Em continuidade ao curso “Astrobiologia I”, este aborda a explosão cambriana, as possibilidades e técnicas de encontrar vida fora da Terra e por fim, um ensaio de como seria a vida numa possível colonização de Marte.

Conteúdo Programático:

Aula 1: Metabolismos pouco convencionais e quando os animais herdaram o planeta
Na primeira parte desta aula, veremos que a definição exata de metabolismo não é óbvia. Podemos considerar como metabolismo todas as transformações e reações químicas que ocorrem dentro de um organismo vivo, normalmente envolvendo enzimas, e que asseguram a manutenção e o crescimento celular, através da síntese ou degradação de moléculas. Com uma definição tão geral, é fácil de se imaginar que a quantidade de diferentes metabolismos existentes é extremamente vasta. No entanto, aqui vamos nos concentrar apenas em metabolismos não convencionais energéticos, pois uma bioenergética “alternativa” tem um apelo interessante para a astrobiologia: buscar por sinais de vida em nosso Sistema Solar e em outros corpos celestes que sejam habitáveis.

Na segunda parte da aula, estudaremos a Explosão de Vida do Cambriano, um curto período de tempo no qual os animais dominaram a Terra. Em 1909, o paleontólogo norte-americano Charles Doolittle Walcott descobriu um extraordinário registro fóssil preservado no Folhelho de Burgess (Colúmbia Britânica, Canadá), constituído de espetaculares preservações de enigmáticos animais, como Anomalocaris e Opabinia, nunca antes documentados. O aparecimento repentino de vários fósseis de organismos complexos em rochas tão antigas (hoje datadas entre 542 e 488 milhões de anos) também havia sido notado por Charles Darwin, e, de fato, o assombrava. Foi justamente pelo surgimento inesperado e pela inauguração de formas de vida complexa, que corresponderiam a apenas 20% do registro fóssil, que esse capítulo da história da vida na Terra foi denominado pelos paleontólogos como “Explosão Cambriana” (há aproximadamente 540 milhões de anos). Vamos tentar entender esse intrigante evento, mergulhando na história da Terra, rumo ao misterioso alvorecer das primeiras formas de vida animal, em suas origens mais remotas, bem como de outros estranhos seres que, ao contrário dos animais, não sobreviveram à complexidade das relações ecológicas que se estabeleceram há centenas de milhões de anos.

Aula 2: Busca de vida fora da Terra, luas geladas do Sistema Solar
O questionamento sobre a existência de vida fora da Terra é um tema comum na história da humanidade, permeando tanto as culturas ocidentais quanto as orientais há muitos séculos.

As primeiras conjecturas sobre outros mundos e seus habitantes eram puramente filosóficas, tendo sido enriquecidas por dados de observações astronômicas, à medida em que os avanços tecnológicos permitiram a produção de instrumentos observacionais mais precisos. A partir do século 20, os avanços da astronomia permitiram melhor conhecimento de outros corpos do Sistema Solar, enquanto a crescente microbiologia ajudava a demarcar os limites da vida em nosso planeta e ajudava a estabelecer quais planetas do nosso Sistema Solar teriam condições de comportar a vida.

As missões de exploração espacial têm alto custo e devem ter objetivos bastante claros para que possam ser realizadas. Dessa forma, as pesquisas dedicadas à busca de vida extraterrestre têm que responder a três perguntas fundamentais: Onde procurar? O que procurar? Como procurar?

Com todo o conhecimento acumulado até aqui, veremos que as luas geladas do Sistema Solar, uma classe de satélites naturais que orbitam os planetas gigantes gasosos do nosso Sistema Solar e cuja superfície é composta principalmente por gelo, são lugares muito promissores para buscarmos por vida extraterrestre. Embora diversos satélites sejam classificados como luas geladas, estas apresentam características muito distintas, especialmente quanto à capacidade de promover o surgimento e a manutenção da vida.

Aula 3: Busca de vida além do Sistema Solar e o SETI
A busca por vida extraterrestre pode se estender muito além de nosso Sistema Solar. Apenas na Via Láctea, há centenas de bilhões de estrelas, cada uma podendo ter um sistema planetário próprio. Assim sendo, a probabilidade de que alguns desses inumeráveis mundos tenham condições que os façam habitáveis (ao menos, pelo que se conhece com base na vida na Terra) pode ser muito grande. A partir dessa perspectiva, muitos astrônomos se voltaram para um dos maiores desafios científicos da atualidade: detectar planetas orbitando outras estrelas, distantes muitos anos-luz da Terra, os chamados exoplanetas, para entender suas condições ambientais e procurar por sinais de vida.

Se a vida é possível e surgiu em outros planetas, por que não haveria também vida inteligente? E, se há vida inteligente, por que não poderia ter se desenvolvido até o nível de civilização tecnológica, possuindo conhecimentos similares aos que nós já tínhamos? Se isso for verdade, poderíamos contatá-la imediatamente empregando sinais de rádio. O SETI é um ramo da astrobiologia dedicado à busca de mundos habitados mediante a detecção de ações tecnológicas deliberadamente executadas por organismos extraterrestres que supostamente lá habitam.

Aula 4: O futuro da vida na Terra e no Universo
A evolução da vida na Terra está, desde seu início, intrinsecamente ligada a eventos “evolutivos” astronômicos e planetários em nosso ambiente astrofísico, a começar pela região galáctica “privilegiada” na qual se encontra o Sistema Solar.

A origem da vida parece ser o simples resultado da combinação de todos os processos que vimos até aqui em nossos estudos e da existência de condições adequadas em nosso planeta, refletindo, assim, em última instância, apenas as leis matemáticas, físicas e químicas de nosso Universo. Daquele momento inicial em diante, no qual o primeiro ser vivo emergiu do não vivo, toda a evolução da vida no planeta seguiu o processo de evolução darwiniana, respondendo, a cada instante, a processos interno-biológicos e externo-ambientais, fazendo que a biodiversidade florescesse e se estendesse por praticamente todos os ambientes do planeta, do fundo dos oceanos ao alto das montanhas e atmosfera – havendo um conjunto mínimo de condições, haverá vida.

Esse processo de resposta biológica continuará no futuro, conforme a evolução do Sol, de nossa atmosfera e do planeta como um todo, mesmo que novas extinções e especiações aconteçam, até que, em um futuro distante, atinjamos a total inviabilidade da vida na Terra, ao menos como a conhecemos.

Aula 5: Exploração interestelar
A viagem para outras estrelas fascina a humanidade desde o início das primeiras civilizações e a sua idealização está progredindo cada vez mais conforme o desenvolvimento científico e tecnológico. A ficção científica, representada na literatura e no cinema, desempenha um papel importante ao conjecturar como seriam os primeiros avanços da exploração interestelar. Inúmeros vislumbres da ficção científica já inspiraram avanços científicos reais.

Muitos opinam que qualquer custo dedicado à exploração espacial deveria ser revertido para outras áreas de pesquisa científica, que tenham uma aplicação direta nos problemas de nosso planeta. Por outro lado, muitos acreditam que a exploração interestelar será essencial para a sobrevivência a longo prazo da espécie humana.

Os problemas que envolvem a exploração interestelar são essencialmente as longas distâncias, a tecnologia necessária e o financiamento. Além disso, durante a viagem interestelar, alguns problemas podem se manifestar para a tripulação, como problemas fisiológicos pela ausência de gravidade, problemas psicológicos ou médicos em geral, alta incidência de radiação e reciclagem de recursos. Há também outras questões: estamos preparados para nos desgarrarmos completamente de nosso planeta, e talvez nunca mais voltarmos? Estamos preparados para passarmos a vida inteira confinados em habitats tecnológicos?

Nesta última aula, falaremos sobre essas questões e sobre uma possível colonização de Marte.

Professor:

• Marcio G. B. de Avellar