Pesquisadores mostraram que os aminoácidos podem formar peptídeos – os blocos de construção de vida – no espaço, potencialmente explicando a origem da vida na Terra.
As teorias anteriores propunham que aminoácidos transportados a bordo de cometas e meteoros semearam a terra no início da sua formação. Então a conversão desses ácidos em péptidos aconteceu após a chegada, não antes. Essa nova pesquisa desafia esta noção, alegando que essa conversão pode sim ocorrer no espaço.
A origem da vida é uma questão fundamental
Como a vida começou? É entre as questões mais fundamentais colocadas em toda a história humana por estudiosos religiosos, filósofos e cientistas. Mas até 2022, não há resposta consensual.
Para os cientistas, a busca se concentrou principalmente na origem dos organismos unicelulares que, com base nos registros fósseis, parecia ter aparecido algumas centenas de milhões de anos após a formação do planeta. Isso é principalmente porque esses organismos originais de célula única pareciam estabelecer a base para o processo evolucionário baseado em seleção natural que resultou na ampla gama de formas de vida complexas que vemos hoje. Ainda assim, a questão de como esses primeiros organismos desencadearam à vida permanece sem resposta.
Agora, uma equipe de pesquisadores da Friedrich Schiller University Jena e do Instituto Max Planck para Astronomia mostrou que os aminoácidos podem se formar em péptidos mais complexos, um componente chave da vida, nas duras condições do espaço.
Uma conversão de um passo de aminoácido para peptídeo em espaço simulado
De acordo com o comunicado de imprensa, anunciando a nova pesquisa, “aminoácidos, nucleobases e vários açúcares encontrados em meteoroides, por exemplo, mostram que a origem {sua} poderia ser extraterrestre na natureza. No entanto, para um péptido ser formado a partir de moléculas individuais de aminoácidos, são necessárias condições muito especiais que antes eram consideradas mais propensas a existir na Terra.“
Até agora, essas condições tipicamente incluíam a presença de água, principalmente porque cada vez que um aminoácido base combina com outro para formar uma cadeia peptídica, uma molécula de água deve ser removida.
O Dr. Serge Krasnokutski do grupo de astrofísica do laboratório e do grupo de física do Instituto explicou:
“A água desempenha um papel importante na maneira convencional em que os peptídeos são criados. Nossos cálculos químicos quânticos mostraram agora que a glicina de aminoácidos pode ser formada através de um precursor químico – chamado um amino ceteno – combinanda com uma molécula de água. Simplificando: Neste caso, a água deve ser adicionada para a primeira etapa de reação, e a água deve ser removida para o segundo.”
Esse conjunto contradito de circunstâncias forçou os pesquisadores a analisarem a origem dos peptídeos de maneira inteiramente diferente e chocantemente mais simples, removendo uma das duas etapas e a água do processo.
Krasnokutski disse:
“Em vez de tomar o desvio químico em que aminoácidos são formados, queríamos descobrir se as moléculas de amino ceteno não podiam ser formadas e combinadas diretamente para formar peptídeos. E fizemos isso sob as condições que prevalecem em nuvens moleculares cósmicas, isto é, em partículas de poeira em um vácuo, onde os químicos correspondentes estão presentes em abundância: carbono, amônia e monóxido de carbono.”
Para testar essa hipótese, a equipe empregou uma câmara de vácuo ultra-alta, que os permitiria simular o ambiente do espaço, deixando-o para cerca de um quatrilionésimo da pressão de ar normal e menos 263 graus Celsius. Dentro da câmara, eles colocaram substratos artificiais que serviram como modelos de partículas de poeira como as encontradas no espaço interestelar. Quando os pesquisadores introduziram as moléculas de carbono, amônia e monóxido de carbono nas superfícies de partículas de poeira simuladas, testemunharam a conversão de um passo de aminoácidos individuais de glicina para a poliglicina da cadeia peptídica. E tudo sem a introdução da água.
Krasnokutski disse:
“As investigações mostraram que, sob estas condições, a poliglicina peptídica foi formada a partir dos produtos químicos simples. Estas são, portanto, cadeias do simples aminoácido glicina.”
Ele acrescentou sobre a complexidade dos peptídeos observados em seus experimentos:
“E nós observamos diferentes comprimentos. Os espécimes mais longos consistiram em onze unidades do aminoácido.”
De acordo com a equipe de pesquisa, o sucesso dessa conversão sem água é baseado principalmente em um aminoácido “extremamente reativo“: amino ceteno.
Krasnokutski disse:
“O fato de que a reação pode ocorrer em temperaturas tão baixas é devido às moléculas amino-ceteno sendo extremamente reativas. Elas se combinam umas com as outras em uma polimerização eficaz. O produto disso é poliglicina.”
Os pesquisadores dizem que acharam surpreendente que essa polimerização do amino ceteno pudesse acontecer sob condições tão extremas, semelhantes ao espaço, principalmente por causa da barreira de energia que essa conversão tem que superar. No entanto, eles agora suspeitam que algo pode estar acontecendo em uma escala muito pequena, um fenômeno conhecido como tunelamento quântico que está ajudando o aminoácido essencialmente a contornar essa barreira de energia e formar cadeias peptídicas reais.
Krasnokutski ainda disse:
“Pode ser que sejamos ajudados nisso por um efeito especial da mecânica quântica. Nesta etapa especial da reação, um átomo de hidrogênio muda de lugar. No entanto, é tão pequeno que, como partícula quântica, não conseguiu superar a barreira, mas simplesmente conseguiu atravessá-la, por assim dizer, através do efeito de tunelamento.”
As condições cósmicas podem ser a verdadeira origem da vida
Publicado na revista Nature Astronomy, é apenas um estudo. Mas, se confirmados, os resultados mostram que os aminoácidos provavelmente não precisavam das condições da Terra primitiva para se combinarem em moléculas complexas. Em vez disso, essas condições podem já existir no espaço interestelar, e a Terra primitiva precisava apenas esfriar (e se estabelecer) o suficiente para que esses blocos de construção da vida se estabelecessem. Se for verdade, isto significa que a “origem da vida” ainda pode ser uma questão em aberto, mas também significa que pode haver um novo lugar para procurar a resposta.
O comunicado de imprensa concluiu:
“Agora que está claro que não apenas aminoácidos, mas também cadeias peptídicas, podem ser criadas sob condições cósmicas. Talvez tenhamos que olhar não apenas para a Terra, mas também para o espaço ao pesquisarmos a origem de vida.”
(Fonte)
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