Crédito da imagem: Woods Hole Oceanographic
Muitas coisas tiveram que correr bem para a vida acontecer. Se você voltar, tudo começa com um universo do Big Bang dando à luz espaço e tempo. Naquele universo primitivo, a luz ecoava, desacelerada em vibração, os elementos primordiais coalesciam e depois se condensavam em uma primeira geração de estrelas criadoras massivas. Após o aquecimento da noção (por compressão gravitacional), a matéria primordial começou a se fundir em núcleos estelares e uma forma menor de luz se moveu para fora para aquecer e iluminar um Universo jovem e potencialmente em expansão.
Mais tempo e mais espaço viram muitas dessas estrelas azuis implodirem (depois de viver vidas muito curtas). Explosões subsequentes lançaram vastas quantidades de átomos mais pesados - não primordiais - no espaço. Dessa rica riqueza cósmica, novas estrelas se formaram - muitas com atendentes planetárias. Como esses sóis de segunda e terceira geração são menos massivos que seus progenitores, eles queimam mais lentamente, mais frios e muito, muito mais - algo essencial para o tipo de níveis de energia benignamente consistentes necessários para tornar possível a vida orgânica.
Embora as estrelas criadoras tenham se formado algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang, a vida aqui na Terra levou um tempo. Nosso Sol - uma estrela de terceira geração de massa modesta - se formou nove bilhões de anos depois. As formas de vida se desenvolveram pouco mais de um bilhão de anos depois disso. Quando isso ocorreu, moléculas combinadas para formar compostos orgânicos que - sob condições adequadas - se uniram como aminoácidos, proteínas e células. Durante todo esse processo, uma camada de complexidade foi adicionada a outra e as criaturas se tornaram cada vez mais perceptivas do mundo ao seu redor. Eventualmente - depois de mais bilhões de anos - a visão se desenvolveu. E a visão - adicionada a um senso subjetivo de consciência - tornou possível para o Universo olhar para trás.
Pesquisas empíricas sobre os fundamentos da vida mostram que uma mistura de elementos bem escolhidos (hidrogênio, carbono, oxigênio e nitrogênio) expostos à radiação ultravioleta não ionizante forma aminoácidos. Os aminoácidos em si têm uma capacidade notável de se unir em proteínas. E as proteínas têm uma capacidade "proteana" de dar forma e comportamento às células. Agora é considerado inteiramente possível que os primeiros aminoácidos se formem no espaço1 - protegido de formas mais duras de radiação dentro de vastas nuvens compostas por material primordial e material estelar. Por esse motivo, a vida pode ser um fenômeno onipresente simplesmente aguardando apenas certas condições favoráveis para criar raízes e crescer em uma ampla variedade de formas.
Atualmente, os exobiólogos acreditam que a água líquida é essencial para a formação e multiplicação da vida orgânica. A água é uma substância extraordinária. Como solvente suave, a água permite que outras moléculas se dissociem e se misturem. Enquanto isso, é muito estável e transparente à luz visível - algo útil se os bióticos derivarem energia diretamente da luz solar. Finalmente, a água mantém a temperatura bem, retira o excesso de calor por vaporização e flutua quando resfriada para solidificar como gelo.
De acordo com o exobiólogo da NASA Andrew Pohorille, "a água reúne moléculas orgânicas e permite a organização em estruturas que acabam se tornando células". Ao fazer isso, a água atua em uma matriz incomparável, permitindo que moléculas orgânicas formem estruturas auto-organizadas. Andrew cita uma propriedade exclusivamente associada à água que possibilita a auto-organização e o crescimento: “O efeito hidrofóbico é responsável pelo fato de que água e óleo não se misturam, sabonetes e detergentes 'capturam' sujeira oleosa durante a lavagem na água e vasto número de outros fenômenos. De maneira mais geral, o efeito hidrofóbico é responsável por segregar moléculas não polares (oleosas) ou partes de moléculas da água, para que possam se unir, mesmo que não estejam ligadas. Na biologia, essas são precisamente as interações responsáveis pela formação das paredes celulares membranosas e pelo dobramento de proteínas em estruturas funcionais. ”
Para que a água entre no estado líquido, ela deve permanecer em uma faixa relativamente estreita de temperaturas e pressões. Por causa disso, apenas alguns planetas bem posicionados - e possivelmente um punhado de luas grandes são favorecidos com as condições necessárias para deixar a vida viver. Em muitos casos, tudo se resume a uma forma de bens imóveis celestes - localização, localização, localização ...
O início da vida na Terra era muito simples em forma e comportamento. Embora celulares, eles não possuíam um núcleo central (procariótico) e outras subestruturas (organelas). Na falta de um núcleo, essas células se reproduziam assexuadamente. Esses anaeróbios subsistiram principalmente criando gás metano (anabolizante) a partir de hidrogênio e dióxido de carbono. Eles gostavam de calor - e havia muito para dar a volta!
O fato de que a vida se desenvolveu na Terra não deveria ser tão surpreendente quanto se poderia pensar. A vida agora é considerada muito mais robusta do que se imaginava. Mesmo agora as fontes hidrotermais no fundo do oceano ejetam água quase fervendo. Adjacente a tais respiradouros, a vida - na forma de minhocas e amêijoas gigantes - floresce. Profundamente sob a superfície da Terra, são encontradas bactérias anaeróbicas que metabolizam minerais. Tais condições foram consideradas impossíveis durante a maior parte do século XX. A vida parece surgir mesmo nas condições mais adversas.
À medida que as formas de vida avançam em nosso mundo, as células desenvolvem organelas - algumas incorporando células menores e mais especializadas em suas estruturas. O planeta esfriou, sua atmosfera foi esclarecida e a luz do sol brilhou sobre os oceanos. Surgiram bactérias primitivas que fixavam a energia da luz solar como alimento. Alguns permaneceram procarióticos, enquanto outros desenvolveram um núcleo (eucariótico). Essas bactérias primitivas aumentaram o conteúdo de oxigênio da atmosfera da Terra. Tudo isso aconteceu há cerca de 2 bilhões de anos e foi essencial para apoiar a qualidade e quantidade de vida que atualmente povoam o "Planeta Azul".
Originalmente, a atmosfera consistia em menos de 1% de oxigênio - mas à medida que os níveis aumentavam, as formas de vida que comem bactérias se adaptavam para sintetizar a água do oxigênio e do hidrogênio. Isso liberou muito mais energia do que o metabolismo do metano é capaz. A síntese controlada da água foi uma grande conquista para a vida. Considere os experimentos do laboratório de química do ensino médio, onde o hidrogênio e o oxigênio são combinados, aquecidos e depois explodem. As formas de vida primitivas tiveram que aprender a lidar com essas coisas muito voláteis de uma maneira muito mais segura - colocando o fósforo em ação na conversão de ADP em ATP e vice-versa.
Mais tarde - cerca de um bilhão de anos atrás - as criaturas multicelulares mais simples tomaram forma. Isso ocorreu quando as células se reuniram para o bem comum. Mas essas criaturas eram simples colônias. Cada célula era totalmente independente e cuidava de suas próprias necessidades. Tudo o que exigiam era a exposição constante ao caldo quente dos primeiros oceanos para adquirir nutrientes e eliminar resíduos.
O próximo grande passo na evolução da vida2
veio como tipos especializados de tecido celular desenvolvidos. Músculos, nervos, epiderme e cartilagem avançaram no desenvolvimento de muitas formas de vida complexas que agora povoam nosso planeta - desde plantas com flores até jovens astrônomos! Mas essa primeira criatura organizada pode muito bem ter sido um verme (anélídeo) escavando o lodo marinho de cerca de 700 milhões de anos atrás. Na falta de olhos e de um sistema nervoso central, possuía apenas a capacidade de tocar e provar. Mas agora a vida tinha a capacidade de se diferenciar e se especializar. A própria criatura se tornou o oceano ...
Com o advento de criaturas bem organizadas, o ritmo da vida se acelerou:
Em 500 MYA, os primeiros vertebrados evoluíram. Provavelmente eram criaturas semelhantes a enguias, sem visão, mas sensíveis a mudanças químicas - e possivelmente elétricas - em seus ambientes.
Por volta de 450 MYA, os primeiros animais (insetos) juntaram plantas de enraizamento em terra.
Cerca de 400 MYA, os primeiros vertebrados saíram do mar. Pode ter sido um peixe anfíbio que subsiste em insetos e plantas ao longo da costa.
Em 350 MYA - os primeiros répteis "parecidos com iguana" surgiram. Estes possuíam mandíbulas fortes e duras em um crânio de peça única. À medida que cresciam, esses répteis iluminavam seus crânios adicionando orifícios (além das órbitas oculares simples). Antes que os dinossauros dominassem a terra, crocodilos, tartarugas e pterasauros (répteis voadores) os precederam.
Mamíferos primitivos remontam quase 220MY. A maioria dessas criaturas eram pequenas e pareciam roedores. Versões posteriores desenvolveram a placenta - mas espécies anteriores simplesmente chocavam ovos internamente. Todos os mamíferos, é claro, são de sangue quente e, por isso, devem comer vorazmente para manter a temperatura corporal - especialmente em noites frias e ventosas, rastreando galáxias fracas ao longo do rio Eridanus…
Como os mamíferos, as aves de sangue quente precisam de mais comida do que répteis - mas como répteis - botam ovos. Não é uma má idéia para uma criatura de fuga! Hoje, os pássaros celestes voam (como Cygnus, o cisne e Águia, Águia) no final do verão, porque os pássaros de verdade voaram cerca de 150 MYA.
Os primeiros primatas existiram mesmo durante o período da extinção dos dinossauros. Fortes evidências sustentam a idéia de que os próprios dinossauros passaram como um grupo depois que um asteróide - ou cometa - impactou a península de Yucatán nos Estados Unidos do México. Após esse evento catastrófico, as temperaturas caíram quando o inverno "não nuclear" desceu. Sob tais condições, a comida era de sobra, mas o sangue quente ganhava força. Não demorou muito para que um tipo de “gigantismo” logo substituísse outro - os próprios mamíferos cresceram para tamanhos extraordinários e os maiores se desenvolveram no ventre do mar e agora assumem a forma das grandes baleias.
O fim dos "terríveis lagartos" não foi a primeira extinção em massa da vida - quatro mortes anteriores o haviam precedido. Hoje, cientes do potencial de outros impactos cataclísmicos, alguns dos astrônomos do mundo ficam de olho nos pedaços de detritos orbitais da Terra que sobraram da formação do sistema solar. Os menores tipos - meteoros, por exemplo - exibem inofensivas luzes celestes. Meteoros maiores (bólidos) ocasionalmente espalham “chamas” e arrastam “fumaça” quando atingem a Terra. Corpos maiores deixaram vestígios de devastação natural através de quilômetros de florestas - sem deixar vestígios de seu próprio material de "colisão de partes" para trás. Mas intrusos maiores têm pouca modéstia. Um asteróide ou cometa com um quilômetro de diâmetro significaria calamidade absoluta para um centro populacional. Corpos dez vezes maiores que esse tamanho podem ser responsáveis por mortes maciças do tipo que indicavam o fim da dinossauros.
Os seres humanos andaram pela primeira vez cerca de 6MYA. Provavelmente isso ocorreu porque o caminho divergiu entre os proto-chimpanzés e os primeiros hominídeos. Essa divergência seguiu um período de dez milhões de anos de rápida evolução de primatas e se misturou a um ciclo de seis milhões de anos de evolução humana. As primeiras ferramentas de pedra foram criadas por mão humana há cerca de 2 milhões de anos. O fogo foi aproveitado por algum membro empreendedor da espécie humana um milhão de anos depois. A tecnologia ganhou impulso muito lentamente - centenas de milhares de anos se passaram sem nenhuma melhoria significativa nas ferramentas usadas pelas sociedades tribais de um passado passado.
Os humanos modernos se originaram mais de 200.000 anos atrás. Cerca de 125 mil anos depois, ocorreu um evento que pode ter reduzido toda a população humana do planeta Terra para menos de 10.000 indivíduos. Esse evento não foi extraterrestre por natureza - a própria Terra provavelmente lançou fogo e enxofre durante a erupção de uma câmara de magma carregada a gás (semelhante à do parque nacional de Yellowstone, no oeste dos EUA). Outros 65.000 anos se passaram e a idade da pedra deu lugar à era da agricultura. Há 5000 anos, as primeiras cidades-estado se uniram em vales férteis cercados por climas muito menos hospitaleiros. Civilizações inteiras vieram e se foram. Cada um passando uma tocha de cultura e lentamente evoluindo a tecnologia para a próxima. Hoje já se passaram apenas alguns séculos desde a primeira mão humana em forma de lentes de vidro e voltaram os olhos para as coisas do céu noturno.
Hoje, enormes espelhos e sondas espaciais nos permitem contemplar as vastas extensões do universo. Vemos um Cosmos dinâmico e muito emocionante com a vida mais abundante do que qualquer um poderia imaginar. Como a luz e a matéria, a vida pode muito bem ser uma qualidade fundamental do continuum espaço-tempo. A vida pode ser tão universal quanto a gravitação - e tão pessoal quanto uma noite sozinha com um telescópio sob o céu noturno ...
1 De fato, a impressão digital espectrográfica de radiofrequência de pelo menos um aminoácido (glicina) foi encontrada em vastas nuvens de poeira e gás no meio interestelar (ISM). (Veja Aminoácido encontrado no espaço profundo).
2 Que a vida se desenvolva de formas menos sofisticadas para formas mais sofisticadas é uma questão além da disputa científica. Precisamente como esse processo ocorre é uma questão de profunda divisão na sociedade humana. Os astrônomos - diferentemente dos biólogos - não são obrigados a sustentar nenhuma teoria específica sobre esse assunto. Se a mutação casual e a seleção natural conduzem o processo ou se existe alguma “mão” invisível para provocar essas coisas, está fora do domínio da investigação astronômica. Os astrônomos estão interessados em estruturas, condições e processos no universo como um todo. À medida que a vida se torna mais saliente a essa discussão, a astronomia - em particular a exobiologia - terá mais a dizer sobre o assunto. Mas o próprio fato de os astrônomos poderem permitir que a natureza fale sobre questões como uma "criação ex nihilo" repentina e instantânea na forma de um Big Bang mostra o quão flexível é o pensamento astronômico em relação às origens finais.
Reconhecimento: Meus agradecimentos vão para o exobiologista
Andrew Pohorille, da NASA, que me esclareceu quanto ao grande significado do efeito hidrofóbico na formação de estruturas auto-organizadas. Para obter mais informações sobre exobiologia, consulte o site oficial Exobiology Life Through Space and Time da NASA, através do qual tive a sorte de entrar em contato com Andrew.
Sobre o autor:
Inspirado na obra-prima do início de 1900: "O céu através de telescópios de três, quatro e cinco polegadas", Jeff Barbour começou na astronomia e na ciência espacial aos sete anos de idade. Atualmente, Jeff dedica grande parte de seu tempo observando os céus e mantendo o site
Astro.Geekjoy.
