Um novo estudo publicado na última quarta-feira (05) na revista Science Advances propõe uma mudança radical na compreensão sobre a origem da vida: bactérias e arqueias podem ter alcançado a condição de organismos vivos por trajetórias evolutivas separadas.A pesquisa, conduzida por cientistas da Universidade Heinrich Heine de Düsseldorf, na Alemanha, analisou enzimas relacionadas ao metabolismo e concluiu que os dois grandes grupos de microrganismos teriam desenvolvido soluções próprias para superar uma etapa decisiva entre a química não viva e os primeiros seres capazes de sobreviver de forma independente.A descoberta sugere que o ancestral comum universal, conhecido como LUCA, não representaria necessariamente o único ponto inicial da vida celular. Em vez disso, a história da vida poderia ter duas origens distintas após uma fase química compartilhada.Uma nova hipótese para o começo da vidaImagem: TopMicrobialStock/ShutterstockA origem da vida envolve uma das questões mais complexas da ciência: como conjuntos de moléculas presentes na Terra primitiva passaram a formar sistemas capazes de obter energia, crescer e se reproduzir.A pesquisa parte do papel central do metabolismo nesse processo. Embora diferentes definições de vida existam, a capacidade de realizar reações químicas para manter o funcionamento do organismo é considerada uma característica essencial dos seres vivos.O problema enfrentado pelos cientistas é conhecido como um dilema evolutivo: as enzimas, proteínas responsáveis por acelerar reações químicas, são produzidas por organismos vivos, mas os primeiros sistemas vivos precisavam realizar reações antes mesmo de possuir essas estruturas.Os pesquisadores consideram que ambientes extremos, como fontes hidrotermais, podem ter fornecido as condições necessárias para essa transição. Nesses locais, metais presentes naturalmente poderiam ter atuado como catalisadores, permitindo reações químicas que produziram moléculas importantes para o surgimento da vida.Metabolismo teria surgido em etapasVida na Terra – Imagem gerada com IA. Marcelo Zurita/Olhar DigitalPara investigar essa hipótese, a equipe examinou estruturas de proteínas presentes nos genomas de bactérias e arqueias. A partir desses dados, os cientistas desenvolveram um método para organizar as enzimas conforme seu nível de complexidade e estimar a ordem em que diferentes componentes metabólicos apareceram.O resultado indicou que o LUCA provavelmente possuía apenas parte das enzimas necessárias para o metabolismo atual. As demais funções teriam sido realizadas inicialmente por elementos químicos do próprio ambiente.De acordo com a reconstrução proposta, o desenvolvimento do metabolismo ocorreu em fases. Primeiro, as reações dependiam exclusivamente de catalisadores naturais, como metais. Depois, organismos ainda em estágio inicial passaram a produzir algumas enzimas próprias, substituindo gradualmente esses elementos externos.Com a evolução, essas estruturas celulares teriam adquirido maior independência química até atingir o estágio de células livres, capazes de manter seu metabolismo sem depender diretamente do ambiente para realizar as principais reações.Bactérias e arqueias teriam encontrado soluções própriasA principal conclusão do estudo está na comparação entre bactérias e arqueias. Segundo os pesquisadores, as enzimas responsáveis por determinadas funções metabólicas essenciais não foram preservadas de uma mesma origem evolutiva nos dois grupos.Isso indicaria que, após uma separação inicial entre as linhagens, cada grupo encontrou mecanismos próprios para realizar processos semelhantes. Em outras palavras, a capacidade de sustentar uma célula independente teria surgido duas vezes.A hipótese não elimina a existência de um ancestral comum para todos os seres vivos, mas sugere que esse organismo teria vivido antes da completa independência metabólica das células. A divisão entre os caminhos evolutivos poderia ter ocorrido ainda durante a fase de transição entre química pré-biótica e vida celular.Uma possível explicação para os primeiros processos energéticosO estudo também aborda a origem de mecanismos usados atualmente pelos organismos para obter energia. Uma das moléculas mais importantes nesse processo é o ATP, que funciona como uma espécie de fonte energética universal das células modernas.Segundo os pesquisadores, uma alternativa anterior ao ATP pode ter existido em ambientes como fontes hidrotermais. Eles apontam que reações envolvendo fosfito, um composto de fósforo encontrado naturalmente nesses locais, poderiam ter auxiliado processos de fosforilação antes da existência dos sistemas biológicos atuais.Apesar dos avanços, os cientistas ainda destacam dúvidas sobre o ambiente exato em que essas primeiras etapas ocorreram. Permanecem em aberto questões como o papel da água ou de outros meios químicos mais viscosos na formação dos primeiros sistemas capazes de evoluir.Caso novas pesquisas confirmem essas conclusões, a representação tradicional da árvore da vida poderá precisar de ajustes. Em vez de uma única raiz levando a todos os organismos conhecidos, a origem da vida celular pode ter envolvido dois caminhos separados que se encontraram apenas na história evolutiva posterior.O post A vida pode ter surgido duas vezes e ciência reabre o maior mistério da Terra apareceu primeiro em Olhar Digital.