Em 7 de agosto de 1996, repórteres, fotógrafos e operadores de câmeras de televisão invadiram a sede da NASA em Washington, DC A multidão se concentrou não na fileira de cientistas sentados no auditório da NASA, mas em uma pequena caixa de plástico transparente na mesa em frente a eles. Dentro da caixa havia um travesseiro de veludo, e aninhado nele como uma joia da coroa estava uma rocha – de Marte. Os cientistas anunciaram que encontraram sinais de vida dentro do meteorito. O administrador da NASA, Daniel Goldin, disse alegremente que foi um dia “inacreditável”. Ele foi mais preciso do que imaginava.
A rocha, explicaram os pesquisadores, se formou 4,5 bilhões de anos atrás em Marte, onde permaneceu até 16 milhões de anos atrás, quando foi lançada ao espaço, provavelmente pelo impacto de um asteróide. A rocha vagou pelo sistema solar interno até 13.000 anos atrás, quando caiu na Antártica. Ele ficou parado no gelo perto de AllanHills até 1984, quando geólogos surfistas de neve o recolheram.
Cientistas liderados por David McKay do JohnsonSpaceCenter em Houston descobriram que a rocha, chamada ALH84001, tinha uma composição química peculiar. Ele continha uma combinação de minerais e compostos de carbono que na Terra são criados por micróbios. Ele também tinha cristais de óxido de ferro magnético, chamado magnetita, que algumas bactérias produzem. Além disso, McKay apresentou à multidão uma visão de microscópio eletrônico da rocha, mostrando cadeias de glóbulos que se assemelhavam a cadeias que algumas bactérias formam na Terra. “Acreditamos que estes sejam realmente microfósseis de Marte”, disse McKay, acrescentando que a evidência não era “prova absoluta” da vida anterior de Marte, mas sim “indicadores nessa direção”.
Um dos últimos a falar naquele dia foi J. William Schopf, paleobiólogo da Universidade da Califórnia em Los Angeles, especializado em fósseis da Terra primitiva. “Vou mostrar a vocês a evidência mais antiga de vida neste planeta”, disse Schopf ao público, e exibiu um slide de uma cadeia fossilizada de glóbulos microscópicos de 3.465 bilhões de anos que ele havia encontrado na Austrália. “Esses são comprovadamente fósseis”, disse Schopf, dando a entender que as fotos marcianas da NASA não eram. Ele encerrou citando o astrônomo Carl Sagan: “Alegações extraordinárias exigem evidências extraordinárias”.
Apesar da nota de ceticismo de Schopf, o anúncio da NASA foi alardeado em todo o mundo. “Marte viveu, a rocha mostra que o meteorito contém evidências de vida em outro mundo”, disse o New York Times. “Fósseis do planeta vermelho podem provar que não estamos sozinhos”, declarou The Independent of London .
Nos últimos nove anos, os cientistas levaram as palavras de Sagan muito a sério. Eles examinaram o meteorito marciano (que agora está à vista no Museu Nacional de História Natural do Smithsonian), e hoje poucos acreditam que ele abrigava micróbios marcianos.
A controvérsia levou os cientistas a perguntar como eles podem saber se alguma bolha, cristal ou estranheza química é um sinal de vida – mesmo na Terra. Adebate explodiu sobre algumas das evidências mais antigas de vida na Terra, incluindo os fósseis que Schopf orgulhosamente exibiu em 1996. As principais questões estão em jogo neste debate, incluindo como a vida evoluiu pela primeira vez na Terra. Alguns cientistas propõem que nas primeiras centenas de milhões de anos em que a vida existiu, ela teve pouca semelhança com a vida como a conhecemos hoje.
Os pesquisadores da NASA estão tirando lições do debate sobre a vida na Terra até Marte. Se tudo correr como planejado, uma nova geração de rovers chegará a Marte na próxima década. Essas missões incorporarão biotecnologia de ponta projetada para detectar moléculas individuais feitas por organismos marcianos, vivos ou mortos há muito tempo.
A busca por vida em Marte se tornou mais urgente graças em parte às sondas feitas pelos dois robôs que agora vagam pela superfície de Marte e por outra nave que orbita o planeta. Nos últimos meses, eles fizeram uma série de descobertas surpreendentes que, mais uma vez, tentam os cientistas a acreditar que Marte abriga vida – ou o fez no passado. Em uma conferência de fevereiro na Holanda, uma audiência de especialistas em Marte foi entrevistada sobre a vida marciana. Cerca de 75 por cento dos cientistas disseram que pensavam que existia vida lá, e deles, 25 por cento pensam que Marte abriga vida hoje.
A busca por restos fósseis de organismos unicelulares primitivos como bactérias decolou em 1953, quando Stanley Tyler, um geólogo econômico da Universidade de Wisconsin, confundiu cerca de 2,1 bilhões de anos de rochas que ele reuniu em Ontário, Canadá . Suas rochas negras vítreas conhecidas como cherts estavam carregadas de estranhos filamentos microscópicos e bolas ocas. Trabalhando com o paleobotonista de Harvard Elso Barghoorn, Tyler propôs que as formas eram, na verdade, fósseis, deixados para trás por antigas formas de vida, como as algas. Antes do trabalho de Tyler e Barghoorn, poucos fósseis encontrados antes do período Cambriano, que começou há cerca de 540 milhões de anos. Agora, os dois cientistas postulavam que a vida estava presente muito antes na história de 4,55 bilhões de anos de nosso planeta. Quanto tempo atrás ele foi, restou para cientistas posteriores descobrirem.
Nas décadas seguintes, paleontólogos na África encontraram vestígios fósseis de 3 bilhões de anos de bactérias microscópicas que viveram em enormes recifes marinhos. As bactérias também podem formar os chamados biofilmes, colônias que crescem em camadas finas sobre superfícies como rochas e o fundo do oceano, e os cientistas encontraram evidências sólidas de biofilmes que datam de 3,2 bilhões de anos.
Mas no momento da entrevista coletiva da NASA, a mais antiga reivindicação fóssil pertencia a William Schopf, da UCLA, o homem que falou com ceticismo sobre as descobertas da NASA na mesma conferência. Durante as décadas de 1960, 1970 e 1980, Schopf tornou-se um dos maiores especialistas em formas de vida primitivas, descobrindo fósseis em todo o mundo, incluindo bactérias fossilizadas de 3 bilhões de anos na África do Sul. Então, em 1987, ele e alguns colegas relataram que haviam encontrado os fósseis microscópicos de 3.465 bilhões de anos em um local chamado Warrawoona, no interior da Austrália Ocidental – os que ele exibiria na entrevista coletiva da NASA. As bactérias nos fósseis eram tão sofisticadas, diz Schopf, que indicam que “a vida estava florescendo naquela época e, portanto, a vida se originou consideravelmente antes de 3,5 bilhões de anos atrás.”
Desde então, os cientistas desenvolveram outros métodos para detectar sinais do início da vida na Terra. Um envolve medir diferentes isótopos, ou formas atômicas, de carbono; a proporção dos isótopos indica que o carbono já fez parte de um ser vivo. Em 1996, uma equipe de pesquisadores relatou ter encontrado a assinatura da vida em rochas da Groenlândia datadas de 3,83 bilhões de anos.
Os sinais de vida na Austrália e na Groenlândia eram notavelmente antigos, especialmente considerando que a vida provavelmente não poderia ter persistido na Terra nas primeiras centenas de milhões de anos do planeta. Isso porque asteróides o estavam bombardeando, fervendo os oceanos e provavelmente esterilizando a superfície do planeta há cerca de 3,8 bilhões de anos. A evidência fóssil sugeriu que a vida surgiu logo depois que nosso mundo esfriou. Como Schopf escreveu em seu livro Cradle of Life, sua descoberta de 1987 “nos diz que a evolução inicial ocorreu muito, muito rapidamente”.
Um início rápido de vida na Terra pode significar que a vida também pode emergir rapidamente em outros mundos – planetas semelhantes à Terra circulando outras estrelas, ou talvez até mesmo outros planetas ou luas em nosso próprio sistema solar. Destes, Marte há muito parece o mais promissor.
A superfície de Marte hoje não parece o tipo de lugar hospitaleiro para a vida. É seco e frio, caindo até -220 graus Fahrenheit. Sua fina atmosfera não pode bloquear a radiação ultravioleta do espaço, que devastaria qualquer ser vivo conhecido na superfície do planeta. Mas Marte, que é tão antigo quanto a Terra, pode ter sido mais hospitaleiro no passado. As valas e leitos de lagos secos que marcam o planeta indicam que a água já fluiu para lá. Há também razões para acreditar, dizem os astrônomos, que a atmosfera inicial de Marte era rica o suficiente em dióxido de carbono que retém calor para criar um efeito estufa, aquecendo a superfície. Em outras palavras, o início de Marte era muito parecido com o início da Terra. Se Marte tivesse sido quente e úmido por milhões ou mesmo bilhões de anos, a vida poderia ter tido tempo suficiente para emergir. Quando as condições na superfície de Marte pioraram, a vida pode ter se extinguido lá. Mas os fósseis podem ter ficado para trás. É até possível que a vida tenha sobrevivido em Marte abaixo da superfície, a julgar por alguns micróbios da Terra que prosperam a quilômetros de profundidade.
Quando Mckay, da Nasa, apresentou suas fotos de fósseis marcianos à imprensa naquele dia de 1996, uma das milhões de pessoas que as viram na televisão era um jovem microbiologista ambiental britânico chamado Andrew Steele. Ele tinha acabado de obter um PhD na Universidade de Portsmouth, onde estava estudando biofilmes bacterianos que podem absorver radioatividade de aço contaminado em instalações nucleares. Um especialista em imagens microscópicas de micróbios, Steele conseguiu o número do telefone de McKay na lista de ajuda e ligou para ele. “Posso obter uma imagem melhor do que essa”, disse ele, e convenceu McKay a enviar-lhe pedaços do meteorito. As análises de Steele eram tão boas que logo ele estava trabalhando para a NASA.
Ironicamente, porém, seu trabalho solapou as evidências da NASA: Steele descobriu que bactérias terrestres contaminaram o meteorito de Marte. Biofilmes se formaram e se espalharam por rachaduras em seu interior. Os resultados de Steele não refutaram os fósseis marcianos de uma vez – é possível que o meteorito contenha fósseis marcianos e contaminantes da Antártica – mas, ele diz, “O problema é, como você sabe a diferença?” Ao mesmo tempo, outros cientistas apontaram que processos não vivos em Marte também poderiam ter criado os glóbulos e aglomerados de magnetita que os cientistas da NASA haviam apresentado como evidência fóssil.
Mas McKay defende a hipótese de que seus microfósseis são de Marte, dizendo que é “consistente como um pacote com uma possível origem biológica”. Qualquer explicação alternativa deve levar em conta todas as evidências, diz ele, não apenas uma peça de cada vez.
A controvérsia levantou uma questão profunda na mente de muitos cientistas: o que é necessário para provar a presença de vida há bilhões de anos? em 2000, o paleontólogo de oxford Martin Brasier emprestou os fósseis Warrawoona originais do NaturalHistoryMuseum em Londres, e ele, Steele e seus colegas estudaram a química e a estrutura das rochas. Em 2002, eles concluíram que era impossível dizer se os fósseis eram reais, essencialmente submetendo o trabalho de Schopf ao mesmo ceticismo que Schopf havia expressado sobre os fósseis de Marte. “A ironia não passou despercebida”, diz Steele.
Em particular, Schopf havia proposto que seus fósseis eram bactérias fotossintéticas que capturavam a luz do sol em uma lagoa rasa. Mas Brasier, Steele e colegas de trabalho concluíram que as rochas se formaram em água quente carregada de metais, talvez em torno de uma abertura superaquecida no fundo do oceano – dificilmente o tipo de lugar onde um micróbio amante do sol pudesse prosperar. E a análise microscópica da rocha, Steele diz, era ambígua, como ele demonstrou um dia em seu laboratório ao colocar uma lâmina do chert Warrawoona sob um microscópio conectado a seu computador. “O que estamos olhando lá?” ele pergunta, escolhendo um rabisco aleatoriamente em sua tela. “Alguma sujeira antiga que ficou presa em uma rocha? Estamos olhando para a vida? Talvez, talvez. Você pode ver como é fácil se enganar. Não há nada que diga que as bactérias não podem viver aqui,
Schopf respondeu às críticas de Steele com novas pesquisas de sua autoria. Analisando suas amostras mais a fundo, ele descobriu que elas eram feitas de uma forma de carbono conhecida como querogênio, o que seria esperado em restos de bactérias. Sobre seus críticos, Schopf diz, “eles gostariam de manter o debate vivo, mas as evidências são avassaladoras”.
A discordância é típica do campo em rápida evolução. O geólogo Christopher Fedo da George Washington University e o geocronólogo Martin Whitehouse do Swedish Museum of Natural History desafiaram o traço molecular de 3,83 bilhões de anos de carbono leve da Groenlândia, dizendo que a rocha se formou a partir de lava vulcânica, que é quente demais para os micróbios resistir. Outras reivindicações recentes também estão sob ataque. Há um ano, uma equipe de cientistas ganhou as manchetes com seu relatório sobre minúsculos túneis em rochas africanas de 3,5 bilhões de anos. Os cientistas argumentaram que os túneis foram feitos por bactérias antigas na época em que a rocha se formou. Mas Steele aponta que as bactérias podem ter cavado esses túneis bilhões de anos depois. “Se você namorasse o metrô de Londres dessa forma”, diz Steele, “diria que ele tinha 50 milhões de anos,
Esses debates podem parecer indecores, mas a maioria dos cientistas fica feliz em vê-los se desenrolar. “O que isso fará é levar muitas pessoas a arregaçar as mangas e procurar mais coisas”, diz o geólogo do MIT John Grotzinger. Para ter certeza, os debates são sobre sutilezas no registro fóssil, não sobre a existência de micróbios há muito, muito tempo. Mesmo um cético como Steele permanece bastante confiante de que biofilmes microbianos viveram 3,2 bilhões de anos atrás. “Você não pode perdê-los”, diz Steele sobre seus filamentos distintos em forma de teia, visíveis ao microscópio. E nem mesmo os críticos contestaram o último de Minik Rosing, do Museu Geológico da Universidade de Copenhagen, que encontrou a assinatura de vida do isótopo de carbono em uma amostra de rocha de 3,7 bilhões de anos da Groenlândia – a mais antiga evidência indiscutível de vida na Terra .
O que está em jogo nesses debates não é apenas o momento da evolução inicial da vida, mas o caminho que ela percorreu. Em setembro passado, por exemplo, Michael Tice e Donald Lowe, da StanfordUniversity, relataram sobre tapetes de micróbios preservados em rochas da África do Sul com 3.416 bilhões de anos. Os micróbios, dizem eles, realizam a fotossíntese, mas não produzem oxigênio no processo. Um pequeno número de espécies bacterianas hoje faz o mesmo – é chamada de fotossíntese anoxigênica – e Tice e Lowe sugerem que tais micróbios, em vez dos convencionalmente fotossintéticos estudados por Schopf e outros, floresceram durante a evolução inicial da vida. Descobrir os primeiros capítulos da vida contará aos cientistas não apenas muito sobre a história de nosso planeta. Também guiará sua busca por sinais de vida em outras partes do universo – começando com Marte.
Em janeiro de 2004, os rovers Spirit e Opportunity da NASA começaram a rolar pela paisagem marciana. Em poucas semanas, o Opportunity havia encontrado a melhor evidência de que a água já fluía na superfície do planeta. A química da rocha que amostrou de uma planície chamada Meridiani Planum indicou que ela se formou bilhões de anos atrás em um mar raso e há muito desaparecido. Um dos resultados mais importantes da missão do rover, diz Grotzinger, um membro da equipe de ciência do rover, foi a observação do robô de que as rochas em Meridiani Planum não parecem ter sido esmagadas ou cozidas a um grau que a Terra se move anos têm sido – sua estrutura cristalina e camadas permanecem intactas. Um paleontólogo não poderia pedir um lugar melhor para preservar um fóssil por bilhões de anos.
O ano passado trouxe uma enxurrada de relatórios tentadores. Uma sonda orbital e telescópios terrestres detectaram metano na atmosfera de Marte. Na Terra, os micróbios produzem grandes quantidades de metano, embora também possa ser produzido por atividade vulcânica ou reações químicas na crosta do planeta. Em fevereiro, reportagens correram pela mídia sobre um estudo da NASA supostamente concluindo que o metano marciano pode ter sido produzido por micróbios subterrâneos. A sede da NASA rapidamente apareceu – talvez preocupada com uma repetição do frenesi da mídia em torno do meteorito marciano – e declarou que não tinha dados diretos que sustentassem as alegações de vida em Marte.
Mas poucos dias depois, cientistas europeus anunciaram que haviam detectado formaldeído na atmosfera marciana, outro composto que, na Terra, é produzido por seres vivos. Pouco tempo depois, pesquisadores da Agência Espacial Européia divulgaram imagens das Planícies Elysium, uma região ao longo do equador de Marte. A textura da paisagem, eles argumentaram, mostra que a área era um oceano congelado há apenas alguns milhões de anos – não muito tempo, no tempo geológico. O mar congelado pode ainda estar lá hoje, enterrado sob uma camada de poeira vulcânica. Embora a água ainda não tenha sido encontrada na superfície de Marte, alguns pesquisadores que estudam ravinas marcianas dizem que as características podem ter sido produzidas por aquíferos subterrâneos, sugerindo que a água e as formas de vida que requerem água podem estar escondidas abaixo da superfície.
Andrew Steele é um dos cientistas que estão projetando a próxima geração de equipamentos para sondar a vida em Marte. Uma ferramenta que ele planeja exportar para Marte é chamada de microarray, uma lâmina de vidro na qual diferentes anticorpos são anexados. Cada anticorpo reconhece e se liga a uma molécula específica, e cada ponto de um determinado anticorpo foi manipulado para brilhar ao encontrar seu parceiro molecular. Steele tem evidências preliminares de que o microarray pode reconhecer hopanos fósseis, moléculas encontradas nas paredes celulares de bactérias, nos restos de um biofilme de 25 milhões de anos.
Em setembro passado, Steele e seus colegas viajaram para a acidentada ilha ártica de Svalbard, onde testaram a ferramenta no ambiente extremo da área como um prelúdio para implantá-la em Marte. Enquanto guardas noruegueses armados vigiavam os ursos polares, os cientistas passaram horas sentados em rochas frias, analisando fragmentos de pedra. A viagem foi um sucesso: os anticorpos do microarray detectaram proteínas feitas por bactérias resistentes nas amostras de rocha, e os cientistas evitaram se tornar alimento para os ursos.
Steele também está trabalhando em um dispositivo chamado MASSE (Modular Assays for Solar System Exploration), que está programado para voar em uma expedição da Agência Espacial Europeia em 2011 a Marte. Ele imagina o rover transformando pedras em pó, que podem ser colocadas no MASSE, que analisará as moléculas com um microarray, em busca de moléculas biológicas.
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