Hipótese de Oparin e experimento de Miller
Hipótese de Oparin
De forma independente, os cientistas Oparin e Haldane levantaram uma hipótese que é hoje considerada a mais aceita de origem da vida. Eles propuseram que a atmosfera primitiva da Terra apresentava compostos que sofreram a ação de raios e da radiação ultravioleta, dando origem a moléculas simples. Essas moléculas orgânicas ficavam nos oceanos primitivos, formando uma espécie de “sopa primitiva”.
De acordo com os pesquisadores, a atmosfera primitiva terrestre era composta basicamente por amônia, hidrogênio, metano e vapor d'água. O vapor d'água da atmosfera condensava-se e dava origem a chuvas. A água, ao cair no solo, evaporava-se rapidamente, uma vez que a superfície terrestre ainda era quente, dando inicio, desse modo, a um ciclo de chuvas. Nesse cenário observava-se ainda descargas elétricas e a radiação ultravioleta do Sol, que fazia com que os elementos atmosféricos reagissem e formassem compostos, os aminoácidos.
A água das chuvas levou esses aminoácidos à superfície terrestre. Esses, ao encontrarem condições favoráveis, começaram a formar estruturas semelhantes a proteínas. Com a formação dos oceanos, essas “proteínas primitivas” foram arrastadas para esses locais e formaram os coacervados, os quais podem ser definidos como agregados de proteínas rodeados por água. Após algum tempo, esses coacervados tornaram-se estáveis e mais complexos.
A ideia de Oparin-Haldane foi posteriormente testada pelos pesquisadores Miller e Urey, em 1953. Eles criaram um experimento em que foi possível simular as condições da Terra primitiva. O resultado foi impressionante, tendo sido eles capazes de produzir aminoácidos e outros compostos orgânicos. Desse modo, ambos concluíram que moléculas orgânicas podiam ser geradas de maneira espontânea em condições equivalentes às da Terra primitiva.
Entretanto, posteriormente, descobriu-se que a atmosfera primitiva provavelmente não era um ambiente como o sugerido por Oparin e Haldane. Ainda assim, mesmo considerando as novas descobertas para as características da atmosfera da Terra primitiva, foi possível produzir moléculas orgânicas.
Vale salientar também que a atmosfera primitiva poderia ser redutora em pequenas porções, como aquelas perto de aberturas de vulcões. Experimentos realizados nessas condições também geraram aminoácidos.
Experimento de Miller
Um aluno chamado Stanley Lloyd Miller, em 1953, construiu em laboratório um sistema que simulava as condições da atmosfera primitiva.
O experimento de Miller era formado por tubos e balões de vidro interligados, onde foram adicionados compostos existentes na atmosfera primitiva, segundo Oparin: amônia (NH3), metano (CH4), hidrogênio (H2) e vapor de água (H2O).
O sistema foi aquecido e recebeu descargas elétricas, simulando a temperatura elevada da época e as tempestades que ocorriam. No condensador a mistura dos gases era resfriada, simulando o resfriamento da Terra, pois as gotículas de água acumuladas escorriam, simulando as chuvas. O aquecimento provocava o ciclo desse processo.
Miller manteve esse sistema por uma semana. Após esse tempo, a água do reservatório, ou armadilha, foi analisada através de vários experimentos e mostrou a presença de aminoácidos e outras substâncias químicas mais simples.
Hoje sabemos que os gases presentes na atmosfera eram bem diferentes dos propostos por Oparin e utilizados por Miller. Experimentos recentes demosntraram que a atmosfera primitiva era formada por gás carbônico (CO2), metano (CH4), monóxido de carbono (CO) e gás nitrogênio (N2).
Mesmo que Miller não tenha usado os mesmos gases, seu experimento mostra que nas condições da Terra primitiva era possível a formação de aminoácidos.
Evolução do metabolismo: Hipótese Heterotrófica e Autotrófica
Além de compreender como os seres vivos surgiram, os cientistas também buscam saber como esses sobreviveram em um ambiente tão remoto. Muito se discute ainda se o primeiro ser vivo era autotrófico ou heterotrófico, sendo possível observar muita discordância entre os autores de livros didáticos nesse sentido. Veja a seguir essas duas hipóteses:
Hipótese heterotrófica: afirma que o primeiro ser vivo não era capaz de produzir seu próprio alimento. Desse modo, esses primeiros seres alimentavam-se de moléculas orgânicas que estavam presentes no meio. Os que defendem essa ideia afirmam que os seres vivos primitivos seriam muito simples e incapazes de produzir seu próprio alimento. Provavelmente esses organismos extraiam energia dos alimentos por meio da realização da fermentação.
Hipótese autotrófica: afirma que os primeiros seres vivos eram capazes de produzir seu próprio alimento. Os autores que sustentam essa ideia acreditam que a Terra não possuía moléculas orgânicas suficientes para alimentar esses primeiros seres. Entretanto, vale destacar que provavelmente os primeiros organismos conseguiram obter seu alimento pelo processo de quimiossíntese, que não necessita de energia luminosa, como a fotossíntese. Na quimiossíntese os seres vivos produzem moléculas orgânicas utilizando a energia química proveniente de compostos inorgânicos.
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