Boletim da SAB, 29, nº1

420 views

Published on

Published in: Career
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
420
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
107
Actions
Shares
0
Downloads
1
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Boletim da SAB, 29, nº1

  1. 1. Boletim ⋆ ⋆ da Boletim da Sociedade Astronˆmica Brasileira, 29, no.1, 14-21 o S A B⋆ ⋆ c SAB 2010 Astrobiologia: defini¸˜o, aplica¸˜es, perspectivas e panorama brasileiro ca co Ivan Gl´ucio Paulino-Lima1,2 e Claudia de Alencar Santos Lage1 a 1 2 Universidade Federal do Rio de Janeiro, Instituto de Biof´ ısica Carlos Chagas Filho, RJ e-mail: igplima@biof.ufrj.br, e-mail: lage@biof.ufrj.br Department of Physics and Astronomy, The Open University, Buckinghamshire, Reino Unido Recebido em 29 de agosto de 2009; aceito em 10 de setembro de 2009 Resumo. Apresentamos uma introdu¸ao ` Astrobiologia, abordando desde os aspectos hist´ricos at´ alguns exemplos c˜ a o e de aplica¸oes tecnol´gicas, com uma perspectiva atual. Aspectos mais polˆmicos como a poss´ c˜ o e ıvel existˆncia de e civiliza¸oes extraterrestres tamb´m s˜o examinados. Mostramos o panorama brasileiro em rela¸ao ` Astrobiologia e c˜ e a c˜ a destacamos a importˆncia do desenvolvimento desta ´rea no Brasil. a a Abstract. We present an introduction to Astrobiology, approaching historical issues as well as some examples of technological applications, according to an up-to-date perspective. More polemic aspects such as the possible existence of extraterrestrial civilization are also examined. We show an overview of Astrobiology in Brazil, particularly the importance of developing this area in our country. Palavras-chave. Astrobiologia – Extrem´filos o 1. Introdu¸˜o ca A possibilidade de existˆncia de Vida em outros planetas e tornou-se tema de grande interesse cient´ ıfico nas ultimas ´ d´cadas devido, principalmente, ao desenvolvimento tece nol´gico e ao r´pido aumento do conhecimento humano o a sobre a natureza do Sistema Solar e da nossa vizinhan¸a c na Gal´xia. Pela primeira vez na hist´ria da humanidade ´ a o e poss´ aplicar o m´todo cient´ ıvel e ıfico para investigar a existˆncia de Vida em outros lugares do Universo, o que est´ e a diretamente ligado ` quest˜o da origem da Vida na Terra, a a bem como ao futuro da humanidade e poss´ coloniza¸˜o ıvel ca do espa¸o. c Segundo Blumberg (2003), a primeira cita¸˜o do termo ca “Astrobiologia” foi feita por Laurence J. Lafleur, do Brooklyn College, em Nova York, que escreveu um artigo denominado Astrobiology no folheto n◦ 143 da Sociedade Astronˆmica do Pac´ o ıfico. Entretanto, o contexto do artigo indicava que a palavra j´ vinha sendo utilizada. a Gabriel Tikhov usou o termo Astrobiotany numa publica¸˜o em 1949 (Tikhov 1949) e publicou um artigo inca titulado Astrobiologii poucos anos depois (Tikhov 1953). Outras cita¸˜es antigas incluem as de Hubertus Struhold co (Struhold 1953) e Fl´vio Pereira, aqui no Brasil (Pereira a 1958). Designa¸˜es diversas, tais como exobiologia, xenobioloco gia, xenologia, bioastronomia, cosmobiologia, e algumas deriva¸˜es como, astrobotˆnica, exossociologia e exopaleonco a tologia, s˜o algumas vezes encontradas na literatura. Todos a esses termos foram utilizados para se referir basicamente a ` mesma coisa, ou seja, ao estudo da possibilidade de existˆncia de vida extraterrestre e, por isso, foram muitas e vezes considerados sinˆnimos. Entretanto, os termos com o prefixos que fazem alus˜o a algo exterior (` Terra), como a a exobiologia, xenobiologia e xenologia, foram se tornando cada vez menos utilizados, principalmente devido ` falta a de ˆnfase etimol´gica para as pesquisas com organismos e o terrestres. Astrobotˆnica, exossociologia e exopaleontologia a s˜o deriva¸˜es que dependem da descoberta das primeiras a co Figura 1. Diagrama do m´todo cient´ e ıfico utilizado pela Astrobiologia. formas de vida extraterrestre. O termo cosmobiologia poderia trazer uma conota¸˜o do Cosmismo Russo1 e, al´m ca e disso, n˜o era capaz de delimitar um universo de estudo, a j´ que o cosmo ´ infinito. Finalmente, o apelo do termo asa e trobiologia ´ mais forte do que o do termo bioastronomia, e pois coloca a quest˜o do significado da Vida como motia va¸˜o central da palavra. ca Desta forma, o termo Astrobiologia foi sendo cada vez mais aceito e, em 1998, a NASA renomeou o programa cient´ ıfico “Exobiologia”, de quase quarenta anos, para Astrobiologia. Atualmente, a grande maioria dos centros de pesquisa de todo o mundo adotam o termo Astrobiologia. De acordo com a Fig. 1, a Astrobiologia ´ uma mise tura de processos que emergem do m´todo cient´ e ıfico. Na 1 O Cosmismo Russo era uma doutrina relacionada ao espa¸o c que prosperou em fins do s´culo XIX e in´ do XX. Combinava e ıcio as id´ias das tradi¸oes espirituais orientais e ocidentais com uma e c˜ interpreta¸ao cientifica da origem, hist´ria e futuro do Universo. c˜ o
  2. 2. I. G. Paulino-Lima & C. A. S. Lage: Astrobiologia: panorama brasileiro 15 que vivemos. A Astrobiologia fornece uma grande expectativa de que essas quest˜es podem e ser˜o respondidas, e o a os cientistas est˜o esperan¸osos em responder pelo menos a c algumas delas no futuro pr´ximo. O otimismo cient´ o ıfico se revela nas diversas conferˆncias de Astrobiologia, onde e os cientistas relatam como est˜o desvendando os mist´rios a e da Vida, sua tenacidade, fragilidade, distribui¸˜o e origem ca (Staley 2003). 2. Aplica¸˜es da Astrobiologia co ´ Figura 2. Areas cient´ ıficas envolvidas na busca pelo significado da Vida. Note que algumas sub´reas compartilham mais de uma a a ´rea cient´ ıfica. abordagem indutiva, primeiramente os dados s˜o coletados a e, posteriormente, as hip´teses s˜o formuladas, ou seja, a o a an´lise dos dados induz ` formula¸˜o das hip´teses. Por a a ca o isso, a Astrobiologia est´ fortemente baseada nas pesquisas a de campo e nas observa¸˜es de fenˆmenos, mas tamb´m co o e inclui teoria e experimenta¸˜o (Blumberg 2003). ca Na abordagem dedutiva, a hip´tese ´ formulada antes o e e, posteriormente, os dados s˜o coletados para test´-la. a a Aqui, existe uma grande ˆnfase para a experimenta¸˜o, e ca onde o cientista cria um modelo do mundo real no laborat´rio e aplica seus conhecimentos para testar suas deo du¸˜es (Blumberg 2003). co As ´reas cient´ a ıficas que comp˜em a Astrobiologia o s˜o bastante diversificadas e compreendem basicaa mente: Astronomia, com suas deriva¸˜es, tais como co Astrof´ ısica, Astron´utica, Radioastronomia, Cosmologia, a dentre outras; Biologia com suas deriva¸˜es, tai como, co Ecologia, Biof´ ısica, Bioqu´ ımica, Bioinform´tica, Genˆmica, a o Microbiologia, Biogeografia, dentre outras; e Geologia, com suas deriva¸˜es, tais como Mineralogia, Planetologia, co Paleontologia, Glaciologia, dentre outras (Fig. 2). Os principais assuntos abordados pela Astrobiologia est˜o listados a abaixo (Staley 2003): – Nascimento e morte de estrelas e reciclagem dos elementos; – Forma¸˜o de sistemas planet´rios; ca a – Origem e evolu¸˜o da Vida; ca – Busca por bio-assinaturas extraterrestres; – Planetas e sat´lites habit´veis dentro e fora do Sistema e a Solar; – Geosfera, hidrosfera e atmosfera da Terra primitiva; – Biosfera da Terra primitiva; – Extin¸˜es em massa e diversidade da Vida; co – Evidˆncias f´sseis e geoqu´ e o ımicas de Vida primitiva; – Vida em ambientes extremos; – Prote¸˜o planet´ria. ca a O apelo da Astrobiologia est´ relacionado a grandes a quest˜es metaf´ o ısicas, como: Que ´ Vida? Como a Vida se e originou? De onde viemos? Qual o futuro da Vida? A Vida pode ocorrer em outro lugar do Universo? (Staley 2003). Al´m de serem interessantes para todos n´s, essas e o quest˜es surgem da nossa pr´pria percep¸˜o do mundo em o o ca Considerando a forte motiva¸˜o da Astrobiologia, mesmo ca que a descoberta de vida extraterrestre possa demorar a acontecer, os produtos da investiga¸˜o podem surgir ca como resultado do pr´prio desenvolvimento de suas subo a ´reas, sendo aplic´veis em diversos setores como, engea nharia, biotecnologia, ind´stria aliment´ e farmacˆutica, u ıcia e filosofia, pol´ ıtica e economia. A explora¸˜o do espa¸o, por exemplo, permitiu o deca c senvolvimento de produtos que s˜o utilizados em nosso a cotidiano, como o velcro, a lycra, o sistema de purifica¸˜o de ´gua, dentre muitos outros. Al´m disso, permica a e tiu o desenvolvimento dos sistemas de comunica¸˜o, favoreca cendo a transmiss˜o de dados em alta velocidade e popua larizando novas tecnologias, como a internet. Possibilitou ainda o monitoramento de queimadas via sat´lite e maior e acur´cia na previs˜o meteorol´gica, forneceu imagens rea a o volucion´rias do espa¸o obtidas por telesc´pios espaciais e a c o tornou cientificamente plaus´ ıvel, embora muito distante, a id´ia da coloniza¸˜o do espa¸o. e ca c A Planetologia Comparada ´ outro exemplo de aplie ca¸˜o pr´tica dos conhecimentos adquiridos. O aquecica a mento global do planeta Vˆnus foi elucidado pela primeira e vez por Carl Edward Sagan, em meados de 1960 (Sagan 1962; Weart 2006). Sagan propˆs uma teoria de evolu¸˜o o ca planet´ria em que os planetas Vˆnus, Terra e Marte sea e riam semelhantes no in´ da forma¸˜o do Sistema Solar. ıcio ca Entretanto, devido ` proximidade do Sol, o aquecimento a global em Vˆnus evoluiu muito r´pido, transformando sua e a atmosfera numa grande e densa estufa de gases t´xicos. o J´ no planeta Marte, devido a sua gravidade menor, os a gases do efeito estufa n˜o foram suficientes para garantir a um aquecimento at´ os dias atuais. O planeta Terra seria e ent˜o um intermedi´rio entre o que aconteceu com Vˆnus a a e e Marte (Weart 2006). As implica¸˜es desta teoria tiveram co um impacto muito grande no setor industrial. Sagan alertou para os perigos do aquecimento global no planeta Terra, resultado da a¸˜o do homem, como a emiss˜o dos gases que ca a contribuem para o efeito estufa. Por isso, em todo o mundo foram criadas leis que regulamentam a emiss˜o de gases do a efeito estufa. Atualmente, o efeito estufa faz parte da programa¸˜o de debates das principais conferˆncias de preserca e va¸˜o ambiental espalhadas pelo mundo, como a MOPca 3/COP-8 (COP8MOP3 2006), que reuniu em Curitiba-PR representantes de 188 pa´ ıses durante o mˆs de mar¸o de e c 2006. Outra ´rea que desperta grande interesse ´ a dos orgaa e nismos extrem´filos — seres vivos capazes de sobreviverem o em condi¸˜es ambientais extremas. A descoberta dos exco trom´filos causou grande impacto no mundo cient´ o ıfico e expandiu a habitabilidade dos ambientes extraterrestres, pelo menos para formas primitivas de vida. Os efeitos foram logo absorvidos pela Astronomia, a qual ampliou a faixa denominada de zona habit´vel dos sistemas estelares, inclusive a do Sistema Solar e tamb´m das gal´xias como um todo. e a
  3. 3. 16 I. G. Paulino-Lima & C. A. S. Lage: Astrobiologia: panorama brasileiro Tabela 1. Classifica¸ao e exemplos de organismos extrem´filos (adaptada de Rothschild & Mancinelli 2001). c˜ o Parˆmetro ambiental a Temperatura Radia¸ao c˜ Press˜o a Gravidade Tipo Hiperterm´filos o Term´filos o Mes´filos o Psicr´filos o Defini¸ao c˜ crescimento crescimento crescimento crescimento Barof´ ılicos Hipobarof´ ılicos Hipergravidade Hipogravidade Atra¸ao por press˜o c˜ a Baixa press˜o a >1G <1G Toleram o v´cuo (espa¸o destia c tu´ de mat´ria) ıdo e Anidrobi´tico o V´cuo a em em em em T > 80◦ C 60 < T < 80◦ C 15 < T < 60◦ C T < 15◦ C Desseca¸ao c˜ Xer´filos o Salinidade Hal´filos o pH Alcal´filos o Crescimento em salinas (NaCl 2,0 - 5,0 mol/L) pH > 9 Acid´filos o Baixo pH Anaer´bios o Microaer´filos o Aer´bios o Gases Metais N˜o suportam O2 a Toleram baixos n´ ıveis de O2 Requerem O2 Tens˜o de O2 a Extremos Qu´ ımicos Podem tolerar altas concentra¸oes de metais (metalotolec˜ rantes) Na medida em que novos organismos eram descobertos em ambientes cada vez mais in´spitos, o pr´-requisito o e de ambientes semelhantes `s Condi¸˜es Normais de a co Temperatura e Press˜o (CNTP) foi-se revelando cada vez a mais antropocˆntrico. Atualmente sabemos que trˆs quartos e e de todo o volume dos oceanos compreendem 62% de toda a biosfera, e essa fra¸˜o est´ sujeita a press˜es atmosf´ricas ca a o e mais de cem vezes maiores do que a press˜o atmosf´rica ao a e n´ do mar (Gross 1998). A Tab. 1 fornece um esquema de ıvel classifica¸˜o e alguns exemplos de organismos extrem´filos. ca o Os organismos extrem´filos tˆm fornecido dados fundao e mentais para a biologia molecular, e a biologia evolutiva, a qual faz uso das ferramentas da biologia molecular, tem-se beneficiado basicamente de duas maneiras. Primeiro, a corrida para descobrir os mais extremos extrem´filos levou ` o a descoberta de um novo dom´ ınio dos seres vivos, o dom´ ınio Archaea. Em segundo lugar, a habilidade de sobreviver em ambientes extremos evoluiu m´ltiplas vezes, levando u a um novo entendimento do paradoxo “chance versus necessidade” nos caminhos evolutivos, especialmente ao n´ ıvel molecular (Rothschild & Mancinelli 2001). Nas ultimas d´cadas, os extrem´filos atra´ ´ e o ıram a aten¸˜o ca de ind´strias multibilion´rias, como a agricultura, a ind´su a u tria qu´ ımica de compostos sint´ticos, detergentes e sab˜es, e o e a ind´stria farmacˆutica (ver Tab. 2). u e As enzimas dos extrem´filos — extremozimas — apreo sentam grande potencial de aplica¸˜o em m´ltiplas ´reas, ca u a tanto pelo seu pr´prio uso, como tamb´m por ser fonte o e de id´ias para modificar enzimas derivadas de organismos e mes´filos. Um exemplo cl´ssico de extremozima na bioteco a nologia ´ a fonte da Taq DNA polimerase, a enzima rese pons´vel pela rea¸˜o em cadeia da polimerase (PCR), uma a ca rea¸˜o que constitui a base da genˆmica, filogenia molecca o ular, diagn´stico molecular e testes de paternidade e crio minal´ ıstica. A Taq DNA polimerase foi isolada da bact´ria e Exemplos Pirolobus fumarii, 113◦ C Synechococcus lividis Homo sapiens Psychrobacter, alguns insetos Deinococcus radiodurans Para microrganismos, 130 Mpa Bacillus subtilis Desconhecidos Desconhecidos Tard´ ıgrados, insetos, microrganismos e sementes Artemia salina, nemat´ides, microrganismos, o fungos e liquens Halobacteriaceae, Dunaliella salina Natronobacterium, Bacillus firmus OF4, Spirulina spp. (todos pH > 10.5) Cianidium caldarium, Ferroplasma spp. (ambos pH 0,0) Methanococcus jannaschii Clostridium Homo sapiens C. caldarium (CO2 puro) Ferroplasma acidarmanus (Cu, As, Cd, Zn); Ralstonia sp. CH34 (Zn, Co, Cd, Hg, Pb) term´fila Thermus aquaticus, um organismo descoberto em o 1969 no Parque Nacional de Yellowstone, Wyoming, EUA (Brock & Freeze 1969). DNA polimerases de outros term´filos tˆm sido comercializadas pela Corpora¸˜o Promega o e ca como produtos para PCR de alta fidelidade, cada uma com suas pr´prias vantagens (Rothschild & Mancinelli 2001). o Existem outros extrem´filos com aplica¸˜es industriais. o co Por exemplo, algumas bact´rias da Ant´rtida produzem e a a ´cidos graxos poli-insaturados, um ingrediente natural para muitas esp´cies aqu´ticas cultiv´veis, como o salm˜o. As e a a a bact´rias da Ant´rtica tamb´m s˜o aplicadas na biorremee a e a dia¸˜o de ´guas que sofrem derramamento de ´leo, o que ca a o ´ um problema em ´guas frias. Outro exemplo ´ a bace a e t´ria Dunaliella salinas, amplamente usada na produ¸˜o e ca comercial de β-carotenos (como resultado da radia¸˜o soca lar) e glicerol (Rothschild & Mancinelli 2001, na tentativa de contrabalan¸ar a press˜o osm´tica externa). c a o A sa´de humana tamb´m pode-se beneficiar indiretau e mente dos extrem´filos atrav´s da biotecnologia. Uma poso e s´ aplica¸˜o direta seria a introdu¸˜o da Dunaliella como ıvel ca ca um suplemento nutricional, primariamente como um antioxidante. Al´m disso, prote´ e ınas anticongelantes demonstram potencial para a preserva¸˜o de ´rg˜os congelados utica o a lizados em transplantes (Rothschild & Mancinelli 2001). 3. Perspectivas Parte do otimismo cient´ ıfico em rela¸˜o ` Astrobiologia ´ ca a e resultado de trˆs fatos que ocorreram em meados da ultima e ´ d´cada (Grinspoon 2005). Em novembro de 1995, Michel e Mayor e Didier Queloz publicaram o artigo A Jupiter-mass companion to a Solar-type star (Mayor & Queloz 1995) na revista Nature, relatando a descoberta do primeiro planeta extrassolar em ´rbita uma estrela semelhante ao Sol, deo nominada 51 Pegasi. A partir de ent˜o, o n´mero de relatos a u
  4. 4. I. G. Paulino-Lima & C. A. S. Lage: Astrobiologia: panorama brasileiro 17 Tabela 2. Exemplos de extrem´filos na ind´stria e na biotecnologia (adaptada de Rothschild & Mancinelli 2001). o u Processos Industriais Hidr´lise do amido para produzir o dextrinas sol´veis, malto-dextrinas e u xarope de milho Branqueamento de pap´is e Biomol´cula e α-Amilase Vantagens Alta estabilidade Xylanases Processamento de alimentos, fermenta¸ao, detergentes c˜ Rea¸ao da Polimerase em Cadeia c˜ (PCR) Matura¸ao do queijo, produ¸ao de c˜ c˜ latic´ ınios Degrada¸ao de pol´ c˜ ımeros em detergentes Degrada¸ao de pol´ c˜ ımeros em detergentes Cultivo de animais marinhos Proteases Diminui a quantidade de branqueadores Est´veis em altas temperaa turas Evita o uso de enzimas adicionais em cada ciclo Est´veis em baixas temperaa turas Melhoria do desempenho dos detergentes Est´veis em alto pH a Biorremedia¸ao c˜ Ind´stria Farmacˆutica u e Ind´stria Farmacˆutica u e Corantes aliment´ ıcios DNA Polimerase Proteases neutras Proteases, Amilases, Lipases Celulases, Proteases, Amilases, Lipases ´ Acidos graxos poliinsaturados Lipases Antibi´ticos o Glicerol e compat´ ıveis β-Carotenos solutos Figura 3. Primeira imagem de um planeta extrassolar, o 2M1207 b, localizado h´ mais de 230 anos-luz de distˆncia a a da Terra, na dire¸ao da constela¸ao da Hidra, obtida pelo c˜ c˜ ESO/VLT/NACO. A estrela central, vista em cor azulada na fotografia, ´ a an˜ marrom 2M1207. e a de planetas extrassolares cresce em ritmo acelerado, sendo que at´ o momento, j´ foram detectados mais de 370 planee a tas fora do Sistema Solar (Schneider 2006). A Fig. 3 mostra uma fotografia feita em 2004, que constitui a primeira imagem de um planeta extrassolar, 2M1207 b, que ´ 10 vezes e mais quente do que J´piter e est´ ∼ 40 vezes mais distante u a de sua estrela do que a Terra est´ do Sol (Chauvin et al. a 2004). Fonte (organismo) Bacillus stearothermophilus G-ZYME G995 (Enzyme Bio-System Ltd) Term´filos o Term´filos o Term´filos o Psicr´filos o Psicr´filos o Alcal´filos o Produzidos em baixas temperaturas Funcionam bem em ´guas a geladas Antibi´ticos mais eficientes o Baixo custo Psicr´filos o Alcal´filos o Hal´filos o Baixo custo Hal´filos/Dunaliella o Psicr´filos o Em agosto de 1996, McKay e colaboradores publicaram o polˆmico artigo Search for past life on Mars: possible relic e biogenic activity in Martian meteorite ALH84001 (McKay et al. 1996) na revista Science, onde mostraram evidˆncias e de poss´ ıveis f´sseis de microrganismos dentro de um meteo orito marciano. A not´ ganhou as primeiras p´ginas dos ıcia a principais notici´rios de todo o mundo, levando at´ mesmo a e a uma reuni˜o de cientistas importantes com o ent˜o vicea a presidente dos Estados Unidos, Al Gore, em 11 de dezembro de 1996 (Blumberg 2003). Apesar do rigor e da acur´cia a das an´lises, os autores n˜o conseguiram provar a existˆna a e cia de vida passada em Marte. Os debates a respeito desse e de outros trabalhos semelhantes se prolongam at´ hoje. A e Fig. 4 mostra uma fotografia e uma micrografia eletrˆnica o de varredura do ALH84001. Ao mesmo tempo em que o momento cient´ ıfico estava sendo agitado com essas duas not´ ıcias surpreendentes, a NASA come¸ava a divulgar novas imagens da lua Europa, c de J´piter, obtidas pela sonda espacial Galileo. A an´lise u a dos dados revelou a presen¸a de uma quantidade de ´gua c a maior do que a quantidade total encontrada no planeta Terra (Grinspoon 2005). Possivelmente existe um oceano de ´gua salgada embaixo de sua superf´ coberta de gelo a ıcie (Greenberg 2008). Esses dados colocaram Europa entre os corpos do Sistema Solar com maior probabilidade de se encontrar Vida, pois os bi´logos sabem muito bem que, pelo o menos aqui na Terra, onde h´ ´gua, h´ Vida. A Fig. 5 ´ uma aa a e sele¸˜o de imagens de Europa, feita pelo Laborat´rio de ca o Propuls˜o a Jato, do Instituto de Tecnologia da Calif´rnia. a o O fato desses acontecimentos terem ocorrido dentro de um per´ ıodo de apenas dois anos forneceu um grande impulso ` Astrobiologia. As agˆncias espacias come¸aram a a e c considerar a busca por vida extraterrestre como interesse principal de seus programas de pesquisa. Com um investimento cada vez maior, in´meros trabalhos dedicados essenu cialmente ` Astrobiologia tˆm sido relatados de maneira a e crescente, sendo que duas revistas cient´ ıficas especializadas foram criadas nos ultimos anos: O peri´dico Astrobiology, ´ o
  5. 5. 18 I. G. Paulino-Lima & C. A. S. Lage: Astrobiologia: panorama brasileiro Figura 4. O meteorito ALH84001 (imagem A) protagonizou um v´ ıvido debate acerca da existˆncia de f´sseis microbianos (imagem e o B; note as estruturas semelhantes a microorganismos terrestres) no passado de Marte. Figura 5. Mosaico de imagens da superf´ de Europa, obtidas ıcie pela sonda Galileo (NASA). publicado pela Mary Ann Liebert, Inc. New York, 2000, e o International Journal of Astrobiology, publicado pela Cambridge University Press, Cambridge, 2001, de acordo com a Fig. 6. A Astrobiologia ´ uma ciˆncia investigativa que se e e utiliza do m´todo cient´ e ıfico para realizar observa¸˜es de co grande amplitude na procura de respostas quanto aos questionamentos fundamentais da humanidade acerca do fenˆo meno Vida. Portanto, uma poss´ ıvel defini¸˜o deste fenˆca o meno poder´ ser dada atrav´s da busca de uma amostragem a e maior de exemplares de organismos vivos, ou de mol´culas e orgˆnicas para poss´ a ıveis compara¸˜es com as formas de vida co existentes atualmente em nosso planeta, contrapondo com poss´ ıveis modelos em outros planetas, com o estudo de corpos do sistema solar e do espa¸o interplanet´rio, bem como c a de outros sistemas planet´rios. a 4. Civiliza¸˜es extraterrestres co Em rela¸˜o ` possibilidade de existˆncia de formas ca a e mais complexas de vida, dotadas de inteligˆncia e autoe consciˆncia, a quest˜o se torna mais dif´ e a ıcil, pois o homem possui uma velha ansiedade e esperan¸a de encaixar-se na c Natureza, de n˜o querer se sentir t˜o sozinho. a a Figura 6. Dois peri´dicos recentemente criados e dedicados o especialmente ` Astrobiologia: Astrobiology e International a Journal of Astrobiology. No geral, os bi´logos tendem a posicionar-se com mais o cautela devido ao contato ´ ıntimo com detalhes singulares dos mecanismos de sele¸˜o natural que acabaram possica bilitando o aparecimento do homem. Reconhecem que os eventos estoc´sticos que levaram ` evolu¸˜o humana certaa a ca mente n˜o se repetir˜o em nenhum outro lugar do Universo. a a O acaso certamente foi importante dentre os ingredientes evolutivos que acabaram por selecionar seres humanos pensantes a ponto de questionarmos a natureza e criarmos simulacros da realidade. Por outro lado, os astrˆnomos s˜o mais otimistas porque o a lidam com um objeto de estudo que ´, para todos os efeitos, e “quase” infinito. Reconhecem a vastid˜o do Universo e, a apenas com base no argumento da estat´ ıstica de grandes n´meros, n˜o podem afirmar que a descartar a existˆncia de u a e
  6. 6. I. G. Paulino-Lima & C. A. S. Lage: Astrobiologia: panorama brasileiro outra civiliza¸˜o no Universo como imposs´ ca ıvel. Uma outra sequˆncia de fatos pode ter ocorrido em algum outro lugar, e selecionando outras formas de vida complexa, at´ mesmo e pensantes e tecnologicamente desenvolvidas em maior ou menor grau que os seres humanos. Mas isso ´ atualmente e imposs´ de se determinar. Qualquer tentativa permanece ıvel como mera especula¸˜o. ca Como a ciˆncia ´ tradicionalmente conservadora, as afire e ma¸˜es devem ser feitas com mais sobriedade e experiˆncia, co e sempre baseadas em fatos. Isso n˜o quer dizer que estamos a proibidos de imaginar e especular coisas que desejamos que fossem verdade. Um bom exemplo ´ a s´rie Cosmos de Carl e e Sagan. Em v´rios epis´dios, Sagan fala sobre a possibilia o dade de existˆncia de civiliza¸˜es extraterrestres. Ele dizia e co frequentemente coisas como “Eu sonho”, “Eu imagino”, etc. De fato, ele tinha uma grande esperan¸a de n˜o sermos a c a unica civiliza¸˜o da Gal´xia, muito menos do Universo. Mas ´ ca a ele era claro na distin¸˜o entre Ciˆncia e especula¸˜o. ca e ca Numa r´pida estimativa, o Universo conhecido deve a abrigar aproximadamente mais que 1020 sistemas planet´rios, dos quais v´rios devem conter, talvez, uma dezena a a de planetas. Isso aumenta exponencialmente as chances de acontecimentos desconhecidos (e que permanecer˜o descona hecidos por muito tempo, talvez at´ pra sempre) terem e acontecido de maneira a selecionar organismos autoconscientes. Mas da´ a achar que esses organismos, por mais ı desenvolvidos que sejam, tenham as mesmas formas de percep¸˜o que os seres humanos exige uma boa dose de especa ran¸a. Para estabelecer comunica¸˜o com uma civiliza¸˜o c ca ca extraterrestre, temos que supor que ela tamb´m tenha dee senvolvido um simulacro da realidade totalmente baseado na for¸a eletromagn´tica (aparelhos eletrˆnicos e energia c e o el´trica), e a´ estamos novamente restringindo muito as e ı probabilidades, e por a´ vai. O problema ´ que ainda n˜o ı e a conseguimos encontrar uma maneira realmente original na forma de pensar sobre a quest˜o de civiliza¸˜o extratera ca restre. Numa especula¸˜o pessoal, a Via L´ctea pode at´ ter ca a e mais de 1 civiliza¸˜o, mas pode n˜o chegar a 10, dificilmente ca a passando de cinco. Por outro lado, por mais civiliza¸˜es que co o Universo tenha, uma delas tem que ter sido a primeira. Portanto, por que n˜o podemos ser os primeiros seres aua toconscientes do Universo? Ser´ que viveremos tempo sufia ciente para testemunhar o surgimento de novas civiliza¸˜es? co Ser´ que o tempo de existˆncia das civiliza¸˜es ´ de maneira a e co e geral t˜o efˆmero a ponto de elas n˜o existirem simultanea e a amente? O paradigma exobiol´gico no que se refere a civiliza¸˜es o co extraterrestres tem 3 solu¸˜es, at´ agora igualmente posco e s´ ıveis, listadas abaixo por ordem de maior probabilidade: 1. Somos os unicos! (mais prov´vel?) ´ a 2. Existem civiliza¸˜es extraterrestres, mas por uma co quest˜o das barreiras do espa¸o-tempo essas civiliza¸oes a c c˜ NUNCA entrar˜o em contato. a 3. Existem civiliza¸˜es extraterrestres e, algum dia, mesmo co que num futuro muito distante, se sobreviverem por tempo suficiente, algumas dessas civiliza¸˜es tomar˜o co a conhecimento umas das outras. E isso n˜o significa que a ser˜o os seres humanos. a Projetos como o SETI, se forem conduzidos com a devida sobriedade e n˜o comprometerem or¸amentos prioria c t´rios como Sa´de e Educa¸˜o, n˜o s˜o absurdos ou fana u ca a a tasias de lun´ticos. S˜o investiga¸˜es genu´ a a co ınas, inerentes 19 Tabela 3. Trabalhos submetidos ao Primeiro Workshop Brasileiro de Astrobiologia ´ Areas de Concentra¸ao c˜ Astronomia Biologia Astrobiologia Ensino de Ciˆncias e TOTAL TOTAL GERAL a b Tipo de Apresenta¸ao c˜ Oral Poster 7 4 + 1a 7 + 1b 1 21 14 11 11 3 39 60 . . Palestrante internacional Profa Dra Janet Siefert – Rice University, EUA Palestrante internacional Prof. Dr. David Catling – University of Bristol, ING Nota: Dados fornecidos pela Comiss˜o Organizadora Local a durante a sess˜o de encerramento. a a ` curiosidade humana, fundamentalmente cient´ ıficas, em que o longo prazo necess´rio para se chegar a algum rea sultado almejado pelos objetivos ´ imposto pela pr´pria e o realidade, pela pr´pria natureza. Al´m disso, muitas deo e scobertas inesperadas e imprevis´ ıveis podem ser feitas durante esse tipo de investiga¸˜o. Um exemplo t´ ca ıpico ´ a dee scoberta dos pulsares, objetos astronˆmicos fant´sticos da o a mais alta importˆncia, que contribu´ a ıram para o desenvolvimento da cosmologia e, em ultima instˆncia, contribu´ ´ a ıram para a maneira com que entendemos o Universo e a realidade em que estamos inseridos. 5. Panorama brasileiro Para tra¸ar um panorama geral da Astrobiologia no Brasil, c foi feita uma an´lise do Primeiro Workshop Brasileiro de a Astrobiologia (1st BWA), que ocorreu nos dias 20 e 21 de mar¸o de 2006 (http://www.das.inpe.br/astrobio), c no F´rum de Ciˆncia e Cultura da Universidade Federal o e do Rio de Janeiro (UFRJ), Rio de Janeiro – RJ, e contou com o apoio de diversas institui¸˜es cient´ co ıficas. Outra estrat´gia para identificar os grupos com projetos clarae mente astrobiol´gicos atuantes no Brasil foi a realiza¸ao de o c˜ uma busca virtual no site do CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient´ ıfico e Tecnol´gico (http://www. o cnpq.br/). Esta busca foi conduzida na plataforma Lattes, utilizando o item “assunto” como referˆncia de busca e ine troduzindo os termos “astrobiologia”, “exobiologia” e mais alguns sinˆnimos. o O Primeiro Workshop Brasileiro de Astrobiologia reuniu 171 estudantes, professores e pesquisadores de todo o pa´ e forneceu valiosos dados a respeito do panorama naıs cional da Astrobiologia. Foram-lhe submetidos 60 trabalhos de acordo com as Tabs. 3 e 4. A Tab. 3 demonstra uma carˆncia de trabalhos com e a ´rea de concentra¸˜o em Ensino, o que pode ser reflexo ca da falta de divulga¸˜o da Astrobiologia. Muitos profesca sores que atuam na ´rea da Educa¸˜o nem sequer cona ca hecem o termo. No Brasil, algumas disciplinas com conte´dos de Astrobiologia s˜o oferecidas em institui¸˜es de u a co ensino superior. A disciplina “Exobiologia - BIO10-012” (Quillfeldt 2009), de car´ter optativo, ´ oferecida anuala e mente desde 2003 para o curso de Ciˆncias Biol´gicas na e o
  7. 7. 20 I. G. Paulino-Lima & C. A. S. Lage: Astrobiologia: panorama brasileiro Figura 7. N´meros de pesquisadores brasileiros cadastrados no u CNPq, com alguma liga¸ao com a Astrobiologia. c˜ Levando-se em considera¸˜o as contribui¸˜es da comuca co nidade cient´ ıfica internacional envolvida com pesquisas astrobiol´gicas, as perspectivas s˜o muito promissoras. A ino a cr´ ıvel velocidade da descoberta de planetas extrassolares e a alta tecnologia utilizada para construir espa¸onaves c sofisticadas aumentam as chances de se detectar vida fora da Terra. Se o contato com vida extraterrestre for confirmado, as implica¸˜es ir˜o requerer considera¸˜es multidiscico a co plinares, em ´reas como economia, ciˆncias naturais, sa´de, a e u teologia, ´tica, pol´ e ıtica e educa¸˜o. Ser´ necess´rio explorar ca a a as quest˜es ´ticas e filos´ficas relacionadas com a existˆncia o e o e de vida extraterrestre, o potencial de contamina¸˜o cruzada ca entre ecossistemas de diferentes mundos e as implica¸˜es co para programas futuros de habita¸˜o humana e engenharia ca planet´ria de longa dura¸˜o (Grinspoon 2005). a ca Referˆncias e Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Em 2004, a Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG) ofereceu a disciplina optativa “Astrobioqu´ ımica” para os alunos de gradua¸˜o. A Universidade de S˜o ca a Paulo (USP), por meio do Instituto de Astronomia, Geof´ ısica e Ciˆncias Atmosf´ricas (IAG) oferece uma dise e ciplina com aspectos astrobiol´gicos para o curso de grado ua¸˜o em F´ ca ısica, Habilita¸˜o em Astronomia, intitulada ca “A Vida no Contexto C´smico”. A Universidade Federal o do Rio de Janeiro (UFRJ), por meio do Observat´rio o do Valongo (OV), criou recentemente a disciplina eletiva “Astrobiologia”, aberta a todos os cursos de gradua¸˜o. A ca Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS) tamb´m oferece a disciplina optativa “Bioastronomia” para os e cursos de gradua¸˜o. ca A Tab. 4 lista as 23 institui¸˜es cient´ co ıficas brasileiras envolvidas com pesquisas em Astrobiologia. Na realidade, existem muito mais pesquisadores com linhas de pesquisa relevantes para a Astrobiologia, que ainda n˜o deram o ena foque astrobiol´gico para os seus projetos. o A busca virtual no site do CNPq foi feita em agosto de 2009 e retornou um total de 78 nomes de pesquisadores que inclu´ ıram alguns dos seguintes termos em seus curr´ ıculos: “Astrobiologia”, “Exobiologia”, “Bioastronomia” ou “Cosmobiologia”. Como ilustra a Fig. 7, 58 pesquisadores inclu´ ıram o termo Astrobiologia, dos quais 44 usaram apenas este termo, 11 compartilham os termos Astrobiologia e Exobiologia e 1 compartilha os termos Astrobiologia e ´ Bioastronomia. E poss´ ıvel observar que 29 pesquisadores inclu´ ıram o termo Exobiologia, dos quais 17 usaram exclusivamente este termo e 1 compartilha os termos Exobiologia e Bioastronomia. Al´m disso, 4 pesquisadores inclu´ e ıram o termo Bioastronomia, sendo que 2 usaram apenas este termo. O termo Cosmobiologia foi inclu´ de maneira exıdo clusiva por 2 pesquisadores. A Astrobiologia, caracterizada por uma grande interaca ¸˜o entre diferentes ´reas das ciˆncias ´ uma estrat´gia a e e e que transcende a tendˆncia contemporˆnea de especializae a ca ´ ¸˜o. E uma estrat´gia relativamente nova no Brasil, e as e publica¸˜es cient´ co ıficas astrobiologicamente relevantes j´ esa t˜o aumentando. Destaca-se aqui a participa¸˜o brasileira a ca na miss˜o Corot, um projeto francˆs em conjunto com a a e Agˆncia Espacial Europ´ia (ESA) que tem por objetivo a e e busca de planetas extrassolares parecidos com a Terra. Os primeiros resultados dessa miss˜o foram divulgados recena temente e existe grande expectativa para os novos dados que est˜o por vir. a Blumberg, S. B. 2003, Astrobiology, 3, 463 Brock, T. D. & Freeze, H. 1969, Journal of Bacteriology, 98, 289 Chauvin, G., Lagrange, A.-M., Dumas, C., Zuckerman, B., Mouillet, D., Song, I., Beuzit, J.-L., Lowrance, P. 2004, A&A, 425, L29 COP 8 & COP-MOP3. VIII Conferencia das Partes da Conven¸˜o sobre Diversidade Biol´gica e 3◦ ca o Reuni˜o das Partes do Protocolo de Cartagena sobre a Biosseguran¸a, PontoCom Agˆncia de Internet, acesc e sado em 02 de maio de 2006, UTC. dispon´ ıvel em: http://www.cop8mop3.org.br/ Greenberg, R. 2008, Unmasking Europa: The search for life on Jupiter ocean moon. New York: Springer Grinspoon, D. 2005, Planetas Solit´rios: A filosofia natural a da Vida alien´ ıgena, S˜o Paulo: Editora Globo a Gross, M. 1998, Life on the Edge: Amazing criatures thriving in extreme environments, New York: Plenum Press Mayor, M. & Queloz, D. A. 1995, Nature, 378, 355 McKay, D., Gibson, Jr., E. K., Thomas-Keprta, K. L., Vali, H., Romanek, C. S., Clemett, S. J., Chillier, X. D. F., Maechling, C. R., Zare, R. N. 1996, Science, 273, 924 Pereira, F. A. 1958, Astrobiologia. S˜o Paulo: Sociedade a Interplanet´ria Brasileira a Quillfeldt, J. A. 2009, Disciplina BIO10-012 Exobiologia. Accessado em 09/09/2009. Dispon´ ıvel em http://www. exobiologia.ufrgs.br/ Rothschild, L. J. & Mancinelli, R. L. 2001, Nature, 409, 1092 Sagan, C. 1962, AJ, 67, 281 Schneider, J. 2006, Enciclop´dia dos Planetas Extrae solares, CNRS-LUTH, Observat´rio de Paris, acessado o em 30 de Abril de 2006, 05:30 UTC, dispon´ ıvel em: http://vo.obspm.fr/exoplanetes/encyclo/catalog.php Staley, J. T. 2003, Current Opinion in Biotechnology, 14, 347 Struhold, H. 1953, The Green and the Red Planet: A Physiological Study of the Possibility of Life on Mars. Albuquerque: University of New Mexico Press Tikhov, G. A. 1949, Astrobiotany, Alma Ata: Kazakhstan SSR Academy of Sciences Press Tikhov, G. A. 1953, Astrobiologii, Moscow: Molodaya Gvardia Press Weart, S. 2006, Global Warming, Center for History of Physics of the American Institute of Physics, acessado em 02 de maio de 2006, 01:33 UTC, dispon´ ıvel em: http://www.aip.org/history/climate/Venus.htm
  8. 8. I. G. Paulino-Lima & C. A. S. Lage: Astrobiologia: panorama brasileiro 21 Tabela 4. N´mero de trabalhos submetidos ao 1st BWA por institui¸ao participante u c˜ Institui¸ao c˜ Observat´rio do Valongo – UFRJ o Instituto de Astronomia, Geof´ ısica e Ciˆncias Atmosf´ricas – IAG/USP e e Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE Universidade Estadual de Londrina – UEL Universidade de S˜o Paulo – USP a Universidade Federal do Rio de Janeiro – UFRJ Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS Instituto de Biof´ ısica Carlos Chagas Filho – IBCCF/UFRJ Laborat´rio Nacional de Luz S´ o ıncroton – LNLS Observat´rio Nacional – ON/MCT o Centro de Radio-Astronomia e Astrof´ ısica Mackenzie – CRAAM/Mackenzie Pontif´ Universidade Cat´lica – PUC/RJ ıcia o Universidade do Vale do Para´ – UNIVAP ıba ∗ Universidad Central de las Villas (Cuba) Laborat´rio Nacional de Astrof´ o ısica – LNA/MCT Centro Federal de Educa¸ao Tecnol´gica – CEFET/SP c˜ o Universidade de Bras´ – UnB ılia Universidade Estadual do Rio de Janeiro – UERJ Centro Brasileiro de Pesquisas F´ ısicas – CBPF Universidade Federal de Santa Maria – UFSM Universidade Estadual Paulista – UNESP Universidade Federal do Maranh˜o – UFMA a Universidade Federal de Pernambuco – UFPE Faculdade de Filosofia, Ciˆncias e Letras – USP/Ribeir˜o Preto e a ∗ Pontif´ Universidad Cat´lica (Chile) ıcia o ∗ Instituto de Astronomia y F´ ısica Del Espacio – IAFE (Argentina) ∗ Rice University (EUA) ∗ University of Bristol (Inglaterra) ∗ Institui¸oes estrangeiras c˜ Nota: Dados de http://www.das.inpe.br/astrobio/participants/index.htm Trabalhos 7 5 5 5 4 3 3 2 2 2 2 2 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

×