Pesquisa Revela Processo Químico Pioneiro com Potencial na Origem da Vida
Um estudo recente publicado no Journal of the American Chemical Society recriou, em laboratório, reações químicas que podem ter ocorrido há cerca de 4 bilhões de anos, gerando os primeiros precursores moleculares para o surgimento da vida. Pesquisadores demonstraram que, em fontes hidrotermais submarinas, gradientes naturais de pH, potencial redox e temperatura podem ter facilitado a redução de dióxido de carbono (CO₂) a ácido fórmico (CH₂O₂) e a formação subsequente de ácido acético (C₂H₄O₂), mesmo na ausência de enzimas.
O Papel das Fontes Hidrotermais
As fontes hidrotermais, que liberam fluidos quentes e básicos (pH entre 9 e 12) a cerca de 70 °C, podem, ao se misturarem com a água oceânica primitiva (cerca de 5 °C e pH 5,5), criar condições favoráveis para reações químicas. Nesse contexto, formam-se paredes minerais ricas em microporos, que permitem a condução de elétrons, gerando gradientes naturais semelhantes aos que sustentam o metabolismo celular atual.
Implicações do Estudo
Os pesquisadores construíram reatores de bancada que simulam o encontro entre fluidos hidrotermais e águas oceânicas primitivas. Utilizando minerais de ferro-enxofre (Fe-S) e ferro-níquel-enxofre (Fe-Ni-S) como mediadores, descobriram que essas condições eram suficientes para acionar uma reação de fixação de carbono. Essa descoberta sugere a possibilidade de um protometabolismo, ou seja, metabolismo sem enzimas, essencial para o surgimento das primeiras formas de vida.
Vias Metabólicas Antigas
Os resultados também elucidam a via de Wood-Ljungdahl, um processo metabólico por meio do qual bactérias convertem CO₂ em acetilcoenzima A (acetil-CoA), molécula fundamental para o armazenamento de energia nas células vivas. A via, considerada uma das mais antigas da Terra, poderia ter sido capaz de operar nas condições do Hadeano.
Eletroquímica e Sustentabilidade
Além de suas implicações na astrobiologia, sugerindo cenários para a vida em outros corpos celestes, a pesquisa abre um leque de possibilidades para a eletrocatálise e produção de hidrogênio, uma alternativa energética sustentável. Os resultados mostram que correntes elétricas extremamente pequenas, da ordem de nanoampères, são suficientes para a redução de CO₂, indicando que fluxos elétricos mínimos poderiam ter sustentado um protometabolismo.
Conclusões e Futuras Aplicações
A pesquisa evidencia a importância das fontes hidrotermais na Terra primitiva, destacando que as condições para o surgimento da vida podem não ter sido uma simples "sopa" de moléculas orgânicas. O estudo reforça a tese de que gradientes físico-químicos acionam reações em superfícies minerais, simulando sítios ativos de enzimas. Com muitas aplicações potenciais na área da ciência básica e tecnologia, esta pesquisa, apoiada por instituições como a FAPESP, promete contribuir significativamente para o entendimento das origens da vida e suas aplicações em novas tecnologias de energia.
Leia o artigo completo: Carbon reduction powered by natural electrochemical gradients under submarine hydrothermal vent conditions.
Informações da Agência FAPESP
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