Quais são os elementos necessários para a existência de vida como a conhecemos

Para os cientistas que estudam possibilidades de vida no Universo — mais conhecidos como astrobiólogos —, seres vivos podem surgir em diversos tipos de ambientes. Alguns, extremamente inóspitos para qualquer vida terrestre. Outros podem possuir características que talvez nem tenham sido imaginadas pela comunidade científica.

Sabe-se que uma atmosfera parecida com a da Terra não é necessária para a existência de vida alienígena. O oxigênio pode não ser um ingrediente fundamental, nem a água também - as moléculas de H2O sozinhas, por exemplo, não são capazes de criar um ambiente habitável para a vida.

De fato, enquanto a maioria dos seres vivos precisa de oxigênio para sobreviver, há bactérias terrestres que morrem na presença do gás. No nosso planeta, existem organismos que nascem, crescem e se reproduzem embaixo da terra ou em lugares cheios de amônia, por exemplo.

Como há muitos modelos para a existência de vida em outros planetas, cientistas preferem ajustar o foco de suas pesquisas para o que já está comprovado: ambientes parecidos com o da Terra são extremamente propícios para a existência de seres vivos.

Um planeta que deu certo

A abundância de água e de carbono foram essenciais para o surgimento da vida por aqui. A distância do Sol, as camadas da atmosfera, a gravidade, a temperatura média, a influência da Lua e várias outras características são ideais para a manutenção dos seres vivos.

Mas os astrobiólogos não atuam de forma tão seletiva: não é necessário buscar um outro planeta Terra dentre os 10 bilhões com características parecidas com o nosso na a Via Láctea. Hoje é possível identificar até evidências de atividade microbiana na atmosfera de planetas com características distintas, como aconteceu recentemente com Vênus.

Os cientistas que descobriram a existência de fosfina na atmosfera de Vênus usando o JCMT (Telescópio James Clerk Maxwell), no Havaí, e do Alma (Observatório Grande Matriz Milimétrica do Atacama), no Chile. Mas a tecnologia atual dos nossos telescópios impede a visualização de atmosferas de planetas distantes.

Uma série de telescópios que estão para ser inaugurados promete revolucionar esse tipo de estudo, três deles, de 30 metros, devem ser inaugurados nos próximos cinco anos. Sem falar no tão esperado Telescópio James Webb, da Nasa, que deve ser inaugurado em outubro do ano que vem.

Água, fonte de vida?

Em 2018, cientistas da Agência Espacial Italiana anunciaram que existe água líquida em Marte, e de forma constante. Eles descobriram um reservatório subterrâneo permanente de água líquida, 1,5 km abaixo de uma camada de gelo, próxima ao Polo Sul do Planeta Vemelho. Até agora, no entanto, nenhum sinal de vida foi encontrado.

Os cientistas esperam que o robô explorador Perseverance, lançado esse ano e que se encontra em plena jornada rumo a Marte, encontre vestígios de vida microbiológica, ainda que de bilhões de anos atrás.

A Nasa também descobriu a presença de água também no lado iluminado da Lua, onde as temperaturas podem chegar a 200º C. E falando em lua, já se sabia que uma das que gira em torno do planeta Júpiter, a Europa, também tinha um oceano de água embaixo da sua superfície rochosa. Ano passado a Nasa achou vapor de água acima da superfície congelada do satélite natural.

Mas vida que é o bom, ninguém achou ainda.

Não é só na água

A procura por água não descarta outros tipos de busca. Apesar de ser um meio líquido estável para as moléculas se juntarem e gerarem vida, é preciso manter a cabeça aberta para formas de vida que possam surgir em ambientes inimagináveis: no meio da amônia líquida, por exemplo. O composto químico na sua forma líquida é encontrado em lugares gelados, como a lua Titã (um satélite de Saturno).

No campo da Astrobiologia, muita coisa mudou nos últimos anos e o uso combinado de novos instrumentos tem permitido com que cientistas desbravem e conheçam mais sobre a composição dos planetas. Há quem diga que com os novos telescópios que estão para ser inaugurados haverá uma revolução nessa área até 2030.

Fontes:

Eduardo Janot Pacheco, professor Associado do Departamento de Astronomia e coordenador geral do Laboratório de Astrobiologia da USP (Site Astrobiology, mantido pela Nasa).

Thiago Gonçalves, astrônomo do Observatório do Valongo da UFRJ (Universidade Federal do Rio de Janeiro) e colunista de Tilt.

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Dentre os 116 elementos químicos presentes na tabela periódica, no mínimo 60 estão presentes no corpo humano, com finalidades ainda pouco conhecidas. Alguns desses elementos químicos são considerados essenciais para a vida, responsáveis por manter o equilíbrio nutricional do organismo. A ausência ou deficiência dessas substâncias, caracterizada pela carência nutricional, está relacionada ao desenvolvimento de prejuízos funcionais, já que participam de diversos processos metabólicos. Com o funcionamento inadequado do organismo, doenças podem surgir, podendo levar o indivíduo à morte. A água e certos tipos de alimentos são capazes de fornecer muitos desses elementos químicos.

De acordo com a quantidade em que pode estar presente no organismo, esses elementos podem ser divididos em três categorias principais: elementos majoritários, traços ou microtraços.

Elementos químicos majoritários

Considerados os principais elementos do corpo humano. São macroelementos, devendo o consumo diário ser maior que 100mg, sendo requeridos nas dietas em concentrações de 0,05 a 0,5%. Se destacam o carbono, oxigênio, hidrogênio e nitrogênio. Também são importantes o cálcio, fósforo, enxofre, sódio, potássio e cloro.

Carbono

Constitui aproximadamente 18% do organismo humano. Toda matéria viva é formada por combinações diferentes do carbono. Os hidrocarbonetos são compostos orgânicos formados por carbono e hidrogênio, tal como o petróleo e o gás natural. São formados a partir de restos vegetais e animais, de épocas geológicas distantes.

O carbono está localizado no grupo IV A da tabela periódica, possuindo quatro elétrons na camada de valência. Considerado um elemento que não é eletropositivo, nem eletronegativo. Tais características possibilitam a este elemento formar e romper ligações químicas, com o mínimo gasto de energia, permitindo grande dinamismo a nível celular.

Oxigênio e Hidrogênio

O oxigênio corresponde a 65% e o hidrogênio compõe 10% do organismo. Justos formam a água, composta por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio, indispensável à vida e que representa cerca de 60% do peso de um adulto. Também estão presentes em outros compostos orgânicos, como nas proteínas, vitaminas, carboidratos e lipídios. Os carboidratos são macronutrientes formados principalmente por carbono, hidrogênio e oxigênio.

Nitrogênio

Constitui cerca de 3% do organismo. Presente em moléculas orgânicas, como nos aminoácidos, unidades formadoras das proteínas e, nos ácidos ribonucleicos do DNA.

Cálcio e Fósforo

Correspondem a 1,5% e 1%, respectivamente. Ambos são importantes para o bom funcionamento das estruturas ósseas. O cálcio é o mineral mais abundante do corpo, presente em reações químicas, bem como na regulação das proteínas. O fósforo também está presente na molécula de ATP, fonte de energia celular.

Encontramos o enxofre em aminoácidos. O sódio participa de diversos processos bioquímicos, atuando também na regulação da pressão arterial. Correspondem a 0,25% e 0,15% do organismo, respectivamente.

Potássio e cloro

Presentes nas proporções de 0,25% e 0,15%, respectivamente. Considerado um elemento vital, o potássio atua em vários processos bioquímicos, como na manutenção dos batimentos cardíacos e transmissão de impulsos elétricos das células nervosas. O cloro, juntamente ao sódio, mantém o equilíbrio hidroeletrolítico do organismo.

Os elementos químicos que podem ser encontrados na maioria dos compostos orgânicos são denominados elementos organógenos ou bioelementos. Estão presentes em sistemas que possuem a capacidade da reprodução, mutação e hereditariedade, consideradas estas as três características fundamentais para os seres vivos, de acordo com a biologia moderna. São elementos organógenos o carbono, hidrogênio, oxigênio e o nitrogênio.

Elementos traços

Presentes em pouca quantidade no organismo. Por esta razão, assim como os elementos microtraços, são denominados oligoelementos. Embora em menor proporção, são considerados essenciais à vida e, também precisam ser ingeridos, sendo a necessidade diária inferior a 100mg. Se destacam o ferro, cobre, zinco, bromo e selênio.

O ferro está presente na hemoglobina, responsável por transportar o oxigênio aos tecidos. É fundamental para o metabolismo. O cobre está envolvido em diversas funções orgânicas, como na mobilização do ferro, para a produção da hemoglobina.

Zinco

Envolvido em vários processos, como no metabolismo de proteínas e síntese do material genético. Atua como cofator em inúmeras reações enzimáticas, sendo também constituinte de muitas enzimas. Colabora contra infecções, ao promover o bom funcionamento do sistema imunológico, além de auxiliar no processo de cicatrização de feridas.

Bromo

Embora considerado um elemento essencial, não é esclarecido o seu papel biológico. Em altas concentrações é tóxico ao organismo.

Selênio

Atua como antioxidante, prevenindo diversas doenças, assim como o envelhecimento. Auxilia no bom funcionamento do sistema imunológico e sistema endócrino, particularmente da glândula tireoide. Atua como anti-inflamatório e auxilia na prevenção de doenças cardiovasculares, do Alzheimer e mal de Parkinson. Fraqueza muscular e fadiga são indícios de sua deficiência.

Presentes em pouquíssimas quantidades no organismo. Representantes são o iodo, manganês, vanádio, silício, arsênio, boro, níquel, cromo, molibdênio e cobalto.

Bibliografia:

MARTINS, Nuno. Elementos químicos essenciais para o ser humano. Disponível em <https://nuno35.blogs.sapo.pt/elementos-quimicos-essenciais-para-o-1504>.

12 elementos químicos do corpo humano. Disponível em <https://www.vix.com/pt/bbr/47/12-elementos-quimicos-do-corpo-humano>.