A Origem da Vida – Os Replicadores

Recuemos, na companhia de Richard Dawkins, cerca de 4.000 milhões de anos, para ele nos explicar, com base nos actuais conhecimentos científicos, como terá aparecido a vida no planeta Terra.

Por definição ninguém estava presente para assistir ao que aconteceu e por isso existem algumas teorias rivais mas todas elas com características comuns e aquela que é apresentada por R. Dawkins não andará muito longe da verdade.

A evolução por selecção natural é satisfatória porque nos mostra uma forma pela qual a simplicidade se poderia ter transformado em complexidade, com átomos desordenados a agruparem-se em estruturas cada vez mais complexas e como tudo terá começado pela sobrevivência das «coisas estáveis» o que, de acordo com a Teoria de Darwin, corresponde à «sobrevivência do mais apto» com a eliminação das «coisas instáveis», menos aptas.

Vamos, agora, falar dos Replicadores que são os antepassados dos Genes.

Antes da vida aparecer sobre a Terra não sabemos bem que matérias-primas abundavam mas entre as mais plausíveis teríamos a água, o dióxido de carbono, o metano e a amónia que são compostos simples que sabemos estarem presentes em alguns dos outros planetas do nosso sistema solar.

Recentemente, fizeram-se experiências laboratoriais simulando as condições químicas da Terra antes do aparecimento da vida e foi possível produzir substâncias orgânicas chamadas «purinas» e «pirimidinas» que são já blocos da construção da molécula genética do próprio ADN.

Se tivéssemos encontrado estes elementos em Marte diríamos logo que eles eram um sinal da presença de vida naquele planeta.

Processos análogos a estes desenvolvidos agora em laboratório devem ter originado um «caldo primitivo» que, na opinião de biólogos e químicos, constituíram os mares de há 4.000 milhões de anos atrás.

Essas substâncias orgânicas concentravam-se localmente, talvez na espuma que secava nas margens desses mares e sob a influência posterior de energia, como a luz ultravioleta do sol, combinavam-se em moléculas maiores.

Se fosse hoje, essas moléculas orgânicas não durariam sequer o tempo suficiente para serem notadas porque logo outras bactérias ou outros seres vivos as absorveriam, mas quando essas moléculas boiavam no caldo primitivo mais nada ainda existia pois tudo o resto só apareceria posteriormente e portanto elas podiam boiar nesse caldo cada vez mais denso sem serem molestadas.


Num determinado momento, por acidente, formou-se uma molécula particularmente notável a que vamos chamar o Replicador porque tinha essa propriedade extraordinária de ser capaz de criar cópias.

Este acidente, que está na origem do aparecimento do Replicador, tinha muito poucas probabilidades de acontecer, provavelmente tantas quantas aquelas que nós temos de acertar no jackpot do euromilhões, quase impossível nos poucos anos de vida que temos para apostar.

Mas tempo era aquilo que não faltava ao planeta Terra e por essa razão, no decorrer dos muitos milhões de anos da sua existência, surgiu um dia essa molécula, que não terá sido necessariamente nem a maior nem a mais completa, mas que criava cópias de si própria.

Tivesse o homem a possibilidade de apostar todas as semanas durante 100 milhões de anos e o improvável, quase impossível, tornar-se-ia mais que provável e ganharíamos não um mas vários prémios do Euromilhões.

É que os conceitos de provável e de improvável têm a distingui-los apenas o factor tempo porque ambos se referem a coisas possíveis de acontecerem.

Depois, era apenas necessário que essa molécula aparecesse uma vez…o resto seria com ela.

Temos, portanto, vários tipos de blocos moleculares no tal caldo primitivo onde, a partir de um determinado momento, circulava o Replicador.

Supondo agora que cada um desses blocos tem afinidades para com os seus iguais, quando um bloco, vindo do caldo, se encontrar próximo de uma parte do Replicador para o qual tenha afinidade, tenderá a aderir a ele.

Os blocos que aderirem ao Replicador dispor-se-ão, automaticamente, numa sequência idêntica à do próprio Replicador numa cadeia estável semelhante ao Replicador original.

Este processo poderia continuar com um empilhamento progressivo, camada após camada pois é também assim que se formam os cristais.

As duas cadeias podiam separar-se e passaríamos a ter dois Replicadores, cada um dos quais poderia continuar a produzir outras cópias de si mesmo.

Uma possibilidade mais complexa é a de que a afinidade acontecesse, igualmente, não para os seus iguais mas para um outro tipo particular de bloco e sendo assim, o Replicador actuaria como padrão não para uma cópia idêntica mas para uma espécie de «negativo» exactamente igual ao positivo original.

Neste momento, para os nossos propósitos, não importa muito que este processo de replicação original fosse positivo-positivo ou positivo-negativo, pois o importante a salientar é que, subitamente, uma nova forma de estabilidade apareceu no mundo.

Antes das moléculas replicadoras terem aparecido, muito naturalmente, nenhum outro tipo de molécula seria muito abundante no “caldo primitivo” porque tudo estava dependente dos blocos moleculares assumirem, de forma acidental, configurações estáveis, mas quando surgiu o Replicador este deverá ter espalhado pelo mar as suas cópias e os outros blocos de moléculas mais pequenos tornaram-se um recurso escasso até chegarmos a uma grande população de réplicas idênticas.

Mas, qualquer processo de replicação obedece a uma regra: nada é perfeito, ocorrem erros.

Vamos dar um exemplo de erros num processo de replicação:

- Antes da invenção da tipografia os livros eram copiados à mão e isso aconteceu com os Evangelhos mas todos os escribas, por mais cuidados que tivessem, cometiam erros e outros até nem resistiam à tentação de fazerem pequenos «melhoramentos» nos textos.

Se todos copiassem de um único original o sentido não seria grandemente deturpado mas sendo as cópias feitas de outras cópias os erros começariam a acumular-se e tornar-se-iam sérios.

A primeira ideia que temos do erro é que ele é prejudicial e no caso de documentos humanos é difícil pensar em exemplos em que o erro possa ser encarado como um benefício.

Os eruditos da versão grega do Antigo Testamento traduziram erradamente a palavra hebraica para «mulher jovem» pela palavra grega para «virgem» e com este erro foram reproduzidos todos os textos de então para cá dando origem à seguinte profecia: “Eis que uma virgem conceberá e dará à luz um filho…” o que é consideravelmente diferente, com as inevitáveis consequências, de uma outra profecia que teria rezado assim: “Eis que uma mulher jovem conceberá e dará à luz um filho…”

Mas se saltarmos dos documentos humanos para a biologia e, neste caso concreto para os Replicadores, o erro pode, em vez de ser uma desvantagem, representar uma melhoria essencial para a evolução progressiva da vida.

Os descendentes dos Replicadores, as actuais moléculas de ADN, são admiravelmente fiéis mesmo comparando com a mais alta-fidelidade, mas mesmo elas cometem erros de cópia que estão na origem da diversidade dos seres vivos e consequentemente da evolução possível.

Muito provavelmente, os Replicadores originais era bem mais imprecisos e os erros davam origem a cópias imperfeitas que se formavam e propagavam enchendo o «caldo primitivo» não de réplicas idênticas mas de diversas variedades de moléculas replicadoras todas “descendentes” do mesmo antepassado.

Estas diversas variedades de moléculas replicadoras entraram em «competição», em primeiro lugar porque não tinham todas a mesma «longevidade» e as que duravam mais, logicamente, tinham mais tempo para produzir cópias de si próprias dando lugar a uma tendência evolutiva na direcção de uma maior longevidade.

Mas a longevidade não era o único factor com influência no maior ou menor número de uma determinada variedade de moléculas replicadoras, a «fecundidade» era outro.

Suponhamos que a molécula reprodutora do tipo A forma cópias de si própria uma vez por semana, em média, e as do tipo B formam cópias de hora a hora.

É evidente, numa hipótese destas, que a molécula do tipo A, mesmo com maior longevidade do que a do tipo B, ficaria em minoria.

Finalmente, um terceiro factor nesta competição pelo predomínio:

Suponhamos que as variedades de moléculas reprodutoras do tipo X e Y apresentam a mesma longevidade e a mesma velocidade de se copiarem, mas a do tipo X comete menos erros de cópia pelo que terá mais «descendentes» do que a do tipo Y que, no lugar daqueles, terá mais “mutantes” que terão outras descendências.

A cópia de erros é um requisito para que ocorra evolução e esta pode parecer uma “coisa boa”, especialmente porque nós somos filhos dela, mas na realidade não há nada que queira evoluir.

A evolução é qualquer coisa que acontece quer queiramos ou não, apesar de todos os esforços dos replicadores para evitar que ela aconteça.

Voltando ao «caldo primitivo», se tivesse sido possível colher duas amostras retiradas em dois momentos diferentes separados de alguns milhões de anos, verificar-se-ia que a segunda amostra conteria uma maior proporção de variedades de moléculas replicadoras com mais elevada longevidade/fecundidade/fidelidade de cópia e este é, essencialmente, o sentido da evolução do ponto de vista biológico no que se refere aos seres vivos e ao mecanismo da selecção natural.

Mas será que as moléculas originais replicadoras estavam vivas?

Que importa isso?

Seja qual for a resposta não altera os factos, a história das moléculas replicadoras terá sido, sensivelmente, aquele que foi descrito independentemente de considerá-las «vivas» ou não.

Elas, as células Reprodutoras, foram os antepassados da vida: foram os nossos fundadores.

Finalmente a competição para a qual Darwin chamou a atenção, não a pensar em moléculas, mas em plantas e animais.

O «caldo primitivo» tinha uma capacidade limitada para conter moléculas replicadoras, não só porque a Terra é um espaço finito, mas também porque os blocos construtores devem ter sido utilizados a um ritmo tal pelas replicadoras quando elas eram já muito abundantes que se tornaram num bem escasso e precioso e daí a competição por eles.

Nessa «luta» os Replicadores menos favorecidos diminuíram de número e muitos ter-se-ão extinguido.

Eles não sabiam que estavam a lutar, tão pouco se preocupavam com isso, era luta sem ressentimentos, aliás, sem sentimentos de qualquer espécie mas lutavam, porque qualquer erro de cópia que resultasse num maior nível de estabilidade relativamente aos seus rivais era preservada e multiplicava-se automaticamente.

Com o tempo, esta luta foi-se aperfeiçoando e alguns dos Replicadores devem mesmo ter «descoberto» como quebrar quimicamente moléculas de variedades rivais e como usar os blocos construtores assim libertos para produzir as suas próprias cópias.

Estes protocarnívoros, em simultâneo, obtinham alimento e removiam competidores.

Outros Replicadores talvez tenham «descoberto» como se protegerem a si próprios quer quimicamente, quer erguendo uma barreira física de proteína à sua volta constituindo, assim, as primeiras células vivas.

Começa aqui uma nova fase em que os Replicadores já não se limitam a existir mas também a construir invólucros, veículos para a preservação da sua existência, transformando-se em «Máquinas de Sobrevivência».

Inicialmente, essa máquina de sobrevivência teria sido constituída apenas por um revestimento protector mas com o aumento progressivo da competição essas máquinas tornaram-se maiores e mais elaboradas num processo cumulativo e progressivo.

Teria de haver algum fim para o aperfeiçoamento gradual das técnicas e dos artifícios usados pelos Replicadores para assegurarem a sua continuidade no mundo?

Haveria tempo de sobra para aperfeiçoamentos e por isso perguntamos:


Que máquinas bizarras de auto preservação trariam consigo nos milénios seguintes?

Qual terá sido o destino, 4.000 milhões de anos depois, para os primeiros Replicadores?

Não se extinguiram, pois são mestres antigos nas artes da sobrevivência mas também não andam para aí a flutuar livremente no mar porque há muito tempo que abandonaram essa sua liberdade de cavaleiros andantes.

Agora agrupam-se em colónias imensas, seguros no interior de gigantescos robots desajeitados, afastados do mundo exterior, comunicando com ele através de vias indirectas e tortuosas, manipulando-os por controlo remoto.

Estão dentro de si e de mim; criaram-nos, de corpo e de mente e a sua preservação é a razão da nossa existência.

Percorreram um longo caminho, esses Replicadores.

Agora respondem pelo nome de Genes e as suas «Máquinas de Sobrevivência»… somos nós.