Hipóteses e teorias da origem da vida

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INTRODUÇÃO 
 
Conceituar o fenômeno vital é uma das 
maiores dificuldades com que se defrontam os 
cientistas, seja pelo desconhecimento de muitos 
mecanismos incluídos nos processos vitais, seja 
porque teorias preestabelecidas que derivam mais 
do pensamento filosófico e religioso têm dificultado 
uma análise científica da vida, através dos tempos. 
Desde épocas imemoriais, o problema da 
origem da vida atrai o espírito humano. Os sistemas 
filosóficos e religiosos ofereceram várias explicações 
e os cientistas, como investigadores do problema, 
várias hipóteses para resolvê-lo. 
Conforme a história das escolas, as teorias se 
formaram na tentativa de explicar a origem, a 
evolução e o complexo funcionamento da matéria 
viva. Conceituaram-se então dois campos filosóficos 
opostos, o criacionismo ou vitalicismo (idealismo) e 
o mecanicismo (materialismo). 
O criacionismo advoga a existência de um 
espírito vital, o qual é apenas conhecido por seus 
efeitos, não podendo ser compreendido em sua 
natureza. Seria ele, de origem sobrenatural, divina, 
não podendo jamais, os fenômenos vitais, serem 
reproduzidos em laboratório. Essa concepção 
idealística da vida é à base de todas as religiões do 
mundo, sendo a mesma uma manifestação da 
divindade. O mecanicismo opõe-se ao vitalicismo, 
afirmando que todas as atividades vitais podem ser 
compreendidas e reproduzidas experimentalmente. 
A vida seria, tão somente, uma combinação de 
fenômenos ainda pouco esclarecidos, que mais 
tarde, descobertos e explicados, permitiriam sua 
reprodução em laboratório. Portanto, uma forma 
particular de ser da matéria, cuja origem, duração e 
mudança obedecem a leis determinadas. 
Essas duas correntes, mais filosóficas que 
científicas, foram atualmente substituídas pelo 
neovitalicismo e pelo neomecanicismo. A primeira 
reconhece a existência, de fato, de um espírito vital, 
e defende a impossibilidade da reprodução dos 
fenômenos psíquicos, devido a sua natureza 
diferente dos fenômenos físico-químicos. Já o 
neomecanicismo reconhece a impossibilidade de 
reproduzir os fenômenos psíquicos, 
mais por deficiências técnicas do que pela natureza 
dos fenômenos, e ·tenta explicá-los (o que hoje se 
consegue, em parte), sob o aspecto físico-químico. 
 
 
HIPÓTESES E HISTÓRICO DAS TEORIAS DA ORIGEM DA VIDA 
 
As hipóteses e teorias a respeito da origem 
da vida surgiram em decorrência de três 
problemas básicos: 
- 1º) a vida fora da Terra; 
- 2º) o aparecimento da primeira substância 
viva; e 
- 3º) a formação de novos seres vivos, 
através dos tempos. 
 
Vida fora da Terra 
Seria só a Terra, um dos mais modestos 
planetas, o privilegiado em possuir seres vivos? 
Henry Norris Russell procurou fazer um resumo das 
condições necessárias e possibilidades de vida fora 
da Terra. 
Para desenvolver-se, a matéria viva 
necessita de um ambiente como o da Terra: 
a) a temperatura estar compreendida entre 
O e 100°C, faixa na qual a água permanece no 
estado líquido. Em temperaturas mais baixas, as 
reações químicas processam-se mais lentamente, 
enquanto que, em temperaturas mais elevadas, o 
calor rompe as ligações entre os átomos de 
hidrogênio e carbono (elementos básicos da matéria 
viva); 
b) ter o planeta uma atmosfera adequada 
para os seres vivos respirarem. A isto se acrescenta: 
se o planeta for muito pequeno não terá força 
gravitacional suficiente para impedir que os gases 
atmosféricos escapem para o espaço; e 
c) o astro habitável girar em torno de uma 
estrela, com tamanho adequado, cuja energia 
luminosa e calor sejam suficientes para promover a 
síntese da matéria orgânica. 
Aplicando-se os critérios anteriores aos 
bilhões de corpos celestes do Universo, excluímos as 
estrelas, grandes massas luminosas, com gases 
incandescentes, onde a temperatura atinge milhões 
de graus no interior e na superfície. O nosso sistema 
planetário é constituído de um pouco mais de um 
milhar de elementos, sendo na quase totalidade 
planetóides escravizados ao Sol. Uns têm menos de 
l.000 km de diâmetro, sem possibilidade de reter 
atmosfera gasosa. Outros apresentam temperaturas 
demasiadamente frias, incompatíveis com a vida. 
Restam nove planetas principais, a Terra entre eles. 
Plutão, Netuno e Urano, estando muito afastados do 
Sol, possuem temperatura baixíssima, 
aproximadamente -185°C; Júpiter e Saturno, com 
diâmetros de 140.000 e 116.000 quilômetros, 
respectivamente, são os maiores de nosso sistema; 
entretanto, apesar de seu tamanho, são bastante 
leves e possuem atmosferas densas e venenosas de 
hidrogênio, amoníaco e metano; acredita-se que 
tenham temperaturas de -140°C e -170 °C, 
respectivamente. 
Mercúrio, planeta mais próximo do Sol, não 
possui água nem atmosfera e sua temperatura, na 
face voltada para o Sol, é de 420°C; na outra, é 
próxima ao zero absoluto (- 273°C). Temos ainda 
Vênus, que apresenta atmosfera com grande 
escassez de oxigênio e a existência de água é 
duvidosa; a temperatura de suas nuvens é cerca de -
40°C, enquanto que a da superfície, em média, 
aproximadamente 430°C. Em nosso sistema, dos 
mais próximos, o planeta que apresenta melhores 
condições de similaridade com a Terra é Marte. Sua 
pressão atmosférica, na superfície, é cerca de 1 da 
terrestre; possui, pelo menos, duas vezes mais 
dióxido de carbônio, porém nenhum oxigênio 
detectável; próximo ao equador, na superfície, sua 
temperatura varia de 20°C (ao meio-dia) para - 85°C 
(à noite). Certa quantidade de água se acumula em 
forma de gelo nos polos e, durante o longo verão, a 
calota diminui e aparecem manchas escuras. 
Cientistas acreditam que sejam traços de vegetação 
simples, formas simbióticas de líquens ou musgos, 
embora nenhum indício de clorofila tenha sido 
revelado em estudos espectrográficos. Contudo, 
esses estudos indicaram existência de moléculas 
orgânicas, talvez sinal de um tipo de vida. A 
aproximação do planeta Marte, em ciclos de quinze 
a dezessete anos, as viagens espaciais e os 
lançamentos de sondas permitirão, possivelmente 
num futuro não muito distante, a oportunidade de 
resolver muitas das dúvidas relacionadas com sua 
composição e existência de vida. 
 
Figura 1: Sistema solar 
Cosmozoários ou Panspermia 
De acordo com a teoria da panspermia 
cósmica, os primeiros germes vivos não teriam 
nascido na Terra, mas sim em outros corpos celestes 
ou da poeira meteórica que circula entre os astros. 
De acordo com Arrhenius, em condições especiais, 
os esporos (formas resistentes de vida celular) 
podem subir às regiões mais altas da 
atmosfera, onde seriam submetidos a uma força 
especial conhecida como pressão de radiação. Essas 
estruturas vivas, por serem partículas muito leves, 
poderiam ser impelidas pela radiação da luz a outros 
planetas. A esta teoria se opõem muitas 
dificuldades; o tempo para o transporte dos germes 
seria tão longo que eles não resistiriam, mesmo que 
a temperatura do espaço intercósmico, cerca de 
-220 °C, permitisse a sobrevivência dos esporos. 
Becquerel demonstrou que, em condições de baixa 
temperatura e ausência de ar e água, os germes são 
destruídos pela ação dos raios ultravioleta, que 
dificilmente chegam até nós porque a atmosfera, 
contendo ozônio, absorve-os em grande parte . 
 
Geração espontânea 
Aristóteles, há mais de 2.000 anos, 
preocupou-se com o problema da origem da vida; 
acreditava que ela pudesse originar-se 
espontaneamente da matéria bruta. A expressão 
geração espontânea conduz à ideia de que a 
substância inerte pode tornar-seviva por si. A 
hipótese de Aristóteles baseava-se na existência de 
um princípio ativo, uma capacidade para fazer 
determinada coisa. A crença na geração espontânea 
(abiogênese) continuou por muitos anos, ao longo 
dos séculos, reforçada por trabalhos de cientistas, 
tais como Paracelso, Jan Baptista van Helmont e 
outros, que se basearam sempre em suposições e 
não em fatos e suas conclusões eram tiradas de 
observações diretas. No século XVII, Francesco Redi, 
biólogo e médico italiano, realizou experiências 
cujos resultados abalaram a crença abiogenética, 
surgindo a hipótese da biogênese. Suas experiências, 
em síntese, foram: matou algumas cobras e colocou-
as em duas caixas abertas, até apodrecerem, sendo 
que pouco tempo depois a carne das mesmas estava 
coberta de vermes. 
 
 
Figura 2: Experimentos de Redi. 
 
Quando a carne acabou, os vermes se foram. 
Impelido pela curiosidade, querendo saber para 
onde tinham ido, Redi realizou outra experiência: 
matou mais três cobras, colocou-as em caixas, 
esperou que entrassem em putrefação, vedou-as e 
quando os vermes acabaram com a carne e 
tentaram sair, não conseguiram. Aos poucos, 
começaram a diminuir em movimentos e tamanho, 
assumindo uma forma redonda como à de um ovo. 
Após oito dias, os ovos quebraram-se e de cada um 
saiu uma mosca, como as que haviam voejado em 
torno da carne putrefata. Concluiu então que os 
vermes se originavam dos ovos das moscas, e para 
prová-lo realizou outro trabalho: preparou frascos 
com o mesmo material (carne de cobra), sendo que 
quatro deixou abertos e quatro fechados; nos 
abertos logo apareceram vermes e nos fechados, 
não (embora alguns vermes tivessem tentado entrar 
nos vidros fechados). Baseando-se nas experiências 
de Redi foi favorecida a ideia de que a vida pode 
originar-se somente de vida preexistente. 
Atualmente sabemos que os vermes observados por 
Redi eram na realidade larvas de moscas. 
Depois de Redi, outros trabalhos como os de 
Leeuwenhoek, Needham e Spallanzani criaram 
novamente polêmicas entre biogênese e abiogênese 
pela descoberta dos microrganismos. Os 
abiogenistas aceitavam que grandes organismos não 
surgiam espontaneamente, mas nada os convencia 
de que esses seres microscópicos não podiam fazê-
lo; até que em 1860 Louis Pasteur, biólogo francês, 
demonstrou que o ar é uma fonte de 
microrganismos e que a matéria bruta é 
contaminada facilmente pela matéria viva; quando 
esterilizado totalmente, material nenhum produz 
organismos vivos. 
 
Figura 3: Experimentos de Pasteur. 
Seu experimento foi realizado com os 
famosos frascos de pescoço de cisne e líquidos 
facilmente alteráveis em contato com ar comum, 
experiência admirável por ser simples e completa, 
CALDO NUTRITIVO 
COM 
MICROORGANISMOS 
ESTICA-SE O 
PESCOÇO DO FRASCO 
APÓS AQUECIMENTO 
FERVURA MATA 
TODOS OS 
MICROORGANISMOS 
ENTRADA DE AR 
NO BALÃO 
CALDO ESTÉRIL 
APÓS QUEBRAR O 
PESCOÇO, O CALDO 
TORNA-SE CONTAMINADO 
CALDO NUTRITIVO 
COM 
MICROORGANISMOS 
confirmando de modo definitivo a hipótese da 
biogênese, para seu trabalho colocou num frasco 
suspensão de lêvedo de cerveja em água, aqueceu e 
puxou o gargalo de maneira a dar-lhe várias 
curvaturas; deixou o líquido ferver vários minutos, 
até que os vapores saíssem livremente pela estreita 
abertura superior do gargalo, sem tomar nenhuma 
outra precaução. Em seguida, deixou o frasco esfriar, 
e o líquido no frasco em questão permaneceu 
imutável. Parecia que o ar comum, entrando no 
frasco, nos primeiros momentos do resfriamento, 
deveria contaminar o caldo; isto é verdade, mas 
como o ar encontra o líquido numa temperatura 
ainda próxima do ponto de ebulição, sua entrada 
ocorre vagarosamente; quando o líquido se resfria o 
suficiente, para não mais ser capaz de impedir a vida 
dos germes, a penetração do ar é bastante lenta, de 
maneira a deixar nas curvas úmidas do pescoço toda 
a poeira e os microrganismos capazes de agir nas 
infusões. Depois de um ou vários meses no 
incubador, o pescoço do frasco foi quebrado de 
modo a não sofrer contaminação e depois de 24, 36 
ou 48 horas, fungos e bactérias tornaram-se visíveis 
como no frasco aberto ou como se tivessem sido 
inoculados com a poeira do ar. Da mesma forma, 
procedeu com suspensão de lêvedo de cerveja em 
água e açúcar, urina, suco de beterraba e água de 
pimenta. 
Um novo problema surgiu com as 
comprovações de Pasteur: "se é preciso vida para 
produzir vida, de onde apareceu a primeira vida?" 
Trabalhos têm sido realizados desde então e até 
hoje não existe uma resposta conclusiva e definitiva. 
 
Hipótese autotrófica 
Todos os seres vivos precisam de alimento. 
Portanto, a primeira forma de vida deveria ter sido 
capaz de fabricá-lo. A primeira partícula viva, 
presumivelmente, utilizou como alimento 
substâncias inorgânicas, como é o caso das bactérias 
autótrofas que elaboram seu próprio alimento por 
quimiossíntese e algas clorofiladas, unicelulares, que 
desenvolveram um meio de armazenar a energia 
solar, convertendo-a em energia química na 
transformação das substâncias inorgânicas em 
orgânicas (fotossíntese). 
Uma séria crítica que se faz à hipótese 
autotrófica (do grego auto = próprio e trophein = 
alimentar-se), é quando se considera que todas as 
reações químicas relacionadas com a síntese de 
alimento são muito complexas e exige do organismo 
uma estrutura altamente especializada, e se 
pensarmos em termos de um evolucionismo para a 
transformação da matéria viva, os primeiros 
organismos deveriam ser simples, portanto 
dificilmente produziriam seu alimento. 
 
Hipótese heterotrófica 
A hipótese heterotrófica (do grego heteros = 
outro e trophein = alimentar-se) supõe que a forma 
mais primitiva de vida desenvolveu-se a partir de 
substâncias inanimadas, formando-se, num 
ambiente complexo, um ser extremamente simples. 
Esse organismo teria evoluído vagarosamente há 
bilhões de anos atrás, em condições 
especiais. Diversos pesquisadores trabalharam para 
esclarecer muitos dos problemas levantados por 
essa hipótese J. B. S. Haldane, em 1929; A. Oparin, 
em 1936; Urey e Miller, em 1953 e Sidney Fox, em 
1957. Muitos outros continuam trabalhando para 
esclarecer pontos relativos ao problema origem da 
vida. 
 
EVOLUÇÃO DOS COMPOSTOS ORGÂNICOS 
 
Embora algumas substâncias inorgânicas 
possuam carbono em sua composição, a principal 
característica dos compostos orgânicos é possuírem 
o carbono como elemento fundamental. 
Esta afirmativa é comprovada porque, como 
resultado da combustão de diferentes substâncias 
orgânicas (animais e vegetais), temos sempre a 
formação de gás carbônico (o oxigênio do ar 
combina-se com o carbono do composto em 
combustão). 
Nas substâncias orgânicas, o carbono está 
combinado com outros elementos: hidrogênio, 
oxigênio, nitrogênio, enxofre, fósforo, etc., 
formando compostos, onde o carbono entra como 
elemento base. Denominamos hidrocarboneto às 
substâncias orgânicas mais simples constituídas 
exclusivamente de carbono e hidrogênio. O petróleo 
natural e seus diversos derivados, como a gasolina, 
são misturas de diversos hidrocarbonetos. 
A idade da Terra, segundo cálculos baseados 
na análise de minerais radioativos, é cerca de quatro 
e meio bilhões de anos. 
Admite-se que o Sol e os planetas do sistema 
solar formaram-se de uma nuvem de poeira cósmica 
(átomos formados pelas estrelas durante sua vida e 
no momento de sua morte, as supernovas); 
partículas dessa poeira foram-se juntando eformaram uma massa cada vez mais compacta. 
Quanto mais essa massa aumentava, as forças de 
atração (gravitacionais) também iam aumentando 
gradativamente. Devido à compressão das 
partículas, ocorreu um aumento de pressão, 
gerando calor e a temperatura foi ficando cada vez 
mais elevada até que ocorreu a fusão desses 
materiais. Em seguida, inicia-se um processo de 
resfriamento que durou milhões de anos e, devido a 
essa mudança de temperatura, formaram-se alguns 
compostos químicos, os mais densos descendo para 
o centro da Terra e os menos densos permanecendo 
na superfície. 
Com o resfriamento a superfície da Terra 
ficou sólida, recebendo o nome de litosfera. 
As lavas dos vulcões que ficavam 
depositadas na superfície, quando expelidas, 
também se solidificaram. É provável que as águas 
dos oceanos tenham surgido também da atividade 
vulcânica, havendo a formação de vapores que se 
condensavam e caíam depois em forma de chuvas 
quentes, ocorrendo em seguida evaporação, 
nova condensação e mais chuvas. Paralelamente a 
esses fenômenos, havia também descargas elétricas, 
tendo como consequência tempestades constantes. 
A atmosfera gasosa foi mantida ao redor da 
Terra por ação da força gravitacional; admite-se que 
esta era constituída por: metano (CH4), amônia 
(NH3), vapor de água (H20) e hidrogênio (H2). 
A atmosfera atual possui a seguinte 
composição aproximada: nitrogênio (N2), 78,06%; 
oxigênio (02) 21,00%; dióxido de carbônio (C02), 
0,03%; gases raros (hélio, neônio, argônio, criptônio, 
xenônio), 0,93%. A comparação da antiga atmosfera 
e da recente é importante para o entendimento da 
hipótese heterotrófica. 
Em 1828, Wõhler conseguiu sintetizar um 
composto orgânico, a ureia (excretado por diversos 
animais), a partir de substâncias inorgânicas. Esse 
fato levou os adeptos da hipótese heterotrófica à 
seguinte suposição: desde que é possível, em 
laboratório, a síntese de compostos orgânicos, é 
muito provável que na Terra primitiva, pudessem os 
átomos existentes se ligar, de maneira a formar 
substâncias orgânicas. Os átomos de carbono do gás 
metano, os de hidrogênio do mesmo gás e da água, 
os de oxigênio da água e os de nitrogênio do gás 
amônia, sob a ação das descargas elétricas, foram-se 
combinando de tal modo que formaram 
aminoácidos e outros compostos como lipídeos, 
açúcares e outros. 
Segundo Sidney Fox, talvez a água tenha-se 
evaporado parcialmente, deixando aminoácidos 
sobre a superfície seca e quente das rochas, 
possibilitando a origem das proteínas, muito antes 
do surgimento de um ser vivo. 
 
 
Figura 4: A Terra primitiva e sua simulação no experimento de Miller. 
 
Outra obra que deve ser destacada, sob o 
ponto de vista geoquímico, é a do bioquímico russo 
A. Oparin, cuja linha de pensamento é: 
primeiramente o carbono estava disperso na 
atmosfera incandescente; aos poucos, estes átomos 
foram se juntando, combinando-se com outros 
elementos e originaram os hidrocarbonetos. Estes se 
transformaram em derivados nitrogenados, que são 
a base para a primeira forma de vida orgânica. 
Nos oceanos primitivos, estas substâncias, 
através de reações, formaram estruturas mais 
complexas. Surgiram então as albuminas (proteínas) 
que iriam constituir as células animais e vegetais. 
As proteínas encontraram-se inicialmente, 
dissolvidas e, posteriormente, por seleção do 
próprio meio, formaram pequenas gotas que se 
foram aglomerando, sendo denominadas 
coacervados (do latim coacervatus = aglomerado). 
 
Coacervados 
Coacervados são aglomerados de proteínas 
ou proteinóides, como pequenos grumos, 
circundados por camada líquida. As gotas de 
coacervados absorveram, com o tempo, as 
substâncias orgânicas da solução aquosa em que se 
encontravam, aumentando de peso e volume. 
Algumas gotas cresciam mais velozmente que 
outras; a estrutura interna, de crescimento mais 
rápido, tornava-se cada vez mais complexa e mais 
adaptada à nutrição e ao crescimento. 
 
Figura 5: Coacervados proposta e obtidos em laboratório, respectivamente. 
No decorrer de inúmeros milhões de anos, a 
estrutura dos coacervados variava e aperfeiçoava-se. 
As gotas de estrutura mais simples se rompiam e 
eram destruídas, enquanto que as mais perfeitas se 
mantinham e ganhavam volume. Algumas delas 
devem ter, junto com outros compostos, capturado 
moléculas de DNA e de RNA, já que estas também 
devem ter sido sintetizadas na atmosfera primitiva, 
uma vez que também são formadas pelos mesmos 
átomos que originaram os aminoácidos. Estas 
cresciam e multiplicavam-se, dividindo-se, dando 
origem a estrutura exatamente iguais as originais. 
Estas estruturas foram consideradas os 
primeiros seres vivos do planeta. Este fato deve ter 
ocorrido há dois e meio bilhões de anos 
aproximadamente. 
Com o tempo esses seres vivos primitivos, 
semelhantes às bactérias contemporâneas, sob a 
ação do meio ambiente, sofreram transformações, 
diversificaram-se e se tornaram seres vivos 
unicelulares. 
Alguns desses seres desenvolveram a 
capacidade de aproveitar a luz, água e gás carbônico 
para a síntese de outras moléculas orgânicas; outros 
seres apenas oxidavam as substâncias produzidas 
pelos autótrofos. Por evolução, os unicelulares 
tornaram-se mais complexos, formando inicialmente 
colônias e dando origem mais tarde aos organismos 
pluricelulares que, filogeneticamente, deram origem 
a todas as espécies vegetais e animais.