O professor Dimas Augusto Morozin Zaia foi docente do Departamento de Química da UEL de 1986 a 2021, desde então é professor Sênior. Desde 2007 é Bolsista Produtividade do CNPq. O professor estuda a origem da vida na Terra, com foco na Química Prebiótica, que faz parte da grande área da Astrobiologia. Ou seja, o estudo das reações químicas e processos que levaram compostos inorgânicos a gerar moléculas orgânicas que foram importantes para a origem da vida.

Para entender como isso se deu, é preciso retroceder mais de 4 bilhões de anos no
tempo, quando o planeta Terra tinha muito menos terras emersas, o clima e a superfície eram completamente diferentes. Os oceanos, naquele tempo, assim como atualmente, apresentavam áreas hidrotermais, ou seja, zonas aquecidas por calor geotérmico. Existem dois tipos de hidrotermais: as conhecidas como “chaminés negras”, nas quais, devido a fissuras no leito oceânico, a água entra em contato com o magma, criando um ambiente de pH 3, muito ácido, com temperaturas entre 450-500 graus Celsius. E Hidrotermais nas quais a água não entra em contato com o magma, mas eram aquecidas e geravam um ambiente de pH entre 10 e 12, com temperaturas que podem chegar 350 graus Celsius, ou seja, extremamente alcalino. Fora das áreas de hidrotermais, o pH do oceano era em torno de 6 a 7.

E se hoje as massas de água planetária (oceanos) são ricas em cloro e sódio, há 4 bilhões de anos eram ricas em cloro, cálcio, e um pouco de magnésio. A atmosfera da Terra antes da origem da vida era constituída: dióxido de carbono-CO 2 , monóxido de carbono-CO, nitrogênio-N 2 . Muito diferente da atmosfera atual: nitrogênio-N 2 (77 %), oxigênio-O 2 (21 %).

Segundo o professor Dimas, a vida pode ter sido iniciada no nosso planeta a partir de
matéria inanimada ou pode ter sido trazida por um meteorito, cometa, ou partículas de poeira. Antes da vida surgir na Terra, o planeta possuía cerca de 250 a 500 tipos de minerais. Hoje são conhecidos cerca de 5 mil minerais diferentes, e a cada ano pelo menos 40 novos são descobertos pelo mundo. Nosso planeta teve duas fontes de moléculas orgânicas (aminoácidos, bases nitrogenadas, lipídeos, açúcares, etc): fontes endógenas e fontes exógenas. Nas fontes endógenas, as moléculas eram sintetizadas em nosso planeta: reações na atmosfera, hidrotermais, reações em meio aquoso com ciclos seco/hidratado. Nas fontes exógenas, moléculas foram trazidas ao nosso planeta por meteoritos, cometas e partículas de poeira. O aumento da complexidade destas moléculas, formação de polímeros e estruturas coacervadas, podem ter gerado o primeiro ser vivo.

Oparin e Bernal

Entre tantos, dois nomes importantes desta área são o bioquímico russo Aleksander
Ivanovich Oparin (1894-1980), pioneiro nos estudos, e o físico irlandês John Desmond Bernal (1901-1971), que defendeu que as superfícies minerais (argilas, por exemplo) favoreceram as reações e processos químicos que podem ter contribuído com a origem da vida. Oparin afirmou que as combinações cada vez mais complexas geraram a vida. Bernal disse que as moléculas que caíam no mar, e os minerais ali presentes podiam pré-concentrar, catalisar a formação de polímeros, proteger contra a forte radiação do planeta e haver decomposição por hidrólise.

Para se ter uma ideia da importância do material vindo do espaço, o professor Dimas
lembra do meteorito Murchison, que caiu na Austrália em setembro de 1969. Com um peso de aproximadamente 100kg, é um dos mais estudados no mundo. Além de poeira estelar de bilhões de anos de idade, mais antiga que o sol, havia nele mais de 80 tipos de aminoácidos (o corpo humano tem mais ou menos 20) e bases nitrogenadas, essenciais para o DNA e RNA.

Ainda hoje, o planeta Terra apresenta ambientes muito similares ao seu tempo
primordial. Os vulcões submarinos são um bom exemplo. No entanto, o pesquisador observa que, embora o conhecimento tenha avançado bastante, há muito ainda a descobrir. Sabe-se quais moléculas orgânicas e minerais podem ter existido na época, mas fazer todas as ligações do “salto” que levou matéria inorgânica a gerar matéria orgânica e partir daí um ser vivo ainda é um desafio. Há muitas hipóteses. Os cientistas também conseguem recriar, em ambientes controlados, as condições da Terra primitiva e outras. “Existem laboratórios que podem por exemplo, recriar a atmosfera de Marte”, ilustra o professor Dimas.

Colaboradores e trabalhos realizados

Em todos estes anos, muitos colaboradores já passaram pelo projeto. O professor Dimas conta que já teve quase 30 orientandos de Mestrado e Doutorado. Multidisciplinar e multi-institucional, a pesquisa envolve professores da Química, Física, Matemática e Agronomia, tanto da UEL, quanto da Universidade Estadual de Maringá e da Universidad Nacional Autônoma do México (UNAM), para onde uma orientanda, bolsista do CNPq, deve ir em breve. Além do trabalho em química prebiótica o professor Dimas Zaia também realizou estudos sobre a opinião dos estudantes sobre os temas origem e evolução da vida.

Dimas Zaia é socio fundador da Sociedade Brasileira de Astrobiologia, e foi o
primeiro vice Presidente da entidade de 2017 a 2020. Seus estudos têm sido disseminados em eventos científicos, capítulos de livros e artigos.

Entre as publicações internacionais, está um “Estudo da adsorção de ferrocianeto em diferentes minerais como ensaios de química prebiótica”. Confira aqui. Outro versa sobre a adsorção de minerais nos oceanos primitivos da Terra e de Marte, seguindo a Hipótese de Bernal. Confira neste link.