Formação auta´noma de células primitivas observadas emsuperfÍcies antigas da Terra e em um espanãcime de Marte
Uma nova pesquisa da Universidade de Oslo fornece evidaªncias experimentais de que populaa§aµes de antigas células primitivas poderiam ter se montado de forma auta´noma em minerais sob as condia§aµes da Terra primitiva e na antiga crosta de Marte.
Populações de células primitivas emergindo das fraturas do mineral eclogita. Crédito: Dr Irep Ga¶zen
Uma nova pesquisa da Universidade de Oslo fornece evidaªncias experimentais de que populações de antigas células primitivas poderiam ter se montado de forma auta´noma em minerais sob as condições da Terra primitiva e na antiga crosta de Marte.
Os modelos de laboratório de hoje das células antigas mais primitivas, muitas vezes referidas como 'protocélulas' que poderiam ter iniciado o desenvolvimento da vida háproximadamente 4 bilhaµes de anos, consistem tipicamente em ca¡psulas lipadicas esfanãricas moles suspensas livremente em a¡gua. Esses modelos explicam bem as etapas iniciais, mas não subsequentes, no desenvolvimento de protocélulas subestruturadas, como a formação de compartimentos internos ou o possível compartilhamento de componentes internos entre diferentes unidades individuais.
Em artigo recentemente aceito na revista ChemSystemsChem , uma equipe de pesquisadores da Universidade de Oslo, Universidade do Colorado e Universidade de Copenhague, mostram o desenvolvimento auta´nomo de compartimentos prebia³ticos em seções finas desuperfÍcies naturais, uma delas obtida do meteorito marciano NWA 7533 "Beleza negra."Â
Para seus experimentos, os pesquisadores trouxeram pequenas gotaculas lipadicas desordenadas suspensas na águaem contato comsuperfÍcies naturais e observaram as interações sob um microsca³pio de luz de alta resolução. Acredita-se que os lipadios estejam entre as primeiras moléculas orga¢nicas da Terra primitiva.
Eles observaram a formação esponta¢nea de morfologias de protocélulas extraordina¡rias nassuperfÍcies naturais, aglomerados predominantemente densos de células primitivas, incluindo redes de protocélulas interconectadas por 'estradas' tubulares de tamanho nano. As populações de protocélulas cresceram principalmente nas fraturas dassuperfÍcies naturais investigadas e permaneceram intactas por vários dias.
Os pesquisadores descobriram anteriormente que a energia intranseca desuperfÍcies de ocorraªncia natural, que eram abundantes na Terra primitiva, poderia ter sido utilizada por reservata³rios de lipadios para se transformar de forma auta´noma em conchas de membrana primitivas de espessura molecular. Como as moléculas de combustavel bioquamico usadas pelas células modernas hoje provavelmente não existiam na Terra primitiva, essa fonte de energia, que égrande o suficiente para causar rearranjos moleculares simples, pode ter tido um papel crítico na formação de comunidades robustas de protocélulas ligadas a superfÍcie . . Essas populações de protocélulas individuais interconectadas podem facilmente transferir constituintes internalizados, comunicar-se quimicamente e também resistir melhor a condições ambientais adversas.
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Resultados semelhantes observados em uma amostra de meteorito marciano, que representa um período muito inicial no desenvolvimento do planeta vermelho, onde a águaprovavelmente estava presente, fornece evidaªncias de que a autoformação de células primitivas em Marte também éuma possibilidade distinta, e talvez possa complementar as descobertas antecipadas das missaµes roba³ticas por Perseverance and Ingenuity.
Aglomerados de protocélulas formados no meteorito marciano
NWA 7533 'Black beauty'. Crédito: Dr Irep Ga¶zen
As bolhas pré-bia³ticas que estãogrudadas nos suportes sãolidos podem abrir pequenos poros por tempos muito curtos e absorver o RNA do polamero genanãtico atravanãs dos poros. O RNA pode se auto-replicar e supaµe-se que exista na origem da vida antes do DNA e das proteanas.Â
As descobertas dos pesquisadores apoiam o 'Mundo Lipadico', um esta¡gio hipotanãtico no inicio da evolução durante o qual os lipadios desempenharam vários papanãis-chave simultaneamente, incluindo formação de compartimentos, autorreprodução coletiva e herana§a composicional.Â
A formação de populações de protocélulas emsuperfÍcies naturais pode ter sido o ponto de partida de uma rota via¡vel para a transformação de entidades inanimadas em entidades vivas.