Química

O problema do fósforo: como a schreibersite de meteoritos pode ter dado fósforo reativo à química da vida

Publicado em 14/10/2026 · Última alteração em 14/10/2026

O fósforo está no DNA, no RNA e no ATP, mas na natureza fica sobretudo como fosfato preso em minerais como a apatita, quase insolúvel. Em laboratório, a schreibersite, fosfeto de ferro e níquel presente em meteoritos, libera fósforo reativo ao corroer e fosforilou nucleosídeos em água básica, com rendimento baixo. Que ela tenha sido a fonte na Terra jovem é hipótese; raios e lagos de carbonato são alternativas.

O fosfato, que liga os nucleotídeos do RNA e do DNA, é a forma oxidada do fósforo. Na natureza ele fica preso em minerais como a apatita, que quase não se dissolve, e se combina com o cálcio mesmo em concentrações muito baixas. Já os experimentos de química prebiótica costumam usar fosfato bem concentrado, porque ligá-lo a moléculas orgânicas em água é termodinamicamente desfavorável. Esse descompasso é chamado de problema do fosfato. A schreibersite, (Fe,Ni)3P, é um fosfeto: o fósforo está reduzido e reage com a água, liberando espécies como fosfito e fosfato. Este texto trata só do fósforo; o que os meteoritos trouxeram de moléculas orgânicas está em outro texto do acervo.

Oito anos num frasco lacrado

Num estudo publicado em 2022, cerca de 5 g de lascas do meteorito Seymchan ficaram uns 8 anos em 15 mL de água ultrapura, num frasco fechado. No fim ainda havia fosfito, espécie reativa que deveria ter oxidado, ao lado de ortofosfato e pirofosfato.

Como sabemos: dois tipos de experimento

Em 2015, Gull e colegas misturaram adenosina ou uridina com análogos sintéticos de schreibersite (Fe3P e Fe2NiP) em água, aqueceram a 80 °C por 2 dias a 2 semanas e identificaram os produtos por espectrometria de massas e ressonância magnética de fósforo-31, comparando com padrões. Em 2022, um estudo com autores em comum deixou lascas do meteorito Seymchan, um pallasito, por cerca de 8 anos em água e mediu o fósforo dissolvido. O primeiro testa a química; o segundo, a estabilidade. A schreibersite sintética foi comparada à meteorítica por difração de raios X e outras técnicas.

O que o rendimento baixo e o pH dizem

Os nucleotídeos somaram de 1 a 6% do fósforo dissolvido onde foram detectados, e só apareceram em pH básico: em água a pH 6,5 não houve fosforilação detectável em 14 dias. O rendimento parece controlado pela lenta liberação do fósforo na corrosão. O estudo relata monofosfatos de nucleosídeos, não cadeias de RNA, e os autores dizem que o mecanismo é desconhecido e que não se sabe se as concentrações bastariam para formar biopolímeros. É uma prova de que a química funciona, não de que ocorreu.

Cenários concorrentes na Terra jovem

Hess e colegas (2021) acharam schreibersite num fulgurito de solo argiloso e estimaram, num modelo de ordem de grandeza, 10 a 1000 kg de fosfeto por ano formados por raios, superando o fluxo de meteoritos depois de cerca de 3,5 bilhões de anos atrás. Toner e Catling (2020) propõem lagos ricos em carbonato, onde o cálcio fica preso e o fosfato pode passar de 1 molal. Um estudo de 2025 achou fosfito magmático de até 2,85 ppm em rochas de 3,22 bilhões de anos. São hipóteses que podem coexistir.

Onde a hipótese do meteorito encontra limites

A contribuição meteorítica é incerta: a faixa de 5 a 10% do fósforo crustal vem de estudos anteriores citados pelos autores. Nem todo fosfeto sobreviveria ao impacto, porque grandes impactores fundiam ou vaporizavam e o fósforo podia sair oxidado. O fosfito, abundante na corrosão, tende a render fosfonatos e pode atrapalhar reações orgânicas, e os testes foram feitos com água ultrapura ou básica, sem a complexidade de um oceano ou de uma poça primitiva.

Como sabemos

Cinco artigos científicos abertos lidos por inteiro, com trechos conferidos, mas as estimativas de fluxo são modelos e os experimentos de 2015 e 2022 vêm do mesmo grupo.

Em debate: A schreibersite de meteoritos libera fósforo reativo em experimentos, mas não se sabe quanto fosfeto sobreviveria aos impactos. Hess e colegas propõem raios como fonte independente do fluxo de meteoritos; Toner e Catling propõem lagos ricos em carbonato que concentram fosfato; um estudo de 2025 aponta fosfito magmático em rochas de 3,22 bilhões de anos. Os cenários não se excluem e nenhum foi demonstrado como o que ocorreu.

• Fato estabelecido: O fósforo é um elemento-chave para a vida e entra em biomoléculas como DNA, RNA, fosfolipídios e ATP. [3] Introdução
  Contexto: Afirmação geral de bioquímica, feita na introdução de um artigo de geoquímica. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Na Terra, o fósforo de origem não biológica aparece sobretudo como fosfato (forma oxidada), preso em minerais como a apatita, que são praticamente insolúveis em água. [3] Introdução
  Contexto: Descrição geral do fósforo terrestre feita pelos autores. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: O fosfato dissolvido em águas naturais costuma ficar em níveis micromolares, porque precipita com o cálcio como apatita, enquanto os experimentos de química prebiótica usam fosfato bem mais concentrado. Esse descompasso é conhecido como o problema do fosfato. [4] Resumo
  Contexto: Águas naturais atuais e experimentos de laboratório descritos por Toner e Catling. · Limitações: O grau 'consenso' vale para o enquadramento do problema, que os autores tratam como conhecido; as soluções propostas são debatidas. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Fosforilar moléculas orgânicas em água é termodinamicamente desfavorável, e os íons Mg2+ e Ca2+, provavelmente abundantes nos oceanos primitivos, fazem o fosfato precipitar. [1] Introdução
  Contexto: Fosforilação é a adição de um grupo fosfato a uma molécula orgânica. O texto de Gull e colegas fala de fosfatos minerais como agentes de fosforilação. · Limitações: A abundância de Mg2+ e Ca2+ nos oceanos primitivos é descrita como provável, não medida. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: A schreibersite, um fosfeto de ferro e níquel, é um mineral acessório comum em algumas classes de meteoritos, e compostos de fósforo reduzido, como o fosfito, são mais reativos e solúveis que o ortofosfato. [3] Introdução [4] Introdução [2] Introdução
  Contexto: Meteoritos de ferro, pallasitos e outras classes; a schreibersite também aparece em fulguritos. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Lascas do meteorito Seymchan (um pallasito) deixadas cerca de 8 anos em água à temperatura ambiente liberaram fosfito, hipofosfato, pirofosfato e ortofosfato, e o fosfito, espécie reativa, ainda estava presente no fim. [2] Introdução
  Contexto: Uma única amostra de meteorito, sem agitação, em frasco lacrado; o fósforo foi identificado por ressonância magnética de fósforo-31. · Limitações: Uma amostra e um frasco, sem réplica relatada; o estudo é do mesmo grupo do trabalho de 2015. A água era ultrapura, diferente de um oceano ou poça com sais e outros minerais. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Em 2015, Gull e colegas fosforilaram os nucleosídeos adenosina e uridina misturando-os, em água, com análogos sintéticos de schreibersite (Fe3P e Fe2NiP) aquecidos a 80 °C; os nucleotídeos (monofosfatos) somaram de 1 a 6% do fósforo dissolvido onde foram detectados, e os autores descrevem os rendimentos como baixos. [1] Resultados
  Contexto: Experimento de laboratório com schreibersite sintética (Fe3P, Fe2NiP), não com meteorito real; produtos identificados por UPLC-MS, MS/MS e RMN de fósforo-31. · Limitações: Material sintético; 80 °C; o produto são monofosfatos de nucleosídeos, não cadeias de RNA. Os autores relatam rendimentos baixos. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Na água em pH 6,5 não houve fosforilação detectável da adenosina em 14 dias; todos os experimentos indicaram que era preciso pH básico para formar produtos fosforilados. [1] Resultados
  Contexto: Condições do experimento de 2015, com ureia, K2CO3 ou NH4OH usados para elevar o pH. · Limitações: Água básica é uma condição específica; não está mostrado que o oceano ou poças primitivas a tivessem. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Incerto: O mecanismo da fosforilação pela schreibersite ainda é desconhecido, e não se sabe se as concentrações de organofosfatos obtidas bastariam para formar biopolímeros nessas escalas de tempo. [1] Resultados
  Contexto: Declaração dos próprios autores do estudo de 2015. · Limitações: Pode ter havido avanços depois de 2015 que esta fonte não cobre. · Limite reconhecido pelos autores do experimento; a fonte é de 2015. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Estimativa: Segundo Gull e colegas, a contribuição exata do fósforo meteorítico para o total é incerta, e estudos citados por eles estimam que 5 a 10% de todo o fósforo crustal tenha sido entregue como fosfetos de meteoritos. [1] Introdução [2] Introdução
  Contexto: O número aparece na introdução do artigo de 2022 apoiado em estudos anteriores, que não foram abertos aqui. · Limitações: Fonte de segunda mão para o número: a estimativa original não foi lida. · Estimativa citada de trabalhos anteriores, com incerteza reconhecida pelos autores. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Incerto: Não está claro quanto fósforo chegaria como fosfeto depois dos impactos: grandes impactores fundiam ou vaporizavam, e o fósforo podia sair oxidado. [3] Discussão
  Contexto: Discussão de Hess e colegas sobre o fluxo de fosfeto de meteoritos na acreção tardia. · Os autores adotam uma faixa ampla de 5 a 50% de sobrevivência por falta de dados. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Hipótese: Hess e colegas (2021) encontraram esférulas de schreibersite num fulgurito de solo argiloso e estimaram, por um modelo de ordem de grandeza, que raios na Terra primitiva formariam 10 a 1000 kg de fosfeto por ano; o fósforo reduzido de raios teria superado o de meteoritos depois de cerca de 3,5 bilhões de anos atrás. [3] Estimativa
  Contexto: O fulgurito analisado se formou em solo argiloso em Glen Ellyn, Illinois (EUA), em 2016; a Terra primitiva é modelada. · Limitações: Um único fulgurito medido; o resto é modelo que depende de continentes expostos, taxa de raios e hidrosfera reativa na Terra primitiva. · Estimativa de ordem de grandeza e cenário alternativo proposto pelos autores; não é medição da Terra primitiva. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Hipótese: Toner e Catling (2020) propõem que lagos ricos em carbonato, que prendem o cálcio em carbonatos, podem concentrar fosfato a níveis acima de 1 molal, o que apontaria para uma origem da vida nesses lagos. [4] Conclusão
  Contexto: Experimentos de laboratório com salmouras de carbonato e dados de lagos atuais; a existência de tais lagos na Terra primitiva é inferida. · Limitações: Cenário de uma única família de ambientes; não foi mostrado que a vida surgiu em lagos assim. · Os autores formulam o resultado como indicação de um ambiente, não como prova de origem. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: O fosfito, uma das espécies que a corrosão da schreibersite libera, tende a dar fosfonatos (ligação P–C) em vez de organofosfatos (ligação P–O–C), e pode atrapalhar reações orgânicas. [4] Introdução [3] Introdução
  Contexto: Descrição geral da química do fosfito feita pelos autores de duas fontes. · Limitações: Hess e colegas acrescentam que o fosfito ainda pode ter papel ao reagir com luz ultravioleta e HS− para formar ortofosfato. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Em rochas de cerca de 3,22 bilhões de anos do Grupo Moodies (África do Sul), onde diques máficos intrudiram sedimentos marinhos rasos, pesquisadores acharam fosfito magmático de até 2,85 ppm e polifosfato metamórfico de até 39,3 ppm. [5] Resumo
  Contexto: Rochas metamórficas de contato; os autores concluem que processos magmáticos e térmicos podem ter fornecido fósforo solúvel e reativo, o que mostra uma fonte independente de meteoritos. · Limitações: Concentrações baixas (ppm) e medidas em rochas de 3,22 Ga, depois da época dos primeiros passos da química prebiótica. · Conferida na fonte (resumo), conferência automatizada

Fontes

1. Scientific Reports (Nature Publishing Group) — Nucleoside phosphorylation by the mineral schreibersite
   Gull, M.; Mojica, M. A.; Fernández, F. M.; Gaul, D. A.; Orlando, T. M.; Liotta, C. L.; Pasek, M. A. · 2015 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 14/10/2026 DOI 10.1038/srep17198
2. Life (MDPI); University of South Florida — Results of an Eight-Year Extraction of Phosphorus Minerals within the Seymchan Meteorite
   Gull, M.; Feng, T.; Pasek, M. A. · 2022 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 14/10/2026 DOI 10.3390/life12101591
3. Nature Communications; Yale University; University of Leeds; Wheaton College — Lightning strikes as a major facilitator of prebiotic phosphorus reduction on early Earth
   Hess, B. L.; Piazolo, S.; Harvey, J. · 2021 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 14/10/2026 DOI 10.1038/s41467-021-21849-2
4. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS); University of Washington — A carbonate-rich lake solution to the phosphate problem of the origin of life
   Toner, J. D.; Catling, D. C. · 2020 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 14/10/2026 DOI 10.1073/pnas.1916109117
5. Communications Earth & Environment (Nature Portfolio); University of St Andrews — Magmatic and thermally produced reactive phosphorus 3.2 billion years ago and its implications for early life
   Baidya, A. S.; Gehringer, M. M.; Savaniu, C.; Heubeck, C.; Stüeken, E. E. · 2025 · Artigo científico original · lido só o resumo · consultada em 14/10/2026 DOI 10.1038/s43247-025-02824-x

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