O início da vida! As primeiras células

Você já olhou para a nossa complexidade biológica e imaginou que tudo poderia ser diferente no início? Como será que surgiu a vida? E as primeiras células? Há cerca de 4 BILHÕES de anos atrás, a Terra era uma gigante bola de fogo com tempestades de raios que fornecia energia diversas reações químicas. O planeta também era constantemente bombardeado por meteoritos, cometas e outros corpos celestiais, que traziam consigo muitos compostos, resíduos do ciclo de nascimento e morte de estrelas (provavelmente, metade da água da Terra é de origem extraterrestre). De todos os reagentes presentes na atmosfera daquele período, os CHNOPS (carbono [C], hidrogênio (H), nitrogênio [N], oxigênio [O], fósforo [P] e enxofre [S]), sob o intenso calor e descargas elétricas, eram os principais responsáveis para a formação de substâncias químicas orgânicas como aminoácidos, açúcares simples e bases de ácidos nucléicos.

Após anos de resfriamento da Terra, a presença de água líquida foi possível, formando os primeiros oceanos, que nessa época eram lagoas dispersas pelo planeta. Com os ingredientes mínimos (os CHNOPS) e água líquida, a vida começou a surgir. Na água líquida, as estruturas químicas estão constantemente interagindo e reagindo por causa de suas características físicas.

Alguns compostos, como os anfifílicos, possuem uma parte hidrofílica (que se “atrai” pela água) e uma parte hidrofóbica (é repelido pela água), onde associam entre si e formam micelas. Essas micelas são formadas de forma parecida à daquelas gotículas de óleo em mistura com a água. As primeiras membranas (Fig.1) diferenciando um ambiente externo e um ambiente interno provavelmente surgiram assim. Essas membranas não tinham a mesma estrutura das membranas celulares atuais, suas moléculas eram mais simples e a importante permeabilidade seletiva, não era tão seletiva assim. A seleção de moléculas adequadas se dava por meio de tentativas e erros das combinações, da estabilidade das vesículas formadas, da temperatura e da composição das moléculas. De qualquer forma, a membrana criava um microambiente que permitia reações de estabilização de carboidratos, peptídeos e ácidos graxos de forma isolada do ambiente externo. Assim foram se formando moléculas mais complexas como os primeiros polímeros. Com o aumento das moléculas, a membrana também foi aumentando, modificando a composição e formando canais de comunicação, que promoveram a seleção de produtos que podiam entrar para o interior da membrana e jogar para fora as que não eram importantes para a sua manutenção.

Com as primeiras membranas e polímeros auto-replicantes (como o RNA e o DNA), as primeiras formas de vida celular foram se desenvolvendo e evoluindo, através da seleção natural Darwiniana e da Deriva Genética. Assim a vida conquistou ambientes bastantes adversos e até mesmo extremos, com altas temperaturas, salinidade e ausência de oxigênio. Na atmosfera primitiva não havia oxigênio e as células consumiam energia das fontes orgânicas presentes onde, com o passar do tempo, foram modificando a propriedades químicas e física da litosfera e da atmosfera do planeta.

Figura 1. Esquema demonstrativo sobre a composição das substâncias anfi fílicas e a
como era a formação das membranas.

Com os primeiros organismos fotossintetizantes, que passaram a liberar oxigênio na Terra, foi possível o surgimento dos organismos aeróbicos, eucariontes, pluricelulares e a vida foi se moldando. Considerando os 4 bilhões de anos da Terra, o surgimento das primeiras células apareceu relativamente cedo, há cerca de 3,5 bilhões de anos atrás, ou seja, no primeiro bilhão de anos do planeta. A presença de água líquida, dos compostos orgânicos Terrestres e extraterrestres e das intensas atividades geofisicoquímicas da Terra primitiva, foram os passos iniciais para a vida!

Camila Ohanna de Souza Queiroz é aluna de Biologia na Universidade Federal de Viçosa.