Astrobiologia e Origem da Vida

 A XXV Semana da Química e a II Jornada de Pós-graduação em Química explicaram as teorias do surgimento da vida e de como ela evoluiu na Terra

  

O Professor Dr. André Celligoi ministrou a palstra "Evidências da vida Primitiva”, que ocorreu no dia 30 de setembro de 2009, na XXV Semana da Química da UEL.

O Professor Dr. André Celligoi ministrou a palstra "Evidências da vida Primitiva”, que ocorreu no dia 30 de setembro de 2009, na XXV Semana da Química da UEL.

 Pauta: Daniela Brisola
Reportagem: Lucas Martins e Marielli Baratto
Edição: Tatiane Hirata e Vitor Oshiro

Entre os dias 29 de setembro a 02 de outubro de 2009, foram realizadas a XXV Semana da Química e a II Jornada de Pós-graduação em Química na Universidade Estadual de Londrina (UEL). O evento contou com a participação de docentes da própria universidade e também de outras instituições de ensino como a Universidade Federal do Paraná (UFPR), Universidade de São Paulo (USP), Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) e da Universidade Estadual de Maringá (UEM), ministrando palestras e mini-cursos. Houve também apresentação oral de trabalhos.

O Conexão Ciência acompanhou duas palestras que tinham por objetivo abordar as teorias prováveis da origem da vida e como ela se sucedeu na Terra.    

As possibilidades de como a vida se originou

 Como a vida surgiu e evoluiu? Existem seres vivos em outros planetas? E qual vai ser o destino da Terra? “Todas as respostas para essas perguntas podem estar na Astrobiologia”, afirma o Prof. Dr. Dimas Zaia – graduado em Química pela Universidade Estadual de Maringá (UEM) e em Física pela Universidade Estadual de Londrina (UEL), mestre e doutor em Química Analítica pela Universidade de São Paulo (USP), e bolsista de um doutorado sanduíche (1) pela Rockfeller University, Nova Iorque entre 1992 e 94 – em uma das palestras ministradas durante a XXV Semana de Química da UEL.

Astrobiologia, segundo  o professor Zaia, é o estudo da origem, evolução, distribuição e do futuro da vida no universo. De acordo com o site da NASA (http://astrobiology.nasa.gov/about-astrobiology/), o termo foi criado em 1996 pela própria agência. E, segundo o professor, essa ciência conta com os estudos de profissionais de diversas áreas – como químicos, físicos, astrônomos, geólogos, biólogos, matemáticos e até mesmo filósofos.

Na palestra, o pesquisador comentou que, dos estudos da Astrobiologia, é possível retirar algumas hipóteses sobre a origem de seres vivos na Terra. Uma delas, desenvolvida pela chamada Química Prebiótica (2), afirma que a vida começou a partir de precursores cósmicos e planetários, ou seja, moléculas – como amônia, gás carbônico e metano – vindas do próprio planeta terrestre e de outras partes do universo. Segundo o professor, é possível que essas moléculas tenham sido trazidas por poeiras estelares e por micro meteoros que se chocaram com a Terra, há bilhões de anos. Ao perfurar a atmosfera terrestre, esses asteroides carregariam grande quantidade de energia, a qual aumentaria a temperatura dos oceanos, permitindo que ocorressem reações químicas, originando os primeiros aminoácidos – estruturas componentes dos peptídeos, os quais, por sua vez, compõem as proteínas, que são os principais elementos constituintes dos seres vivos.

De acordo com o Prof. Dr. Dimas Zaia, a Química Prebiótica também deu espaço para a hipótese de que as moléculas necessárias para as reações químicas poderiam ser produzidas aqui, e não vindas do espaço como a teoria citada anteriormente acreditava. Para isso, a energia usada nas ligações entre as moléculas seriam originárias dos raios ultravioletas emitidos pelo Sol. Segundo o professor, a criação dessas duas hipóteses deixa uma grande questão a ser respondida: “qual seria a origem das moléculas que se reagiriam dando origem aos aminoácidos?”

Para reforçar a segunda possibilidade, Dimas Zaia explica que, nas análises dos meteoros, foi possível identificar aminoácidos que não seriam protéicos, ou seja, aminoácidos que não compõem a proteína. Porém, ele reforça que é necessário ficar atento ao fato de que isso tudo não passa de uma possibilidade, e que talvez os aminoácidos que deram origem à vida terrestre tenham sido produzidos na Terra; e pode ser também que, futuramente, seja provado o contrário.

Na palestra, o Prof. Dr. Dimas Zaia também explica a teoria chamada de “panspermia”. Segundo ele, esse princípio acredita que a vida que se estabeleceu aqui, na Terra, possa ter vindo de outro lugar do universo. Ele destaca que essa hipótese não é recebida com muito entusiasmo pelos químicos, pois ela cria mais lacunas para serem preenchidas – como as explicações sobre como ela possa ser produzida e como ela conseguiu atingir a esfera terrestre. Entretanto, ele afirma que existem cientistas que alimentam a ideia, e entre eles, estão os físicos.

Entre os trabalhos que o Prof. Zaia desenvolve, um refere-se ao assunto. No projeto, ele realiza um estudo sobre a absorção de biomoléculas – bases nitrogenadas de DNA e RNA (3) e aminoácidos – em materiais que apresentam alto teor de minerais, como a argila. Ele também afirmou, durante a sua palestra, que já criou, em laboratório, alguns protonoides – estruturas resultantes do aquecimento do aminoácido a 250°C e que se assemelha a uma célula de um ser vivo.

O objetivo desses estudos, de acordo com o Prof. Dr. Dimas Zaia, é ajudar a descobrir como surgiram as primeiras formas de vida na Terra. Junto com outros profissionais, ele procura encontrar as respostas para as questões que são propostas pela Astrobiologia.

 A cronologia da vida na Terra  

 O professor André Celligoi, graduado em Geologia pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP), com mestrado e doutorado em Geociências (Recursos Minerais e Hidrogeologia) pela Universidade de São Paulo (USP), ministrou a palestra “Evidências da vida Primitiva”, que ocorreu no dia 30 de setembro de 2009, nas dependências do departamento de Geociências da UEL.

A palestra tinha como objetivo analisar as evidências da origem da vida no planeta Terra, levando em consideração as condições climáticas, geográficas e químicas da época. O geólogo destacou que não é possível saber como se deu a origem da vida no planeta Terra, já que o tempo em que esses eventos ocorreram é um fator que atrapalha as pesquisas sobre o assunto. Entretanto, estudos direcionados a esse tema revelam possíveis evidências da origem da vida em nosso planeta. De acordo com o palestrante, o fóssil foi tomado como objeto de estudo para as pesquisas na área. A partir das análises feitas nessas estruturas foi possível encontrar vestígios de organismos que viveram há bilhões de anos. “Os fósseis foram usados para traçar uma linha de pesquisa e tentar descobrir hábitos de vida de animais, através de análises de uma pegada, por exemplo” palestrou  o prof. Dr. Celligoi.

O professor atentou durante toda a palestra para a questão da temporalidade das eras geológicas para traçar a explicação dos acontecimentos que tiveram mais importância em determinados intervalos de tempo. Declarou também que foi a partir de 600 milhões de anos atrás que surgiram os animais no planeta, na era Pré-cambriana, que é compreendida entre o aparecimento do Planeta Terra, há certa de 4,5 bilhões de anos, até o surgimento de uma grande quantidade de fósseis, que marca o início do período Cambriano, há cerca de 540 milhões de anos.

Mas, colocando em ordem de acordo com a temporalidade anteriormente citada, foi há muitos milhões de anos que surgiu a primeira evidência de vida. “Os estromatólitos são a primeira evidência de vida no planeta. Eles têm uma datação que gira em torno dos 3,5 bilhões de anos”, explicou André Celligoi. O professor complementou ainda que esses seres são estruturas formadas por algas cianofíceas, conhecidas popularmente como algas azuis, encontrados em maior número na Austrália nas zonas de intra-maré, devido a condições pré-determinadas, como uma maior temperatura das águas nessas regiões inter-tropicais. Em seguida, aparecem na classificação o Sélex Gunflint (2 bilhões de anos), um ser vivo que não tinha ainda um núcleo organizado.

Segundo o palestrante, foram encontrados fósseis de várias formas, sendo as mais recorrentes os esporos e  as mesmas algas cianofíceas. Essas algas são seres procarióticos (organismos unicelulares que não possuem o DNA revestido por membrana). “Até então, a vida era classificada como não-animal. O primeiro animal a surgir no planeta Terra foi o chamado Ediacara (620 milhões de anos). É um anelídeo, de aproximadamente três polegadas. Já o primeiro a ter uma ancestralidade com os vertebrados foi o Pikaia (4), já extinto e datado da era Cambriana, em torno de 542 milhões a 300 mil anos atrás”, explicou.   No decorrer da palestra, o o professor afirmou que a época datada de aproximadamente 240 milhões de anos atrás foi a mais crítica da vida no planeta. Mesmo a Terra sendo o único planeta do sistema solar a ter água em estado líquido em sua superfície –  um fator que contribui muito para a existência da vida naquela época –  o planeta passou por épocas que foram consideradas desfavoráveis. Uma delas, datada de 250 milhões de anos atrás, entre o fim da Era Paleozóica (compreendida entre 540 milhões e 245 milhões de anos atrás) e o início da Mesozóica (compreendida entre 251 milhões e 65 milhões e 500 mil anos atrás, aproximadamente), foi um período que a Terra passou por um processo intenso de extinção, como explica o geólogo. A questão do recuo do mar foi um fator determinante para desencadear tal evento. “Com o estudo da tectônica de placas (5), descobriu-se que há 245 milhões de anos, uma série de importantes eventos ocorreram no planeta”, discorre. Como exemplo, cita a chegada da atual Índia à Eurásia, decorrente da deriva continental.

Até onde foi registrado, de acordo com o professor, é dessa época também o menor registro do nível do mar. Chegando a tal limite, o mar passou a abrigar uma maior demanda de habitantes do que podia. A partir de então, desencadeou-se uma grande competição de espaço entre os animais e, consequentemente, a extinção dos mesmos.

 

(1) Doutorado Sanduíche: modalidade de doutorado que permite que o doutorando realize suas atividades em duas universidades, uma no Brasil e outra no exterior. (fonte: http://www.ime.usp.br/dcc/posgrad/faq/faq2/node28.html)

(2) Química Prebiótica: Parte da Química que estuda as reações químicas que ocorrem em condições ambientais semelhantes às da Terra, há bilhões de anos, e que possam ter contribuído para a origem da vida. (fonte: ZAIA, Dimas A. M. Algumas Controvérsias sobre a Origem da Vida. Química Nova. Vol. 31, No. 6. 2003.)

(3) Ácido Ribonucléico, responsável pela síntese de proteínas da célula.

(4) O pikaia é considerado um cefalocordado (animal que possui o que seria uma cabeça definida e uma “corda” nervosa ao longo do resto do corpo). Possui uma musculatura longitudinal chamada miótomo. Teria cerca de 5 cm e como que duas antenas pequenas. (Fonte: Wikipedia)

(5) Tectônica das placas é uma teoria originada a paritir da deriva continental e da expansão dos fundos oceânicos. Foi desenvolvida em 1960 e tornou-se a mais aceita entre os geógrafos e oceanógrafos. De acordo com esta teoria, a litosfera se movimenta sobre a astenosfera. A litosfera, por sua vez, é dividida por placas (denominadas placas tectônicas) e estas deslizam por causa das correntes de convecção no interior da Terra. (Fonte: Brasil Escola) 

Crédito da Imagem: Marielli Baratto    

 

Ano 6 – Edição 76 – 18/10/09 

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