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A criação espontânea da vida através de meios naturais é algo que tem sido de interesse desde os tempos de Aristóteles. Conforme a nossa compreensão do material genético tornou-se mais madura e refinada, os problemas têm se ossificado em uma forma que se presta a uma solução. Recentemente, novas teorias sobre as origens da vida também têm surgido.
Geração espotânea
Por grande parte da história da geração espontânea, questionadores notáveis não se concentravam tanto sobre a origem da vida (que, para muitos, foi deixada para uma divindade) quanto como a questão dela surgir ao acaso, totalmente formada a partir de matéria inanimada. Francesco Redi difamou a ideia já no século 17, mas demorou até que o químico francês Louis Pasteur, em 1859, soasse o sino da morte. Pasteur cozinhou carne num frasco (uma vez que se acreditava que a vida surgiu de carne podre), aqueceu a garganta dele para torná-la flexível e a dobrou em forma de S. A ideia era que o ar pudesse sair, mas micro-organismos não pudessem entrar, pois eles ficariam contidos na garganta do frasco. Ele descobriu que nenhum organismo foi criado espontaneamente. Em vez disso, eles entraram apenas quando Pasteur endireitou o pescoço, permitindo assim a passagem.
A descoberta do DNA
Gregor Mendel havia obtido ganhos importantes sobre a herança, já em 1868, mas suas ideias científicas não eram verdadeiramente sintetizadas no momento com as opiniões predominantes na evolução e especialmente na teoria de Darwin da seleção natural. As ideias de Mendel tiveram um renascimento no século 20, porque sua eficácia provou ser presciente. Ao longo da primeira metade do século 20, os pesquisadores estavam começando a se aprimorar sobre o DNA, em vez de proteínas, como a unidade de herança e replicação. Grandes avanços em 1953 feitos por James Watson, Francis Crick e Rosalind Franklin em relação à estrutura do DNA finalmente esclareceram exatamente como ele contribuia para a herança.
A galinha ou o ovo?
Essas descobertas levaram a um enigma clássico: o DNA é composto de duas tiras entrelaçadas e quatro pares de moléculas base que se parecem com degraus de escadas. Esses pares de base são a adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T). "A" sempre se liga com "T" e "C" sempre se liga com "G". Cada três pares de base são chamados de tripleto, que codifica para qualquer um dos 20 aminoácidos. Quando estes aminoácidos são levados à sequência e ligados entre si, formam as proteínas complexas. O problema, no entanto, é que as proteínas facilitam as funções da célula, de modo que, na vida moderna, tanto DNA quanto proteínas devem existir simultaneamente. Ainda iria levar algumas ideias não convencionais para evitar este problema
Miller e Urey
Ao mesmo tempo que a estrutura do DNA foi sendo descoberta, Stanley Miller e Harold Urey realizaram um experimento destinado a simular a atmosfera primitiva da Terra em que houve uma grande quantidade de dióxido de carbono e nitrogênio. Eles descobriram que, sob condições adequadas, o carbono começa a se formar em compostos orgânicos mais complexos incluindo a maioria dos aminoácidos necessários e alguns açúcares e lipídeos. Estas experiências tendem a ser simples. É muito difícil, porém, juntar a maior parte das condições iniciais para a vida. Todos os seres vivos de hoje passaram por bilhões de anos de evolução subsequente (embora muitos tipos de células, como procariontes, não possuam organelas endêmicas em suas formas mais complexas) e, por isso, existem pouquíssimas pistas do começo dos tempos que poderiam nos dizer como foi o início da vida.
Um mundo de RNA
Em 1980, a hipótese mundial do RNA começou a ganhar força. Ele é o mediador entre o DNA que ele copia e as proteínas que ele traduz. O RNA também pode armazenar informações, como o DNA, e desempenham funções semelhantes às proteínas. É postulado que a vida primitiva usou RNA até que o DNA evoluísse. Em 2009 foi realizado um importante experimento que ajudou a explicar a formação do RNA. Ele, assim como o DNA, tem fios entrelaçados feitos de açúcar que se ligam por fosfatos. Os fios se unem a pares de bases nitrogenadas. Foi bastante difícil "desenvolver" o RNA a partir de macromoléculas mais simples, mas o que a experiência fez foi unir os fios de açúcar com as bases nitrogenadas através de uma via intermediária diferente. De fato, o RNA pode ser construído através de meios naturais.
Outras hipóteses
Também existe uma hipótese mundial de PNA, que afirma que os ácidos nucleicos de péptidos uma vez levaram a informação na vida primitiva em vez de RNA ou de DNA. Hipóteses similares têm sido postuladas para TNA (ácino nucleico de treose) e GNA (ácido nucleico de glicol). A hipótese mundial de ferro-enxofre diz que os processos metabólicos vieram antes do material genético, e sua produção contínua de energia eventualmente catalizou os genes. Também tem sido postulado que isso uma vez poderia ter sido uma origem interestelar - é uma hipótese de que os blocos de construção da vida foram conduzidos até aqui através de meteoros.