Cientistas da Fundação para a Evolução Molecular Aplicada anunciaram hoje que o ácido ribonucleico (RNA), um análogo do DNA que provavelmente foi o primeiro material genético para a vida, se forma espontaneamente em vidro de lava de basalto. Esse vidro era abundante na Terra há 4,35 bilhões de anos. Basaltos semelhantes desta antiguidade sobrevivem em Marte hoje.
“As comunidades que estudam as origens da vida divergiram nos últimos anos”, observou Steven Benner, coautor do estudo publicado online na revista Astrobiology.
“Uma comunidade revisita questões clássicas com esquemas químicos complexos que exigem química difícil realizada por químicos qualificados”, explicou Benner. “Seus belos trabalhos artesanais aparecem em revistas de renome como Nature e Science.” No entanto, precisamente por causa da complexidade dessa química, ela não pode explicar como a vida realmente se originou na Terra.
Em contraste, o estudo da Fundação adota uma abordagem mais simples. Liderado por Elisa Biondi, o estudo mostra que longas moléculas de RNA, de 100 a 200 nucleotídeos de comprimento, se formam quando os trifosfatos de nucleosídeos nada mais fazem do que percolar através do vidro basáltico.
“O vidro basáltico estava em toda parte na Terra na época”, observou Stephen Mojzsis, um cientista da Terra que também participou do estudo. “Por várias centenas de milhões de anos após a formação da Lua, impactos frequentes, juntamente com vulcanismo abundante no jovem planeta, formaram lava basáltica derretida, a fonte do vidro de basalto. Os impactos também evaporaram a água para dar terra seca, fornecendo aquíferos onde o RNA poderia ter se formado. ”
Os mesmos impactos também forneceram níquel, que a equipe mostrou que fornece trifosfatos de nucleosídeos de nucleosídeos e fosfato ativado, também encontrado em vidro de lava. O borato (como no bórax), também do basalto, controla a formação desses trifosfatos.
Os mesmos impactadores que formaram o vidro também reduziram transitoriamente a atmosfera com seus núcleos metálicos de ferro-níquel. Bases de RNA, cujas sequências armazenam informações genéticas, são formadas nessas atmosferas. A equipe havia mostrado anteriormente que os nucleosídeos são formados por uma simples reação entre ribose fosfato e bases de RNA.
“A beleza deste modelo é sua simplicidade. Ele pode ser testado por alunos do ensino médio nas aulas de química”, disse Jan Špaček, que não esteve envolvido neste estudo, mas que desenvolve um instrumento para detectar polímeros genéticos alienígenas em Marte. “Misture os ingredientes, espere alguns dias e detecte o RNA.”
As mesmas rochas resolvem os outros paradoxos ao fazer o RNA em um caminho que se move desde moléculas orgânicas simples até o primeiro RNA. “Por exemplo, o borato gerencia a formação de ribose, o ‘R’ no RNA”, acrescentou Benner. Este caminho começa a partir de carboidratos simples que “não poderiam” ter se formado na atmosfera acima da Terra primitiva. Estes foram estabilizados pelo dióxido de enxofre vulcânico e depois choveram na superfície para criar reservatórios de minerais orgânicos.
Assim, este trabalho completa um caminho que cria RNA a partir de pequenas moléculas orgânicas que quase certamente estavam presentes na Terra primitiva. Um único modelo geológico move-se de uma e duas moléculas de carbono para dar moléculas de RNA suficientemente longas para suportar a evolução darwiniana.
“Permanecem questões importantes”, adverte Benner. “Ainda não sabemos como todos os blocos de construção do RNA passaram a ter a mesma forma geral, uma relação conhecida como homoquiralidade”. Da mesma forma, as ligações entre os nucleotídeos podem ser variáveis no material sintetizado em vidro basáltico. A importação disso não é conhecida.
Marte é relevante para este anúncio porque os mesmos minerais, vidros e impactos também estavam presentes em Marte daquela antiguidade. No entanto, Marte não sofreu deriva continental e placas tectônicas que enterraram a maioria das rochas da Terra com mais de 4 bilhões de anos. Assim, rochas da época relevante permanecem na superfície de Marte. Missões recentes a Marte encontraram todas as rochas necessárias, incluindo borato.
“Se a vida surgiu na Terra por esse caminho simples, provavelmente também surgiu em Marte”, disse Benner. “Isso torna ainda mais importante buscar vida em Marte o mais rápido possível”.
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