São Paulo (AUN - USP) - Marcelo Gleiser, professor do Dartmouth College (New Hampshire E.U.A), expôs recentemente os resultados de suas pesquisas sobre a origem da vida na Terra no auditório do Departamento de Astronomia do Instituto de Astronomia Geofísica e Ciências Meteorológicas da USP. A palestra envolveu a origem da quiralidade, conceito que remete à formação de moléculas orgânicas essenciais à vida humana.

Antes da seleção natural entre espécies veio a formação dos carboidratos e dos aminoácidos simples a partir de compostos inorgânicos. Atualmente a quiralidade, característica dessas moléculas, é tema que recebe muita atenção da comunidade científica por ser uma das chaves do segredo da vida e, talvez, como criá-la em laboratório.

Compostos inorgânicos em certas condições podem gerar compostos orgânicos simples, entre eles aminoácidos e açúcares. Os aminoácidos agrupam-se e formam polímeros que, em larga quantidade, formam as proteínas, enquanto os carboidratos formam açúcares, dentre eles a pentose que integra o ácido desoxirribonucléico (DNA). Ambos compostos, desde sua forma mais básica até o agrupamento mais complexo, são quirais. Isto é, o reflexo de sua imagem no espelho não pode ser sobreposto à imagem original, como nossas mãos direita e esquerda que são o reflexo uma da outra, mas não podem se sobrepor.

Usando a quiralidade de nossas mãos como referencia, cientistas classificaram os compostos como left-handed ou right-handed, de acordo com a posição dos átomos na molécula. Nas formas de vida conhecidas quase todas as proteínas são left-handed e todos os açúcares serem right-handed. Esta exclusividade é uma característica da vida na Terra e seu porquê foi tema da palestra que o professor Gleiser, recentemente.

De alguma forma, no início da vida conhecida na Terra, as moléculas de um tipo de quiralidade sobrepujaram o outro e causaram sua extinção no espaço de tempo de 200 milhões de anos, aproximadamente. Segundo o professor Gleiser, a formação da molécula de proteína de uma quiralidade tem que manter a opção durante todo seu desenvolvimento. Se um aminoácido do tipo left entrar em contato com uma molécula de um right, ou um grupo de moléculas, seu crescimento será interrompido e a molécula pode sumir.

Além disso, a opção por uma quiralidade é um processo auto-catalítico, quanto mais moléculas de um tipo houver, mais rápido ela crescerá, e mais moléculas desse tipo irão surgir. É possível que nessa situação as moléculas da outra quiralidade sejam sufocadas pela do tipo predominante.

Isso levou muitos cientistas a crerem que a origem dessa opção por uma quiralidade está relacionada a uma diferença ínfima na criação dessas moléculas originais. A alternativa apontada foi que forças presentes no núcleo do átomo geram um favorecimento por uma ou outra quiralidade, da ordem de 10 . Acreditou-se então que quando os aminoácidos mais básicos eram gerados, houve uma pequena diferença que resultaria na origem da vida conhecida.

O obstáculo a essa teoria veio a partir de um estudo feito por um grupo de professores, no qual o professor Gleiser faz parte, em que se adicionou a distribuição espacial das substâncias nas equações que previam o desenvolvimento dos aminoácidos em proteínas. Um supercomputador recalculou tudo e foi proposto que caso houvesse somente essa diferença inicial de 10 demoraria mais de cinco bilhões de anos para uma quiralidade se afirmar sobre a outra e a vida surgir.

Tendo-se em vista que a idade da Terra é de cinco bilhões de anos, e a vida surgiu há 3,5 milhões de anos, a hipótese de que somente a diferença provocada por interações nos núcleos dos átomos não é capaz de explicar a origem da vida conhecida na Terra.

Isso fez com que o grupo de pesquisas que trabalhava com Gleiser pensasse outras hipóteses para a origem da quiralidade. A resposta sugerida foi a interação dessas moléculas com o ambiente. Estima-se que nesse período ainda ocorressem na Terra vários eventos, como vulcanismo ativo e tempestades.

A pesquisa trouxe essas ocorrências para o modelo original e constatou que a temperatura é fator determinante na opção por uma ou outra quiralidade. Ela é capaz de beneficiar uma especificamente, mesmo que numa quantidade minúscula de tempo e desequilibrar o balanço original. Outro dado obtido importante foi que se a temperatura estiver muito elevada todas as grandes moléculas serão destruídas e a situação retornará à estaca zero, com ambas quiralidades iguais.

“Apesar de a luta entre as moléculas de quiralidade diferentes remeter a uma disputa de seleção natural, onde o mais adequado ao ambiente sobrevive, é possível que bem no momento em que uma quiralidade estivesse quase dominante, tudo foi em vão porque um fenômeno qualquer elevou demais a temperatura”, completa Gleiser.