Podemos finalmente saber como as células vivas evoluíram pela primeira vez

A Ciência moderna avançou significativamente ao longo das últimas duas décadas. Conseguimos responder a várias das perguntas mais antigas do mundo, mas algumas respostas continuam a intrigar os cientistas, incluindo como a vida surgiu pela primeira vez na Terra.

 

No entanto, uma colaboração de físicos e biólogos na Alemanha pode ter acabado de encontrar uma explicação de como as células vivas evoluíram pela primeira vez. Em 1924, bioquímico russo Alexander Oparin propôs a ideia de que as primeiras células vivas poderiam ter evoluído a partir de gotas de protocélulas. Ele acreditava que essas substâncias poderiam ter agido como recipientes sem membrana que concentravam produtos químicos e promoviam reações.

 

Ao contrário de um tipo “passivo” de gotículas de óleo na água, que continuariam a crescer à medida que mais óleo fosse adicionado à mistura, os pesquisadores perceberam que as gotículas eram quimicamente ativas e cresciam até um tamanho definido para depois se dividirem por conta própria. Esse comportamento imita a divisão de células vivas e poderia, portanto, ser o elo entre a sopa líquida primordial não viva da qual a vida surgiu e as células vivas que eventualmente evoluíram para criar toda a vida na Terra.

 

É uma explicação de “como as células filhas foram feitas“, disse o pesquisador David Zwicker. “Isto é a chave se você quiser pensar sobre a evolução”. Alguns têm especulado que essas gotículas podem ainda estar dentro do nosso sistema. Para explorar essa hipótese, a equipe estudou a física dos centrossomos, que são organelas ativas na divisão de células animais que parecem se comportar como gotículas.

Zwicker modelou um sistema de centrossomo “fora de equilíbrio” que era quimicamente ativo e tinha proteínas constituintes circulando continuamente dentro e fora do citoplasma líquido. As proteínas se comportam como solúveis (estado A) ou insolúveis (estado B). Uma fonte de energia pode desencadear uma inversão de estado, fazendo com que a proteína no estado A se transforme em estado B, superando uma barreira química.

 

Enquanto houvesse uma fonte de energia, essa reação química poderia acontecer. Oparin acreditava que iluminação ou atividade geotérmica no início da Terra possam ter desencadeado essas reações químicas nas protocélulas líquidas. De acordo com Zwicker, essas oscilações químicas constantes só se contrabalanceariam quando um determinado volume fosse atingido pela gota ativa, que então pararia de crescer. As gotículas podem crescer até cerca de dezenas ou centenas de mícrons, de acordo com as simulações de Zwicker. Isso é quase a mesma escala que as células.

 

O próximo passo é identificar quando essas protocélulas desenvolveram a capacidade de transferir informações genéticas. Frank Jülicher, coautor do estudo, e seus colegas acreditam que em algum ponto do caminho, as células desenvolveram membranas, talvez a partir das crostas que naturalmente surgiram com os lipídios que preferem permanecer na interseção da gotícula e do líquido exterior. Como uma espécie de proteção para o que está dentro das células, os genes poderiam ter começado a codificação dessas membranas.

 

Indo mais longe, se a vida na Terra pode ter começado a partir de algo tão discreto como gotículas líquidas, talvez o mesmo poderia ocorrer com vida extraterrestre. Em qualquer caso, a pesquisa poderia nos ajudar a entender como a vida começou a partir de um material simples e como os processos esses químicos tão importantes surgiram. Artigo publicado originalmente por Futurism.

[ Science Alert ] [ Fotos: Reprodução / Science Alert / Public Domain Pictures ]