A origem da vida na Terra. Prof. Alessandro Sousa IFBA - Camaçari

Transcrição

1 A origem da vida na Terra Prof. Alessandro Sousa IFBA - Camaçari

2 O Big Bang A teoria do Big Bang foi anunciada em 1948 pelo cientista russo naturalizado estadunidense, George Gamow ( ) e o padre e astrônomo belga Georges Lemaître ( ). Segundo eles, o universo teria surgido após uma grande explosão cósmica, entre 10 e 20 bilhões de anos atrás. O termo explosão refere-se a uma grande liberação de energia, criando o espaço-tempo. George Gamow ( ) Georges Lemaître ( )

3 O universo está em expansão...

4 A formação da Terra 4,6 bilhões de anos Ambiente inóspito Constantemente bombardeada por corpos celestes Ao longo do tempo as condições mudaram muito abriga a vida Como essas mudanças ocorreram e como surgiu a vida em nosso planeta?

5 Biogênese X Abiogênese Teoria da geração espontânea ou abiogênese os seres vivos poderiam surgir por outros mecanismos que não a reprodução. A ideia de geração espontânea está também presente em escritos antigos na China, na Índia, na Babilônia e no Egito. Aristóteles ( a.c.) Van Helmont ( ) Cobras, rãs e crocodilos podiam se formar a partir da lama de lagos e rios Descartes ( )

6 Van Helmont (médico e pesquisador belga) receita para produzir ratos

7 A geração espontânea para seres considerados simples foi admitida desde a Antiguidade até o final do século XIX.

8 O experimento de Redi Crença comum em meados do séc XVII - os seres vermiformes que surgem em cadáveres originavam-se espontaneamente da carne em putrefação. Redi ( ) Para Redi os vermes eram estágios do ciclo de vida da mosca (ovo larva pupa adulto).

9

10 Redi testou sua hipótese através do seguinte experimento:

11 Polêmicas sobre a origem dos micróbios A geração espontânea voltou a ser usada para explicar a origem de seres microscópicos. Antonie van Leeuwenhoek ( séc XVII) usando microscópio observou pela primeira vez os microrganismos Antonie van Leeuwenhoek ( ) Até séc XVIII seres tão pequenos só podia surgir por geração espontânea

12 Needham X Spallanzani John Needham colocou caldos nutritivos em diversos frascos e ferveu (30 min), vedando-os imediatamente. Depois de alguns dias os frascos estavam repletos de seres microscópicos Assumiu que a fervura eliminara toda vida existente e que nenhum ser vivo teria penetrado pela rolha reforçou a geração espontânea

13 Lazzaro Spallanzani refez os experimentos de Needham. Preparou 8 frascos com caldos nutritivos. Vedou 4 com rolhas de cortiça. Nos outros 4 derreteu os gargalos e vedou hermeticamente. Ferveu os frascos por um longo período. Nos frascos com rolhas surgiram microrganismos e nos vedados hermeticamente não.

14 Spallanzani concluiu que Needham não havia vedado nem fervido o caldo nutritivo de forma a impedir contaminação. Needham se defendeu dizendo que Spallanzani havia destruído a força vital do caldo. Em resposta Spallanzani quebrou os gargalos e em pouco tempo surgiram microrganismos. Needham contra argumentou: o princípio ativo havia se reestabelecido com a entrada de ar fresco...

15 O surgimento da indústria de enlatados Nicolas Appert inventor e industrial francês, descobriu que o aquecimento de alimentos em recipientes fechados poderia interromper o processo de fermentação.

16 Pasteur e a derrubada da abiogênese 1860 Pasteur preparou 4 frascos com caldo nutritivo amoleceu seus gargalos no fogo, esticando-os e curvando-os

17 As condições na Terra primitiva Asteróides e meteoritos teriam agregado massa, água e carbono (C) à Terra em formação A água evaporava se condensava nas camadas superiores, formando as chuvas A superfície terrestre esfriou e acumulou água líquida. (oceanos nas regiões baixas)

18 Origem dos compostos orgânicos As moléculas orgânicas poderiam ter sido formadas aqui mesmo ou vindas do espaço. Stanley Lloyd Miller em 1953 construiu um aparelho que simulava as condições da Terra primitiva.

19

20 Os sistemas isolados Uma célula é um sistema isolado por uma finíssima película (membrana plasmática). Aleksandr Oparin em 1935 propôs que a água se acumularia em depressões e as chuvas constantes carregariam as moléculas orgânicas para lagos e mares Sopas orgânicas Quando a água secava as moléculas tornavam-se concentradas

21 O calor e as radiações teriam feito com que estas reagissem quimicamente e formassem moléculas mais complexas (proteínas e ácidos nucléicos) Quando a água voltava as moléculas poderiam se agregar e formar coacervatos (aglomerados de proteínas ao redor dos quais se organizam moléculas de água)

22 Sidney Fox, em 1957 aqueceu aminoácidos e depois adicionou água salgada. Formaram-se microesferas bolsas delimitadas por membranas proteicas importantes na formação dos primeiros seres vivos. Coacervatos e microesferas ainda não são seres vivos, mas no momento que esses isolados moleculares puderam se reproduzir teria ocorrido o salto para a vida.

23 O mundo de RNA Reprodução crucial para a origem dos seres vivos RNA poderia ter sido o material genético primordial Thomas Cech e Sidney Altman (Nobel de 1989) ribozimas são RNA que podem controlar as reações químicas Como surgiu o DNA?

24 Evolução dos processos energéticos Alimento fornece energia e matéria prima para produzir elementos corporais. Do que se alimentavam os primeiros seres vivos? Autótrofos capaz de produzir seu próprio alimento. (algumas bactérias, algas e plantas)

25 Heterótrofos - seres incapazes de produzir seu próprio alimento. (fungos, certas bactérias, todos protozoários e todos animais)

26 Hipóteses heterotrófica e autotrófica Hipótese heterotrófica os primeiros seres se alimentavam de moléculas orgânicas até a escassez Hipótese autotrófica por não haver alimento suficiente os 1º seres eram quimiolitoautotróficos. (arqueas)

27 Origem da fotossíntese Consiste na síntese de substâncias energéticas a partir de substâncias inorgânicas Os seres ancestrais passaram então a utilizar o O ² para quebrar moléculas orgânicas (respiração aeróbica) 3 bilhões de anos atrás: 12 H CO 2 ---> C 6 H 12 O H O 2

28 Outra consequência da presença do O ² foi a formação da camada de ozônio (O 3 ) O ozônio protege da passagem de grande parte da radiação ultravioleta solar

29 Evolução e diversificação da vida Os primeiros seres vivos eram simples (unicelular procarionte) Arqueas organismos procariontes que vivem ambientes extremos (pântanos, águas quentes e lagos salgados)

30 O surgimento da célula eucariótica A célula eucariótica é mais complexa do que a procariótica da qual se originou. Material genético contido dentro do núcleo e sistema de endomembranas.

31