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Estudo da NASA reproduz origens da vida no fundo do oceano
Caros Leitores,
Os cientistas reproduziram no laboratório como os ingredientes para a vida podem ter se formado no fundo do oceano há 4 bilhões de anos. Os resultados do novo estudo oferecem pistas sobre como a vida começou na Terra e onde mais no cosmos podemos encontrá-la.
A astrobiologista Laurie Barge e sua equipe no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia, estão trabalhando para reconhecer a vida em outros planetas, estudando as origens da vida aqui na Terra. Sua pesquisa se concentra em como os blocos de construção da vida se formam nas fontes hidrotermais no fundo do oceano .
Para recriar aberturas hidrotermais no laboratório, a equipe fez seus próprios fundos marinhos em miniatura enchendo béqueres com misturas que imitam o oceano primordial da Terra. Estes oceanos baseados em laboratório funcionam como viveiros de aminoácidos , compostos orgânicos que são essenciais para a vida como a conhecemos. Como os blocos de Lego, os aminoácidos constroem um sobre o outro para formar proteínas, que compõem todos os seres vivos.
"Compreender até que ponto você pode ir com apenas orgânicos e minerais antes de ter uma célula real é realmente importante para entender de que tipos de ambientes a vida pode emergir", disse Barge, pesquisador principal e primeiro autor do novo estudo, publicado em os revista Proceedings da Academia Nacional de Ciências . "Além disso, investigar como coisas como a atmosfera, o oceano e os minerais nas aberturas causam impacto, pode ajudá-lo a entender a probabilidade de isso ocorrer em outro planeta."
Encontrados em torno de rachaduras no fundo do mar, as fontes hidrotermais são locais onde as chaminés naturais se formam, liberando fluido aquecido abaixo da crosta terrestre. Quando essas chaminés interagem com a água do mar ao seu redor, elas criam um ambiente em constante fluxo, necessário para que a vida evolua e mude. Este ambiente escuro e quente alimentado pela energia química da Terra pode ser a chave para a forma como a vida poderia se formar em mundos mais distantes do nosso sistema solar, longe do calor do sol.
Vídeo: https://youtu.be/5Up8CHxL3uY
Fumador preto no vulcão submarino da Mata Ua na terra. Crédito: MARUM, Universidade de Bremen e Laboratório Ambiental Marinho da NOAA-Pacífico
"Se nós tivermos essas fontes hidrotermais aqui na Terra, possivelmente reações semelhantes poderiam ocorrer em outros planetas", disse Erika Flores, co-autora do novo estudo.
Barcaça e Flores usaram ingredientes comumente encontrados nos primeiros oceanos da Terra em seus experimentos. Eles combinaram água, minerais e as moléculas "precursoras" piruvato e amônia, que são necessárias para iniciar a formação de aminoácidos. Eles testaram sua hipótese aquecendo a solução a 70 graus Celsius - a mesma temperatura encontrada perto de uma fonte hidrotermal - e ajustando o pH para imitar o ambiente alcalino. Eles também removeram o oxigênio da mistura porque, diferentemente de hoje, a Terra primitiva tinha muito pouco oxigênio em seu oceano. A equipe também usou o mineral de hidróxido de ferro, ou "ferrugem verde", que era abundante no início da Terra.
A ferrugem verde reagiu com pequenas quantidades de oxigênio que a equipe injetou na solução, produzindo o aminoácido alanina e o alfa-hidroxiácido lactato. Alfa hidroxi ácidos são derivados de amino ácidos reacções, mas alguns cientistas teorizam que também poderia combinar para formar moléculas orgânicas mais complexas que poderiam levar a vida.
"Nós mostramos que em condições geológicas similares às da Terra primitiva, e talvez a outros planetas, podemos formar aminoácidos e alfa-hidroxiácidos a partir de uma reação simples sob condições brandas que existiriam no fundo do mar", disse Barge.
A criação de aminoácidos e alfa-hidroxiácidos por Barge no laboratório é o culminar de nove anos de pesquisa sobre as origens da vida. Estudos anteriores analisaram se os ingredientes certos para a vida são encontrados nas fontes hidrotermais e quanta energia essas aberturas podem gerar (o suficiente para alimentar uma lâmpada). Mas este novo estudo é a primeira vez sua equipe tem observado um ambiente muito semelhante a um hidrotermal ventilação conduzir uma reação orgânica. Barge e sua equipe continuarão estudando essas reações na expectativa de encontrar mais ingredientes para a vida e criar moléculas mais complexas. Passo a passo, ela está lentamente subindo a corrente da vida.
Essa linha de pesquisa é importante, pois os cientistas estudam os mundos do nosso sistema solar e, além disso, podem hospedar ambientes habitáveis. A lua de Júpiter, Europa, e a lua de Saturno, Encelado, por exemplo, poderiam ter fontes hidrotermais nos oceanos sob suas crostas geladas. Entender como a vida poderia começar em um oceano sem a luz do sol ajudaria os cientistas a projetar futuras missões de exploração, bem como experimentos que poderiam cavar sob o gelo para procurar evidências de aminoácidos ou outras moléculas biológicas.
As futuras missões de Marte poderiam retornar amostras da superfície enferrujada do Planeta Vermelho, o que pode revelar evidências de aminoácidos formados por minerais de ferro e água antiga. Os exoplanetas - mundos além de nosso alcance, mas ainda dentro do reino de nossos telescópios - podem ter assinaturas de vida em suas atmosferas que poderiam ser reveladas no futuro.
"Ainda não temos evidências concretas de vida em outros lugares", disse Barge. "Mas entender as condições que são necessárias para a origem da vida pode ajudar a diminuir os lugares em que achamos que a vida poderia existir."
Esta pesquisa foi apoiada pelo Instituto de Astrobiologia da NASA, equipe do JPL Icy Worlds.
Mais informações: Laura M. Barge et al. Gradientes de redox e pH conduzem a síntese de aminoácidos em sistemas minerais de oxihidróxido de ferro, Proceedings of National Academy of Sciences (2019). DOI: 10.1073 / pnas.1812098116
Fonte: NASA / 26-02-2019 / https://phys.org/news/2019-02-nasa-life-ocean-floor.html
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HélioR.M.Cabral (Economista, Escritor e Pesquisador Independente na Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).
Membro da Society for Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela NASA.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.
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