COLÉGIO OBJETIVO MASTER A ORIGEM DA VIDA NA TERRA PROF. FLÁUDIO

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Movimentos do Sistema Solar

Sol Mercúrio Vénus Terra Marte Júpiter Saturno Urano Neptuno Plutão

Sol engolirá a Terra em 7,6 mil milhões de anos Um novo cálculo realizado por astrónomos afirma que a Terra será "engolida" pelo Sol em 7,6 bilhões de anos, segundo um estudo publicado pela revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. A previsão quer terminar com um longo debate sobre a capacidade do nosso planeta de resistir ou não à atracção gravitacional solar.

Origem dos seres vivos A Terra formou-se há +/- 4,5 mil milhões de anos. As primeiras evidências de seres vivos em eras geológicas passadas datam de 3,5 mil milhões de anos. Mil milhões de anos teriam passado desde a origem do nosso planeta. Durante esse período, ocorreram modificações para o aparecimento de vida. Desde a Antiguidade o problema da origem da vida e dos seres vivos preocupa o ser humano. Antigas doutrinas da Índia, da Babilónia e do Egito ensinavam que rãs, cobras e crocodilos eram gerados pelo lodo dos rios. Esses seres, que apareciam inexplicavelmente no lodo, eram encarados como manifestações da vontade dos deuses e gerados espontaneamente.

O Conceito Assim como explicar "o que é a vida" é ainda obscuro para a Ciência, explicar "como surgiu a vida. Existem várias teorias que tentam esclarecer como isso ocorreu. Algumas delas coexistem actualmente e não há como comproválas ou refutá-las. Outras teorias, como a da Geração Espontânea tiveram grande valor e impacto na época em que foram divulgadas, mas hoje já foi provado que partem de premissas equivocadas. Veja as teorias mais importantes e interessantes: GERAÇÃO ESPONTÂNEA OU ABIOGÉNESE E BIOGÉNESE

1. Teoria da Geração Espontânea (abiogénese) Foi formulada por Aristóteles (384-322 a.c.), na Grécia antiga e dizia que os seres vivos surgem da matéria bruta, espontaneamente. De acordo com essa teoria, existiriam dois princípios, um passivo, que é a matéria, e outro ativo, que é a forma. No momento em que as condições fossem favoráveis, esses princípios se conjugariam, originando vida. Aristóteles, por exemplo, chegou a afirmar que os crocodilos do Rio Nilo surgiam da lama. Outros cientistas, seguindo o raciocínio de Aristóteles descreveram processos de Geração Espontânea: Paracelso explicou como gerar sapos, tartarugas e ratos a partir do ar, água, palha, madeira em decomposição, entre outros materiais; Van Helmont explicou como gerar camundongos a partir de uma camisa suada em contato com gérmen de trigo (nesse caso, o suor humano seria o 'princípio activo'). A teoria da Geração Espontânea é contestada no século XVII, o cientista Francisco Redi (1626-1698) realizou experiências controladas para provar que a Geração Espontânea não existia.

Teoria da abiogénese x Teoria da biogênese Aristóteles (384 a322 a. C.) acreditava no princípio activo ou vital teria a capacidade de transformar a matéria bruta num ser vivo. Teoria da geração espontânea ou Teoria da abiogénese a=negação; bio=vida; gênese= origem, formação Todos os seres vivos originam-se espontaneamente da matéria bruta. Jan Baptist van Helmont receita para produzir seres vivos- camisa suada e suja com grãos de trigo em local protegido = ratos. Pela geração espontânea explicava-se o aparecimento, na espécie humana, de vermes intestinais, como lombrigas, ou o aparecimento de vermes no lixo, na carne e nos frutos. Seriam dotados de um princípio activo. Algumas pessoas acreditam que o caruncho ou gorgulho do milho surge espontaneamente.

Biogénese x abiogénese Em meados do séc. XVII - Francesco Redi (1626-1697) elaborou uma experiência que, na época abalou a teoria da geração espontânea. Francesco Redi tentou combater a idéia de Aristóteles fazendo experiências com pedaços de carne e frascos de vidro (metade abertos e outra metade cobertos com gaze). Após alguns dias pôde-se notar que os "vermes"(larvas de mosca) apareciam apenas nos frascos abertos. Foi provado que os insetos eram atraídos pela carne em decomposição. Foi fortalecida a teoria da biogênese.

Needham x Spallanzani Em 1745 John T. Needham (1713-1781) fez experiências laboratoriais, nas quais submetia à fervura frascos contendo substâncias nutritivas. Após a fervura, fechava os frascos com rolhas e deixava-os em repouso por alguns dias. Depois examinava ao microscópio e observava pequenos microrganismos. Ele disse que os microrganismos teriam surgido por geração espontânea. A solução nutritiva continha uma força vital. Lazzaro Spallanzani (1729-1799) - 25 anos mais tarde, um padre italiano, repetiu os experimentos de Needham, com algumas modificações, e obteve resultados diferentes. Needham não ferveu o suficiente para matar todos os microrganismos existentes nela, esterilizando-a. Needham respondeu que ao ferver por muito tempo a força vital era destruída. Spallanzani não conseguiu explicar a sua hipótese, fortalecendo a abiogénese.

Louis Pasteur Por volta de 1860, Louis Pasteur (1822-1895) conseguiu provar definitivamente que os seres vivos originam-se de outros seres vivos. Ele realizou experiências com balões do tipo pescoço de cisne como mostra na figura: 1 2 3 4 5

Experiência de Pasteur Os frascos com pescoço de cisne Pasteur amoleceu os gargalos ao lume, esticando-os e curvando-os em forma de pescoço de cisne; em seguida ferveu os caldos até que saísse vapor pela extremidade dos gargalos À medida que aquecia, o ar penetrava pelo gargalo, mas as partículas do ar ficavam retidas nas paredes do gargalo em forma de pescoço. Nenhum frasco se contaminou Derrubada definitivamente a hipótese da geração espontânea

LOUIS PASTEUR (1822 1895) RESOLVEU A POLÉMICA DA ORIGEM DOS MICROORGANISMOS

Abiogénese x Biogénese Defendida por: Aristóteles (384-322 ac) Jan Baptist van Helmont (1577-1644) Defendida por: Francesco Redi (1626-1697) Lázzaro Spallanzani (1729-1799) Louis Pasteur (1822-1895) John T. Needham (1713-1781)

ATÉ SÉCULO XVII GERAÇÃO ESPONTÂNEA(ABIOGÉNESE) x CRIAÇÃO DIVINA (CRIACIONISMO) A PARTIR DO SÉCULO XVII SURGIRAM DÚVIDAS LOUIS PASTEUR CHARLES DARWIN

Hipóteses sobre a origem da vida Há pelo menos 3 hipóteses propostas: a) Origem por criação divina (criacionista) b) Origem extraterrestre (panspermia) c) Origem por evolução química

1. Hipótese da Criação Divina (criacionismo-fixismo) Trata-se de uma das hipóteses mais antigas conhecidas. Propõe que Deus tenha criado o universo e a vida. Não é possível comprová-la, nem tão pouco refutá-la. As ideias criacionistas originalmente surgiram junto com uma outra linha de raciocínio: o fixismo. O pensamento era: uma vez que Deus criou o universo e a vida, tudo é perfeito e está adequadamente pronto, não há evolução ou alteração na 'criação'. Atualmente o fixismo foi substituído pelo evolucionismo, dadas as evidências da ocorrência da evolução das espécies. Mas o criacionismo continua vivo.

2-Panspermia ou Hipótese cosmozóica Esta teoria explica que a vida sempre existiu no Universo. Ter-se-ia originado noutros planetas e chegado à Terra através de uma possível radiação emitida por partículas luminosas. Admite-se que micróbios vindos em partículas de poeira ou em meteoritos de origem extraterrestre foram a fonte da vida da Terra. Arrhenius denominou esta forma de vida de cosmozoários e Schultz de biógenos. Estas criaturas poderiam contaminar a superfície de qualquer planeta com condições básicas para a vida. Esta teoria tem pouca aceitação.

3-A hipótese de Oparin e Haldane Evolução Química Oparin, A I (1894-1980 Haldane, J.B.S (1892-1964) Década de 1920- hipóteses semelhantes Os primeiros seres vivos- Moléculas orgânicas que se teriam formado na atmosfera primitiva e depois nos mares a partir de substâncias inorgânicas. Metano - CH4 Amónia - NH3 Hidrogénio - H2 Vapor de H2O Composição química da atmosfera primitiva

Terra Primitiva

Esquema da Hipótese de Oparin e Haldane Atmosfera primitiva Mares primitivos coacervados Primeiras células procarióticas

Formação do caldo nutritivo

Metano CH4 Amónia NH3 Nesse momento teriam surgido os primeiros seres vivos

COACERVADOS AGLOMERADOS DE PROTEÍNAS.

STANLEY MILLER RECRIOU PROVÁVEL ATMOSFERA DA TERRA PRIMITIVA (1953) (COMPROVOU A TEORIA DE OPARIN) MISTUROU CH 4, NH 3, H 2 e H 2 O SUBMETIDA A DESCARGAS ELÉTRICAS (SIMULANDO RAIOS) DURANTE 1 SEMANA (ENCONTROU AMINOÁCIDOS NO LÍQUIDO)

A experiência de Miller Oparin não teve condições de provar sua hipótese. Mas, em 1953, Stanley Miller que na época trabalhava com Harold C. Urey na Universidade de Chicago, realizou em laboratório uma experiência. Colocou num balão de vidro: metano, amónia, hidrogénio e vapor de água. Submeteu-os a aquecimento prolongado. Uma centelha elétrica de alta tensão cortava continuamente o ambiente onde estavam contidos os gases. Ao fim de certo tempo, Miller comprovou o aparecimento de moléculas de aminoácido no interior do balão, que se acumulavam no tubo em U. Pouco tempo depois, em 1958, Sidney Fox (1912-1998) submeteu uma mistura de aminoácidos secos a aquecimento prolongado e demonstrou que eles reagiam entre si, formando cadeias peptídicas, com o aparecimento de moléculas protéicas pequenas. Essas proteínas, quando aquecidas em solução aquosa, unem-se espontaneamente, formando microsferas. Estas ficam separadas do meio por uma membrana, podem aumentar de tamanho em função do acúmulo de outras proteínas no seu interior e podem até mesmo dividir-se. Não são seres vivos. As experiências de Miller e Fox comprovaram a veracidade da hipótese de Oparin.

A experiência de Miller A experiência de Miller-Urey = Construído um aparelho que simulava as condições da Terra primitiva introduziu nele os componentes que provavelmente constituíam a atmosfera naquela época Metano CH4 Amônia NH3 Hidrogênio H2 Vapor de H2O

Onde apareceram as primeiras formas de vida? Em Ambientes Aquáticos

Que condições permitiram o aparecimento de vida? No início... Mares primitivos Continentes Atmosfera Raios ultravioleta Quentes Vulcões (lavas e cinzas) Hidrogénio + gases tóxicos R E S U L T O U da Atividade vulcânica Queimavam a Terra Amónia; Metano, Monóxido de Carbono

Características que permitem a existência de vida: Distância ao Sol Temperatura Existência de Atmosfera Água Líquida Aparecimento e manutenção de vida

Origem da Vida na Terra Acção dos Raios Ultravioleta + Descargas eléctricas Primeiros compostos orgânicos Acumularam-se nos mares primitivos

O tempo geológico

Evolução por Metabolismo Hipótese heterotrófica - procarionte, heterótrofico, anaeróbico (fermentação) Hipótese autotrófica - procarionte, autótrofico, anaeróbico (fermentação)

200-65 milhões anos atrás. Extinção dos dinossauros Primeiros mamíferos t = 6 milhões anos atrás t = 200-25 Surgem mil anos Hominídeos atrás Homo de Neanderthal