Tecnologia Científica

O estudo identifica o processo que pode ter levado a s primeiras moléculas orga¢nicas
O processo, que ésemelhante ao que pode ter ocorrido em algumas antigas fontes hidrotermais subaqua¡ticas, também pode ter releva¢ncia para a busca por vida em outras partes do universo.
Por American Museum of Natural History - 09/09/2020


Reprodução

Uma nova pesquisa liderada pelo Museu Americano de Hista³ria Natural e financiada pela NASA identifica um processo que pode ter sido a chave na produção das primeiras moléculas orga¢nicas na Terra cerca de 4 bilhaµes de anos atrás, antes da origem da vida. O processo, que ésemelhante ao que pode ter ocorrido em algumas antigas fontes hidrotermais subaqua¡ticas, também pode ter releva¢ncia para a busca por vida em outras partes do universo. Os detalhes do estudo foram publicados esta semana na revista Proceedings of the National Academy of Sciences .

Toda a vida na Terra éconstrua­da de moléculas orga¢nicas - compostos feitos de a¡tomos de carbono ligados a a¡tomos de outros elementos, como hidrogaªnio, nitrogaªnio e oxigaªnio. Na vida moderna , a maioria dessas moléculas orga¢nicas se origina da redução do dia³xido de carbono (CO 2 ) por meio de várias vias de "fixação de carbono" (como a fotossa­ntese nas plantas). Mas a maioria dessas vias requer energia da canãlula para funcionar ou acredita-se que tenha evolua­do relativamente tarde. Então, como surgiram as primeiras moléculas orga¢nicas, antes da origem da vida ?

"Os resultados deste artigo abordam vários temas: desde a compreensão das origens do metabolismo, a  geoquímica que sustenta os ciclos do hidrogaªnio e do carbono na Terra, e também a s aplicações da química verde, onde o trabalho inspirado na biogeo pode ajudar a promover a química reações em condições moderadas ", acrescentou Shawn E. McGlynn, também autor do estudo, com base no Instituto de Tecnologia de Ta³quio.


Para resolver esta questão, o Museum Gerstner Scholar Victor Sojo e Reuben Hudson do College of the Atlantic no Maine desenvolveram uma nova configuração baseada em reatores microflua­dicos, minaºsculos laboratórios independentes que permitem aos cientistas estudar o comportamento dos fluidos - e, neste caso, gases também - em microescala. Versaµes anteriores do reator tentaram misturar bolhas de gás hidrogaªnio e CO 2 no la­quido, mas nenhuma redução ocorreu, possivelmente porque o gás hidrogaªnio altamente vola¡til escapou antes de ter a chance de reagir. A solução veio em discussaµes entre Sojo e Hudson, que dividiram uma bancada de laboratório no RIKEN Center for Sustainable Resource Science em Saitama, Japa£o. O reator final foi construa­do no laboratório de Hudson, no Maine.

"Em vez de borbulhar os gases dentro dos fluidos antes da reação, a principal inovação do novo reator éque os fluidos são movidos pelos pra³prios gases, então hámuito pouca chance de eles escaparem", disse Hudson.

Os pesquisadores usaram seu projeto para combinar hidrogaªnio com CO 2 para produzir uma molanãcula orga¢nica chamada a¡cido fa³rmico (HCOOH). Este processo sintanãtico se assemelha a  única via conhecida de fixação de CO 2 que não requer um suprimento de energia geral, chamada via Wood-Ljungdahl acetil-CoA. Por sua vez, esse processo se assemelha a reações que podem ter ocorrido em antigas fontes hidrotermais oceânicas: .

"As consequaªncias va£o muito além da nossa própria biosfera", disse Sojo. "Sistemas hidrotanãrmicos semelhantes podem existir hoje em outras partes do sistema solar, mais notadamente em Enceladus e Europa - luas de Saturno e Jaºpiter, respectivamente - e, portanto, previsivelmente em outros mundos rochosos aqua¡ticos em todo o universo."

"Entender como o dia³xido de carbono pode ser reduzido em condições geola³gicas amenas éimportante para avaliar a possibilidade de uma origem de vida em outros mundos, o que contribui para a compreensão de como a vida comum ou rara pode ser no universo", acrescentou Laurie Barge da NASA Jet Propulsion Laborata³rio, autor do estudo.

Os pesquisadores transformaram o CO 2 em moléculas orga¢nicas em condições relativamente suaves, o que significa que as descobertas também podem ter releva¢ncia para a química ambiental. Diante da crise climática em curso, háuma busca conta­nua por novos manãtodos de redução de CO 2 .

"Os resultados deste artigo abordam vários temas: desde a compreensão das origens do metabolismo, a  geoquímica que sustenta os ciclos do hidrogaªnio e do carbono na Terra, e também a s aplicações da química verde, onde o trabalho inspirado na biogeo pode ajudar a promover a química reações em condições moderadas ", acrescentou Shawn E. McGlynn, também autor do estudo, com base no Instituto de Tecnologia de Ta³quio.

 

.
.

Leia mais a seguir