A vida como nós conhecemos

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Ensino de 
Química 
 
 
 
 
Corpo Humano 
 
 Tópico: A vida como nós conhecemos 
 
Objetivo: demonstrar as mudanças que ocorreram no planeta e as implicações para a 
existência de vida até a complexidade atual 
 
 
Estudos recentes teorizam que o evento inicial de formação do Universo, o Big 
Bang, ocorreu há cerca de 13,7 bilhões de anos e desde então, o Universo sofre 
expansão, redefinindo a cada instante suas “fronteiras” (Steiner, 2006). O sistema solar 
teria surgido há 4,56 bilhões de anos, a partir de eventos de contração e desagregação 
do Proto-sol (precursor do Sol), gerando proto-planetas (planetas primitivos) rochosos, 
os mais próximos do Sol, e os gasosos, mais distantes da estrela principal desse 
agrupamento de corpos celestes. Acredita-se que os primeiros tenham atmosfera 
neutra quanto ao potencial de oxidorredução e que os planetas gasosos possuam 
condições atmosféricas redutoras. 
A terceira grande massa a partir do Sol, o nosso planeta, não dispunha de 
mínima condição para o desenvolvimento de vida, por mais simples que fosse, nos 
primeiros 700 milhões de anos dessa existência tão longeva. O processo de 
esfriamento da Terra foi muito lento e até 3,9 bilhões de anos atrás, a frequência e 
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intensidade das chuvas meteoríticas eram fatores impeditivos para que se formassem 
rios e oceanos. A água, presente na superfície terrestre, trazida por cometas vindos da 
região dos planetas gasosos, evaporava instantaneamente nos eventos de queda dos 
meteoros – alguns com centenas de quilômetros de tamanho - e não era reposta de 
forma suficiente para de fato suportar formas de vida, que hoje já é sabido que se 
originaram neste ambiente (Damineli e Damineli, 2007). A figura 1 relaciona o 
surgimento de vida e a ocorrência de chuvas de meteoros. 
 
Figura 1: Ocorrência de chuvas meteoríticas e o surgimento de vida nos primeiros milhões de 
anos da existência da Terra. Figura retirada de Damineli e Damineli, 2007. 
 
 
O constante bombardeio da superfície do planeta com os meteoros e outros 
corpos celestes, apesar de eliminar a possibilidade de acúmulo de grandes 
quantidades de H2O, como mencionado anteriormente, foi o grande responsável pelo 
depósito de espécies químicas necessárias ao surgimento de estruturas mais 
complexas. Partindo desse princípio, a presença de moléculas orgânicas no ambiente 
interestelar seria um indício de disponibilidade dos elementos essenciais à vida como 
ela se apresenta no nosso planeta. Análises espectroscópicas de cometas 
demonstraram que esses corpos celestes são formados de grandes quantidades de 
água, principalmente na forma de gelo, e pequenas moléculas orgânicas como: CO, 
CO2, CH4, hidrocarbonetos de cadeia curta, acetaldeído, amônia, ureia, cianetos e 
compostos sulfurados. Sabe-se que uma quantidade substancial de poeira desprendida 
de cometas é depositada anualmente na superfície terrestre, por isso, infere-se que 
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esse conteúdo orgânico poderia ter algum papel na fase prebiótica (anterior à vida) de 
desenvolvimento da Terra (Llorca, 2005). Análises de meteoritos mostraram resultados 
ainda mais promissores. Observou-se a presença de compostos orgânicos alifáticos e 
aromáticos, álcoois, aldeídos e cetonas, ácidos carboxílicos, ácidos sulfônico e 
fosfônico, polímeros, amidas, aminas, aminoácidos, purinas e pirimidinas (Llorca, 
2004). Estas espécies em negrito são particularmente interessantes, porque os 
aminoácidos formam proteínas, as executoras dos processos bioquímicos do corpo 
humano e, as purinas e pirimidinas são as bases constituintes do RNA (ácido 
ribonucleico) e DNA (ácido desoxirribonucleico), as moléculas detentoras da 
informação genética, responsáveis pela hereditariedade. 
Justamente esses achados e outros mais antigos – disponíveis desde o século 
XIX com a detecção de compostos orgânicos em meteoritos encontrados na Terra - 
têm sustentado uma das teorias de surgimento de vida no planeta, a panspermia. A 
premissa principal desta é a de que microrganismos primitivos vieram do espaço 
trazidos por corpos celestes que adentraram o espaço da Terra, muito antes da 
atmosfera de O2 ter se formado. Esses seres microscópicos teriam sido o ancestral 
comum que gerou toda a diversidade atual. Esta é uma teoria antiga, proposta por 
Savante A. Arrhenius (1859-1927) no início do século XX e que sofreu modificações, 
cujas versões foram apoiadas por diversos cientistas renomados (Damineli e Damineli, 
2007), dos quais vale destacar Francis Crick (1919-2004), um dos responsáveis pela 
descoberta da estrutura do DNA em 1953. Por este feito – a descoberta do DNA - Crick 
foi laureado com o Nobel de Medicina de 1962 juntamente com James Watson e 
Maurice Wilkins. Não há evidências experimentais que suportem essa teoria, além 
desses achados sobre a composição de corpos celestes que trafegam próximo à Terra 
e daqueles que foram encontrados no nosso planeta. Além disso, se de fato, um 
microrganismo foi trazido à Terra por um corpo celeste, a questão apenas se transfere, 
ou seja, como a vida surgiu na origem, no local de onde veio este ser? 
A teoria mais aceita atualmente é a de que a vida tenha se estruturado a partir 
de compostos orgânicos simples nas condições primitivas do planeta, sem camada de 
ozônio ou atmosfera de oxigênio, com incidência substancial de radiação ultravioleta, 
descargas elétricas e atividade vulcânica intensa. Durante a metade do século XVIII e o 
início do século XX, a comunidade científica se deparou com a questão da geração 
espontânea, ou seja, que a vida poderia surgir de matéria inanimada. A maioria dos 
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cientistas defendiam essa teoria, enquanto alguns poucos realizaram experimentos 
para mostrar que um ser vivo só poderia ser derivado de outro organismo vivo, ou seja, 
não poderia provir da combinação de moléculas com crescente grau de complexidade. 
Por fim, as evidências experimentais colocaram por terra a certeza de que a vida não 
poderia vir de uma entidade não viva. Isso era parcialmente verdade, porque no curto 
espaço de tempo experimental e nas condições realizadas, algo vivo só poderia vir de 
outro ser. Esta é a realidade da vida na Terra atual, como nós conhecemos (Zaia, 
2003). Todavia, o primeiro ser ou os primeiros indivíduos do nosso planeta não 
poderiam ter surgido da organização de moléculas complexas, sintetizadas a partir de 
compostos simples em condições reacionais extremas – como a Terra primitiva era - e 
longo tempo para o evento ocorrer? É nessa premissa que se baseia a teoria de 
Oparin-Haldane. 
Aleksandr Ivanovich Oparin (1894-1980) e John Burdon Sanderson Haldane 
(1892-1964) propuseram, de forma independente na década de 20 do século XX, que 
um ser vivo poderia ser formado a partir de moléculas simples (H2O, CH4, NH3, H2). As 
espécies citadas possuem os quatro elementos mais abundantes em organismos vivos: 
C, H, O e N. Pela teoria de Oparin-Haldane, estas pequenas moléculas, em uma escala 
de milhões de anos, formariam os compostos constituintes das macromoléculas da vida 
(aminoácidos, ácidos graxos, purinas, pirimidinas, açúcares, etc). Estas pequenas 
biomoléculas por sua vez, se combinariam formando as macromoléculas – proteínas, 
lipídeos, polissacarídeos, DNA e RNA - como monômeros se combinam para gerar 
grandes cadeias poliméricas. Após mais alguns milhões de anos, esses polímeros se 
organizaram no que Oparin chamou de coacervados, estruturas similares às células 
atuais (Zaia, 2003). Esses coacervados poderiam ter gerado os microrganismos e após 
mais um longo tempo poderiam ter gerado os seres multicelulares, mais complexos e 
sofisticados para responder às condições do meio no qual viviam. 
Essa teoria foi testada experimentalmente por Harold Clayton Urey (1893-1981) 
e Stanley Lloyd Miller (1930-2007) em 1953. Eles realizaram um experimento no qual 
tentaram reproduzir em laboratório as condições da Terra primitiva.O aparato, 
representado na figura 2, foi desenhado para que a água aquecida entrasse em contato 
com os gases NH3, H2 e CH4 na presença de faíscas, simulando os raios que atingiam 
a superfície do planeta. Após alguns dias, a análise da solução obtida mostrou a 
presença de aminoácidos. Esta foi a pedra fundamental de uma área do conhecimento 
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chamada Química prebiótica. A nova ciência, nascida dos achados de Urey-Miller, teve 
contribuições de diversos pesquisadores que buscavam responder a seguinte 
pergunta: outras moléculas podem ser sintetizadas nessas condições? Ainda que haja 
muita crítica a respeito das condições experimentais, se realmente refletiriam a Terra 
primitiva, foi mostrado que experimentos similares geraram ligações peptídicas, 
lipídeos e até bases do DNA. 
 
Figura 2: Aparato utilizado no experimento de Urey-Miller. A: Frasco com água aquecida a 
80 oC; B: tubo em U que previne o fluxo dos gases no sentido contrário; C: condensador; D: 
eletrodos; E: balão de 5 litros onde são adicionados os gases; F: torneira que permite a 
circulação dos gases e G: torneira para retirada das amostras. Figura retirada de Zaia, 2003. 
 
 
Embora grande parte da comunidade científica tenha se animado, os críticos da 
época questionavam a atmosfera não redutora presente no experimento de Urey-Miller. 
Atualmente, evidências muito mais robustas fornecem a premissa de que a síntese 
metabólica de biomoléculas consiste em vias essencialmente redutoras (vias 
anabólicas), enquanto as vias de degradação (catabólicas) de macromoléculas 
biológicas são oxidantes. Além disso, no experimento, somente alguns aminoácidos de 
cadeia mais simples foram formados, por isso, também é pensado que seria necessária 
maior pressão para forçar a reação dos elementos CHON, a fim de gerar outras 
estruturas de aminoácidos. Também se questiona a abundância de NH3 e CH4 na 
atmosfera primitiva de modo a suprir as reações de formação de aminoácidos. Em vista 
de todos esses fatores, uma hipótese, bastante aceita na comunidade, é de que as 
primeiras superestruturas (os coacervados de Oparin) tenham se formado sobre rochas 
em altas profundidades e em proximidade a fontes de calor, como vulcões submarinos. 
Nessas condições, as superestruturas poderiam se formar e se organizar na ausência 
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de luz UV – que poderia degradar esses compostos -, em alta pressão e com fonte de 
calor estável, além de contarem com íons responsáveis pelo meio redutor necessário. 
Esse seria o ambiente de formação dos seres unicelulares fotossintéticos, as 
cianobactérias. Durante o tempo em que esses seres dominaram o ambiente aquoso, 
grandes quantidades de oxigênio foram liberadas e resultaram na atmosfera como se 
apresenta nos dias de hoje. A disponibilidade de O2 permitiu o uso da espécie química 
como agente oxidante nos processos catabólicos, passo essencial para o surgimento 
de vida complexa. 
Várias outras questões surgiram desses achados. Uma delas refere-se à 
capacidade de transmitir as características, adquiridas na adaptação ao meio que se 
apresentava, para as gerações seguintes. A maioria dos seres atuais utiliza o DNA 
como detentor da informação genética, a “receita” para recriar futuros seres derivados 
destes. Alguns vírus usam RNA como material genético, mas possuem enzimas que 
promovem a conversão desse material em DNA para serem incorporados ao material 
do hospedeiro, o indivíduo infectado. Há muita discussão se vírus é uma forma de vida, 
pela dependência de outro ser vivo, mais complexo, para se reproduzir. Várias são as 
definições de vida aceitas atualmente, uma delas pode ser que um organismo vivo é 
aquele que consegue retirar energia do meio ambiente, através de metabolismo 
próprio, gerar semelhantes (reprodução sexuada ou assexuada) e ser capaz de evoluir 
(Zaia, 2003). Outra definição tem total relação com a operacionalidade de um sistema 
vivo, uma vez que ele deve ser autocontido, autogerado e automantido (Chaimovich, 
2008). Em outras palavras, podemos afirmar que um organismo (ou sistema) vivo deve 
ser capaz de ter uma organização, formas de produção de energia e de se adaptar às 
demandas do meio. Logicamente, essa é uma forma de definir essa questão, diversas 
são as definições de vida com as quais a ciência trabalha atualmente. Muitos desses 
achados são tratados no vídeo Mistérios da Ciência – Origem da vida no Planeta Terra, 
disponível no link: https://www.youtube.com/watch?v=BosNwRoALB4 e também na aba 
da disciplina, na ferramenta Lições. 
De qualquer forma, o paradoxo do tipo “ovo e galinha” se apresentava: quais 
espécies surgiram antes: moléculas de informação - sintetizadas por enzimas - ou as 
próprias enzimas, que são codificadas pelas moléculas de informação? Acredita-se que 
o início da vida tenha sido caracterizado como a era do RNA, cuja síntese era 
autocalisada. A evidência para isso é a capacidade de RNAs transportadores, 
http://www.youtube.com/watch?v=BosNwRoALB4
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participantes da síntese de proteínas, realizarem o seu próprio processamento, agindo 
como enzimas não proteicas. Por isso, esses compostos também são chamados de 
ribozimas. Os adeptos do “mundo do RNA” do início do processo da vida na Terra 
defendem que essa molécula além de desempenhar as funções de detentora de 
informação e do próprio processamento, também seria a responsável pelo metabolismo 
rudimentar presente nas primeiras formas de vida. Uma vez que o RNA tenha se 
formado e assumido essas funções, ultraestruturas de membranas teriam se originado, 
para conter o material, gerando algo parecido com uma célula. Em uma etapa 
subsequente, o RNA foi substituído por DNA, mais estável frente à temperatura e 
hidrólise básica. A partir do uso de DNA como material genético, as proteínas 
codificadas começaram a ser sintetizadas, otimizando o metabolismo desse ser. Por 
fim, há aproximadamente dois bilhões de anos, surgiram os primeiros seres 
multicelulares, provindos da união de seres unicelulares que se especializaram em 
processos diferentes (IB-USP website). O homem teria surgido em eventos evolutivos 
mais recentes, dada a complexidade de seus processos e integração de sistemas. O 
hominídeo Homo erectus, primeira espécie já diferenciada dos outros primatas, por 
andar sobre os pés e desenvolver algumas habilidades manuais, surgiria há 
aproximadamente 1,5 milhão de anos. 
Todo o conhecimento adquirido a respeito da origem da vida na Terra e da 
complexidade de processos bioquímicos levou naturalmente à questão de vida fora do 
planeta. Desde os gregos antigos, inferia-se que a vida no nosso planeta não pode ter 
sido um evento de exceção, ou seja, provavelmente não estamos sozinhos no 
Universo. Como um caminho natural, surge a questão, com base no conhecimento 
atual, é possível afirmar que, de fato, há vida em outros locais do Universo? Esta é 
uma ótima pergunta. 
Steiner (2006) afirma que há cerca de 100 bilhões de estrelas em cada galáxia e 
que cada estrela pode conter um sistema solar. Por isso, seria razoável supor que há 
uma possibilidade substancial de se encontrar um planeta com condições atmosféricas 
e de superfície semelhantes às da Terra, só considerando a nossa galáxia. Essa 
possibilidade foi muito explorada na série de ficção científica Star Trek, chamada no 
Brasil de Jornada nas Estrelas; nessa obra, esses planetas são chamados de classe M, 
ou seja, aqueles que poderiam suportar diferentes formas de vida. 
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Steiner (2006) ainda afirma que não necessariamente esses planetas teriam 
alguma forma viva como a humana e se, supostamente, dois planetas com 
desenvolvimento simultâneo de civilizações – como a nossa - localizados em sistemas 
solares ou galáxias separadas de fato existissem, seria quase impossível se 
comunicarem pelo tempo que a comunicação demoraria para chegar. Justamente pela 
nossa tecnologia ainda não conseguir enviar sinais a velocidades maiores do quea da 
luz, grandes distâncias só seriam alcançadas em milhares ou milhões de anos. O autor 
também coloca a questão de composição química necessária para gerar uma vida 
humana. Sabe-se que o hidrogênio e o hélio (além de deutério e lítio) foram formados 
no Big Bang e os outros elementos são formados no centro das estrelas. Com a morte 
delas, o gás em seu interior, enriquecido com esses elementos mais pesados, se 
espalharia e se uniria a restos de outras estrelas. Essa ação formaria uma nova 
geração de corpos celestes. Sabe-se que o nosso sol é uma estrela de 3a geração e 
por isso, a variedade de elementos em sua composição é suficientemente grande para 
fornecer as condições de formação da vida como conhecemos. 
Alguém poderia perguntar: Mas como essas formas de vida poderiam ser 
detectadas? 
Uma das restrições em relação à pesquisa sobre formas de vida alienígenas 
seria justamente o que procurar. Não necessariamente o processo evolutivo em outro 
planeta teria ocorrido de forma similar ao da Terra. Entretanto, infelizmente, torna-se 
uma tarefa quase impossível buscar uma forma de vida sem um parâmetro definido. 
Por essa razão, um dos pontos iniciais e possíveis foi a procura por uma maneira de 
comunicação, e para isso, durante décadas, a busca por formas de vida inteligente fora 
do planeta baseou-se na detecção de sinais de rádio. Contudo, diversas questões 
fizeram esse método ser abandonado. Primeiro, era necessário supor tantas 
conjecturas, como: a civilização deveria estar em um ponto de desenvolvimento 
tecnológico capaz de se comunicar, deveria querer se comunicar e deveria escolher 
ondas de rádio como método de comunicação. Algumas variáveis também restringiam 
o sucesso da abordagem, era preciso saber para qual estrela apontar os 
equipamentos, por quanto tempo monitorar as emissões de ondas, qual frequência 
exata utilizar, desenvolver uma forma de distinguir entre emissões como forma de 
linguagem e sinais naturais (Damineli e Damineli, 2007). 
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Atualmente, buscam-se as formas de vida de mais baixa complexidade, os 
microrganismos. Uma forma de vida simples fotossintética deixaria um rastro de ozônio 
(O3) na atmosfera. Ozônio é constantemente degradado por luz ultravioleta, por isso, 
um nível estável de O3 na atmosfera indica conversão frequente de oxigênio em 
ozônio. Oxigênio molecular em grandes quantidades para suprir ozônio em altos níveis 
só poderia provir de um organismo vivo fotossintético, provavelmente uma 
cianobactéria (Damineli e Damineli, 2007). Vegetais são seres multicelulares muito 
mais complexos do que bactérias, por isso, as cianobactérias seriam o alvo ideal dessa 
busca. Técnicas espectroscópicas de corpos celestes próximos teriam um perfil como o 
mostrado na figura 3, mas a tecnologia dos telescópios ainda precisa avançar para que 
corpos celestes mais distantes da Terra e aqueles que orbitam muito próximos a 
estrelas – sujeitos à interferência - possam ser sondados quanto à presença de ozônio. 
 
Figura 3: Espectro da Terra no infravermelho médio, feito a partir do espaço, mostrando uma 
banda molecular de ozônio, sinal inequívoco da presença de um organismo vivo fotossintético. 
Figura retirada de Damineli e Damineli, 2007. 
 
 
Locais no nosso Sistema Solar que podem ser alcançados por meio de sondas 
espaciais são candidatos potenciais para a busca de outros indicadores. Marte e 
algumas luas de Júpiter (ex. Europa) e de Saturno (ex. Encélado) são alvos 
promissores, pois Marte é um planeta rochoso que, embora possua extremos de 
temperatura atualmente, já apresentou temperaturas amenas e, as luas desses outros 
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planetas possuem mares de água líquida abaixo de uma capa de gelo de quilômetros 
de profundidade (Damineli e Damineli, 2007; NASA website). 
Hoje a tecnologia já nos permite detectar planetas orbitando em torno de 
estrelas mais distantes, fora do nosso sistema solar, os chamados exoplanetas. 
Segundo dados da NASA, já foram confirmadas as descobertas de mais de 3500 
exoplanetas em 2700 sistemas estelares. A agência espacial dispõe de um modelo 
computacional, adaptado daquele utilizado para projeção de mudanças climáticas na 
Terra do século XXI, para buscar climas adequados à vida em outros planetas. Uma 
vez que um exoplaneta exiba um clima favorável, bioassinaturas são buscadas, como 
ozônio, oxigênio, água líquida, entre outros. Os cientistas da agência espacial 
estadunidense estão otimistas e acreditam que em questão de décadas uma forma de 
vida será detectada (NASA website). 
De qualquer forma, independentemente da busca por vida alienígena, estudar as 
formas de vida existentes aqui no planeta nos ajuda a entender o balanço delicado 
termodinâmico nesses seres e nos mostra o longo caminho que a natureza percorreu 
adaptando os organismos às novas demandas energéticas e de disponibilidade de 
nutrientes que se apresentavam. Para isso, precisou construir estruturas grandes e 
elaboradas e, integrar processos para perda mínima de energia. Em outras palavras, 
estudar a evolução da vida nos ajuda a enxergar a crescente sofisticação e controle de 
processos e reações químicas que ocorreram no nosso planeta. 
 
 
Referências 
Chaimovich, H. Origem da vida. Ciência e Cultura, 60 (01): 54-56, 2008. 
Damineli, A. e Damineli, D.S.C. Origens da vida. Estudos Avançados, 21 (59): 263-284, 
2007. 
IB-USP website – Como a vida se originou: 
http://www.ib.usp.br/evosite/evo101/IIE2bDetailsoforigin.shtml. Acessado em 
03/08/2020. 
Llorca, J. Organic matter in meteorites. International Microbiology, 7: 239-248, 2004. 
Llorca, J. Organic matter in comets and cometary dust. International Microbiology, 8: 5- 
12, 2005. 
http://www.ib.usp.br/evosite/evo101/IIE2bDetailsoforigin.shtml
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NASA website - Our Living Planet Shapes the Search for Life Beyond Earth: 
https://www.nasa.gov/feature/jpl/our-living-planet-shapes-the-search-for-life- 
beyond-earth. Acessado em 01/06/2020. 
Steiner, J.E. A origem do Universo. Estudos Avançados, 20 (58): 233-248, 2006. 
Zaia, D.A.M. Da geração espontânea à química prebiótica. Química Nova, 26 (2): 260- 
264, 2003. 
 
 
 
 
 
 
 
http://www.nasa.gov/feature/jpl/our-living-planet-shapes-the-search-for-life-