Algumas das questões mais prementes da ciência envolvem as origens da vida na Terra. Como surgiram as primeiras formas de vida das condições aparentemente hostis que atormentaram nosso planeta por grande parte de sua história? O que permitiu o salto de organismos unicelulares simples para organismos mais complexos, consistindo de muitas células trabalhando juntas para metabolizar, respirar e se reproduzir? Em um ambiente tão desconhecido, como se separa “vida” da não-vida em primeiro lugar?
Agora, os cientistas da Universidade do Havaí em Manoa acreditam que eles podem ter uma resposta para pelo menos uma dessas perguntas. Segundo a equipe, um componente essencial da célula chamado glicerol pode ter se originado por meio de reações químicas profundas no espaço interestelar.
O glicerol é uma molécula orgânica que está presente nas membranas celulares de todos os seres vivos. Nas células animais, essa membrana assume a forma de uma bicamada fosfolipídica, uma membrana de camada dupla que imprensa ácidos graxos repelentes à água entre as camadas externa e interna das moléculas solúveis em água. Esse tipo de membrana permite que o ambiente aquoso interno da célula permaneça separado e protegido de seu mundo externo, igualmente aquoso. O glicerol é um componente vital de cada fosfolípido porque forma a espinha dorsal entre as duas partes características da molécula: uma cabeça polar, solúvel em água e uma cauda gorda não polar.
Muitos cientistas acreditam que membranas celulares como essas eram um pré-requisito necessário para a evolução da vida multicelular na Terra; no entanto, sua estrutura complexa requer um ambiente muito específico - a saber, um com baixo teor de sais de cálcio e magnésio, com um pH bastante neutro e temperatura estável. Essas condições cuidadosamente equilibradas teriam sido difíceis de encontrar na Terra pré-histórica.
Corpos gelados nascidos no espaço interestelar oferecem um cenário alternativo. Os cientistas já descobriram moléculas orgânicas, como aminoácidos e precursores lipídicos, no meteorito de Murchison, que aterrissou na Austrália em 1969. Embora a idéia permaneça controversa, é possível que o glicerol possa ter sido trazido para a Terra de maneira semelhante.
Os meteoros geralmente se formam a partir de pequenas migalhas de material em nuvens moleculares frias, regiões de hidrogênio gasoso e poeira interestelar que servem como o berço das estrelas e dos sistemas planetários. À medida que se movem pela nuvem, esses grãos acumulam camadas de água congelada, metanol, dióxido de carbono e monóxido de carbono. Com o tempo, a radiação ultravioleta de alta energia e os raios cósmicos bombardeiam os fragmentos gelados e causam reações químicas que enriquecem seus núcleos congelados com compostos orgânicos. Mais tarde, à medida que as estrelas se formam e o material ambiente entra em órbita ao redor delas, os gelados e as moléculas orgânicas que elas contêm são incorporados em corpos rochosos maiores, como meteoros. Os meteoros podem então colidir com planetas como o nosso, potencialmente semeando-os com blocos de construção da vida.
Para testar se o glicerol poderia ou não ser criado pela radiação de alta energia que geralmente bombardeia os grãos de gelo interestelares, a equipe da Universidade do Havaí projetou seus próprios meteoritos: pequenos pedaços de metanol gelado resfriados a 5 graus Kelvin. Depois de explodir seus sorvetes modelo com elétrons energéticos destinados a imitar os efeitos dos raios cósmicos, os cientistas descobriram que algumas moléculas de metanol nos sorvetes se transformaram em glicerol.
Embora esse experimento pareça ser um sucesso, os cientistas percebem que seus modelos de laboratório não replicam exatamente as condições no espaço interestelar. Por exemplo, o metanol tradicionalmente compõe apenas cerca de 30% do gelo nas rochas espaciais. Trabalhos futuros investigarão os efeitos da radiação de alta energia nos modelos de gelo feitos principalmente de água. Elétrons de alta energia disparados em laboratório também não são um substituto perfeito para os raios cósmicos verdadeiros e não representam efeitos no gelo que podem resultar da radiação ultravioleta no espaço interestelar.
Mais pesquisas são necessárias antes que os cientistas possam tirar conclusões globais; no entanto, este estudo e seus antecessores fornecem evidências convincentes de que a vida como a conhecemos realmente poderia ter vindo de cima.
