Origem dos primeiros seres vivos
Por: Isabela Nunes

 

A Terra

A terra se originou há 4,7 bilhões de anos atrás após a criação do universo. Após o surgimento do planeta, houve alterações de temperatura, pressão e umidade até que sua superfície passou a ser adequada para vida, isso ocorreu há cerca de 3,9 bilhões de anos. 

Atualmente, acredita-se que a atmosfera primitiva fosse composta por metano, hidrogênio, amônia e vapor de água. Além disso, tempestades eram frequentes (o que permitiu a formação dos oceanos), altas temperaturas acompanhadas de intensa atividade vulcânica. Outra característica importante é a ausência de oxigênio e consequente ausência da camada de ozônio que, somados às características citadas anteriormente tornavam a superfície terrestre um local úmido, quente, com alta incidência de radiação solar e inóspito à vida. 

Surgimento da matéria orgânica 

Algumas hipóteses explicam como a matéria orgânica teria surgido no planeta e então formarem os primeiros seres vivos, são elas:

Panspermia cósmica

Diz que a matéria orgânica não teria surgido na Terra, mas sim, teriam sido trazidas por meteoros do espaço;

Hipótese da recombinação molecular ou hipótese da evolução molecular

Hipótese proposta independentemente por Haldane e Oparin na década de 1920 diz que os compostos inorgânicos teriam se recombinado, a partir da energia fornecida pela radiação UV e descargas elétricas, e formado moléculas orgânicas. Dentre essas moléculas estariam os aminoácidos, bases nitrogenadas e carboidratos.

Com o experimento de Miller e Urey, na década de 1950, a atmosfera primitiva foi sumulada quanto a sua constituição e características de incidência de radiação com o intuito de observar a formação de moléculas orgânicas a partir dos compostos inorgânicos. Por fim, foi provado que era possível surgirem moléculas orgânicas a partir de compostos inorgânicos sobre constante incidência de radiação. 

Figura 1: esquema do experimento de Miller e Urey, 1953

Moléculas orgânicas

Após a formação de moléculas orgânicas, o próximo passo para surgimento da vida, é a formação de polímeros orgânicos nos oceanos, verdadeiras sopas orgânicas primitivas. Nessas condições, sobre altas temperaturas e incidência de radiação solar, as moléculas orgânicas começaram a se aglomerar formando os coacervados. Os coacervados ainda não eram seres vivos, mas sim apenas um conjunto de polímeros orgânicos formados por compostos semelhantes ao que encontramos no interior de células atualmente. 

Ao longo de milhares de anos, tais coacervados foram envolvidos por uma camada lipídica que passou a separar o meio interno do meio externo, permitindo o isolamento de reações químicas no interior do coacervado que, com suas reações individualizadas do meio externo, se torna uma protocélula. Tal protocélula, ao longo de milhares de anos, adquiriu a capacidade de se autorreplicar e originar outras partículas semelhantes. 

Pensando no surgimento dos diferentes tipos de material genético, RNA e DNA, atualmente considera-se que o RNA teria surgido previamente ao DNA. Essa hipótese é sustentada pelo baixo grau de complexidade, pela capacidade de autorreplicarão e atividade catalítica observada na molécula de RNA. 

Surgimento dos seres vivos

A hipótese mais provável dos seres vivos é a hipótese heterotrófica. Essa hipótese diz que os primeiros seres vivos eram heterótrofos, procariontes e unicelulares. Dessa forma, esses organismos se alimentavam de matéria orgânica disponível nos oceanos, eram capazes de gerar outros organismos iguais a si próprios e obtinham energia a partir da fermentação. O resultado do metabolismo desses organismos liberava para a atmosfera gás carbônico, resultante principalmente pela fermentação. 

Em sequência, após uma série de mutações provocadas no material genético dos primeiros seres, principalmente pela radiação solar, os primeiros heterótrofos surgiram. Nesse cenário, o gás carbônico gerado passou a ser consumido em reações que originavam carboidratos por esses organismos fotossintetizantes. Além dos açúcares, o oxigênio também é um produto da fotossíntese e passou a ser acumulado na atmosfera, a partir da ionização do oxigênio, formou-se a camada de ozônio. 

Com o aumento de substâncias oxidantes na atmosfera, parte das primeiras células heterótrofas fermentadoras foram extintas e, das restantes, através de mutações, originaram-se células capazes de realizar respiração celular utilizando o oxigênio como aceptor de elétrons.