GEÓLOGOS ESTUDAM EM MINERAL EXTRATERRESTRE PISTAS PARA INÍCIO DA VIDA BIOLÓGICA NA TERRA

Na Terra primitiva, a luz vinha não só do sol, mas também a partir do bombardeamento incessante de meteoritos e bolas de fogo em chegavam continuamente ao planeta. Agora, no trabalho recente da Universidade do Sul da Flórida (USF), o professor de geologia Matthew Pasek, e o pesquisador Maheen Gull da USF, e seus colegas da Georgia Institute of Technology, demonstraram que esses meteoritos pode ter carregado dentro deles um mineral extraterrestre que, foi corroído na água da Terra e poderia ter fornecido a centelha química essencial levando ao nascimento da vida biológica no planeta.

Este é um fragmento do meteorito Seymchan da Rússia. A maior parte deste 6 polegadas meteorito consiste de metal do ferro-níquel, bem como a estrutura de cor mais escura no centro é schreibersite. Crédito: University of South Florida

Este é um fragmento do meteorito de Seymchan da Rússia. A maior parte destas 6 polegadas de meteorito consiste de um metal do ferro-níquel, bem como a estrutura de cor mais escura no centro é a Schreibersita. Crédito: University of South Florida

Em trabalhos anteriores, Pasek e colegas sugeriram que os meteoritos antigos continham o fosfeto mineral de ferro-níquel “schreibersita“, e que, quando a schreibersita entrou em contato com ambiente aquoso da Terra o fosfato, um sal, foi lançado e os cientistas acreditam que poderia ter desempenhado um papel no desenvolvimento de moléculas de “pré-bióticas”.

Em um estudo recente publicado da Nature Publishing Group’s Scientific Reports, os pesquisadores se concentraram sobre as propriedades de schreibersita e experimentos realizados com o mineral para entender melhor como – em uma reação química com os efeitos corrosivos da água chamados “fosforilação” – a schreibersita poderia fornecer o fosfato importante para o surgimento da vida biológica primitiva.

“Até 10% do fosfato crustal da Terra pode ter se originado a partir de schreibersita, de modo que o mineral foi abundante e prontamente disponível para envolver-se em reações químicas  primitivas”, disse Pasek. “Esta fonte pronta e abundante de fósforo reativo pode ter sido uma parte importante da Terra pré-biótica e, possivelmente, do planeta Marte”, disse Pasek.

O que precisava ser determinado, no entanto, era apenas como a schreibersita reagiu quimicamente com ambiente aquático da Terra primitiva e o que resultou da reação química.

Para testar sua hipótese, eles construíram um ambiente modelo primordial da Terra, uma solução aquosa-orgânica rica em schreibersita que poderia reagir e corroer de forma semelhante a como os eventos que podem ter desdobrado a química pré-biótica. O modelo construiu uma oportunidade para observar a termodinâmica de reações de fosforilação de uma schreibersita sintética contendo fósforo, que eles criaram para ser estruturalmente idêntica ao seu homólogo meteorítico.

“A exploração completa da extensão da fosforilação de nucleosídeos (feitos de uma base e um açúcar de cinco carbonos) por schreibersita foi necessária avaliar a sua importância potencial pré-biótica”, explicou Gull, um companheiro de pós-doutorado e pesquisador visitante na USF. “Todas nossas experiências indicaram que um pH básico, em vez de pH ácido, foi necessário para a produção de produtos fosforilados. Embora a fosforilação possa ser realizada através de uma variedade de minerais de fosfato em solução não aquosa, a oxidação pré-biótica em água é mais provável dado o domínio da água em todo o sistema solar.”

A reação pré-biótica que foi duplicada no laboratório tinha sido semelhante às reações que levou ao aparecimento de moléculas metabólicas, tais como a adenosina-trifosfato (ATP), que é chamado de “molécula de vida porque ele é central para o metabolismo da energia em toda a vida.

Pasek e Gull também explicou que até mesmo a vida atual constrói-se a partir de nucleotídeos ativados e que os fosfatos são ainda uma parte importante dos processos metabólicos na vida biológica, por isso é provável que uma biomolécula fosforilada desempenhou um papel importante na criação do contexto química pré-biótica a partir do qual a vida biológica emergiu. Trabalhos prévios sobre a fosforilação nucleosídeo mostraram que o fosfato inorgânico pode servir como um catalisador e um reagente na síntese de nucleosídeo.

“As reações que observamos em nossos experimentos mostraram que as moléculas pré-bióticas necessárias foram provavelmente presentes na Terra primitiva e que a Terra estava predisposta a biomoléculas fosforiladas”, concluíram os pesquisadores. “Nossos resultados sugerem um papel potencial para o fósforo meteorítico no desenvolvimento e na origem do início da vida”.

Os pesquisadores também concluíam que o mecanismo de fosforilação é ainda desconhecido e estão ativamente sendo investigados. “É possível que o processo ocorre em solução ou sobre a superfície da schreibersita”, explicaram.

Journal Reference:
1. Maheen Gull, Mike A. Mojica, Facundo M. Fernández, David A. Gaul, Thomas M. Orlando, Charles L. Liotta, Matthew A. Pasek.Nucleoside phosphorylation by the mineral schreibersite.Scientific Reports, 2015; 5: 17198 DOI: 10.1038/srep17198

Fonte: Science Daily

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