Princípios Básicos da Evolução: Tornando-se Humanos, Parte 1: Eva Mitocondrial e Adão do Cromossomo Y

 

Esta série de posts pretende ser uma introdução básica à ciência da evolução para os não especialistas. Você pode ver a introdução da série aqui. Neste post, colocaremos a “Eva mitocondrial” e o “Adão do cromossomo Y” em seus contextos paleontológicos.

            No último post desta série, chegamos, finalmente, às origens de nossa própria espécie, Homo sapiens. Com base nos mais antigos restos no registro fóssil, sabemos que humanos anatomicamente modernos estavam presentes na África a 200 mil anos atrás. Deste ponto de partida, nossa espécie estava pronta para expandir-se para a Ásia e Europa, começando por volta de 100 KYA[1] (isto é, 100 kiloanos[2], uma abreviação para 100 mil anos atrás), e, em significativa medida, a cerca de 50 mil anos. Fazendo isto, seguiríamos e, mais tarde, encontraríamos outras espécies Homo que teriam deixado a África antes de nós. Tais grupos incluem os neandertais e denisovanos, bem como o Homo erectus, o qual, como temos visto, também deixou a África e estava amplamente distribuído na Ásia, incluindo as populações na Indonésia que formariam a base para as seminais descobertas de Eugene Dubois. Os neandertais e denisovanos compartilham uma população ancestral comum a cerca de 400 mil anos, embora não seja claro se sua população ancestral comum deixou a África ou se suas linhagens se separaram na África e ambos os grupos emigraram independentemente. Quanto ao Homo erectus, os restos fósseis mostram que ele estava amplamente distribuído na Ásia desde 1,8 milhão de anos atrás. É nesta época que alcançamos um ponto na evolução humana que muitos evangélicos têm, ao menos, ouvido falar – o último ancestral comum fêmea de todos os humanos modernos, popularmente conhecida como “Eva mitocontrial”, e o equivalente macho – nosso último ancestral comum macho, popularmente conhecido como “Adão do cromossomo Y”.

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Relações entre os hominíneos e tempo aproximado de divergência para as linhagens que levam aos neandertais, denisovanos e humanos modernos.

Eva mitocondrial e Adão do cromossomo Y: ancestrais comuns, mais não ancestrais únicos.

            Espere só um segundo, você diz – não há forte evidência que os humanos modernos descendem de uma população que nunca chegou a ter menos que 10 mil indivíduos (e isto é um tópico de significativas consideração teológica)? Como é possível, então, que todos os humanos compartilhem uma única mulher e um único homem como ancestrais comuns? A resposta é que todos os humanos compartilham um único homem e uma única mulher como ancestrais comuns – mas que estes ancestrais não são nossos únicos, ou exclusivos, ancestrais. Em vez disto, ambos vêm daquela população de cerca de 10 mil indivíduos – a evidência para a qual (e as questões teológicas que isto levanta) discutiremos nos próximos posts.

            Entender como os humanos podem ter ancestrais únicos maternos e paternos dentro de uma população geneticamente diversa requer que façamos uma breve excursão na genética, e especificamente como certas formas de DNA são herdadas. Como discutimos previamente, nossas mitocôndrias têm seu próprio pequeno cromossomo como remanescente de seu tempo como uma bactéria de vida livre. Em humanos, as mitocôndrias são transmitidas apenas da mãe para a criança. O esperma não doa mitocôndria para o ovo fertilizado. Como resultado, o DNA mitocondrial é herdado através da linhagem materna, apenas, em contraste com o DNA cromossômico regular, o qual é herdado através de ambas as linhagens materna e paterna. O padrão materno-específico de herança para o DNA mitocondrial se presta a que certas variantes mitocondriais “dominem” uma população, o que podemos ilustrar utilizando uma grande árvore familiar, ou pedigree (uma nota acerca dos símbolos do pedigree: círculos representam fêmeas; quadrados representam machos. Uma barra horizontal conectando-os representa um cruzamento; e uma barra vertical partindo de um cruzamento é conectada à descendência daquele cruzamento).

No pedigree abaixo, vemos uma grande família estendida que mostra a herança de três variantes mitocondriais (marcadas com cores diferentes). Para manter o pedigree compacto o suficiente para mostrar, as linhas tracejadas indicam cruzamentos que se conectam entre si de um lado para o outro. Como podemos ver, a variante vermelha “Mito 3” tomou, ou “varreu”, esta população. Todos os indivíduos nas gerações mais recentes desta família compartilham a mulher do alto à direita como ancestral comum para sua mitocôndria:

            Usando o mesmo pedigree, tracemos agora algumas variantes hipotéticas do cromossomo Y. O cromossomo Y, obviamente, é passado, apenas, de pai para filho, do que resulta um padrão paterno-específico de herança. Este padrão, como o padrão materno-específico para a herança mitocondrial, pode também levar a certas variantes “varrerem” facilmente uma população. Suponhamos que esta família também tem três variantes do cromossomo Y nas gerações mais antigas:

Neste caso, a variante cromossomo Y “1” varre a população, e todos nas gerações mais recentes têm o homem marcado em amarelo como seu ancestral comum macho mais recente.

            Agora que identificamos os ancestrais comuns feminino e masculino das gerações mais recentes neste pedigree, podemos indicar que eles não são seus ancestrais únicos. Ambos a “Eva” mitocondrial e o “Adão” do cromossomo Y desta família vêm de uma grande população – e podemos mostrar isto facilmente observando a variação presente no DNA cromossômico regular – o tipo transmitido através de ambas linhagens materna e paterna.

            Retornemos exatamente ao mesmo pedigree, mas agora ilustrando a variação no DNA cromossômico regular com diferentes cores. Agora é muito mais difícil para esta variação varrer uma população em curto prazo, porque esta variação pode ser transmitida por ambos machos e fêmeas:

            Em contraste com o padrão do DNA mitocondrial e do cromossomo Y, podemos ver uma diversidade de variação no DNA cromossômico regular transmitido das mais antigas gerações às mais recentes. Por exemplos, considere o casal do meio na primeira geração. Embora sua variação mitocondrial e do cromossomo Y tenha sido perdida nesta população, a variação cromossômica regular do macho (representada pela linha azul) chegou até o presente dia sem problema. Sendo assim, temos um “registro” de sua ancestralidade na população, mesmo após sua variação do cromossomo Y ter sido perdida. Similarmente, considere a fêmea no casal da esquerda na primeira geração. Embora sua variação mitocondrial tenha sido perdida, sua variação cromossômica regular (representada pela linha vermelha) foi transmitida. Assim, a quantidade total de variação genética nos cromossomos regulares é uma ferramenta para determinar quantos ancestrais esta população possui.

            É esta variação no DNA cromossômico regular que indica que esta população não tem sofrido uma redução drástica no tamanho populacional no passado recente – e que, embora possamos apontar ancestrais comuns recentes para o DNA mitocondrial e para o cromossomo Y, estes ancestrais comuns vêm de uma população geneticamente diversa. Assim também com nossa própria linhagem – também temos um ancestral comum materno para nosso DNA mitocondrial (a “Eva” mitocondrial), bem como um ancestral comum paterno para o DNA do cromossomo Y (“Adão” do cromossomo Y). A diversidade de nosso DNA cromossômico regular, contudo, mostra-nos que estes indivíduos faziam parte de uma grande população geneticamente diversa. Como no exemplo com o qual temos trabalhado, sabemos disto por causa da diversidade que vemos no DNA cromossômico regular nas populações humanas modernas.

            Então, por que o entusiasmo com estes dois indivíduos? De várias formas, isto é um exagero. Estes indivíduos são notáveis apenas por serem os últimos ancestrais comuns de só uma pequena parte de nossos genomas (DNA mitocondrial e do cromossomo Y, respectivamente). Embora seja um fato interessante, eles não eram notavelmente diversos de outros em suas respectivas populações. Se os cientistas não os tivessem rotulado com nomes aludindo à narrativa bíblica, eles provavelmente seriam pouco conhecidos entre os cristãos.

Localizando a Eva mitocondrial e o Adão do cromossomo Y no tempo

            As estimativas atuais colocam a Eva mitocondrial logo após o alvorecer do Homo sapiens como registrado no documento fóssil, a cerca de 180 mil anos. Isto a coloca dentro de nossa espécie. Até recentemente, o Adão do cromossomo Y era datado mais recentemente, a cerca de 50 mil anos, o tempo de significativa emigração humana da África. Recentemente, contudo, uma rara variação do cromossomo Y  que empurra o último ancestral comum de todo o DNA do cromossomo Y humano para aproximadamente 210 mil anos atrás foi encontrada nos humanos modernos – o que, curiosamente, está no limite de nossa espécie como registrado no documento fóssil. Desde que nossa espécie surgiu como uma população contínua que divergiu gradualmente de outros hominíneos, não existe razão alguma para esperar que toda nossa variação de DNA retorne a um ancestral comum (ou coalesça, para usar o termo técnico) dentro de nossa espécie. De fato, algumas de nossas variações não coalescem dentro de nossa espécie ou mesmo na população de nosso ancestral comum com o chimpanzé. Como temos discutido antes, “espécie” é um termo de conveniência que os biólogos utilizam para tentar desenhar uma linha no que é, de fato, um gradiente de mudança gradual – e, biologicamente, nossa espécie não é exceção.

            No próximo post nesta série, exploraremos mais ainda os difusos limites de nossa própria espécie enquanto viajamos com alguns de nossos ancestrais para fora da África – e encontramos outras espécies de hominíneos no processo.

Artigo de Dennis Venema postado em 13/03/2014 (original em BioLogos). Tradução: Robson Barbosa da Silva.

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[1] Abreviação de “kiloyears”, ou mil anos (nota do tradutor).

[2] Não encontramos esta palavra em português ou algo equivalente ao termo inglês “kiloyears” (nota do tradutor).

O que mostra o registro fóssil?

Em poucas palavras

Os fósseis proveem uma visão única na história da vida por mostrar as formas e características da vida no passado. Os fósseis dizem-nos como as espécies têm mudado através dos longos períodos da história da Terra. Por exemplo, em 1998, cientistas encontraram um fóssil mostrando um animal transicional entre criatura marinha e terrestre. Este tetrápode tinha uma barbatana similar a uma mão, confirmando a predição da biologia evolutiva. Embora o registro fóssil não inclua todas as plantas e animais que alguma vez viveram, ele provê evidência substancial para a ideia de descendência comum dos seres vivos via evolução. O registro fóssil é uma dádiva extraordinária para o estudo da natureza.

Em detalhe

Evidência de mudança gradual

Os organismos têm mudado significativamente ao longo do tempo. Em rochas com mais de um bilhão de anos, só fósseis de organismos unicelulares são encontrados. Indo para rochas com 550 milhões de anos, fósseis de animais multicelulares simples podem ser achados. Cerca de 500 milhões de anos, antigos peixes sem mandíbulas vêm à tona; E a 400 milhões de anos atrás, peixes com mandíbulas são encontrados. Gradualmente, novos animais aparecem: anfíbios a 350 milhões de anos, répteis a 300 milhões de anos, mamíferos a 230 milhões de anos e aves a 150 milhões de anos[1]. Conforme as rochas tornam-se mais recentes, os fósseis se parecem cada vez mais como os animais que observamos atualmente.

 

A transição para a terra: de criaturas marinhas para animais terrestres

Fósseis de animais terrestres, ou tetrápodes, primeiro aparecem em rochas de cerca de 370 milhões de anos. Em rochas mais antigas, só criaturas marinhas são encontradas. Mas em 1998, cientistas acharam uma barbatana fossilizada, de 370 milhões de anos, com oito dedos similares aos cinco dedos que humanos têm em suas mãos, como mostrado na figura 1. Contudo, a barbatana foi indubitavelmente de um peixe, o que significa que este fóssil é forte evidência de uma forma transicional.

Fig. 1- Uma ilustração da barbatana fossilizada encontrada em 1998. Sua semelhança com um tetrápode é uma indicação de mudança evolutiva gradual de criaturas marinhas para animais terrestres. Fonte: a imagem é usada com permissão de Falk, Coming to Peace, 113.

Uma das grandes histórias de sucessos no exame do registro fóssil foi a descoberta de uma quase perfeita transição fossilizada entre um vertebrado adaptado para a água e um adaptado a terra. O biólogo evolutivo Neal Shubin relata ter achado uma espécie transicional mais completa do que a barbatana de 1998. Ele determinou a idade exata de rochas que ele esperava render um animal de transição entre a água e a terra e, junto sua equipe, passou quatro verões no Ártico explorando rochas daquela idade para encontrar algo. Os resultados (veja a figura 2 abaixo) foram espetaculares[2].

Fig. 2- Tiktaalik roseae, intermediário entre os peixes e os vertebrados terrestres encontrado por Neil Shubin e equipe no Ártico. "...possuía um ombro, um cotovelo e um punho compostos pelos mesmos ossos que estão presentes em um braço, antebraço e um punho em um humano. Tudo isto em um peixe." (Shubin, 2008, pg. 33)*

Dos répteis aos mamíferos

Os primeiros mamíferos apareceram no registro fóssil de cerca de 230 milhões de anos atrás, quase 70 milhões de anos após os primeiros répteis. Um grupo de répteis, os cinodontes, apareceu primeiro cerca de 260 milhões de anos e tornaram-se progressivamente similares aos mamíferos nos fósseis mais recentes - cerca de 245 milhões de anos atrás. Esta mudança pode ser vista mais claramente na estrutura óssea do ouvido, como ilustrado na figura 3.

Fig. 3- Como mostrado na imagem acima, fósseis transicionais de cinodontes tinham duas articulações mandibulares. Estes fósseis datam de um tempo quando os ossos dentário e esquamosal estavam começando a assumir o papel da articulação mandibular (articulação 2). Isto permitiu aos ossos articular e quadrado evoluírem nos segundo e terceiro ossos do ouvido dos mamíferos, como mostrado à direita. Fonte: imagem usada com permissão de Falk, Coming to Peace, 119. Originalmente de F. H. Pough, J. B. Heiser, e W. N. McFarland, Vertebrate Life [A Vida dos Vertebrados], 4° ed. (Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall. 1996)

Cientistas encontraram uma espécie de cinodonte, datando de pouco antes da emergência dos mamíferos, que tinha uma dupla articulação mandibular como aquela de um mamífero. Um par de ossos encontrado mesmo em fósseis mais antigos de cinodontes aparenta ter se transferido lentamente para dentro do ouvido. Nenhum outro fóssil que compartilhe uma estrutura similar à dos cinodontes transicionais de idade anterior aos mamíferos tem sido encontrado. Igualmente, logo depois que os mamíferos apareceram, estes cinodontes se extinguiram. Este contexto temporal implica que os fósseis de cinodontes registram a transição de répteis a mamíferos[3].

Formas transicionais: poucas e dispersas

Formas transicionais ocorrem apenas quando se poderia esperar ver uma mudança de um tipo corporal para outro. Contudo, uma objeção comum é que poucos fósseis transicionais foram encontrados; portanto, muitas linhagens não podem ser traçadas facilmente.

Existem várias razões para estas lacunas no registro fóssil. A fossilização é um evento muito raro. E mais; espécies transicionais tendem a aparecer em pequenas populações, onde rápidas mudanças no ambiente podem providenciar um impulso evolutivo mais forte. Finalmente, porque a fossilização é um evento raro, pequenas populações certamente produzem menos fósseis. O fato de espécies transicionais terem sido encontradas é absolutamente extraordinário, e isto oferece suporte adicional à noção de mudança evolutiva gradual.

* A citação foi retirada de A história de quando éramos peixes: uma revolucionária teoria sobre a origem do corpo humano (Neil Shubin, 2008, editora Elsevier e editora Campus; nota do tradutor).

Leitura adicional

Livros

Falk, Darrel R. Coming to Peace with Science: Bridging the Worlds between Faith and Biology. Downers Grove, IL: InterVarsity Press, 2004. 

Notas 
 

1. Darrel Falk, Coming to Peace with Science, 83-84.
2. Para uma discussão científica e histórica da descoberta ver Darrel Falk, “In the Bones” (Jul. 29, 2009), (acessado em 10/21/2011) e Stephen Matheson, “New Limbs from Old Fins, Part 2” (Set. 16, 2011), (acessado em10/21/2011). O livro de Shubin, de 2008, Your Inner Fish (Pantheon) é também muito bom [publicado aqui no Brasil pelas editoras Campus e Elsevier sob o título de A história de quando éramos peixes: uma revolucionária teoria sobre a origem do corpo humano].
3. Falk, Coming to Peace, 115–120; F. H. Pough, J. B. Heiser, e W. N. McFarland, Vertebrate Life, 4° ed. (Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 1996) [publicado aqui pela editora Atheneu como A Vida dos Vertebrados], 607; M. J. Benton, Vertebrate Palaeontology: Biology and Evolution (London: Unwin Hyman, 1990), 228–231 [publicado aqui pela editora Atheneu como Paleontologia dos Vertebrados]; E. H. Colbert, M. Morales, e E. C. Minkoff, Colbert’s Evolution of the Vertebrates: A History of the Backboned Animals Through Time (New York: Wiley-Liss, 2001), 274–277; T. S. Kemp, The Origin and Evolution of Mammals (New York: Oxford University Press, 2005), 75–78.

Original em BioLogos (ver também Onde estão os elos perdidos?). Tradução: Robson Barbosa da Silva   

A origem da vida não é altamente improvável?

Artigo sobre a origem da vida postado originalmente em BioLogos. Boa leitura!

Em poucas palavras

De tudo o que sabemos sobre a situação da Terra a 3 ou 4 bilhões de anos atrás e sobre a complexidade dos blocos de construção da vida - DNA, RNA, aminoácidos, açúcares - nenhuma hipótese inteiramente plausível para a origem espontânea da vida foi encontrada. Mas isto não significa que a atividade sobrenatural seja a única explanação possível

Em detalhe

Introdução 

Seria difícil dar uma resposta curta a esta complexa questão. De tudo o que sabemos sobre o estado da Terra 3 a 4 bilhões de anos atrás, e o que sabemos sobre a complexidade dos blocos constitutivos da vida - DNA, RNA, aminoácidos, açúcares - nenhuma hipótese inteiramente plausível para a origem espontânea da vida foi encontrada. Porque o tópico não tem tantas aplicações potencialmente vantajosas quantas outras áreas da ciência, menos pesquisa tem tradicionalmente sido desenvolvida nesta área. Contudo, cientistas estão correntemente abordando este desafio a partir de um número de diferentes perspectivas[1]. O fato que não existe uma resposta hoje não significa que não existirá amanhã.  Embora uma explicação para a origem da vida seja atualmente evasiva, não significa que a intervenção divina é a única explanação possível. Existem muitos fenômenos naturais não explicados; a origem da vida é simplesmente um exemplo particularmente constrangedor de um mistério sem solução ao qual nós gostaríamos de entender.

Esclarecimentos

Em discussões sobre a origem da vida, um primeiro passo importante é esclarecer o que se está querendo dizer por vida. As primeiras formas de vida na Terra eram provavelmente muito diferentes do que nós chamaríamos vida hoje. Pode-se tentar pensar em vida como qualquer coisa contendo a dupla hélice de DNA vista em muitas formas de vida atualmente. Contudo, a principal propriedade necessária para o início da vida é a autorreplicação. Os mais antigos sistemas autorreplicantes poderiam ter sido feitos de DNA, RNA ou alguns outros blocos básicos de construção. A principal característica de tais sistemas teria sido a habilidade de reunirem substâncias químicas do ambiente local e fazerem cópias de si mesmos. Toda vida na Terra contém carbono como um elemento constitutivo essencial[2]. O carbono é o mais simples elemento capaz de formar as notáveis moléculas complexas que são tão comuns nas formas de vida. Logo, é provável que o carbono estivesse envolvido no início. Compostos contendo carbono são geralmente categorizados como orgânicos; e explorar os mecanismos naturais que criam compostos orgânicos complexos é um foco principal em pesquisa sobre as origens da vida.

É também importante manter em mente a idade da Terra. A Terra tem aproximadamente 4.5 bilhões de anos. Todas as evidências sugerem que a Terra era inóspita para a vida nos primeiros 700 milhões de anos, em grande parte porque ela era quente demais. Contudo, ela gradualmente esfriou e 4 bilhões de anos atrás tornou-se mais hospitaleira. Dentro de pouco mais de 100 milhões de anos, as primeiras formas de vida unicelular apareceram[3]. De onde vem estes organismos? E quais eram suas capacidades? Apesar de não conhecer o caminho que levou a estas formas bacterianas iniciais, parece provável que o DNA emergiu como a molécula da informação por este tempo. O microbiologista e físico Carl R. Woese sugere que existiu uma quantidade considerável de transferência lateral de genes entre as primeiras formas de bactérias chamadas Archaeobacteria[4]. Transferência lateral de genes, como é o movimento de genes de uma bactéria para outra, teria permitido a troca de material genético, e, portanto aceleraria o processo de diversificação de função biológica posto em prática pela seleção natural. Como estes primeiros organismos de qualquer modo se desenvolveram em primeiro lugar é o tópico da discussão seguinte.

O experimento Miller-Urey 

Charles Darwin frequentemente recebe o crédito pela hipótese original do "pequeno lago quente", a qual propõe que a vida pode ter surgido de uma combinação de compostos orgânicos e energia[5]. O bioquímico soviético Aleksandr Ivanovich Oparin revisitou esta ideia e propôs que a vida se formou em um ambiente que carecia de oxigênio mas era energizado pela luz do Sol[6]. Estes tipos de ideias são a base de muitas pesquisas sobre a origem da vida, inclusive o famoso experimento Miller-Urey.

Em 1953 na Universidade de Chicago, Stanley Miller e Harold Urey atacaram o problema da origem da vida reproduzindo as condições que eles acreditavam estarem presentes na Terra primitiva quando a vida se originou. Passando eletricidade em uma mistura de água e compostos inorgânicos eles produziram compostos orgânicos incluindo aminoácidos, os blocos construtores das proteínas[7]. Estes resultados catalisaram experimentos posteriores - e, no mínimo para alguns, parecia que a solução para o mistério da vida estava prestes a ser revelada.

Uma descoberta subsequente realizada por Juan Oró na Universidade de Houstou, publicada em 1961, demonstrou que tanto um componente essencial do DNA - adenina - quanto vários aminoácidos poderiam ser formados aquecendo-se o composto inorgânico cianeto de hidrogênio em uma solução de água e amônia[8]. Embora este trabalho potencialmente contribuiu com peças úteis para o enigma[9], experimento do tipo Miller-Urey ficaram aquém de fornecer uma resposta completa  de como a vida se originou. Uma coisa é ter compostos orgânicos presentes, outra inteiramente diversa é tê-los formando um sistema autorreplicante.

Recentemente, estes resultados iniciais foram revisitados com métodos mais sensíveis. Pesquisadores descobriram aminoácidos adicionais e outros blocos constituintes formados durante o experimento Miller-Urey que eles originalmente não tinham percebido[10]. Miller prosseguiu com vários experimentos para definir os processos relativos à origem da vida e, embora o mistério permaneça insolúvel, membros de seu laboratório descobriram que aminoácidos e outros constituintes dos seres vivos podem também se formar de compostos inorgânicos em ambientes extremamente frios[11].

Como a vida surgiu

Explicações de como os aminoácidos, nucleotídeos e açúcares foram formados, como eles reuniram-se sob a forma de DNA e RNA, e então como estes constituintes da vida vieram a replicar-se e adquirir as enzimas para facilitar este processo são todas ainda especulativas. Contudo, muitas ideias interessantes estão sendo pesquisadas, incluindo a teoria das chaminés dos mares profundos[12], a teoria das praias radioativas[13] e a teoria do barro ou cristal[14]. Outra opinião, sustentada por Francis Crick e outros, é que a única explicação para a vida na Terra é que ela veio de outro planeta[15]. Porém este tipo de explicação só desloca a questão mais para trás. Como este vida extraterrestre se originou? Uma explicação convincente da origem da vida aqui na Terra ainda não emergiu.

Teorias evolutivas de como a vida se originou caem em dois campos principais: a hipótese do primeiro gene e a hipótese do primeiro metabolismo. A hipótese do primeiro gene atualmente concentra-se no RNA ao invés do DNA, já que certas moléculas de RNA têm mostrado capacidade para funcionar como enzimas, sugerindo que o RNA poderia ter carregado informações, bem como copiado a si mesmo. Desde ponto de vista, o RNA precedeu ambos o DNA e a síntese protéica. Por outro lado, a hipótese do primeiro metabolismo afirma que as moléculas dos materiais pré-bióticos formaram ciclos químicos; redes de reações químicas que deram início aos primitivos sistemas metabólicos. Estes sistemas metabólicos existiram antes do RNA e proveram o ambiente para a replicação do RNA posteriormente emergir. A despeito da exploração de numerosas vias de pesquisa, ambas as teorias carecem de evidências conclusivas atualmente. Enquanto pesquisadores têm recentemente gerado RNA autorreplicativo de moléculas pré-bióticas em laboratório[16], é difícil entender como o RNA - um polímero notoriamente instável - pode ter suportado sistema de autorreplicação no química e termicamente hostil ambiente do primitivo planeta Terra.

Conclusão

O estudo da origem da vida é uma excitante área de pesquisa. Ainda não se pode emitir juízo de como a primeira vida emergiu. Uma resposta simples seria dar uma explicação tipo Deus-das-lacunas: que alguma força sobrenatural, ou seja, Deus deve ter intervido para trazer a vida à existência.

Mas considere a linha do tempo destes dilemas científicos. A vida na Terra apareceu a cerca de 3.85 bilhões de anos atrás, contudo estudos científicos sérios de suas origens foram iniciados a cerca de 60 anos apenas. Uma convincente explicação científica pode ainda surgir nos próximos 50 anos. Embora a origem da vida pudesse certamente ter resultado da ação direta de Deus, é perigosamente presunçoso concluir que ela está além da descoberta no domínio científico simplesmente porque nós não temos atualmente uma convincente explicação científica. Embora a origem da vida seja certamente um genuíno mistério científico, este não é o lugar para pessoas sérias apostarem sua fé. Tudo o que tem acontecido na história da vida tem ocorrido em resposta ao comando criador de Deus (Jo 1.3). Além disto, Deus é imanente na criação, mantendo as leis naturais. Colossenses 1.17 os diz: "Ele é antes de todas as coisas, e nele todas as coisas subsistem". O que não sabemos neste ponto é a extensão na qual Deus pode ter intervido sobrenaturalmente na história da vida. Alguns acreditam que o comando criativo foi trazido através das leis naturais, as quais têm sido continuamente sustentadas pela permanente presença de Deus na criação. Outros acreditam que desde que o Deus da Bíblia e o Deus que experimentamos em nossas vidas intervêm sobrenaturalmente às vezes, isto também provavelmente teria sido verdade na história da vida. Nenhuma destas visões são inconsistentes com as descobertas científicas. O que importa é que na visão de BioLogos, a sustentadora presença criativa de Deus mantém toda a história da vida do início até agora.

Finalmente, como um ponto puramente técnico, a teoria da evolução não propõe uma explicação à questão da origem da vida de modo algum. A teoria da evolução torna-se relevante apenas após a vida já ter começado.

Leituras adicionais

Livros

Hazen, Robert M. Genesis: The Scientific Quest for Life's Origins. Washington, D.C.: Joseph Henry Press, 2005.

Knoll, Andrew H. Life on a Young Planet: The First Three Billion Years of Evolution on Earth. New Jersey: Princeton University Press, 2003.


Notas

1.  Dois exemplos de grupos de pesquisa trabalhando no tópico são:  Gerald Joyce no Scripps Research Institute (The Joyce Laboratory, http://www.scripps.edu/mb/joyce/ (acessado em 12/20/08)) e Jack Szostak com a iniciativa Origins of Life na Harvard University (The Origins of Life Initiative,  http://www.harvardscience.harvard.edu/directory/programs/origins-life-initiative (acessado em 12/20/08)).  Outras publicações recentes na matéria incluem Robert M. Hazen, Genesis: The Scientific Quest for Life's Origins (Washington, D.C.: Joseph Henry Press, 2005), e Andrew H. Knoll Life on a Young Planet: The First Three Billion Years of Evolution on Earth (New Jersey: Princeton University Press, 2003).
2.  Tem-se proposto que o silício pode ser uma alternativa ao carbono, já que ele é estruturalmente similar a este com uma camada eletrônica externa cheia pela metade e quatro elétrons livres, mas ainda não foi demonstrado ser uma alternativa viável por causa do diferente modo como ele reage com outras moléculas. Ver, por exemplo, Raymond Dessy, “Could Silicon be the Basis for Alien Life Forms, just as Carbon in on Earth?” Scientific American (1998),  http://www.sciam.com/article.cfm?id=0004212F-7B73-1C72-9EB7809EC588F2D7 (acessado em 12/28/08).
3. Heinrich D. Holland, “Evidence for Life on Earth More Than 3850 Million Years Ago,” Science 275, no. 3 (1997): 38-39.
4. Carl Woese, “The Universal Ancestor,” Proceedings of the National Academy of Sciences 95, no. 12 (1998): 6854-9. Ver também W. Ford Doolittle, “Uprooting the Tree of Life,” Scientific American 282, no. 2 (2000): 90.
5. Francis Darwin, ed., The Life and Letters of Charles Darwin, Including an Autobiographical Chapter (London: John Murray, 1887), 3:18. Disponível online em Darwin Online, “The Complete Works of Charles Darwin Online,” Darwin Online,  http://darwin-online.org.uk/content/frameset?viewtype=text&itemID=F1452.3&pageseq=1 (acessado em 12/28/08).
6. Aleksandr I. Oparin, The Origin of Life (New York: Dover, 1952).
7. Stanley L. Miller, “A Production of Amino Acids under Possible Primitive Earth Conditions,” Science 117 (1953): 528–9.
8. Juan Oró, "Mechanism of synthesis of adenine from hydrogen cyanide under possible primitive Earth conditions,” Nature 191 (1961): 1193–4.
9. Michael P. Robertson and Stanley L. Miller, “An Efficient Prebiotic Synthesis of Cytosine and Uracil,” Nature 375 (1995): 772-4.
10. Adam P. Johnson et al., “The Miller Volcanic Spark Discharge Experiment,” Science 322, no. 5900 (2008): 404. 
11. Douglas Fox, "Did Life Evolve in Ice?" Discover Magazine (2008), http://discovermagazine.com/2008/feb/did-life-evolve-in-ice/article_view?b_start:int=0&-C= (acessado em 12/20/08), e M. Levy et al, "Prebiotic Synthesis of Adenine and Amino Acids under Europa-like Conditions," Icarus 145, no. 2 (2000): 609–13.
12. W. Martin and M.J. Russell M.J, “On the Origins of Cells: A Hypothesis for the Evolutionary Transitions from Abiotic Geochemistry to Chemoautotrophic Prokaryotes, and from Prokaryotes to Nucleated Cells,” Philosophical Transactions of the Royal Society: Biological Sciences 358 (2003): 59-85, e Jianghai Li e Timothy M. Kusky, “World's Largest Known Precambrian Fossil Black Smoker Chimneys and Associated Microbial Vent Communities, North China: Implications for Early Life,” Godwana Research 12 (2007): 84-100.
13. Adam, Zachary, “Actinides and Life's Origins,” Astrobiology 7, no. 6 (2007): 852–872.
14. Martin M. Hanczyc, Shelly M. Fujikawa e Jack W. Szostak, “Experimental Models of Primitive Cellular Compartments: Encapsulation, Growth, and Division,” Science 302, no. 5654 (2003): 618-622.
15. Francis Crick, Life Itself: Its Origin and Nature (New York: Simon and Schuster, 1981).
16. Carl Zimmer, “On the Origin of Life on Earth,” Science 323 (2009), http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/323/5911/198.pdf

Tradução: Robson Barbosa da Silva