O Supermercado Cósmico

Todos os elementos estáveis e alguns instáveis (radioativos) são encontrados na Terra, e a presença dos elementos com número atômico maior que o níquel é atribuída à explosão de supernovas. Segundo o conhecimento atual da bioquímica, é a disponibilidade de alguns elementos como o tungstênio, que fixa o nitrogênio, que permite a vida.

Atribui-se a estabilização seletiva da ribose (não tão seletiva assim) por borato, a sua possível formação via formose, embora o reagente principal, o formaldeído seja relativamente pouco estável. Porém os boratos são escassos na Terra, e se formam na presença de oxigênio, cuja existência é descartada na Terra primitiva, mas evidências de meteoros de Marte são uma evidência da sua existência naquele planeta.¹

A própria existência da água no planeta já foi atribuída a cometas, enquanto que Benner sugere que a formamida de nuvens intergaláticas tenha sido o ponto de partida². A própria Lua teria sido capturada pela Terra, pela falta de compatibilidade entre as distribuições isotópicas.

Em realidade, esta necessidade em recorrer ao supermercado cósmico vem da incompatibilidade entre alguns elementos que “deveriam” estar para que ocorresse a síntese das moléculas necessárias e fornecer uma narrativa do surgimento da vida a partir de moléculas simples, não importando a distância ou a probabilidade destes eventos. E assim vai a ciência.

1http://www.smithsonianmag.com/science-nature/did-life-come-to-earth-from-mars-2378085/?no-ist

2Prebiotic Synthesis of Ribose, Ribonucleosides, and RNA Benner et al.Vol. 45, No. 12’2012’2025–2034’ACCOUNTS OF CHEMICAL RESEARCH’

Problemas na teoria Fe-S

O campo relacionado com a pesquisa sobre origem da vida é multi-disciplinar, envolvendo desde a matemática até a química sintética, e não causa surpresa que um teoria química pré-estabelecida contradiz o pilar central de uma teoria desenvolvida depois. Neste caso, podemos falar de uma teoria “pré-falsificada”, que acaba sendo publicada:

a) instabilidades em fluidos quentes e alcalinos: tem sido proposta que a evolução primordial tenha ocorrido em um bloco de FeS com uma altura de ~10 m (teoria da membrana FeS), com replicação e catálise do RNA, surgindo LUCA (Martin and Russell 2003; Koonin and Martin 2005) e bactérias surgindo posteriormente. O interior do bloco seria como quente e alcalino (Russell et al. 1989; Russell and Hall 1997; Russell 2007; Martin and Russell 2003; Koonin and Martin 2005). Nestas condições as cadeias de RNA se auto-clivam pelo ataque nucleofílico do 2'-OH sobre a ponte fosfato anquimérica, levando à auto-destruição da cadeia, que aumenta com a alcalinidade e temperatura do meio.

b) acoplamnto energético com membranas Fe-S? De acordo com a teoria da membrana FeS, tem sido sugerido que esta membrana servia para acolplamento energético com um potencial para reações endoergônicas (Russell et al. 1989; Russell and Hall 1997; Russell 2007; Martin and Russell 2003; Koonin and Martin 2005). Uma membrana Fe-Se experimental, contudo se comporta mais como uma barreira permeável reativa do que como uma membrana. (Filtness et al. 2003; Rickard and Luther 2007).

adaptado de J Mol Evol (2016) 82:75–80 DOI 10.1007/s00239-015-9727-3

Martin W, Russell MJ (2003) On the origin of cells: a hypothesis for the evolutionary transitions from abiotic geochemistry to chemoautotrophic prokaryotes, and from prokaryotes to nucleated cells. Philos Trans R Soc B 358:59–85

Koonin EV, Martin W (2005) On the origin of genomes and cells within inorganic compartments. Trends Genet 21:647–654

Russell MJ, Hall AJ, Turner D (1989) In vitro growth of iron sulphide chimneys; possible culture chambers for origin-of-life experiments. Terra Nova 1:238–241

Russell MJ, Hall AJ (1997) The emergence of life from iron monosulfide bubbles at a submarine hydrothermal redox and pH front. J Geol Soc London 154:377–402

Russell MJ (2007) The alkaline solution to the emergence of life: energy, entropy and early evolution. Acta Biotheor 55:133–179

Filtness MJ, Butler IB, Rickard D (2003) The origin of life: the properties of iron sulphide membranes. Trans Inst Min Metall Sect B 112:171–172

Rickard D, Luther GW III (2007) Chemistry of iron sulfides. Chem Rev 107:514–562