Billions of years ago on the young planet Earth simple organic compounds assembled into more complex coalitions that could grow and reproduce. They were the very first life on Earth, and they gave rise to every one of the billions of species that have inhabited our planet since.
Há bilhões de anos no jovem planeta Terra, compostos orgânicos simples se organizaram em arranjos mais complexos que puderam crescer e se reproduzir. Eles foram as primeiras vidas da Terra e deram origem a cada uma dos bilhões de espécies que têm habitado o nosso planeta desde então.
At the time, Earth was almost completely devoid of what we’d recognize as a suitable environment for living things. The young planet had widespread volcanic activity and an atmosphere that created hostile conditions. So where on Earth could life begin?
Naquela época, a Terra era praticamente desprovida do que reconheceríamos como um ambiente propício aos seres vivos. O jovem planeta tinha intensa atividade vulcânica e uma atmosfera que oferecia condições hostis. Então, onde poderia surgir a vida na Terra?
To begin the search for the cradle of life, it’s important to first understand the basic necessities for any life form. Elements and compounds essential to life include hydrogen, methane, nitrogen, carbon dioxide, phosphates, and ammonia. In order for these ingredients to comingle and react with each other, they need a liquid solvent: water. And in order to grow and reproduce, all life needs a source of energy. Life forms are divided into two camps: autotrophs, like plants, that generate their own energy, and heterotrophs, like animals, that consume other organisms for energy. The first life form wouldn’t have had other organisms to consume, of course, so it must have been an autotroph, generating energy either from the sun or from chemical gradients.
Para começar a busca pelo berço da vida, é importante entender primeiro as necessidades básicas de qualquer forma de vida. Os elementos e compostos essenciais à vida incluem o hidrogênio, metano, nitrogênio dióxido de carbono, fosfatos e amônia. Para que esses ingredientes se juntem e reajam entre si, precisam de um líquido solvente: a água. Para crescer e se reproduzir, toda forma de vida precisa de uma fonte de energia. As formas de vida são divididas em dois grupos: os autótrofos, como as plantas, que geram a própria energia, e os heterótrofos, como os animais, que consomem outros organismos para obterem energia. É óbvio que a primeira forma de vida não tinha organismos para consumir. Portanto, deve ter sido um autótrofo,
So what locations meet these criteria? Places on land or close to the surface of the ocean have the advantage of access to sunlight. But at the time when life began, the UV radiation on Earth’s surface was likely too harsh for life to survive there. One setting offers protection from this radiation and an alternative energy source: the hydrothermal vents that wind across the ocean floor, covered by kilometers of seawater and bathed in complete darkness.
que gerava energia do Sol ou de gradientes químicos. Então, quais locais satisfaziam esses critérios? Lugares na terra ou próximos à superfície do oceano têm a vantagem do acesso à luz solar. Mas quando a vida começou, a radiação UV na superfície da Terra era provavelmente muito hostil para a sobrevivência. Um cenário oferecia proteção contra essa radiação e uma fonte alternativa de energia: as fontes hidrotermais que sopram do leito do oceano,
A hydrothermal vent is a fissure in the Earth’s crust where seawater seeps into magma chambers and is ejected back out at high temperatures, along with a rich slurry of minerals and simple chemical compounds. Energy is particularly concentrated at the steep chemical gradients of hydrothermal vents.
cobertas por quilômetros de água e envoltas em completa escuridão. Uma fonte hidrotermal é uma fissura na crosta terrestre, na qual a água do mar se infiltra nas câmaras de magma e é expelida a altas temperaturas, com uma lama rica em minerais e compostos químicos simples. A energia se concentra em especial
There’s another line of evidence that points to hydrothermal vents: the Last Universal Common Ancestor of life, or LUCA for short. LUCA wasn’t the first life form, but it’s as far back as we can trace. Even so, we don’t actually know what LUCA looked like— there’s no LUCA fossil, no modern-day LUCA still around— instead, scientists identified genes that are commonly found in species across all three domains of life that exist today. Since these genes are shared across species and domains, they must have been inherited from a common ancestor. These shared genes tell us that LUCA lived in a hot, oxygen-free place and harvested energy from a chemical gradient— like the ones at hydrothermal vents.
nos gradientes químicos acentuados das fontes hidrotermais. Há outra evidência que aponta para as fontes hidrotermais: o "Último Ancestral Comum Universal" da vida, chamado de LUCA. LUCA não foi a primeira forma de vida, mas é a mais antiga que se consegue identificar. Entretanto, não se sabe realmente como LUCA era. Não há um fóssil dele nem um LUCA moderno por aí. Mas os cientistas identificaram genes que são comumente encontrados em espécies em todos os três domínios de vida que existem hoje. Como esses genes são compartilhados entre os domínios e espécies, devem ter sido herdados de um ancestral comum. Esses genes compartilhados informam que LUCA viveu em um ambiente quente e sem oxigênio e retirava energia de um gradiente químico,
There are two kinds of hydrothermal vent: black smokers and white smokers. Black smokers release acidic, carbon-dioxide-rich water, heated to hundreds of degrees Celsius and packed with sulphur, iron, copper, and other metals essential to life. But scientists now believe that black smokers were too hot for LUCA— so now the top candidates for the cradle of life are white smokers.
como os das fontes hidrotermais. Há dois tipos de fontes hidrotermais: as fumarolas negras e as brancas. As fumarolas negras liberam água ácida, rica em dióxido de carbono, aquecida a centenas de graus Celsius, e composta de enxofre, ferro, cobre e outros metais essenciais à vida. Mas os cientistas agora acreditam que as fumarolas negras eram muito quentes para LUCA. Então, agora as grandes candidatas ao berço da vida
Among the white smokers, a field of hydrothermal vents on the Mid-Atlantic Ridge called Lost City has become the most favored candidate for the cradle of life. The seawater expelled here is highly alkaline and lacks carbon dioxide, but is rich in methane and offers more hospitable temperatures. Adjacent black smokers may have contributed the carbon dioxide necessary for life to evolve at Lost City, giving it all the components to support the first organisms that radiated into the incredible diversity of life on Earth today.
são as fumarolas brancas. Entre as fumarolas brancas, um campo de fontes hidrotermais na Dorsal Mesoatlântica, chamado "Cidade Perdida", tornou-se o candidato favorito ao berço da vida. A água do mar expelida lá é altamente alcalina e não tem dióxido de carbono, mas é rica em metano e oferece temperaturas mais hospitaleiras. Fumarolas negras vizinhas podem ter fornecido o dióxido de carbono necessário para a evolução da vida na Cidade Perdida, e todos os componentes para sustentar os primeiros organismos que se estenderam para a incrível diversidade de vida na Terra hoje.