Luca é o nome dado para o organismo que seria considerado o último ancestral comum entre todos os organismos hoje viventes em nosso planeta, tal organismo seria quimiossintetizante, ou seja, ele era capaz de extrair energia de compostos inorgânicos a base de ferro, enxofre ou nitrogênio. Essa capacidade ainda é encontrada em bactérias e arqueias — domínio de procariotos unicelulares — ainda vivas. Tal estratégia de vida foi selecionada ao longo de milhões de anos pelo ambiente extremo a qual Luca estava inserido. Durante os anos iniciais da terra (cerca de 3,8 bilhões de anos atrás), a concentração de dióxido de carbono (CO₂) nos oceanos eram mais precisamente 1.000 vezes maior a que temos hoje, tendo a vida se originando muito provavelmente em ambientes com baixa taxa de oxigênio dissolvido na água disponível, tendo, possivelmente se originado em um sistema conhecido como fontes hidrotermais alcalinas, que ainda podem ser encontradas como é o caso de “Lost City” (Cidade Perdida), localizada no meio do Atlântico.
Essas fontes propiciaram a incubadora perfeita para a vida, possuindo uma estrutura porosa que pode chegar a mais de 60 metros de altura, com correntes de água que chegam a temperaturas em torno de 150 a 200 graus, pH básico (9 – 11) e rico em hidrogênio dissolvido, tendo os organismos se formando nesse arranjo como um “efeito colateral” da hidrogenação do dióxido de carbono, o que favoreceu a quimiossíntese, mecanismo no qual se fixa o carbono e gera energia para os organismos. Esse sistema também é capaz de gerar sulfatos metálicos que contêm capacidade catalítica, ou seja, essas substâncias têm a capacidade de acelerar reações químicas. As fontes hidrotermais alcalinas também são capazes de gerar intermediários para a síntese de aminoácidos (sendo utilizados na síntese de proteínas) essenciais para o surgimento de organismos vivos. Por meio de experimento em laboratórios, que replicam as condições das fontes hidrotermais, também foi possível a síntese de nucleotídeos (bases do DNA), o conjunto dessas formações abióticas (não biológicas) resultaram na formação do primeiro organismo vivo.
Luca provavelmente compartilhou com bactérias e Archaeas a quimiossíntese, assim como o DNA e como o material genético. O princípio do código genético (conjunto de informações responsáveis por formar proteínas) é uma membrana plasmática, que embora fosse, provavelmente, diferente das membranas dos organismos hoje viventes, propiciaram o surgimento do gradiente de prótons, capaz de gerar ATP (energia) para os organismos. Todos os organismos utilizam desse meio com determinadas adaptações, seja gerando um gradiente artificial, ou utilizando o gradiente natural da qual eles mesmos estão inseridos. Tudo isso só foi possível graças às aberturas hidrotermais alcalinas e aos milhões de anos em que a seleção natural atuou e moldou o surgimento da vida.
Referência: LANE, Nick; ALLEN, John F.; MARTIN, William. How did LUCA make a living? Chemiosmosis in the origin of life. BioEssays, v. 32, n. 4, p. 271-280, 2010.
Rafael Augusto é biólogo pela Universidade Federal de Viçosa – Campus Rio Paranaíba.