Centro de Ensino Médio Setor Leste

Serie/Turma: 1º G      

Professor: João Couto

Matéria: Biologia

 

Alunos: Bernardo,Bruno e Vinicius

Brasília, 13 de março de 2005

 

   

A Origem dos Seres Vivos

 
           A hipótese da geração espontânea

Até o século XIX, imaginava-se que os seres vivos poderiam surgir não só a partir da reprodução de seres preexistentes, mas também a partir de matéria sem vida, de uma forma espontânea. Essa idéia, proposta há mais de 2.000 anos por Aristóteles, filósofo grego, é conhecida como geração espontânea. 

Segundo aqueles que acreditavam na geração espontânea, determinados objetos poderiam conter um “princípio ativo”, isto é, uma espécie de “força” capaz de transformá-los em seres vivos.

Através da geração espontânea, explicava-se, por exemplo, o aparecimento de vermes no intestino humano, como a lombriga, ou o surgimento de ”vermes” no lixo ou na carne em putrefação.

Logicamente, quem assim pensava desconhecia o ciclo de vida de uma lombriga ou uma de mosca. Hoje, sabe-se que as lombrigas surgem no intestino humano a partir da ingestão de água e de alimentos contaminados por ovos fecundados de lombrigas preexistentes. Sabe-se também que os “vermes” que podem aparecer no lixo e na carne em decomposição são, na verdade, larvas de moscas que se desenvolvem a partir de ovos depositados nesses materiais por moscas fecundadas.  
            A hipótese extraterrestre

            Svante Arrhenius (1859-1927), um físico e químico sueco, supunha que, em épocas passadas, poeiras espaciais e meteoritos caíram em nosso planeta trazendo certos tipos de microrganismos, provavelmente semelhantes a bactérias. Esses microrganismos, então, foram se reproduzindo, dando origem à vida na Terra.
            A hipótese de Oparin

            Até chegar à forma que tem hoje, com seu relevo, rios, oceanos, campos, desertos e seres vivos, a Terra passou por diversas transformações.

            Quando se formou admite-se, o planeta era tão quente que era impossível a vida desenvolver nele. O surgimento da vida só se tornou possível com algumas mudanças ocorridas, por exemplo, no clima e na composição dos gases atmosféricos. 

Atmosfera primitiva

Atmosfera atual

Hidrogênio (H2)

Nitrogênio (N2)

Metano (CH4)

Oxigênio (02)

Amônia (NH3)

Gás carbônico (CO2)

Vapores de água

Vapores de água

 

Gases nobres

 

 

 

             Os vapores de água foram um dos componentes mais importantes da atmosfera primitiva. Admite-se que eles resultaram da grande atividade dos vulcões. Esses vapores de água foram se acumulando na atmosfera durante séculos.

            Nas altas camadas da atmosfera, os vapores de água, na forma de densas nuvens, resfriavam-se e, condensando-se, começaram a cair como chuva. Era o início do ciclo da água, que ocorre até hoje (evaporação => condensação => chuva). Como a superfície da Terra era quentíssima, a água evaporava-se quase imediatamente, voltando a formar nuvens. Por milhões de anos, imagina-se, houve essa seqüência de chuvas e evaporação antes que os oceanos fossem formados. Somente quando a superfície da Terra se resfriou muito, começou a haver acumulo de água líquida em regiões mais baixas, formando lagos, mares e oceanos.

            Foi nos oceanos primitivos que a vida deve ter se originado. Pelo menos é o que até agora os cientistas têm aceito como hipótese mais provável. Um deles, o bioquímico russo de nome Aleksandr Ivanovitch Oparin (1894-1980), procurou explicar a formação do primeiro ser vivo a partir de moléculas orgânicas complexas.


            Das moléculas orgânicas aos coacervados

            Oparin acreditava que as moléculas orgânicas foram produzidas a partir de reações ocorridas entre os gases existentes na atmosfera primitiva. Essas reações teriam sido provocadas pela energia do raios ultravioletas do Sol e pelas descargas elétricas dos raios durantes as tempestades, então muito freqüentes.

            Entre as diversas moléculas orgânicas supostamente produzidas a partir de gases primitivos, destacam-se os aminoácidos. Os aminoácidos formados devem ter combinado entre si dando origem a outras substâncias mais complexas, chamados proteínas. Ao longo de milhões de anos, as proteínas foram se acumulando nos mares primitivos e se juntando em minúsculos aglomerados, que Oparin chamou de coacervados.


            Dos coacervados às células

            A ciência atual admite que muitas substâncias presentes nos mares primitivos foram lentamente se juntando aos coacervados, tornando-os cada vez mais complexos. Admite também que no interior dos coacervados ocorreram muitas reações entre substâncias inexistentes, até que, depois de milhões de anos, surgiram os ácidos nucléicos.

            Os ácidos nucléicos organizam o material genético de uma célula e comanda suas atividades diversas, inclusive a reprodução. Assim, com o surgimento dessas moléculas muito especiais, os coacervados puderam se transformar em seres unicelulares.

            Os primeiros seres vivos da Terra, eram unicelulares, heterotróficos e alimentavam-se de substâncias existentes nos oceanos.

            Com o passar do tempo, o número desses seres primitivos aumentou muito. Os alimentos existentes no oceanos foram lentamente se tornando insuficiente para todos. Mas milhões de anos depois, após muitas modificações acorridas no material genético, alguns desses seres tornaram-se capazes de produzir clorofila e fazer fotossíntese. Surgiram, então os primeiros seres autotróficos, que produziam o alimento necessário para manter a vida na Terra.

            Foi a partir desses dois tipos de seres que se desenvolveu a vida na Terra. Eles foram se diferenciando cada vez mais e lentamente originando todos os seres vivos que conhecemos hoje, inclusive o homem.

Apesar dos fenómenos que levaram à formação da Terra terem o seu início há 4 600 milhões de anos, a prova de vida mais antiga encontrada na natureza são fósseis de seres vivos semelhantes a organismos do reino protista, com cerca de 3 500 milhões de anos na África do Sul e Austrália. Apesar de, durante estes 1000 milhões de anos o nosso planeta ter sido um planeta morto, foram-se criando as condições para o aparecimento da vida.

Pensa-se que esse fenómeno terá tido origem no mar, sob condições completamente diferentes das que existem na actualidade. Experiências laboratorias têm tentado reconstituir o que se terá passado nos mares naquela altura. A atmosfera da Terra primitiva seria principalmente formada por hidrogénio, azoto e vapor de água. Estes gases, sujeitos à acção de várias fontes de energia, nomeadamente as elevadas temperaturas que se faziam sentir, terão sido "cozinhados", reagindo entre si, formando os primeiros compostos orgânicos, que eram moléculas muito simples. Os compostos formados na atmosfera primitiva transferiram-se depois para os oceanos, que ficaram carregados de substâncias minerais e orgânicas, transformando-se numa "sopa primitiva", muito nutritiva. Estas substâncias continuaram a reagir entre si, conduzindo à formação de substâncias mais complexas, incluindo aminoácidos, que são fundamentais à formação da vida. Estas moléculas constituiram, depois, unidades individualizadas do meio e com as condições ambientais apropriadas surgiram as primeiras células, ou seja, a Vida. Elas eram muito simples, semelhantes a bactérias. É claro que das substâncias orgânicas até ao aparecimento do primeiro organismo vivo, muitas reacções químicas tiveram de ocorrer, mas elas ainda não estão completamente compreendidas.

 

 

ORIGEM DA VIDA

Ao longo dos séculos, várias hipóteses foram formuladas por filósofos e cientistas na tentativa de explicar como teria surgido a vida em nosso planeta. Até o século XIX, imaginava-se que os seres vivos poderiam surgir não só a partir do cruzamento entre si, mas também a partir da matéria bruta, de uma forma espontânea. Essa idéia, proposta há mais de 2 000 anos por Aristóteles, era conhecida pôr geração espontânea ou abiogênese. Os defensores dessa hipótese supunham que determinados materiais brutos conteriam um "princípio ativo", isto é, uma "força" capaz de comandar uma série de reações que culminariam com a súbita transformação do material inanimado em seres vivos.

O grande poeta romano Virgílio (70 a.C.-19 a.C.), autor das Écoglas e da Eneida, garantia que moscas e abelhas nasciam de cadáveres em putrefação. Já na Idade Média, Aldovandro afirmava que, o lodo do fundo das lagoas, poderiam, poderiam nascer patos e morcegos. O padre Anastásio Kircher (1627-1680), professor de Ciência do Colégio Romano, explicava a seus alunos que do pó de cobra, espalhado pelo chão, nasceriam muitas cobras.

No século XVII, o naturalista Jan Baptiste van Helmont (1577-1644), de origem belga, ensinava como produzir ratos e escorpiões a partir de uma camisa suada, germe de trigo e queijo.

Nesse mesmo século, começaram a surgir sábios com novas ideias, que não aceitavam a abiogênese e procuravam desmascará-la, com suas experiências baseadas no método científico.

Abiogênose X biogênese

redi.jpg (23210 bytes)Em meados do século XVII, o biólogo italiano Francesco Redi (elaborou experiências que, na época, abalaram profundamente a teoria da geração espontânea. Colocou pedaços de carne no interior de frascos, deixando alguns abertos e fechando outros com uma tela. Observou que o material em decomposição atraía moscas, que entravam e saíam ativamente dos frascos abertos. Depois de algum tempo, notou o surgimento de inúmeros "vermes" deslocando-se sobre a carne e consumindo o alimento disponível. Nos frascos fechados, porém, onde as moscas não tinham acesso à carne em decomposição, esses "vermes" não apareciam . Redi, então, isolou alguns dos "vermes" que surgiram no interior dos frascos abertos, observando-lhes o comportamento; notou que, após consumirem avidamente o material orgânico em putrefação, tornavam-se imóveis, assumindo um aspecto ovalado, terminando por desenvolver cascas externas duras e resistentes. Após alguns dias, as cascas quebravam-se e, do interior de cada unidade, saía uma mosca semelhante àquelas que haviam pousado sobre a carne em putrefação.

A experiência de Redi favoreceu a biogênese, teoria segundo a qual a vida se origina somente de outra vida preexistente.

Quando Anton van Leeuwenhoek (1632-1723), na Holanda, construindo microscópios, observou pela primeira vez os micróbios, reavivou a polêmica sobre a geração espontânea, abalando seriamente as afirmações de Radi.

Foi na Segunda metade do século passado que a abiogênese sofreu seu golpe final. Louis Pasteur (1822-1895), grande cientista francês, preparou um caldo de carne, que é excelente meio de cultura para micróbios, e submeteu-o a uma cuidadosa técnica de esterilização, com aquecimento e resfriamento. Hoje, essa técnica é conhecida como "pasteurização".

Uma vez esterilizado, o caldo de carne era conservado no interior de um balão "pescoço de cisne".

Devido ao longo gargalo do balão de vidro, o ar penetrava no balão, mas as impurezas ficavam retidas na curva do gargalo. Nenhum microrganismo poderia chegar ao caldo de carne. Assim, a despeito de estar em contato com o ar, o caldo se mantinha estéril, provando a inexistência da geração espontânea. Muitos meses depois, Pasteur exibiu seu material na Academia de Ciências de Paris. O caldo de carne estava perfeitamente estéril. Era o ano de 1864. A geração espontânea estava completamente desacreditada.

Como surgiu o primeiro ser vivo?

Desmoralizada a teoria da abiogênese, confirmou-se a idéia de Prayer: Omne vivium ex vivo, que se traduz por "todo ser vivo é proveniente de outro ser vivo". Isso criou a seguinte pergunta: se é preciso um ser vivo para originar outro ser vivo, de onde e como apareceu o primeiro ser vivo?

Tentou-se, então, explicar o aparecimento dos primeiros seres vivos na Terra a partir dos cosmozoários, que seriam microrganismos flutuantes no espaço cósmico. Mas existem provas concretas de que isso jamais poderia ter acontecido. Tais seres seriam destruidor pelos raios cósmicos e ultravioleta que varrem continuamente o espaço sideral.

Em 1936, Alexander Oparin propõe uma nova explicação para o origem da vida. Sua hipótese se resume nos seguintes fatos:

  • Na atmosfera primitiva do nosso planeta, existiriam metano, amônia, hidrogênio e vapor de água.
  • Sob altas temperaturas, em presença de centelhas elétricas e raios ultravioleta, tais gases teriam se combinado, originando aminoácidos, que ficavam flutuando na atmosfera.
  • Com a saturação de umidade da atmosfera, começaram a ocorrer as chuvas. Os aminoácidos eram arrastados para o solo.
  • Submetidos a aquecimento prolongado, os aminoácidos combinavam-se uns com os outros, formando proteínas.
  • As chuvas lavavam as rochas e conduziam as proteínas para os mares. Surgia uma "sopa de proteínas" nas águas mornas dos mares primitivos.
  • As proteínas dissolvidas em água formavam colóides. Os colóides se interpenetravam e originavam os coacervados.
  • Os coacervados englobavam moléculas de nucleoproteínas. Depois, organizavam-se em gotículas delimitadas por membrana lipoprotéica. Surgiam as primeiras células.
  • Essas células pioneiras eram muito simples e ainda não dispunham de um equipamento enzimático capaz de realizar a fotossíntese. Eram, portanto, heterótrofas. Só mais tarde, surgiram as células autótrofas, mais evoluídas. E isso permitiu o aparecimento dos seres de respiração aeróbia.
  • Atualmente, se discute a composição química da atmosfera primitiva do nosso planeta, preferindo alguns admitir que, em vez de metano, amônia, hidrogênio e vapor de água, existissem monóxido de carbono, dióxido de carbono, nitrogênio molecular e vapor de água.

Oparin não teve condições de provar sua hipótese. Mas, em 1953, Stanley Miller, na Universidade de Chigago, realizou em laboratório uma experiência. Colocou num balão de vidro: metano, amônia, hidrogênio 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.

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Pouco tempo depois, em 1957, Sidney Fox 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.As experiências de Miller e Fox comprovaram a veracidade da hipótese de Oparin.