Novo estudo revela: ferro foi o único metal de transição na Terra primitiva

São PauloPesquisas recentes indicam que o ferro foi o primeiro e único metal de transição utilizado pela vida primitiva nos antigos oceanos da Terra. Cientistas da Universidade de Michigan, Instituto de Tecnologia da Califórnia e Universidade da Califórnia, Los Angeles, investigaram o papel do ferro nos processos biológicos iniciais. Eles descobriram que a grande quantidade de ferro nos oceanos antigos, livres de oxigênio, dificultava o uso de outros metais de transição pelos primeiros organismos.

Os oceanos durante o Éon Arqueano, que durou de cerca de 4 bilhões a 2,5 bilhões de anos atrás, continham uma grande quantidade de ferro do tipo Fe(II), que podia se dissolver na água. No entanto, cerca de 2,5 bilhões de anos atrás, ocorreu um evento significativo conhecido como o Grande Evento de Oxigenação. Esse evento levou à fotossíntese produtora de oxigênio, mudando a química dos oceanos e transformando Fe(II) em Fe(III). Como resultado, o ferro se tornou insolúvel e menos disponível para uso biológico.

Os principais pontos deste estudo são:

• O ferro era o metal mais abundante e acessível nos oceanos primordiais da Terra.
• O Grande Evento de Oxigenação reduziu a quantidade de ferro disponível e aumentou a disponibilidade de outros metais.
• A vida inicialmente dependia quase exclusivamente do ferro para funções biológicas.
• Após a oxidação, a vida se adaptou para utilizar outros metais em diversas funções.

Essa pesquisa indica que as moléculas da vida primordial tinham poucas opções e frequentemente utilizavam ferro para funções que hoje são desempenhadas por outros metais como zinco, níquel e manganês. Por exemplo, enquanto as enzimas modernas utilizam principalmente zinco, os dados mostram que as enzimas antigas poderiam ter usado ferro com a mesma eficácia. O ferro provavelmente foi crucial durante o Eon Arqueano, pois era abundante e versátil.

Pesquisadores analisaram rochas e dados químicos para determinar a quantidade de metais nos oceanos primitivos. Isso demonstra que os seres vivos podem se adaptar ao ambiente e sugere que o uso de metais diferentes em vez de apenas ferro ajudou a vida a evoluir de maneiras inovadoras.

Propriedades do ferro podem ter acelerado a evolução precoce

As propriedades únicas do ferro podem ter impulsionado a evolução inicial. Pesquisadores descobriram que o ferro pode desempenhar diversos papéis nos processos biológicos, possivelmente acelerando-os. Isso poderia explicar a rápida transição de micróbios simples para formas de vida mais complexas após o Grande Evento de Oxigenação.

O estudo também aborda a ideia de que a vida pode alterar e adaptar sua química. As enzimas que hoje utilizam metais diferentes do ferro podem ter desenvolvido essa habilidade porque a vida precisou se ajustar à menor disponibilidade de ferro. Com a escassez de ferro, os organismos passaram a usar outros metais, o que levou a novas formas de processar energia e criar maior diversidade de formas de vida.

Este estudo transforma nossa compreensão sobre a necessidade de metais na vida primitiva e mostra a incrível capacidade dos sistemas biológicos de se adaptar às mudanças na química ambiental. Ele oferece novas percepções sobre como os primeiros organismos gerenciavam seus ambientes ricos em metais, resultando na diversidade de formas de vida que observamos hoje.