Abiogênese e Biogênese

A teoria da abiogênese ou da geração espontânea foi largamente aceita até o século passado, quando Spallanzani e depois Pasteur realizaram vários experimentos para refutá-la.

Pasteur colocou caldo de cultura em frascos com gargalo recurvado que, deixados em repouso durante meses, não desenvolviam microorganismos, inclinando tais frascos e fazendo o caldo atingir a curva do gargalo, ele demonstrou o desenvolvimento dos micróbios ali retidos e provou que seres vivos provinham de outros preexistentes (biogênese).

Condições da Terra primitiva

No final do século XIX vários cientistas consideravam a possibilidade de os primeiros seres vivos terem evoluído de certos compostos orgânicos formados nos mares primitivos, sob certas condições favoráveis como:

- água líquida acumulada nas depressões da superfície terrestre.

- Presença dos elementos carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, principalmente nos gases metano (CH₄), amônia(NH₃), água (H₂O) e hidrogênio (H₂), componentes da atmosfera primitiva;

- Energia para as reações químicas sob forma de radiação ultravioleta, radiação cósmica, descarga elétricas, etc.

Oparin, cientista russo, propôs, no início deste século, uma teoria de origem da vida segundo a qual compostos simples de carbono teriam formado moléculas mais complexas que formaram agregados gelatinosos (coacervados), evoluindo para protocélulas.

Proteínas e outras moléculas orgânicas existentes nos mares primitivos formariam coacervados que seriam capazes de incorporar novos materiais, tornando-se mais complexos. Um fator importante foi a capacidade desses agregados catalizarem reações químicas no seu interior, tornando possível controlar a produção e o gasto de energia. Outro acontecimento importante foi o aparecimento dos ácidos nucléicos que permitiram a reprodução dos coacervados e o controle da sua organização molecular.

Na década de 1950, Stanley Miller, simulando condições da atmosfera primitiva, conseguiu demonstrar a formação de compostos orgânicos (aminoácidos, aldeídos, uréia, etc.), utilizando um aparelho no qual circulavam metano, amônia, vapor de água e hidrogênio, submetidos a descargas elétricas.

Primeiros seres vivos

Admite-se que tenham sido heterótrofos, surgidos há cerca de 3 bilhões de anos, e que utilizariam compostos orgânicos acumulados nos mares primitivos, a energia seria conseguida através de processos anaeróbios, pois não havia oxigênio livre na atmosfera com a multiplicação dos heterótrofos, o alimento começou a escassear e, há cerca de 2 bilhões de anos, surgiram os autótrofos, capazes de produzir o próprio alimento a partir de energia luminosa, água e gás carbônico. Esses autótrofos fotossintetizadores (clorofilados), além de se auto-alimentarem, serviam de alimento para os heterótrofos e produziam oxigênio, que começou a acumular-se na atmosfera, permitindo o aparecimento dos primeiros organismos aeróbios, esses organismos primitivos teriam sido procariontes, tendo os eucariontes surgido há aproximadamente 1,2 bilhões de anos

Lamarckismo

Lamarck (século XIX) refutava as idéias criacionistas e fixistas da época, afirmando que todas as espécies, inclusive o homem, descendiam de spécies diferentes, preexistentes. Ele acreditava que características adquiridas pelo uso ou deuso de órgãos seriam transmitidas aos descendentes, produzindo mudanças ao longo do tempo. O exemplo clássico é a explicação para o desenvolvimento do pescoço das girafas, segundo a qual, o esforço dos animais para alcançar os brotos no alto das árvores produziria um alongamento do pescoço, transmitido aos descendentes.

Darwinismo

Numa viagem de 5 anos ao redor do mundo (meados do século XIX), Darwin observou, nas ilhas Galápos, que os jabutis gigantes daquelas ilhas e certos pássaros (fringilídeos) diferiam de uma ilha a outra. Ele supôs que os fatores alimento e espaço controlariam o tamanho das populações, sobrevivendo apenas os mais aptos, num processo de seleção natural. Assim, a variabilidade dos organismos de uma população e a seleção natural explicariam a evolução dos sere vivos. A explicação darwinista para o tamanho do pescoço das girafas era que as populações do passado teriam indivíduos de pescoço de vários tamanhos, e os mais aptos deixariam descendentes, ou seja, os de pescoços maiores.
Atualmente são conhecidas as causas da variabilidade nas populações e os mecanismos de transmissão hereditária. A moderna teoria da evolução considera como fatores evolutivos as mutações, a recombinação genética, as migrações. O tamanho das populações, o isolamento reprodutivo e a seleção natural.

Adaptação

Processo pelo qual os organismos se tornam aptos a sobreviver sob determinadas condições ambientais; resulta das mutações e da seleção natural. Trabalhos realizados com bactérias sensíveis à estreptomicina mostraram que bactérias mutantes, resistentes, apareceram ao acaso e sobreviviam quando submetidas ao antibiótico.

Um processo adaptativo muito conhecido é o do mimetismo, que permite aos organismos escaparem de seus predadores. Por exemplo, certos insetos que imitam folhas, espinhos ou ramos secos ou têm coloração idêntica à do substrato em que vivem, conseguem escapar mais facilmente de seus predadores. Um exemplo clássico de mimetismo é o das mariposas das áreas industrializadas da Inglaterra. Antes da industrialização, as mariposas escuras eram as preferidas dos predadores, por serem mais visíveis contra os troncos claros. Entretanto, com a fuligem das fábricas, os troncos escureceram e as borboletas claras tornaram-se alvos mais fáceis para os pássaros.

Os processos adaptativos podem ser convergentes ou divergentes. Apresentam adaptação convergente organismos de origens diferentes que têm semelhanças de forma ou de comportamento, como acontece com o tubarão e o golfinho (forma hidrodinâmica). A adaptação divergente pode aparecer em populações inicialmente homogêneas, submetidas a diferentes pressões seletivas, como ocorre, por exemplo, com os bicos dos fringilídeos, adaptados ao tipo de alimentação.

Especiação

Processo pelo qual uma população inicialmente homogênea pode formar novos grupos que não mais se cruzam, constituindo novas espécies. Esse processo é determinado pelo isolamento reprodutivo causado por barreiras geográficas (rios, montanhas, florestas, lagos, etc.), ou reprodutivas (diferenças de comportamento na época do acasalamento, inviabilidade dos descendentes, etc.) que impedem os cruzamentos. Os grupos separados da população original podem acumular diferenças adaptativas e originar novas espécies.

- OS SERES VIVOS -

A origem da vida

O planeta Terra formou-se há cerca de 4,6 bilhões de anos. Sua aparência inicial era completamente diferente da aparência que tem hoje. Não havia nele qualquer tipo de ser vivo.

Supõe-se hoje, através do estudo de fósseis, que os primeiros seres vivos surgiram provavelmente há cerca de 3,5 bilhões de anos.

Ao longo dos tempos, várias hipóteses foram elaboradas na tentativa de responder como os planetas apareceram - como a hipótese da geração espontânea, a hipótese extraterrestre entre outras.
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.

Nome: Brayan

Turma: 1º N