A origem da vida na Terra tem intrigado os cientistas por muito tempo, e ainda permanece um mistério.
Fósseis fornecem evidências importantes sobre a evolução de plantas e animais. No entanto, há pouquíssimos fósseis de microrganismos antigos, então os cientistas usam micróbios modernos para criar teorias sobre como a vida começou. Eu estudei bactérias e outro tipo de microrganismo, chamado archaea, de ambientes quentes durante muitos anos para entender como poderiam ter evoluído na Terra primitiva, mas ainda há tantas perguntas sem resposta.
Com base nas evidências fósseis disponíveis, sabemos que micróbios unicelulares surgiram antes de formas de vida maiores, como plantas e animais. Mas quais tipos de micróbios foram os primeiros a existir?
O que define um micróbio como ser vivo?
Micróbios são criaturas unicelulares vivas, cercadas por uma membrana. Eles consomem e convertem nutrientes em moléculas biológicas ou energia, sendo invisíveis a olho nu.
Por essa definição, bactérias, archaea e eucariotos unicelulares são micróbios. Bactérias e archaea são organismos unicelulares que não possuem estruturas internas cercadas por membranas, como o núcleo que contém material genético. Já os eucariotos unicelulares possuem núcleo e, às vezes, outras estruturas membranosas.
Alguns cientistas consideram os vírus como micróbios, compostos de material genético envolto em uma cápsula proteica. No entanto, como eles não conseguem se replicar por conta própria e precisam “sequestrar” o maquinário de outras células para se reproduzir, tecnicamente não são considerados vivos.
Evidências da vida primitiva na Terra
Embora fósseis possam ajudar a determinar quando a vida começou, eles registram melhor materiais duros, como ossos e dentes. Os micróbios, compostos por materiais macios, não fossilizam bem. No entanto, alguns formam grandes colônias que podem acumular minerais e deixar fósseis grandes.
Um exemplo é a cianobactéria, que formou estruturas chamadas estromatólitos nos oceanos primitivos. Cientistas descobriram fósseis de estromatólitos que datam de 3,48 bilhões de anos.
Outros pesquisadores encontraram o que acreditam ser fósseis de archaea em rochas de um leito marinho quente, com 3,4 bilhões de anos. A Terra tornou-se habitável há cerca de 4 bilhões de anos, então bactérias e archaea devem ter surgido entre 3,5 e 4 bilhões de anos atrás.
As reações químicas que ocorrem nas células também fornecem pistas. As reações que produzem moléculas biológicas e geram energia formam o que chamamos de metabolismo celular. Há evidências de que algumas dessas reações ocorriam há pelo menos 4,1 bilhões de anos, talvez em superfícies de argilas ou minerais, antes mesmo da evolução das células.
Teorias sobre o surgimento da vida na Terra
As células copiam seu material genético, feito de DNA e RNA, para transmiti-lo a novas gerações. Embora o DNA seja a principal forma de armazenamento de informações genéticas hoje, alguns cientistas acreditam que o RNA foi a primeira molécula de armazenamento de informações na Terra primitiva, pois pode se replicar por conta própria.
Como alguns vírus modernos usam RNA para armazenar suas informações genéticas, há quem acredite que os vírus podem ter evoluído a partir de RNAs autorreplicantes. Isso sugeriria que os vírus surgiram antes das bactérias, mas, como os vírus não deixam fósseis, não há evidências para sustentar essa ideia.
Em algum momento, reações metabólicas e processos de replicação tiveram que se unir dentro de uma membrana para formar uma célula primitiva, ou pré-célula. Talvez isso tenha ocorrido quando uma estrutura semelhante a um vírus infectou um conjunto de reações metabólicas envoltas por uma membrana. Essa pré-célula poderia, então, se duplicar, levando à evolução da primeira célula viva, semelhante às bactérias e archaea de hoje.
Algumas teorias propõem que estruturas semelhantes a vírus se formaram antes das células. Contudo, essas estruturas primitivas podem ter sido apenas fragmentos de DNA ou RNA. Seriam elas realmente vírus?
Outra teoria popular sugere que os vírus evoluíram a partir de bactérias ou archaea que sofreram degeneração, perdendo a maior parte das instruções genéticas para realizar o metabolismo e formar células. Existem exemplos semelhantes de degenerações menores no mundo bacteriano hoje.
Descobrindo a vida primitiva
A superfície da Terra hoje é muito diferente do que era há 4 bilhões de anos. Alguns especulam que, em regiões profundas do planeta, onde é quente demais para a vida moderna, as condições primitivas podem ainda existir, permitindo que formas de vida proto-existam, protegidas de serem consumidas por outros micróbios.
Talvez, quando a humanidade puder explorar outros planetas ou luas, encontraremos processos semelhantes aos que ocorreram na Terra primitiva. Essas descobertas poderiam nos ajudar a resolver o enigma de como a vida começou aqui.
