Uma Voz na Fuga Cósmica
Toda a minha vida me interroguei, sobre a vida para além da Terra.
Nesses inumeráveis outros planetas que pensamos, rodeiam outros sóis,
também existirá vida ?
Podem os seres de outros mundos serem semelhantes a nós,
ou serão eles espantosamente diferentes ?
De que serão eles feitos ?
Na vasta galáxia Via Láctea,
que comum é aquilo a que chamamos vida ?
A natureza da vida na Terra,
e a busca da vida algures no exterior,
são dois lados da mesma pergunta :
a procura de quem somos nós.
Todas as coisas vivas na Terra são construídas a partir de moléculas orgânicas,
microscópicas arquitecturas complexas,
em que o átomo de carbono tem o principal papel.
Nas grandes trevas entre as estrelas,
também há moléculas orgânicas,
em imensas nuvens de gás e poeira.
Dentro dessas nuvens,
há fornadas de novos mundos em formação.
As suas superfícies estão provavelmente cobertas com moléculas orgânicas.
Essas moléculas, quase de certeza que não são feitas de vida,
embora elas sejam a matéria da vida.
Em mundos apropriados, podem levar à vida.
A matéria orgânica é abundante através do Cosmos,
produzida em todo o lado pela mesma química.
Talvez, dando tempo suficiente,
a origem e a evolução da vida, sejam inevitáveis em cada mundo clemente.
Haverá certamente alguns planetas demasiado hostis para a vida.
Noutros pode surgir e extinguir-se,
ou nunca se desenvolver para além das suas formas mais simples.
E numa pequena fracção de mundos,
talvez se desenvolvam inteligências e civilizações,
mais avançadas do que as nossas.
Toda a vida no nosso planeta está estreitamente relacionada.
Temos uma química orgânica e uma herança evolutiva comum.
Daqui resulta que os nossos biólogos são extremamente limitados.
Estudam um único tipo de biologia,
um tema isolado na música da vida.
É esta a única voz em milhares e milhares de anos-luz,
ou existirá uma espécie de fuga ( musical ) cósmica, com milhões de vozes diferentes,
cantando a música viva da galáxia ?
Este mundo azul é onde nós crescemos.
Houve um tempo antes da vida.
Agora o nosso planeta transborda de vida.
Como é que isso se produziu ?
Como foram as moléculas orgânicas feitas originalmente ?
Como é que a vida evoluiu de maneira a produzir,
seres tão elaborados e complexos como nós,
que somos capazes de explorar o mistério das nossas próprias origens ?
Deixem-me contar-vos uma história sobre uma pequena frase musical,
na música da vida na Terra.
Na história dos humanos,
no século XII,
o Japão era governado por um clã de samurais chamado Heike.
O chefe nominal dos Heike e imperador do Japão,
era um menino de 7 anos chamado Antoku.
A sua avó, a senhora Nii, era a sua guardiã.
Os Heike travavam uma longa e sangrenta batalha,
com um outro clã de samurais, os Genji.
Ambos os clãs, se achavam com direitos ancestrais,
ao trono imperial.
O encontro naval decisivo deu-se em Danno-ura
no mar do Japão, a 24 de Abril,
no ano 1185.
Os Heike eram numérica e tacticamente inferiores.
Vendo a sua causa perdida,
os sobreviventes atiraram-se em massa ao mar e afogaram-se.
A avó do imperador, a senhora Nii,
decidiu que nem ela nem Antoku seriam capturados pelo inimigo.
O que se seguiu vem contado na História dos Heike.
O jovem imperador perguntou à senhora Nii : para onde me levas ?
Ela voltou-se para o jovem soberano, com as lágrimas correndo em fio,
e o confortou.
Com os olhos cegos pelas lágrimas,
o pequeno imperador juntou as delicadas mãozinhas.
Voltou-se primeiro para Oriente,
despedindo-se do deus Ise,
e depois para Ocidente,
recitando o Nembutsu, uma oração ao Amida Buddha.
A senhora Nii,
tomou-o nos braços e dizendo :
' Nas profundezas do oceano está o nosso capitólio '
afundou-se finalmente com ele entre as ondas.
A destruição da armada Heike em Danno-ura,
marcou o fim do reinado do clã durante 30 anos.
Os Heike praticamente desapareceram da história.
Só sobreviveram 43 mulheres.
Estas ex-damas da corte imperial,
viram-se forçadas a vender flores e outros favores,
aos pescadores da costa, perto do palco da batalha.
Estas mulheres e os filhos que tiveram dos pescadores,
estabeleceram um festival em comemoração da batalha.
Até hoje, em cada ano, no dia 24 de Abril,
os descendentes dirigem-se para o santuário de Akama,
que contém o mausoléu,
do imperador Antoku, afogado aos 7 anos.
Aí, realizam uma cerimónia à memória,
da vida e morte dos guerreiros Heike.
Mas há uma anotação estranha nesta história :
os pescadores dizem,
que os samurais Heike ainda vagueiam pelos fundos do mar do Japão,
sob a forma de caranguejos.
Encontram-se neste local caranguejos com marcas curiosas nas carapaças.
Marcas e recortes que se assemelham com uma face humana,
com a carranca agressiva de um guerreiro samurai,
do Japão medieval.
Estes caranguejos Heike, quando são apanhados, não são comidos.
Eles são lançados de novo ao mar,
em comemoração dos trágicos acontecimentos,
da batalha de Danno-ura.
Esta lenda levanta um problema interessante.
Como é que a cara de um guerreiro samurai,
foi gravada na carapaça de um caranguejo japonês ? Como pode ser isso ?
A resposta parece ser que foram os homens que fizeram a cara.
Mas como ?
Como muitas outras características, as marcas,
nas carapaças destes caranguejos, são hereditárias.
Mas entre os caranguejos, como entre os humanos, existem muitas linhas genéticas.
Agora suponhamos que por acaso,
entre os antepassados longínquos deste caranguejo,
surgiu um que lembrava vagamente um rosto humano.
Já antes da batalha os pescadores teriam relutância,
em comer um caranguejo com um rosto humano
Devolvendo-o de novo ao mar,
eles iniciaram um processo de selecção.
Se fores um caranguejo de carapaça vulgar,
os homens comem-te.
Mas se te pareceres, por pouco que seja com uma cara,
deitam-te de volta ao mar e podes ter mais descendentes,
que serão todos parecidos contigo.
Com o passar das gerações,
tanto de caranguejos como de pescadores,
os caranguejos cujas carapaças mais se assemelhavam a um rosto de samurai,
sobreviveram preferencialmente.
Até que acabou por se produzir, não só uma face humana,
não só uma cara de japonês,
mas o rosto de um guerreiro samurai.
Nada disto tem o que quer que seja a ver com o que os caranguejos querem.
A selecção vem do exterior.
Quanto mais te pareceres com um samurai, mais hipóteses tens de sobreviver.
Eventualmente, acabou por haver grandes quantidades de caranguejos-samurais.
Este processo é chamado selecção artificial.
No caso do caranguejo Heike, foi realizado,
mais ou menos inconscientemente pelos pescadores,
e certamente, sem qualquer premeditação da parte dos caranguejos.
Há milhares de anos que os seres humanos,
seleccionam deliberadamente,
quais plantas e animais devem viver.
Estamos rodeados por quintas e animais domésticos,
frutos, vegetais.
De onde vêm eles ? Já alguma vez foram livres e selvagens,
até serem induzidos a adoptar uma vida mais fácil numa quinta ?
Não.
A maior parte deles foram feitos por nós.
A essência da selecção artificial para um cavalo ou uma vaca,
um grão de arroz ou um caranguejo Heike é a seguinte :
Muitas características são hereditárias. Transmitem-se à descendência.
Os humanos encorajam a reprodução de algumas variedades,
e desencorajam a reprodução de outras.
A variedade seleccionada, eventualmente torna-se abundante.
A variedade rejeitada torna-se rara e pode até extinguir-se.
Mas se a selecção artificial pode provocar mudanças tão drásticas,
em tão pouco tempo,
do que será capaz a selecção natural,
actuando durante milhares de milhões de anos ?
A resposta,
é a beleza e a diversidade do mundo biológico.
Pode ver-se claramente como a vida se desenvolve através dos tempos,
a partir das mudanças que fizemos nos animais e vegetais,
mas também dos registos nas rochas.
O registo fóssil revela-nos sem ambiguidade,
criaturas que estiveram presentes em números enormes,
e que se extinguiram completamente.
Há mais espécies que se extinguiram do que as que existem agora.
São as experiências terminadas na evolução.
Estes tipos, os Trilobitas, apareceram há cerca de 600 milhões de anos atrás,
Aguentaram-se por 300 milhões de anos.
Foram-se todos, nem um ficou.
Mas nestas velhas rochas não há fósseis de gente ou gado.
Nós desenvolvemo-nos há pouco.
A evolução é um facto, não uma teoria.
Aconteceu realmente.
A descoberta da selecção natural como mecanismo da evolução, deve-se a,
Charles Darwin e Alfred Russel Wallace.
Aqui está como se passa :
A Natureza é prolífica.
Nascem mais seres do que aqueles que têm possibilidades de sobreviver.
Assim essas variedades que são, por acidente, menos bem adaptadas,
não sobrevivem, ou pelo menos, deixam pouca descendência.
As mutações, alterações súbitas na hereditariedade,
transmitem-se. Reproduzem-se fielmente.
O ambiente selecciona entre elas as que aumentam as probabilidades de sobrevivência.
O resultado, numa série de lentas transformações na natureza dos seres vivos,
é a origem de novas espécies.
Muita gente se escandalizou,
com as ideias de evolução e de selecção natural.
Os nossos antepassados olhavam,
a intricada beleza da vida,
e viam nisso a prova de um Grande Arquitecto.
O mais simples dos organismos, é uma máquina muito mais complexa,
do que o mais sofisticado relógio de bolso.
E no entanto, os relógios de bolso não se montam a si próprios espontaneamente,
nem evoluem por si só, lentamente,
a partir de, digamos, relógios de pêndulo.
Um relógio implica um relojoeiro.
Parecia não existir nenhuma maneira de os átomos se associarem espontaneamente,
e criarem, digamos,
um dente-de-leão.
A ideia de um Arquitecto,
é uma explicação atraente e perfeitamente humana para o mundo biológico.
Mas como Darwin e Wallace demonstraram,
existe outro modo,
igualmente humano e que se nos impõe muito mais.
A selecção natural que torna a música da vida cada vez mais bela,
com o passar dos éons.
Para compreender a passagem dos éons,
comprimimos todo o tempo dentro de um simples ano cósmico,
com o Big Bang no 1° de Janeiro.
Cada mês aqui representa um pouco mais de mil milhões de anos.
A Terra formou-se a 2/3 ( duas terças partes ) do ano cósmico.
A nossa compreensão da história da vida é muito recente,
ocupando apenas os últimos poucos segundos de 31 de Dezembro,
este pequeno ponto branco na parte inferior direita do calendário cósmico.
O que se passou na Terra, pode ser mais ou menos típico,
da evolução da vida em muitos mundos.
Mas em pormenores,
a história da vida na Terra,
é provavelmente única em toda a galáxia Via Láctea.
Os segredos da evolução são o tempo e a morte.
Tempo para a lenta acumulação de mutações favoráveis,
e morte para dar lugar às novas espécies.
A vida na Terra surge em Setembro, no calendário cósmico,
quando o nosso mundo continua a ser batido e agitado pela sua origem violenta,
podendo parecer-se um pouco com a Lua.
A Terra tem cerca de 4,5 mil milhões de anos.
No calendário cósmico,
condensou-se a partir de gases e poeiras interestelares,
por volta de 14 de Setembro. ( 4,5 mil milhões de anos )
Sabemos pelo registo fóssil, que a origem da vida tem lugar pouco tempo depois,
talvez por volta de 25 de Setembro, uma coisa assim, ( 4 mil milhões de anos )
provavelmente nos lagos e oceanos da Terra primitiva.
As primeiras coisas vivas não eram de modo nenhum tão complexas como,
um organismo unicelular, que já é uma forma de vida altamente sofisticada.
Não, as primeiras tentativas de vida foram muito mais modestas,
e passaram-se ao nível molecular.
Nesses primeiros tempos, descargas eléctricas e os raios ultravioletas do Sol,
quebravam as moléculas simples, ricas em hidrogénio, da primitiva atmosfera.
Os fragmentos das moléculas recombinavam-se espontaneamente,
em moléculas cada vez mais complexas.
Os produtos desta química primitiva, dissolviam-se nos oceanos,
formando uma espécie de caldo orgânico,
de complexidade cada vez maior.
Até que um dia, absolutamente por acaso,
surgiu uma molécula capaz de fazer cópias grosseiras de si própria,
usando como módulos, as outras moléculas do caldo.
Este foi o antepassado do ADN, ( ácido desoxirribonucleico )
a molécula-molde da vida terrestre.
É feito de quatro partes diferentes, os chamados nucleótidos,
os quais constituem as quatro letras do código genético,
a linguagem da hereditariedade.
Cada um dos nucleótidos, os degraus da escada do ADN,
tem uma coloração diferente neste modelo.
As instruções são diferentes para organismos diferentes.
É por isso que os organismos são diferentes.
Uma mutação é uma alteração num nucleótido,
instruções genéticas mal escritas.
Dado que são casuais, muitas mutações codificam absurdos genéticos.
Prejudicam a geração seguinte.
Mas um número pequeno, por acidente,
acabam por melhorar os códigos originais e ajudam a evolução da vida.
O ADN é cerca de mil milhões de vezes mais pequeno,
do que o vemos aqui.
Cada uma destas coisas que se parece com frutas, é um átomo.
Sem os instrumentos da Ciência,
o mecanismo da vida seria invisível.
Há 4 mil milhões de anos atrás,
os antepassados do ADN, competiam por módulos moleculares,
e deixavam para trás cópias grosseiras deles mesmos.
Ainda não havia predadores, a matéria da vida abundava.
Os oceanos e os charcos obscuros que encheram as crateras,
foram, para estas moléculas, o Jardim do Éden.
Com a reprodução, mutação e selecção natural,
a evolução das moléculas existentes estava em bom andamento.
Variedades com funções especializadas acabaram por se juntar,
formando um colectivo. A primeira célula.
O caldo orgânico consumiu-se a si próprio, eventualmente.
Por esta altura, as plantas desenvolveram-se, sendo capazes de usarem a luz do Sol,
para construírem os seus próprios módulos, e tornaram as águas verdes.
Plantas unicelulares associaram-se.
Os primeiros organismos multicelulares.
Igualmente importante, foi a invenção feita em princípio de Novembro, ( 2 mil milhões de anos )
do sexo. Foram os micróbios que lhe caíram em cima.
No 1° de Dezembro, ( mil milhões de anos ) as plantas verdes libertaram copiosas quantias,
de oxigénio e nitrogénio na atmosfera.
O céu é feito pela vida.
Então, de repente, em 15 de Dezembro, ( 600 milhões de anos )
deu-se uma enorme proliferação de novas formas de vida,
um evento chamado ' A explosão Câmbrica '
Sabemos pelos fósseis, que a vida surgiu quase imediatamente após a formação da Terra,
o que sugere que a origem da vida pode ser,
um processo químico inevitável em inumeráveis planetas semelhantes à Terra,
através do Cosmos.
Mas na Terra, em quase 4 mil milhões de anos, a vida não evoluiu muito,
para além das algas.
Assim, talvez as formas de vida mais complexas tenham uma evolução difícil,
mais difícil ainda que a própria origem da vida.
Se isto está correcto, os planetas da galáxia,
podem estar cheios de microrganismos,
mas os grandes animais, vegetais e seres pensantes,
podem ser comparativamente raros.
Em 18 de Dezembro,( 500 milhões de anos ) havia vastos bandos de trilobitas,
caçando nos fundos marinhos,
e criaturas semelhantes a lulas com conchas multicoloridas,
estavam por toda a parte.
Sabemos o suficiente para esboçar um pouco dos pormenores subsequentes.
Os primeiros peixes e os primeiros vertebrados aparecem em 19 de Dezembro.
As plantas começam a colonizar as terras em 20 de Dezembro.
Os primeiros insectos alados, esvoaçam em 22 de Dezembro,
ao mesmo tempo que os primeiros anfíbios,
criaturas semelhantes aos dipnóicos, ( peixes com pulmões )
capazes de sobreviver tanto na terra como na água.
Os nossos ancestrais directos, estavam agora a deixar os oceanos para trás.
As primeiras árvores e répteis aparecem em 23 de Dezembro.
Dois fantásticos desenvolvimentos evolucionários.
Somos os descendentes de alguns desses répteis.
Os dinossauros aparecem na véspera de Natal.
Houve muitas diferentes espécies de dinossauros.
A Terra era então o planeta deles.
Muitos andavam erguidos e tinham alguma inteligência.
Através das florestas fumegantes, grandes lagartos que destroçavam tudo.
Não notada pelos dinossauros, uma nova criatura,
cujas crias nasciam vivas e desamparadas,
fazia a sua tímida estreia.
Os primeiros mamíferos emergiram a 26 de Dezembro,
as primeiras aves no dia seguinte.
Mas os dinossauros continuavam a dominar o planeta.
Então de repente, sem aviso, de uma vez em todo o planeta,
os dinossauros extinguiram-se.
A causa é desconhecida mas a lição é clara.
Nem 160 milhões de anos no planeta, são uma garantia de sobrevivência.
Os dinossauros pereceram por volta do tempo das primeiras flores.
Em 30 de Dezembro,( 10 milhões de anos ) as primeiras criaturas,
com semelhanças com seres humanos evoluíram,
acompanhadas de um espectacular aumento do tamanho do cérebro.
E então, ao anoitecer do último dia do último mês,
apenas há uns poucos milhões de anos,
os primeiros verdadeiros seres humanos, tomaram o seu lugar no calendário cósmico.
Os registos escritos da história,
ocupam só os últimos 10 segundos do ano cósmico.
Agora, olhemos de perto, quem os nossos ancestrais eram.
Uma simples circunstância química que leva a um grande momento,
na história do nosso planeta.
Houve muitas moléculas no caldo primordial.
Algumas foram atraídas para a água por um lado e repelidas pelo outro.
Isto conduziu-as juntas,
para dentro de uma concha esférica, fina e fechada,
como uma bolha de sabão, que protege o interior.
Dentro da bolha, os antepassados do ADN encontraram uma casa,
e a primeira célula surgiu.
Isto levou centenas de milhões de anos às pequenas plantas, para se desenvolver,
para libertar o oxigénio.
Mas esse ramo não nos deu origem.
Bactérias que podem respirar oxigénio, levam muitos milhões de anos a desenvolverem-se.
A partir de um núcleo nu, a célula cresce com um núcleo interno.
Algumas destas formas semelhantes à ameba, vão resultar eventualmente em plantas.
Outras produziram colónias,
com células internas e externas, realizando diferentes funções.
Tornaram-se,
um pólipo unido ao solo do oceano,
filtrando comida da água,
e desenvolvendo pequenos tentáculos,
para dirigir a comida a uma primitiva boca.
Este modesto antepassado nosso também conduz,
a animais de carapaça espinhosa com órgãos internos,
incluindo a nossa prima, a estrela-do-mar.
Mas a nossa proveniência não é da estrela-do-mar.
À cerca de 550 milhões de anos atrás,
filtradores de alimento desenvolveram guelras fendidas,
que eram mais eficientes a puxar partículas de comida da água.
Um ramo evolucionário resultou no verme da bolota.
Outro levou a uma criatura que nadava livremente, numa fase de larva,
mas que, como adulto, estava quieta e firmemente ancorada aos fundos oceânicos.
Alguns tornaram-se tubos ocos vivos.
Mas outros conservaram a forma de larva através do seu ciclo de vida,
e tornaram-se livres nadadores adultos, com algo como uma espinha dorsal.
Os nossos ancestrais agora,
500 milhões de anos atrás, eram peixes filtradores de alimento sem maxilas,
como pequenas lampreias.
Gradualmente, estes pequenos peixes,
desenvolveram olhos e maxilas.
E começaram a comer-se uns aos outros.
Se conseguires nadar rápido, vais sobreviver.
Com maxilas para comer, podes usar as guelras para respirar dentro de água
Esta é a maneira como os peixes modernos surgem.
Durante o Verão, pântanos e lagos secam.
Alguns peixes desenvolvem um primitivo pulmão para respirar ar, até à volta das chuvas.
Os seus cérebros tornaram-se maiores.
Se as chuvas não viessem, era conveniente ser capaz de se sacudir,
até ao próximo pântano.
Essa era uma adaptação muito importante.
Os primeiros anfíbios desenvolvidos, ainda com cauda como os peixes.
Os anfíbios, como os peixes, punham os seus ovos na água, onde eram facilmente comidos.
Mas então uma esplêndida e nova invenção chega.
Ovos de casca dura postos em terra onde ainda não há predadores.
Répteis e tartarugas são desses dias.
Muitos dos répteis incubados na terra nunca regressarão às águas.
Alguns tornam-se dinossauros.
Uma geração de dinossauros desenvolveu plumas, úteis para curtos voos.
Hoje, os únicos descendentes vivos dos dinossauros são as aves.
Os maiores dinossauros desenvolveram-se ao longo de outro ramo.
Alguns foram os maiores carnívoros que marcharam na terra.
Mas há 65 milhões de anos atrás todos eles pereceram misteriosamente.
Entretanto, os precursores dos dinossauros,
foram-se também, desenvolvendo-se numa direcção diferente.
Pequenas e precipitadas criaturas,
com crescimento dentro do corpo maternal.
Após a extinção dos dinossauros, muitas formas diferentes se desenvolveram.
As crias eram muito imaturas ao nascer.
Nos marsupiais o Wombat, por exemplo,
e nos mamíferos, a cria tinha de ser ensinada a sobreviver.
O cérebro cresceu ainda mais.
Algo como um musaranho foi o antepassado dos mamíferos.
Uma geração tomou as árvores, desenvolvendo destreza,
ampla visão, maiores cérebros,
e uma curiosidade pelo seu ambiente.
Alguns tornaram-se babuínos, mas não é essa a nossa linhagem.
Macacos e humanos têm um antepassado comum recente.
Osso por osso, músculo por músculo, molécula por molécula.
Quase que não há diferenças importantes entre macacos e humanos.
À parte o chimpanzé, os nossos antepassados andavam erguidos,
libertando as suas mãos para tocar, dispor e experimentar.
Ficamos espertos. Começamos a falar.
Muitos ramos paralelos da família humana,
se extinguiram nestes últimos milhões de anos.
Nós, com os nossos cérebros e nossas mãos, somos os sobreviventes.
Há uma linha inquebrável que se estende dessas primeiras células, até nós.
Vejamo-lo de novo,
comprimindo 4 mil milhões de anos de evolução humana em 40 segundos.
Essas são algumas das coisas que as moléculas fazem,
dando 4 mil milhões de anos de evolução.
Nós por vezes representamos a evolução como todas as ramificações,
de um mesmo tronco,
cada ramo cortado e aparado pela selecção natural.
Cada planta e animal vivo hoje,
tem uma história tão antiga e ilustrada como a nossa.
Os humanos situam-se num ramo.
Mas agora afectamos o futuro de cada ramo,
desta árvore de 4 mil milhões de anos de idade.
Como são lindas as árvores.
A espécie humana cresceu com elas e à volta delas.
Temos uma afinidade natural para com as árvores.
A fotossíntese das árvores,
recolhendo a luz do Sol,
competindo entre elas pelos favores do Sol.
Olhem para essas duas árvores ali,
empurrando e acotovelando-se pela luz solar,
com uma graça espantosamente lânguida.
Há tantas plantas na Terra,
que existe o risco de as vulgarizar,
e de deixar de ver a subtileza e eficiência dos seus desenhos.
Há grandes e belas máquinas, recebendo energia da luz solar,
água da terra e dióxido de carbono do ar,
e convertendo tudo isso em comida para o seu uso e o nosso.
Isto é um museu de plantas vivas.
O Jardim Botânico Real de Kew, em Londres.
Cada planta usa os seus hidratos de carbono,
como fonte energética para as suas actividades vegetais.
E nós os animais, parasitas em última análise das plantas,
roubamos os hidratos de carbono para as nossas actividades animais.
Ao comer as plantas e os seus frutos,
combinamos os hidratos de carbono com o oxigénio,
dissolvido no nosso sangue por causa deste nosso vício de respirar ar.
Obtemos assim a energia de que necessitamos desta reacção química.
No processo, expiramos dióxido de carbono,
que as plantas vão usar para fazer mais hidratos de carbono.
É uma bela associação cooperativa.
Plantas e animais inalando as exalações uns dos outros,
com a energia necessária a todo o ciclo vinda da luz solar.
Haveria dióxido de carbono no ar mesmo se não houvesse animais.
Nós precisamos das plantas muito mais do que elas precisam de nós.
Há semelhanças familiares entre os organismos na Terra.
Alguns são muito claros, como o uso do número cinco.
Os seres humanos têm cinco saliências corporais.
Uma cabeça, dois braços, duas pernas.
Os patos também,
ainda que as funções das suas saliências não são inteiramente as mesmas.
Um polvo ou uma centopeia têm um plano diferente.
E um ser de outro planeta pode ser ainda mais estranho.
Estas semelhanças familiares continuam, e num nível mais profundo,
quando nos aproximamos da base molecular da vida.
Há dezenas de milhares de milhões,
de tipos diferentes de moléculas orgânicas.
No entanto, apenas cerca de 50 entre elas,
são usadas no mecanismo essencial da vida.
As mesmas 50 empregadas uma e outra vez,
com engenho, em diferente funções de cada ser vivo.
E à medida que nos aproximamos do fulcro da vida na Terra,
das proteínas que controlam a química celular,
da espiral ou hélice dos ácidos nucleicos,
que transportam as instruções hereditárias,
encontramos essas moléculas idênticas,
em todas as plantas e animais do nosso planeta.
Este carvalho e eu somos feitos da mesma matéria.
Se recuarmos o suficiente encontramos um antepassado comum.
É por isso que a nossa química é tão parecida.
Vamos fazer uma excursão para examinar esta base comum da vida.
Uma viagem para investigar o maquinismo molecular,
ao coração da vida na Terra.
Uma jornada ao núcleo da célula.
Primeiro precisamos de uma célula.
Eu tenho biliões. Posso conceder em doar algumas.
O acto casual de picar um dedo,
é um evento de alguma magnitude na escala do muito pequeno.
Milhões de glóbulos vermelhos, eritrócitos, são desviados da sua rota usual.
Mas têm de continuar a avançar em volta do corpo,
transportando as suas cargas de oxigénio para as afastadas manchas.
Estamos prestes a entrar na célula viva,
um reino, à sua maneira, tão complexo e belo,
como o reino das galáxias e estrelas.
Entre os glóbulos vermelhos, encontramos um glóbulo branco,
um leucócito,
que se ocupa a proteger-me contra micróbios invasores.
Cria anticorpos na sua superfície rugosa,
mas o seu interior é como o de muitas células.
Mergulhando através da membrana, encontramo-nos dentro da célula.
Aqui, cada estrutura tem a sua função.
Essas bolhas verdes escuras são fábricas,
onde moléculas mensageiras estão ocupadas a construir os enzimas,
os quais controlam a química celular.
Os mensageiros são instruídos e enviados,
de dentro do núcleo, o coração e cérebro da célula.
Todas as instruções em como fazer com que uma célula trabalhe,
e em como fazer outra, estão aí bem escondidas.
Encontramos um túnel, um poro nuclear,
um acesso ao sacrossanto biológico.
Estes colares, estes intrincados e enrolados fios
são os ácidos nucleicos, o ADN.
Tudo o que se precisa de saber em como fazer um ser humano,
está codificado na língua da vida dentro da molécula de ADN.
Isto é a dupla hélice de ADN,
uma máquina com cerca de 100 mil milhões de partes em movimento chamadas átomos.
Há tantos átomos numa molécula de ADN,
como há estrelas numa galáxia típica.
Uma sequência de nucleótidos, aqui brilhantemente colorida,
é tudo o que passa de geração em geração.
Muda-se a ordem dos nucleótidos,
e as instruções genéticas vão mudar.
O ADN tem que produzir cópias perfeitas de si mesmo com extrema fidelidade.
A reprodução da molécula de ADN começa pela separação das duas hélices.
Isto é realizado por uma enzima que as desenrola.
Como um instrumento de precisão, esta enzima, exposta em azul,
quebra os laços químicos que ligam as duas hélices do ADN.
A enzima vai trabalhando pela molécula,
descomprimindo o ADN à medida que avança.
Cada hélice copia a outra,
supervisionada por enzimas especiais.
O caldo orgânico dentro do núcleo contém muitos nucleótidos livres.
A enzima reconhece o nucleótido ao aproximar-se e coloca-o no lugar,
reproduzindo outro degrau na dupla hélice.
Quando o ADN se duplica numa das nossas células,
umas dezenas de nucleótidos são adicionados cada segundo.
Milhares destas enzimas podem estar trabalhando numa dada célula de ADN.
Quando chega um nucleótido que não é apropriado,
a enzima deita-o fora.
Chamamos a isto, a correcção de provas.
Nas raras ocasiões em que acontece um erro de correcção,
o nucleótido errado é preso,
e uma pequena mudança casual foi feita nas instruções genéticas.
Uma mutação ocorreu.
Esta enzima é uma gentil pequena molécula,
mas captura nucleótidos, junta-os na ordem correcta,
sabe como corrigir,
e é responsável na maneira mais fundamental,
pela reprodução de cada célula e de cada ser vivo na Terra.
Esta enzima e o ADN ele próprio,
são máquinas moleculares com poderes extraordinários.
Dentro de cada ser vivo, as máquinas moleculares estão ocupadas,
a assegurar-se de que os ácidos nucleicos continuarão a reproduzir-se.
Um pequeno corte na minha pele faz soar um sinal de alarme local,
e o sangue tece uma complexa rede de fortes filamentos,
para formar um coágulo e estancar o fluxo de sangue.
Há um equilíbrio muito delicado aqui.
Demasiada coagulação, é o fluxo sanguíneo que se irá solidificar,
muito pouca coagulação, é hemorragia mortal por um mero arranhão.
O equilíbrio é controlado por enzimas instruídas pelo ADN.
Aqui em baixo, há também um pelotão de higiene,
contendo leucócitos ( glóbulos brancos ) que entram em acção,
rodeando as bactérias invasoras e consumindo-as vorazmente.
Esta operação de limpeza é uma parte do processo de cura,
de novo controlada pelo ADN.
Estas células são parte de nós, mas como parecem estranhas.
No interior de cada uma delas, dentro de cada célula,
há excelentes máquinas moleculares desenvolvidas.
Ácidos nucleicos, enzimas, a arquitectura da célula
cada célula é um triunfo da selecção natural.
E nós somos feitos de biliões de células.
Nós somos, cada um de nós, uma multidão.
No nosso interior há um pequeno universo.
O ADN humano é uma escada enrolada,
longa de mil milhões de nucleótidos.
A maioria das combinações possíveis de nucleótidos não fazem sentido. Isto é,
dariam origem à síntese de proteínas sem nenhuma utilidade.
Só um número extremamente limitado de moléculas de ácidos nucleicos,
têm alguma vantagem para seres tão complexos como nós.
Mesmo assim, o número de maneiras úteis de montar os ácidos nucleicos,
é espantosamente grande.
Provavelmente, muito maior do que o número total de átomos no universo.
Do mesmo modo, o número de seres humanos possíveis,
é muitíssimo maior do que a soma de todos aqueles que já existiram.
Este inesgotável potencial da espécie humana é imenso.
Devem existir montagens de ácidos nucleicos,
que funcionem muito melhor, qualquer que seja o critério escolhido,
do que as instruções hereditárias de qualquer ser humano que jamais tenha existido.
Felizmente, não sabemos, pelo menos ainda,
como construir sequências alternativas de nucleótidos,
para obter tipos alternativos de seres humanos.
No futuro poderemos certamente associar os módulos,
em qualquer sequência desejada,
para produzir quaisquer características humanas que consideremos desejáveis.
Uma possibilidade terrível e inquietante a ponderar.
Nós, seres humanos, temos um aspecto muito diferente de uma árvore,
e sem dúvida que apreendemos o mundo de uma maneira muito diferente também.
Mas lá bem no fundo, no coração molecular da vida,
nós somos essencialmente idênticos às árvores.
Ambos utilizamos ácidos nucleicos para a transmissão hereditária.
Ambos utilizamos proteínas como enzimas para controlar a química das nossas células.
Ainda mais significativo é o facto de usarmos precisamente o mesmo código,
para traduzir a informação dos ácidos nucleicos em informação de proteínas.
Qualquer árvore pode ler o meu código genético.
Como surgiram tais espantosas semelhanças ?
Porque somos nós primos das árvores ?
Teria a vida num outro planeta usado proteínas ?
As mesmas proteínas ? Os mesmos ácidos nucleicos ? O mesmo código genético ?
A explicação habitual é que nós somos,
todos nós, árvores e pessoas,
peixes abissais, cogumelos e paramécias, bactérias,
todos descendemos de um caso particular, único e comum,
na origem da vida há 4 mil milhões de anos atrás,
nos primeiros dias do nosso planeta.
Agora, como,
surgem as moléculas da vida ?
No meu laboratório na Universidade de Cornell,
misturamos os gases e águas da atmosfera terrestre primitiva,
aplicamos-lhe descargas eléctricas,
e vimos se podemos produzir a matéria da vida.
Mas de que era feita a atmosfera primordial, de ar comum ?
Se começarmos com a nossa atmosfera presente,
a experiência é um morno fracasso.
Em vez de produzir proteínas e ácidos nucleicos,
tudo o que criamos é nevoeiro, um passo para trás.
Porque é que tal experiência não funciona ?
Porque o ar actual contém moléculas de oxigénio.
Mas o oxigénio é feito pelas plantas.
É óbvio que aqui não havia plantas antes da origem da vida.
Não devemos usar oxigénio nas nossas experiências,
porque não havia nenhum na atmosfera primitiva.
Isto é razoável porque o Cosmos está feito principalmente de hidrogénio,
que devora todo o oxigénio.
A baixa gravidade da Terra permitiu que muito do nosso hidrogénio,
se tenha escapado para o espaço. Quase não restou nenhum.
Mas há 4 mil milhões de anos atrás,
a nossa atmosfera estava cheia de gases ricos em hidrogénio.
Metano, amoníaco, vapor de água.
Estes são os gases que devemos usar.
Tomando grandes cuidados para assegurar a pureza destes gases,
o meu colega Bishun Khare, aspira-os dos seus frascos.
Uma experiência destas foi realizada primeiro,
por Stanley Miller e Harold Urey nos anos 50.
Os primeiros gases são agora introduzidos dentro de volumosos recipientes de reacção.
Podíamos utilizar raios ultravioleta, simulando o Sol primitivo.
Mas nesta experiência,
os gases receberão faíscas,
como acontecia na primitiva atmosfera com os primeiros relâmpagos.
Apenas algumas horas depois, o interior do recipiente de reacção,
torna-se opaco, coberto por uma espécie de espesso alcatrão castanho,
uma colecção extremamente rica de moléculas orgânicas complexas,
incluindo os constituintes das proteínas e dos ácidos nucleicos.
Em condições apropriadas, estes módulos associam-se entre eles,
resultando em moléculas semelhantes a pequenas proteínas e ácidos nucleicos.
Esses ácidos nucleicos podem até sintetizar cópias idênticas de si próprios.
Mas no nosso recipiente só temos as notas da música vital,
e não ainda a própria música.
Até agora ninguém conseguiu,
misturar os gases e líquidos da primitiva Terra,
e terminar a experiência com qualquer coisa a rastejar para fora do tubo de ensaio.
Ainda há muito para ser compreendido sobre a origem da vida,
incluindo a origem do código genético.
Mas nós apenas há 30 anos que fazemos tais experiências.
A Natureza já o faz à 4 mil milhões de anos.
Nada nestas experiências é exclusivo da Terra.
Os gases iniciais e as fontes de energia que usamos,
são abundantes e comuns no Cosmos.
Reacções químicas idênticas às que produzimos podem ser as responsáveis,
pela matéria orgânica do espaço interestelar,
e pelos aminoácidos encontrados nos meteoritos.
Uma química semelhante deve ter ocorrido,
em milhões de outros mundos da galáxia Via Láctea.
Vejam que fácil é produzir grandes glóbulos desta matéria.
As moléculas da vida enchem o Cosmos.
Agora,
qual seria o aspecto da vida em qualquer outra parte ?
Mesmo tendo uma química molecular idêntica à da vida na Terra,
o que eu duvido muito,
não poderia ser uma forma muito similar,
para os organismos familiares na Terra.
O carácter aleatório do processo evolutivo,
deveria criar seres muito diferentes de quaisquer que conheçamos.
Pensem num mundo, algo como Júpiter,
com uma atmosfera rica em hidrogénio, hélio, metano, água e amónia,
no qual as moléculas orgânicas,
caem dos céus como maná,
como os produtos da experiência Miller-Urey.
Pode haver aí vida, num tal mundo ?
Há um problema especial, a atmosfera é turbulenta,
e lá no fundo, antes mesmo de chegarmos à superfície, está muito calor.
Se não se tiver cuidado pode-se ser arrastado para baixo e cozido.
Se um organismo se reproduzir antes de ficar cozido,
a turbulência vai transportar os seus filhos para as camadas mais altas e frescas.
Tais organismos podiam ser muito pequenos. Vamos chamar-lhes mergulhadores.
Em Cornell, o físico E.E. Salpeter e eu,
fizemos alguns cálculos sobre a vida,
que podia existir em tal mundo.
Vastos balões vivos, podendo ficar flutuando,
expulsando do seu interior os gases pesados,
e conservando o seu calor.
Podiam comer as moléculas orgânicas preformadas,
ou fabricá-las a partir da luz do Sol e do ar.
Chamamos a essas criaturas flutuadores.
Imaginámos flutuadores com quilómetros de diâmetro,
muitíssimo maiores do que a maior baleia que já se viu,
seres do tamanho de cidades.
Imaginamo-los agrupados em grandes manadas preguiçosas,
até onde os olhos podem alcançar,
concentrados nas altas camadas de um enorme oceano de nuvens.
Mas aí nesse ambiente extraterrestre, podem estar outras criaturas : caçadores.
Os caçadores podiam ser rápidos e dextros,
Comeriam os flutuadores por causa das moléculas orgânicas,
e das suas moléculas de hidrogénio puro.
Não poderiam existir muitos caçadores,
porque se consumirem todos os flutuadores eles próprios desaparecerão.
A física e a química permitem tais formas de vida.
A arte empresta-lhes um certo encanto,
a Natureza porém não é obrigada a seguir as nossas especulações.
Se houver biliões de mundos habitados na galáxia Via Láctea,
penso que talvez alguns deles sejam povoados,
pelos caçadores,
flutuadores e mergulhadores.
A biologia é mais afim da história do que da física.
É preciso conhecer o passado para compreender o presente.
Não existe nenhuma teoria previsiva da biologia, tal como não há da história.
As razões são as mesmas.
Ambos os assuntos são ainda complicados de mais para nós.
Mas podemos conhecer-nos a nós próprios muito melhor,
se conhecermos outros casos.
O estudo de um único exemplo de vida extraterrestre.
O mais humilde que ele fosse, um micróbio seria o suficiente,
tornaria a biologia menos provinciana.
Iria mostrar-nos o que mais é possível.
Temos ouvido de tão longe a voz da vida num só simples mundo,
mas pela primeira vez, como iremos ver,
começamos uma busca científica séria,
da fuga cósmica.
Suplemento - 10 anos mais tarde -
Recentemente, temos aprendido mais sobre a origem da vida.
Lembram-se do ARN, ( ácido ribonucleico )
esse ácido nucleico que as nossas células usam como mensageiros,
transportando a informação genética para fora do núcleo celular ?
Acabou por se saber que o ARN, como as proteínas,
pode controlar reacções químicas,
tão bem como se reproduzir a si mesmo, o que as proteínas não podem fazer.
Muitos cientistas agora perguntam-se se a primeira vida na Terra,
era uma molécula de ARN.
Parece agora possível, que a chave para os módulos moleculares,
da origem da vida, tenha caído do céu há 4 mil milhões de anos atrás.
Foram encontrados cometas com enormes quantidades de moléculas orgânicas,
e um imenso número deles caiu na Terra primitiva.
Também mencionámos a extinção dos dinossauros,
e muitas das outras espécies na Terra há cerca de 65 milhões de anos.
Sabemos agora que um grande cometa chocou com a Terra precisamente nessa altura.
A poeira dessa colisão deve ter arrefecido e escurecido a Terra,
talvez matando todos os dinossauros, mas poupando,
os pequenos mamíferos cobertos de peles que foram os nossos ancestrais.
Parece semelhante a outras extinções cometárias maciças noutras épocas.
Se isto for verdade, podem ter sido os cometas que os trouxeram,
a ambos, a vida e a morte.