Exatamente quanta vida existe na Terra?

O que há em um número?

De acordo com um cálculo recente feito por uma equipe de biólogos e geólogos, existem mais células vivas na Terra – um milhão de trilhões de trilhões, ou 10^30 em notação matemática, um 1 seguido de 30 zeros – do que estrelas no universo ou grãos de areia do nosso planeta.

O que faz certo sentido. A esmagadora maioria dessas células são micróbios, pequenos demais para serem vistos a olho nu; muitas são cianobactérias, as pequenas bolhas de energia e química que se agitam nas plantas e nos mares, reunindo a vida como a conhecemos e extraindo a luz solar para fabricar o oxigênio que precisamos para respirar.

Ainda assim, fiquei perplexo ao pensar que tal cálculo pudesse ser realizado. Ultimamente tenho incomodado astrobiólogos sobre o que isso significa. A Terra poderia abrigar ainda mais vida? Poderia ter menos? Quanto tempo de vida é demais?

“A grande lição é que isso realmente estabelece a Terra como uma referência para a planetologia comparativa”, disse Peter Crockford, geobiólogo da Universidade Carleton em Ottawa e principal autor do relatório, publicado no mês passado na revista Current Biology. em um e-mail. A descoberta “permite-nos fazer perguntas de forma mais quantitativa sobre trajetórias alternativas que a vida poderia ter seguido na Terra e quanta vida poderia ser possível no nosso planeta”.

Por exemplo, disse ele, e se a fotossíntese – aquela transformação milagrosa da luz solar em alimento e oxigênio – nunca tivesse evoluído?

A questão destaca a longa e subestimada relação entre geofísica e biologia.

Como Michael Kipp, da Duke University, que não fez parte do estudo, escreveu no Current Biology Dispatches: “Na vasta arena cósmica, talvez existam planetas que vivem rápido e morrem jovens, enquanto outros são lentos e constantes. Onde fica a Terra neste espectro?” Caleb Scharf, astrobiólogo do Ames Research Center da NASA em Mountain View, Califórnia, concordou com o Dr. “Houve uma série de trabalhos interessantes nos últimos dois anos em que as pessoas deram um passo atrás para realmente pensar sobre as formas como a vida se imprime num planeta”, escreveu ele por e-mail.

Ele chamou o artigo do Dr. Crockford de “uma espécie de maneira neogaiana de ver as coisas”, referindo-se à hipótese, proposta na década de 1970 por James Lovelock, de que a vida e o meio ambiente trabalham juntos para manter um planeta habitável.

De acordo com o registo fóssil, a geologia e a evolução estão envolvidas numa dança há 3,8 mil milhões de anos, desde que o nosso planeta tinha apenas 700 milhões de anos. Foi então que surgiram as primeiras criaturas unicelulares, talvez em aberturas vulcânicas submarinas, banqueteando-se com a energia química que as rodeava.

A população de células tem crescido exponencialmente desde então, mesmo através de desastres geológicos e eventos de extinção, que abriram novos caminhos de evolução.

As sementes para a vida animal foram plantadas em algum momento no passado, quando alguma bactéria aprendeu a usar a luz solar para dividir moléculas de água e produzir oxigênio e açúcar. Há 2,4 mil milhões de anos, com a fotossíntese bem estabelecida, a quantidade de oxigénio na atmosfera começou a aumentar dramaticamente. O Grande Evento de Oxidação “foi claramente o maior evento na história da biosfera”, disse Peter Ward, paleontólogo da Universidade de Washington.

Sem a fotossíntese, o resto da criação teria pouco para comer. Mas é apenas um fio numa teia de ciclos de feedback geológico através dos quais o clima, os oceanos, os micróbios e os vulcões conspiram para manter o globo basicamente estável e quente e permitir que a vida cresça.

O ciclo do carbonato silicato, por exemplo, regula a quantidade de dióxido de carbono na atmosfera; o gás retém o calor e mantém o planeta temperado e principalmente estável. A chuva leva o dióxido de carbono do ar para o oceano; os vulcões expelem-no novamente do submundo. Como resultado, estimam o Dr. Crockford e os seus colegas, um bilião de gigatoneladas de carbono foram cicladas do gás para a vida e vice-versa ao longo dos milénios. Isso representa cerca de 100 vezes mais carbono do que existe na Terra, o que sugere que, em princípio, cada átomo de carbono foi reciclado 100 vezes.

A ascensão das cianobactérias desencadeou o que é conhecido como Explosão Cambriana, há cerca de 550 milhões de anos, quando criaturas multicelulares – animais – apareceram em súbita e esplêndida profusão no registo fóssil. Partimos para as corridas darwinianas.

Crockford e seus colegas perceberam que poderiam rastrear o crescimento populacional de células ao longo do tempo, medindo isótopos minerais e a quantidade de oxigênio em rochas antigas. Como resultado, foram capazes de estimar a vida total que a Terra produziu desde o seu início – cerca de 10^40 células, cerca de 10 mil milhões a mais do que existe atualmente.

Embora este número pareça enorme, representa apenas 10% de todas as células que surgirão quando a cortina cair sobre a vida na Terra, daqui a mil milhões de anos. À medida que o Sol envelhece, ele ficará mais brilhante, dizem os astrônomos, amplificando o desgaste e eliminando o dióxido de carbono. Ao mesmo tempo, à medida que o interior da Terra arrefece gradualmente, a actividade vulcânica irá diminuir, impedindo a reposição dos gases com efeito de estufa.

Como resultado, disse o Dr. Crockford, “é improvável que a biosfera da Terra algum dia cresça além de ∼10^41 células integradas no tempo ao longo de toda a vida habitável do planeta”.

Mas, por enquanto, escreveram o Dr. Crockford e os seus colegas no seu artigo, “a extensão das actuais taxas relativamente elevadas de produtividade primária irá provavelmente espremer mais vida em menos tempo”. Quanto mais células houver, mais vezes elas se replicarão, produzindo mais mutações, explicou o Dr. Crockford. Nós, habitantes da biosfera da Terra, temos pela frente um bilhão de anos de surpresas.

No que diz respeito a outros planetas, disse ele, ainda temos apenas informações básicas sobre os seus tamanhos e habitabilidade e a nossa imaginação. Alguns dos candidatos com maior probabilidade de abrigar vida extraterrestre são mundos oceânicos cobertos de gelo que são as luas de Saturno e Júpiter – como Europa, que em breve será visitada por um novo robô explorador, o Europa Clipper.

Se existe vida nesses oceanos, é provável que seja primitiva, disse o Dr. Crockford, já que esses ambientes frios carecem de energia suficiente para impulsionar a evolução.

“No entanto”, disse ele, “fica extremamente interessante pensar em como a biosfera dessas luas geladas mudará quando o sol ficar mais brilhante”.