O problema da origem da vida

A OPINIÃO MAIS POPULAR

O que explicaremos neste parágrafo não é a única hipótese proposta pelo mundo científico, mas é de longe o mais aceito e difundido; nos numerosos textos escolares que conheci, Então, é o único apresentado e, você pode dizer, é um companheiro constante do darwinismo: por estas razões nossas críticas e nossa atenção se concentrarão nisso. Esta visão sobre a origem da vida geralmente não é referida por um nome específico, vamos ligar para ela “abiogênese e brodo primordial”, para indicar suas características mais salientes.

A forma como costuma ser descrito e a confiança que normalmente é depositada nos livros científicos, eles fazem isso por muitos (mesmo entre professores) não é uma hipótese, mas uma verdade agora mais ou menos comprovada. Será necessário, Portanto, tente apresentá-lo objetivamente, para ver onde é apoiado pela experiência, no que ainda é uma simples hipótese e no que mais contrasta com os dados científicos disponíveis.

Depois deste trabalho científico, nós vamos passar (no próximo capítulo) a algum aspecto cultural conectado com a própria teoria.

As quatro afirmações que listamos imediatamente abaixo, constituem a base da abiogênese do caldo primordial (que de agora em diante, onde não é necessário, vamos simplesmente nos referir a isso como abiogênese). Seu exame crítico constitui o esboço básico da parte restante deste capítulo..

Declaração não. 1. A atmosfera da Terra primitiva, no início do seu resfriamento, era diferente do atual; em particular, era rico em hidrogênio (H2), água (H2O), metano (CH4) e amônia (NH3), enquanto ele estava ausente, ou quase, oxigênio molecular (O2).

Declaração não. 2. As descargas elétricas das tempestades ocorridas, raios solares e muito mais, resultaram na formação de vários compostos orgânicos, incluindo aminoácidos (eu “tijolos” de células). Esses compostos orgânicos foram transportados pela chuva para os oceanos, onde eles acumularam, também devido ao fato de não haver oxigênio livre (O2) capaz de demoli-los.

Declaração não. 3. Neste chamado “caldo primordial” (o “sopa primordial”), entre as muitas moléculas que se formaram, houve algo semelhante, se não for o mesmo, todas as proteínas, aos ácidos nucléicos e outras substâncias que constituem as células atuais.

Declaração não. 4. Em algum lugar, aleatoriamente, as moléculas certas foram encontradas e agregadas, adequado para formar uma célula inicial mais simples do que aquela que conhecemos. A partir desta célula inicial, por evolução, as células de hoje foram primeiro derivadas e depois, destes, todos os outros seres vivos.

Alguns defensores da abiogênese propõem com certeza as várias fases do processo, outras expressões alternativas como esta “a nossa é apenas uma hipótese”, com outros contrastantes, em que demonstram uma segurança mais ou menos acentuada, deixando o leitor atento perplexo, ao qual é difícil resumir o pensamento desses autores. Ainda outros, No fim, enquanto mostra simpatia pela abiogênese, eles apresentam os fatos de forma honesta e coerente, declarando abertamente os problemas ainda não resolvidos e os limites da teoria. F. Crick, um dos dois descobridores da estrutura do DNA e ganhador do Prêmio Nobel 1962, pertence a esta categoria de pessoas cientificamente corretas, que sabem distinguir os dados experimentais das suas próprias escolhas interpretativas e filosóficas. No livro intitulado “A origem da vida” ele parece muito equilibrado. mesmo que no final (pp. 149-153), linguagem científica deixada de lado, dá vazão à sua inclinação cultural, enquadrar a abiogênese em uma visão do mundo da qual sentimos que discordamos totalmente.

Até mesmo Dyson, apesar de algumas expressões excessivamente otimistas, mostra claramente os grandes limites científicos da abiogênese, apesar de ser um defensor ferrenho. O capítulo também é equilibrado. XIII, sobre a origem da vida, do trabalho de G. Montalenti, “Evolução”.

Con Crick, apesar de pertencer a frentes culturais opostas e torcer por hipóteses em clara oposição, quando se trata de definir o que a ciência diz, basicamente concordamos: e esperamos que esta harmonia científica também possa ser alcançada com muitos italianos culturalmente alinhados em frentes diferentes da nossa.

Crick, apesar de ter uma visão particular da origem da vida, essencialmente mantém a abordagem dos abiogenistas que expusemos. Em última análise, De fato, ele aceita que a vida pode ter se originado na Terra a partir da sopa primordial, embora ele acredite que seja mais provável que esse processo tenha ocorrido anteriormente em outro planeta, de onde seres inteligentes altamente evoluídos nos enviariam os germes que fertilizaram a sopa terrestre primordial. E’ inclinado a mover o fenômeno para outro lugar, mas as quatro afirmações fundamentais da abiogênese são plenamente compartilhadas por ele.

Existem alguns que, ouvindo nossos argumentos anti-evolucionistas, eles nos consideram (no mínimo) cego por preconceitos extracientíficos particulares. Para essas pessoas recomendamos vivamente o livro de Crick (e também o de Dyson): quando esses dois autores expõem os limites e problemas da abiogênese, será difícil fazer contra ele as mesmas acusações que às vezes são feitas contra nós.

A ATMOSFERA PRIMITIVA

A atmosfera atual, abaixo do 10.000 metros de altura, Tem uma composição quase constante e é composta principalmente por nitrogênio, (sobre o 78% de ar seco) e oxigênio (sobre o 21% de ar seco). O vapor de água está presente em quantidades variáveis ​​e o dióxido de carbono, embora muito importante, está em baixa porcentagem (0,03%).

Esta atmosfera não pode produzir compostos orgânicos (baseado em carbono) necessário para constituir os seres vivos e mesmo que uma pequena quantidade fosse formada, a presença de oxigênio os consumiria, com um processo semelhante ao que acontece em um fogão, embora mais lento.

Aqueles que acreditam na abiogênese devem, portanto, pressupor uma composição da atmosfera primitiva diferente da atual, isto é, rico em hidrogênio, metano, amônia e muito pobre em oxigênio: mas que a atmosfera primitiva era assim mesmo, é uma suposição ou um fato comprovado?

É assim que ele se expressa Crick:

“Antigamente se pensava que a atmosfera primordial da Terra era muito diferente da atmosfera atual. Como o hidrogênio é de longe o elemento mais abundante no universo, era natural acreditar que predominasse na atmosfera original … Recentemente, No entanto, essas ideias foram questionadas. O hidrogênio é tão leve que a gravidade da Terra não é suficiente para segurá-lo e tende a escapar para o espaço … É agora plausível pensar que grande parte do hidrogénio presente inicialmente escapou tão rapidamente que nunca foi um elemento predominante na atmosfera. … Hoje se afirma que, com base em dados experimentais obtidos pela média de todas as rochas disponíveis de uma determinada idade, a atmosfera do passado não era muito diferente da presente“.

Permanece a dúvida sobre como era a atmosfera antes da formação das rochas mais antigas conhecidas, mas, Crick diz novamente, “É difícil chegar a conclusões confiáveis ​​sobre esta questão. Até a temperatura da terra primordial é incerta”.

Portanto, não é a composição da atmosfera primitiva que torna possível que a abiogênese realmente tenha ocorrido., mas pelo contrário, é a crença na abiogênese que sugere uma atmosfera primitiva particular. Muitas vezes os expositores da abiogênese não esclarecem este ponto e usam como prova o que na verdade é uma suposição, não apenas não comprovado, mas que contrasta com os dados disponíveis até agora.

 

COMPLEXIDADE DA CÉLULA E SEUS COMPONENTES

A célula: uma complexidade inimaginável

Quem descreve a formação espontânea de células, quais são a forma mais básica de vida, muitas vezes não deixa clara a sua extrema complexidade e o facto de que a forma de vida mais simples é o mecanismo mais complicado conhecido.

Os vírus poderiam ser criados como seres vivos mais simples do que as células, mas eles só podem viver dentro da célula, fora dele eles são incapazes de desempenhar qualquer função. E’ na cela, portanto, que o fenômeno que chamamos de vida ocorre.

Algumas células são definidas “mais simples” (bactérias e algas verde-azuladas), porque faltam certas estruturas, mas essas células desempenham as mesmas funções que as outras definidas “mais complexo”, e com os mesmos procedimentos químicos. Ou melhor, bactérias, como um todo, eles conseguem fazer muitas coisas que outros não conseguem: eles vivem em água quase fervente, no gelo, em poços de petróleo, em reatores nucleares (isto é, na presença de radioatividade mortal), eles sabem como sintetizar substâncias orgânicas usando várias reações químicas (por es. enxofre ardente), produzir vitaminas, etc.. Portanto não há um “célula simples”. A célula, como um carro, existe em sua totalidade, ou não existe.

E’ É difícil descrever a complexidade de uma célula porque o homem não construiu nada que se compare a ela. O laboratório químico mais bem equipado é como se mal soubesse fazer leilões, comparado aos poemas que uma célula pode compor: pense na fotossíntese. A maior construtora é um bando de incompetentes comparada ao que uma célula pode fazer: apenas pense que isso, recebendo apenas nutrição de fora, consegue construir um organismo inteiro; na verdade um cachorro, um carvalho, uma flor, todos eles se originaram de uma célula específica, que os treinou para capacidade organizacional exclusivamente interna. O maior cérebro eletrônico é uma brincadeira de criança comparado ao humano, também derivado de uma célula. E qual máquina é capaz de construir outra máquina igual a ela, isto é, reproduzir, como a célula faz? Sua complexidade, portanto, vai além da nossa imaginação.

Comparando o trabalho de uma célula com o que ocorre em um canteiro de obras, podemos dizer que ela sabe atuar como arquiteta, como tem dentro de si (no DNA do núcleo) todas as instruções necessárias para realizar as diversas funções. Mas ele também atua como líder operário, porque possui mecanismos capazes de realizar as operações certas no momento certo (através de RNA e vários sistemas regulatórios) e, No fim, ele também trabalha como operário, realizando diversas tarefas principalmente por meio de proteínas: unhas, cabelo e músculos, para dar apenas alguns exemplos, eles são feitos de tais substâncias. Proteínas e DNA são os dois extremos da organização celular e será útil vê-los brevemente e com mais detalhes.

Complexidade proteica

As proteínas são compostas e 20 aminoácidos (ou aminoácidos) vários que se conectam para formar longas cadeias. A bactéria Escherichia coli simples contém aproximadamente 2.500 tipi.

Sabendo que as proteínas são feitas, na mídia, e 500 aminoácidos, se escrevêssemos os de Escherichia em folhas de papel, indicando que eu 20 tipos de aminoácidos com 20 diferentes letras do alfabeto, haveria uma longa composição 3 vezes a Divina Comédia.

Os aminoácidos que formam as proteínas, por sua vez, eles terminaram e 4 tipos de átomos: carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio; alguns também contêm enxofre ou fósforo. Eles são produzidos por seres vivos, ou no laboratório, mas eles não se formam. Se quiséssemos compô-los a partir de átomos, levaria um mínimo de 10 (para o aminoácido glicina) a um máximo de 27 (para triptofano): naturalmente da composição certa (5 hidrogênios, 2 oxigênios, 2 carvão e 1 de nitrogênio, sobre glicina) e no arranjo certo. Se os átomos que compõem a glicina os conectamos de uma maneira diferente da prescrita, não temos glicina, mas algo diferente: seria como trocar as letras de uma palavra. “Precedido”, para dar um exemplo, não tem o mesmo significado que “prosseguiu”, Não sei “produzir”; combinando letras livremente, Então, a maioria das palavras não faria sentido (vir “pordecute”, etc.).

Se, depois de compor os aminoácidos, também queríamos continuar com proteínas, deveríamos fazer um trabalho semelhante ao do impressor quando ele compõe as páginas de um livro.

Para concluir, fabricar uma proteína em laboratório, devemos obter os átomos certos, conecte-os da maneira certa, e faça a série inteira primeiro 20 aminoácidos. Devemos então pegar os aminoácidos certos e combiná-los da maneira certa. Depois de fazer este trabalho difícil (impossível de fazer em laboratório, sem a orientação de compostos orgânicos produzidos pelas células), devemos manter a estrutura delicada nas condições de temperatura corretas, acidez, salinidade, etc., para que não seja danificado além do reparo. Cinco escolhas certas que destacam os obstáculos a superar para formar e manter uma proteína simples. Todos esses obstáculos, se quisermos permanecer em um contexto científico, eles não podem ser substituídos simplesmente afirmando que, em algum lugar, de alguma forma, há muito tempo, as proteínas atuais das células foram formadas e preservadas.

Complexidade do DNA

Se quiséssemos construir DNA, o primeiro agrupamento a fazer seriam as quatro bases nitrogenadas, muitas vezes indicado simplesmente com A (adenina), T (timina), C (citosina) é G (guanina). Para fazer cada uma dessas bases, devemos pegar cerca de trinta átomos de 4 tipos diferentes (ou seja, carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio) e conectá-los da maneira certa. Devemos então preparar um açúcar especial, desoxirribose (composto e 5 átomos de carbono, 10 de hidrogênio e 4 de oxigênio, preso em um arranjo preciso), e ácido fosfórico (fosfato). Esses três compostos iniciais devem então ser encaixados da maneira correta, para obter o 4 nucleotídeos correspondentes a 4 então (nucleotídeo de adenina, nucleotídeo timin, citosina-nucleotídeo e guanina-nucleotídeo).

EU 4 nucleotídeos, No fim, eles devem ser inseridos dois a dois (nucleotídeo de adenina com nucleotídeo de timina e nucleotídeo de citosina com nucleotídeo de guanina) e os pares devem ser colocados um em cima do outro, formando uma espécie de escada.

Para se ter uma ideia das dificuldades encontradas quando tentamos fazer com que as reações necessárias à formação do DNA ocorram de forma aleatória, consideraremos a composição de um nucleotídeo a partir de seus três constituintes (base nitrogenada, desossiribosio e fosfato).

O abiogenicista Dyson coloca desta forma:

“Se as ligações são formadas aleatoriamente, de cem moléculas, apenas uma estará bem estruturada do ponto de vista estereoquímico. E’ No entanto, é difícil imaginar um processo natural capaz de pescar aquele único nucleotídeo, formado corretamente, entre seus noventa e nove irmãos defeituosos! Os bons nucleotídeos, No fim, eles são instáveis ​​em solução aquosa e tendem a se dividir em seus componentes“.

Na célula bacteriana, o DNA é composto por vários milhões de pares de nucleotídeos, enquanto nos humanos existem alguns bilhões em cada célula (todas as células de um organismo geralmente têm a mesma quantidade e qualidade de DNA). Se compararmos as proteínas de uma célula com a Divina Comédia, é permitido assemelhar-se ao DNA, composto por muitos mais elementos, para uma enciclopédia.

Embora as proteínas sejam feitas com uma linguagem 20 mais fácil (como o nosso), O DNA é feito de maneira semelhante ao código Morse, em um 4 sinais. E’ tarefa de outro tipo de compostos, RNA gli, traduzir idioma a 4 sinais na linguagem a 20 sinais, isto é, formando proteínas com base nas instruções do DNA; mas como isso é possível é muito complexo para abordar aqui.

DESCARGAS ELÉTRICAS COMO CONSTRUTORES DE MOLÉCULAS

No 1953 Moleiro sujeito a choques elétricos, por uma semana, uma mistura de hidrogênio, água, metano e amônia e obtidos “uma mistura de pequenos compostos orgânicos, incluindo uma boa quantidade de dois aminoácidos simples, glicina e alanina, presente em todas as proteínas”.

Não é raro que o experimento de Miller seja relatado dizendo que nele eles são formados “aminoácidos” (e não dois aminoácidos simples), “que representam os blocos de construção das proteínas, componentes fundamentais da matéria viva”. Esta forma de exposição não leva em consideração os obstáculos que devem ser superados para montar aminoácidos em proteínas (veja o parágrafo anterior), nem aqueles (infinitamente maior) passar das proteínas para as células, que veremos mais tarde. O leitor tem a impressão enganosa de que a vida foi agora reproduzida em laboratório, ou quase! Vejamos, portanto, em detalhes os limites do experimento de Miller.

Como observamos anteriormente, a atmosfera presente no dispositivo de Miller supostamente era semelhante à primitiva, mas isso está longe de ser comprovado. Na Terra primordial, o hidrogênio “estaria perdido no espaço, enquanto no experimento original de Miller, que ocorreu em um sistema isolado, cada molécula de hidrogênio, uma vez formado, não poderia se afastar do sistema e, portanto, acumulou-se à medida que o experimento continuava”.

O fato de que os dois aminoácidos mais simples foram formados e não os outros 18, também presente em todos os seres vivos, também poderia provar que, daquele jeito, você não vai longe. Se eu der uma caneta a uma criança, das folhas, uma tesoura e um pouco de cola e, entre os vários rabiscos, indivíduo dois de 21 letras do alfabeto, Eu não posso exclamar isso, à força de ter pessoas escrevendo aleatoriamente, corte com tesoura e cola, um romance ou um tratado científico pode surgir. Experiência de Miller, portanto, isso prova muito pouco.

Se com outros experimentos fosse descoberto um sistema mais eficaz para produzir aminoácidos aleatoriamente, haveria outros problemas para resolver. Por exemplo o facto de, além de 20 aminoácidos que compõem as proteínas, ainda há alguns 150 não proteico que, se misturado com outros, criaria mais um obstáculo, quase intransponível, para a formação das proteínas certas. Seria como se você quisesse compor aleatoriamente um livro em italiano, pescar as letras do alfabeto em uma sacola onde também há letras de outras pessoas 7 alfabetos diferentes!

Mas os problemas não acabaram. Todos os aminoácidos, exceto o mais simples (glicínias) eles são assimétricos. Eles se parecem, significando o que, nas mãos: estes são feitos dos mesmos elementos, mas as partes individuais (dita) eles estão organizados de forma diferente, então a mão esquerda não cabe na luva direita e vice-versa. Diz-se que as duas mãos são semelhantes a um espelho, porque uma mão parece igual à outra quando vista no espelho. Os aminoácidos também existem em duas formas de imagem espelhada, esse “eu” (levogire o sinistrogire) e “D” (destruir), e quando eles são formados aleatoriamente, fora das células, metade de um tipo e metade do outro são formadas. Em vez de “todas as moléculas fundamentais, em todos os organismos, eles têm a mesma direção”. Esta uniformidade é surpreendente porque é “ao mesmo tempo arbitrário e completo”. Em outras palavras, compostos de ambos os versos podem estar presentes em seres vivos, ou pode haver seres vivos com uma direção e outros com outra direção (como sua formação aleatória poderia prever), em vez disso, todos os compostos de coisas vivas apresentam-se com apenas um verso. Em particular, “todos os aminoácidos constituintes das proteínas … Eles são da série L”, e glicose “tem a mesma direção destra em todos os lugares da natureza”.

Todas as dificuldades, para quem não acredita em abiogênese, eles são a prova de que isso não poderia ter ocorrido. Para outros, Em vez de, eles são a prova de que a vida se originou de uma única célula primordial, formado por acaso, que então transmitiu o mesmo padrão a todos os seres vivos. Os abiogenistas reconhecem que é improvável que uma célula possa se formar espontaneamente., mas difícil, eles dizem, Isso não significa estatisticamente impossível. E’ necessário, portanto, interessa-nos um pouco’ de estatísticas.

CUIDADO COM O ENGANO ESTATÍSTICO

Para não sobrecarregar o assunto, Vamos começar com uma alegoria. Um juiz teve que emitir a sentença sobre um dos principais executivos das piscinas de futebol, acusado de permitir um golpe. Um parente próximo dele tinha feito '13’ dez vezes seguidas, jogando uma única carta de duas colunas de cada vez. Foi fraude ou pura sorte?

O advogado de defesa trovejou ameaçadoramente; “Você não pode condenar uma pessoa quando sabe que, embora muito difícil, é possível fazer '13’ por 10 vezes seguidas“.

E, para melhor apoiar seu argumento, um professor de estatística ligou, com quem ele começou a discutir publicamente. “E’ possível, professor, faça isso duas vezes seguidas '13’?” o professor, diante do juiz, Ele respondeu: “E’ possível“. “E’ possível fazer '13’ cinco vezes seguidas?“. “E’ possível“. O advogado de defesa chegou, No fim, para a questão crucial: “E’ possível, professor, tarifa '13’ por 10 vezes seguidas?” O professor respondeu novamente: “E’ possível“. “Devemos pelo menos“, o advogado concluiu satisfeito, voltando-se para o juiz, “dar ao acusado o benefício da dúvida; e si sa che, na incerteza, é necessário absolver“.

eu juiz ficou um pouco’ perplexo, o bom senso lhe disse que o acusado era culpado, mas essa estatística confundiu suas ideias.

Depois de um tempo’ Depois de refletir, ele ligou novamente para o professor e perguntou-lhe: “Qual é a probabilidade de uma pessoa ter '13’ por 10 vezes seguidas, jogando apenas duas colunas?”

O professor respondeu: “E’ como se, em um oceano de bolas brancas, havia apenas alguns 10 preto.e uma pessoa vendada, jogando seu 10 bolas aleatórias, desenhe todos os pretos“. Mas o juiz ainda não estava satisfeito e, perdendo a compostura ele perguntou: “De acordo com estatísticas, Naquela hora, quando você poderia ter certeza do golpe? Depois, 100, 1.000, 10.000 vezes que um é '13’ continuamente?” O professor, seráfico, Ele respondeu: “Poderia, Senhor Juiz, você nunca pode ter certeza“. “Mãe“, continuou o juiz cada vez mais irritado, “lei, Como ele decide em casos como este? Até impressões digitais, Naquela hora, eles não fornecem certeza!” “Bem“, concluiu o professor, “geralmente um limite de probabilidade é definido, além do qual o evento pode ser considerado certo. E’ claro que, se não fosse assim, qualquer decisão seria impossível, e mesmo as impressões digitais não forneceriam uma prova definitiva“. O juiz foi para casa pensativo: condenar o acusado ou renunciar ao cargo de juiz?

Propusemos esta ilustração porque todos terão que emitir, em direção à teoria da origem da vida por abiogênese, uma frase semelhante, e devemos ter cuidado para não sermos enganados por discursos estatísticos pouco claros. Quem quiser usar corretamente o argumento do possível também deve quantificar a probabilidade de um determinado fenômeno ocorrer. Caso contrário, adivinhar uma única partida de futebol e fazê-la são colocados no mesmo nível “13” mil vezes seguidas: logicamente ambas as coisas são possíveis.

Fernando De Angelis