Essas moléculas forneceram a matéria-prima para que a química prebiótica ocorresse em nosso planeta e a vida surgisse. Figura 1.2. A história de nosso Universo, do Big Bang até o surgimento da vida. Fonte: Latin Stock Formação planetária Essa é uma área da astronomia em grande expansão, pois até pouco tempo atrás conhecíamos muito pouco sobre o processo de formação planetária. Será que toda estrela possui planetas? Nas últimas duas décadas, o número de exoplanetas descober- tos tem aumentado rapidamente graças aos avanços tecnológicos; 33 ESTUDANDO A VIDA NO UNIVERSO agora já podemos comparar os resultados de nossos modelos teó- ricos e computacionais com casos reais para sabermos se planetas parecidos com a Terra são comuns no Universo. Atualmente, os dados parecem indicar que praticamente toda estrela é formada junto com um sistema planetário, o que aumenta muito a chance de existirem corpos celestes com condições de habitabilidade. Química prebiótica e origem da vida Após a formação dos elementos químicos e de algumas mo- léculas no meio interestelar, o passo seguinte foi a formação das moléculas-base para a vida: as proteínas, lipídeos, ácidos nuclei- cos entre outros. Entretanto, esse processo de formação de mo- léculas complexas, com funções biológicas como armazenamen- to de informação química e de energia, estrutura etc., não está completamente compreendido. E como essas moléculas se or- ganizaram em sistemas químicos autossuficientes, capazes de se multiplicarem e evoluírem (o que já podemos chamar de vida, segundo algumas definições), é um dos temas mais desafiadores na pesquisa sobre a origem da vida. Acredita-se que minerais pre- sentes na superfície da Terra catalisaram essas reações e que exis- tem diversos ambientes no planeta onde a vida poderia ter surgido. Certamente esse processo teve diversas etapas que ainda não fo- ram bem elucidadas pela ciência. Evolução Todas as formas de vida que conhecemos no planeta têm uma propriedade em comum: são capazes de se reproduzir (ao menos como população), gerando descendentes com caracterís- ticas ligeiramente diferentes das da geração parental (devido, por exemplo, às mutações espontâneas ou induzidas), o que leva a um sucesso reprodutivo diferencial, ou seja, alguns indivíduos dessa geração conseguirão deixar mais descendentes que outros, fixando, assim, as características na população. Essa é a base para o processo de evolução darwiniana – descendência com modifi- cação –, que levou a vida do primeiro ser vivo à biodiversidade 34 ASTROBIOLOGIA – Uma Ciência Emergente que vemos atualmente. Hoje discutimos a universalidade desse processo: toda forma de vida deve passar por um processo de evo- lução darwiniana? Mesmo em outros planetas, talvez com condi- ções muito diferentes e até com sistemas “vivos” muito diferentes do que conhecemos? Fósseis: a história da vida em nosso planeta Entender a vida passada na Terra é fundamental para compre- endermos quais foram os primeiros seres vivos que habitaram o planeta, que nos dão pistas sobre a origem da vida e sobre como a evolução na Terra de fato ocorreu (Figura 1.3). Descobrir sinais de vida passada é igualmente importante para a busca de sinais de vida fora da Terra, principalmente se for uma vida extinta – nossas sondas em Marte, como a Curiosity, têm uma chance muito maior de encontrar os sinais de uma vida antiga no planeta, quando es- teve em condições mais amenas do que as atuais. Figura 1.3. Alguns dos fósseis mais antigos da Terra, encontrados na região de Pilbara, no oeste da Austrália, de bactérias que viviam em uma época na qual não existia oxigênio na atmosfera (cerca de 3,4 bilhões de anos atrás). Talvez, se encontrarmos sinais de vida em Marte, eles sejam parecidos com esses microfósseis. Fonte: D. Wacey/uwa 35 ESTUDANDO A VIDA NO UNIVERSO Vida em ambientes extremos da Terra O Universo é um lugar de extremos – muito frio ou muito quente, ausência de água, forte incidência de radiação, condições químicas adversas, como pH alto ou baixo ou mesmo a presença de elemen- tos tóxicos (Figura 1.4). Para compreender os tipos de organismo Frio Seco Ácido Alcalino Radiação Alta Pressão Figura 1.4. Alguns dos ambientes extremos de nosso planeta hoje – praticamente toda a superfície (até alguns quilômetros de profundidade) da Terra é habitada por micro-organismos, alguns fazendo uso de estratégias de sobrevivência muito peculiares. Fonte: Shutterstock / Getty Images / Wikimedia Commons 36 ASTROBIOLOGIA – Uma Ciência Emergente capazes de sobreviver e mesmo crescer sob essas condições (e quais seus mecanismos biológicos adaptados para isso), os astro- biólogos estudam na Terra ambientes análogos aos extraterrestres, usando-os como modelo, por meio da microbiologia ambiental e de experimentos em laboratório, levando os micro-organismos terres- tres a condições simuladas, por exemplo, da superfície marciana. O mesmo é válido para compreendermos as condições de vida da Terra primitiva, muito diferentes de nosso planeta atualmente. Busca de vida fora da Terra: no Sistema Solar e além Uma das grandes curiosidades da humanidade diz respeito à possibilidade de vida fora da Terra, e a astrobiologia utiliza fer- ramentas e métodos da ciência moderna para tentar não apenas detectar a presença de vida extraterrestre, mas também para en- tender seu funcionamento, sua origem e evolução. Será que toda forma de vida deve ser parecida com a de nosso planeta? Para isso, tenta-se entender como os planetas funcionam, procurando bons candidatos para abrigar vida, planetas com condições de habitabilidade. Da mesma maneira, o estudo da vida em ambien- tes extremos da Terra e o estudo da paleobiologia – a vida na Terra primitiva – fornece informações sobre qual a melhor forma de procurar sinais da presença de organismos vivos. E programas de busca de vida estão em andamento, seja em nosso Sistema Solar ou em exoplanetas. Vida extraterrestre inteligente? Se a existência de vida extraterrestre, de forma geral, já é um tema bastante intrigante à humanidade, a possibilidade de vida inteligente e com tecnologia para se comunicar tem ainda maior impacto. Apesar de a astrobiologia usar micro-organismos como seus principais modelos, diversos grupos procuram sinais de co- municação vindos do espaço, como, por exemplo, o projeto seti (Busca por Inteligência Extraterrestre, na tradução para o portu- guês), que esquadrinha o Universo procurando sinais transmitidos por outras civilizações em rádio ou pulsos laser. Diferentemente 37 ESTUDANDO A VIDA NO UNIVERSO da ufologia, esses grupos fazem uso do método e rigor científicos na tentativa de responder a essa intrigante pergunta. Apesar de ser menos provável a existência de vida inteligente, tecnológica e comunicante do que a de micro-organismos, essas civilizações poderiam mandar sinais mais claros de sua existência e, portanto, seriam mais facilmente encontradas. Essa discussão normalmente vem acompanhada de implicações sociais, políticas e religiosas (Dick, 2007). O futuro da vida Atualmente, discute-se muito sobre mudança climática, aque- cimento global e como a humanidade está alterando o planeta e quais as implicações em longo prazo (Figura 1.5). Em uma pers- pectiva mais ampla, a astrobiologia se propõe a entender como a vida se adapta às alterações do planeta com o tempo, seja em consequência das alterações produzidas pela própria vida, pelos fenômenos planetários (tectonismo, vulcanismo etc.), pela evolu- ção da estrela hospedeira ou por outros fenômenos astrofísicos. Entender quais são esses possíveis fenômenos, quais suas interco- nexões, quais as consequências para o planeta e para a vida é de extremo interesse da ciência, mas também tem aplicações práti- cas, pois