Um novo estudo sugere que bilhões de anos atrás, a jovem atmosfera da Terra gerou naturalmente moléculas à base de enxofre essenciais para a vida, desafiando suposições anteriores. Pesquisadores da University of Colorado Boulder simularam condições antigas e descobriram a produção de aminoácidos como cisteína e taurina. Essa descoberta implica que o planeta pode ter sido pré-estoque com os blocos de construção da vida antes do surgimento de organismos.
Publicado em 1º de dezembro nos Proceedings of the National Academy of Sciences, a pesquisa de cientistas da CU Boulder e colaboradores revela que a atmosfera inicial da Terra poderia ter criado biomoléculas de enxofre sem a presença de vida. Primeiro autor Nate Reed, um fellow de pós-doutorado na NASA que realizou o trabalho no Department of Chemistry da CU Boulder e no Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences, afirmou: "Nosso estudo pode nos ajudar a entender a evolução da vida em seus estágios iniciais."
O enxofre é crucial para a vida, presente em aminoácidos que formam proteínas, assim como o carbono. Tradicionalmente, os cientistas pensavam que moléculas orgânicas de enxofre, como as dos aminoácidos, só se formavam após serem produzidas por organismos vivos. Simulações passadas de condições da Terra primitiva raramente produziam quantidades significativas dessas moléculas, e quando o faziam, exigiam configurações raras e específicas improváveis de ocorrer amplamente.
Essa visão ganhou atenção quando o James Webb Space Telescope detectou dimethyl sulfide — um composto de enxofre de algas marinhas modernas — na atmosfera do exoplaneta K2-18b, sugerindo possível vida. No entanto, trabalhos anteriores em laboratório de Reed e da autora sênior Ellie Browne, professora de química e fellow da CIRES, demonstraram que o dimethyl sulfide pode se formar abioticamente usando luz e gases básicos.
No novo experimento, a equipe expôs uma mistura de metano, dióxido de carbono, sulfeto de hidrogênio e nitrogênio à luz, imitando condições atmosféricas pré-vida. Browne observou os desafios: "Trabalhar com enxofre é desafiador... Você precisa de equipamentos que possam medir quantidades incrivelmente pequenas dos produtos." Usando um espectrômetro de massa sensível, eles identificaram cisteína, taurina e coenzyme M, vitais para o metabolismo.
Estimativas indicam que a atmosfera antiga poderia ter gerado cisteína suficiente para sustentar um octilhão de células — muito menos que o nonilhão atual, mas suficiente para um ecossistema emergente. Reed comentou: "Embora não seja tanto quanto o atual, ainda era muita cisteína em um ambiente sem vida. Pode ser o suficiente para um ecossistema global nascente, onde a vida está apenas começando."
A equipe sugere que essas moléculas choveram para a superfície, fornecendo química para as origens da vida. Browne acrescentou: "A vida provavelmente exigiu condições muito especializadas para começar, como perto de vulcões ou fontes hidrotermais com química complexa... nossos resultados sugerem que algumas dessas moléculas mais complexas já estavam amplamente distribuídas sob condições não especializadas, o que pode ter facilitado um pouco o início da vida."