Por que a vida realmente não existe

Este é um artigo de Ferris Jabr, um jornalista de ciência que colabora com a revista Scientific American.

Penso que este é um artigo brilhante sobre a definição de vida, daí que pedi autorização à Scientific American para traduzir livremente este artigo para o AstroPT (as minhas traduções são “livres” no sentido que muitas vezes não são literais, as imagens não são do artigo original, e neste caso nem incluí 5 parágrafos deste artigo porque não me parecem relevantes para o tema principal, mas devem obviamente ler no original).

O artigo original de Ferris Jabr na Scientific American, está aqui.

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Sou fascinado por organismos vivos desde criança. Ao crescer no norte da Califórnia, brinquei muito ao ar livre, entre plantas e animais. Tanto eu como os meus amigos apanhávamos abelhas só para olhar para os seus olhos, antes de as soltarmos. Quando ia à praia com a família, aprendi a apanhar crustáceos e artrópodes, fazendo-os sair dos seus esconderijos. E lembro-me de uma viagem de estudo da escola a um bosque, onde vi milhares de borboletas-monarca que estavam a migrar e tinham parado para descansar; elas faziam-se passar por folhas mortas, mas quando mexíamos nelas, as suas asas com um interior laranja começavam a bater.

Momentos como esse, juntamente com séries de David Attenborough, intensificaram o meu fascínio pelas criaturas do planeta. Eu queria entender como a nossa gata funcionava. Como ela vê o mundo? Por que ela ronrona? Como eram feitos a sua pele, garras e bigodes? No Natal, pedi uma enciclopédia sobre animais. Depois de rasgar o papel de embrulho, fiquei com um livro enorme que tinha metade do meu peso. Li o livro durante horas seguidas.

Recentemente, no entanto, tive uma epifania que me forçou a repensar por que eu amo tanto as coisas vivas e fez-me re-examinar o que a vida realmente é. As pessoas que estudam a vida têm dificuldade em defini-la. Até hoje, não existe uma definição consensual de vida. Porque pensamos que montanhas russas são inanimadas e os gatos são seres vivos? Afinal, não são ambos máquinas? Concedo que o gato é uma máquina muito mais complexa, capaz de comportamentos fantásticos. Mas, no mais básico, qual é a diferença entre uma máquina inanimada e uma máquina viva? Será que as pessoas, gatos, plantas e outras criaturas pertencem a uma categoria e computadores, estrelas e pedras pertencem a outra categoria? A minha conclusão: Não. Na verdade, a vida realmente não existe.

Permitam-me elaborar.

Tentativas formais para definir a vida existem pelo menos desde os antigos filósofos gregos. Aristóteles acreditava que, ao contrário do inanimado, todos os seres vivos têm um dos três tipos de almas: almas vegetativas, almas de animais e almas racionais, a última das quais pertenciam exclusivamente aos seres humanos. O anatomista grego Galeno propôs um sistema semelhante, com base em “espíritos vitais” que ele acreditava existirem nos pulmões, sangue e sistema nervoso. No século 17, o químico alemão George Erns Stahl, e outros pesquisadores, começou a descrever uma doutrina que viria a ser conhecida como vitalismo. Os vitalistas afirmam que “os organismos vivos são fundamentalmente diferentes de entidades não-vivas, pois eles contêm algum elemento não-físico ou são regidos por princípios diferentes das coisas inanimadas” e também dizem que a matéria orgânica (moléculas contendo carbono e hidrogénio, produzidas por seres vivos) não poderia surgir a partir de matéria inorgânica (moléculas com falta de carbono, resultantes de processos geológicos). Experiências subsequentes revelaram que o vitalismo é completamente falso – o inorgânico pode ser convertido no orgânico, tanto dentro como fora do laboratório.

Em vez de incluírem elementos não-físicos aos organismos, outros cientistas tentaram identificar características físicas que diferenciam o vivo do não-vivo. Hoje, em vez de uma definição sucinta de vida, Campbell e muitos outros autores de livros de biologia largamente utilizados ​​incluem uma enorme lista das tais características distintivas, como por exemplo:
– ordem (o facto de que muitos organismos são feitos a partir de uma única célula com diferentes compartimentos e organelos ou grupos altamente estruturados de células);
– crescimento e desenvolvimento (alteração do tamanho e da forma de uma maneira previsível);
– homeostase (manutenção de um ambiente interno que difere de um externo, tal como a forma como as células regulam os níveis de pH e concentrações de sal);
– metabolismo (energia gasta para crescer e para retardar a deterioração);
– reagir a estímulos (mudança de comportamento em resposta à luz, temperatura, produtos químicos ou outros aspetos do ambiente);
– reprodução (clonagem ou acasalamento para produzir novos organismos e transferir informação genética de uma geração para a próxima);
– evolução (alteração na constituição genética de uma população ao longo do tempo).

É fácil destruir a lógica destas listas. Porque estas listas não distinguem todos os objetos vivos de todos os inanimados. Há sempre exceções. Por exemplo, a maioria das pessoas não considera os cristais como seres vivos, mas eles crescem e são bastante organizados. O fogo também consome energia e cresce. Já as bactérias, tardígrados e alguns crustáceos podem passar enormes períodos em dormência, sem crescerem, mudarem ou metabolizarem. Como classificamos uma única folha que cai da árvore? A maioria das pessoas concorda que, quando ligada a uma árvore, uma folha pertence à categoria dos seres vivos: as suas inúmeras células trabalham para transformar a luz solar, dióxido de carbono e água em comida, entre outras funções. Quando uma folha se desprende de uma árvore, as suas células não cessam imediatamente as suas atividades. Será que morrem no caminho para o chão, ou quando ela bate no chão, ou quando todas as suas células individuais finalmente expiram? Se arrancarmos uma folha a uma planta e mantivermos as suas células nutridas dentro de um laboratório, isso quer dizer que uma única folha é vida?

Estes dilemas arruínam todas as propostas de definição da vida. Responder ao meio ambiente não é um talento exclusivo dos seres vivos – já construímos máquinas que fazem isso. Mesmo a reprodução não define os seres vivos. Muitos indivíduos não se conseguem reproduzir. Além disso, isso quereria dizer que dois gatos (um gato e uma gata) são seres vivos, mas um único gato não o é porque não consegue reproduzir-se sozinho? Ou veja-se o caso da Turritopsis nutricula, a água-viva imortal, que pode indefinidamente alternar entre a sua forma adulta e a sua fase juvenil. Ela não produz descendência, nem faz clonagem de si própria, nem sequer envelhece, mas a maioria das pessoas assume que ela está viva.

E sobre evolução? A capacidade para armazenar informação em moléculas como o DNA e o RNA, para passar esta informação para a sua prole e para se adaptar a um ambiente em mudança, alterando informações genéticas… será uma característica exclusiva dos seres vivos? Muitos biólogos concentram-se na evolução como a característica fundamental da vida. No início da década de 1990, Gerald Joyce, do Instituto de Pesquisa Scripps, era consultor do programa de exobiologia da NASA. Durante as discussões sobre a melhor forma de encontrar vida noutros mundos, Joyce pensou nesta definição de trabalho sobre o que é vida: um sistema auto-sustentável capaz de evolução Darwiniana. É lúcido, conciso e abrangente. Mas será factual?

Mais do que qualquer outra entidade, os vírus complicaram a missão de definir o que é vida. Os vírus são essencialmente cadeias de DNA ou RNA embalados dentro de uma casca de proteínas; eles não têm células ou metabolismo, mas têm genes e podem evoluir. No entanto, Joyce explica que, para ser um “sistema auto-sustentável”, um organismo deve conter todas as informações necessárias para se reproduzir e se submeter à evolução Darwiniana. Devido a esta limitação, Joyce argumenta que os vírus não satisfazem a definição de trabalho. O vírus precisa invadir e sequestrar uma célula para fazer cópias de si mesmo. “O genoma viral evolui apenas na célula hospedeira”, disse Joyce numa entrevista recente.

No entanto, a definição de trabalho da NASA sobre o que é a vida, não abarca as ambiguidades. Um verme parasita que vive nos intestinos de uma pessoa é considerado um ser vivo, porque tem toda a informação genética de que necessita para se reproduzir, mas nunca seria capaz de fazê-lo sem as células e as moléculas do intestino humano do qual ele rouba a energia que necessita para sobreviver. Da mesma forma, um vírus tem toda a informação genética necessária para se replicar, mas não tem toda a maquinaria celular necessária. Tanto o verme como o vírus se reproduzem e evoluem apenas “no contexto” dos seus hospedeiros. Na verdade, o vírus é um reprodutor muito mais eficiente do que o verme. O vírus vai direto ao assunto e precisa de apenas algumas proteínas dentro de um núcleo da célula para iniciar a replicação em grande escala, enquanto a reprodução do parasita requer o uso de um órgão inteiro de outro animal e só será bem sucedida se o verme sobrevive o tempo suficiente para se alimentar, crescer e pôr ovos. Assim, se usarmos a definição de trabalho da NASA, banimos os vírus do reino da vida, mas também temos de excluir parasitas como vermes, fungos e plantas.

Por outro lado, definir a vida como um sistema auto-sustentável capaz de evolução Darwiniana, obriga-nos a admitir que alguns programas de computador estão vivos. Algoritmos genéticos, por exemplo, imitam a seleção natural para chegar à melhor solução para um problema: são matrizes de bits que codificam características, evoluem, competem entre si para se reproduzir e até trocam informações. Da mesma forma, as plataformas de software como a Avida criam “organismos digitais”, que “são feitos de bits digitais que podem sofrer as mesmas mutações que o DNA”. Noutras palavras, eles, também, evoluem. “Avida não é uma simulação da evolução, é um exemplo disso”, disse Robert Pennock da Universidade Estadual de Michigan. “Todas as características essenciais do processo Darwiniano estão lá. Essas coisas replicam-se, sofrem mutações, competem entre si. O próprio processo de seleção natural está lá. Se isso é fundamental para a definição de vida, então estas coisas estão vivas.”

(…)

Penso que devemos abandonar todas as definições de vida.

Por que é tão difícil definir a vida? Por que os cientistas e filósofos não encontram uma propriedade física específica ou um conjunto de propriedades que separe claramente os vivos dos inanimados? Porque tal propriedade não existe. A vida é um conceito que nós inventamos. No nível mais básico, toda a matéria que existe é um arranjo de átomos e das suas partículas constituintes. Estes arranjos podem ser bastante simples (um único átomo de hidrogénio) ou bastante complexos (cérebro humano). Para definir o que é a vida, traçamos uma linha para separar arbitrariamente o nível de complexidade. Tudo o que estiver acima dessa fronteira, dizemos que está vivo, e o que está abaixo dessa linha divisória dizemos que está inanimado. Na verdade, essa divisão só existe na nossa mente. Não existe um momento em que um conjunto de átomos passa a ser vivo. Nós não conseguimos definir o que é a vida, porque não existe qualquer definição para fazer.

Curiosamente, Gerald Joyce concorda comigo. Para Joyce, a definição de trabalho é somente uma ajuda para investigação e uma conveniência linguística. “Não podíamos utilizar a palavra “vida” em todos os parágrafos e não definir o que essa palavra queria dizer.”

Carol Cleland, professora de filosofia da Universidade de Colorado, que passou anos a tentar delinear o que é a vida, também concorda que não se pode definir com precisão a vida. No entanto, ela considera que não se deve negar a realidade física da vida. “É tão prematuro chegar à conclusão de que não há natureza intrínseca à vida, como é de a definir”, diz Cleland. “Penso que a melhor atitude é falar dos critérios consensuais para a vida como sendo experimentais”.

Cleland escreve: “O que precisamos realmente é de uma teoria geral da vida”. Ela faz uma analogia com os químicos do século XVI. Antes dos cientistas compreenderem que ar, terra, ácidos e todas as substâncias químicas são constituídas por moléculas, esforçaram-se para definir o que é a água. Eles listavam as suas características: molhada, transparente, sem gosto, podia congelar, podia dissolver outras substâncias, etc. Mas os cientistas eram incapazes de caracterizá-la de forma precisa. Isto só foi feito quando os cientistas descobriram que a água é feita de dois átomos de hidrogénio ligados a um átomo de oxigénio. Independentemente se é salgada, enlameada, líquida, congelada, etc, a água é sempre H20. Ácido nítrico pode assemelhar-se a água, mas não é água, porque as duas substâncias têm estruturas moleculares diferentes. É assim necessário criar para a vida, algo equivalente à teoria molecular da água. No entanto, Cleland defende que para isso é preciso alargarmos a amostra: não podemos ficar limitados ao único exemplo de vida que conhecemos, na Terra. Da mesma forma que não conseguiríamos compreender toda a classe de mamíferos só observando zebras.

Eu discordo. É verdade que descobrir vida extraterrestre vai expandir a nossa compreensão de organismos vivos, mas não nos vai ajudar a definir melhor o que é a vida. Da mesma forma que químicos do século XVI não conseguiam identificar o que distinguia a água de outras substâncias, porque eles não entendiam a sua natureza fundamental: eles não sabiam que cada substância era feita de um arranjo específico de moléculas. Atualmente, os cientistas modernos sabem que as criaturas do nosso planeta são feitas de células, proteínas, DNA e RNA. O que diferencia as moléculas de água, pedras e talheres, de gatos, pessoas e outros seres vivos não é “vida”, mas sim a complexidade. Os cientistas já têm conhecimento suficiente para explicar por que organismos podem, em geral, fazer coisas que a maioria dos objetos inanimados não conseguem (como as bactérias fazem novas cópias de si próprias e como se adaptam ao seu ambiente, e por que as pedras não o fazem), sem necessitarem de definir a fronteira entre o que é vida e o que não é.

Existem diferenças entre o que está vivo e o que não é vida, mas nunca vamos encontrar uma clara linha divisória entre vivos e inanimados, porque a noção de vida e não-vida como categorias distintas é apenas isso: uma noção, não uma realidade. Tudo aquilo que me fascinou na vida quando era criança continua a fascinar-me agora, mesmo sabendo mais sobre o tema. Penso que o que define aquilo que consideramos como vivo, não é qualquer propriedade intrínseca a elas, mas é a nossa percepção delas: o nosso amor, a nossa arrogância e o nosso narcisismo.

Em primeiro lugar, anunciamos que tudo na Terra pode ser separado em dois grupos: vivos e inanimados, sendo que obviamente nos consideramos superiores (vivos). Após nos colocarmos no primeiro grupo, criamos distinções entre nós e as outras formas de vida no planeta. Quando mais algo se assemelhe a nós – se tiver locomoção (mover-se), se falar, se sentir, se pensar – então, mais vivo se torna, para nós. Mesmo que os atributos humanos não sejam os únicos que definem um ser vivo (na verdade, em termos evolutivos, podem nem ser os mais bem sucedidos).

Na verdade, aquilo que chamamos de vida está intimamente ligado àquilo que consideramos inanimado. Não são inseparáveis. Se conseguíssemos ver a realidade inerente ao nosso mundo, em todas as escalas, desde o microscópico ao macroscópico, simultaneamente, veríamos tudo como inúmeros grãos de areia, uma esfera gigante de átomos. Esses grãos de areia vão construindo e destruindo castelos de areia numa praia, criando um caleidoscópio incessante de matéria. A esses bandos de partículas, por vezes chamamos de montanhas, oceanos, nuvens, árvores, peixes e aves. Alguns seriam relativamente inertes (não se movem); outros sofreriam mudanças fantasticamente complexas a velocidades incríveis. Uns seriam montanhas-russas e outros seriam gatos.