Teoria da evolução molecular

Mestre em Ecologia e Evolução (Unifesp, 2015)
Graduada em Ciências Biológicas (Unifesp, 2013)

A teoria da evolução molecular, também chamada de teoria da evolução química, é uma das hipóteses mais aceitas pela comunidade científica para explicar a origem da vida. Segundo esta teoria, substâncias químicas existentes na Terra primitiva teriam reagido entre si, originando moléculas orgânicas cada vez mais complexas que teriam sido precursoras dos primeiros seres vivos. De acordo com a teoria da evolução química, os organismos vivos teriam surgido, ao menos alguma vez na história da Terra, a partir de um processo abiogênico — é importante ressaltar que aqui este termo é usado num sentido diferente da geração espontânea, que caiu em descrédito.

Na década de 1920, o cientista russo Aleksander Oparin (1894-1980) e o inglês John Haldane (1892-1964) propuseram, independentemente, cenários bastante similares sobre como a vida teria surgido na Terra de forma abiogênica, aqui apresentados de forma sintetizada. Embora não exista um consenso sobre qual era a composição química da atmosfera primitiva, acreditava-se inicialmente que ela era formada principalmente por metano (CH4), amônia (NH3), gás hidrogênio (H2) e vapor d’água (H20), com pouquíssimo gás oxigênio (O2) — o que tornava o ambiente bastante redutor. Ambientes redutores favorecem a ligação entre átomos de carbono, por isso Haldane e Oparin hipotetizaram que estes ambientes teriam favorecido a formação de compostos orgânicos a partir de moléculas simples. Neste período, a Terra também estava passando por um processo de resfriamento, o que teria favorecido o acúmulo de água nas depressões da crosta, originando os mares primitivos. Descargas elétricas e a radiação UV, que eram bastante intensas, teriam sido a fonte de energia para a síntese de moléculas orgânicas a partir da união de moléculas presentes na atmosfera. Levadas pelas chuvas, essas moléculas recém-formadas teriam se acumulado nos mares primitivos, formando uma “sopa primitiva”, extremamente rica em matéria orgânica. Nessa sopa, moléculas orgânicas teriam se agregado, formando coacervados — grupos de moléculas orgânicas envoltos por moléculas de água — que, em algum momento teriam adquirido a capacidade de regular suas próprias reações e de se autoduplicar, dando origem às primeiras formas de vida.

Em 1953, os cientistas Stanley Miller e Harold Urey realizaram um experimento para testar, em laboratório a hipótese de Oparin e Haldane. Para isso eles elaboraram um sistema fechado simulando as condições supostamente existentes na Terra primitiva — incluindo os mares primitivos, os gases atmosféricos, relâmpagos etc. E o resultado foi a formação de moléculas orgânicas, incluindo vários aminoácidos encontrados em organismos atuais.

Evidências mais recentes sugerem que a atmosfera da Terra primitiva era diferente da considerada no experimento de Miller e Urey. Entretanto, em experimentos similares simulando atmosferas neutras (nem redutoras, nem oxidantes) também houve a produção de moléculas orgânicas. Além disso, ainda que a atmosfera primitiva como um todo não fosse um ambiente redutor, a atmosfera perto de aberturas vulcânicas é um ambiente redutor. Assim, é possível que os primeiros compostos orgânicos tenham sido formados próximos a vulcões.

Referências:

Amabis, J.; Martho, G. Biologia moderna Amabis & Martho. Manual do Professor. 1ª Edição. São Paulo: Editora Moderna. 2016.

Grinspoon, D. Planetas solitários. A filosofia natural da vida alienígena. São Paulo: Globo. 2005.

Lopes, S.; Rosso, S. Biologia: volume único. Editora Saraiva. 2005.

Reece, Jane B. et al. Biologia de Campbell. 10ª Edição. Porto Alegre: Artmed. 2015.

Tirard, S. Origin of Life and Definition of Life, from Buffon to Oparin. Origins of Life and Evolution of Biospheres. 2010.

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