Vida, um produto do universo, não um milagre

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Um ensaio sobre a possibilidade de vida extraterrestre, numa análise de diversas afirmações

Seguidamente vemos afirmações da impossibilidade ou extrema raridade da vida pelo universo – seja isto em que escala for e seja vida o que possa ser – e até mesmo em nossa galáxia, da raridade de planetas tais como a Terra, da raridade de estrelas tais como o Sol, da raridade da conjunção de condições para a formação da vida tal como a conhecemos e da dificuldade dos processos que formaram a vida a Terra se repetirem.

Muitas destas argumentações são bem construídas, e apresentam pontos com os quais concordamos em grande parte. Mas em determinados outros pontos, discordamos completamente.

Para apresentar e sustentar os pontos nos quais discordamos, teremos de analisar tais afirmações, e realizar tais coisas por partes, e inclusive, definir termos, desde o próprio título deste texto. Após fazermos isto, pretendemos que se entenda que dizer “raridade” para a vida é algo razoável, porém em determinados níveis arriscado, e dizer “impossibilidade”, é quase um absurdo.

Alguns princípios de Filosofia da Ciência

Antes de qualquer coisa, tratemos de alguns pontos em filosofia da ciência, úteis à questão.

Seguidamente, argumentadores contra a possibilidade de vida pelo universo afirmam que não se pode fazer afirmações sobre tal cientificamente porque não existe evidência alguma de vida além da terrestre. Nada mais errôneo.

Por este mesmo raciocínio, não poderíamos fazer afirmação alguma sobre a órbita de Plutão além do já observado, pois sua descoberta se deu em 1930 por Clyde Tombaugh, há 80 anos, e portanto, sendo sua órbita calculada em 248 anos, ainda não teríamos condições de dizer como é sua órbita. Por raciocínio similar, as consequências dos modelos de comportamento estelar e do lendário artigo B2FH seriam não científicas, pois não acompanhamos uma estrela em toda sua vida nem a temos, obviamente, em nossos laboratórios. Nem falemos então de boa parte da Cosmologia, ou das meias-vidas de centenas de milhões de anos de isótopos, pois jamais medimos mais que século de seus decaimentos.

Aqui tem-se de entender que ciência não é a afirmação da verdade ou da evidência inequívoca, mesmo da experiência realizada, mas sim a afirmação daquilo que jamais se evidenciou diferente e do modelo útil para prever-se o comportamento da natureza.

Teorias científicas – na definição mais completa – não são, por sua vez, o “conjunto organizado e relacionado de afirmações da verdade”, mas o conjunto de hipóteses que tem sobrevivido à experimentação e a observação. É uma “estrutura de afirmações”. Aqui, teríamos de ultrapassar Karl Popper, que é sólido, e passar para Thomas Kuhn e outros, onde a coisa se complica, mas não volta atrás.

Entre estas afirmações, jamais fazer as baseadas no transcendente, além do demarcatório como científico, ou absolutas, em modus ponens, em contruções lógicas conclusivas sobre premissas absolutas.
A ciência não é contrutivista (no sentido de construtivismo lógico-matemático), é formalista, e sobre formalidades se constrói. Não parte de raciocínios puros, ainda mais sobre premissas duvidosas para fazer afirmações. Não se constrói a partir de modelos o que seja o comportamento da natureza. Se conjectura modelos a partir de hipóteses, os construímos com matemática aplicada e então, se verifica se a natureza os segue, “obedece” (percebam-se as aspas) aquele modelo. A natureza não é matemática, é natural, é apenas modelável por matemática aplicada, e limitadamente.

Portanto, quando afirmamos que vida é possível (ou mesmo muito possível) fora da Terra, não estamos fazendo uma afirmação absoluta, de certeza, mas sim, que sob todas as variáveis, nada apresenta-se na física e química, e sua consequente bioquímica, que permita que se afirme o contrário. Independente disto, a afirmação “só existe vida na Terra”, correlata a “não existe vida fora da Terra”, é uma afirmação realmente não científica, pois além de ser absoluta, exatamente parte de uma não análise do que seja vida, e normalmente por quem a afirma, vem junto com uma falácia da inversão do ônus da prova, pois exatamente pelo mesmo motivo alegado, estes teriam de mostrar evidências, e pelo universo todo, de que vida não existe além da Terra, o que rapidamente percebemos como uma impossibilidade – numa visão de uma Filosofia da Ciência, pela experimentação e observação direta mais aos moldes de Karl Popper. Mesmo dentro de uma perspectiva mais flexível, aos moldes de Thomas Kuhn, de uma estrutura de afirmações que construa ciência útil, a afirmação de negação é perigosa, pois como veremos, coisa alguma em biologia terrestre, na química e na física nos permite afirmar que vida não exista a não ser na Terra.[1][2][3][4]

Infelizmente, por questões de simples capacidade, não pode-se fazer afirmações sobre vida em outros mundos mais que uma até divertida Filosofia Natural, pois não podemos observar nem mesmo ainda com confiabilidade uma atmosfera oxidante em planeta ou satélite extrasolar, massas de vida que produzam espectro orgânico típico, nem muito menos um grande ser vivo, quanto mais uma mínima bactéria. Mas podemos fazer ciência sólida e confiável ao analisar a constituição mais básica dos seres vivos terrestres e sua formação a partir do ambiente geológico, da agregação de corpos celestes como os planetas e os satélites, das estrelas e suas vidas, com vistas, a por similaridade, chegar-se a poder fazer afirmações que tratem de possíveis seres vivos fora da Terra. David Grinspoon, um astrobiologista, afirma que astrobiologia é um campo da filosofia natural, uma especulação embasada sobre o desconhecido, por meio de conhecidas teorias científicas.[5]

Portanto, é uma falácia questionar-se, para sustentar que vida seja rara: “por que não detectamos nenhum traço conclusivo de vida?”

A vida não é detectada porque seus sinais não são ao menos detectáveis no momento, por distâncias e as correlatas dificuldades de observação/detecção. Por argumentos indutivos deste, “ao não se detectar, não existe”, o raciocínio é uma falácia aos moldes da chamada “declive escorregadio”. Em outras palavras, afirmar que se vida existe, “deveriamos ter detecções de vida no universo”, implica, ao se desprezar as atuais dificuldades de detecção, que por similaridade, os ornitorrincos não existiam antes dos europeus conseguirem chegar na Oceania.

Mais que tudo o apresentado, repitamos, resumindo-se: ciência não afirma quilo que é, mas aquilo que jamais se evidenciou diferente.

Uma definição de vida

A primeira pergunta que temos de responder é o que seja vida. Não podemos ainda fazer uma afirmação sobre o que seja vida sem nos basearmos na única forma de vida que conhecemos, obviamente, a da qual fazemos parte, a terrestre.

Sobre a definição agora já clássica da NASA: “Vida é um sistema químico autosustentado capaz de sofrer evolução Darwiniana“, podemos fazer uma redução, pois não estamos interessados neste artigo em dizer que bactérias extremamente simples chegaram a similares de elefantes, golfinhos, ursos ou cavalos, os mais complexos seres vivos do planeta, nem mesmo em macacos pelados que façam lanças de lascas de pedras e gravetos. Estamos interessados em vida, a mais simples, e podemos cortar a evolução, pois em suma, não estamos interessados em modificação no tempo e possível complexação.

Por uma definição simplificada e modificada da acima, podemos dizer com segurança que vida é um conjunto de espécies químicas, que são moléculas, átomos e íons, em sistemas conjuntos de reações, o que as fazem espécies químicas colaborativas, ou mais simplesmente, moléculas colaborativas, em fluxo de energia (um sistema químico, conforme a NASA). E tal sistema de moléculas colaborantes possui a capacidade, na Terra, de reproduzir-se, de auto-replicar-se (pode-se imaginar um sistema químico que apenas se forma e se perpetua, imutável).

Esta definição, ainda que seja simplicista, inclui tudo que necessitamos, pois nada em vida tal como a conhecemos inclui mais que as moléculas em colaboração que compõe um ser vivo, desde os mais simples (e estes serão os que mais nos interessarão) até os mais complexos, que na Terra são apenas um aglomerado especializados dos mais simples, a plena análise. Noutras palavras, uma célula ou um conjunto de células não são mais que a bioquímica que o compõe, e um ser vivo, não mais que o conjunto de suas células (por mais complexo, organizado e especializado que tal conjunto seja). Noutras palavras ainda, toda a biologia pode ser analisada a partir da bioquímica que a forma (como o objeto bioquímico, a química da vida) e a estuda (a bioquímica como ciência).

Claro que ninguém tratará por bioquímica uma manada de elefantes ou a especiação em uma população de flamingos, pois seria um excesso de detalhamento nestes modelos. Mas na intimidade, na base de tal tratamento, estarão mecanismos e modelos que são bioquímicos, que estarão apenas subentendidos no tratamento por modelos mais adequados e amplos.

Antes de avançarmos, mais análise sobre determinadas afirmações.

Um falso juízo que seguidamente é feito é: “partir-se da molécula orgânica para a vida é um passo muito maior.”

Moléculas orgânicas associadas são vida. Repetindo noutra forma: vida não é mais que moléculas associadas. O termo associado pode implicar um enorme conjunto de específicas reações e sistemas dinâmicos de associação. A associação se dá por combinatória específica e orientada por rígidos mecanismos – e a escala de reagentes no mais amplo quadro é geológica – e o início – start, a ativação – de mecanismos, pela energia livre de Gibbs[Nota 1], em fluxos diversos de energia disponível, sempre abundante das estrelas e dos geologismos.

Notemos, nesta definição, que um arranjo de átomos, apenas afirmado como tal, não é vida, pois não é um sistema de moléculas colaborantes. Quando se afirma um arranjo de átomos, como o é qualquer cristal, uma rocha, e até muito ordenadamente um diamante ou grafite, com exemplo marcante pois possuem o carbono, “pula-se” o que seja um sistema de reações, e a já citada colaboração. Um diamante após formado por pressões colossais passou milhões de anos sem um conjunto significativo de reações químicas, até em sua superfície. A bactéria de metabolismo mais lento não passará um século sem um conjunto de reações, em todo o seu sistema químico. E um cristal em formação não apresentará um fluxo de energia que perpetue seu sistema de reações – se é que este existe, pois a cristalização pode se dar sem uma única reação química, apenas com fenomenologias físico-químicas. Tal cristal absorverá ou libertará energia e se estabilizará num estado o mais estável possível naquelas condições. A bactéria mais simples e de metabolismo mais lento manterá uma produção de componentes, se reproduzirá e processará até minerais do meio (incluindo cristais) perpetuando seu sistema, que se manterá em equilíbrio dinâmico.

Aqui, observemos, quem afirma que vida seja algo mais que moléculas organizadas e seus mecanismos que está com o ônus de demonstrar tal afirmação. Por outro lado, quem exige que se mostre que não exista algo mais incide no demonstrar da inexistência de algo, e portanto, exige uma impossibilidade, já que provar a inexistência de algo é impossível, como bem ensina o “bule de chá de Russel”. Vida é definível termodinamicamente, algoritmicamente, e em nenhum momento, estudo científico algum atual vai a tratar como algo mais que a organização das moléculas e dos sistemas de suas reações.

Nesta definição de vida, deve-se destacar, não pode-se incluir nuvens de gás no espaço que apresentem sistemas de reações constantes sobre grande fornecimento de energia. A definição de vida aqui, trata de reações que ocorrem dentro de parâmetros de temperatura, radiação e em moléculas produto (produtos de reação) que se perpetuem estritamente. Exemplificando de maneira simples, sistemas de equilíbrios entre óxidos de nitrogênio, mesmo quando se considera temperatura e pressão, só ocorrem num predominante sentido, dentro de um único conjunto de equilíbrios possíveis. Portanto, vida ser determinado processo – um sistema de reações de determinadas moléculas – já implica em estar nas condições em que tal processo ocorra, quimicamente falando. Noutras palavras, não podemos considerar um sistema em equilíbrio permanentemente sendo ionizado por intensas radiações e nem por temperaturas de centenas de graus, pelos rompimentos de moléculas pela radiação e agitação/colisões térmicas.

Destaque-se que hipóteses sérias e modelos de possíveis formas de vida não baseadas em carbono são propostas, em especial, nos planetas gigantes gasosos.[7]

Observações: conjectura-se formas de “vida” baseadas em sistemas quânticos nos interiores até de estrelas, mas tal tipo de vida conjectural não nos interessa neste texto.

Uma segunda etapa de Filosofia da Ciência

Neste ponto, retornando um pouco em Filosofia da Ciência, deve-se entender o que seja “demarcação” em Filosofia da Ciência, e não colocar como hipótese científica, como um mecanismo de alguma fenomenologia, algo que seja sobrenatural. Não devemos confundir o que seja a “emergência” de um sistema interativo complexo de moléculas e outras espécies químicas com algo que sejam moléculas e “algo mais” além desta emergência. Além do que, tal erro implica em colocar-se hipóteses desnecessárias como mecanismos.

Ironizando, colocar entes ou mecanismos sobrenaturais inafirmáveis trata-se de uma tolice tão grande quanto colocar “fadas rosas” e “gnomos roxos”, coordenando as moléculas, no achar-se que a natureza precisa mais que seus componentes fundamentais, partículas, seus campos e suas forças interativas. Deste modo afirmar-se algo além do físico, do material, “quebra” a demarcação, pois apresenta hipótese que não seja falseável, pois nem evidencíável.

Tratando este tipo de análise de uma maneira mais lógica:

Afirma-se que vida é algo mais que moléculas, átomos e íons e suas reações. Estão afirma-se, por tomar uma premissa absoluta, que vida possui “algo mais”. Logo afirma-se: Vida é algo mais que espécies químicas e suas reações. Por similaridade: Toda a vida, mesmo a evidente terrestre, é mais que espécies químicas e suas relações. Por similaridade novamente: Todo corvo é preto. (Exemplo clássico.) Tal afirmação é cientificamente inadequada, e na verdade, falsa. Não se pode fazer indução sem evidências, não se pode quebrar demarcação.

Por outro lado, afirmamos: Vida são apenas espécies químicas e suas reações. Pois: Até o momento, jamais se evidenciou que vida seja mais que espécies químicas e suas reações. Por similaridade: Até o momento, todo corvo evidenciado é preto. Ou, como prefirimos: Jamais se evidenciou corvo não preto, como um corvo vermelho. Que é uma afirmação científica, relativa ao evidenciável e não cai no “problema da indução”. Q.E.D.

Uma regra geral em ciência é jamais afirmar-se algo além do físico. Não metafisica-se a vida como algo além do geológico (de um processo dentro da geologia), que na verdade, ela já é. Antes de dentro do geológico, a vida é apenas uma manifestação de organização do orgânico, que a plena análise, em química nem existe. Expliquemos: a separação entre moléculas orgânicas e inorgânicas é apenas um classificatório humano a partir de determinadas propriedades. Novamente, vemos o natural versus o lógico, o classificatório humano.

Um apenas aparente reducionismo

Por ser um conjunto enorme de moléculas (qualquer mínima bactéria possui milhares de moléculas) e também de interações entre elas, de forma alguma afirmar-se que vida é uma organização de moléculas orgânicas é um reducionismo simplório. Somos, junto com outros animais e plantas tão complexos como nós, um amontoado principamente de carbono, nitrogênio, oxigênio e hidrogênio, e quando afirmamos isto não estamos fazendo um reducionismo, somente definindo uma composição. Quando afirmamos, resumindo em “sistemas de reações”, milhares, milhões de reações e mecanismos diferentes, não estamos fazendo um reducionismo, mas fazendo uma descrição muito ampla em poucos termos.

Por similaridade, podemos perfeitamente afirmar que irídio é um elemento raro na Terra. Percebamos que seu átomo é dos mais complexos (número atômico 77). Mas podemos afirmar que seja algo mais que elétrons, prótons e nêutrons (esqueçamos as demais partículas subatômicas)? Podemos afirmar que seja mais que associação de suas partículas subatômicas e suas interações? Não! Óbvio, claro, cristalino.

Quando afirmamos que as moléculas da vida são colaborantes, afirmamos que elas não só reagem entre si, mas implicam em múltiplas catálises. Quando afirmamos que estão em sistemas de reações, afirmamos simplesmente o que ocorre, por exemplo, quando respiramos, nossas células produzem energia e se reproduzem, e nada mais há que isto aí. E não há, em resumir-se uma conceituação complexa aos mais amplos conceitos que envolvem, reducionismo amador algum. Quando fazemos tais afirmações não estamos fazendo um reducionismo, mas na verdade, estamos poupando de tentar definir toda uma complexa e ampla bioquímica envolvida, que é exatamente, um conjunto de moléculas específico em colaboração e em sistemas específicos de reação. Afirmar que a vida são moléculas associadas não é um reducionismo, é um fato, de maneira similar a quando afirmamos que um complexo e sofisticado relógio é  conjunto de suas peças, mas um amontoado desorganizado e inoperante de peças não é um relógio, lembrando o falso e errôneo “argumento do relógio” de Paley.[8]

Evolução da vida num quadro mais amplo

A partir deste ponto, trataremos de uma apresentação de uma revisão do estado da arte para o conhecimento sobre o surgimento da vida na Terra a partir dos minerais, em bases teóricas muito consistentes e corroboradas por diversos trabalhos.

A evolução da vida química abiótica segue quatro etapas principais:

  1. A síntese geológica e completamente abiótica e crescente acumulação de moléculas orgânicas, incluindo monômeros como os aminoácidos e nucleotídeos, o que podemos chamar de uma “evolução química” – a transição do inorgânico para o orgânico e bioquímico;
  2. A junção de monômeros em polímeros incluindo proteínas e ácidos nuclêicos, ou mesmo ainda desconhecidas moléculas intermediárias a estas – a transição do bioquímico para um bioquímico capaz de replicação;
  3. A agregação de moléculas produzidas abioticamente em droplets – agregações moleculares diferenciadas, protobiontes – formas anteriores aquelas que sejam realmente consideráveis como vida – que possam ter características químicas diferentes do meio. Uma diferenciação entre reações dispersas no meio e reações específicas num conjunto relativamente fechado a este.
  4. A origem, talvez, de um mecanismo de hereditariedade, primeiro mínima e estável, depois mutante, variável no tempo.

Numa apresentação mais linear para o que tenha sido, nas mais sólidas e corroboradas hipóteses, o desenvolvimento da vida no planeta Terra:

monômeros simples → polímeros → polímeros replicantes → hiperciclo → protobionte → a mais simples bactéria

Os hiperciclos são uma rede de reações químicas cíclicas, em um sistema em que cada componente capaz de replicação colabora no processo de replicação do próximo passo do ciclo, numa sequência de reações que chegando num determinado ponto, reinicia a primeira do ciclo. A colaboração aqui, trata-se da catálise, a capacitação para a ocorrência e até a aceleração em relação a uma determinada velocidade (em química chamada taxa) de reações químicas. Os catalisadores, tal como hoje ocorre, podem se tratar das enzimas, proteínas específicas.

O prêmio Nobel de química Manfred Eigen, apresentou a teoria dos hiperciclos nos anos 70 como uma explicação para a origem da vida. A teoria dos hiperciclos  propõe que a vida teria surgido a partir de um processo de organização contínua em sistemas químicos fora de equilíbrio, envolvendo estes ciclos de realimentação.[9]

Tais ciclos apresentam capacidade de evolução, sendo capazes de apresentar auto-replicação e de transmitir informações complexas. Como estes ciclos evoluem através de instabilidades e tornando-se mais complexos e precisos em seus processos, passam a apresentar maior diversidade e quantidade de componentes conjuntamente com mais complexas estruturas.

As novas formas de sua organização se dão quando tais sistemas se encontram fora de equilíbrio. Pela ação interferente de um agente externo, o ciclo sofre uma instabilidade que conduz o ciclo a entrar em equilíbrio novamente, absorvendo a interferência e a processando. Portanto hiperciclos se adaptam ao meio. Hiperciclos são capazes de auto-organização e de auto-reprodução, evoluindo por meio de sua própria instabilidade.[10][11]

Devemos notar, despeito de muitas argumentações falsas, que a vida não “começa do nada” ou “do zero” em um “ambiente hostil” (num sentido proibitivo). A própria escala geológica da formação da vida na Terra mostra que não é “nada” e “hostil” não é temperatura de água líquida, que pode variar de algo em torno de 0°C a um tanto acima de 100°C a enormes pressões, e tal ainda se evidencia na vida na Terra.

Deve-se destacar que a formação de moléculas orgânicas no espaço, mesmo de aminoácidos, já evidenciados, não tem relação alguma direta com o que seja biopoese num planeta, mas guarda relação com a inegável capacidade de uma atmosfera e oceanos produzirem moléculas da bioquímica. São citadas na data de redação deste texto 129 moléculas orgânicas, radicais e íons como identificados nas nuvens de poeira interestelar.[12]

Cometas, a maioria dos quais formados além de Júpiter, parecem conter compostos que são mais comparáveis às nuvens de poeira interestelar que os produtos orgânicos em meteoritos. Meteoritos, que são pedaços de asteróides, são formados pelas colisões de asteróides. Os asteróides, que estão presentes principalmente em órbita entre Marte e Júpiter, apresentam compostos orgânicos, com uma grande variedade de estruturas.[13][14]

Como já citado, a única diferenca essencial entre vida e outras interações moleculares é que vida é um sistema capaz de evoluir Darwinianamente (não necessariamente um aumento de complexidade). Se o sistema não evolui Darwinianamente, não pode estar vivo. Por esse motivo as nuvens estelares não são adequadas a um contexto que seja tratável como vida. Por este motivo a definição enxuta da NASA envolve apenas os elementos: sistema químico, auto-sustentação e evolução Darwiniana.

A rigor nao há nenhuma fronteira estrita e definida entre o vivo e o não vivo. Interações moleculares simples não sugerem vida, mas se essas mesmas interações envolvem moléculas auto-replicantes, inevitavelmente terá início um processo evolutivo darwiniano (por seleção natural). Dado o devido tempo, estruturas cada vez mais complexas serão formadas e, a partir de um certo nivel de complexidade, subjetivamente chamaremos o sistema de vivo. Essa questão foi pacificamente definida já nos anos 40, depois da seminal obra de Erwin Schrödinger “What is life? The Physical Aspect of the Living Cell, que trata o que seja a vida de um ponto de vista fundamentalmente termodinâmico e mecânico quântico, na questão de como a vida utiliza-se da liberdade que possuem os sistemas abertos de tenderem a utilizar-se da entropia para propiciarem sua perpetuação. [15]

Retomando o que seja vida, uma questão: vida não é só constituição de moléculas auto-replicadoras, mas constituição de sistemas de moléculas colaborantes. Por isso, o processo de desenvolvimento científico nisto é um tanto mais complexo e ainda incompleto.[16]

Uma nota sobre “princípio vital”

Durante um determinado período na história, todos os compostos exclusivamente encontrados nos seres vivos eram considerados como só produzíveis em organismos vivos, no seu metabolismo. A este princípio, um então postulado científico, chamava-se “princípio vital” ou “teoria da força vital”, assoiado ao “vitalismo”. Por este princípio, uma molécula tal como um proteína ou um açúcar jamais poderia se formar a partir de moléculas como a amônia (encontrável no espaço e noutros planetas), o metano (idem), o dióxido de carbono (produzível nos vulcões e a partir da decomposição de carbonatos minerais) ou a banal água.[17][18]

A ureia foi o primeiro composto orgânico (bioquimicamente classificável) sintetizado artificialmente em 1828 por Friedrich Woehler, obtido a partir do aquecimento do cianato de amônio (um sal inorgânico). Esta síntese derrubou este princípio definitivamente. Curiosamente, este raciocínio completamente errôneo ainda é mantido em determinados círculos, como dos criacionistas bíblicos e seus similares.[19]

Todo esse condunto de ideias, aliás, de que há “algo mais” na vida além de pura química e bioquímica, quer dizer, de que há algo de transcendente ao material na vida, destacadamente na sua origem, a biopoese, independente de um ocorrente e posterior processo evolutivo, é apenas e tão somente uma consequencia de um pensar religioso sobre a existência da vida, que sendo o surgimento do julgado complexo e organizado a partir do igualmente julgado simples e desorganizado, teria de ser a ação miraculosa de uma divindade organizadora, portanto, uma argumentação teleológica que é muito bem representada pelo “argumento do relógio” de Paley.[8]

Matérias primas elementares

Como verificamos para a vida terrestre, os elementos carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio são fundamentais, a sigla “CHON”. O elemento hidrogênio é a base de todos os processos estelares mais triviais, ocorrendo sua fusão mesmo nas estrelas de menor massa (no caso, uma reação apenas entre prótons). Por tudo que sabemos da Astrofísica, e esta parece ser igual em qualquer canto do universo, os demais elementos são produzidos já no ciclo CNO, e os demais elementos, que entram como “um detalhe” nos processos da vida, são produzidos pelas estrelas de maior massa. Para onde quer que olhemos no universos estes elementos mais leves se mostram, mesmo em contraste com os dominantes hidrogênio e hélio, abundantes. Portanto a ausência de elementos para compor a vida não parece ser uma justificativa para sua não ocorrência junto a outras estrelas.[20]

Lembremos que ainda que a estrela ao redor do qual se forme a vida seja pobre nestes elementos, e esmagadoramente formadas (o melhor seria dizer ‘uma forte diluição causada por’) hidrogênio, as massas que a cercam não necessariamente são da mesma composição, e exatamente isto vemos no nosso sistema solar, pois as massas de elementos mais pesados que o hidrogênio ao redor das estrelas são oriundas de estrelas de gerações anteriores, formadoras de elementos mais pesados.

A estrela ao redor do qual o balão de ensaio da biopoese orbita

Observemos que estrelas tais como o Sol, um tanto maiores e um tanto menores, são disseminadas pelo espaço, sendo não uma raridade (o problema das ‘populações estelares’). Mesmo para uma amostra tal como a Via Láctea, a população de tais estrelas sempre encontra-se na casa de milhões. Sobre sistemas duplos e triplos, podemos fazer afirmações de uma parcela significativa de estrelas, mas a questão é que não necessariamente as massas de material ao redor de duplas e trios estelares tem de ser pulverizadas e dispersas, podendo formar planetas rochosos. Mas ainda que tais sistemas sejam inadequados às reações químicas da vida, a população de estrelas adequadas isoladas é de um número enorme.

Mas aqui, até agora, estamos fazendo uma afirmação sobre estrelas similares ao Sol, e tal não é necessário, pois existem duas variáveis a serem tratadas: o tamanho (massa)/temperatura da estrela e distância do corpo

Este par de variáveis permite a construção de gráficos, que mostram a “zona habitável”, mais formais, como no caso, a região azul abaixo.

Fonte: Planetary Habitability.

Ou ilustrativos, como:

Fonte: wikimedia.org

Ambos expressando distância da estrela, seja em unidades astronômicas ou em razões em relação à órbita terrestre, contra massas solares da estrela.

Notemos então que não é uma situação de “estrela tal como Sol” e “planeta tal como a Terra”, e sim, um espectro muito maior de possibilidades, tamanhos, distâncias e gravidades.

Recordemos que se temperatura é função da distância e tamanho/massa/idade da estrela, também é no planeta/corpo celeste onde se dará a biopoese função do efeito estufa. O fator atmosfera, que está inseparavelmente ligado ao efeito estufa, já está relacionado com a distribuição dos elementos produzidos pelas estrelas. Corpos que tenham a massa suficiente, acumularão grande atmosfera, até muito mais densa e massiva que a da Terra, como se evidencia em Vênus. Lembremos que embora Mercúrio não tenha atmosfera, Marte, Vênus e Terra o possuem, e até mesmo Titã a possui, e com alta concentração de compostos orgânicos. O fator pressão, que causa aceleração de reações químicas (princípio de Le Châtelier), é relacionado com a densidade e massa total da atmosfera, e gravidade do corpo. Basta ver que mesmo atmosferas tênues como a de Marte, um corpo relativamente pequeno, logo de pouca gravidade, já apresentam pressões de aproximadamente 7 milésimos da terrestre (e como certamente perdeu atmosfera, não necessariamente apresentava tal pressão no seu passado, como tudo indica). Já Vênus, com menor massa em comparação à Terra, já apresenta pressão de 90 vezes a terrestre.[21]

As condições no corpo celeste

Como vimos, as condições fundamentais do ponto de vista de temperatura para a vida surgir e se manter são mais amplas que as que consideramos para a imensa maior parte dos seres vivos terrestres. Como dizemos de outra forma, “as condições para a vida são imensamente maiores que o que supõe quem acha que vida seja determinada coisa que ela não é”.

Vida não é uma sequóia, uma baleia, nem mesmo uma bactéria das mais complexas – ainda que em uma visão antropocêntrica, as consideremos seres vivos simples. Existem organismos que nem mesmo de gases não inertes precisam. Uma atmosfera com alto teor de nitrogênio, nulo em agressividade à vida terrestre pode ser útil no permitir seres vivos terrestres, mas oxigênio, sulfeto de hidrogênio e óxidos de enxofre e de nitrogênio são reativos e propiciam a ocorrência de reações químicas, fundamentais para haverem processos da vida.

Existem organismos que nem mesmo necessitam de nutrientes orgânicos significativos. Arquea, uma enorme família de bactérias, vivem de “digerir” óxido de ferro, e apresentam metabolismos lentíssimos. Vida pode ser um conjunto simples de reações entre determinadas moléculas, astronômica e geologicamente abundantes, que formam agrupamentos em colaboração e se perpetuam. Nem mesmo sua reprodução em padrões bacterianos triviais é algo necessário.

Assim, tendo-se a posição, poderá ter relativamente ampla faixa de temperatura na qual a vida pode ser sintetizada, tal como o foi na Terra. Vênus, por exemplo, tem a massa, mas não tem a posição. Marte tem a posição, mas não tem a massa (que é relacionada com a capacidade de produzir grandes campos magnéticos, além da gravidade), mas pode ter produzido vida, perdendo posteriormente sua atmosfera. E deve-se observar que pode ainda a ter, em condições similares as que temos vida à quilômetros de profundidade na Terra, se perdeu sua atmosfera depois da biopoeise. A questão, mesmo para Marte e Europa (satélite de Júpiter),  Encélado e Titã (satélites de Saturno) estão ainda em aberto. Em Europa e Encélado os mecanismos seria de natureza geotérmica e aquática, tal como se evidencia em chaminés vulcânicas suboceânicas na Terra, sem participação do Sol como fonte energética. Os mecanismos de Titã poderiam ainda ser diversos, e operando numa base bioquímica diversa, devido às imensas concentrações de hidrocarbonetos. A molécula adenina, um das quatro bases do DNA, já foi obtida em simulações das condições ambientais Titã.[22][23]

Curiosamente, aqui há uma armadilha para quem tenta usar uma afirmação de biologia em biopoese, ao considerar-se que a vida apenas pode se adaptar à condições extremas, só surgindo nas mais amenas condições. Exatamente as situações extremas aceleram as reações química (regra de Van’t Hoff) e as combinações possíveis das espécies química aumentam.[24]

Então, a vida pode perfeitamente não se originar em situações “agradáveis”, e sim, nas mais extremas, ainda mais em alta temperatura (desde que seja, teoricamente, água líquida – o que pode se dar desde 0°C a muito mais de 100°C, dependendo da pressão) e paradoxalmente, catalisada pela ionização pela radiação, que decompõe moléculas mas permite mais e mais cadeias longas, tão logo o equilíbrio entre rompimento e ligação se restabeleça.

Isto é na verdade, uma “falácia da poça d’água”. A vida não só se adapta a extremos, ela pode, perfeita e claramente, se originar exatamente nos extremos, e tal é evidente, quando vemos que os mais primitivos e simples organismos são exatamente os de ambientes mais extremos, os extremófilos, que ampliam a faixa de posições e condições em que corpos celestes que abrigem a vida possam existir.[25]

Ninguém aqui está afirmando que um complexo elefante ou mesmo um aparentemente simples lactobacilo vá se formar na boca de um vulcão submarino, mas os mais simples organismos, os proto-organismos que deram origem a vida, pela própria cinética química, podem exatamente em tal ambiente extremo se formar. Vida não é fruto da condição específica para a totalidade da vida na Terra, mas fruto do excedente de energia num sistema de moléculas propício para a formar.

Embora a formação de determinados compostos bioquímicos se dê comprovadamente melhor em gases e vapores, logo atmosferas, os cientistas normalmente desconsideram o surgimento da vida em meios gasosos e sólidos. As simples razões são que gases não apresentam volume constante e sólidos não possuem mobilidade significativa. Claro que líquidos e gases permeados em sólidos poderiam e são considerados na formação da vida, até por motivo da catálise de superfície pelos minerais.[26][27]

Quanto ao líquido solvente, os cientistas consideram genericamente a água, por inúmeros motivos: significativa faixa de temperatura no estado líquido, à diversas pressões, solubilidade dita até “universal” e estabilidade química. A amônia e os óxidos de enxofre são tremendamente mais reativos, e os hidrocarbonetos são apolares, não propiciando a ação de moléculas polares, como os aminoácidos, para a formação de cadeias.

Como substância química a água é fruto do banal hidrogênio e do não tão banal mas abundante oxigênio. Água é fruto final de uma combustão (no sentido mais amplo, químico) das mais triviais da natureza. Havendo água, há oceanos. Havendo oceanos, há coluna d’água que blinda radiações em valor adequado. Oceanos de quilômetros já foram evidenciados astronomicamente em planetas.

Mas notemos: ionização não necessariamente decompõe moléculas somente. Na verdade, é um mecanismo de sua complexação. Então, havendo, por exemplo metano, já em meio interplanetário, há formação de etano e propano (e relacionados).

Que se há de dizer em ambientes planetários, onde os sistemas são por natureza convectivos, e poderiam produzir colossal precipitação de orgânicos e derivados, e estes, em mais e mais reações, completamente químicas e tendenciais, produzirem moléculas ainda mais complexas e polimerizantes. Logo, radiação não é um impecilho em si à vida, e sim, um dos possíveis mecanismos de sua formação.

Um fator que é considerado na origem da vida e sua evolução biológica primordial é a ação da Lua nas marés e a ação das placas tectônicas. Evidentemente, as marés gigantescas da passada proximidade da Terra com a Lua poderia ter um significativo fator na dissolução de minerais e homogenização da massa de orgânicos produzidos pelas reações atmosféricas e catalíticas, mas não pode ser considerado nem como limitante a Terra, pelo seu não necessariamente único sistema binário nem pela própria colaboração nos processos. Os vulcanismos, que se evidenciam em corpos de determinada massa como vemos em Vênus ou acionados por efeitos de maré de corpos próximos, como nos satélites de Júpiter podem fazer as vezes da ação da Lua, causando convecção, substituindo uma agitação ainda mais dinâmica.[28][29][30]

Já as placas tectônicas não podem de forma alguma ser consideradas uma exclusividade da Terra. Qualquer corpo celeste com a composição de silicatos (o silício é igualmente abundante como elemento produzido nas estrelas), núcleo metálico gerador de calor e convecção numa determinada escala apresentará em algum nível a reciclagem de elementos que apresenta a Terra, e sua ausência não pode ser afirmada como impedidora das reações químicas formadoras da vida, pois a reciclagem nem aconteceu o suficiente para terem sido um fator nevrálgico na formação da vida nas primeiras centenas de milhões de anos da Terra, nem mesmo para a formação dos oceanos, na conformação do geóide terrestre. Os vulcanismos, por outro lado, são fundamentais para a produção de um efeito estufa quando houver um caso tal como a tendência da Terra em se congelar, tendendo a um mundo sólido e imóvel, de baixas reações químicas, como a fase “bola de neve” da Terra, fortíssima hipótese em nosso passado, que mesmo com sua ação, foi posterior à formação da vida. Nas teorizações sobre a origem da vida, a transformação sucessiva de matéria orgânica é invariavelmente considerada como ocorrendo nas condições mutáveis do meio hidrotermal.[31][32]

O aumento da complexidade química

Vida é pois, uma “emergência” do astrofísico, do geológico, do químico, nada mais. Não é uma acaso absolutamente fortuito de uma raríssima combinação completamente aleatória – esta é a Falácia de Hoyle. É uma tendência, exatamente pelos mecanismos mais básicos e abundantes da natureza. Logo, coisa alguma pode ser dita que implique pela física e pela química que tenha de ser “rara” (num determinado nível) no universo, nem mesmo em nossa galáxia, ainda mais no mais amplo intervalo de tempo.[33][34]

Afirmar o contrário, necessita que na própria Terra, se busque argumentos que impliquem no contrário, e sinceramente, “achamos tal difícil”. Como sempre argumentamos:

H2O + SO3 → H2SO4

Duas moléculas de 3 átomos unem-se para formar uma de 6. A natureza “gosta” de complexidade crescente, desde que estejam as espécies químicas em condições que tal se permita.

As específicas reações químicas

Mas formam-se as mesmas moléculas? Sim. Tão simples e direto quanto isso.

Os átomos não formam CN4, NO2H ou H3O em condições de pressão, temperatura e radiação como as planetárias/de grandes satélites, mesmo em faixas de centenas de graus de variação de temperatura em cruzamento com variações das outras variáveis. Formarão, por mecanismos químicos básicos, CH4, NH3 e H2O, e não outras espécies químicas.

Uma pausa de algum humor: Para ironizar quem considera que o surgimento da vida exige mais que a típica composição da Terra, ou mesmo moléculas específicas exijam processos transcendente ao químico, que a associação de átomos em arranjos específicos seja um fenômeno transcendente ao natural, criei a ironia abaixo, a partir do “Pastafarianismo” (Flying Spaghetti Monsterism), muito útil em ironizar os Criacionistas, mas adequado a este caso:

E eis que o Monstro do Espaguete Voador tomou do sódio, e tomou do cloro, e os combinou, e viu que era bom, e o chamou aos sábios de cloreto de sódio, e todos o chamariam de sal, e o usariam para celebrar em sua memória, e puniria com hipertensão e retenção de líquido aqueles que dele abusassem. Palavras Pastafarianas – Que o poder dos al dente fios nos guiem e as poderosas porpettas nos vigiem. RAMEN![35]

Água e óleo não se separam por probabilidades, pura e simples, cadeias alifáticas não se formam por probabilidades. Anéis benzênicos não se formam por probabilidades. Sulfonações, nitrações, reduções e oxidações não ocorrem por probabilidades. Um anel aromático, seja benzênico ou não, sulfatado ou nitrado com cadeia alifática apolar não se forma por probabilidades. Um conjunto de surfactantes não se forma por probabilidades. Uma micela deles não se forma por probabilidades. Um aminoácido não é sintetizado por gases em atmosfera e mesmo no espaço, não é catalisado e se modifica e se polimeriza por probabilidades. Simplesmente isso tudo, porque os processos não são totalmente probabilísticos, são relativamente aleatórios, estocásticos e possuem limitações em ocorrências possíveis e tendências exatamente por mecanismos bioquímicos, que são, basicamente, químicos. Como repetimos seguidamente, moléculas não são como peças de um brinquedo de armar encaixáveis livremente. São encaixáveis de inúmeras maneiras, mas especificamente.[Nota 2]

Havendo estas composições (que já se mostram universais pela astronomia), havendo fonte de energia, já o experimento de Urey-Miller mostra que gases comuns produzirão aminoácidos, e não exóticos polímeros estáveis e “indestrutíveis” (lembrando que todo o sistema químico, é a longo prazo, dinâmico). Formando-se as dezenas de aminoácidos, em escala geológica (e tal já se evidencia mesmo em condições não atmosféricas planetárias, e sim no “vácuo” do espaço) estes não necessariamente manterão sua integridade molecular.[36]

Se não mantém, dois excludentes caminhos: ou ampliarão complexidade/modificar-se-ão ou se decomporão. Se modificam-se, podem resultar nas relacionadas bases do RNA/DNA (ou até outra imaginável estrutura quimicamente coerente capaz de auto-replicação). Se decompõe-se, caem na escala geológica de matérias primas para produzir novamente os aminoácidos (o fornecimento de energia é imensamente maior que a necessidade do sistema).

Mais uma vez, a própria ação da radiação solar, pode atuar como mecanismo formador de moléculas complexas, inclusive pela ação fotossintética conjunta com a catálise por óxido e sulfeto de ferro, abundantes na natureza hoje e nos oceanos primitivos, e tem sido proposta e estudada. Esta hipótese é chamada de hipótese de Granick. É considerada também a possibilidade da atuação do sulfeto de zinco como um catalisador, em ambiente hidrotérmico. Fotossíntese, aqui, é uma síntese orgânica promovida por ação de radiação, não propriamente a fotosíntese realizada pelos organismos fotossintetizantes.[37][38][39][40][41][42]

O estabelecimento de uma “seleção química”

Como citamos anteriormente, as moléculas podem se decompor, mas dependendo de sua estrutura, serão mais aptas a permanecer incólumes ou se formarem novamente, ciclicamente, no meio. Este mecanismo de seleção de moléculas mais permanentes será vital em todo sistema químico cíclico, e depois, em mais associações, numa processo de evolução química. Este mecanismo e seus princípios se replicará em crescente escala desde os monômeros, passando pelos polímeros e demais estruturas da vida.[43]

Estes monômeros, tendo sido formados, também participação de uma relativa seleção, já evidente na vida da Terra, que é a seleção da quiralidade, uma orientação estereoquímica, no espaço, da estrutura das moléculas. Esta seleção conduziu a alta assimetria das macromoléculas das células vivas na Terra, a chamada homoquiralidade, ainda que com exceções entre diversas substâncias, mesmo aminoácidos, como por exemplo na hortelã e alcaravia.[44][45][46][47]

Monômeros da vida

A síntese dos monômeros mais básicos é explicada por ação de faíscas e temperatura sobre gases e alteração das estruturas por catálise em argilas e outros minerais. O “como” exato ainda não sabemos, mas a natureza dos prováveis passos já conhecemos há tempos. Aminoácidos são sintetizados por processos como os do experimento de Urey-Miller.[Nota 3] Antes disso, cadeias de carbono são formadas pela ação de radiação ultravioleta sobre metano e já cadeias formadas, e tal se evidencia já no espaço. Proteínas são polímeros de aminoácidos. RNA e DNA são proteínas modificadas, pois seus monômeros, as bases, são monômeros aminoácidos modificados em cadeias modificadas. Desconhecemos os passos exatos, mas o “processo de construção” químico é claro e evidente, e reproduzível por diversos modos.

Mesmo sem a captação da Terra dos compostos bioquímicos mais básicos nos cometas e meteoritos ocorrendo, mesmo com experimento de Stanley Miller e Harold Urey, com sua atmosfera primitiva hipotética de metano, amônia, hidrogênio e água contestada pelos geólogos, que acreditam que a atmosfera da Terra primitiva teria sido semelhante à dos gases emanados dos vulcões contemporâneos, novos testes conduziram a resultados similares. Os vulcões emitem quantidades variáveis de gases, onde as principais emissões, numa ordem decrescente aproximada de valores, são H2O, CO2, SO2, H2 , CO e HCl. Estes compostos não são susceptíveis de ter gerado os compostos reduzidos (contendo hidrogênio) encontrados na vida, tais como aminoácidos e nucleotídeos, e não geram compostos reduzidos, quando uma faísca de descarga é transmitida através de sua mistura. Dado que o nível de oxidação da crosta e manto, que tem sido uma constante essencialmente durante os últimos 3,8 bilhões de anos, determina o estado de oxidação dos gases emitidos por vulcões, é pouco provável que os gases reduzidos utilizados no experimento de Miller inicial emanava dos vulcões.[48]

Cálculos recentes dos gases, que se acredita estavam presentes na atmosfera da Terra primitiva, indicam que a atmosfera tinha até 30% H2. Esta hipótese foi o resultado da utilização de um valor menor para a perda de difusão de hidrogênio a partir do topo da atmosfera da Terra. Resta saber se a presença de hidrogênio resultaria na formação de biomoléculas reduzidas, quando uma faísca de descarga é passada através de uma mistura de gases oxidados provenientes de um vulcão, que também continha um elevado nível de hidrogênio. Stanley Miller realmente realizou este estudo em 1983. Entre os experimentos pré-formadas neste estudo foi de um, quando uma faísca de quitação foi passada através de uma mistura de N2 (a pressão de 100 torr), H2 (300 torr), CO2 (100 torr) e 100 ml de água, um modelo de atmosfera oxidante. Análise para aminoácidos mostrou a formação de um bom rendimento de glicina, mas rendeu muito mais baixos resultados em outros aminoácidos do que o observado no experimento de Urey-Miller. Assim, parece que a produção de orgânicos vai ser significativamente menor, quando o hidrogênio é o único gás presente na redução da descarga elétrica. É observado que se o metano está presente na mistura de gases, o rendimento em compostos orgânicos pode ser mais elevado.[49][50]

Independente dos resultados em meio gasoso das experiências similares as de Urey-Miller, estudos de laboratório realizados em altas temperaturas e pressões de um sistema hidrotérmico de produção para compostos orgânicos apresentaram resultados que incluem a redução de nitrogênio molecular e óxidos de nitrogênio a amônia com óxido de ferro reduzido. Quando sulfetos de ferro foram os agentes redutores, 80% dos óxidos de nitrogênio (incluindo radicais nitrato, NO3, e nitrito, NO2) foram reduzidos à amônia em apenas 15 minutos a 500° C. Outro processo simulando ambientes hidrotermais é a conversão de dióxido de carbono formando radical carboxila (HCOO) com hidrogênio gerado pelo aquecimento do mineral olivina, a 300 ° C e pressão de 350 bar. Radicais acetato e piruvato também foram formadas em altas temperaturas e pressões com semelhantes matérias-primas, e em variações com presença de ferro e níquel.[51][52][53]

Polímeros

Moléculas para se polimetizarem aos moldes dos polímeros da vida necessitam o fazer sem grandes produções e necessidades de energia. Se polimerizassem com grande ação de energia, poderiam decompor-se parcialmente, dada a relativa degradabilidade dos monômeros. Se produzissem nesta polimerização muita energia, igualmente produziriam decomposição. Os aminoácidos são monômeros perfeitos para a vida pois possuem uma extremidade com caráter básicos, o grupo amina e outra extremidade com caráter ácido, um ácido carboxílico. Esta configuração ácido-amina, em química chamada uma amida, produz moléculas tanto possivelmente longas quanto resistentes à tração. Esta característica será fundamental na formação de estruturas vivas.[54]

Uma reação de aminoácido com aminoácido, na produção de um dímero, primeiro passo de uma polimerização (www.teachersparadise.com).

Retornando ao conceito de seleção química, é claro que poderiam se produzir estruturas como as diaminas e os diácidos, como os monômeros usados para produzir as poliamidas sintéticas como o nylon. Mas a questão é que uma combinação destas substâncias não seria adequado à um meio totalmente aquático, e necessariamente, foram selecionados (ou nem produzidos) na geologia pelo meio altamente aquoso da Terra primitiva. Restaram, então, a formação seletiva predominante apenas aminoácidos e suas modificações, que dissolvem com relativa facilidade em água.

Proteínas e príons

Os polímeros de aminoácidos, os polipeptídeos, incluindo os que definimos como proteínas, ao se formarem em meio adequado e com catálise, iniciam pela formação, obvimente de dipeptídeo, com um gasto (atuação) de energia do meio relativamente pequeno. A medida que a molécula aumente, este gasto de energia aumentará, mas nenhum destes, digamos esforços do meio será mais que o provível por fontes naturais, mesmo a de outras reações químicas (observemos que tal se dá ainda nos nossos corpos e em todos os demais seres vivos). Este crescimento da energia se deve a que a molécula, a medida que cresce, aumenta de tamanho e massa, e por simples inércia, exige mais energia para seus movimentos de vibração e rotação. Aqui entra a agitação do meio.

Esta polimerização necessita de ambiente adequado, e tem-se de observar que embora tenha a síntese de aminoácido se dado em ambiente/atmosfera redutor (metano, amônia, água), com liberação de energia, a polimerização necessita de energia e necessita de meios pouco atuantes noutras reações que não a “desejada” polimerização. Esta questão explica porque a formação de aminoácidos nas experiência de produção de aminoácidos a partir de uma atmosfera redutora é relativamente fácil, enquanto a produção a partir de uma atmosfera não tão redutora (dióxido de carbono, nitrogênio e água), já se torna dificultosa.[55][56][57][58][59][60]

Mas a questão é que na medida que milhões (na verdade, “moles”) de combinações de di-, tri-, etc, polipeptídeos, aumentavam num meio, alguns deles apresentariam seletividade em atuar como catalisadores de outros, ou apresentar sinergismos com os demais, exatamente como hoje, mesmo nos mais simples organismos, percebemos a catálise ocasionada pelas proteínas.

O adequado nasce da probabilidade possível, em escala molar[Nota 4], multiplicado numa escala geológica, de bilhões de toneladas e escalas de tempos de milhões de anos. A formação de polímeros biológicos a partir de monômeros é uma função das leis da química e da bioquímica, e estas decididamente não são completamente aleatórias.

Mesmo hoje, observamos proteínas específicas, os príons, que são agregados supramoleculares sem célula ou outra estrutura, que são capazes de modificar outras proteínas, preservando sua informação, mesmo sem RNA, DNA ou espécie química de natureza equivalente. Eles são, numa definição simplificada, uma enzima que se reproduz. São, inclusive, capazes de sofrer mutações e evoluir.[61][62]

Pode-se, então supor que num determinado momento, a única forma, não de “vida”, mas de espécie química auto-replicante na Terra tenham sido os príons, e consequentemente, qualquer atmosfera redutora num corpo celeste que passe pela formação de aminoácidos poderá mais cedo ou mais tarde, em polimerização, produzir príons.

Surfactantes, proteínas e a formação de micelas

As moléculas orgânicas formadas, necessariamente, não são polares ou apolares. Podem ser perfeitamente surfactantes/tensoativas/”cabeça e cauda”. Se são “cabeça e cauda”, formarão micelas, agrupamentos orientados com membranas, com “interior” e “exterior”. Se estão (e as evidências astronômicas apontam a água como imensamente abundante e fruto dos evidentes e abundantes oxigênio e óbvio hidrogênio) formarão micela de exterior polar e interior apolar.

Havendo a micela, um polímero de bases nitrogenadas (ou estrutura similar) em seu interior se polimerizará crescente e protegidamente. Sendo crescente, poderá perfeitamente se romper em determinado intervalo no tempo. Sendo a combinação adequada, tal ocorrerá como multiplicação, e nem precisa, necessariamente, e nunca precisou, ser de cópia exata.

Nos anos 1950 e 1960, Sidney W. Fox estudou a formação espontânea de estruturas de peptídeos sob condições que plausivelmente existiriam primariamente na história da Terra. Ele demonstrou que aminoácidos espontaneamente formariam pequenos peptídeos. Estes aminoácidos e pequenos peptídeos tenderiam a formar membranas, chamadas micro-esferas proteinóides, as quais apresentam muitas das características básicas do que seja vida.[63]

A sobrevivência à tendência entrópica

No estudo de hiperciclos, são citadas por autores nestas etapas de transição do orgânico “inanimado” para o que seja vida três fases: bifurcação, estabilização e inversão. As principais etapas de transformações de um microsistema hipercíclico prebiótico que levam a sua transição para o estado de vida são bioquimicamente fundamentadas. Considera-se que a primeira fase da sucessão, uma mudança significativa nas condições externas conduz um microssistema orgânico a deixar o estado estável com a transição seguinte para um novo estado, estável até uma fase crítica instável, um ponto de bifurcação.

Neste ponto de bifurcação o sistema adquire as propriedades originais, sem o qual a vida não pode existir (uma auto-manutenção de estrutura heterogênea com o meio, as variações e rearranjo incessante de moléculas, o intercâmbio com o ambiente de matéria e energia, etc). Durante a segunda etapa considera-se que seu estado instável estabiliza-se relativamente por meio das oscilações equilibradas em torno do ponto de bifurcação (um estado paradoxal de “instabilidade estável” aparece, um equilíbrio dinâmico). Um terceira etapa, de estabilização, é caracterizada com a mudança radical na rede de reações químicas: onde a contribuição da energia livre começa a prevalecer sobre a ação da entropia. Como resultado disto, as transformações construtivas de estruturas (polimerizações e associações) aceleram-se em relação às transformações destrutivas dos sistemas, as decomposições. Nesta fase, as propriedades essenciais da organização biológica aparecem, como a capacidade de concentrar energia livre e de informação, intensificando oposição às influências externas, o comportamento da auto-renovação, a ”inversão”.[64]

A seleção de micelas e o surgimento de ‘biosferas’ e proto-organismos

A estrutura mais eficiente neste processo se manterá, e se mantendo, prevalecerá como a ocorrente, por “seleção natural” (ainda que então não num nível propriamente biológico, darwiniano, evidentemente). Chegando a complexação da micela a possuir conjunto de moléculas que colaborem na multiplicação, ganharão vantagem em sua própria produção, e disto, pelo excesso de matérias primas no meio, produzidas como vimos, por fenômenos astrofísicos e geológicos, multiplicar-se-ão em “curva S” até o completo esgotamento dos recursos.

Ao chegar neste ponto, uma das micelas (já “proto-organismos”, que seja apta (aleatoriamente) a digerir (no sentido completamente químico) outras, manterá vantagem. E segue o processo pela instabilidade química da genética, motor mais básico do processo evolutivo biológico.

Uma típica curva S de população bacteriana em função do tempo, havendo disponibilidade de nutrientes, inicialmente abundantes e posteriormente, decaindo. (www-bioc.rice.edu)

Célula Ur (Ur-Cell)

Afirmações que as moléculas de monômeros teriam de se agregar tanto em proteínas/enzimas quanto em moléculas portadoras de informação genética similares as das bactérias de hoje são similares as tolas afirmações dos criacionistas, quando citam que se necessitaria, por exemplo, de pelo menos 400 proteínas (uma típica falácia de Hoyle), parecendo comparar os mais simples organismos de todos os tempos com bactérias como as modernas, ainda que dentre os menores genomas de bactérias da atualidade, como a Mycobacterium genetalium. Mesmo esta bactéria já apresenta os típicos erros da genética, monstrando-se que este genoma poderia na realidade ser reduzido a um conjunto genético mínimo de 256 proteínas. Devemos lembrar que este é um organismo “moderno”, e os mais primitivos organismos deveria ser sistemas químicos replicantes ainda mais simples.[33][34]

Dentre as diversas possibilidade para a primeira “coisa viva”, incluiem-se uma única molécula auto replicante, similar ao peptídio “auto-replicante” do grupo Ghadiri – possuindo 32 aminoácidos, ou o hexanucleotídeo auto-replicante, ou o auto-replicator SunY, ou possivelmente uma polimerase RNA que atua sobre si mesma.[65][66][67]

Esta primeira estrutura diferenciada do meio, com química auto-replicante interna, de uns 30 componentes monoméricos, é chamada de protobactéria, um protobionta (por Oparin), ou um progenota (por Woese), ou ainda uma ‘célula Ur’. A partir destes simples mecanismos químicos, desenvolver-se-ão proto-organismos de gerações posteriores, mas complexos e estáveis, agregando sistemas colaborativos.[68][69]

Comparações entre uma célula Ur e uma célula procarionte (editado de www.talkorigins.org) e a imagem de uma das bactérias com uma das mais simples cargas genéticas.

As bases

Embora os mecanismos naturais de síntese de bases purinas e pirimidinas tenham sido propostos, até o momento, nenhum mecanismo eficiente pré-biótico de conversão de ribose ao correspondente nucleosídeo pela reação com bases purinas ou pirimidinas foi encontrado. Embora existam promissores caminhos para a fosforilação de nucleosídeos, a conversão de prebiótico 5′-nucleotídeos fosforilados de um nucleotídeo ativado em condições prebióticas não tenha sido igualmente realizada ainda.[70][71][72][73][74]

Já uma variedade de sínteses prebióticas de ribose e derivados de ribose tem sido relatadas através de matérias-primas simples, sugerindo que a síntese pré-biótica de ribose pode ter ocorrido na Terra primitiva.[75]

Tem-se pesquisado que a reação de glicolaldeído (HOCH2-CH=O) com formaldeído (CH2O), duas moléculas simples, sendo que o formaldeído é derivável do metano, quando na presença de boratos gera complexos de borato que estabilizam os intermediários e produtos finais de modo que uma mistura complexa de produtos não é formado e quatro diastereoisômeros de pentoses são formados exclusivamente.[76]

São consideradas também as possibilidades através de diversos caminhos de reações com e a partir do cianeto de hidrogênio (HCN), havendo numerosos casos de conversão de compostos orgânicos simples, colocados ou formados na atmosfera e sistemas hidrotérmicos similares ao da Terra primitiva, com estruturas mais complexas, incluindo aminoácidos e bases nitrogenadas. Por exemplo, o aquecimento de soluções concentradas de HCN produziram adenina. Adenina e outras purinas também são formadas por etapas em soluções aquosas diluídas de HCN para dar um tetrâmero, quatro monômeros, de diaminomaleonitrila, que por sua vez produziu adenina por fotoquímica e reações subseqüentes. Pirimidinas e aminoácidos também foram formadas a partir de solução de HCN, incluindo uma solução de cianeto de amônio que mantido congelado a -78 ° C durante 27 anos produziu 2,6-diaminopurina, 5-amino-uracil e ácido 5-amino-orótico, além de diversos outros compostos.[77][78][79][80][81][82][83]

Tanto a adenina quanto a guanina são derivadas do nucleotídeo monofosfato de inosina (IMP, inosine monophosphate), o ribonucleotídeo da hipoxantina, o qual é sintetizado sobre um ribossoma pré-existente através de uma marcha sintética partindo dos aminoácidos glicina, glutamina e ácido arpártico, por meio de enzimas tetraidrofolato.[84][85][86]

Observe-se  as estruturas:

Então, dos aminoácidos, as bases nitrogenadas podem ser sintetizadas, e supõe-se com grande segurança que pela catálise em argilas e minerais diversos, como as montmorilonitas, que já eram estudadas por catalisar diversas reações químicas e inclusive detectadas em Marte.[14][87][88][89][90][91][92][93][94][95][96][97][98]

Então, dos aminoácidos, as bases nitrogenadas podem ser sintetizadas, e supõe-se com grande segurança que pela catálise em argilas e minerais diversos, como as montmorilonitas, que já eram estudadas por catalisar diversas reações químicas e inclusive detectadas em Marte.[14][87][88][89][90][91][92][93][94][95][96][97][98]

Editado de www.gate2biotech.com.

O DNA seria uma molécula “filha” do RNA, embora a exata transição do RNA para o DNA, e mesmo a exata formação do próprio RNA é um problema um tanto mais sofisticado do ponto de vista de síntese orgânica aplicada à biopoese e realmente, uma das “partes faltando do quebra cabeça”. Embora o entendimento da formação dos aminoácidos seja tratável por diversos caminhos, como vimos, a modificação dos aminoácidos nas bases pirimídicas também é campo contendo muitas lacunas. Quimicamente, devemos lembrar, RNA e DNA são proteínas modificadas, exatamente porque bases nitrogenadas são aminoácidos modificados.

O risco de um argumento da ignorância

Pela similaridade com uma pintura incompleta citada acima, igualmente é perigoso afirmar-se que ao não saber-se completamente como a vida surgiu na Terra, afirmar-se que ela não possa ter surgido fora da Terra (um argumentum ad ignorantiam). Primeiramente porque não é uma ignorância completa a nossa compreensão da origem da vida. Secundariamente, porque mesmo que a vida tenha surgido na Terra seja por qual processo, por esta simples ignorância não podemos afirmar que tal seja um fenômeno miraculoso ou mesmo raro ou obrigatoriamente a ser repetido de modo idêntico no restante do universo.

Uma das indicações mais fortes que temos de tal questão é que após a formação da Terra, mesmo com impacto colossal como o é suposto como tendo formado a Lua, hipoteticamente o mais intenso de todos, fundindo a crosta terrestre inteira e causando uma devastação quase no limite do imaginável, e com posterior pesado bombardeio de corpos menores do sistema solar, por milhões de anos, não passou-se 700 milhões de anos entre a formação da Terra e o surgimento dos mais antigos registros de vida pela paleontologia. Inclusive, são consideradas como possíveis o surgimento de vida antes do impacto formador da Lua com “semeadura” das moléculas orgânicas na formação de uma segunda geração de organismos na Terra, mesmo durante a alta taxa de impactos que se seguiu.[138][139][140]

Determinadas modelagens e evidências apontam também para a já existência de massas de água líquida na Terra 4,3 a 4,4 bilhões de anos atrás, contrariando modelos que previam a completa fusão da crosta terrestre neste período, levando a formação da vida para possivelmente ainda mais nos primórdios da existência da Terra.[141][142][143][144][145]

Observações sobre vida em atmosferas e panspermia

Diversos autores conjecturam para formas de vida, desde bacterianas até complexas, tanto em planetas gigantes gasosos de alta atividade química similares a  Júpiter, até nas altitudes nas nuvens de planetas de alto efeito estufa como Vênus, mas neste texto, nos dedicamos apenas a tratar de vida em planetas similares a Terra, dentro de um contexto ambiental de atmosfera de temperatura amena, continentes e oceanos de água líquida.[146]

Formas de vida complexas flutuantes na atmosfera de gigantes gasosos eram conjecturadas por exemplo por Carl Sagan. Inclusive, em gigantes gasosos extrasolares tem sido evidenciadas a presença de ingredientes considerados essenciais à vida, como metano, dióxido de carbono e água. Tais evidências conduzem a conjectura de que satélites de gigantes gasosos também podem produzir e suportar vida.[147][148][149]

As afirmações e conjecturas sobre panspermia, a hipótese pela a qual a vida existe em todo o universo e chegou na Terra, aqui evoluindo, mesmo nos favorecendo, também são desprezadas, pois só colocam a origem da vida fora da Terra, e não apresentam, mesmo para o espaço circundante à Terra hoje, evidência alguma.

Uma revisão sobre a questão da escala

Seguidamente argumentadores contra a possibilidade da vida em outros corpos celestes distorcem a questão colocando que pouco interessa uma argumentação de que o universo seja extremamente grande e portanto “devem existir muitos mundos habitáveis”, e que por este motivo, afirmamos que a “probabilidade de encontrar-se vida seja muito alta”. Um tanto desta argumentação é o paradoxo sorites transformado em falácia. Aqui, nossa argumentação é que independente do universo ser grande, apresentando-se as condições, a química dos corpos celestes produz a vida. Não trata-se de probabilidade, mas de uma tendência da matéria.[150]

Argumentamos longamente que as variáveis na própria Terra, que nada possuem de exótico pelo universo. De uma maneira similar a que átomos se formam pelas interações entre as partículas subatômicas, determinadas moléculas como o metano se formem com proporções e geometrias específicas. As combinações da vida não são combinações de um objeto trivial, pois as moléculas e suas relações não se combinam completamente de maneira aleatória. Moléculas, mesmo na maior escala de polimerização são um arranjo atômico orientado de forma específica. Mais uma vez, afirmar isso é uma modificação da Falácia de Hoyle.

Na equação de Drake, para calcular-se as civilizações capazes de comunicação na nossa galáxia (N) apresenta que: [151]

As variáveis R*, que é a taxa de formação de estrelas em nossa galáxia (e modificando-se o resultado pretendido poderia ser em qualquer uma), fp é a fração de tais estrelas que possuem planetas em órbita (que ao longo do tempo mostrou-se bastante elevada), ne é o número médio de planetas que potencialmente permitem o desenvolvimento de vida por estrela que tem planetas, que deveria receber a adição de satélites, mostram-se valores que produzem um resultado alto.

O que discutimos neste ensaio até aqui é que as variáveis relacionadas mesmo à específica química da vida apontam que a variável fl , que é a fração dos planetas com potencial para vida que realmente desenvolvem vida apresenta-se alta, e por isso afirmamos que a vida seja quase uma tendência geral dos corpos celestes sob as condições adequadas. Raciocínio similar é o apresentado por caminhos bem construídos seguidos na argumentação do livro Rare Earth: Why Complex Life Is Uncommon in the Universe , de Peter Ward e Donald E. Brownlee.[152]

Agora, nos resta analisar as questões referentes ao paradoxo de Fermi, e mostrar que exatamente pela história da vida na Terra, as possibilidades de termos contato em distâncias razoáveis ou mesmo a existência de formas de vida inteligente ao nosso redor é pequena.[153]

Algumas proporções no espaço e no tempo

Primeiramente se a vida for abundante no universo, deve seguir, até pelo tamanho da amostra que já temos (uns até 1 bilhão de espécies ao longo de 3,8 bilhões de anos), nas mais amplas condições e metabolismos/ambientes químicos, processo aproximado de evolução tal qual o da Terra, tendo poucos “filos” em cada corpo celeste que sejam relativamente inteligentes e pouquíssimos com capacidade civilizatória.

Exemplificamos: um elefante é relativamente inteligente, autoconsciente e até possui ritualísticas fúnebres. Porém, não consegue construir ferramentas, estruturas e nem acumular cultura por linguagem lógica além de um nível basal e instintivo, grupal. Golfinhos tem comunicação de dados (não diálogos) superior ao humano. Seus silvos permitem que identifiquem em segundos muito mais coisas uns dos outros que meia hora de nossas conversas. Por outro lado, não conseguem manipular objetos. Aliás, percebamos o próprio termo ’manipular’.

Uma observação sobre inteligência e aptidão para produzir tecnologia, a partir de uma base possível de produzir inteligência: Diversos fatores estão envolvidos na capacidade na Terra para produzir o que seja uma espécie inteligente, destacadamente, o volume cerebral (portanto, uma estrutura similar) sobre o volume e aptidão corporal. Elefantes são realmente inteligentes, e possuem grande e extremamente especializado cérebro, mas corpo enorme. Golfinhos são até razão cérebro/corpo melhores que os humanos, mas seu corpo é excessivamente especializado e concordemos, não está no ambiente adequado. Papagaios tem uma razão cérebro/corpo poderosa, mas conjunto completo muito pequeno. Formigas e abelhas tem inteligência coletiva, mas a coisa acaba aí.

Mas na origem, a principal motivação da inteligência é resolver problemas para a sobrevivência. Concordo em todas as letras com o paleontólogo Robert T. Bakker (aproximadamente): -Os mamíferos ficaram pequenos por causa dos dinossauros, e ao ficarem pequenos, tornaram-se inteligentes.

A vida no universo deve ser no quadro mais amplo, vastamente do que mais houve na história da Terra, similares a apenas bactérias, protozoários, fungos, esponjas, cnidários, no máximo do complexo artrópodes e quanto muito, algumas fotossintetizantes como a samambaias muito primitivas em terra (a própria ocupação dos continentes na Terra só se dá muito depois do surgimento da vida). Mesmo os seres multicelulares não ocupam na história da vida Terra 20% de seu total.

Apenas como ilustração, os coanoflagelados e todos seus descendentes, que são os animais, no tempo geológico, ocupam aproximadamente 23% da história da vida na Terra. Os vermes e cordados, 13%, os peixes, pouco mais de 9%, os répteis e outros amniotas, 8%, os mamíferos, 5% e os primatas, quase 2%.[154]

Mesmo as espécies de hominídeos que existiram desde uns 3 a 6 milhões de anos no nosso passado não podem ser colocados em pé de igualdade com o que seja qualquer forma de vida inteligente que permita uma argumentação por alguma espécie com capacidade civilizatória. E mesmo 6 milhões de anos são apenas pouco mais de um milésimo da história da vida na Terra. Mesmo que a Terra tivesse produzido espécies relativamente capazes de produzir objetos e ferramentas, e até desenvolver rudimentos de uma cultura como os Neandertais em continentes bem estanques, mesmo desenvolvendo uma civilização completamente diferente da humana, ainda sim não implica em desenvolver uma civilização com capacidade tecnológica. Mesmo nossos rudimentos de conquista espacial e comunicação são não mais de 100 anos num processo civilizatório de 10 mil anos, mesmo considerando-se mínimas vilas e mesmo este processo civilizatório é uma fração de 2 milhonésimos da história da vida na Terra.

Assim, como espécie, somos tão especiais e únicos biologicamente como as formigas, mas como espécie capaz de produzir tecnologia somos únicos. Evolução biológica não tem sentido/direção/orientação, e biologicamente um sentido de exclusividade e preponderância, um “ápice”, não existe. Apenas temos características vantajosas num sentido, como a potencialidade de abandonar o próprio planeta. Notemos o termo potencialidade.

Assim, pela própria proporção da vida tecnológica nos nossos moldes ser extremamente rara na história da Terra, podemos afirmar que a simultaneidade na história da galáxia de civilizações nas nossas proximidades com capacidades de fazer viagens interestelares é menor ainda, e mesmo de comunicação extremamente pequena, até porque as ondas de rádio sofrem distorção no espaço interestelar, e crescente com a distância. É possível igualmente que espécies inteligentes, mesmo com capacidade, não tenham apresentado o desenvolvimento de tecnologia neste sentido. História (no processo civilizatório) também é um processo estocástico.

Mesmo as mais otimistas avaliações na equação de Drake apontam 20 mil civilizações na nossa galáxia, colocando a mais próxima a uma distância de 1500 anos luz de nós. As mais realistas chegam a apontar somente 2 civilizações. A descoberta de mais de 300 planetas fora do sistema solar nos últimos anos, ajudou a redefinir um provável número de planetas habitados por alguma forma de vida, permitindo estimativas de número de civilizações inteligentes na faixa de 300 a 400 em nossa galáxia, e acima de 30 mil fora dela.[155][156][157]

Agora, nos aventuremos por pura especulação. Por uma curva simples de se fazer de distância percorrida em função do tempo, com as próprias variáveis que já temos sobre nossa própria civilização, colocando distâncias que a tecnologia e a economia permitiram no passado os fenícios percorrerem distâncias marítimas de milhar de quilômetros, navegadores europeus e chineses percorrerem distâncias oceânicas de até dezena de milhar de quilômetros, no ano de 1969 chegarmos na Lua, e colocando uma chegada a Marte para o anos de 2030 ou 2040, podemos extrapolar uma chegada à estrela mais próxima (4 anos-luz) em valores otimistas para 5700, e percorrermos distâncias de 100 anos-luz pelo ano 6400. Observemos aqui que de 5700 até 6400 transcorreriam 700 anos, o que para 100 anos-luz ainda implica muito grosseiramente numa velocidade de 1/7 da velocidade da luz, valor não muito distante de teóricos valores de projetos de engenharia para o campo, fisicamente possíveis, apenas tecnologicamente ainda impossíveis, sem nem se falar na óbvia limitação econômica, que já nos tolhe o próprio ponto Marte do gráfico.

Mas um próximo ponto na mesma curva extrapolada já colocaria a chegada a distâncias de 1500 anos-luz (como as citadas acima para um cálculo otimista na equação de Drake) no ano 7000. Este valor já implica numa assintocidade, pois a velocidade agora atinge de 1,15 vezes a da luz , não importando se a jornada será feita em etapas estrela/sistema em estrela/sistema, de 1500 anos-luz em 1300 anos, a contar do ano 5700. Portanto fora até de plausibilidade pela Física.

Considerando mesmo dentro destes cálculos simples e forçados para um otimismo exagerado, percebe-se que o percorrer das distâncias estelares, mesmo para um raciocínio de uma “teia de expansão” pela galáxia, como apresentava Carl Sagan, implica em civilizações de dezenas de milhares de anos de existência. Se tais civilizações possuirem uma taxa de avanço na tecnologia e no correlato econômico mais rápida que a nossa, afastam-se no tempo e na distância a percorrer como nós nos afastamos como espécie dos demais animais com grandes volumes cerebrais de nosso planeta. Se tem um avanço tecnológico mais lento que o nosso possível, correspondentemente tem de ser civilizações mais velhas e de sobrevivência mais longa que as mais “rápidas”. Portanto, independente desta específica velocidade de desenvolvimento, civilizações que alcancem distâncias de poucos anos-luz estão tão distantes histórica/civilizatoriamente de nós quanto nós de nossos antepassados que passaram 1 milhão de anos apenas lascando uma pedra porque não conseguiam pensar noutra coisa. Com distâncias ainda maiores, estão a mesma distância biológica que estamos de marsupiais, e assim por diante. Mas o que interessa é que por uma via ou por outra, dificilmente mostram os números que tenham sido capazes de chegar a nós, se iniciaram em seus planetas os processos evolutivos mesmo em moldes de complexação e aparecimento de inteligência civilizatória e tecnológica similar a de nosso planeta, ainda mais simultaneamente na história da galáxia conosco.

Para se entender este último argumento, tem-se de entender que mesmo que tenham surgido antes, digamos 500 milhões de anos antes de nós, não necessariamente começaram a construir sua “teia de expansão” pela galáxia na nossa direção, nem tampouco nos últimos 10 mil anos, a ponto que mesmo com uma densidade na galáxia alta como 20 mil civilizações, não implica em estarem agora próximos em seu avanço, ou ainda pior, podem estar a uma distância de poucos anos luz (exatamente por uma certa caoticidade da distribuição destas abundantes civilizações), mas a exemplo de determinadas culturas de nosso próprio passado, focaram todo seu aparato tecnológico e recursos na ocupação massiva e exploração de recursos de seu próprio sistema estelar, e não em navegações interestelares. Portanto, qualquer afirmação de contato hoje ou no passado com quaisquer destas civlizações é temerária, e o paradoxo de Fermi se sustenta como um argumento pela não existência “útil” de civilizações extraterrestres. Lembremos: 1 espécie em 1 bilhão, em 1 planeta entre tantos na zona adequada, em estrela adequada, simultaneamente em história com nossa vida, e que tenham, em suas andanças e sondagens, passado por esta estrelinha amarela.

Tais civilizações poderiam ter existido, podem existir, mas o volume de espaço a ser “terraformado” e ocupado e aproveitado pela espécie humana dentro dos próximos milhares e até milhões de anos é tão extenso quanto inversamente é possível que até façamos algum contato com civilizações extraterrestres, mesmo por ondas de rádio. Estamos, pois, na prática, por milênios, sozinhos, e o máximo que faremos é encontrar caldos de cultura bacteriana em escala planetária ou raramente algo como faunas e floras similares às primitivas da Terra, ainda mais pelo fator de simultaneidade histórica entre a sofisticação dos filos comparados à evolução terrestre.

Algumas observações finais

Podemos afirmar, portanto, que é possível que no passado a Terra tenha sido visitada por alguma destas civilizações, mas podemos afirmar com segurança que evidências de visita no passado pela paleontologia ou arqueologia ou mesmo de detecção de vida extraterrestre no período de tempo chegando a caminho de um século de rádio-astronomia não existem. Quanto muito, um ou outro sinal suspeito, de curtíssima duração e não concludente de rádio. Qualquer afirmação positiva acaba aí. Note-se a amplitude do máximo ao mínimo que sustente afirmar-se ‘existe vida extraterrestre inteligente’.[158]

Mas coisa alguma permite que se afirme que o cenário conspiratório de X-Files ou até satírico de M.I.B. exista (não aqui estou falando dos conspiratórios “órgãos governamentais”, e sim da simples existência de extraterrestres entre nós, no passado ou presente). A única postura correta e racional nesta área é o ponderado “EU QUERO ACREDITAR”.[159][160][161][162]

Nossas conclusões

Assim, por tudo que vimos, de Filosofia da Ciência, Física, Astrofísica, Química e Bioquímica, cientificamente, não é correto afirmar que não exista vida fora Terra, sem que existam evidências claras sobre isso. Também não é correto afirmar que não se forme vida fora da Terra, a primeira condição de composição (que é universal) e que necessite algo mais que mecanismos químicos (que são universais) também sem que existam evidências claras sobre isso.

Por outro lado, pela própria composição e simples associações em composições facilmente encontráveis e abundantes, não temos base nenhuma também para afirmar que não seja inclusive abundante.

Mas o que se apresenta pelo universo a fora (química é igual em todo lugar), é que vida seja quase uma manifestação, uma “praga”, das geologias alimentadas pela energia das estrelas, o que acreditamos que mostramos por lógica aplicada e por uma extensa apresentação da bioquímica relacionada.

Vida, neste contexto, e os extremófilos e as reações bioquímicas mostram, não ocorrem pelas condições mais humanas, e sim pelas mais agressivas, como altas temperaturas e pressões, com grande ação de energia sobre o sistema químico. Vida é, na verdade, um geologismo, que pode ocorrer em qualquer planeta ou satélite com composição, configuração geral e estrela em posição adequadas. Já produzir uma civilização, ao longo de 3,8 bilhões de anos, sujeita à diversas extinções (o universo “odeia” a vida a longo prazo, ainda que a possa produzir abundantemente) e com apenas uns 100 anos em mais de 10 mil de bons resultados em tecnologia, e mesmo para distâncias de fração ínfima das estelares, apenas sondando uns 5 bilhões de quilômetros com máquinas e pisando poucas horas, poucas vezes, em corpo a menos de 400 mil km, mostra-se como vimos 1 amostra em 1 bilhão. Logo, a amostra de vida é enorme e significativa, a de civilização é única, a de civilização significativamente tecnológica frente às distâncias e escala mesmo da galáxia, ínfima.

Não defendemos, aqui, que a vida seja facilmente detectável pelo universo. É claro que detectar vida pelo universo é uma tarefa difícil, até porque ela não necessariamente está “síncrona” com nossa existência tecnológica de uns 100 anos, que nem astronomia competente para isso ainda tem.

Defendemos que baseado nas coisas que evidenciamos que seja a vida na Terra (e esta é obviamente a única que conhecemos), que todas as evidências levam a concluir-se, já na sigla CHON, que seja abundante assim que se apresentem-se as condições de temperatura e pressão durante tempo conveniente.


Autor: Francisco Quiumento

Colaboração e revisão de: Mário César Mancinelli de Araújo


Notas

Nota 1: A energia livre de Gibbs é a disponibilidade de trabalho “útil”, sendo trabalho a energia transferida pela aplicação de uma força ao longo de um deslocamento, que se pode obter mediante transformações simultaneamente isotérmicas (a temperatura constante) e isobáricas (a pressõa contante) em sistemas termodinâmicos. Em termos mais simples e úteis a este texto, seria a energia disponível para causar uma modificação, no caso, química.[6]

Nota 2: Surfactantes são moléculas que apresentam parte da molécula solúvel em moléculas polares, como a água, e parte solúvel em moléculas apolares, como os lipídios, as diversas gorduras.

Nota 3: Uma boa analogia é como um quebra-cabeça de um quadro famoso. Mal o tendo montado parcialmente, já sabemos qual quadro é, até mesmo seu contorno retangular, só não temos ainda a imagem completa.

Nota 4: 1023 moléculas para dezenas e centenas de gramas, aproximadamente; como exemplo, a glutamina, um aminoácido de tamanho de cadeia médio, apresenta massa molar de 146 gramas.

Nota 5: Um oligômero é um conjunto de relativamente limitado número de monômeros, sendo uma classificação de tamanho de molécula representando tamanho menor que um polímero.


Referências

[1] POPPER, Karl (1935) A Lógica da Pesquisa científica. São Paulo: Cultrix, 1972

[2] Kuhn, Thomas S. A Estrutura das Revoluções Científicas. São Paulo: Perspectiva, 1975.

[3] B²FH http://en.wikipedia.org/wiki/B%C2%B2FH

[4] E. M. Burbidge, G. R. Burbidge, W. A. Fowler, and F. Hoyle. (1957). “Synthesis of the Elements in Stars”. Rev Mod Phy 29 (4): 547. doi:10.1103/RevModPhys.29.547

[5] Schulze-Makuch, Dirk; Irwin, Louis N. (2004). Life in the Universe: Expectations and Constraints. Berlin: Springer. ISBN 3540307087.

[6] Callen, Herbert B. – Thermodynamics and An Introduction to Thermostatics – John Wiley & Sons – ISBN 0-471-86256-8

[7] L Troncale; Feasibility Study for Giant Planet Origins of Life (GPOOLS) http://adsabs.harvard.edu/full/2004IAUS..213..337T

[8] Eigen M, McCaskill J, Schuster P; 1988 Molecular quasi-species. J. Phys. Chem. 92, 6881–6891. doi:10.1021/j100335a010.

[9] M. Eigen, 1971. Die Naturwiss. 58, 465.

[10] Eigen, M., Schuster, P. (1979). The Hypercycle: A principle of natural self-organization, Springer Verlag.

[11] Eigen, M. (1971). Molekulare Selbstorganisation und Evolution. Naturwissenschaften 58 (10), 465-523.

[12] National Radio Astronomy Observatory – The 129 reported interstellar and circumstellar molecules. Updated 2005 Nov by HAW.

http://www.cv.nrao.edu/~awootten/allmols.html

[13] Pizzarello S; 2004 Chemical evolution and meteorites, an update. Orig. Life Evol. Biosph. 34, 25–34. doi:10.1023/B:ORIG.0000009826.76353.de.

[14] Ferris J.P; Catalysis and prebiotic synthesis. In Molecular geomicrobiology Banfield J.F, Cervini J, Nealson K vol. 59 2005pp. 187–210. Eds. Chantilly, VA:Mineralogical Society of America.

[15] Erwin Schrödinger; What is life? The Physical Aspect of the Living Cell http://www.cababstractsplus.org/abstracts/Abstract.aspx?AcNo=19450100320

[16] Mais genericamente: http://en.wikipedia.org/wiki/Abiogenesis#From_organic_molecules_to_protocells

[17] Inagaki K, Hatano G (2004) Vitalistic causality in young children’s naive biology. Trends Cogn Sci 2004 8:356-62 PMID 15335462

[18] Vitalism. Bechtel W, Richardson RC (1998). Routledge Encyclopedia of Philosophy. E. Craig (Ed.), London: Routledge.

[19] Nicolaou, Kyriacos Costa; Tamsyn Montagnon (2008). Molecules That Changed The World. Wiley-VCH. pp. 11. ISBN 978-3-527-30983-2.

[20] Ciclo CNO http://pt.wikipedia.org/wiki/Ciclo_CNO

[21] Princípio de Le Châtelier  http://pt.wikipedia.org/wiki/Princ%C3%ADpio_de_Le_Ch%C3%A2telier

[22] MAURÍCIO KANNO; Brasileiros veem possibilidade de vida em lua de Saturno

http://www1.folha.uol.com.br/folha/ciencia/ult306u617244.shtml

[23] Richard Black; Saturn’s moon ‘best bet for life’ http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/4895358.stm

[24] Regra de Van’t Hoff http://pt.wikipedia.org/wiki/Cin%C3%A9tica_qu%C3%ADmica

[25] Falácia da Poça D’água http://knol.google.com/k/fal%C3%A1cia-da-po%C3%A7a-d-%C3%A1gua

[26] Sergio Branciamore; Chemical Evolution of a Metabolic System in a Mineral Honeycomb? ; Journal of Molecular Evolution; Volume 69, Number 5 / November, 2009; DOI 10.1007/s00239-009-9278-6 http://www.springerlink.com/content/n2357n2862162qpp/

[27] Ferris J.P, Hill A.R, Jr, Liu R, Orgel L.E; 1996 Synthesis of long prebiotic oligomers on mineral surfaces. Nature. 381, 59–61. doi:10.1038/381059a0.

[28] Nick Hoffman; The Moon And Plate Tectonics: Why We Are Alone http://www.spacedaily.com/news/life-01×1.html

[29] C. R. Benn; The Moon And The Origin Of Life; Earth, Moon, and Planets; Volume 85-86, Number 0 / January, 1999; Springer Netherlands; DOI 10.1023/A:1017082925182 http://www.springerlink.com/content/w411m6585338j000/

[30] Richard Lathe; Fast tidal cycling and the origin of life; Icarus; Volume 168, Issue 1, March 2004, Pages 18-22; doi:10.1016/j.icarus.2003.10.018 http://dx.doi.org/10.1016/j.icarus.2003.10.018

[31] Ferris J.P; 1992 Marine hydrothermal systems and the origin of life: chemical markers of prebiotic chemistry in hydrothermal systems. Orig. Life Evol. Biosph. 22, 109–134. doi:10.1007/BF01808020.

[32] Snowball Earth http://en.wikipedia.org/wiki/Snowball_Earth

[33] Falácia de Hoyle http://knol.google.com/k/fal%C3%A1cia-de-hoyle#

[34] Hoyle’s fallacy http://en.wikipedia.org/wiki/Hoyle%27s_fallacy

[35] Flying Spaghetti Monsterism http://pt.wikipedia.org/wiki/Flying_Spaghetti_Monsterism

[36] Miller S.L; 1955 Production of some amino acids under possible primitive Earth conditions. J. Am. Chem. Soc. 77, 2351–2361. doi:10.1021/ja01614a001.

[37] David C. Mauzerall; The photochemical origins of life and photoreaction of ferrous ion in the archaean oceans; Origins of Life and Evolution of Biospheres; Volume 20, Numbers 3-4 / May, 1990 http://www.springerlink.com/content/p8x13808384rj177/

[38] David Mauzerall; Light, iron, Sam Granick and the origin of life; Photosynthesis Research; Volume 33, Number 2 / August,1992; DOI 10.1007/BF00039178 http://www.springerlink.com/content/u3535g646g86842k/

[39] Granick, S. 1957. Speculations on the origins and evolution of photosynthesis. Annals of the New York Academy of Sciences 30:292–308.

[40] Armen Y Mulkidjanian; On the origin of life in the Zinc world: 1. Photosynthesizing, porous edifices built of hydrothermally precipitated zinc sulfide as cradles of life on Earth; Biology Direct 2009, 4:26doi:10.1186/1745-6150-4-26

http://www.biology-direct.com/content/4/1/26

[41] Birdson P.K, Orgel L.E, 1980 Catalysis of accurate poly(C)-directed synthesis of 3′-5′-linked oligoadenylates by Zn2+. J. Mol. Biol. 144, 567–577. doi:10.1016/0022-2836(80)90337-X.

[42] Cody G.D, Boctor N.Z, Filley T.R, Hazen R.M, Scott J.H, Sharma A, Yoder H.S, Jr; 2000 Primordial carbonylated iron–sulfur compounds and the synthesis of pyruvate. Science. 289, 1337–1340. doi:10.1126/science.289.5483.1337.

[43] Rauchfuss, Horst; Chemical Evolution and the Origin of Life; Springer, 2008; ISBN: 978-3-540-78822-5

http://www.springer.com/life+sciences/book/978-3-540-78822-5

[44] Chirality (chemistry) http://en.wikipedia.org/wiki/Chirality_(chemistry)

[45] Homochirality http://en.wikipedia.org/wiki/Homochirality

[46] Cyril Ponnamperuma, Julian Chela-Flores; “Chemical Evolution: Origin Of Life”; Proceedings of First Trieste Conference on Chemical Evolution and the Origin of Life; Trieste, Italy; October 1992 http://www.deepakpublishing.com/Booktitles/135.html

[47] Martha W. West and Cyril Ponnamperuma; Chemical evolution and the origin of life; Springer Netherlands;

http://www.springerlink.com/content/u7n710h6544n6635/

[48] Symonds R.B, Rose W.I, Bluth G, Gerlach T.M; Volcanic gas studies: methods, results, and applications. In Volatiles in magmas Carroll M.R, Holloway J.R Reviews in Mineralogy vol. 30 1994pp. 1–66. Eds. Washington, DC:Mineralogical Society of America.

http://rimg.geoscienceworld.org/cgi/content/abstract/30/1/1?ijkey=bc1bd4efa926f2781356cb754be2763f99d5adc0&keytype2=tf_ipsecsha

[49] Schlesinger G, Miller S.L; 1983 Prebiotic synthesis in atmospheres containing CH4, CO and CO2. J. Mol. Evol. 19, 376–382. doi:10.1007/BF02101642.

[50] Tian F, Toon O.B, Pavlov A.A, De Sterck H; 2005 A hydrogen-rich early Earth atmosphere. Science. 308, 1014–1017. doi:10.1126/science.1106983.

[51] Anastasi C, Crowe MA, Powner MW, Sutherland JD (2006). “Direct Assembly of Nucleoside Precursors from Two- and Three-Carbon Units”. Angewandte Chemie International Edition 45 (37): 6176–9. doi:10.1002/anie.200601267

http://www3.interscience.wiley.com/journal/112752038/abstract?CRETRY=1&SRETRY=0

[52] Huber C, Wächtershäuser G; 1997 Activated acetic acid by carbon fixation on (Fe,Ni)S under primordial conditions. Science. 2776, 245–247. doi:10.1126/science.276.5310.245.

[53] McCollom T.M, Seewald J.S; 2001 A reassessment of the potential for reduction of dissolved CO2 to hydrocarbons during serpentinization of olivine. Geochim. Comochim. Acta. 65, 3769–3778. doi:10.1016/S0016-7037(01)00655-X.

[54] Amide http://en.wikipedia.org/wiki/Amide

[55] John 0. Hutchens, 1976. Handbook of Biochemistry and Molecular Biology, 3rd ed., Physical and Chemical Data, Gerald D. Fasman. Cleveland: CRC Press.

[56] H. Morowitz, 1968. Energy Flow in Biology. New York: Academic Press, p.79.
[57] H. Borsook and H.M. Huffman, 1944. Chemistry of Amino Acids and Proteins, ed. C.L.A. Schmidt. Springfield, Mass.: Charles C. Thomas Co., p.822.

[58] D.W. Armstrong, F. Nome, J.H. Fendler e Nagyvary J., 1977. J. Mol. Evol. 9 º, 218.

[59] Brandes J.A, Boctor N.Z, Cody G.D, Cooper B.A; 1998 Abiotic nitrogen reduction on the early Earth. Nature. 395, 365–367. doi:10.1038/26450.

[60] Delano J; 2001 Redox History of the Earth’s interior since ∼3900 Ma: implications for prebiotic molecules. Orig. Life Evol. Biosph. 31, 311–341. doi:10.1023/A:1011895600380.

[61] Prion http://en.wikipedia.org/wiki/Prion

[62] Li J, Browning S, Mahal SP, Oelschlegel AM, Weissmann C (February 2010). “Darwinian evolution of prions in cell culture”. Science (New York, N.Y.) 327 (5967): 869–72. doi:10.1126/science.1183218

[63] Origins of life – nitro.biosci.arizona.edu http://nitro.biosci.arizona.edu/courses/EEB105/lectures/Origins_of_Life/origins.html

[64] V.N. Kompanichenko; Three stages of the origin of life process: bifurcation, stabilization and inversion

http://journals.cambridge.org/action/displayAbstract;jsessionid=D0A5BBCB44F3A5EB605492F3A280C658.tomcat1?fromPage=online&aid=1851736

[65] Ian Musgrave; Lies, Damned Lies, Statistics, and Probability of Abiogenesis Calculationshttp://www.talkorigins.org/faqs/abioprob/abioprob.html – notório texto contra a maneira como criacionistas pensam na formação da vida, útil neste texto para raciocínios similares. Uma tradução em: http://cesarakg.wikispaces.com/Mentiras%2C+mentiras+danadas%2C+estat%C3%ADsticas+e+a+probabilidade+da+abiog%C3%AAnese

[66] Lee DH Severin K, Yokobayashi Y, Ghadiri MR. 1997. Emergence of symbiosis in peptide self-replication through a hypercyclic network. Nature 390:591-594) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9403686?dopt=AbstractPlus

[67] Doudna JA, Couture S, and Szostak JW, A multisubunit ribozyme that is a catalyst of and template for complementary strand RNA synthesis. Science, 251: 1605-8, 1991 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1707185?dopt=Abstract

[68] Woese C, The universal ancestor. Proc Natl Acad Sci USA, 95: 6854-6859. http://www.pnas.org/cgi/content/full/95/12/6854

[69] Ruse M, The origin of life, philosophical perspectives. J Theor Biol, 187: 473-482, 1997. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9299292

[70] Fuller W.D, Sanchez R.A, Orgel L.E; 1972 Studies in prebiotic synthesis IV. Synthesis of purine nucleosides. J. Mol. Biol. 67, 25–33. doi:10.1016/0022-2836(72)90383-X.

[71] Müller D, Pitsch S, Kittaka A, Wagner E, Wintner C.E, Eschenmoser A; 1990 Chemie von uma Aminonitrilen. Aldomerisierung von Glycolaldehyd-phosphat zu racemischen Hexose-2 ,4,6-und triphosphaten (em Gegenwart von Formaldehyd) racemischen Pentose-2 ,4-diphosphaten: rac-Allose-2 ,4,6-triphosphat und rac-Ribose-2, 4 diphosphat Reaktionshauptprodukte sind die. Helv. Chim. Acta. 73, 1410-1468.

http://www3.interscience.wiley.com/journal/109738154/abstract?CRETRY=1&SRETRY=0

[72] Osterberg R, Orgel L.E; 1972 Polyphosphate and trimetaphosphate formation under potentially prebiotic conditions. J. Mol. Evol. 1, 241–248. doi:10.1007/BF01660243.

[73] Osterberg R, Orgel L.E, Lohrmann R; 1973 Further studies of urea-catalyzed phosphorylation reactions. J. Mol. Evol. 2, 231–234. doi:10.1007/BF01654004.

[74] Springsteen G, Joyce G.F; 2004 Selective derivatization and sequestration of ribose from a prebiotic mix. J. Am. Chem. Soc. 126, 9578–9583. doi:10.1021/ja0483692.

[75] Zubay G; 1998 Studies on the lead-catalyzed synthesis of aldopentoses. Orig. Life Evol. Biosph. 28, 13–26. doi:10.1023/A:1006551410542

[76] Ricardo A, Carrigan M.A, Olcott A.N, Benner S; 2004 Borate minerals stabilize ribose. Science. 303, 196 doi:10.1126/science.1092464.

[77] Sanchez R.A, Ferris J.P, Orgel L.E;1967 Synthesis of purine precursors and amino acids from aqueous hydrogen cyanide. J. Mol. Biol. 30, 223

[78] Tian F, Toon O.B, Pavlov A.A, De Sterck H; 2005 A hydrogen-rich early Earth atmosphere. Science. 308, 1014–1017. doi:10.1126/science.1106983.

[79] Oro J; 1960 Synthersis of adenine from ammonium cyanide. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2, 407–412. doi:10.1016/0006-291X(60)90138-8.

[80] Ferris J.P, Hagan W.J, Jr; 1984 HCN and chemical evolution: the possible role of cyano compounds in prebiotic synthesis. Tetrahedron. 40, 1093–1120. doi:10.1016/S0040-4020(01)99315-9.

[81] Ferris J.P, Joshi P.C, Edelson E.H, Lawless J.G; 1978 HCN: a plausible source of purines, pyrimidines, and amino acids on the primitive Earth. J. Mol. Evol. 11, 293–311. doi:10.1007/BF01733839.

[82] Miyakawa S, Cleaves H.J, Miller S.L;2002 The cold origins of life: B. Implications based on pyrimidines and purines produced from frozen ammonium cyanide solutions. Orig. Life Evol. Biosph. 32, 209–218. doi:10.1023/A:1019514022822.

[83] Voet A.B, Schwartz A.W; 1982 Uracil synthesis via HCN oligomerization. Orig. Life. 12, 45–49. doi:10.1007/BF00926910.

[84] Shapiro, Robert (June, 1995). “The prebiotic role of adenine: A critical analysis”. Origins of Life and Evolution of Biospheres 25: 83–98. doi:10.1007/BF01581575

[85] Berg, Jeremy M.; Bioquímica; Editorial Reverté; 6ena edició; Barcelona 2007.

[86] Nelson, David L.; Principles of biochemistry; Editorial W.H Freeman and Company; 4th edition; New York 2005.

[87] Kunio Kawamura and James P. Ferris; Clay Catalysis of Oligonucleotide Formation: Kinetics of the Reaction of the 5′-Phosphorimidazolides of Nucleotides with the Non-Basic Heterocycles Uracil and Hypoxanthine; Origins of Life and Evolution of Biospheres; Volume 29, Number 6 / December, 1999; http://www.springerlink.com/content/t306053385430925/

[88] Nikalje M.D, Puhukan P, Sudalai A; 2000 Recent advances in clay-catalyzed transformations. Org. Prep. Proced. 32, 1–40.

[89] Poulet F, et al; 2005 Philosilicates on Mars and implications for early martian climate. Nature. 438, 623–627. doi:10.1038/nature04274.

[90] James P Ferris; Montmorillonite-catalysed formation of RNA oligomers: the possible role of catalysis in the origins of life; Phil. Trans. R. Soc. B 29 October 2006 vol. 361 no. 1474 1777-1786; doi: 10.1098/rstb.2006.1903 http://rstb.royalsocietypublishing.org/content/361/1474/1777.full

[91] Banin A, Lawless J.G, Mazzurco J, Church F.M, Margulies L, Orenberg J.B, 1985; pH profile of the adsorption of nucleotides onto montmorillonite. Orig. Life Evol. Biosph. 15, 89–101. doi:10.1007/BF01809491.

[92] Ding Z.P, Kawamura K, Ferris J.P; 1996 Oligomerization of uridine phosphorimidazolides on montmorillonite: a model for the prebiotic synthesis of RNA on minerals. Orig. Life Evol. Biosph. 26, 151–171. doi:10.1007/BF01809853.

[93] Ertem G, Ferris J.P; 1997 Template-directed synthesis using the heterogeneous templates produced by montmorillonite catalysis. A possible bridge between the prebiotic and RNA worlds. J. Am. Chem. Soc. 119, 7197–7201. doi:10.1021/ja970422h.

[94] Ertem G, Ferris J.P; 2000 Sequence- and regio-selectivity in the montmorillonite-catalyzed synthesis of RNA. Orig. Life Evol. Biosph. 30, 411–422. doi:10.1023/A:1006767019897.

[95] Ferris J.P; 2002 Montmorillonite catalysis of 30–50 mer oligonucleotides: laboratory demonstration of potential steps in the origin of the RNA world. Orig. Life Evol. Biosph. 32, 311–332. doi:10.1023/A:1020543312109.

[96] Ferris J.P, Ertem G; Montmorillonite catalysis of RNA oligomer formation in aqueous solution. A model for the prebiotic formation of RNA. J. Am. Chem. Soc. 115, 1993a 12 270–12 275. doi:10.1021/ja00079a006.

[97] Ferris J.P, Ertem G; Oligomerization reactions of ribonucleotides: the reaction of the 5′-phosphorimidazolide of adenosine with diadenosine pyrophosphate on montmorillonite and other minerals. Orig. Life Evol. Biosph. 23, 1993b 229–241. doi:10.1007/BF01581901.

[98] Banin A, et al; 1985 pH profile of the adsorption of nucleotides onto montmorillonite. Orig. Life Evol. Biosph. 15, 89–101.

http://rstb.royalsocietypublishing.org/external-ref?access_num=10.1007/BF01809491&link_type=DOI

[99] Ferris J.P, Huang C.-H, Hagan W.J, Jr; 1986 Clays as prototypical enzymes for the prebiological formation of phosphate esters. Orig. Life Evol. Biosph. 17, 173–174.

[100] Ferris J.P, Ertem G, Agarwal V.K; 1989 Mineral catalysis of the formation of dimers of 5′-AMP in aqueous solution: the possible role of montmorillonite clays in the prebiotic synthesis of RNA. Orig. Life Evol. Biosph. 19, 165–178. doi:10.1007/BF01808150.

[101] Hanczyc M.M, Fujikawa S.M, Szostak J.W; 2003 Experimental models of primitive cellular compartments: encapsulation, growth and division. Science. 302, 618–622. doi:10.1126/science.1089904.

[102] Monnard P.-A, Apel C.L, Kanavarioti A, Deamer D.W; 2002; Influence of ionic inorganic solutes on self-assembly and polymerization processes related to early forms of life: implications for a prebiotic aqueous medium. Astrobiology. 2, 139–152. doi:10.1089/15311070260192237.

[103] Van der Waals force http://en.wikipedia.org/wiki/Van_der_Waals_force

[104] Kawamura K, Ferris J.P; 1999 Clay catalysis of oligonucleotide formation: kinetics of the reaction of the 5′-phosphorimidazolides of nucleotides with the non-basic heterocycles uracil and hypoxanthine. Orig. Life Evol. Biosph. 29, 563–591. doi:10.1023/A:1006648524187.

[105] Lailach G.E, Thompson T.D, Brindley G.W; 1968 Absorption of pyrimidines, purines, and nucleosides by Li-, Na-, Mg-, and Ca-montmorillonite (clay-organic studies XII). Clay. Clay Min. 16, 285–293.

[106] Bohler, C., Nielsen, P. E., and Orgel, L. E. “Template Switching Between PNA and RNA Oligonucleotides,” Nature, 376, 578 (1995).

[107] Nielsen, P. E. “Peptide Nucleic Acid (PNA). From DNA Recognition to Antisense and DNA Structure,” Biophysical Chemistry, 68, 103 (1997).

http://www.daviddarling.info/encyclopedia/P/PNA.html

[108] Nielsen P.E, Egholm M, Berg R.H, Buchardt O; 1991 Sequence-selective recognition of DNA by strand displacement with a thymine-substituted polyamide. Science. 254, 1497–1500.

http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/254/5037/1497?ijkey=e17705bfda3dbec7917d767a0e0b17b2ac001b96&keytype2=tf_ipsecsha

[109] Wittung, P., Nielsen P.E., Buchardt, Ole., Egholm, M. and Nordén, B. DNA-like Double Helix formed by Peptide Nucleic Acid. (1994) Nature, 368, 561-563.

[110] Nelson, K.E., Levy, M., and Miller, S.L. Peptide nucleic acids rather than RNA may have been the first genetic molecule (2000) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97, 3868–3871.

[111] Alberts, Johnson, Lewis, Raff, Roberts and Walter, Molecular Biology of the Cell, 4th Edition, Routledge, March, 2002, ISBN 0-8153-3218-1.

[112] Zimmer, C; On the Origin of Life on Earth, Science 9 January 2009, Vol. 323. no. 5911, pp. 198 – 199, DOI: 10.1126/science.323.5911.198

[113] Miller S.L; 1997 Peptide nucleic acids and prebiotic chemistry. Nat. Struct. Biol. 4, 167–169. doi:10.1038/nsb0397-167.

[114] Gilbert, W. (1986). The RNA world. Nature, 319, 618

[115] Mundo do RNA http://pt.wikipedia.org/wiki/Mundo_do_RNA

[116] Gestland T.R, Cech T.R, Atkins J.F; The RNA world. In Cold Spring Harbor Press 1999 New York, NY:Cold Spring Harbor Press

[117] Huang W, Ferris J.P; 2003 Synthesis of 35–40 mers of RNA oligomers from unblocked monomers. A simple approach to the RNA world. Chem. Commun. 12, 1458–1459. doi:10.1039/b303134a.

[118] Inoue T, Orgel L.E; 1981 Substituent control of the poly(C)-directed oligomerization of guanosine 5′-phosphoroimidazolide. J. Am. Chem. Soc. 103, 7666–7667. doi:10.1021/ja00415a051.

[119] Kawamura K, Ferris J.P; 1994 Kinetic and mechanistic analysis of dinucleotide and oligonucleotide formation from the 5′-phosphorimidazolide of adenosine on Na+-montmorillonite. J. Am. Chem. Soc. 116, 7564–7572. doi:10.1021/ja00096a013.

[120] Kebbekus P; Formation of RNA oligomers on montmorillonite clay under possible prebiotic conditions. In Chemistry 1988 Troy, NY:Rensselaer Polytechnic Institute

[121] Kanavarioti A; 1997 Dimerization in highly concentrated solutions of phosphorimidazolide activated mononucleotides. Orig. Life Evol. Biosph. 27, 357–376. doi:10.1023/A:1006526002896.

[122] Kanavarioti A, Monnard P.-A, Deamer D.W;2001 Eutectic phases in ice facilitate nonenzymatic nucleic acid synthesis. Astrobiology. 1, 271–281. doi:10.1089/15311070152757465.

[123] Sleeper H.L, Lohrmann R, Orgel L.E; 1979 Template-directed synthesis of oligoadenylates catalyzed by Pb2+ ions. J. Mol. Evol. 13, 203–214. doi:10.1007/BF01739480.

[124] Lohrmann R, Bridson P.K, Orgel L.E; 1980 Efficient metal-ion catalyzed template-directed oligonucleotide synthesis. Science. 208, 1464–1465.

[125] Monnard P.-A, Kanavarioti A, Deamer D.W; 2003 Eutectic phase polymerization of activated ribonucleotide mixtures yields quasi-equimolar incorporation of purine and pyrimidine nucleobases. J. Am. Chem. Soc. 125, 13 734–13 740. doi:10.1021/ja036465h.

[126] Sawai H, Orgel L.E; 1975 Oligonucleotide synthesis catalyzed by the Zn2+ ion. J. Am. Chem. Soc. 97, 3532–3533. doi:10.1021/ja00845a050.

[127] Sawai H; 1976 Catalysis of internucleotide bond formation by divalent ions. J. Am. Chem. Soc. 98, 7037–7039. doi:10.1021/ja00438a050.

[128] Sawai H, Kuroda K, Hojo T; 1989 Uranyl ion as a highly effective catalyst for internucleotide bond formation. Bull. Chem. Soc. Jpn. 62, 2018–2023. doi:10.1246/bcsj.62.2018.

[129] Sawai H, Higa K, Kuroda K; 1992 Synthesis of cyclic and acyclic oligocytidylates by uranyl ion catalyst in aqueous solution. J. Chem. Soc. Perkin. I, 505–508. doi:10.1039/p19920000505.

[130] Sawai H, Yamamto K; 1996 Lanthanide ion as a catalyst for internucleotide bond formation. Bull. Chem. Soc. Jpn. 69, 1701–1704. doi:10.1246/bcsj.69.1701.

[131] Williams L.B, Canfield B, Voglesonger K.M, Holloway J.R; 2005 Organic molecules formed in a “primordial womb”. Geology. 33, 913–916. doi:10.1130/G21751.1.

[132] Joshi P.C, Pitsch S, Ferris J.P; 2000 Homochiral selection in the montmorillonite-catalyzed and uncatalyzed prebiotic synthesis of RNA. Chem. Commun 2497–2498. doi:10.1039/b007444f.

[133] Joshi, P. C., Pitsch, S. & Ferris, J. P. In press Selectivity of montmorillonite catalyzed prebiotic reactions of d, l-nucleotides. Orig. Life Evol. Biosph.

[134] Kaplan R.W; The problem of chance in formation of protobionts by random aggregation of macromolecules. In Molecular evolution I. Chemical evolution and the origin of life Buvet R, Ponnamperuma C 1971pp. 319–329. Eds. Amsterdam, The Netherlands; London, UK:North-Holland Publishing Company.

[135] Joyce G.F, Orgel L.E; Prospects for understanding the origin of the RNA world. In The RNA world: the nature of modern RNA suggests a prebiotic RNA Gesteland R.F, Cech T.R, Atkins J.F 1999pp. 49–77. Eds. New York, NY:Cold Spring Harbor Laboratory Press.

[136] Miyakawa S, Ferris J.P; 2003 Sequence- and regioselectivity in the montmorillonite-catalyzed synthesis of RNA. J. Am. Chem. Soc. 125, 8202–8208. doi:10.1021/ja034328e.

[137] Matthew W. Powner, Béatrice Gerland & John D. Sutherland; Synthesis of activated pyrimidine ribonucleotides in prebiotically plausible conditions; Nature 459, 239-242 (14 May 2009) http://www.nature.com/nature/journal/v459/n7244/abs/nature08013.html

[138] Gladman B, Dones D, Levinson H.F, Burns J.A; 2005 Impact seeding and reseeding in the inner solar system. Astrobiology. 5, 483–496. doi:10.1089/ast.2005.5.483.

[139] Gomes R, Levison H.F, Tsiganis K, Morbidelli A; 2005 Origin of the cataclysmic late heavy bombardment period of the terrestrial planets. Nature. 435, 466–469. doi:10.1038/nature03676.

[140] Wells L.E, Armstrong J.C, Gonzalez G;2003 Reseeding of the early Earth by impacts of returning ejecta during the late heavy bombardment. Icarus. 162, 38–46. doi:10.1016/S0019-1035(02)00077-5.

[141] Harrison T.M, Blichert-Toft J, Muller W, Albarede F, Holden P, Mojzsis S.J; 2005 Heterogeneous Hadean hafnium: evidence of continental crust at 4.4 to 4.5. Science. 310, 1947–1950. doi:10.1126/science.1117926.

[142] Mojzsis S.J, Harrison T.M, Pidgeon R.T; 2001 Oxygen-isotope evidence from ancient zircons for liquid water at the Earth’s surface 4,300 Myr ago. Nature. 409, 178–181. doi:10.1038/35051557.

[143] Righter K, Drake M.J; 1999 Effect of water on metal-silicate partitioning of siderophile elements: a high pressure and temperature terrestrial magma ocean and core formation. Earth Planet. Sci. Lett. 171, 383–399. doi:10.1016/S0012-821X(99)00156-9.

[144] Watson E.B, Harrison T.M; 2005 Zircon thermometer reveals minimum melting conditions on earliest Earth. Science. 308, 841–844.

http://rstb.royalsocietypublishing.org/cgi/ijlink?linkType=ABST&journalCode=sci&resid=308/5723/841

[145] Wilde S.A, Valley J.W, Peck W.H, Graham C.M; 2001 Evidence from detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the Earth 4.4 Gyr ago. Nature. 409, 175–178. doi:10.1038/35051550.

[146] Venus clouds ‘might harbour life’ http://news.bbc.co.uk/2/hi/3746583.stm

[147] Cosmos. Random house, 1980. Random House New Edition, May 7, 2002, ISBN 0-375-50832-5, 384 pgs

[148] Alexis Madrigal; Life Ingredients Found on Extrasolar Gas Giant; http://www.wired.com/wiredscience/2009/10/life-ingredients-exoplanet/

[149] Habitable moons around extra-solar gas giants http://library.thinkquest.org/C003763/index.php?page=planet09

[150] Paradoxo sorites http://pt.wikipedia.org/wiki/Paradoxo_sorites

[151] Equação de Drake http://pt.wikipedia.org/wiki/Equa%C3%A7%C3%A3o_de_drake

[152] Rare Earth: Why Complex Life Is Uncommon in the Universe , de Peter Ward e Donald E. Brownlee http://en.wikipedia.org/wiki/Rare_Earth_hypothesis

[153] Paradoxo de Fermi http://pt.wikipedia.org/wiki/Paradoxo_de_Fermi

[154] Cronologia da evolução humana http://pt.wikipedia.org/wiki/Cronologia_da_evolu%C3%A7%C3%A3o_humana

[155] Drake equation http://en.wikipedia.org/wiki/Drake_equation

[156] Duncan Forgan; A Numerical Testbed for Hypotheses of Extraterrestrial Life and Intelligence; http://arxiv.org/abs/0810.2222

[157] Duncan H. Forgan and Ken Rice; Numerical testing of the Rare Earth Hypothesis using Monte Carlo realization techniques; International Journal of Astrobiology, Volume 9, Issue 02, April 2010, pp 73-80; http://journals.cambridge.org/action/displayIssue?jid=IJA&volumeId=9&issueId=02&iid=7451892#

[158] Wow! signal http://en.wikipedia.org/wiki/Wow!_signal

[159] Men in Black (film) http://en.wikipedia.org/wiki/Men_in_Black_(film)

[160] The X-Files http://en.wikipedia.org/wiki/X-Files

[161] Men in Black http://en.wikipedia.org/wiki/Men_in_Black

[162] UFO conspiracy theory http://en.wikipedia.org/wiki/UFO_conspiracy_theory


Apêndice

Para algumas definições mais formais de vida, recomendamos:

“A network of inferior negative feedbacks (regulatory mechanisms) subordinated to a superior positive feedback (potential of expansion, reproduction).” Korzeniewski, Bernard (2001). “Cybernetic formulation of the definition of life”. Journal of Theoretical Biology. 2001 April 7. 209 (3) pp. 275–86. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11312589

“A systemic definition of life is that living things are self-organizing and autopoietic (self-producing). Variations of this definition include Stuart Kauffman’s definition as an autonomous agent or a multi-agent system capable of reproducing itself or themselves, and of completing at least one thermodynamic work cycle.” 2004, “Autonomous Agents”, in John D. Barrow, P.C.W. Davies, and C.L. Harper Jr., eds., Science and Ultimate Reality: Quantum Theory, Cosmology, and Complexity, Cambridge University Press. http://www.cup.cam.ac.uk/catalogue/catalogue.asp?isbn=9780521831130

“Life is a self-sustained chemical system capable of undergoing Darwinian evolution.” Gerald Francis Joyce, “The RNA World: Life Before DNA and Protein”. http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19980211165_1998078054.pdf

Para uma longa análise das questões termodinâmicas relacionadas com a origem da vida, recomendamos:

Charles B. Thaxton, Walter L. Bradley, Roger L. Olsen: The Mystery of Life’s Origin: Reassessing Current Theories

Com capítulos disponíveis na internet em:

http://ldolphin.org/mystery/chapt7.html ; http://ldolphin.org/mystery/chapt8.html ; http://ldolphin.org/mystery/chapt9.html


Vida, um produto do universo, não um milagre, 10.0 out of 10 based on 5 ratings

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9 Comments

  1. Cara, adorei a foto de introdução do seu blog!!!!

    VA:F [1.9.22_1171]
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    • Valeu cara! 🙂

      Abraço!

      VN:F [1.9.22_1171]
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  2. Esse artigo é bem extenso e elaborado,o que deve ter tomado uma enorme quantidade de horas, ele foi escrito para publicaçao academica, ou somente para este blog?

    VA:F [1.9.22_1171]
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    • Cara, foi isso que disse pro Francisco, que esse artigo deveria ser mandado pra alguma revista científica… Mas vamos ver no que dá. 😉

      Abraço!

      VN:F [1.9.22_1171]
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    • Antes de qualquer coisa, obrigado!

      Tomou horas, mas escrevo rápido, tanto que o Mário César penou revisando os “sapatos com Ç”.

      Foi escrito exclusivamente para uma comunidade de Astronomia, mas já tem dado seus frutos.

      VA:F [1.9.22_1171]
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  3. Um belo artigo, muito bem fundamentado, parabéns aos autores.
    Porém, em “Logo, a amostra de vida é enorme e significativa, a de civilização é única, a de civilização significativamente tecnológica frente às distâncias e escala mesmo da galáxia, ínfima”, há uma conclusão que foge ao estágio atual do conhecimento humano.
    Esse estágio atual inibe modelagens infimamente satisfatórias e, muito menos, a mínima compreensão do que seria uma civilização imensamente superior a nossa, como se comportaria, quais seus objetivos, e suas possibilidades de locomoção.
    Tanto que físicos se debruçam em alternativas como as expressas pelo Dr. Michio Kaku.

    VA:F [1.9.22_1171]
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    • JA, você não entendeu. Isso está baseado única e tão somente naquilo que já sabemos, naquilo que temos prova. Em outras palavras, em ciência.

      Pode-se especular sobre isso, claro, mas aí será só especulação mesmo, não ciência. 😉

      VN:F [1.9.22_1171]
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      • Entendi, e concordo 100% com o que você comentou agora, e kaku especula mesmo, ainda que com pensamento científico de vanguarda.
        Novamente parabéns pelo artigo, deveria colocar links nas comunidades.
        Ainda que a vida permaneça um mistério, a sua mecânica e ingredientes foram bem expostos.

        VA:F [1.9.22_1171]
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  4. Incrível texto!
    Esse blog só me estimula a estudar cada vez mais!
    Quem sabe um dia poderei ter esse tanto de conhecimento…
    Abraço

    VA:F [1.9.22_1171]
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