A Vida “por acaso” não tem hipótese

Big Bang

Muita gente acredita que a vida foi originada por acidentes aleatórios. Todos nós recordamos as teorias que aprendemos sobre a “sopa original” ou “sopa pré-biótica” que existia antes do aparecimento da vida. Essa “sopa” teria sido atingida por uma faísca e em resultado disso, os aminoácidos “construindo blocos de vida” apareceram.
Portanto, juraram-nos a pés juntos que um “acidente” desta natureza aconteceu há milhões de milhões de anos, originando a vida a partir de matéria inerte. A verdade é que recentes descobertas no campo da Biologia Molecular, da Astrofísica de Partículas e da Geologia levantam dúvidas profundas sobre as teorias que os detentores de alvarás de inteligência das faculdades nos meteram na cabeça; não foi só a Igreja Católica medieval que praticou a lobotomia generalizada.

Existem principal e actualmente três tipos de questões em investigação:

(1) Será matematicamente possível que processos acidentais de geração de vida possam ter sido a causa da primeira forma de vida?

(2) Se o “acidente” é matematicamente impossível como causa da primeira forma de vida, serão os outros “cenários” plausíveis, como por exemplo, a teoria da matéria “auto-organizada”?

(3) Será matematicamente possível que processos acidentais possam estar na causa da formação de um universo compatível com a vida?

Ao examinar estas questões, devemos utilizar o conceito de “vida” largamente aceite pela ciência, que defende que “a matéria viva processa energia, guarda informação e reproduz-se”.

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Será matematicamente possível que processos acidentais de geração de vida possam ter sido a causa da primeira forma de vida?

Para respondermos à primeira questão – a possibilidade de “acidentes aleatórios” tornarem matéria inanimada em matéria viva – cingimo-nos aqui a aspectos da Biologia Molecular. Considere-se um cálculo do famoso ateu e cientista Sir Fred Hoyle. Hoyle defendeu que até as mais simples células vivas são extremamente complexas, contendo muitos ácidos nucleicos, enzimas e moléculas, todas juntas numa sequência muito precisa. Hoyle fez um cálculo das hipóteses que teriam cada 20 aminoácidos em aparecerem na Natureza na correcta sequência para formar uma proteína: a probabilidade é (segundo Hoyle) de 1 em 10⁴⁰ – 1 seguido de 40 zeros]. Porque os matemáticos normalmente consideram a hipótese de 10⁵⁰ [1 seguido de 50 zeros] como uma impossibilidade matemática, Hoyle concluiu que a vida não poderia ter aparecido por intermédio de actividade aleatória terrestre, mesmo que todo o Universo fosse composto por massa pré-biótica. O seu colaborador próximo, Chandra Wickramasinghe, colocou a questão de uma forma ainda mais dramática:

“As hipóteses de a vida ter aparecido por acaso e de forma aleatória são semelhantes às hipóteses de um ciclone soprar num qualquer cemitério de automóveis e construir-se assim um Boeing 747”.

Para termos uma ideia da dimensão do valor do número 1 seguido de 50 zeros, se considerarmos que o Big Bang ocorreu há 15 mil milhões de anos, só se passaram 10¹⁸ (1 seguido de 18 zeros) segundos do Tempo Universal (ou Tempo Total). O número de átomos no Universo conhecido é estimado em 10⁸⁰ (1 seguido de 80 zeros). O físico Paul Davies classificou a possibilidade de 1 seguido de 60 zeros como igual à possibilidade de atingirmos um alvo de 2 cm (1 polegada) com uma espingarda colocada à distância de 20 mil milhões de anos-luz. Uma possibilidade de 1 seguido de 40 zeros está para além de uma possibilidade matemática credível.

Actualmente, as possibilidades de a vida se ter formado através de um processo aleatório são ainda mais fracas, por diversas razões. Primeiro, os cientistas têm descoberto muitas razões para pensar que a Terra primordial não era de todo constituída por uma “sopa pré-biótica”, conforme defendido até há bem pouco tempo. Em segundo lugar, não existe absolutamente nenhuma prova física da existência da “sopa pré-biótica”: de facto, não existem evidências de uma “sopa pré-biótica” nos registos geológicos estudados até agora. Em terceiro lugar, mesmo que os aminoácidos se tenham formado numa “sopa pré-biótica” primordial, no campo das probabilidades estamos em presença de um valor astronómico contra a hipótese de esses aminoácidos se juntarem para formar somente um conjunto de proteínas, quanto mais o ADN que encontramos em toda a vida! Mais: descobertas recentes em registos fósseis revelaram que, para que a vida aparecesse de forma aleatória e acidental, só poderia ter ocorrido – sob o ponto de vista físico – há 130 milhões de anos; mas a Terra formou-se há cerca de 4,6 mil milhões de anos, podendo permitir a vida há cerca de 3,98 mil milhões de anos: esta diferença justifica-se porque a Terra era demasiado tórrida para permitir o aparecimento de qualquer forma de vida. Este facto torna as probabilidades da “vida por acaso” ainda mais remotas e matematicamente impossíveis. A hipótese de formação da vida por simples acaso não tem lógica científica.

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Se o “acidente” é matematicamente impossível como causa da primeira forma de vida, serão os outros “cenários” plausíveis, como por exemplo, a teoria da matéria “auto-organizada”?

Entropia

A nossa segunda questão diz respeito à plausibilidade das teorias que defendem a “auto-organização” da matéria tendo como resultado a formação da vida, de acordo com as leis da física e da química. Para percebermos a ideia da “auto-organização”, deveremos recordar a Segunda Lei da Termodinâmica, que exige que qualquer sistema perto do equilíbrio tenda sempre para a desordem (também conhecida como “entropia”). Ainda assim, uma descarga energética pode fazer com que a matéria em desordem se organize espontaneamente num sistema organizado. Por exemplo: imagine um cano do nosso duche cheio com a água mais quente misturada com a água mais fria de uma forma heterogénea, estando as moléculas da água distribuídas de uma forma totalmente aleatória e em desordem. Ao abrirmos a torneira, a gravidade força a água a passar do seu estado caótico (do seu estado aleatório de equilíbrio) para um estado ordenado de fluxo de água tépida. Este exemplo demonstra como uma força energética (como é o caso da força da gravidade) pode criar o desequilíbrio num sistema e causar uma ordem de criação espontânea. Poderia um semelhante tipo de “auto-organização” criar vida?

A matéria com vida tem necessariamente que conter uma informação (ou instruções) suficientemente complexa para que seja capaz de se manter e de se reproduzir. Neste ponto, a teoria da informação é-nos muito útil, porque nos permite quantificar a quantidade de informação da matéria viva e da inerte em termos de bytes e bits. A enorme informação contida na matéria viva implica a existência de padrões flexíveis e irregulares, enquanto que a matéria inerte nunca sai dos padrões simples e repetitivos no que diz respeito ao conteúdo de informação. Por exemplo, um cristal de quartzo tem uma ordem simples e um conteúdo de informação escasso e não vive. Em contraste, o ADN existe em toda a matéria viva e contém uma vasta quantidade de informação que permite aos organismos a reprodução (ou criação de réplicas) e a sua manutenção, isto é, permite a vida.

O ADN da mais pequena bactéria unicelular contém mais de 4 milhões de instruções (comandos de informação), que se encontram codificadas no ADN nas quatro “bases” da escada, com os nomes de A, G, C e T: são o alfabeto genético. Actuando como frases de um texto ou de um discurso, as instruções do ADN passam a informação necessária à formação de uma proteína ou algo semelhante que o organismo necessite para a sua reprodução ou alimentação.
O problema dos teóricos da “auto-organização” é que os mecanismos de criação de vida que eles defendem não explicam o método de geração do tipo de informação que o ADN contém. Os cenários da “auto-organização” da vida só se centram na “formação da ordem” e excluem a “informação complexa”. Esses teóricos gostam de utilizar o termo “complexidade” nos seus escritos, mas referem-se a padrões altamente organizados e intrincados da organização da matéria, mas ao fim e ao cabo não distinguem os cristais de quartzo de uma ameba. A teoria da “auto-organização” defende que as leis da física (e consequentemente as leis da química produzidas) causaram a formação da matéria viva. Mas esta ideia encontra um grande obstáculo: o simples facto matemático de que a informação genética contida no mais pequeno organismo vivo é muito maior do que o conteúdo de informação descoberto nas leis da física – como referiu Hubert Yockey, um dos físicos do Projecto Manhattan, no seu livro Information Theory and Molecular Biology (fonte: Wikipedia). De onde nos chegou o enorme conteúdo de informação vital?

Esta dificuldade fundamental não é abordada pelos defensores da teoria da “auto-organização”. Mesmo que ignoremos este facto matemático fundamental, existe um outro problema: as leis da Física só produzem padrões regulares. O ADN (vida) requer padrões irregulares para a transmissão de informação através do código genético. Para usar uma analogia, a nossa língua utiliza um código (alfabeto), e se escrevermos as letras “ABC” de uma forma repetida ao longo de 1.000 páginas, teríamos um padrão regular, altamente ordenado e previsível (que são como as produzidas pelas leis da Natureza); mas se analisarmos “Os Lusíadas” verificamos um padrão irregular nas letras do alfabeto utilizadas, o que significa uma enorme quantidade de informação.
De igual modo, o ADN utiliza o seu código (A, G, C e T) numa combinação complexa e irregular, para transmitir o seu código genético. Uma lei física produz padrões regulares e previsíveis, como a lei da gravidade produz o fluxo de agua tépida no exemplo do tubo do duche de que se falou aqui. Se o ADN tivesse origem baseada nesse tipo de lei física, a sequência do ADN seria simples e repetitiva (tipo ABCABC) e sem muita informação, e seria incapaz de transmitir milhões de instruções como o faz o mais simples dos organismos (o químico Michael Polanyi reconheceu este facto em 1953 – fonte: Britannica). Da mesma forma que a informação contida n’Os Lusíadas não foi determinada pelos químicos utilizados na tinta das penas de Luís Vaz de Camões, assim a informação do código genético (ainda que codificada num alfabeto de 4 letras) não é determinada pelos elementos químicos desse seu alfabeto.
Podemos especular se um dia existirá uma teoria da “auto-organização” em condições de vingar. Neste momento, esta teoria é mais uma proto-teoria do que teoria propriamente dita.

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Será matematicamente possível que processos acidentais possam estar na causa da formação de um universo compatível com a vida?

processo triplo alfa

Em relação à terceira questão, que se refere à Astrofísica de Partículas e à probabilidade de o Universo se ter formado para “se compatibilizar” com a vida: muitos dos defensores da teoria do acaso ou do aleatório na criação da vida fizeram-no numa altura em que se acreditava que o Universo era infinitamente antigo e estável. Hoje, os cientistas vêem o Universo em expansão a partir de um início definido, com cerca de 15 mil milhões de anos. Hoje é reconhecido que o Universo físico está programado para propiciar e criar as condições para a existência da vida (sintonização universal para a Vida). John Polkinghorne, um físico de partículas de Cambridge escreveu no seu livro “Beyond Science”:

“É a matemática que nos dá a chave para abrirmos as portas secretas da natureza. Este conceito não é facilmente apreensível por todos, mas para aqueles que se expressam na linguagem matemática, a beleza matemática é uma qualidade evidente e reconhecida. Em suma, a matemática desponta da livre exploração racional da mente humana, o que parece indicar que as nossas mentes estão de tal modo sintonizadas com a estrutura do Universo que são capazes de penetrar nos seus segredos mais profundos.”

De facto, o Universo é de tal forma “sintonizado” para permitir a vida que podemos concebê-lo como um lápis muito bem afiado colocado na vertical sobre a sua ponta de carvão, num equilíbrio precário: um pequeno desvio numa miríade de valores físicos podem fazer com que o lápis tombe de lado e ponha em causa a formação da vida.

A “sintonização” do Universo para a Vida é necessária por várias razões. Só para dar um exemplo, a “sintonização” para a formação do carbono: a vida seria impossível sem o carbono, e devido às exigências muito precisas para a sua existência, o átomo do carbono poderia ser escasso. A formação do átomo do carbono requer uma colisão tripla raríssima conhecida por “triplo processo alfa”. Nem por isso o átomo do carbono deixou de existir na Natureza nas quantidades necessárias à formação da vida, porque o Universo está “sintonizado” para a sua formação.

A “sintonização para a vida” está maravilhosamente presente em inúmeras manifestações da Natureza: o físico Paul Davies calculou que a força de explosão do Big Bang é precisamente equivalente à força da gravidade; se a força de explosão do Big Bang fosse ligeiramente superior, o Universo seria feito de gás, sem planetas e estrelas; se fosse ligeiramente inferior (falamos de uma parte em um milhão de milhão de milhão), o Universo teria voltado a um ponto depois de alguns milhões de anos. Os exemplos da “sintonização universal” para vida são inúmeros.

A Física moderna prova-nos que a Vida é mais do que algo físico, o que significa que devemos ter uma abertura de espírito no sentido de aceitarmos outras teorias e campos de estudo diversos dos adoptados até aqui (como o campo da parapsicologia, por exemplo).
O Deus de barbas e “castigador” já não existe. Mas existe inexoravelmente uma força superior que coordenou a existência dos universos: chamemos-lhe o Deus Cósmico. Ele existe – por uma questão de lógica e de fé: a fé racional.

(Texto escrito em Agosto de 2005)

A ler também: A Vida ‘por acaso’ não tem hipótese (2)