30.2: Astrobiologia
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objetivos de aprendizagem
Ao final desta seção, você poderá:
- Descreva os elementos químicos necessários para a vida
- Descreva os sistemas e processos moleculares que impulsionam a origem e a evolução da vida
- Descreva as características de um ambiente habitável
- Descreva algumas das condições extremas na Terra e explique como certos organismos se adaptaram a essas condições
Os cientistas de hoje adotam uma abordagem multidisciplinar para estudar a origem, evolução, distribuição e destino final da vida no universo; esse campo de estudo é conhecido como astrobiologia. Às vezes, você também pode ouvir esse campo chamado de exobiologia ou bioastronomia. A astrobiologia reúne astrônomos, cientistas planetários, químicos, geólogos e biólogos (entre outros) para trabalhar nos mesmos problemas a partir de suas várias perspectivas.
Entre as questões que os astrobiólogos exploram estão as condições em que a vida surgiu na Terra e as razões da extraordinária adaptabilidade da vida em nosso planeta. Eles também estão envolvidos na identificação de mundos habitáveis além da Terra e na tentativa de entender em termos práticos como procurar vida nesses mundos. Vamos analisar alguns desses problemas com mais detalhes.
Os blocos de construção da vida
Embora nenhuma evidência inequívoca de vida tenha sido encontrada em qualquer lugar além da Terra, os elementos químicos da vida foram detectados em uma ampla variedade de ambientes extraterrestres. Descobriu-se que meteoritos (sobre os quais você aprendeu em Amostras Cósmicas e a Origem do Sistema Solar) contêm dois tipos de substâncias cujas estruturas químicas os marcam como de origem extraterrestre: aminoácidos e açúcares. Os aminoácidos são compostos orgânicos que são os blocos de construção molecular das proteínas. As proteínas são moléculas biológicas essenciais que fornecem a estrutura e a função dos tecidos e órgãos do corpo e, essencialmente, realizam o “trabalho” da célula. Quando examinamos o gás e a poeira ao redor dos cometas, também encontramos várias moléculas orgânicas — compostos que na Terra estão associados à química da vida.
Expandindo além do nosso sistema solar, um dos resultados mais interessantes da radioastronomia moderna foi a descoberta de moléculas orgânicas em nuvens gigantes de gás e poeira entre estrelas. Mais de 100 moléculas diferentes foram identificadas nesses reservatórios de matéria-prima cósmica, incluindo formaldeído, álcool e outras que conhecemos como importantes trampolins no desenvolvimento da vida na Terra. Usando radiotelescópios e espectrômetros de rádio, os astrônomos podem medir a abundância de vários produtos químicos nessas nuvens. Encontramos moléculas orgânicas mais facilmente em regiões onde a poeira interestelar é mais abundante, e acontece que essas são precisamente as regiões onde a formação de estrelas (e provavelmente a formação de planetas) acontece com mais facilidade (Figura\(\PageIndex{1}\)).
Claramente, a própria Terra primitiva produziu alguns dos elementos moleculares da vida. Desde o início da década de 1950, os cientistas tentaram duplicar em seus laboratórios as vias químicas que levaram à vida em nosso planeta. Em uma série de experimentos conhecidos como experimentos Miller-Urey, pioneiros por Stanley Miller e Harold Urey na Universidade de Chicago, os bioquímicos simularam condições no início da Terra e conseguiram produzir alguns dos elementos fundamentais da vida, incluindo aqueles que formam proteínas e outras grandes moléculas biológicas conhecidas como ácidos nucléicos (que discutiremos em breve).
Embora esses experimentos tenham produzido resultados encorajadores, existem alguns problemas com eles. A química mais interessante do ponto de vista biológico ocorre com gases ricos em hidrogênio ou redutores, como amônia e metano. No entanto, a atmosfera primitiva da Terra provavelmente foi dominada pelo dióxido de carbono (como as atmosferas de Vênus e Marte ainda são hoje) e pode não ter contido uma abundância de gases redutores comparáveis aos usados em experimentos do tipo Miller-Urey. As fontes hidrotermais - sistemas do fundo do mar nos quais a água do oceano é superaquecida e circula através de rochas da crosta terrestre ou do manto antes de reemergir no oceano - também foram sugeridas como potenciais contribuintes de compostos orgânicos na Terra primitiva, e tais fontes não exigiriam que a Terra tivesse uma redução precoce atmosfera.
Tanto as fontes terrestres quanto as extraterrestres podem ter contribuído para o fornecimento inicial de moléculas orgânicas pela Terra, embora tenhamos evidências mais diretas das últimas. É até concebível que a própria vida tenha se originado em outro lugar e tenha sido semeada em nosso planeta — embora isso, é claro, não resolva o problema de como essa vida se originou no início.
As fontes hidrotermais estão começando a parecer mais prováveis como as primeiras contribuintes para os compostos orgânicos encontrados na Terra. Leia sobre fontes hidrotermais, assista a vídeos e apresentações de slides sobre essas e outras maravilhas do fundo do mar e experimente uma simulação interativa da circulação hidrotermal no site da Woods Hole Oceanographic Institution.
A origem e a evolução inicial da vida
Os compostos de carbono que formam a base química da vida podem ser comuns no universo, mas ainda é um passo gigante desses blocos de construção para uma célula viva. Mesmo as moléculas mais simples dos genes (as unidades funcionais básicas que transportam o material genético ou hereditário em uma célula) contêm milhões de unidades moleculares, cada uma organizada em uma sequência precisa. Além disso, até mesmo a vida mais primitiva exigia duas capacidades especiais: um meio de extrair energia de seu ambiente e um meio de codificar e replicar informações para fazer cópias fiéis de si mesma. Os biólogos de hoje podem ver maneiras pelas quais qualquer uma dessas capacidades pode ter se formado em um ambiente natural, mas ainda estamos muito longe de saber como as duas se uniram nas primeiras formas de vida.
Não temos evidências sólidas do caminho que levou à origem da vida em nosso planeta, exceto qualquer história antiga que possa ser mantida na bioquímica da vida moderna. De fato, temos muito pouca evidência direta de como era a própria Terra durante sua história mais antiga — nosso planeta é tão eficaz em se ressurgir por meio de placas tectônicas (veja o capítulo sobre a Terra como Planeta) que poucas rochas permanecem desse período inicial. No capítulo anterior sobre Cratered Worlds, você aprendeu que a Terra foi submetida a um bombardeio pesado — um período de grandes eventos de impacto — há cerca de 3,8 a 4,1 bilhões de anos. Grandes impactos teriam sido energéticos o suficiente para esterilizar termicamente as camadas superficiais da Terra, de modo que, mesmo que a vida tivesse começado nessa época, ela poderia muito bem ter sido exterminada.
Quando os grandes impactos cessaram, o cenário foi criado para um ambiente mais pacífico em nosso planeta. Se os oceanos da Terra continham material orgânico acumulado de alguma das fontes já mencionadas, os ingredientes estavam disponíveis para criar organismos vivos. Não entendemos em detalhes a sequência de eventos que levou das moléculas à biologia, mas há evidências fósseis de vida microbiana em rochas de 3,5 bilhões de anos e possíveis (debatidas) evidências de vida até 3,8 bilhões de anos.
A vida como a conhecemos emprega dois sistemas moleculares principais: as moléculas funcionais conhecidas como proteínas, que realizam o trabalho químico da célula, e moléculas de DNA contendo informações (ácido desoxirribonucléico) que armazenam informações sobre como criar a célula e sua substância química e componentes estruturais. A origem da vida às vezes é considerada um “problema da galinha e do ovo” porque, na biologia moderna, nenhum desses sistemas funciona sem o outro. São nossas proteínas que reúnem as fitas de DNA na ordem precisa necessária para armazenar informações, mas as proteínas são criadas com base nas informações armazenadas no DNA. O que veio primeiro? Alguns pesquisadores da origem da vida acreditam que a química prebiótica foi baseada em moléculas que podiam armazenar informações e fazer o trabalho químico da célula. Foi sugerido que o RNA (ácido ribonucléico), uma molécula que auxilia no fluxo de informações genéticas do DNA para as proteínas, poderia ter servido a esse propósito. A ideia de um “mundo de RNA” primitivo se tornou cada vez mais aceita, mas ainda há muito a ser entendido sobre a origem da vida.
Talvez a inovação mais importante na história da biologia, além da origem da própria vida, tenha sido a descoberta do processo de fotossíntese, a complexa sequência de reações químicas por meio da qual alguns seres vivos podem usar a luz solar para fabricar produtos que armazenam energia (como carboidratos), liberando oxigênio como um subproduto. Anteriormente, a vida tinha que se contentar com as fontes de energia química disponíveis na Terra ou liberadas do espaço. Mas a energia abundante disponível na luz solar poderia sustentar uma biosfera maior e mais produtiva, bem como algumas reações bioquímicas que antes não eram possíveis para a vida. Uma delas foi a produção de oxigênio (como produto residual) a partir do dióxido de carbono, e o aumento nos níveis atmosféricos de oxigênio há cerca de 2,4 bilhões de anos significa que a fotossíntese produtora de oxigênio deve ter surgido e se tornado globalmente importante nessa época. Na verdade, é provável que a fotossíntese produtora de oxigênio tenha surgido consideravelmente mais cedo.
Acredita-se que algumas formas de evidências químicas contidas em rochas antigas, como as formações rochosas sólidas em camadas conhecidas como estromatólitos, sejam fósseis de bactérias fotossintéticas produtoras de oxigênio em rochas com quase 3,5 bilhões de anos (Figura\(\PageIndex{2}\)). Geralmente, pensa-se que uma forma mais simples de fotossíntese que não produz oxigênio (e ainda é usada por algumas bactérias hoje) provavelmente precedeu a fotossíntese produtora de oxigênio, e há fortes evidências fósseis de que um ou outro tipo de fotossíntese estava funcionando na Terra pelo menos desde 3,4 bilhões de anos atrás.
O oxigênio livre produzido pela fotossíntese começou a se acumular em nossa atmosfera há cerca de 2,4 bilhões de anos. A interação da luz solar com o oxigênio pode produzir ozônio (que tem três átomos de oxigênio por molécula, em comparação com os dois átomos por molécula no oxigênio que respiramos), que se acumulou em uma camada alta na atmosfera da Terra. Como acontece na Terra hoje, esse ozônio forneceu proteção contra a radiação ultravioleta prejudicial do Sol. Isso permitiu que a vida colonizasse as massas de terra do nosso planeta em vez de permanecer apenas no oceano.
O aumento nos níveis de oxigênio foi mortal para alguns micróbios porque, como uma substância química altamente reativa, pode danificar irreversivelmente algumas das biomoléculas que o início da vida desenvolveu na ausência de oxigênio. Para outros micróbios, foi uma bênção: combinar oxigênio com matéria orgânica ou outros produtos químicos reduzidos gera muita energia — você pode ver isso quando um tronco queima, por exemplo — e muitas formas de vida adotaram esse modo de vida. Essa nova fonte de energia possibilitou uma grande proliferação de organismos, que continuaram a evoluir em um ambiente rico em oxigênio.
Os detalhes dessa evolução são propriamente o assunto dos cursos de biologia, mas o processo de evolução por seleção natural (sobrevivência do mais apto) fornece uma explicação clara para o desenvolvimento da notável variedade de formas de vida da Terra. No entanto, não resolve diretamente o mistério dos primórdios da vida. Nossa hipótese é que a vida surgirá sempre que as condições forem apropriadas, mas essa hipótese é apenas outra forma do princípio copernicano. Agora temos o potencial de abordar essa hipótese com observações. Se um segundo exemplo de vida for encontrado em nosso sistema solar ou em uma estrela próxima, isso implicaria que a vida surge com frequência suficiente para que o universo provavelmente esteja cheio de biologia. Para fazer tais observações, no entanto, devemos primeiro decidir onde focar nossa pesquisa.
Como a vida surgiu em primeiro lugar? E isso poderia ter acontecido com um tipo diferente de química? Assista ao vídeo de 15 minutos Making Matter Come Alive, no qual um especialista em química explora algumas respostas a essas perguntas, de uma palestra TED de 2011.
Ambientes habitáveis
Entre o número impressionante de objetos em nosso sistema solar, galáxia e universo, alguns podem ter condições adequadas para a vida, enquanto outros não. Entender quais condições e características tornam um ambiente habitável — um ambiente capaz de hospedar vida — é importante tanto para entender o quão difundidos os ambientes habitáveis podem estar no universo quanto para focar a busca por vida além da Terra. Aqui, discutimos a habitabilidade a partir da perspectiva da vida que conhecemos. Exploraremos os requisitos básicos da vida e, na seção a seguir, consideraremos toda a gama de condições ambientais na Terra onde a vida é encontrada. Embora não possamos descartar totalmente a possibilidade de que outras formas de vida possam ter bioquímica baseada em alternativas ao carbono e à água líquida, essa vida “como não a conhecemos” ainda é completamente especulativa. Em nossa discussão aqui, estamos nos concentrando na habitabilidade da vida que é quimicamente semelhante à da Terra.
A vida requer um solvente (um líquido no qual os produtos químicos podem se dissolver) que permita a construção de biomoléculas e as interações entre elas. Para a vida como a conhecemos, esse solvente é água, que tem uma variedade de propriedades que são essenciais para o funcionamento de nossa bioquímica. A água é abundante no universo, mas a vida exige que a água esteja na forma líquida (em vez de gelo ou gás) para preencher adequadamente seu papel na bioquímica. Esse é o caso apenas dentro de uma certa faixa de temperaturas e pressões — muito altas ou muito baixas em qualquer variável, e a água assume a forma de um sólido ou de um gás. Identificar ambientes onde a água está presente dentro da faixa apropriada de temperatura e pressão é, portanto, um primeiro passo importante na identificação de ambientes habitáveis. De fato, uma estratégia de “seguir a água” tem sido, e continua sendo, um fator chave na exploração de planetas dentro e fora do nosso sistema solar.
Nossa bioquímica é baseada em moléculas feitas de carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, fósforo e enxofre. O carbono está no centro da química orgânica. Sua capacidade de formar quatro ligações, tanto consigo mesma quanto com os outros elementos da vida, permite a formação de um grande número de moléculas potenciais nas quais basear a bioquímica. Os elementos restantes contribuem com estrutura e reatividade química para nossas biomoléculas e formam a base de muitas das interações entre elas. Esses “elementos biogênicos”, às vezes chamados com a sigla CHNOPS (carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, fósforo e enxofre), são as matérias-primas das quais a vida é montada, e um suprimento acessível deles é um segundo requisito de habitabilidade.
Como aprendemos em capítulos anteriores sobre fusão nuclear e a história de vida das estrelas, carbono, nitrogênio, oxigênio, fósforo e enxofre são todos formados pela fusão dentro das estrelas e depois distribuídos em sua galáxia à medida que essas estrelas morrem. Mas como eles são distribuídos entre os planetas que se formam dentro de um novo sistema estelar, em que forma e como os processos químicos, físicos e geológicos nesses planetas transformam os elementos em estruturas acessíveis à biologia, pode ter impactos significativos na distribuição da vida. Nos oceanos da Terra, por exemplo, a abundância de fitoplâncton (organismos simples que são a base da cadeia alimentar oceânica) nas águas superficiais pode variar mil vezes porque o suprimento de nitrogênio difere de um lugar para outro (Figura\(\PageIndex{3}\)). Entender quais processos controlam a acessibilidade dos elementos em todas as escalas é, portanto, uma parte crítica da identificação de ambientes habitáveis.
Com esses dois primeiros requisitos, temos as matérias-primas elementares da vida e um solvente para reuni-las nas moléculas complicadas que impulsionam nossa bioquímica. Mas realizar essa montagem e manter a complicada maquinaria bioquímica da vida consome energia. Você cumpre suas próprias necessidades de energia toda vez que come ou respira, e não viveria por muito tempo se não conseguisse fazer isso regularmente. A vida na Terra faz uso de dois tipos principais de energia: para você, esses são o oxigênio no ar que você respira e as moléculas orgânicas em sua comida. Mas a vida em geral pode usar uma variedade muito maior de produtos químicos e, embora todos os animais precisem de oxigênio, muitas bactérias não precisam. Um dos primeiros processos vitais conhecidos, que ainda opera em alguns microrganismos modernos, combina hidrogênio e dióxido de carbono para produzir metano, liberando energia no processo. Existem microrganismos que “respiram” metais que seriam tóxicos para nós, e até mesmo alguns que respiram enxofre e expiram ácido sulfúrico. As plantas e os microrganismos fotossintéticos também desenvolveram mecanismos para usar diretamente a energia da luz.
A água na fase líquida, os elementos biogênicos e a energia são os requisitos fundamentais para a habitabilidade. Mas existem restrições ambientais adicionais? Consideraremos isso na próxima seção.
Vida em condições extremas
No nível químico, a vida consiste em muitos tipos de moléculas que interagem umas com as outras para realizar os processos da vida. Além da água, das matérias-primas elementares e da energia, a vida também precisa de um ambiente em que essas moléculas complicadas sejam estáveis (não se decomponham antes de poderem fazer seu trabalho) e que suas interações sejam possíveis. Sua própria bioquímica funciona adequadamente apenas dentro de uma faixa muito estreita de cerca de 10° C na temperatura corporal e dois décimos de uma unidade no pH do sangue (o pH é uma medida numérica da acidez ou da quantidade de íons de hidrogênio livres). Além desses limites, você está em sério perigo.
A vida em geral também deve ter limites para as condições em que pode funcionar adequadamente, mas, como veremos, elas são muito mais amplas do que os limites humanos. Os recursos que alimentam a vida útil são distribuídos em uma ampla variedade de condições. Por exemplo, há energia química abundante em fontes termais que são essencialmente ácidas em ebulição (Figura\(\PageIndex{4}\)). Isso fornece um amplo incentivo para que a evolução preencha o máximo dessa faixa de vida quanto é bioquimicamente possível. Um organismo (geralmente um micróbio) que tolera ou até mesmo prospera sob condições que a maior parte da vida ao nosso redor consideraria hostis, como temperatura ou acidez muito altas ou baixas, é conhecido como extremófilo (onde o sufixo -phile significa “amante de”). Vamos dar uma olhada em algumas das condições que podem desafiar a vida e os organismos que conseguiram criar um nicho nos limites das possibilidades.
Tanto as altas quanto as baixas temperaturas podem causar problemas para a vida. Como um organismo grande, você é capaz de manter uma temperatura corporal quase constante, seja ela mais fria ou mais quente no ambiente ao seu redor. Mas isso não é possível no pequeno tamanho dos microrganismos; qualquer que seja a temperatura no mundo exterior também é a temperatura do micróbio, e sua bioquímica deve ser capaz de funcionar nessa temperatura. As altas temperaturas são inimigas da complexidade — o aumento da energia térmica tende a separar as moléculas grandes em pedaços cada vez menores, e a vida precisa estabilizar as moléculas com ligações mais fortes e proteínas especiais. Mas essa abordagem tem seus limites.
No entanto, conforme observado anteriormente, ambientes de alta temperatura, como fontes termais e fontes hidrotermais, geralmente oferecem fontes abundantes de energia química e, portanto, impulsionam a evolução de organismos que podem tolerar altas temperaturas (Figura\(\PageIndex{5}\)); esse organismo é chamado de termófilo. Atualmente, o recordista de alta temperatura é um microrganismo produtor de metano que pode crescer a 122 °C, onde a pressão também é tão alta que a água ainda não ferve. Isso é incrível quando você pensa sobre isso. Nós cozinhamos nossos alimentos — ou seja, alteramos a química e a estrutura de suas biomoléculas — fervendo-os a uma temperatura de 100 °C. Na verdade, os alimentos começam a cozinhar em temperaturas muito mais baixas do que essa. No entanto, existem organismos cuja bioquímica permanece intacta e funciona muito bem em temperaturas 20 graus mais altas.
O frio também pode ser um problema, em parte porque retarda o metabolismo para níveis muito baixos, mas também porque pode causar alterações físicas nas biomoléculas. As membranas celulares - os envelopes moleculares que envolvem as células e permitem a troca de substâncias químicas com o mundo exterior - são basicamente feitas de moléculas semelhantes a gorduras. E assim como a gordura congela quando esfria, as membranas cristalizam, mudando a forma como funcionam na troca de materiais dentro e fora da célula. Algumas células adaptadas ao frio (chamadas de psicrófilos) mudaram a composição química de suas membranas para lidar com esse problema; mas, novamente, existem limites. Até agora, a temperatura mais baixa na qual foi demonstrado que qualquer micróbio se reproduz é de cerca de —25 ºC.
Condições muito ácidas ou alcalinas também podem ser problemáticas para a vida porque muitas de nossas moléculas importantes, como proteínas e DNA, são decompostas nessas condições. Por exemplo, o limpador de esgoto doméstico, que faz seu trabalho quebrando a estrutura química de coisas como tamancos de cabelo, é uma solução muito alcalina. Os organismos mais tolerantes a ácidos (acidófilos) são capazes de viver com valores de pH próximos de zero — cerca de dez milhões de vezes mais ácidos do que o sangue (Figura\(\PageIndex{6}\)). No outro extremo, alguns alcalífilos podem crescer em níveis de pH de cerca de 13, o que é comparável ao pH da lixívia doméstica e quase um milhão de vezes mais alcalino do que o sangue.
Altos níveis de sais no ambiente também podem causar problemas para a vida, pois o sal bloqueia algumas funções celulares. Os humanos reconheceram isso séculos atrás e começaram a curar os alimentos com sal para evitar que se estraguassem, ou seja, para evitar que fossem colonizados por microrganismos. No entanto, alguns micróbios evoluíram para crescer em água saturada em cloreto de sódio (sal de cozinha) — cerca de dez vezes mais salgada que a água do mar (Figura\(\PageIndex{7}\)).
Pressões muito altas podem literalmente comprimir as biomoléculas da vida, fazendo com que elas adotem formas mais compactas que não funcionam muito bem. Mas ainda encontramos vida — não apenas microbiana, mas também animal — no fundo de nossas fossas oceânicas, onde as pressões são mais de 1000 vezes a pressão atmosférica. Muitas outras adaptações aos “extremos” ambientais também são conhecidas. Existe até um organismo, o Deinococcus radiodurans, que pode tolerar a radiação ionizante (como a liberada por elementos radioativos) mil vezes mais intensa do que você seria capaz de suportar. Também é muito bom para sobreviver à dessecação extrema (secagem) e a uma variedade de metais que seriam tóxicos para os humanos.
A partir de muitos desses exemplos, podemos concluir que a vida é capaz de tolerar uma ampla gama de extremos ambientais — tanto que temos que trabalhar duro para identificar lugares onde a vida não pode existir. Alguns desses lugares são conhecidos — por exemplo, as águas das fontes hidrotermais a mais de 300 °C parecem muito quentes para sustentar qualquer vida — e encontrar esses lugares ajuda a definir a possibilidade de vida em outros lugares. O estudo dos extremófilos nas últimas décadas expandiu nossa noção da variedade de condições em que a vida pode sobreviver e, ao fazer isso, tornou muitos cientistas mais otimistas sobre a possibilidade de que a vida possa existir além da Terra.
Conceitos principais e resumo
O estudo da vida no universo, incluindo sua origem na Terra, é chamado de astrobiologia. A vida como a conhecemos requer água, certas matérias-primas elementares (carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, fósforo e enxofre), energia e um ambiente no qual a complexa química da vida seja estável. As moléculas à base de carbono (ou orgânicas) são abundantes no espaço e também podem ter sido produzidas por processos na Terra. A vida parece ter se espalhado pelo nosso planeta dentro de 400 milhões de anos após o fim do bombardeio pesado, se não antes. A origem real da vida — os processos que conduzem da química à biologia — não é totalmente compreendida. Depois que a vida se consolidou, ela evoluiu para usar muitas fontes de energia, incluindo primeiro uma variedade de substâncias químicas diferentes e depois luz, e se diversificou em uma variedade de condições ambientais que os humanos consideram “extremas”. Essa proliferação de vida em tantos nichos ambientais, tão logo após nosso planeta se tornar habitável, serviu para deixar muitos cientistas otimistas sobre as chances de que a vida possa existir em outros lugares.
Glossário
- aminoácidos
- compostos orgânicos que são os blocos de construção molecular das proteínas
- astrobiologia
- o estudo multidisciplinar da vida no universo: sua origem, evolução, distribuição e destino; termos semelhantes são exobiologia e bioastronomia
- DNA (ácido desoxirribonucléico)
- uma molécula que armazena informações sobre como replicar uma célula e seus componentes químicos e estruturais
- extremófilo
- um organismo (geralmente um micróbio) que tolera ou até prospera sob condições que a maior parte da vida ao nosso redor consideraria hostis, como temperatura ou acidez muito altas ou baixas
- gene
- a unidade funcional básica que carrega o material genético (hereditário) contido em uma célula
- ambiente habitável
- um ambiente capaz de hospedar a vida
- composto orgânico
- um composto contendo carbono, especialmente um composto complexo de carbono; não necessariamente produzido pela vida
- fotossíntese
- uma sequência complexa de reações químicas por meio da qual alguns seres vivos podem usar a luz solar para fabricar produtos que armazenam energia (como carboidratos), liberando oxigênio como um subproduto
- proteína
- uma molécula biológica chave que fornece a estrutura e função dos tecidos e órgãos do corpo e, essencialmente, realiza o trabalho químico da célula
- RNA (ácido ribonucléico)
- uma molécula que auxilia no fluxo de informações genéticas do DNA para as proteínas
- estromatólitos
- formações rochosas sólidas em camadas que se acredita serem fósseis de bactérias fotossintéticas produtoras de oxigênio em rochas com 3,5 bilhões de anos
- termófilo
- um organismo que pode tolerar altas temperaturas