Vida

A Terra apresenta uma grande biodiversidade, com numerosas espécies de seres vivos

A vida é um conceito muito amplo e admite diversas definições. Pode-se referir ao processo em curso do qual os seres vivos são uma parte; ao espaço de tempo entre a concepção e a morte de um organismo; a condição duma entidade que nasceu e ainda não morreu; e aquilo que faz com que um ser vivo esteja vivo. Metafisicamente, a vida é um processo constante de relacionamentos.

A vida

Como é que sabemos se uma dada entidade é ou não um ser vivo? Seria relativamente simples avançar um conjunto prático de critérios se nos limitássemos à vida na Terra tal como a conhecemos (ver biosfera), mas mal abordamos questões como a origem da vida na Terra, ou a possibilidade de vida extraterrestre, ou o conceito de vida artificial, torna-se claro que a questão é fundamentalmente difícil e comparável em muitos aspectos ao problema da definição de inteligência.

Uma definição convencional-biológica

Por mais simples que possa parecer, ainda é muito difícil para os cientistas definirem vida com clareza. Muitos biólogos tentam a definir como um "fenômeno que anima a matéria".

De um modo geral, considera-se tradicionalmente que uma entidade é um ser vivo se exibe todos os seguintes fenômenos pelo menos uma vez durante a sua existência:

1. Crescimento, produção de novas células
2. Metabolismo, consumo, transformação e armazenamento de energia e massa; crescimento por absorção e reorganização de massa; excreção de desperdício.
3. Movimento, quer movimento próprio ou movimento interno.
4. Reprodução, a capacidade de gerar entidades semelhantes a si própria.
5. Resposta a estímulos, a capacidade de avaliar as propriedades do ambiente que a rodeia e de agir em resposta a determinadas condições.

Estes critérios têm a sua utilidade, mas a sua natureza díspar torna-os insatisfatórios sob mais que uma perspectiva; de facto, não é difícil encontrar contra-exemplos, bem como exemplos que requerem maior elaboração. Por exemplo, de acordo com os critérios citados, poder-se-ia dizer que:

• O fungo tem vida (facilmente remediado pela adição do requisito de limitação espacial, ou seja, a presença de alguma estrutura que delimite a extensão espacial do ser vivo, como por exemplo a membrana celular, levantando, no entanto, novos problemas na definição de indivíduo em organismos como a maioria dos fungos e certas plantas herbáceas).
• As estrelas também poderiam ser consideradas seres vivos, por motivos semelhantes aos do fungo.
• Mulas e outros híbridos do tipo não são seres vivos, porque são estéreis e não se podem reproduzir, o mesmo se aplicando a humanos estéreis ou impotentes.
• Vírus e afins não são seres vivos porque não crescem e não se conseguem reproduzir fora da célula hospedeira, mas muitos parasitas externos levantam problemas semelhantes.

Se nos limitarmos aos organismos terrestres, podem-se considerar alguns critérios adicionais:

1. Presença de componentes moleculares como hidratos de carbono, lípidios, proteínas e ácidos nucleicos.
2. Requisito de energia e matéria para manter o estado de vida.
3. Composição por uma ou mais células.
4. Manutenção de homeostase.
5. Capacidade de evoluir como espécie.

Toda a vida na Terra se baseia na química dos compostos de carbono, dita química orgânica. Alguns defendem que este deve ser o caso para todas as formas de vida possíveis no universo; outros descrevem esta posição como o chauvinismo do carbono.

Outras definições

A definição de vida de Francisco Varela e Humberto Maturana (amplamente usada por Lynn Margulis) é a de um sistema autopoiético (que se gera a si próprio) de base aquosa, limites lipoproteicos, metabolismo de carbono, replicação mediante ácidos nucleicos e regulação proteica, um sistema de retornos negativos inferiores subordinados a um retorno positivo superior J. theor. Biol. 2001

A definição de Tom Kinch é a de um sistema de auto-canibalismo altamente organizado naturalmente emergente de condições comuns em corpos planetários consistindo numa população de replicadores passíveis de mutação em redor dos quais evoluiu um organismo de metabolismo homeostático que protege os replicadores e os auxilia na sua reprodução.

Stuart Kauffman define-a como um agente ou sistema de agentes autónomos capazes de se reproduzir e de completar pelo menos um ciclo de trabalho termodinâmico.

A definição de Robert Pirsig pode ser encontrada no seu livro Lila: An Inquiry into Morals, como tudo o que maximiza o seu leque de possibilidades futuras, ou seja, tudo o que tome decisões que resultem num maior número de futuros possíveis, ou que mantenha o maior número de opções em aberto.

Um sistema que reduz localmente a entropia mediante um fluxo de energia.

Há possivelmente mais possibilidades de definição de vida, uma vez que se pode conceituá-la a partir do sentido que se atribui ao "viver".

Descendência modificada: uma característica útil

Uma característica útil sobre a qual se pode basear uma definição de vida é a da descendência modificada: a capacidade de uma dada forma de vida de gerar descendentes semelhantes aos progenitores, mas com a possibilidade de alguma variação devida ao acaso. A descendência modificada é por si própria suficiente para permitir a evolução, desde que a variação entre descendentes confira diferentes probabilidades de sobrevivência. Ao estudo desta forma de hereditariedade dá-se o nome de genética. Em todas as formas de vida conhecidas (excluindo os priões, que não são considerados seres vivos, mas incluindo vírus e viróides, que também não o são), o material genético consiste principalmente em DNA ou no outro ácido nucleico comum, RNA. Uma outra excepção pode ser o código de certas formas de vírus e programas informáticos criados através de programação genética, mas a questão de programas informáticos poderem ser considerados seres vivos, mesmo sob esta definição, é ainda um assunto controverso.

Excepções à definição comum

Muitos organismos são incapazes de se reproduzir e contudo são seres vivos, como as mulas e as formigas obreiras. No entanto, estas excepções podem ser levadas em consideração aplicando a definição de vida ao nível da espécie ou do gene individual (ver selecção por parentesco para mais informação acerca de como indivíduos não-reprodutivos podem aumentar a dispersão dos seus genes e a sobrevivência da sua espécie).

Quanto aos dois casos do fogo e das estrelas encaixarem na definição de vida, ambos podem ser facilmente remediados definindo metabolismo de uma forma bioquimicamente mais precisa. No seu Fundamentals of Biochemistry (ISBN 0471586501), Donald e Judith Voet definem metabolismo da seguinte maneira:

Metabolismo é o processo geral pelo qual os sistemas vivos adquirem e utilizam a energia livre de que necessitam para desempenhar as suas várias funções. Fazem-no combinando as reacções exoérgicas da oxidação de nutrientes com os processos endoérgicos necessários para a manutenção do estado vivo, tais como a realização de trabalho mecânico, o transporte activo de moléculas contra gradientes de concentração, e a biossíntese de moléculas complexas.

Esta definição, usada pela maioria dos bioquímicos, torna claro que o fogo não está vivo, pois liberta toda a energia oxidativa do seu combustível sob a forma de calor.

Os vírus reproduzem-se, as chamas crescem, as máquinas movem-se, alguns programas informáticos sofrem mutações e evoluem e, no futuro, provavelmente exibirão comportamentos de elevada complexidade. Por outro lado, na origem da vida, células com metabolismo mas sem sistema reprodutivo podem ter existido. No entanto, muitos não considerariam estas entidades seres vivos. Geralmente, todas as cinco características devem estar presentes para que um ser seja considerado vivo.

Origem da vida

A origem da vida levanta questões científicas, religiosas e filosóficas

Não existe ainda nenhum modelo consensual para a origem da vida, mas a maioria dos modelos atualmente aceites baseiam-se duma forma ou doutra nas seguintes descobertas:

1. Condições pré-bióticas plausíveis resultam na criação das moléculas orgânicas mais simples, como demonstrado pela experiência de Urey-Miller.
2. Fosfolípidos formam espontaneamente duplas camadas, a estrutura básica da membrana celular.
3. Processos para a produção aleatória de moléculas de RNA podem produzir ribozimas capazes de se replicarem sob determinadas condições.

Existem muitas hipóteses diferentes no que respeita ao caminho percorrido das moléculas orgânicas simples às protocélulas e ao metabolismo. A maioria das possibilidades tendem quer para a primazia dos genes quer para a primazia do metabolismo; uma tendência recente avança modelos híbridos que combinam aspectos de ambas as abordagens.

A possibilidade de vida extraterrestre

Até a data, a Terra é o único planeta do universo conhecido por humanos a sustentar vida. A questão da existência da vida noutros locais do universo permanece em aberto, mas análises como a equação de Drake têm sido usadas para estimar a probabilidade dela existir. Das inúmeras reivindicações de descoberta de vida noutros locais do universo, nenhuma sobreviveu ao escrutínio científico.

O mais próximo que a ciência moderna chegou de descobrir vida extraterrestre é a evidência fóssil de possível vida bacteriana em Marte (por via do meteorito ALH84001). A procura de vida extraterrestre centra-se actualmente em planetas e luas que se crê possuírem ou terem possuído água no estado líquido. Dados recentes dos veículos da NASA Spirit e Opportunity apoiam a teoria de que Marte teve no passado água à superfície (ver Vida em Marte para mais detalhes). As luas de Júpiter são também consideradas bons candidatos para albergarem vida extraterrestre, especialmente Europa, que parece ter oceanos de água liquida. Fora do sistema solar, o único planeta descoberto até agora potencialmente habitável é Gliese 581 c.