Cientistas recriam em laboratório reações que deram origem à vida

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Cientistas recriaram em laboratório as reações químicas que podem ter ocorrido há cerca de 4 bilhões de anos no nosso planeta. Elas teriam sido responsáveis pelos primeiros precursores moleculares para o surgimento da vida.

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De acordo com os pesquisadores, as fontes hidrotermais submarinas teriam criado as condições necessárias para a criação da vida na Terra. As conclusões foram descritas em estudo publicado no Journal of the American Chemical Society.

Vida surgiu há cerca de 4 bilhões de anos (Imagem: lovelyday12/Shutterstock)

O surgimento da vida na Terra

De acordo com informações da Agência FAPESP, as fontes hidrotermais alcalinas liberam fluidos quentes, de até 70 °C, e básicos, com pH entre 9 e 12.
Além disso, são ricos em hidrogênio molecular (H_₂).
Estes se encontram com a água do oceano primitivo, mais fria (cerca de 5 °C) e levemente ácida (com pH em torno de 5,5).
Entre esses ambientes, formam-se paredes minerais de sulfetos de ferro e níquel, ricas em microporos e capazes de conduzir elétrons.
O contraste gera gradientes naturais análogos aos que, hoje, sustentam o metabolismo celular.

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O papel das fontes hidrotermais

Para realizar o experimento, os pesquisadores construíram reatores que simulam o encontro entre os fluidos hidrotermais e a água oceânica primitiva. Foram utilizados minerais de ferro-enxofre (Fe-S) e suas variantes contendo níquel (Fe-Ni-S) como mediadores mineralógicos do processo.

Focamos em dois produtos: ácido fórmico e ácido acético. A primeira etapa – conversão de CO_₂ em ácido fórmico e, depois, em ácido acético – é a limitante do processo, a parte mais difícil em termos energéticos. Nós a resolvemos usando apenas minerais.
Thiago Altair Ferreira, primeiro autor do trabalho

Fontes hidrotermais podem liberar carbono nos oceanos — Fontes hidrotermais possibilitaram surgimento da vida (Imagem: Penn State, CC BY-NC-ND 2.0)

O estudo também mediu o papel de correntes elétricas, mostrando que correntes ínfimas, da ordem de nanoampères (10^⁻⁹ A), bastaram para sustentar a redução de CO_₂ com excelente eficiência. Isso sugere que fluxos elétricos muito pequenos, mas constantes, no fundo do mar primitivo, seriam suficientes para sustentar um protometabolismo.

Os resultados do estudo reforçam o papel das fontes hidrotermais alcalinas na Terra primitiva, mostrando que duas etapas protometabólicas podem emergir de gradientes naturais e superfícies minerais, sem a necessidade de maquinarias biológicas complexas.
Thiago Altair Ferreira, primeiro autor do trabalho