A maioria de nós provavelmente não precisa de pensar muito para distinguir os seres vivos dos “nãovivo”. Um humano está vivo; uma rocha não está. Fácil!
cientistas e filósofos não vêem as coisas assim tão claramente. Eles passaram milénios a ponderar sobre o que é que faz algo vivo. Grandes mentes de Aristóteles a Carl Sagan têm pensado nisso – e ainda não chegaram a uma definição que agrade a todos. Num sentido muito literal, ainda não temos um “significado” para a vida.
Se alguma coisa, o problema de definir a vida tornou-se ainda mais difícil ao longo dos últimos 100 anos ou assim. Até ao século XIX, uma ideia predominante era que a vida é especial graças à presença de uma alma intangível ou “centelha vital”. Esta ideia caiu agora em desuso nos círculos científicos. Desde então, tem sido ultrapassada por abordagens mais científicas. A Nasa, por exemplo, descreveu a vida como “um sistema químico auto-sustentável capaz de evolução darwiniana”.
Mas a Nasa é apenas uma das muitas tentativas de prender toda a vida com uma simples descrição. De facto, mais de 100 definições de vida foram propostas, com a maioria a concentrar-se num punhado de atributos chave como a replicação e o metabolismo.
Para piorar a situação, diferentes tipos de cientistas têm ideias diferentes sobre o que é verdadeiramente necessário para definir algo como vivo. Enquanto um químico pode dizer que a vida se resume a certas moléculas, um físico pode querer discutir termodinâmica.
Para uma melhor ideia da razão pela qual a vida é tão difícil de definir, vamos conhecer alguns dos cientistas que trabalham na fronteira que separa os seres vivos de tudo o resto.
Virologistas: explorando a área cinzenta no limite da vida tal como a conhecemos
Conheceu a MRS GREN na escola? Esta útil mnemónica é uma forma de as crianças se lembrarem dos sete processos que supostamente definem a vida: movimento, respiração, sensibilidade, crescimento, reprodução, excreção e nutrição.
Foram propostas mais de 100 definições de vida
p>Embora este seja um ponto de partida útil para definir a vida, não é definitivo. Há muitas coisas que tradicionalmente não classificaríamos como vida que podem assinalar estas caixas. Alguns cristais, proteínas infecciosas chamadas priões, e mesmo certos programas informáticos são “vivos” de acordo com MRS GREN.
O clássico caso limite é o vírus. “Não são células, não têm metabolismo, e são inertes enquanto não encontrarem uma célula, pelo que muitas pessoas (incluindo muitos cientistas) concluem que os vírus não são vivos”, diz Patrick Forterre, microbiologista do Instituto Pasteur em Paris, França.
Por seu lado, Forterre pensa que os vírus estão vivos, mas reconhece que a decisão depende realmente de onde se decide colocar o ponto de corte.
Embora falte aos vírus praticamente tudo o que se possa pensar que é necessário para ser membro do clube da vida, eles possuem informações codificadas no ADN ou RNA. Este projecto de vida, partilhado com todos os seres vivos do planeta, significa que os vírus podem evoluir e replicar-se – embora apenas através do sequestro da maquinaria das células vivas.
O próprio facto de os vírus – como toda a vida tal como a conhecemos – transportarem ADN ou ARN levou alguns a sugerir que os vírus devem pertencer à nossa árvore da vida. Outros afirmaram mesmo que os vírus contêm pistas para compreender como a vida começou em primeiro lugar. Se for este o caso, a vida começa a parecer-se menos com uma entidade a preto e branco e mais com uma quantidade nebulosa, confundindo fronteiras não vivas e não mortas.
Alguns cientistas abraçaram esta ideia. Caracterizam os vírus como existindo “na fronteira entre a química e a vida”. E isto levanta uma questão interessante: quando é que a química se torna mais do que a soma das suas partes?
Chemists: exploring the recipe of life
“Life as we know it is based on carbon-based polymers”, diz Jeffrey Bada do Scripps Institution of Oceanography em San Diego, Califórnia. A partir destes polímeros – nomeadamente ácidos nucleicos (os blocos de construção do ADN), proteínas e polissacáridos – praticamente toda a diversidade da vida é construída.
Bada foi aluno de Stanley Miller, metade da dupla por detrás da experiência Miller-Urey na década de 1950 – uma das primeiras experiências a explorar a ideia de que a vida surgiu a partir de produtos químicos não vivos. Desde então, voltou a essa famosa experiência, demonstrando que uma gama ainda maior de moléculas biologicamente relevantes é formada quando a electricidade é disparada através de uma mistura de químicos que se pensa existir na Terra primordial.
A vida tal como a conhecemos pode requerer ADN ou ARN, mas e a vida tal como a desconhecemos?
Mas estes químicos não estão vivos. Só quando eles começam a fazer certas coisas interessantes como excretar e matar uns aos outros é que lhes damos essa honra. Então o que é necessário para os químicos darem o salto e ressuscitarem? A resposta de Bada é surpreendente.
“A replicação imperfeita das moléculas informativas teria marcado a origem tanto da vida como da evolução, e assim a transição da química não viva para a bioquímica”, diz Bada. O início da replicação, e especificamente a replicação que envolve erros, leva à criação de “descendência” com diferentes níveis de capacidade. Esta descendência molecular pode então competir entre si pela sobrevivência.
“Esta é basicamente a evolução darwiniana à escala molecular”, diz Bada.
Para muitos químicos, então, é a replicação – o processo que os vírus só podem empreender com uma mão amiga de células biológicas – que realmente ajuda a definir a vida. O facto de as moléculas informativas – ADN e ARN – permitirem a replicação sugere que são também uma característica essencial da vida.
Mas a caracterização da vida por essas substâncias químicas específicas não consegue ter uma visão de conjunto. A vida tal como a conhecemos pode requerer ADN ou ARN, mas o que dizer da vida tal como não a conhecemos?
Astrobiólogos: caça a extraterrestres estranhos
Segundo – adivinhar a natureza da vida extraterrestre é um negócio complicado. Muitos investigadores, incluindo Charles Cockell e os seus colegas do UK Centre for Astrobiology da Universidade de Edimburgo, utilizam microrganismos capazes de sobreviver em ambientes extremos como substitutos para a vida extra-terrestre. Eles argumentam que a vida noutros locais pode habitar em condições muito diferentes, mas provavelmente ainda mantém as características chave da vida tal como a reconheceríamos na Terra.
Sagan referiu-se a uma visão centrada no carbono da vida extraterrestre como “chauvinismo do carbono”
” temos de manter uma mente aberta à possibilidade de encontrar algo que não se enquadre nessa definição”, diz Cockell.
P>As tentativas de usar os nossos conhecimentos sobre a vida terrestre para tentar localizar alienígenas podem dar resultados confusos. A Nasa, por exemplo, pensou ter uma boa definição de vida funcional em 1976, quando a nave espacial Viking 1 fez uma aterragem bem sucedida em Marte, equipada com três testes de vida. Um teste em particular parecia mostrar que havia vida em Marte: os níveis de dióxido de carbono no solo marciano eram elevados, sugerindo que havia micróbios a viver e a respirar na superfície do Planeta Vermelho.
De facto, o dióxido de carbono que os observadores viram a ser libertado é agora quase universalmente atribuído aos fenómenos muito menos excitantes das reacções químicas oxidativas não-biológicas.
Astrobiólogos estão a aprender com estas experiências e a reduzir os critérios que utilizam para procurar alienígenas – mas por agora, essa procura continua a não ter êxito.
A criação de vida artificial é agora um ramo da ciência de pleno direito
Talvez os astrobiólogos não devam reduzir demasiado os seus critérios de pesquisa. Sagan referiu-se a uma visão centrada no carbono da vida alienígena como “chauvinismo do carbono”, sugerindo que tal perspectiva poderia travar a procura de extraterrestres.
“As pessoas sugeriram que os extraterrestres poderiam ser à base de silicone, ou baseados em diferentes solventes”, diz Cockell. “Houve mesmo discussões sobre organismos extra-terrestres inteligentes das nuvens”
Em 2010, a descoberta de bactérias com ADN contendo arsénico no lugar do fósforo padrão entusiasmou muitos astrobiólogos. Embora estas descobertas tenham sido desde então postas em causa, muitos ainda têm esperança de demonstrações de vida que não sigam as regras convencionais. Entretanto, alguns cientistas estão a trabalhar em formas de vida que não são de todo baseadas na química.
Tecnologistas: construindo vida artificial
Após a preservação da ficção científica, a criação de vida artificial é agora um ramo de pleno direito da ciência.
Está a tentar ter uma visão muito ampla do que é a vida
A um nível, a vida artificial pode envolver biólogos que criam novos organismos em laboratórios cosendo partes de duas ou mais formas de vida existentes. Mas também pode ser um pouco mais abstracto.
Desde os anos 90, quando o software informático Tierra de Thomas Ray apareceu para demonstrar a síntese e evolução das “formas de vida” digitais, os investigadores têm tentado criar programas informáticos que simulem verdadeiramente a vida. Há mesmo equipas que estão a começar a explorar a criação de robôs com traços de vida.
“A ideia global é tentar compreender as propriedades essenciais de todos os sistemas vivos, e não apenas os sistemas vivos que se encontram na Terra”, diz o perito em vida artificial Mark Bedau no Reed College em Portland, Oregon. “Está a tentar ter uma visão muito ampla do que é a vida, enquanto que a biologia se concentra nas formas reais com que estamos familiarizados”
Dito isto, muitos investigadores de vida artificial usam o que sabemos sobre a vida na Terra para fundamentar os seus estudos. Bedau diz que os investigadores usam o que ele chama de “modelo PMC” – um programa (por exemplo, ADN), um metabolismo, e um recipiente (por exemplo, a parede de uma célula). “É importante notar que isto não é uma definição de vida em geral, apenas uma definição de vida química mínima”, explica ele.
Talvez as coisas que consideramos essenciais sejam realmente peculiares à vida na Terra
Para aqueles investigadores de vida artificial que trabalham em formas de vida não químicas, a sua tarefa é criar versões de software ou hardware destes componentes PMC.
“Fundamentalmente, não creio que haja uma definição precisa, mas precisamos de algo a que apontar”, diz Steen Rasmussen, que trabalha na criação de vida artificial na Universidade do Sul da Dinamarca em Odense. Equipas de todo o mundo têm trabalhado em componentes individuais do modelo PMC, fazendo sistemas que demonstram um ou outro aspecto do mesmo. Até agora, porém, ninguém os reuniu todos numa forma de vida sintética funcional.
“Este é um processo de baixo para cima, construindo-o peça por peça”, explica.
A investigação da vida artificial pode acabar por funcionar a uma escala mais ampla, construindo uma vida que é completamente estranha às nossas expectativas. Tal investigação poderia ajudar a redefinir o que entendemos por vida. Mas os investigadores ainda não se encontram nessa fase, diz Bedau. “Eles não têm de se preocupar em definir todas as formas de vida; talvez falem disso por uma cerveja, mas não precisam de o incluir no seu trabalho”, diz ele.
Filósofos: tentando resolver o enigma da vida
Então se mesmo aqueles que procuram – e constroem – uma nova vida ainda não estão preocupados com uma definição universal, será que os cientistas devem parar de se preocupar em tentar chegar a uma? Carol Cleland, uma filósofa da Universidade do Colorado em Boulder, pensa assim. Pelo menos por enquanto.
O homem tende a definir em termos do que lhe é familiar. Mas as verdades fundamentais podem não ser familiares
“Se estiver a tentar generalizar sobre mamíferos usando zebra, que característica vai escolher?” pergunta ela. “Certamente não as suas glândulas mamárias, porque apenas metade delas as tem. As suas riscas parecem ser a escolha óbvia, mas estas são apenas um acidente. Não são elas que fazem os mamíferos zebra”
E é o mesmo com a vida. Talvez as coisas que consideramos essenciais sejam realmente apenas peculiares à vida na Terra. Afinal, tudo, desde bactérias a leões, é derivado de um único antepassado comum, o que significa que no nosso mapa da vida no Universo, só temos realmente um ponto de dados.
Nas palavras de Sagan: “O homem tende a definir em termos do familiar. Mas as verdades fundamentais podem não ser familiares”
Até termos descoberto e estudado formas de vida alternativas, não podemos saber se as características que consideramos essenciais à vida são realmente universais. A criação de vida artificial pode oferecer uma forma de explorar formas de vida alternativas, mas pelo menos a curto prazo é fácil imaginar como qualquer forma de vida sonhada dentro de um computador será influenciada pelos nossos preconceitos sobre sistemas vivos.
A definição pode de facto dificultar a procura de vida nova
Para definir correctamente a vida, podemos precisar de encontrar alguns alienígenas.
A ironia é que as tentativas de fixar uma definição de vida antes de descobrirmos esses alienígenas podem de facto torná-los mais difíceis de encontrar. Que tragédia seria se nos anos 2020 a nova trunda de Marte rover passasse directamente por um marciano, simplesmente porque não a reconhece como estando viva.
“A definição pode de facto dificultar a procura de vida nova”, diz Cleland. “Precisamos de nos afastar do nosso conceito actual, de modo a estarmos abertos à descoberta da vida, pois não a conhecemos”
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