Poderia a vida evoluir a partir de um código químico diferente?

Vida primordial na Terra. Crédito: Peter Sawyer / Smithsonian Institution

Toda a vida na Terra se baseia em um conjunto padrão de 20 moléculas, chamadas de aminoácidos, blocos básicos na construção da vida, moléculas responsáveis pela construção das proteínas que realizam as ações essenciais da vida. Mas, isto tem que ser assim?

Todas as criaturas vivas neste planeta usam os mesmos 20 aminoácidos, embora encontremos centenas destes disponíveis na Natureza. Assim, os cientistas têm questionado se a vida poderia ter surgido com base em um conjunto diferente de aminoácidos.

Molécula de DNA, © Oxford University Crédito: net_efekt

Além disso, poderia haver vida em outros lugares, usando um conjunto alternativo de blocos de construção?

Stephen J. Freeland Instituto de Astrobiologia da NASA na Universidade do Havaí esclareceu:

A vida tem utilizado um conjunto padrão de 20 aminoácidos para construir proteínas há mais de 3 bilhões de anos. Está cada vez mais claro para nós que muitos outros aminoácidos foram candidatos em potencial. Embora existam especulações e mesmo suposições sobre o que criou a vida, o avanço nesta área da ciência tem sido pequeno em termos de hipóteses testáveis.

Agora, Freeland e seu colega na Universidade do Havaí, Gayle Philip K., desenvolveram um teste para tentar ver se os 20 aminoácidos da vida na Terra foram escolhidos de forma aleatória ou se eles eram os únicos possíveis que poderiam ter feito originado a vida.

Os aminoácidos são moléculas compostas principalmente de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. Os aminoácidos se reunem em padrões específicos e formas concretas formando maiores denominadas proteínas as quais são responsáveis pela execução de funções biológicas.

Freeland declarou na Astrobiology Magazine:

Tecnicamente, há uma ilimitada variedade de aminoácidos. Há muitos mais aminoácidos do que os 20 que estavam disponíveis quando a vida se originou na Terra.

Testando as possibilidades

Os pesquisadores definiram um conjunto provável de aminoácidos candidatos dos quais a vida na Terra selecionou 20 tipos. Os cientistas começaram analisando os aminoácidos que foram descobertos no meteorito Murchison, uma rocha espacial que caiu em Murchison, Victoria, Austrália, em setembro de 1969.

Os cientistas estimam que esta rocha é tão antiga que sua origem remonta à data do início do Sistema Solar, ou seja, o meteorito apresenta uma amostra dos compostos no Sistema Solar e na Terra antes da vida começar por aqui.

Em seguida, os cientistas usaram computadores para calcular as propriedades fundamentais dos 20 aminoácidos utilizados pelos organismos vivos, tais como carga, tamanho e hidrofilia (o grau em que as moléculas são atraídas para a água). Freeland ressaltou:

Sabemos que essas três características são importantes para a maneira pela qual as proteínas são construídas.

Freeland e Philip olharam para se estas propriedades poderiam ter sido alcançadas com a mesma cobertura e eficiência com outras combinações de 20 aminoácidos. Os pesquisadores descobriram que a vida, aparentemente, não escolheu os 20 blocos específicos da vida ao acaso. Freeland sugeriu que:

Achamos improvável a escolha aleatória de apenas um conjunto de (20) aminoácidos para o desenvolvimento da vida.

Astrônomos detectaram cianeto de hidrogênio e metanimina, dois compostos de carbono, nitrogênio e hidrogênio que podem se combinar com a água para criar o aminoácido glicina, na galáxia Arp 220. Arp 220 é uma galáxia incomum, produto da fusão de duas galáxias espirais do tamanho da Via Láctea. Crédito: NASA, ESA, e C. Wilson (Universidade McMaster, Hamilton, Ontário, Canadá

Seleção Natural?

De fato, os pesquisadores acreditam que a vida na Terra no início provavelmente usou uma versão da seleção natural para escolher estes aminoácidos. É possível que tenham sido utilizadas primordialmente algumas outras combinações de aminoácidos, mas nenhuma outra mostrou-se eficaz, ou seja, nenhuma outra combinação acabou por produzir uma prole tão bem sucedida quanto a obtida pelo conjunto dos 20 aminoácidos que compõem a vida como a conhecemos.

Freeland afirmou:

Aqui nós temos uma prova verdadeira que mostra que a vida ‘sabia exatamente o que estava fazendo‘. Isso é consistente com a idéia de que a seleção natural estava em andamento.

“Abordar a questão de por que a natureza escolheu os 20 aminoácidos é experimentalmente difícil”, disse Aaron Burton, membro do Programa de Pós-Doutorado NASA trabalha como astroquímico do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. Burton, que não esteve envolvido diretamente neste estudo, disse:

Apesar de uma série de experimentos mostraram que aminoácidos não-naturais podem ser incorporado no alfabeto genético de organismos não é tecnicamente possível simular experimentalmente períodos de tempo longos o suficiente para realmente comparar a evolução de alfabetos de aminoácidos alternativos. Como resultado, estudos como os apresentados por Philip e Freeland oferecem perspectivas interessantes e mostram um quadro para a formulação de hipóteses que podem realmente ser testadas em laboratório.

Aminoácidos em meteoritos?

Agora, a corrida da busca pela origem da vida está focada em aminoácidos encontrados diretamente no resto do sistema solar. Algumas evidências de sua abundância têm sido encontradas em meteoritos que caíram na Terra, bem como as amostras coletadas em missões como a sonda Stardust, da NASA, que coletou partículas do coma do cometa Wild 2 em 2004.

Freeland ressaltou que:

Parece que os aminoácidos são encontrados por toda a galáxia. Aparentemente, os blocos de construção que criam a vida são óbvios. O que temos encontrado aponta para certo nível de previsibilidade sobre como as coisas aconteceram.

A questão da caixa de ferramentas de aminoácidos como instrumentos para a vida é interessante não só para tentar rastrear a origem da vida na Terra, mas me pergunto se existe vida em outros planetas, e em caso afirmativo, qual a forma a vida toma. Os cientistas se sentem especialmente curiosos sobre como um conjunto diferente de aminoácidos pode ter dado origem a vida com diferentes características. Freeland disse:

Esta é a pergunta mais importante de tudo. Estamos tentando encontrar uma maneira de perguntar, se você alterar o conjunto de aminoácidos com a qual estamos construindo, o que é o efeito sobre as proteínas que podem ser criados? O interessante é que ninguém sabe a resposta ainda.

Freeland e Philip e relataram suas descobertas em artigo publicado na edição 19 da revista Astrobiology.

Fontes e referências

Space.com: Can Life Evolve From a Different Chemical Code? Por Clara Moskowitz

National Geographic: Building Blocks of Life Detected in Distant Galaxy

._._.

19 comentários

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  1. Absurdo seu desconhecimento! Quem dominava as escolas e o ensino na Itália e naquela época senão a Igreja de Roma? E quem foram arrolados como conselheiros do Inquisidor no julgamento de Galileo senão os padres professores da escola?

    ”Típicos argumentos de pseudos ”

    Mas quem é o supremo juiz que sabe qual o pseudo dentre nós dois? O seu professor da universidade? Não me faça rir… Ele tambem acredita que o método sistemico cientifico é anti-ciência…

    1. “Quem dominava as escolas e o ensino na Itália e naquela época senão a Igreja de Roma?”

      Precisamente. Havia motivos ideológicos… tal como os seus.

      Não confunda isso com os cientistas actuais… nem minta sobre isso.

      “Mas quem é o supremo juiz que sabe qual o pseudo dentre nós dois?”

      Eu. Eu sei avaliar as coisas objectivamente.

      “O seu professor da universidade?”

      Já não tenho professores na Universidade. Tenho alunos.

      “Ele tambem acredita (…)”

      A ciência não se faz de acreditar. Esse é mais um disparate só utilizado pelos pseudos.

      P.S.: Louis, eu trabalho, não tenho tempo para aturar as suas atitudes de troll.
      Já falou da sua ideia e já recebeu as críticas. Se não aceita, o problema é seu.
      Quando tiver artigos científicos publicados com essa sua ideia (que os seus argumentos provam que é uma crença fundamentalista), com supostas evidências, falamos de novo. Até lá, não chateie mais.

    2. O Louis continuou a enviar comentários, mas como eu disse: não estou para aturá-lo.

      São 3 da manhã aqui, e eu estou a trabalhar.
      Não estou em blogs a fazer de troll, a dizer que eu sou como Einstein e tenho uma ideia fantástica mas não tenho quaisquer evidências nem quero seguir o processo científico.

      Se tem uma crença obsessiva na sua ideia, arranje evidências, e publique em journals científicos, de modo a ter as críticas científicas respectivas.
      Se não quer fazer isso porque já se percebeu que tem medo das críticas e dos cientistas, então nada mais podemos fazer por si.

  2. “Continuo sem perceber qual o seu problema.”

    Aí está o meu problema: atitudes como a sua que, ao invés de discutir o tópico, se desvia para julgar a pessoa do autor, que nada tem a ver com o tópico. Mas assim se portaram os Inquisidores com Galileo. Donos da academia universitaria da época, eram antes politicos que academicos e cientistas, por isso não descobriram o que havia na mensagem de Galileo como realidade cientifica. Se voce acredita que nosso pequeno cérebro conhece o universo e sua verdade, a qual está estabelecida no seu curso universitario, resta-me ter pena.E de uma vez por todas; enquanto eu não terminar o livro reunindo tôdas as teses e evidencias, não terá apresentação para peer- review. Darwin demorou 30 anos para compilar seu material, o meu e ainda maior. Mas antes de publicar, um autor procura debater seus temas para saber como funcionará a mente critica dos futuros leitores. Por isso participo de excelentes blogs como êste, mas se não se apegam estritamente ao tópico, caio fora. Abracos…

    1. Exacto. Não apresenta evidências. Os seus argumentos são com base em métodos anti-ciência. Põe-se hipocritamente àparte do mundo científico em que vive… mas depois faz-se de vítima, que os cientistas é que são mauzões e tal.
      LOLLLLLLL ridículo.

      Típicos argumentos de pseudos que não têm qualquer conhecimentos dos assuntos e só gostam de fazer de troll…

      abraços

      P.S.:
      “Donos da academia universitaria da época, eram antes politicos que academicos e cientistas, por isso não descobriram o que havia na mensagem de Galileo como realidade cientifica.”
      O problema de Galileu foi, em primeiro lugar, criado por ele. Depois houve o problema dele com a Igreja.
      Ao confundir isso com “académicos e cientistas”, só demonstra mais uma vez que não tem qualquer conhecimento daquilo que diz, mas gosta na mesma de hipocritamente e mentirosamente escrever disparates atrás de disparates anti-ciência.
      Podia ter aproveitado a vida para aprender alguma coisa. Preferiu desperdiçá-la com ignorância e parvoíces.

    2. “E de uma vez por todas; enquanto eu não terminar o livro reunindo tôdas as teses e evidencias, não terá apresentação para peer- review.”

      Precisamente. Estratégia puramente pseudo.
      As evidências não se apresentam em livros… mas sim em peer-review.

      Já que gosta de citar erradamente Einstein e tem a arrogância de se comparar com ele… então porque não faz como ele?
      Ele não andou a escrever livros… ele sujeitou-se ao peer review em journals científicos.

      Não me diga que em 30 anos não poderia escrever um artigo científico de 5 páginas… enfim, ridículo!

      Tem medo, porque sabe que em 30 anos… o resultado é: 0.

  3. “Os meus argumentos contra a sua ideia são os mesmos contra alguém que venha falar do Pai Natal

    Quais argumentos? Você nunca apresentou argumento cientifico, factual, algum, alem de opiniões pessoais. É como êsse seu post, nào se encontra nada de util em que se agarrar para desenvolver esta pesquisa que nêste momento estou rodado aqui de matéria sôbre quimica. E não, você não leu este artigo porque o artigo anterior era outro assunto que abordava outra fase da macro-evoluçao.

    1. Claro… são opiniões pessoais… claro… a sua “teoria” é que é científica. LOLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL
      enfim… ridículo.

      http://www.astropt.org/2011/10/31/parecencas/#comment-48262

      Precisa de mais 30 anos a estudar isso… ou então, não precisa estudar nada… já se percebeu que está tão obcecado com uma ideia religiosa, que não consegue ver além dela.

    2. Continuo sem perceber qual o seu problema.

      Se anda na ilusão que tem uma “teoria cosmológica” credível… envie para journals científicos, e os reviewers vão avaliá-la.

      Afinal, se acredita (sublinho a crença) em algo em que andou a perder 30 anos de vida… porque não a coloca para avaliação??

      Einstein publicou a sua teoria em journals cientificos. Se tem a arrogância de se comparar a Einstein, porque não faz o mesmo? Enfim…

      ahhh pois… tem medo.
      Aqui colocou para avaliação, e levou logo uma chuva de críticas, que não sabe aceitar, e quer somente fazer birra de miúdo, dizendo que continua a ter razão.

      Ou seja, tem medo de perceber que a sua ideia não tem ponta por onde se lhe pegue.

      Daí que em vez de colocá-la para avaliação a quem de direito, prefere andar a chatear as pessoas em blogs… ok… enfim… dá pena.

  4. Ricardo, muito obrigado por me trazer êste artigo que tinha me escapado. De forma impressionante a fórmula dos sistemas naturais, a Matrix/DNA, tem explicações lógicas para tôdas as questões nêste artigo. Seria de vossa parte uma ação em beneficio da Ciência se soubesse como fazer êstes pesquisadores terem conhecimento da fórmula descoberta na selva amazônica brasileira. Não vais te arrepender se conhecer uma outra face da natureza lendo o artigo ” Porque a Vida surgiu com êsse código quimico e selecionou êstes átomos e não de outra maneira na Terra”

    Ana, obrigado por me trazer a questào: porque o carbono e não o silicio? Baseando-me na fórmula da Matrix/DNA, LUCA foi formado com apenas dois estados fisicos da matéria; sólido e gasoso. Por isso é um sistema meio-mecanico/meio-biológico. Para dar o passo evolutivo seguinte, ou seja, elaborar um sistema plenamente biológico, a Natureza precisava de mais um estado, o liquido, que permite as reações quimicas organicas. E este surgiu na Terra pela entropia de LUCA. O silicio não foi escolhido com suas 14 particulas porque é muito pesado e resistente, pouco soluvel na agua e em nada se constitui como cópia da Matrix. Abraços…

    1. Louis,

      Retirei-lhe o link porque começo a achar que o Louis só vem aqui para fazer publicidade à sua ideia não provada e sem qualquer evidencia.
      Será que não sabe falar de mais nada?

      Se tem assim tanta certeza na sua imaginação, envie o seu artigo para um Journal Cientifico credível, e já fica a saber do feedback que lhe dão.

      1. Me desculpe, isto é para seu bem: Você tem opiniões pessoais demais atrapalhando sua comunicação e eficiência cientifica. “Começo a achar que…” , com estas palavras você saiu fora do topico dêste artigo. E achou, julgou, sem ler o meu artigo, pois nào deu tempo entre meu comentário e sua resposta para ler um artigo. Não se deve ser como os religiosos, leitores de um unico livro, o seu, considerado sagrado. Assim tambem, em Ciências, não se deve estudar apenas os livros sagrados da academia universitaria, pois os que são eleitos hoje, serão ultrapassados nas próximas gerações.

        Como não sabe falar mais nada, aqui? O assunto, o tópico, do meu artigo é concernente e limitado ao titulo deste artigo. Ao retirar o link voce fêz um desserviço para leitores mais jovens sem ideologias fundamentalistas, com a mente aberta buscando, e que agora ficam sem condições de localizar meu artigo. A proposito, quais são seus contra-argumentos factuais contra as explicações e evidencias apresentadas na fórmula da Matrix?

      2. Tá desculpado.

        Eu já li o seu artigo da outra vez… não sei se já se esqueceu, mas andou a falar da mesmissima coisa noutro lado… e já da outra vez não conseguiu mostrar qualquer evidencia.

        Os meus argumentos contra a sua ideia são os mesmos contra alguém que venha falar do Pai Natal.

        O ónus da prova está consigo. Einstein, que você gosta de citar erradamente, sabia disso. Você não sabe.

        Quanto às ideologias fundamentalistas e religiosas… é curioso vir essa crítica de um padre da seita religiosa Matrix.
        É curioso e é irónico.

        Relembro-lhe que foi você que se colocou àparte com os seus argumentos anti-cientistas e anti-ciência.
        Quando quiser sair dessa seita e seguir a ciência, estamos aqui para ajudá-lo.

        abraços

      3. Resumindo e concluindo:

        http://www.astropt.org/2011/10/31/parecencas/#comment-48264

    • Manel Rosa Martins on 06/09/2011 at 02:22
    • Responder

    Aleatório não quer dizer, em estatística, ao acaso. Por acaso até nem quer dizer seja o que for, pois todas as fundamentações da Teoria das Probabilidades se afastam do significado semântico como se este fosse o próprio Azar a bater à porta.
    Está determinado que a natureza probabilística de descrição descreve melhor tanto o Universo como vida n Terra. E a natureza da descrição é um coisa, a natureza do objecto descrito pode ser outra, ou não, consoante as probabilidades. Quando em Ciência se está a usar a palavra aleatória não se deve concluir que se está a querer dizer ao azar, ou à sorte, até porque há padrões bem determinados para realização das probabilidades. Se é determinístico ou probabilístico é muito menos importante do que parece. O debate é bem difícil e bem mais interessante na simples questão do “É.”
    Excelente artigo, Obrigado.

    • Ana Guerreiro Pereira on 05/09/2011 at 23:49
    • Responder

    Uma questão que tem mais a ver com nomenclatura que outra coisa: qual é o termo correcto para a disciplina que estuda a vida extraterrestre? Exobiologia ou Astrobiologia? 😀 Sei que no Brasil utilizam mais o termo exobiologia e que no meio dos biólogos tb é este o termo mais corrente.

    Q nome lhe dar então? 😀

    De qq das formas acho que nesta questão se pode colocar a expressão q ficou tão conhecida aqui em Portugal: “poder, podia, mas não era a mesma coisa…” 😀

    Sabemos que há outros elementos da tabela periódica que podem mimetizar os bioelementos terrestres mais abundantes (C, H, O, N) e que são seus vizinhos na TP. Temos o caso do Si para o C, temos o caso do As para o P… depois, ainda há iões que podem ter análogos, como é o caso do ortovanadato que é um análogo do ortofosfato presente em todas as reacções quimicas. É perfeitamente plausível que noutro local a vida se tenha organizado de outra forma. Nós só temos o exemplo da vida que conhecemos e que é baseada no carbono, mas tb temos exemplos de vida estranha e extrema e de vida que utiliza outros elementos deixando antever um possivel passado de evolução molecular que, quiçá, pode ter tido mais importância. Por exemplo, crê-se que nas condições de uma atmosfera redutora, a quimica pode ter-se desenvolvido em torno do elemento vanádio. E há muitas remanescências actuais de organismos e biomoléculas com este elemento incorporado; a sua quimica extremamente rica, complexa e multifacetada corrobora esta visão.

    Portanto, poder podia… mas não seria a mesma coisa 😀

    Aqui,na Terra, a evolução molecular e biológica ditaram que a vida baseada no carbono funcionaria melhor. Noutro planeta, com outras condições, quem sabe?…

  5. Se pode? Pode.
    Mas se a vida noutros lados seguiu outras construções… não sei.

    Pelo que percebi do artigo, será mais dificil com outros aminoácidos. Assim, a evolução favoreceu, como sempre, aqueles melhor adaptados para evoluirem nesse ambiente nessa altura.

    Será que com outros ambientes adaptam-se melhor outros? Não sei 🙁

    E não quero justificar somente com base no Principio da Plenitude (um dos 3 principios ligados à astrobiologia) de que tudo o que poderá existir então existirá.

    Mas se por todo o Universo as condições são “as mesmas” em geral… então lá teremos que procurar “por nós” no resto do Universo, que é uma ideia que eu abomino (porque vai contra o Principio da Mediocridade, outro principio ligado à astrobiologia), mas que lá terá que ser… porque o Universo manda mais que eu 😛

  6. Eu também sou autor aqui, Sybylla !!! abs

  7. Que susto que eu levei!

    Já li o texto no Eternos Aprendizes, achei que estava vendo dobrado!

    Ótimo texto, de novo. =D

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