David Kipping: fortes provas de que a abiogénese é rápida em análogos da Terra

Em determinada fase inicial da história da Terra, um conjunto de substâncias químicas cada vez mais complexas acabou por revelar uma capacidade inédita.

Com um impulso de energia, essas moléculas terão conseguido reorganizar-se e dar origem a uma célula capaz de produzir energia e de se auto-replicar. Quando, exactamente, ocorreu este ponto de viragem está hoje obscurecido por milhares de milhões de anos de história geológica.

Indícios mais antigos de vida na Terra

A ciência já reuniu sinais que apontam para vida há 4.2 mil milhões de anos - apenas cerca de 250 milhões de anos depois de o planeta se ter formado. Entre as evidências mais citadas estão antigas esteiras microbianas fossilizadas de cianobactérias, conhecidas como estromatólitos, com datações na ordem de 3.7 mil milhões de anos.

Também há rochas antigas na Austrália com assinaturas isotópicas que sugerem actividade biológica e que remontam a 4.1 mil milhões de anos. Noutro caso, estruturas filamentosas encontradas em rochas muito antigas do Canadá podem ter origem biótica e foram datadas em 4.28 mil milhões de anos.

Apesar destes resultados, continua a existir debate intenso sobre a solidez e a interpretação das provas relativas aos primeiros vestígios de vida na Terra. A cronologia exacta do aparecimento da vida mantém-se em discussão e vai sendo refinada.

Ainda assim, mesmo com incertezas sobre datas, uma conclusão tem ganho força: a vida parece ter surgido depressa, não muito tempo depois de o planeta existir.

LUCA e o que a genética sugere

Além dos registos geológicos, há investigadores que recorrem à genética para reconstruir os primeiros passos da vida terrestre. Uma ferramenta conceptual central é o Último Ancestral Comum Universal (LUCA), usado para tentar perceber o percurso inicial da vida.

O LUCA é uma célula ancestral hipotética, antepassada de bactérias, arqueias e eucariotas. Estima-se que tenha pelo menos 3.6 mil milhões de anos, podendo mesmo chegar aos 4.3 mil milhões de anos.

A análise de David Kipping sobre a abiogénese rápida

Num artigo recente, o astrónomo norte-americano David Kipping analisa o conjunto de evidências sobre a rapidez da abiogénese na Terra e em outros mundos semelhantes à Terra. O trabalho intitula-se "Provas fortes de que a abiogénese é um processo rápido em análogos da Terra" e foi aceite para publicação na revista Astrobiology.

"Pela primeira vez, temos provas formalmente fortes que favorecem a hipótese de que a vida emerge rapidamente em condições semelhantes às da Terra." - David Kipping, Columbia University

Kipping escreve: "O início precoce da vida sugere, de forma ingénua, que a abiogénese é um processo rápido em planetas do tipo terrestre".

E acrescenta: "No entanto, se a evolução costuma demorar ~4 Gyr a produzir formas de vida inteligentes como nós, então a vida útil limitada da biosfera da Terra (~5-6 Gyr) exige um início precoce (e possivelmente muito atípico) para a nossa emergência - um exemplo do princípio antrópico fraco".

Princípio antrópico fraco e a janela de habitabilidade

O princípio antrópico fraco afirma, em termos gerais, que, se o nosso planeta não fosse adequado à vida inteligente, não estaríamos aqui para o observar. O astrónomo Brandon Carter introduziu a ideia do Princípio Antrópico na década de 1970, defendendo que não há coincidência envolvida e, no essencial, que não existe razão para perguntar por que motivo estamos aqui.

Isto cria, porém, uma tensão conceptual: por um lado, a vida parece surgir cedo; por outro, a inteligência - nós - levou muito tempo a aparecer. A nossa condição de observadores inteligentes estará a enviesar a forma como interpretamos quando ocorreu a abiogénese?

Há ainda uma questão prática associada. Em outros mundos semelhantes à Terra, caso existam, será que vigora a mesma escala temporal? A vida também ganha “tração” cedo nesses planetas? E será comparável o trajecto desde a abiogénese até à vida inteligente?

A Terra não permanecerá habitável indefinidamente. De acordo com algumas linhas de investigação, o envelhecimento do Sol poderá torná-la estéril dentro de cerca de 900 milhões de anos. Nessa fase, o Sol estará aproximadamente 10% mais luminoso, o que pode tornar o planeta inabitável.

Se a Terra for um exemplo representativo, isto implica que, para a vida inteligente surgir antes de um planeta se tornar inabitável, a vida tem de começar pouco depois da formação do planeta.

Kipping formula o argumento assim: "Neste quadro, a vida tem de começar (3.6 ± 0.8) Gya - caso contrário, não estaríamos aqui para falar sobre isso. Assim, o valor observado de 3.7 Gya dificilmente é surpreendente". Os 3.7 Gya correspondem à idade dos microfósseis mais antigos actualmente conhecidos.

Para estimar quando a vida apareceu, Kipping recorre a análise bayesiana. Num trabalho anterior, baseado em microfósseis com 3.7 mil milhões de anos, obteve probabilidades de 3:1 a favor de uma abiogénese rápida.

Evidência adicional, baseada em rácios de carbono em rochas antigas, elevou esse valor para 9:1 a favor de uma abiogénese rápida. Um rácio de 10:1 é considerado prova forte; qualquer valor abaixo disso não o é.

Como a análise bayesiana actualiza resultados à medida que surgem novos dados, o estudo mais recente incorpora as conclusões mais recentes sobre o LUCA, que indicam que este existiu já há 4.2 mil milhões de anos.

Kipping escreve: "No entanto, o resultado recente de um LUCA com 4.2 Gya faz ultrapassar o limiar pela primeira vez (nominalmente 13:1)".

E reforça: "Pela primeira vez, temos provas formalmente fortes que favorecem a hipótese de que a vida emerge rapidamente em condições semelhantes às da Terra (embora esses ambientes possam, eles próprios, ser raros)".

O autor acrescenta ainda: "Na verdade, o rácio de probabilidades é >10:1 para todos os valores possíveis da vida útil final da biosfera e para hipóteses especulativas de civilizações antigas".

Quando menciona “hipóteses de civilizações antigas”, está a referir-se à hipótese Siluriana, uma experiência mental que nos pede para considerar se a ciência conseguiria detectar vestígios de uma civilização remota, eventualmente do Período Carbonífero.

É muita informação para absorver e, se isto esticar a intuição, não é caso único. Em termos gerais, a análise de Kipping indica que a conclusão de abiogénese rápida não depende de forma significativa da duração total de uma biosfera.

Este trabalho também enfrenta directamente a preocupação ligada ao princípio antrópico fraco: estaremos a observar um aparecimento invulgarmente rápido da vida apenas porque, se não tivesse acontecido assim, não estaríamos aqui? O rácio de probabilidades obtido por Kipping procura oferecer uma medida mais objectiva de quão fortemente as evidências apoiam a abiogénese rápida.

Limitações e o que falta descobrir

Na parte final, Kipping esclarece que a sua análise assume que a vida teve início na Terra, e não que tenha chegado por panspermia. Ao mesmo tempo, sublinha duas reservas: a data atribuída ao LUCA é um resultado recente e pode não resistir a um escrutínio mais profundo por parte da comunidade científica.

Kipping lembra também que nada disto implica que a vida - e, sobretudo, a vida inteligente - seja frequente. Tanto quanto sabemos, a Terra é rara, e pode ser plausível que muitos planetas tenham períodos habitáveis bastante mais curtos do que o da Terra.

Este tipo de reflexão esbarra sempre na mesma limitação: só temos um único ponto de dados, o nosso planeta. Se viermos a encontrar evidências de vida antiga em Marte, vida actual numa lua oceânica, ou provas conclusivas de vida num exoplaneta, o enquadramento conceptual poderá avançar de forma decisiva.

"… o nosso resultado não estabelece que a vida seja comum, já que as condições da Terra podem ser incrivelmente raras", escreve Kipping.

"A nossa próxima tarefa é claramente olhar para fora e enfrentar esta questão: quão comuns são condições análogas às da Terra?"

Este artigo foi originalmente publicado pela Universe Today. Leia o artigo original.