Quando surgiram as primeiras formas de vida unicelulares?

Ao longo dos anos, muitos cientistas têm estudado fósseis e isótopos em busca de evidências pelas primeiras formas de vida na Terra. Enquanto não há um consenso — afinal de contas, falamos de acontecimentos de bilhões de anos, cujo estudo é difícil, para dizer o mínimo —, já temos algumas certezas, como o fato de que a vida não surgiu muito depois das rochas, datadas de 4 bilhões de anos atrás.

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A partir daí, as coisas se tornam mais confusas. Por um lado, há fósseis de colônias microbianas de 3,5 bilhões de anos e de cianobactérias formando estromatólitos de 3,7 bilhões de anos. Por outro, há isótopos em rochas na Groenlândia que indicam possível atividade microbiana de 3,8 bilhões de anos de idade. Há muito discussão sobre método, e nenhuma teoria é considerada definitiva. Conheça algumas delas:

Teorias correntes

Calcula-se que o planeta Terra tem 4,5 bilhões de anos e que as rochas mais antigas não surgiram muito depois, há cerca de 4 bilhões de anos. A elas estão ligadas várias das teorias e evidências dos primeiros seres vivos: na ilha de Akilia, na Groenlândia, pesquisadores encontraram isótopos (elementos em formas com quantias diversas de nêutrons) em rochas de 3,8 bilhões de anos em 1996, indicando atividade metabólica de micróbios desconhecidos. O achado vem sendo debatido desde então.

Micróbios aquáticos

Em 2017, a revista Nature publicou a descoberta de microfósseis no Canadá que podem ter entre 3,77 e 4,29 bilhões de anos, o que sugere um surgimento da vida concomitante com a formação dos primeiros oceanos. O problema é que os fósseis, que assumem um formato de filamento, podem não ser tão antigos quanto as rochas que os comportam, já que é possível que fluidos tenham penetrado nelas e dado espaço para novos micróbios crescerem em um ambiente mais antigo.

Além disso, há problemas apontados na própria datação das rochas: ela foi feita através de samário-neodímio, que utiliza o decaimento de um elemento raro da terra sobre outro. Só que o método pode ter datado o magma que formou as rochas em vez das próprias rochas em si, jogando a estimativa da idade do mineral bem para trás. De qualquer forma, os cientistas se perguntam se as primeiras formas de vida aparecerem junto às rochas é ou não uma coincidência.

Mais velho do que as rochas?

Antes dos primeiros registros das rochas, o planeta passava pelo período Hadeano, o éon mais antigo, quando asteroides e meteoritos choviam constantemente sobre o planeta. Em 2015, pesquisadores encontraram grafite, uma forma do carbono, em cristais de zircônio de 4,1 bilhões de anos. A razão de isótopos no grafite sugere uma origem biológica do elemento, possível evidência de que a vida surgiu nesse período caótico da geologia. Há controvérsias, já que meteoritos ou processos químicos podem ter gerado a tal razão.

É sabido que, neste período, o planeta já tinha água em forma líquida. É possível que a crosta da Terra, parecida com os continentes que conhecemos, fosse feita de granito, embora isso seja debatido. Qualquer vida nessa época seria procarionte, um tipo de organismo sem núcleo envolvido por membrana nem organelas celulares. Se a crosta já estivesse por aqui, os procariontes poderiam ter se nutrido a partir de fontes minerais, como o fósforo.

Quem não gosta de termas?

Outra abordagem possível sobre o início da vida na Terra é, talvez, mais conhecida, e envolve fontes hidrotermais. Um artigo do periódico científico Nature Microbiology, de 2016, analisou procariontes numa tentativa de encontrar genes e proteínas comuns a todos esses organismos, um possível Último Ancestral Comum Universal (LUCA, em inglês), ou seja, o parente biológico do qual todas as formas de vida da Terra descendem.

O resultado foi 355 proteínas compartilhadas por todas as linhagens bacterianas e arqueas (microorganismos unicelulares procariontes), e, com base nelas, os cientistas puderam reconstruir um panorama de como seria o genoma do LUCA: ele teria vivido em um ambiente anaeróbico (sem oxigênio) e hidrotermal, como nessas fontes oceânicas. Se estiverem certos, então as primeiras formas de vida na Terra — ou, pelo menos, as primeiras que deixaram descendentes — se parecem muito com os micróbios que se aninham nas fontes abissais dos dias atuais.

Fonte: Nature, Nature Microbiology, PNAS, Astrobiology

Depois de muitas experiências feitas por vários cientistas, Louis Pasteur finalmente conseguiu provar a Teoria da biogênese, na qual a vida se origina de outra preexistente. Com a aceitação da biogênese, outra questão passou a atormentar os cientistas da época: “Se os seres vivos se originam de outro preexistente, como se originou o primeiro ser vivo?”.

Embora não tenhamos um retrato exato dos seres vivos mais primitivos, podemos imaginar que eles eram microscópicos, envoltos por uma membrana e que em seu interior ocorriam diversas reações químicas que eram ordenadas e controladas por informações genéticas. Essas reações transformavam o alimento, do qual esses seres vivos se alimentavam, em componentes do seu corpo, o que lhes permitiam crescer e se reproduzir. Mas você deve estar se perguntando: do que esses seres vivos se alimentavam? Por essa também ser uma questão que divide a opinião dos cientistas, duas hipóteses são aceitas, a hipótese heterotrófica e a hipótese autotrófica.

Hipótese heterotrófica

Como dissemos anteriormente, acredita-se que os seres vivos primitivos eram muito simples, assim como as reações químicas de suas células. Por esse motivo, cientistas acreditam que esses organismos apresentavam nutrição sapróbia, isto é, conseguiam seu alimento pela absorção de moléculas orgânicas simples dos mares primitivos, pois a produção do próprio alimento envolve a capacidade de produzir substâncias, o que esses organismos não apresentavam.

Nessa atmosfera primitiva não havia oxigênio, e, por isso, esses organismos primitivos deviam retirar a energia das moléculas de alimento através de mecanismos mais simples que a fermentação, que é realizada atualmente por alguns fungos e bactérias. Com a grande oferta de alimento, esses organismos obtinham energia e conseguiam se reproduzir, mas, com o passar do tempo, o alimento tornou-se escasso para o número de organismos. Dessa forma, teria se iniciado uma competição, levando à morte de muitos organismos. Segundo os defensores dessa hipótese, nessa época, alguns organismos vivos já teriam evoluído a tal ponto que já conseguiam captar a energia luminosa do Sol e empregá-la para produzir moléculas orgânicas usadas como alimento.

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Hipótese autotrófica

Os defensores dessa hipótese acreditam que na Terra primitiva não havia quantidade suficiente de matéria orgânica para sustentar a multiplicação dos primeiros seres vivos até o aparecimento da fotossíntese. Eles defendem também que os seres vivos surgiram em locais mais protegidos, como o assoalho dos mares primitivos, já que a superfície terrestre era muito instável. Segundo esses cientistas, os primeiros organismos vivos eram quimiolitoautotróficos, ou seja, produziam seu alimento a partir da energia liberada por reações químicas entre componentes inorgânicos, como o enxofre e compostos de ferro.

Essa possibilidade consolidou-se após a descoberta de vida nas fontes termais submarinas, que se encontram no fundo dos oceanos. Muitas bactérias que vivem nesses locais são autótrofas, mas realizam um processo diferente da fotossíntese.

De acordo com essa hipótese, a partir dos primeiros seres quimiolitoautotróficos surgiramos seres que realizam a fermentação, depois os seres fotossintetizantes, e por fim os seres aeróbicos (que realizam a respiração).

Por Paula Louredo
Graduada em Biologia

Como surgiram os primeiros seres unicelulares?

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Quais foram os primeiros organismos unicelulares?

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