Abiogênese

Abiogênese – definição, teoria, questões e respostas

Última atualização em 19 de novembro de 2022

Sumário

Definição de Abiogênese

Abiogênese é a criação de moléculas orgânicas por outras forças que não os organismos vivos. Embora os organismos possam criar ligações carbono-carbono com relativa facilidade graças às enzimas, isso requer grandes entradas de energia. No início da história da ciência, esse fato foi usado para contestar a evolução, pois não se podia conceber como as moléculas orgânicas poderiam ser produzidas a partir de fontes não orgânicas. A teoria da abiogênese como uma teoria evolutiva recebeu muito crédito quando Stanley Miller conduziu seu famoso experimento tentando provar o início inorgânico da vida.

Miller combinou vários gases que se pensava existirem nos primeiros estágios da Terra. Esses gases foram combinados em uma câmara e chocados com grande quantidade de eletricidade por semanas a fio. Após o julgamento, Miller analisaria as amostras. Ele descobriu que as moléculas haviam começado o processo de combinação em moléculas mais avançadas. Miller teorizou que ao longo de bilhões de anos, essas moléculas poderiam se combinar em versões auto-replicantes, como RNA e DNA. Outras experiências de laboratório confirmaram essas descobertas em décadas posteriores. Vários experimentos muito precisos forneceram evidências suficientes de que muitas das estruturas moleculares das células podem ser criadas a partir de soluções inorgânicas com uma entrada de energia. Polipeptídeos (proteínas) e RNA foram ambos sintetizados desta forma.

A síntese de proteínas e RNA em laboratório é uma evidência crucial para a teoria da abiogênese. Acredita-se que a abiogênese dessas moléculas poderia levar a moléculas de RNA autorreplicantes. Tanto as proteínas quanto as moléculas de RNA são conhecidas por atuarem como catalisadores. Essas moléculas, produzidas pela abiogênese, podem catalisar reações importantes que podem levar à replicação do RNA e à produção de complexos como o ribossomo, que traduz proteínas a partir de mensagens de RNA. A formação dessas duas moléculas através da abiogênese prova que os primeiros passos na teoria da abiogênese poderiam ter ocorrido. Devido à grande quantidade de energia utilizada, alguns cientistas argumentam que a teoria da abiogênese não considera a quantidade de raios e outras fontes de energia na atmosfera primitiva.

Teoria da Abiogênese

A teoria da abiogênese é a teoria de que toda a vida começou a partir de moléculas inorgânicas, que se recombinaram de maneiras diferentes devido à entrada de energia. Essas diferentes formas acabaram formando uma molécula auto-replicante, que pode ter usado as outras moléculas produzidas pela abiogênese para começar a criar as estruturas básicas da vida, como a célula.

Assim como as populações mudam ao longo do tempo na evolução dos organismos, a evolução das moléculas envolve a mudança das moléculas ao longo do tempo. Cientistas especulam que as primeiras moléculas auto-replicantes foram provavelmente moléculas de RNA. Algumas moléculas de RNA têm uma capacidade conhecida de catalisar a formação de novas moléculas de RNA, como visto nos ribossomos de quase todas as criaturas da Terra. Uma dessas primeiras moléculas de RNA formou-se perfeitamente, de modo que produziu uma molécula de RNA idêntica a ela. A concentração dessa molécula na sopa prebiótica aumentou drasticamente, e a molécula interagiu ainda mais consigo mesma e com algumas proteínas formadas ao seu redor, também por meio da abiogênese.

Eventualmente, a molécula de RNA adquiriu mutações que lhe permitiram sintetizar uma proteína que produziria mais RNA. Outras mutações causaram a criação de proteínas que sintetizavam fitas de DNA a partir de RNA. Assim nasceu o genoma do organismo moderno. Ao longo de milhões de anos de história evolutiva, as mudanças se acumularam lentamente nessas moléculas, dando origem à complexidade da vida que vemos hoje. Vários cientistas que estudam a teoria da abiogênese argumentam sobre o ponto exato em que a abiogênese muda para biogênese. Argumentos semelhantes podem ser vistos no caso de os vírus constituírem ou não organismos vivos. Abiogênese, por definição, é simplesmente a criação de moléculas orgânicas a partir de fontes inorgânicas. Não implica necessariamente onde a vida começa.

Termo de Biologia Relacionado

  • Evolução – O processo que altera as populações de organismos ao longo do tempo, adaptando-os ao meio ambiente.
  • Inorgânicos – Moléculas contendo pouco carbono, não produzidas em organismos vivos.
  • Orgânico – Moléculas sintetizadas em organismos vivos que contêm muitas ligações carbono-carbono.
  • Ribossomo – Uma das primeiras máquinas celulares, capazes de produzir proteínas a partir de moléculas de RNA e aminoácidos.

Questões e respostas

Um vírus ligado a uma célula e injeta DNA em uma célula. As proteínas e estruturas da célula criam proteínas do DNA, que criam mais DNA viral e casos de proteínas. Atualmente, os vírus não são considerados “vivos”. Isso é abiogênese?

  • A. Sim, porque o vírus não é um organismo vivo, mas está criando proteínas.
  • B. Não, porque a célula ainda é responsável pelos novos materiais.
  • C. Sim, mas somente se não houver carbono no novo material.

Resposta: B. Parte da razão pela qual os vírus não são considerados organismos vivos é que eles não sintetizam seus próprios novos materiais. No entanto, as células vivas sintetizam os novos materiais. Portanto, este não é um caso de abiogênese. A presença de carbono apenas torna a molécula inorgânica ou orgânica dependendo de onde as moléculas foram sintetizadas.

Qual das seguintes é uma crítica válida da teoria da abiogênese?

A. Os níveis de energia necessários para produzir moléculas auto-replicantes não são possíveis fora do laboratório.
B. Não podemos saber como era a atmosfera da pré-Terra.
C. Se o RNA se formasse primeiro, não haveria razão para o DNA.

Resposta: B. Isso é frequentemente usado como uma defesa contra a teoria da abiogênese. Embora existam vários métodos que podem estudar formações rochosas e as composições químicas que elas contêm para prever como era a atmosfera, é impossível saber com certeza. Além disso, geralmente se supõe que houve tempo e energia suficientes da entrada de raios para criar essas moléculas. Entre o tempo em que a Terra se formou e os organismos vivos mais antigos foram datados, há bem mais de um bilhão de anos. Embora o RNA provavelmente tenha se formado primeiro, o DNA é uma molécula muito mais estável, e há muitas vantagens para os organismos usarem o DNA para armazenar seu código genético.

Por que as moléculas se combinam naturalmente na natureza?

  • A. Eles são naturalmente atraídos um pelo outro.
  • B. Os produtos de suas reações são mais estáveis.
  • C. Todas as anteriores.

Resposta: C. Algumas moléculas simplesmente têm a tendência de se combinar. O oxigênio, por exemplo, tende a existir ligado a outras moléculas de oxigênio, em pares. Os átomos de sódio e cloro tendem a ser atraídos um pelo outro e formam uma matriz de átomos na natureza chamada sal. Moléculas maiores estão sujeitas às mesmas forças. Um dos pontos-chave na teoria da abiogênese é que algumas moléculas se agregarão e se formarão naturalmente, simplesmente devido à física.

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