Capítulo Três

Qual é a origem da vida?

A TERRA fervilha de vida. Do gelado Ártico à floresta amazônica, do deserto do Saara ao pantanal Everglades, do escuro leito oceânico aos reluzentes picos de montanha — a vida é abundante. E tem muito potencial de nos causar assombro.

A vida se apresenta em tipos, tamanhos e quantidades estonteantes. Um milhão de espécies de insetos povoa o nosso planeta. Nas águas que nos cercam nadam mais de 20 mil espécies de peixes — alguns do tamanho de um grão de arroz, outros do comprimento de um caminhão. Pelo menos 350 mil espécies de plantas — algumas exóticas, a maioria maravilhosas — enfeitam o solo. E mais de 9 mil espécies de pássaros voam acima de nós. Essas criaturas, incluindo o homem, formam o panorama e a sinfonia que chamamos de vida.

Ainda mais espantoso do que a agradável variedade de formas de vida, porém, é a profunda união que as interliga. Os bioquímicos, que estudam a fundo as criaturas da Terra, explicam que todas as coisas vivas — sejam amebas ou seres humanos — dependem de uma espantosa interação: o trabalho de equipe dos ácidos nucleicos (DNA e RNA) e das moléculas de proteína. Os intrincados processos que envolvem esses componentes ocorrem praticamente em todas as células do nosso corpo, assim como nas células de beija-flores, de leões e de baleias. Essa interação uniforme produz um belo mosaico de vida. Como surgiu essa orquestração de vida? Sim, qual é a origem da vida?

Provavelmente você aceita o fato de que houve um tempo em que não havia vida na Terra. A ciência concorda com isso, bem como muitos livros religiosos. Mesmo assim, talvez saiba que essas duas fontes — a ciência e a religião — divergem na explicação de como a vida começou na Terra.

Milhões de pessoas de todos os níveis culturais acreditam que um Criador inteligente, o Projetista original, produziu a vida na Terra. Em contraste, muitos cientistas dizem que a vida surgiu de matéria sem vida, através de sucessivas reações químicas, por mero acaso. Quem está certo?

Não devemos encarar esse assunto como distante de nós e de nossa busca de uma vida mais significativa. Como já mencionado, uma das perguntas mais fundamentais dos humanos tem sido: como é que nós, seres humanos vivos, viemos a existir?

A maioria dos livros científicos concentra-se na adaptação e na sobrevivência das formas de vida, em vez de na questão mais central — a própria origem da vida. Talvez tenha notado que as tentativas de explicar a origem da vida em geral são feitas em forma de generalizações, tais como: ‘Por milhões de anos, moléculas em colisão de alguma maneira produziram a vida.’ Mas é isso realmente satisfatório? Isso significaria que, exposta à energia do Sol, a relâmpagos ou a vulcões, alguma matéria sem vida reagiu, organizou-se e, por fim, passou a viver — tudo isso sem ajuda orientada. Que enorme salto isso teria sido! De matéria sem vida para matéria viva! Poderia ter acontecido assim?

Na Idade Média, aceitar esse conceito talvez não fosse difícil, pois a geração espontânea (a noção de que a vida poderia ter surgido espontaneamente de matéria sem vida) era uma crença corrente. Finalmente, no século 17, o médico italiano Francesco Redi provou que os gusanos apareciam na carne estragada só depois de as moscas terem depositado ovos nela. Nenhum gusano surgia em carne fora do alcance das moscas. Se insetos do tamanho das moscas não surgiam simplesmente sozinhos, que dizer dos micróbios que continuavam a aparecer nos alimentos — cobertos ou não? Ainda que experimentos posteriores indicassem que os micróbios não surgiam espontaneamente, a questão continuou controversial. Daí veio o trabalho de Louis Pasteur.

Muitos conhecem o trabalho de Pasteur, que resolveu problemas ligados à fermentação e a doenças infecciosas. Ele também fez experiências para ver se formas de vida minúsculas poderiam surgir por si mesmas. Como talvez tenha lido, Pasteur demonstrou que até mesmo bactérias minúsculas não se formavam em água esterilizada protegida da contaminação. Em 1864, ele anunciou: “A doutrina da geração espontânea jamais se recuperará do golpe mortal desferido por essa experiência simples.” Isso ainda é verdade. Experimento algum produziu vida de matéria sem vida.

Como, então, poderia vir a existir vida na Terra? Tentativas modernas de responder a essa pergunta podem remontar aos anos 20, aos trabalhos do bioquímico russo Alexander I. Oparin. Ele e outros cientistas desde então têm produzido algo parecido com o texto de um drama de três atos, que representa o que supostamente ocorreu no palco do planeta Terra. O primeiro ato mostra os elementos, ou matérias-primas, da Terra virarem grupos de moléculas. Em seguida, o salto para moléculas maiores. E o último ato apresenta o salto para a primeira célula viva. Mas foi realmente assim que tudo aconteceu?

Nesse drama, é fundamental explicar que a atmosfera primitiva da Terra era muito diferente do que é hoje. Segundo certa teoria, praticamente não havia oxigênio livre, e os elementos nitrogênio, hidrogênio e carbono formaram o amoníaco e o metano. A ideia é que, quando os relâmpagos e a luz ultravioleta caíram sobre uma atmosfera formada por esses gases e vapor de água, surgiram açúcares e aminoácidos. Mas tenha em mente que é uma teoria.

Nesse drama teórico, essas formas moleculares escorreram para os oceanos ou para outros corpos de água. Com o tempo, os açúcares, os ácidos e os outros componentes formaram um caldo de “sopa pré-biótica”, na qual os aminoácidos, por exemplo, combinaram-se e viraram proteínas. Estendendo essa progressão teórica, outros componentes, os nucleotídeos, formaram cadeias e viraram ácido nucleico, como o DNA. Tudo isso, supostamente, preparou o cenário para o ato final do drama molecular.

Pode-se chamar esse último ato, de que não se tem registro, de história de amor. As moléculas de proteína e as moléculas do DNA encontraram-se por acaso, houve compatibilidade e elas se uniram. Daí, pouco antes de fechar as cortinas, nasce a primeira célula viva. Se você viesse acompanhando esse drama, talvez se perguntasse: ‘Isso é vida real ou ficção? Poderia a vida na Terra realmente ter-se originado dessa maneira?’

Gênese em laboratório?

No início dos anos 50, os cientistas resolveram testar a teoria de Alexander Oparin. Era um fato estabelecido que vida vem apenas de vida, mas os cientistas teorizavam que, se as condições fossem diferentes no passado, a vida poderia ter surgido lentamente de algo sem vida. Poderia ser demonstrado isso? O cientista Stanley L. Miller, do laboratório de Harold Urey, tomou hidrogênio, amoníaco, metano e vapor de água (presumindo ser esta a constituição da atmosfera primitiva), lacrou-os num frasco com água fervente no fundo (para representar um oceano), e disparou faíscas elétricas (como relâmpagos) através dos vapores. Depois de uma semana apareceram vestígios de uma goma avermelhada, que Miller analisou e descobriu ser rica em aminoácidos — a essência das proteínas. É provável que você tenha ouvido falar dessa experiência, pois há anos ela é mencionada em livros de ciência e nas escolas para explicar como a vida na Terra começou. Explica mesmo?

Na verdade, o valor da experiência de Miller é seriamente questionado hoje em dia. (Veja “Clássica, mas questionável”, páginas 36-37.) Não obstante, seu sucesso aparente levou a outros testes que até mesmo produziram componentes encontrados em ácidos nucleicos (DNA ou RNA). Especialistas no campo (às vezes chamados de cientistas da origem da vida) estavam otimistas, pois aparentemente haviam reproduzido o primeiro ato do drama molecular. E parecia que as versões em laboratório dos dois atos restantes se seguiriam. Certo professor de Química afirmou: “A explicação da origem de um primitivo sistema de vida por meio de mecanismos evolucionários está bem à vista.” E um articulista científico observou: “Os magos especulavam que os cientistas, como o Dr. Frankenstein, de Mary Shelley, num passe de mágica logo fariam surgir organismos vivos em seus laboratórios e, assim, demonstrar em detalhes como se deu a gênese.” O mistério da origem espontânea da vida, muitos achavam, estava desvendado. — Veja “Direita, esquerda”, página 38.

Mudam as opiniões, persistem os enigmas

Em anos posteriores, porém, esse otimismo se evaporou. Passaram-se décadas, e os segredos da vida continuam esquivos. Uns 40 anos depois de seu experimento, o professor Miller disse à revista Scientific American: “O problema da origem da vida revelou ser muito mais difícil do que eu, e a maioria das outras pessoas, imaginava.” Outros cientistas também mudaram de opinião. Por exemplo, em 1969, o professor de Biologia Dean H. Kenyon foi coautor do livro Biochemical Predestination (Predestinação Bioquímica). Mais recentemente, porém, ele concluiu que seria “fundamentalmente implausível que matéria e energia não assistidas se organizassem em sistemas vivos”.

De fato, os trabalhos de laboratório comprovam a afirmação de Kenyon de que existe “uma falha fundamental em todas as teorias correntes a respeito das origens químicas da vida”. Depois que Miller e outros sintetizaram aminoácidos, os cientistas passaram a tentar fabricar proteínas e DNA, necessários para a vida na Terra. Após milhares de experiências com as chamadas condições pré-bióticas, qual foi o resultado? O livro “O Mistério da Origem da Vida: Reavaliando Teorias Correntes” (em inglês) observa: “Há um contraste impressionante entre o considerável sucesso em sintetizar aminoácidos e o persistente fracasso de sintetizar proteínas e DNA.” Os empenhos nesse último sentido são “fracassos constantes”.

Realisticamente, o mistério envolve mais do que como surgiram as primeiras moléculas de proteína e de ácido nucleico (DNA ou RNA). Inclui como é que elas trabalham juntas. “É somente pela parceria dessas duas moléculas que a vida contemporânea na Terra é possível”, diz The New Encyclopædia Britannica. Contudo, como essa parceria se formou, observa essa enciclopédia, ainda é “um problema crucial e não resolvido na questão da origem da vida”. Sem dúvida.

O Apêndice A, “Equipe a serviço da vida” (páginas 45-47), considera alguns detalhes básicos do instigante trabalho de equipe das proteínas e dos ácidos nucleicos nas nossas células. Mesmo esse relance no âmbito das células do nosso corpo desperta admiração pelo trabalho de cientistas nesse campo. Eles têm lançado luz sobre processos extremamente complexos nos quais poucos de nós sequer pensam, processos que, no entanto, funcionam todo instante de nossa vida. De outro ângulo, porém, a espantosa complexidade e precisão exigidas leva-nos de novo à pergunta: como é que tudo isso surgiu?

Talvez saiba que os cientistas da origem da vida não cessam de tentar criar um cenário plausível para o drama do surgimento da vida. No entanto, seus novos textos não estão sendo convincentes. (Veja o Apêndice B, “Do ‘mundo do RNA’ ou de outro mundo?”, página 48.) Por exemplo, Klaus Dose, do Instituto de Bioquímica em Mainz, Alemanha, observou: “No presente, todas as discussões sobre as teorias e experiências principais nesse campo acabam em impasse ou em admissão de desconhecimento.”

Mesmo na Conferência Internacional sobre a Origem da Vida, em 1996, nenhuma solução foi apresentada. Em vez disso, a revista Science publicou que os cerca de 300 cientistas reunidos “haviam-se digladiado com o enigma de como surgiram as moléculas do [DNA e RNA] e como evoluíram em células autorreprodutoras”.

Foi preciso inteligência e educação superior para estudar e até mesmo começar a explicar o que ocorre a nível molecular nas nossas células. É razoável crer que etapas complicadas ocorreram primeiro numa “sopa pré-biótica”, sem direção, espontaneamente e por acaso? Ou havia mais envolvido?

Por que os enigmas?

A pessoa hoje pode repassar quase meio século de especulações e milhares de tentativas de provar que a vida originou-se por si mesma. Se fizer isso, será difícil discordar do prêmio Nobel Francis Crick. Discorrendo sobre teorias da origem da vida, Crick observou que “há demasiada especulação em cima de fatos escassos demais”. Portanto, é compreensível que alguns cientistas que examinam os fatos concluam que a vida é complexa demais para despontar mesmo num sofisticado laboratório, muito menos num ambiente sem controle.

Se a ciência avançada não pode provar que a vida poderia surgir por si mesma, por que alguns cientistas ainda se apegam a tais teorias? Algumas décadas atrás, o professor John D. Bernal lançou alguma luz sobre isso no livro The Origin of Life (A Origem da Vida): “Pela aplicação dos estritos cânones [regras] do método científico a esse assunto [a geração espontânea da vida], é possível demonstrar eficazmente em vários pontos na história que a vida não poderia ter surgido [espontaneamente]; as improbabilidades são grandes demais, as chances da emergência de vida são pequenas demais.” Ele acrescentou: “Lamentável desse ponto de vista, a vida existe aqui na Terra em toda a sua multiplicidade de formas e atividades, e os argumentos para justificar a sua existência precisam ser distorcidos.” E o quadro não melhorou.

Considere as implicações subjacentes de tal raciocínio. É como dizer: ‘Cientificamente é correto dizer que a vida não poderia ter começado por si mesma. Mas o surgimento espontâneo da vida é a única possibilidade que aceitamos. Assim, é preciso distorcer os argumentos para apoiar a hipótese de que a vida surgiu espontaneamente.’ Fica satisfeito com essa lógica? Não exige tal raciocínio muita ‘distorção’ dos fatos?

Existem, no entanto, cientistas cultos e respeitados que não acham necessário distorcer os fatos para ajustá-los a uma filosofia corrente a respeito da origem da vida. Em vez disso, permitem que os fatos apontem para uma conclusão razoável. Que fatos e que conclusão?

Informações e inteligência

Entrevistado num documentário, o professor Maciej Giertych, renomado geneticista do Instituto de Dendrologia da Academia Polonesa de Ciências, declarou:

“Estamos cientes da quantidade maciça de informações contidas nos genes. A ciência não sabe como tais informações poderiam ter surgido espontaneamente. É preciso uma inteligência; não poderiam ter surgido de casualidades. Simplesmente misturar letras não produz palavras.” Ele acrescentou: “Por exemplo, o complexíssimo sistema de duplicação de proteínas do DNA e do RNA na célula tinha de ser perfeito logo de início. Senão, os sistemas de vida não poderiam existir. A única explicação lógica é que essa massa de informações originou-se de uma inteligência.”

Quanto mais se aprende sobre as maravilhas da vida, mais lógico é aceitar esta conclusão: a origem da vida requer uma fonte inteligente. Que fonte?

Como já mencionado, milhões de indivíduos cultos concluem que a vida na Terra só poderia ter sido produzida por uma inteligência superior, um projetista. Sim, depois de um exame imparcial, eles concordam que, mesmo na nossa era científica, é razoável dar razão ao poeta bíblico que, há muito, disse sobre Deus: “Contigo está a fonte da vida.” — Salmo 36:9.

Quer você já tenha, quer não, formado uma opinião firme a respeito, voltemos a nossa atenção para algumas maravilhas que envolvem você pessoalmente. Fazer isso é muito gratificante, e pode iluminar muito esse assunto que afeta a nossa vida.

[Quadro na página 30]

Que chances tem o acaso?

“O acaso, e somente o acaso, fez tudo — da sopa primordial ao homem”, disse o prêmio Nobel Christian de Duve, falando a respeito da origem da vida. É o acaso, porém, uma explicação racional para a causa da vida?

O que é acaso? Alguns pensam em termos de probabilidade matemática, como no lançamento de uma moeda para o alto. Mas não é assim que muitos cientistas usam “acaso” com relação à origem da vida. A vaga palavra “acaso” é usada como substituta de uma palavra mais precisa, como “causa”, especialmente quando a causa é desconhecida.

“Personificar o ‘acaso’, como se estivéssemos falando de um agente causativo”, observa o biofísico Donald M. MacKay, “é fazer uma transição ilegítima de um conceito científico para um conceito mitológico quase religioso”. Robert C. Sproul também destacou: “Por chamar há tanto tempo de ‘acaso’ a causa desconhecida, as pessoas começam a esquecer-se de que se fez uma substituição. . . . Para muitos, a suposição de que ‘acaso é igual a causa desconhecida’ veio a significar que ‘acaso é igual a causa’.”

O prêmio Nobel Jacques L. Monod, por sua vez, usou esta linha de raciocínio “acaso igual a causa”: “O mero acaso, absolutamente desimpedido, porém cego, [está] na própria base da estupenda estrutura da evolução”, escreveu. “O homem finalmente sabe que está sozinho na insensível imensidão do Universo, do qual ele surgiu apenas por acaso.” Note que ele diz: “POR acaso.” Monod faz como muitos outros — eleva o acaso a um princípio criativo. O acaso é apresentado como meio pelo qual a vida veio a existir na Terra.

Segundo certos dicionários, “acaso” é ‘o suposto determinante impessoal, sem objetivo, de inumeráveis acontecimentos’. Assim, quem diz que a vida surgiu por acaso está dizendo que ela surgiu por meio de um poder casual desconhecido. Não estariam alguns virtualmente escrevendo “Acaso” com inicial maiúscula — dizendo, na verdade, Criador?

[Quadro na página 35]

“[A menor bactéria que existe] é bem mais parecida com uma pessoa do que as misturas de substâncias químicas de Stanley Miller, porque a bactéria já tem essas propriedades de sistema. Portanto, passar de uma bactéria para uma pessoa é um passo menor do que passar de uma mistura de aminoácidos para essa bactéria.” — Professora de Biologia Lynn Margulis

[Quadro/Foto nas páginas 36, 37]

Clássica, mas questionável

A experiência de Stanley Miller, de 1953, muitas vezes é citada como evidência de que a geração espontânea poderia ter acontecido no passado. A validade de sua explicação, contudo, baseia-se na suposição de que a atmosfera primordial da Terra era “de redução”. Isso significa que continha apenas a menor quantidade de oxigênio livre (não combinado quimicamente). Por quê?

O livro “O Mistério da Origem da Vida: Reavaliando Teorias Correntes” (em inglês) destaca que, se houvesse muito oxigênio livre, ‘nenhum aminoácido poderia ter sido formado e, se por acaso fosse formado, se decomporia rapidamente’.a Quão sólida foi a suposição de Miller a respeito da chamada atmosfera primitiva?

Num documento clássico publicado dois anos depois de sua experiência, Miller escreveu: “É claro que essas ideias são especulações, pois não sabemos se a Terra realmente tinha uma atmosfera de redução quando foi formada. . . . Até agora não se achou nenhuma evidência direta.” — Journal of the American Chemical Society, 12 de maio de 1955.

Encontrou-se mais tarde essa evidência? Uns 25 anos depois, o articulista científico Robert C. Cowen publicou: “Os cientistas estão tendo de repensar algumas de suas suposições. . . . Surgiram poucas evidências em apoio da noção de uma atmosfera rica em hidrogênio, altamente de redução; no entanto, há certas evidências contra ela.” — Technology Review, abril de 1981.

E desde então? Em 1991, John Horgan escreveu em Scientific American: “Na última década, mais ou menos, aumentaram as dúvidas a respeito das suposições de Urey e Miller sobre a atmosfera. Experiências em laboratório e reconstruções computadorizadas da atmosfera . . . sugerem que a radiação ultravioleta do Sol, hoje bloqueada pelo ozônio atmosférico, teria destruído as moléculas à base de hidrogênio na atmosfera. . . . Tal atmosfera [dióxido de carbono e nitrogênio] não teria sido conducente à síntese de aminoácidos e de outros precursores da vida.”

Por que, então, muitos ainda sustentam que a atmosfera primitiva da Terra era de redução, contendo pouco oxigênio? Em Molecular Evolution and the Origin of Life (Evolução Molecular e a Origem da Vida), Sidney W. Fox e Klaus Dose respondem: na atmosfera certamente não havia oxigênio porque, por um lado, “experiências em laboratório mostram que a evolução química . . . seria grandemente inibida pelo oxigênio” e porque componentes tais como os aminoácidos “não são estáveis no decurso de períodos geológicos na presença de oxigênio”.

Não é isso um raciocínio evasivo? A atmosfera primitiva era de redução, diz-se, pois do contrário a geração ­espontânea da vida não poderia ter ocorrido. Mas realmente não existe certeza de que era de redução.

Ainda há outro detalhe importante: se a mistura de gases representa a atmosfera, a faísca elétrica imita o relâmpago e a água fervente seria o mar — o que, ou a quem, representa o cientista que faz a experiência?

[Nota(s) de rodapé]

[Quadro na página 38]

Direita, esquerda

Sabemos que existem luvas direita e esquerda. Dá-se o mesmo com as moléculas de aminoácidos. Dos cerca de cem aminoácidos conhecidos, apenas 20 são usados em proteínas, e nenhum é direito. Quando os cientistas produzem aminoácidos em laboratório, reproduzindo o que presumem ter acontecido numa sopa pré-biótica, eles apuram um número igual de moléculas direitas e esquerdas. “Esse tipo de distribuição 50-50”, diz o The New York Times, “não é característico de vida, que depende apenas de aminoácidos esquerdos”. Por que os organismos vivos se compõem de aminoácidos esquerdos é “um grande mistério”. Até mesmo os aminoácidos encontrados em meteoritos “mostraram excessos de formas esquerdas”. O Dr. Jeffrey L. Bada, estudioso dos enigmas da origem da vida, disse que “alguma influência fora da Terra talvez tenha tido certa participação em determinar se os aminoácidos biológicos seriam direitos ou esquerdos”.

[Quadro na página 40]

“Essas experiências . . . reivindicam a produção de síntese abiótica que, na realidade, foi produzida e projetada por um ser humano muito inteligente e bem biótico numa tentativa de confirmar ideias com as quais ele estava grandemente comprometido.” — Origin and Development of Living Systems.

[Quadro/Foto na página 41]

“Um ato intelectual voluntário”

O astrônomo britânico Sir Fred Hoyle há décadas estuda o Universo e a vida nele, até mesmo esposando a ideia de que a vida na Terra veio do espaço sideral. Discursando no Instituto de Tecnologia da Califórnia, ele falou da ordem dos aminoácidos nas proteínas.

“O grande problema na biologia”, disse Hoyle, “não é tanto a pura verdade que a proteína consiste de uma cadeia de aminoácidos interligados de certa maneira, mas que o arranjo explícito dos aminoácidos dá a essa cadeia propriedades notáveis . . . Se os aminoácidos fossem interligados a esmo, haveria um enorme número de arranjos inúteis aos objetivos de uma célula viva. Levando-se em conta que uma enzima típica tem uma cadeia de talvez 200 elos, e que existem 20 possibilidades para cada elo, é fácil ver que o número de possíveis arranjos inúteis é enorme, mais do que o número de átomos em todas as galáxias visíveis através dos maiores telescópios. Isso no caso de uma enzima, e existem mais de 2 mil delas, a maioria servindo a objetivos muito diferentes. Assim, como é que a situação chegou ao ponto que conhecemos?”

Hoyle acrescentou: “Em vez de aceitar a fantasticamente pequena probabilidade de a vida ter surgido por meio das forças cegas da natureza, parecia melhor supor que a origem da vida foi um ato intelectual voluntário.”

[Quadro na página 44]

O professor Michael J. Behe disse: “Para quem não se vê obrigado a restringir a sua busca a causas não inteligentes, a conclusão taxativa é que muitos sistemas bioquímicos foram projetados. Não foram projetados pelas leis da natureza, nem por acaso e necessidade; eles foram planejados. . . . A vida na Terra, no seu nível mais fundamental, nos seus componentes mais críticos, é produto de atividade inteligente.”

[Diagrama/Foto na página 42]

(Para o texto formatado, veja a publicação)

Mesmo um relance no mundo complexo e nas funções intrincadas de cada célula do corpo leva à pergunta: Como surgiu tudo isso?

• Membrana celular

Controla o que entra e o que sai da célula

• Núcleo

Centro de controle da célula

• Cromossomos

Contêm o DNA, o plano mestre genético

• Ribossomos

Onde são feitas as proteínas

• Nucléolo

Local de montagem dos ribossomos

• Mitocôndrio

Centro de produção de moléculas que fornecem energia para a célula

[Foto na página 33]

Muitos cientistas reconhecem agora que as complexas moléculas, fundamentais para a vida, não poderiam ter sido geradas espontaneamente numa sopa pré-biótica