Teoria Pré-Biótica

É a teoria que procura explicar a ideia de que a vida pode ter se organizado na própria Terra. O problema inicial que se levantou aos cientistas foi o de saber se os primeiros organismos teriam sido autotróficos (ser vivo capaz de produzir seu próprio alimento a partir da fixação de dióxido de carbono, por meio de fotossíntese ou quimiossíntese) ou heterotróficos (ser vivo que não possui a capacidade de produzir o seu alimento a partir da fixação de dióxido de carbono e por isso se alimenta a partir de outros compostos inorgânicos ou orgânicos).

Hipótese Autotrófica

Logo no início da formação da Terra, meteoritos colidiam fortemente com a superfície terrestre, e a energia dessas colisões era gasta em derretimento ou até mesmo na vaporização da superfície rochosa, contribuindo com sua substância para a Terra em crescimento.  Ao contrário da Lua que foi constantemente bombardeada, na superfície da Terra a maioria dessas marcas foi apagada ao longo do tempo pela erosão.

A maioria dos meteoritos se queima até desaparecer quando entra na atmosfera terrestre atual e brilha no céu como estrelas cadentes. Nos primórdios os meteoritos eram maiores, mais numerosos e atingia a Terra com maior frequência.

Alguns cientistas especulam que os primeiros seres vivos não poderiam ter sobrevivido a esse bombardeio cósmico, e propõe que a vida tenha surgido em locais mais protegidos, como os assoalhos dos mares primitivos. Em 1977, foram descobertas nas profundezas oceânicas as chamadas fontes termais submarinas, locais onde emanam gases quentes e sulfurosos que saem das aberturas do assoalho marinho, onde há vida abundante. Muitas bactérias que ali vivem são autótrofas, mas realizam um processo muito distinto de síntese. Elas servem de alimento para os animais ou são mantidas dentro dos tecidos deles. Nesse caso tanto bactérias como animais se beneficiam. A descoberta das fontes termais levantou a possibilidade de que a vida teria surgido nesse tipo de ambiente protegido e de que a energia para o metabolismo dos primeiros seres vivos viria de um mecanismo autotrófico denominado quimiossíntese. 

Atendendo a que os seres autotróficos são mais independentes, pois são capazes de produzir matéria orgânica a partir de matéria inorgânica, e ose os heterotróficos dependem dos autotróficos, parece lógico pensar que os primeiros seres vivos seriam autotróficos. Contudo, estas ideias da hipótese autotrófica da origem da vida foram abandonadas com base no seguinte argumento:

Esta hipótese contraria a Teoria da Evolução que diz que os seres vivos evoluem do mais simples para o mais complexo. Assim sendo, seria pouco provável que, aceitando a Teoria da Evolução, um ser pré-biótico, sintetizado quimicamente, tivesse a capacidade de elaborar um processo da complexidade da fotossíntese.

Hipótese Heterotrófica

Esta teoria sugere que um ser muito simples, partindo de uma matéria não-viva, se desenvolve gradualmente. Esta teoria se difere da geração espontânea, pois a mesma apresentava a ideia de que estes seres surgiam da matéria não-viva à todo momento, enquanto a hipótese heterotrófica afirma que este acontecimento ocorreu apenas uma única vez a milhões de anos atrás. Hoje, os cientistas pensam que os primeiros organismos devem ter sido muito simples e heterotróficos, e podem ter resultado de uma evolução pré-biológica. Essa hipótese sugere ainda que, a partir desses primeiros seres vivos, surgiram aqueles capazes de realizar fermentação, depois os fotossintéticos e, por último, os seres heterotróficos.

Esses organismos começaram a aumentar de número por reprodução. Paralelamente a isso, as condições climáticas da Terra também estavam mudando a ponto de não mais ocorrer síntese pré-biótica de matéria orgânica. Desse modo o alimento dissolvido no meio teria começado a ficar escasso.

Esses primeiros seres fotossintetizantes foram fundamentais na modificação da composição da atmosfera: eles introduziam oxigênio no ar. Até os dias de hoje, são praticamente os seres fotossintetizantes que mantém os níveis de oxigênio na atmosfera, o que é fundamental para a vida do nosso planeta.

Havendo disponibilidade de oxigênio, foi possível a sobrevivência de seres que desenvolveram reações metabólicas complexas, capazes de utilizar esse gás na degradação do alimento. Surgiram, então, os primeiros seres aeróbios, que realizavam respiração. Por meio da respiração. o alimento, especialmente o açúcar glicose, é degradado em gás carbônico e água, liberando muito mais energia para a realização das funções vitais do que na fermentação.

Este é o esquema das etapas da origem da vida conforme a hipótese heterotrófica:

Formação de aminoácidos > Formação de proteínas > Formação de coacervados > Obtenção de energia > Capacidade de reprodução > Aparecimento de autótrofos > Predomínio de autótrofos > Aparecimento de aeróbios.