Lago no Canadá pode apontar a origem da vida na Terra
Corpo de água raso e salgado situado em rocha vulcânica contém pistas que podem ajudar os cientistas
Imagine um mundo totalmente árido. Diante de você está uma paisagem vulcânica, desprovida de flora e fauna. Espalhados por toda esta extensão cinza e preta estão corpos d’água rasos. Em cada uma dessas piscinas naturais é produzida uma mistura precisa de substâncias químicas e condições físicas que poderiam servir como fonte de vida em nosso planeta.
Alguns cientistas teorizam que a cena pode ter sido muito parecida com esta, em vez de um cenário oceânico, quando a vida surgiu na Terra há cerca de 4 bilhões de anos. Um estudo centrado em torno de um lago que existe hoje na província canadense da Colúmbia Britânica oferece novas evidências que apoiam essa ideia.
O corpo de água raso e salgado situado em rocha vulcânica – conhecido como Lago Last Chance – contém pistas de que lagos ricos em carbonatos na Terra antigamente poderiam ter sido um “berço da vida”, de acordo com o coautor do estudo David Catling, professor de geociências da Universidade de Washington.
A descoberta, publicada na revista Nature em 9 de janeiro, poderá avançar na compreensão científica de como a vida surgiu.
“Conseguimos procurar as condições específicas que as pessoas usam para sintetizar os blocos de construção da vida na natureza”, disse Catling. “Achamos que temos um lugar muito promissor para a origem da vida.”
Catling e os seus colegas tomaram conhecimento do lago como um local em potencial para sua investigação depois de uma revisão da literatura ter descoberto uma tese de mestrado não publicada da década de 1990 que tinha registado níveis elevados de fosfato ali. Mas os pesquisadores tiveram que ver por si próprios.
Lago Last Chance
O Lago Last Chance não tem mais de 30 centímetros de profundidade. Localizado em um planalto vulcânico na Colúmbia Britânica, a mais de 1.000 metros acima do nível do mar, contém os mais altos níveis de fosfato concentrado já registrados em qualquer corpo de água natural da Terra.
Um componente crítico das moléculas biológicas, o fosfato é um composto químico que contém o elemento vital, fósforo. É encontrado em moléculas como RNA e DNA, bem como em ATP, uma molécula necessária para a produção de energia em todas as formas de vida.
A abundância de fosfato no Lago Last Chance é mais de 1.000 vezes maior do que o valor típico para oceanos ou lagos, de acordo com Sebastian Haas, pesquisador de pós-doutorado que estuda microbiologia e química de ambientes aquáticos na Universidade de Washington e liderou o artigo.
Entre 2021 e 2022, a equipe de pesquisadores visitou o Lago Last Chance para coletar e analisar amostras de água e sedimentos.
Eles descobriram que o Lago Last Chance não é apenas um viveiro de fosfato, mas também do mineral dolomita, que permite que o fósforo se acumule neste ambiente e se formou em resposta a uma reação no lago entre cálcio, magnésio e carbonato.
Os processos químicos compostos, influenciados pelos minerais da rocha vulcânica sobre a qual o lago se formou, bem como um clima árido, produziram as concentrações únicas de fosfato – um conjunto de condições que os pesquisadores acreditam que poderiam ter levado ao surgimento da vida na Terra, de acordo com Haas.
“Estamos agregando credibilidade à ideia de que esse tipo de ambiente seria favorável à origem da vida e é plausível”, disse.
O Lago Last Chance não tem 4 bilhões de anos – na verdade, estima-se que tenha menos de 10.000 anos. O local é simplesmente um análogo moderno que, em última análise, oferece aos cientistas a oportunidade de compreender melhor como seria a aparência da Terra primordial fora de um laboratório.
“Há todos os motivos para acreditar que lagos semelhantes teriam ocorrido na Terra há cerca de 4 mil milhões de anos, porque as rochas vulcânicas onde o Lago Last Chance se encontra são basicamente um pré-requisito para a formação de lagos de soda”, disse Haas. “E o que estamos mostrando parcialmente aqui é que a química da água do lago de soda é o pré-requisito para esses altos níveis de fosfato.”
Os pequenos lagos quentes de Darwin
“Lagos de soda”, como o Lago Last Chance, são corpos de água rasos repletos de sódio e carbonato dissolvidos – muito parecidos com o bicarbonato de sódio – que normalmente vêm de interações entre água e rochas vulcânicas.
Eles podem ser encontrados em todo o mundo, mas são muito menos comuns do que outros corpos de água salinos.
“Esses tipos de lagos têm os níveis mais altos de fosfato, que correspondem ao que as pessoas usam no laboratório para produzir moléculas genéticas”, disse Catling.
Quando os cientistas tentaram replicar em laboratório as reações químicas que formam as biomoléculas que se acredita serem fundamentais para a origem da vida, as concentrações de fosfato necessárias são até um milhão de vezes maiores do que as normalmente encontradas nos corpos de água naturais do mundo.
“Se você tivesse esses tipos de lagos na Terra antigamente, eles seriam muito ricos em fosfato, assim como o Lago Last Chance”, acrescentou Catling.
Corpos de água como estes estão há muito tempo no radar dos cientistas como fontes potenciais de vida primordial. Nos anos 1800, Charles Darwin escreveu pela primeira vez sobre a sua teoria do “pequeno lago quente”, na qual propunha que lagos quentes, rasos e ricos em fosfato poderiam ter sido o local onde as primeiras moléculas de vida se formaram.
“Parte do que [Darwin] está imaginando são essas piscinas borbulhantes… como Yellowstone”, disse Matthew Pasek, professor da Universidade do Sul da Flórida que estuda a química do fósforo e a origem das ciências da vida.
Mas esta não é a única teoria popular sobre como a vida apareceu pela primeira vez na Terra há milhares de milhões de anos. Outra é que a vida começou em fontes hidrotermais no fundo do mar.
O novo estudo aumenta o conjunto de evidências que apoiam a hipótese do pequeno lago quente, de acordo com Pasek, que não esteve envolvido na pesquisa.
“O ponto principal, que é possível ter concentrações tão altas de fosfato nessas lagoas, é definitivamente reforçado por esta descoberta”, disse ele. “E isso mostra: ‘É assim que isso pode acontecer’”.
Ainda assim, o fosfato em abundância não é a única substância necessária para a origem da vida. Essa lista de pré-requisitos também inclui fontes de carbono e azoto, bem como os elementos químicos e físicos certos – incluindo fenômenos conhecidos como ciclos úmidos e secos – que permitem a formação dos compostos e reações químicas necessárias.
Mas os autores disseram que não estão defendendo que o Lago Last Chance de hoje tenha todos os componentes necessários para a construção da vida – apenas que contém algumas das peças críticas.
“O lago Last Chance atualmente não contém vários dos produtos químicos que agora pensamos serem provavelmente cruciais para a origem da vida”, disse Haas, citando o cianeto como exemplo. Estudos anteriores sugerem que uma versão primordial do lago de soda pode muito bem ter incluído a substância.
Embora este trabalho “não resolva exclusivamente a questão de onde a vida se originou”, de acordo com Woodward Fischer, geobiólogo do Instituto de Tecnologia da Califórnia que não esteve envolvido no estudo, ele “destaca ambientes na superfície da Terra de hoje que os cientistas podem estudar mais detalhadamente para compreender melhor a mecânica responsável pelo surgimento da vida em nosso planeta e potencialmente em outros lugares.”
A origem da vida na Terra – e além
Se a vida realmente surgisse em lagos de soda na Terra, em vez de no fundo do oceano, esse conhecimento poderia teoricamente ajudar na busca por evidências de vida fora da Terra.
“Se você pensa que a vida se originou no fundo do oceano, você pode observar mais de perto o oceano subglacial nas luas de Saturno e Júpiter”, disse Haas. “Mas se pensarmos que a vida se originou na superfície terrestre, planetas como Marte podem se tornar muito mais importantes.”
O mesmo tipo de formação rochosa que produz lagos de soda pode ser encontrado em grande parte da superfície de planetas rochosos como Marte – o que sugere que a vida pode se formar de forma semelhante em outras partes do universo.
“Compreender como a vida se originou na Terra é importante para a nossa busca por vida fora da Terra”, disse Haas à CNN. “Compreender melhor como a vida se originou na Terra informa onde procurar vida em outros planetas, ou nas luas de outros planetas, no sistema solar.”
