Uma equipa da Universidade de Wisconsin-Madison reconstruiu com sucesso uma enzima com 3,2 mil milhões de anos, fornecendo uma ligação bioquímica direta com a vida antes do oxigénio dominar a atmosfera da Terra. Esta descoberta não só ilumina as condições sob as quais a vida primitiva prosperou, mas também estabelece um marcador químico robusto para detectar vida potencial noutros planetas.
A Enzima Primordial: Nitrogenase
A pesquisa, liderada pelo professor Betül Kaçar, concentrou-se na nitrogenase, uma enzima essencial para converter o nitrogênio atmosférico em uma forma utilizável pelos organismos. Sem a nitrogenase, a vida como a conhecemos não existiria. A função desta enzima é tão fundamental que a sua reconstrução oferece uma janela única para os primeiros processos biológicos da Terra.
Preenchendo a lacuna fóssil com a biologia sintética
Tradicionalmente, a compreensão da vida antiga tem dependido de registos geológicos escassos – fósseis e amostras de rochas que são muitas vezes difíceis de obter. A equipe de Kaçar empregou a biologia sintética para superar essa limitação. Ao recriar enzimas antigas e introduzi-las em micróbios modernos, eles podem estudar estas relíquias do passado num ambiente de laboratório controlado. Esta abordagem preenche eficazmente as lacunas no registo fóssil, oferecendo reconstruções tangíveis da vida de há milhares de milhões de anos.
A vida antes do oxigênio: uma imagem mais nítida
Há três mil milhões de anos, a atmosfera da Terra era drasticamente diferente – rica em dióxido de carbono e metano e dominada por micróbios anaeróbicos. Compreender como estes organismos acederam a nutrientes cruciais como o azoto é vital para compreender como a vida persistiu antes do Grande Evento de Oxidação remodelar fundamentalmente o planeta.
A investigação da equipa confirma que as antigas enzimas nitrogenase produzem as mesmas assinaturas isotópicas que as versões modernas, o que significa que a forma como esta enzima interage com o seu ambiente tem permanecido consistente ao longo de milhares de milhões de anos. Essa consistência é crítica porque assinaturas isotópicas em rochas são frequentemente usadas para inferir a presença de vida antiga.
Implicações para a Astrobiologia
O professor Kaçar enfatiza que compreender o passado da Terra é essencial para a busca por vida fora do nosso planeta. “A busca pela vida começa aqui em casa, e a nossa casa tem 4 bilhões de anos”, afirmou. Ao reconstruir enzimas antigas, os cientistas obtêm uma compreensão mais profunda das impressões bioquímicas que a vida deixa para trás, tornando mais provável a identificação de vestígios de vida em outros mundos.
“Precisamos compreender a vida diante de nós, se quisermos compreender a vida à nossa frente e a vida em outros lugares.”
Esta pesquisa fornece uma ferramenta poderosa para astrobiólogos, oferecendo um marcador confiável para identificar vida em ambientes radicalmente diferentes do nosso. As descobertas do estudo foram publicadas na Nature Communications.
Em última análise, este trabalho demonstra o valor da biologia sintética para desvendar segredos do passado remoto. Ao recriar fisicamente moléculas antigas, os cientistas podem testar suposições, preencher lacunas de conhecimento e refinar métodos para detectar vida – tanto na Terra como fora dela.
