COMO FUNCIONAM OS ALIENÍGENAS

Há outras formas de vida no universo? A pesquisa científica da vida extraterrestre tem sido impulsionada por duas descobertas recentes. Primeiro, a descoberta de formas de vida em ambientes exóticos da Terra indica que a vida é muito forte e pode adaptar-se aos ambientes mais estranhos e hostis. Segundo, os astrônomos encontraram planetas orbitando outras estrelas além do nosso Sol: foram descobertos mais de 50 planetas extra-solares desde 2001. Há formas de vida alienígenas em algum desses planetas?

Imagem cedida por NOAA/U.S. Dept. of Commerce Vermes tubulares das fontes hidrotermais

Se a vida alienígena existe, com o que ela se parece? Seriam formas de vida simples como a das bactérias, vírus , algas ou criaturas multicelulares mais avançadas, talvez até seres inteligentes? Os alienígenas poderiam ser animais, plantas ou ter características de ambos? Eles teriam braços e pernas e andariam eretos como nós? Dependeriam da visão como sentido primário ou usariam outro meio para colher informações sobre o meio externo? Eles "respirariam" oxigênio ou algum outro gás?

As especulações sobre os alienígenas têm sido deixadas para autores e leitores de ficção científica e diretores de Hollywood. Neste artigo examinaremos a astrobiologia, a pesquisa científica a respeito da vida extraterrestre. Aplicaremos o que temos aprendido sobre a vida na Terra para especular sobre como poderiam ser as formas de vida alienígenas.

A maioria de nós imagina a vida alienígena como ela é retratada nos filmes, onde os alienígenas são normalmente representados com formas humanas, uma vez que os filmes usam atores dentro de máscaras ou como modelos para uma animação gerada por computador. O público também se relaciona melhor com alienígenas humanóides do que com criaturas monstruosas mais exóticas. Contudo, o plano do corpo humano (simetria bilateral com uma cabeça, duas pernas e dois braços) originou-se quando os primeiros anfíbios e répteis colonizaram a maior parte da Terra e parece improvável que uma forma como essa possa surgir em um mundo alienígena. Assim, esqueçamos Hollywood por enquanto e vamos olhar para a ciência real da astrobiologia.

Astrobiologia é o estudo científico da vida no universo. Os astrobiologistas buscam compreender, entre outras coisas, como a vida surgiu e se desenvolveu na Terra, o que governa, o modo como a vida é organizada e o que torna a Terra um planeta habitável.

A astrobiologia combina a biologia, a química, a física, a geologia e a astronomia. Freqüentemente, os astrobiologistas precisam usar as informações sobre a vida na Terra para guiar o estudo sobre a vida em outros lugares. Vamos examinar o que aprendemos sobre a vida na Terra.

O que é vida

Apesar de ser difícil atribuir uma definição clara de "vida", a maioria dos biólogos concorda que há muitas características em comum entre as "coisas vivas". Se um objeto possui as características abaixo é considerado vivo.

• Organizado - os seres vivos são feitos de átomos e moléculas organizados em células. As células de um organismo podem ser uniformes ou especializadas em diferentes funções. Elas podem ainda ser organizadas em tecidos, órgãos e sistemas. Os seres vivos da Terra são bastante diversos quanto a sua organização e complexidade.
• Homeostático - os seres vivos desempenham funções que os mantém em um estado constante, relativamente sem modificações, chamado de homeostase. Seu corpo, por exemplo, tem sistemas que mantém sua temperatura constante. Você treme se está frio e transpira se está calor.
• Reprodução - os seres vivos fazem cópias deles mesmos, sejam cópias exatas (clones) através da reprodução assexuada ou cópias similares através da reprodução sexuada.
• Cresce/ desenvolve - os seres vivos crescem e se desenvolvem a partir de formas menores e/ou mais simples. Um ser humano, por exemplo, começa a vida como um ovo fertilizado, desenvolve-se em embrião, feto e então em bebê. Em seguida, o bebê cresce e vira uma criança, adolescente e adulto.
• Toma energia do ambiente - permanecer em um estado organizado, relativamente constante, viola a segunda lei da termodinâmica, que afirma que o grau de desordem (entropia) de todos os objetos aumenta. Para um organismo vivo manter a organização, precisa tomar, processar e gastar energia. O modo como os humanos e outros animais fazem isso é ingerindo alimento e extraindo energia dele.
• Responde a estímulos - os seres vivos respondem a mudanças no seu ambiente. Se um estímulo provoca dor, você responde afastando-se daquele objeto. Se colocarmos uma planta perto de uma janela bem iluminada, os ramos ou brotos crescerão em direção à luz (fototropismo). Para se proteger, alguns animais mudam de cor para se misturarem com o meio (camuflagem).
• É adaptado ao seu ambiente - as características de um ser vivo tendem a ser adequadas ao seu ambiente. As nadadeiras de um golfinho, por exemplo, são chatas e adaptadas para nadar. A asa de um morcego tem a mesma estrutura básica dos ossos da nadadeira do golfinho, mas com uma membrana fina que o permite voar.

Imagem cedida por NOAA/U.S. Dept. of Commerce Estromatólitos, estruturas em forma de taco encontradas em micróbios subaquáticos

Agora que temos uma definição do que é vida precisamos ver como ela modifica-se ao longo do tempo. As regras governamentais básicas existentes quando as espécies surgem, vivem, permanecem imutáveis ou se tornam extintas, são as da evolução através da seleção natural, propostas por Charles Darwin. A teoria da evolução de Darwin tem os seguintes pontos:

• organismos similares reproduzem organismos similares. Um cachorro reproduz um cachorro, um dente-de-leão reproduz dentes-de-leão e um peixe reproduz um peixe;
• geralmente, o número de descendentes é excessivo e o número que sobrevive é menor do que o número reproduzido;
• em qualquer população, os indivíduos variam com respeito a um determinado traço, como a altura, cor da pele, cor dos pêlos ou forma dos bicos e essas variações podem ser passadas para a próxima geração;
• algumas variações são favoráveis, já que tornam esses indivíduos mais adequados para seu ambiente. Os organismos com variações favoráveis sobreviverão e passarão esses traços para seus descendentes; os indivíduos com variações desfavoráveis morrerão e não passarão suas características: isso é a seleção natural;
• se tiver tempo suficiente, a seleção natural acumulará esses traços favoráveis. As espécies evoluirão.

Embora a teoria da evolução de Darwin tenha sido proposta para explicar mudanças nas espécies terrestres, seus princípios são comuns o suficiente para que possam ser aplicados em qualquer outra parte do universo.

A vida nos extremos

Imagem cedida por NOAA/U.S. Dept. of Commerce Fonte hidrotermal no solo oceânico

Até cerca de 30 anos atrás, acreditava-se que toda forma de vida na Terra dependia da energia do Sol. Além disso, pensava-se que você provavelmente não encontraria vida onde as temperaturas fossem extremamente quentes, como nos gêiseres, fontes termais, ou em lugares extremamente frios, como a Antártica.

Essas idéias se modificaram quando os oceanógrafos exploraram as fontes hidrotermais, aberturas no assoalho do oceano onde uma água extremamente quente, rica em minerais, brota da crosta. As fontes hidrotermais estão localizadas várias milhas abaixo da superfície, no assoalho do oceano, onde a água ao redor está quase congelando ou congelada, é absolutamente escuro e a pressão é alta. Em comunidades organizadas em torno das bases dessas fontes, chamadas de chaminés negras, os cientistas encontraram moluscos, caranguejos e vermes tubulares gigantes, medindo 2 metros de comprimento. A água que sai dessas aberturas está entre 110º e 350º Celsius (230º a 662º Fahrenheit).

Como esses animais podem sobreviver tão afastados da luz solar, em condições tão extremas? Os cientistas encontraram espécies de bactérias que quebram sulfeto de hidrogênio da água para obter energia para fazer compostos orgânicos (quimiossíntese). Os vermes tubulares têm bactérias nos seus tecidos que os ajudam a derivar energia da água. Os moluscos alimentam-se das bactérias e os caranguejos alimentam-se dos vermes tubulares.

A descoberta de comunidades nas fontes hidrotermais mostrou que é possível que a vida se desenvolva em lugares sem a luz do Sol e em outros lugares sem luz proveniente da estrela mãe. Nesse contexto, pode ser possível que exista vida em Europa, uma lua congelada de Júpiter, onde os cientistas acreditam que haja um oceano embaixo de sua crosta de gelo.

Imagem cedida por NOAA/U.S. Dept. of Commerce Vermes tubulares em torno de uma fonte hidrotermal

A vida também tem sido encontrada em outros ambientes extremos. Os cientistas descobriram microcolônias de líquens chamadas criptoendolitos em amostras de rocha do deserto Antártico, onde as temperaturas caem para 100 graus abaixo de zero com freqüência e onde há pouca ou nenhuma água líquida. Por outro lado foram encontradas bactérias termofílicas (que gostam de calor) em fontes termais onde as temperaturas excedem o ponto de ebulição da água.

Imagens cedidas pela NASA Criptoendolitos vivos (linhas verdes, pretas e verde-azuladas) em uma amostra de rocha da Antártica (esquerda) e uma bactéria termofílica em forma de bastão com cerca de 1 mícron de comprimento de uma fonte termal em Yellostone National Park (direita)

Se a vida pode se desenvolver em ambientes extremos da Terra, é possível que possa existir em ambientes extremos de outros lugares, tais como Marte.

Hipótese da Terra Rara
A equação de Drake, desenvolvida pela astrônomo Frank Drake e divulgada por Carl Sagan, é usada para estimar o número de civilizações inteligentes no universo. Em contraste, o geólogo Peter Ward e o astrônomo Donald Brownlee, da Universidade de Washington, propuseram uma hipótese: a Hipótese da Terra Rara, de que a vida na Terra é única. Esta hipótese afirma que uma série de eventos ou situações do acaso, como viver na zona habitável do Sol, ter um planeta como Júpiter para remover os resíduos provenientes de cometas e asteróides e ter poucas extinções em massa, tem permitido que a vida se desenvolva na Terra, algo improvável que aconteça em outros lugares.

Algumas regras básicas para a vida alienígena

Imagem cedida por NOAA/U.S. Dept. of Commerce Peixe-morcego

Usando o que aprendemos sobre a vida na Terra, o que podemos dizer sobre a vida alienígena? Apesar de provavelmente ser muito diferente da vida na Terra, a vida alienígena poderia aderir a certas diretrizes universais.

• A vida alienígena seria governada por leis da física e da química.
• A vida alienígena seria baseada em algum tipo de química, eliminando o conceito da ficção científica de seres feitos de energia pura.
  • Solvente - na Terra, o solvente para todas as nossas substâncias bioquímicas é a água líquida. Outras substâncias também poderiam ser solventes, como a amônia, metano, sulfeto de hidrogênio ou fluoreto de hidrogênio.
  • Temperatura - a vida alienígena poderia exigir temperaturas onde seu solvente permanecesse líquido.
  • Pressão - a vida alienígena poderia exigir pressões ambientais e temperaturas que permitissem aos solventes existirem nos três estados de matéria: sólido, líquido e gasoso.
  • Fonte de energia - os seres vivos exigem energia para permanecerem organizados. Essa energia pode vir de uma estrela ou de energia química ou geotérmica, como nas fontes hidrotermais e termais. Em qualquer mundo alienígena, deveria ter alguma fonte de energia para sustentar a vida.
  • Moléculas complexas - os seres vivos na Terra são organizados e feitos de moléculas complexas, essencialmente de carbono, que desempenham funções bioquímicas. O carbono é um átomo versátil que pode formar ligações com até quatro outros átomos, com várias formas, para constituir moléculas. Embora não seja tão versátil quanto o carbono, o silício também pode formar até quatro ligações com outros átomos e tem sido proposto como uma base para moléculas de vida alienígena, assim como moléculas híbridas de silício-carbono. É provável que as formas de vida alienígena pudessem ter algum tipo de molécula complexa para desempenhar funções similares.
  • Molécula de informação - nos organismos terrestres, o ácido desoxiribonucléico (DNA) é uma molécula complexa que transporta informação genética e dirige a formação de outras moléculas para que a vida se reproduza e funcione. Uma das características da vida é que ela se reproduz. Parece provável que as formas de vida alienígena também deveriam ter algum tipo de molécula de informação.
• Seres alienígenas maiores do que os micróbios precisariam ter algo equivalente a células. À medida que um organismo se torna maior, seu volume interno (função cúbica) cresce mais rápido que sua área de superfície (função quadrada). Isso impõe um limite ao tamanho do organismo, pois substâncias de fora do organismo precisam entrar no organismo por difusão, algo que depende de áreas de superfície maiores, distâncias curtas e diferenças de concentração. Conforme um organismo aumenta de tamanho, a distância até seu centro fica maior e a difusão torna-se mais lenta. Para manter distâncias de difusão funcionais, um organismo precisa ter muitas células pequenas ao invés de apenas uma célula grande. Assim, um alienígena precisaria ser multicelular, caso fosse maior do que um micróbio. Não esperamos encontrar um organismo unicelular com anos-luz de largura, como aquele representado no episódio original de Jornada nas Estrelas, "A Síndrome de Imunidade".
• A vida alienígena poderia desenvolver-se e adaptar-se ao meio através da teoria da evolução, conforme já explicamos.
• A constituição fisiológica de um alienígena multicelular seria mais adequada ao seu ambiente. Os sistemas de órgãos seriam adaptados a condições ambientais como temperatura, umidade e gravidade.
  • Um alienígena teria algum meio de colocar sólidos, líquidos e gases dentro do seu corpo, distribuindo-os para cada célula e removendo os resíduos - os equivalentes ao coração, vasos sangüíneos e rins, por exemplo.
  • Um alienígena precisaria ser capaz de pegar energia do ambiente, extrair essa energia e eliminar os resíduos.
  • O alienígena teria sentidos como visão, audição e tato para obter informações do meio e responder aos estímulos. Enquanto nós usamos a visão como sentido primário, com os alienígenas poderia ser diferente. Eles também teriam algum tipo de cérebro ou sistema nervoso para processar as informações.
  • O alienígena teria algum meio de reprodução, sexuada ou assexuada.
• Os organismos alienígenas provavelmente teriam estruturas ecológicas similares às da vida na Terra.
  • O tamanho das populações seria limitado com base na predominância de alimento, predadores, doenças e outros fatores ambientais.
  • As formas de vida alienígenas existiriam em cadeias alimentares e teias alimentares dentro do seu ambiente nativo, como a vida na Terra. Os produtores fazem comida, os consumidores comem os produtores e/ou outros consumidores e os decompositores reciclam os átomos e as moléculas dos organismos mortos, retornando-os para o ambiente.
  • As formas de vida alienígena seriam integradas aos seus habitats e ecossistemas, como a vida na Terra.

Como se pode ver, qualquer tipo de vida está intimamente ligada ao seu ambiente, de modo que as características do planeta seriam extremamente importantes para se determinar as características da forma de vida.

Especulação: com o que os alienígenas se pareceriam?

Com essas regras básicas em mente e como nenhuma forma de vida extraterrestre foi conclusivamente descoberta, a fisiologia dos alienígenas encontra-se no domínio da nossa imaginação. Autores de ficção científica, especialmente aqueles "inflexíveis", que tentam seguir estritamente a ciência real, têm feito isso há anos. Eles primeiro elaboram ou constroem um mundo, trabalhando cuidadosamente nas características físicas, astronômicas e ecológicas. Em seguida, trabalham no tipo de alienígena que poderia existir naquele mundo. Um exemplo de exercício de construção de mundo como esse pode ser encontrado no Projeto Epona, no qual vários escritores de ficção científica se uniram para criar um mundo chamado Epona, completo com dados planetários, geológicos e ecológicos. Um artista, Steven Hanly, desenvolveu criaturas de Epona.

Para seu romance "Mission of Gravity", Hal Clement criou um mundo chamado de Mesklin que orbita em torno de uma estrela dupla. Cada rotação de Mesklin leva 18 minutos e tem uma forma achatada causada por sua rotação. Mesklin tem uma atmosfera de hidrogênio e oceanos de metano. Mesklinitas, uma das formas de vida do planeta, são criaturas pequenas parecidas com centopéias feitas de uma proteína encontrada no esqueleto dos insetos, chamada de quitina. Elas têm 18 pares de pernas que terminam em pés parecidos com ventosas, pinças anteriores para agarrar, um forte sistema circulatório e absorvem hidrogênio através de suas conchas. São imensamente fortes, pois vivem em um mundo com alta gravidade, porém têm medo de ser apanhadas porque a queda de uma pequena altura poderia ser fatal em uma gravidade tão alta .

No nosso mundo o planeta orbita em torno de uma estrela brilhante. Somente 10% do mundo é coberto por uma superfície de água, mas distribuídas pelas massas de terra há bolsas de água que se acumulam sob as areias, provenientes das chuvas esporádicas. O ambiente é quente e árido, e a luz do sol é brilhante. O planeta é grande e tem uma gravidade 100 vezes mais forte que a da Terra. A atmosfera é uma mistura de ar parecida com a da Terra, contendo hélio, oxigênio e dióxido de carbono.

As duas formas de vida alienígena que imaginamos para esse mundo são animais, predadores móveis que vivem em torno dos poucos e pequenos locais de água superficial. Os dois tipos de alienígenas são baixos, com cerca de 30 centímetros de altura, e têm membros grossos para suportar seu peso contra a imensa gravidade. Ambos têm coberturas grossas ou peles para minimizar a evaporação e conservar água. Para obter informações, uma das formas depende primariamente da visão, enquanto a outra usa sentidos químicos (paladar e olfato).

O Lashlarm, um animal alienígena

O Lashlarm é nosso primeiro alien predador. Parece um vaso sanitário ambulante. A parte da boca é suportada por três pernas com talo comprido conectadas a um pedestal achatado. Embaixo do pedestal há muitas escamas, de modo que o pedestal desliza na superfície da areia como uma cobra se move pelo chão. Tem vários apêndices sensoriais que permitem a ele localizar a presa através de meios químicos. Ele caça perto de pequenos reservatórios de água superficial, sentindo a margem da água e experimentando a areia e a água em busca de outros animais. Após localizar a presa, o Lashlarm se agacha e desliza em direção a ela. O Lashlarm então abre sua grande boca e salta sobre a presa, engolindo-a inteira.

O Nirba, um predador alienígena

O Nirba é um pouco maior do que o Lashlarm. Ele vive na água, perto da margem, mais ou menos como um crocodilo ou jacaré, porém não é totalmente aquático. O Nirba sai para caçar outros animais que se aproximam da água, particularmente o Lashlarm. Tem uma cabeça grande com as narinas localizadas na parte de cima do nariz para conseguir respirar estando submerso. O Nirba tem pele grossa, para evitar a desidratação enquanto está fora da água sob o sol quente e pernas dianteiras grandes e musculosas, com grandes garras para matar sua presa. Uma cauda longa ajuda a nadar e a ponta em forma de seta ajuda a caçar e a defender o território.

Fonte: Howstuffworks.com