Não Existe um Mecanismo Viável para a Sopa Primordial

Nota do tradutor: esta é a parte 1 da série de artigos sobre os 10 problemas científicos da evolução biológica e química. A série é baseada no capítulo “The Top Ten Scientific Problems with Biological and Chemical Evolution” de autoria de Casey Luskin no livro More than Myth, editado por Paul Brown e Robert Stackpole (Chartwell Press, 2014). Eis a lista de todos os artigos já publicados: Artigo introdutório.


O pensamento convencional da sopa primordial

De acordo com o pensamento convencional entre teóricos da origem da vida, a vida surgiu na Terra primitiva por meio de reações químicas desgovernadas por volta de 3 a 4 bilhões de anos atrás. A maioria dos teóricos acreditam que havia muitas etapas envolvidas na origem da vida.chartA primeira etapa teria envolvido a produção de uma sopa primordial do qual a vida teria surgido. Essa sopa primordial seria um mar à base de água e moléculas orgânicas simples. A existência desta “sopa” tem sido aceita como inquestionável durante décadas. No entanto, esta primeira etapa na maioria das teorias da origem da vida enfrenta inúmeras dificuldades científicas.

O famoso experimento de Miller e Urey

Em 1953, Stanley Miller e Harold Urey realizaram experimentos na esperança de produzir blocos de construção da vida nas condições naturais na Terra primitiva[4]. Miller era estudante de pós-graduação na Universidade de Chicago, e Urey, seu orientador acadêmico. Esses “experimentos de Miller-Urey” pretendiam simular raios atingindo os gases da atmosfera terrestre primitiva. Após realizar os experimentos e deixar os produtos químicos se estabilizarem, Miller descobriu que aminoácidos tinham sido produzidos. Aminoácidos são os blocos de construção das proteínas, constituintes básicos da vida.

Esses experimentos têm sido aclamados como uma demonstração de que os “blocos de construção” da vida poderiam ter surgido sob condições naturais e realistas, semelhantes às da Terra primitiva[5]. Isso corroboraria a hipótese de sopa primordial. No entanto, a atmosfera primitiva da Terra era fundamentalmente diferente daquela dos gases usados por Miller e Urey. Este quadro já era percebido desde a década de 1970.

A atmosfera primitiva da Terra era muito diferente do que Miller e Urey pensavam

A atmosfera utilizada nas experiências de Miller-Urey era composta principalmente por gases redutores, como metano, amônia, e níveis elevados de gás hidrogênio. Geoquímicos hoje acreditam que a atmosfera da Terra primitiva não continha quantidades consideráveis desses gases. Gases redutores são aqueles que tendem a doar elétrons durante as reações químicas. O teórico de origem da vida da UC Santa Cruz, David Deamer, explica isso na revista Microbiology & Molecular Biology:

Este quadro otimista começou a mudar no final da década de 1970, quando se tornou cada vez mais claro que a atmosfera primitiva era, provavelmente, de origem e composição vulcânicas, composta em grande parte por dióxido de carbono e nitrogênio, ao invés da mistura de gases redutores assumidas pelo modelo de Miller-Urey. O dióxido de carbono não suporta a rica variedade de caminhos sintéticos que levam a possíveis monômeros. [6]

Da maneira semelhante, um artigo na revista Science declarou que Miller e Urey contaram com uma atmosfera “redutora”, uma condição na qual as moléculas estariam cheias de átomos de hidrogênio. Como Miller mostrou mais tarde, ele não poderia sintetizar moléculas orgânicas em uma atmosfera “oxidante”[7]. O artigo diz que “a atmosfera primitiva não se parecia em nada com as condições de Miller-Urey”[8]. Semelhantemente, estudos geológicos não descobriram evidências de que uma sopa primordial teria existido em algum momento [9].

Pressuposições errôneas sobre a atmosfera primitiva

Há boas razões para entender porque a atmosfera primitiva da Terra não continha altas concentrações de metano, amônia ou outros gases redutores. A atmosfera primitiva da Terra é considerada como se tivesse sido produzida pela saída de gás dos vulcões. A composição desses gases vulcânicos está relacionada com as propriedades químicas do manto no interior da Terra. Estudos geoquímicos descobriram que essas propriedades químicas teriam sido as mesmas no passado como elas são hoje [10]. Mas hoje, gases vulcânicos não contêm metano ou amônia, e eles não estão se reduzindo.

O que pensar dos modelos de síntese pré-biótica dos aminoácidos?

Um artigo na Earth and Planetary Science Letters mostrou que as propriedades químicas do interior da Terra tinham sido constantes ao longo da história. Isso levaria à conclusão de que “a vida pode ter encontrado as suas origens em outros ambientes ou por outros mecanismos“[11]. A Diretoria de Estudos Espaciais do Conselho Nacional de Pesquisa dos EUA recomendou que os investigadores da origem da vida se encarregassem de

reexaminar a síntese biológica de monômeros nos ambientes da Terra primitiva, como mostrada em modelos atuais da Terra antiga. [12]

Este é um sinal de que as evidências contra a síntese pré-biótica de blocos de construção da vida são muito fortes. Devido a estas dificuldades, alguns dos principais teóricos abandonaram o experimento de Miller-Urey e a teoria da “sopa primordial” que pretendia apoia-lo. Em 2010, Nick Lane, bioquímico da University College London, declarou a teoria sopa primordial “não se sustenta” e que “já é passada a sua data de validade”[13]. Em vez disso, ele propõe que a vida teria surgido em fontes hidrotermais submarinas.

Mas ambas as hipóteses da fonte hidrotermal e a da sopa primordial enfrentam outro grande problema.

É possível juntar espontaneamente aminoácidos em água?

Suponha por um instante que houvesse alguma maneira de produzir moléculas orgânicas simples na Terra primitiva. Possivelmente elas formaram uma “sopa primordial”, ou, talvez essas moléculas se originaram próxima a alguma fonte hidrotermal. De qualquer maneira, os teóricos da origem da vida deveriam explicar como aminoácidos ou outras moléculas orgânicas essenciais se juntaram para formar longas cadeias (polímeros), como proteínas ou RNA.

Quimicamente falando, o último lugar em que você gostaria de juntar aminoácidos em cadeias seria num ambiente cheio de água, como a sopa primordial ou uma fonte hidrotermal. Como a Academia Nacional de Ciências dos EUA reconheceu,

dois aminoácidos não se juntam espontaneamente na água. Em vez disso, a reação oposta é termodinamicamente favorecida. [14]

A evolução química na água morreu

Em resumo, a água quebra as cadeias proteicas, retornando aos aminoácidos (ou outros componentes). Este fato torna muito difícil a produção de proteínas (ou outros polímeros) na sopa primordial.

Os materialistas não tem boas explicações para estas primeiras etapas simples que são necessárias para a origem da vida. A evolução química na água está literalmente morta.

 

Texto traduzido e adaptado de Evolution News & Views.

Referências:

[4] Stanley L. Miller, “A Production of Amino Acids under Possible Primitive Earth Conditions”, Science, 117: 528-529 (15/05/1953).

[5] Jonathan Wells, Icons of Evolution: Why Much of What We Teach About Evolution Is Wrong (Washington D.C.: Regnery, 2000); Casey Luskin, “Not Making the Grade: An Evaluation of 19 Recent Biology Textbooks and Their Use of Selected Icons of Evolution”, em www.evolutionnews.org/DiscoveryInstitute_2011TextbookReview.pdf (26/10/2011).

[6] David W. Deamer, “The First Living Systems: a Bioenergetic Perspective”, Microbiology & Molecular Biology Reviews, 61:239 (1997).

[7] Jon Cohen, “Novel Center Seeks to Add Spark to Origins of Life”, Science, 270: 1925-1926 (22/12/1995).

[8] Ibid.

[9] Antonio C. Lasaga, H. D. Holland e Michael J. Dwyer, “Primordial Oil Slick”, Science, 174: 53-55 (1/10/1971).

[10] Kevin Zahnle, Laura Schaefer e Bruce Fegley, “Earth’s Earliest Atmospheres”, Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, 2(10): a004895 (10/2010) (“Geochemical evidence in Earth’s oldest igneous rocks indicates that the redox state of the Earth’s mantle has not changed over the past 3.8 Gyr”);
Dante Canil, “Vanadian in peridotites, mantle redox and tectonic environments: Archean to present”, Earth and Planetary Science Letters, 195:75-90 (2002).

[11] Dante Canil, “Vanadian in peridotites, mantle redox and tectonic environments: Archean to present”, Earth and Planetary Science Letters, 195:75-90 (2002) (citações internas omitidas).

[12] National Research Council Space Studies Board, The Search for Life’s Origins (National Academy Press, 1990).

[13] Deborah Kelley, “Is It Time To Throw Out ‘Primordial Soup’ Theory?”, NPR (7/2/2010).

[14] Committee on the Limits of Organic Life in Planetary Systems, Committee on the Origins and Evolution of Life, National Research Council, The Limits of Organic Life in Planetary Systems, p. 60 (Washington D.C.: National Academy Press, 2007).

Imagem fonte: International Space Art Network 

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