 com este título – Predestinação Bioquímica – sugeria tal cenário. Essa linha tem sido abraçada por teóricos e sociobiologistas. Definitivamente, a viabilidade de um modelo não deve depender do fato de ele ser um conceito atrativo, mas do fato de ser ele verdadeiro. Não existe evidência de que precursores biológicos sejam energizados para produzir células vivas. (Um dos autores do livro, Dean Kenyon, agora é criacionista.)
Criação por um poder inteligente que está fora de nossa esfera de investigação. Esta possibilidade é melhor investigada ao se considerarem quais alternativas existem. Nós já fizemos isso. Se alguém estiver procurando a verdade, não pode excluir arbitrariamente essa possibilidade.
À luz dessas alternativas, o conceito da Criação se torna extremamente atrativo, não só como uma alternativa, mas como a única alternativa razoável. Só alguém que não quer admitir a possibilidade de uma Inteligência Superior excluiria tal consideração. Essa conclusão ao menos faz sentido à luz das muitas observações que consideramos, pois explica (1) a fonte de informação, (2) o arranjo não casual do código genético, e (3) as respostas dos insondáveis mistérios de quem veio primeiro: as proteínas ou o código genético. Os cientistas deveriam dar boas-vindas a uma solução que traz entendimento e ordem ao caos. Os cientistas deveriam ser os primeiros a dar boas-vindas ao Criador! ]
15) Aqui está a verdadeira proposta do criacionismo!! Eis a manobra da linguagem de apelação para o emocional – religioso. Tal afirmativa é o mesmo que dizer o seguinte:
“Olha, não posso provar isso, mas no fundo do seu coração, você sabe que é verdade”.
Tal afirmação não pode ser encarada como ciência, pois é impregnada com os pré-requisitos para ser considerada pseudociência. A fim de que o criacionismo seja considerado cientifico, deve levar seus estudos à comunidade cientifica de modo a serem examinados.
Porém, antes de se proceder um exame acurado dos trabalhos, há que se verificar a consistência dos mesmos.
Até o momento, somente presenciei trabalhos criacionistas sendo examinados por criacionistas e sempre há alguém ligado a uma entidade criacionista tecendo comentários que procuram refutar hipóteses científicas, sem nada trazer para substituí-las, exceto a crença de que o divino intercede em tudo.
Assim, não se verifica a imparcialidade requerida nos meios científicos.
Daí a razão de tais trabalhos não serem levados a sério pela comunidade científica nem de merecerem destaque em publicações sérias, exceto nos meios criacionistas.
[Agora leia esta comparação: caso uma expedição espacial voltasse à Terra trazendo alguns artefatos mecânicos de outro planeta e os submetesse aos especialistas e estes, após o estudo das peças, concluíssem que elas são produto da operação das leis da probabilidade e do desenvolvimento durante milhões de anos pelo acúmulo de organização da matéria por mera casualidade e não são obras de alguma mente inteligente. O que você acharia?
Seria possível – pergunta o teólogo inglês William Paley – que, sacudindo uma sacola com as peças de um relógio durante milhões ou bilhões de anos, surgiria num dado momento um relógio funcionando? Guardadas as proporções, o evolucionismo defende algo semelhante, mas sem as peças pré-fabricadas: o Universo, bem como tudo o que nele existe, com toda a sua complexidade, teria surgido do nada e caminharia para a perfeição. Quanta fé para se crer nisso!]
16) Das afirmações criacionistas, esta é a mais estapafúrdia que já vi; comparar a montagem de uma máquina com reações químicas, origem da vida e evolução. São eventos totalmente distintos e não correlacionados, como qualquer um pode perceber. O argumento é apelativo e sem sentido lógico uma vez que impõe a correlação máquina-vida.
Um lembrete: reações químicas não se dão ao acaso suas razões já foram acima exploradas. Logo o nosso teólogo se vale de um discurso descabido, cujo fim é mostrar ser a fé, obviamente a cristã, a crença correta e incontestável.
[Lembre-se: “Uma coisa é um cientista altamente especializado, em um laboratório, usando complexos e sofisticados aparelhos, sintetizar compostos orgânicos, e outra é ocorrer o inverso: simples compostos orgânicos terem a capacidade de organizarem-se espontaneamente até formar cientistas.”]
17) Mais um apelo para o emocional com cunho religioso a fim de fazer o leitor desinformado refletir sobre a origem divina da vida.
CONCLUSÃO:
O criacionismo até então tem se revelado um excelente meio de se propagar a pseudociência.Vale-se de jargão científico, porem rico em inconsistências como desatualização, emprego equivocado de princípios e de teorias científicas, dados manipulados e erroneamente apurados, confunde o leitor com perguntas, não apresenta hipóteses plausíveis e conclui suas teses com o auxílio do discurso da criação divina.
Ataca teorias que o contradizem, apelam para o emocional-religioso, e pior, não provam uma tese melhor que as existentes, nem tão pouco, formulam hipóteses coerentes e construtivas para a ciência. Há ainda o fato de seus trabalhos apenas serem publicados em meios criacionistas e se travestirem de ciência, uma vez que suas inconsistências e contradições são óbvias e visíveis conforme analisado.
Em suma, seu discurso é puramente ideológico e se vale em persuadir o leitor leigo a crer em suas teorias, as quais em nada contribuem na construção da ciência séria e imparcial.
É claro que a ciência não tem resposta para tudo e talvez jamais as tenha. Contudo, muito se avançou nas pesquisas sobre origens da vida e evolução das espécies.
O fato de algo apresentar difícil solução, não quer dizer que seja impossível e portanto necessite de "uma inteligência superior" para realizar tal feito. Tal afirmação simplesmente encerra qualquer possibilidade de se realizar um estudo científico com seriedade e em NADA contribui para desenvolver o conhecimento humano.
Caso o objeto de estudo seja intrincado, é um grande motivo para nos lançarmos em pesquisas de modo a descobrir como e porque ele é assim.
À medida que estudos avançam, há grandes possibilidades de desvendarmos os segredos do universo e da vida, conforme vem acontecendo desde que o conhecimento se desvencilhou da igreja.
Se pensássemos conforme os criacionistas, jamais teríamos sequer entendido a reprodução humana e descoberto vírus e bactérias. As doenças e fenômenos naturais ainda seriam compreendidos como castigo dos deuses, pois nos manteríamos restritos a um determinado limite e jamais ousaríamos ir além pois estaríamos invadindo os domínios das divindades.
Estaríamos vivendo como o ser humano vivia entre 10 e 5 mil anos e, mais recentemente, na idade média; mergulhados no mito, na obscuridade e na ignorância.
