Os blocos de construção da vida podem, e se formaram, espontaneamente, sob as condições certas. Isso se chama geração espontânea, ou abiogênese. Obviamente, muitos dos detalhes permanecem ocultos para nós, e simplesmente não sabemos exatamente como tudo aconteceu. Ou com que frequência isso poderia acontecer.
As religiões do mundo têm idéias diferentes de como a vida apareceu, é claro, e invocam as mãos mágicas de várias deidades sobrenaturais para explicar tudo. Mas essas explicações, embora contos coloridos, deixam muitos de nós insatisfeitos. "Como surgiu a vida" é uma das perguntas mais convincentes da vida e com a qual a ciência luta continuamente.
Tomonori Totani é um cientista que considera essa pergunta convincente. Totani é professor de astronomia na Universidade de Tóquio. Ele escreveu um novo artigo intitulado "Surgimento da vida em um universo inflacionário". É publicado na Nature Scientific Reports.
O trabalho do professor Totani se apóia fortemente em alguns conceitos. A primeira é a vasta idade e tamanho do Universo, como ele é inflado ao longo do tempo e a probabilidade de ocorrência de eventos. O segundo é RNA; especificamente, quanto tempo uma cadeia de nucleotídeos precisa ter para "esperar uma atividade auto-replicante", como diz o artigo.
O trabalho de Totani, como quase todo trabalho sobre abiogênese, analisa os componentes básicos da vida na Terra: RNA ou ácido ribonucleico. O DNA define as regras de como as formas de vida individuais tomam forma, mas o DNA é muito mais complexo que o RNA. O RNA é ainda mais complexo, por ordens de magnitude, do que os produtos químicos e moléculas brutos encontrados no espaço ou na superfície de um planeta ou lua. Mas sua simplicidade em comparação com o DNA aumenta a probabilidade de ocorrência por abiogênese.
Há também uma teoria em evolução dizendo que, embora o DNA carregue as instruções para construir um organismo, é o RNA que regula a transcrição das seqüências de DNA. É chamado de evolução baseada em RNA e diz que o RNA está sujeito à seleção natural darwiniana e também é hereditário. Essa é uma das razões por trás da análise de RNA x DNA.
O RNA é uma cadeia de produtos químicos conhecidos como nucleotídeos. Algumas pesquisas mostram que uma cadeia de nucleotídeos precisa ter pelo menos 40 a 100 nucleotídeos muito antes que o comportamento auto-replicante chamado vida possa existir. Com o tempo, nucleotídeos suficientes podem formar uma cadeia para atender a esse requisito de comprimento. Mas a questão é: houve tempo suficiente na vida do universo? Bem, estamos aqui, então a resposta deve ser sim, não é?
Mas espere. De acordo com um comunicado à imprensa anunciando este novo artigo, “… as estimativas atuais sugerem que o número mágico de 40 a 100 nucleotídeos não deveria ser possível no volume de espaço que consideramos o universo observável”.
A chave aqui é o termo "universo observável".
"No entanto, há mais no universo do que o observável", disse Totani. “Na cosmologia contemporânea, concorda-se que o universo passou por um período de inflação rápida, produzindo uma vasta região de expansão além do horizonte do que podemos observar diretamente. A inclusão desse maior volume em modelos de abiogênese aumenta enormemente as chances de ocorrência da vida. ”
Nosso universo surgiu durante o Big Bang, um único evento de inflação. Segundo o artigo de Totani, nosso Universo "provavelmente inclui mais de 10100 Estrelas parecidas com o Sol ", enquanto o Universo observável contém apenas cerca de 10 sextilhões (1022) estrelas. Sabemos que a vida ocorreu pelo menos uma vez, portanto, não está fora de questão que a abiogênese tenha ocorrido pelo menos mais uma vez, mesmo que as chances sejam infinitamente pequenas.
Segundo as estatísticas, a quantidade de matéria no Universo observável só deve ser capaz de produzir RNA com 20 nucleotídeos de comprimento, bem abaixo do número de 40 a 100. Mas, devido à inflação rápida, grande parte do Universo é inobservável. É simplesmente muito longe para que a luz emitida desde o Big Bang nos alcance. Quando os cosmólogos somam o número de estrelas no universo observável com o número de estrelas no universo não observável, o número resultante é 10100 Estrelas parecidas com o sol. Isso significa que há muito mais matéria em jogo, e a criação abiogênica de cadeias de RNA longas o suficiente não é apenas possível, mas provável ou até inevitável.
Em seu trabalho, o professor Totani afirma a relação básica sob investigação. "Aqui, uma relação quantitativa é derivada entre o comprimento mínimo do RNAeumin necessário ser o primeiro polímero biológico e o tamanho do universo necessário para esperar a formação de um RNA tão longo e ativo adicionando aleatoriamente monômeros ".
Está ficando confuso? Aqui está um resumo esperançosamente mais gerenciável.
"Portanto, se organismos extraterrestres de origem diferente dos da Terra forem descobertos no futuro, isso implicaria um mecanismo desconhecido no trabalho para polimerizar nucleotídeos muito mais rapidamente do que processos estatísticos aleatórios".
Professor Tomonori Totani, Universidade de Tóquio
O Universo é maior que sua porção observável e provavelmente contém 10100 Estrelas parecidas com o sol. Para que a probabilidade de criação abiótica de RNA em um planeta semelhante à Terra seja igual a 1, ou unidade, o comprimento mínimo de nucleotídeos deve ser menor que cerca de 20 nucleotídeos, o que é muito menor que o mínimo inicialmente declarado de 40 nucleotídeos.
Mas os cientistas não pensam que o RNA com apenas 20 nucleotídeos possa ser auto-replicável, pelo menos não da nossa perspectiva como observadores da vida terrestre. Como Totani diz em seu artigo: "Portanto, se organismos extraterrestres de origem diferente da Terra forem descobertos no futuro, isso implicaria em um mecanismo desconhecido no trabalho para polimerizar nucleotídeos muito mais rapidamente do que processos estatísticos aleatórios".
Qual seria esse processo?
Quem sabe, mas este é provavelmente um ponto de inflexão em que pessoas de fé podem gritar e dizer: "Por que Deus, é claro".
O trabalho de Totani nunca deu uma resposta. Mas, como muitos trabalhos científicos, ajuda a refinar a questão e convida outros a estudá-la.
"Como muitos neste campo de pesquisa, sou movido pela curiosidade e por grandes perguntas", disse Totani. “Combinar minha investigação recente sobre química de RNA com minha longa história de cosmologia me leva a perceber que há uma maneira plausível de o universo ter passado de um estado abiótico (sem vida) para um estado biótico. É um pensamento emocionante e espero que a pesquisa possa se basear nisso para descobrir as origens da vida. "
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