A Origem da Vida: Dos Nucleotídeos às Primeiras Células

Seres vivos (mesmo organismos antigos como bactérias) são extremamente complexos. Entretanto, toda essa complexidade não surgiu da sopa primitiva completamente formada. Ao contrário, a vida quase certamente se originou a partir de pequenos passos, cada um somando complexidade sobre o anterior:

1. Moléculas orgânicas simples foram formadas.
   Moléculas orgânicas simples, similares ao nucleotídeo, são os tijolos da vida e provavelmente estão envolvidas na sua origem. Experimentos sugerem que moléculas orgânicas poderiam ter sido sintetizadas na atmosfera da Terra primitiva e caído em forma de chuva nos oceanos. Moléculas de RNA e DNA – o material genético de toda forma de vida – são simplesmente longas cadeias de nucleotídeos simples.
2. Evoluíram e começaram a submeter-se à seleção natural.
   Todo ser vivo se reproduz, copiando seu material genético e passando-o para a prole. Assim, a habilidade de copiar as moléculas que codificam informações genéticas é um passo-chave na origem da vida – sem isso, a vida não poderia existir. Essa habilidade provavelmente evoluiu primeiro na forma de um RNA autorreplicador – uma molécula de RNA que podia se copiar.

   Muitos biólogos acreditam na hipótese de que esse passo levou a um “mundo de RNA” no qual o RNA realizava muitas tarefas, armazenando informações genéticas, se copiando e executando funções metabólicas básicas. Hoje, essas tarefas são executadas por muitos tipos diferentes de moléculas (principalmente DNA, RNA e proteínas), mas no Mundo de RNA, o RNA fazia tudo.

   A autorreplicação abriu as portas para a seleção natural. Uma vez que uma molécula autorreplicadora foi formada, algumas variações desses replicadores primitivos teriam feito um trabalho melhor ao se copiar do que outros, produzindo mais “descendentes”. Esses super-replicadores foram se tornando mais comuns – isto é, até que um deles fosse acidentalmente construído de uma maneira que o permitisse ser um super-super-replicador – e aí, essa variação se espalharia. Através desse processo de seleção natural contínua, pequenas mudanças em moléculas replicadoras eventualmente se acumularam até um sistema de replicação estável e eficiente desenvolver-se.

3. Moléculas replicadoras tornaram-se inclusas em uma membrana celular.
   A evolução de uma membrana ao redor do material genético forneceu duas enormes vantagens: os produtos do material genético puderam ser mantidos por perto e o ambiente interno dessa protocélula pôde ser diferente do meio externo. Membranas celulares devem ter sido tão vantajosas que esses replicadores enclausurados rapidamente fizeram com que os replicadores “nus” deixassem de competir. Esse avanço teria dado origem a um organismo muito parecido com uma bactéria atual.
4. Algumas células começaram a desenvolver processos metabólicos modernos.
   Até esse ponto, a vida dependeu do RNA para a maioria das tarefas. Mas tudo mudou quando alguma célula ou grupo de células evoluiu para o uso de diferentes moléculas para diferentes funções: o DNA (que é mais estável que o RNA) tornou-se o material genético, proteínas (que geralmente promovem reações químicas mais eficientemente que o RNA) tornaram-se responsáveis pelo metabolismo básico da célula e o RNA foi rebaixado ao papel de mensageiro, carregando informações do DNA para os centros construtores de proteínas da célula. Células que incorporaram essas inovações teriam superado facilmente as células “à moda antiga” com o metabolismo baseado em RNA, trazendo ao fim o Mundo de RNA.
   1. Desenvolveu-se a multicelularidade.
      Há ao menos dois bilhões de anos, algumas células pararam de tomar caminhos diferentes após a replicação e desenvolveram diferentes funções. Elas deram origem à primeira linhagem de organismos multicelulares.