segunda-feira, 26 de março de 2007

ORIGEM DA VIDA

TRABALHO SOBRE ORIGEM DA VIDA, HIPÓTESES E EXPERIÊNCIAS
ELABORADO POR:
RUI FREITAS, CARLOS TEIXEIRA, VICTOR BARBOSA E MURTALA KEITA
POLO DO ANO ZERO DA PRAIA. CADEIRA DE BIOLOGIA GERAL EM 7/1997
INTRODUÇÃO
Depois da solidificação da crosta terrestre, muitos e muitos milhões de anos devem ter decorrido até que a Terra arrefecesse o suficiente para que permitisse a criação e o desenvolvimento das formas mais elementares e primitivas da vida.
Como teriam sido originadas essas formas?
A resposta mais simples seria: teriam sido originadas de outras formas preexistentes.
Desde os tempos remotos, o Homem vem-se preocupando com possíveis respostas. Porém, só há cerca de um século parece ter encontrado a solução correcta. Para os fixistas, a origem da vida nunca constituiu um problema, pois, acreditavam que as espécies foram originadas por acto divino. Até há relativamente pouco tempo, acreditava-se amplamente que as formas avançadas da vida poderiam nascer directamente da matéria não viva. Esta teoria também denominada de geração espontânea, foi refutada em meados do último século graças aos experimentos de Pasteur.
Hoje, o problema da origem da vida é discutido sob a luz da teoria da evolução, que admite que apenas o tempo e processos físicos e químicos, operando nas condições reinantes no ambiente da terra primitiva, levaram à formação de sistemas químicos, capazes de se reproduzir.
Quando a Terra quente começou a arrefecer, o vapor de água condensou-se sob a forma de chuva e formou os Oceanos. Estes, por sua vez, dissolveram substâncias minerais da crusta sólida e absorveram amónia e metano da atmosfera. As radiações ultravioletas do Sol e descargas eléctricas na atmosfera forneceram energia para a formação de moléculas orgânicas semelhantes às que constituem os seres actualmente.. Com o decorrer do tempo, estas substâncias químicas juntaram-se para formar uma "sopa" primitiva nas águas ricas em substâncias minerais. Existiriam então condições adequadas para a formação espontânea de moléculas cada vez mais complexas e, finalmente, foram produzidas associações moleculares que tinham as propriedades da vida.
Em 1859, Arrehnius admitia que os primeiros seres vieram do espaço e desenvolveram-se na Terra. Esta hipótese teve como fundamento científico o
estudo dos meteoritos, contudo, é impossível falar que qualquer forma de vida, mesmo rudimentar e bem protegida, tenha podido atravessar incólume a barreira das radiações cósmicas.
Apesar de existirem uma variedade de seres vivos que povoam hoje a Terra e outrois, já extintos, torna-se lógico concluir que estão relacionados por
laços de parentesco mais ou menos próximos, pressupondo que existira um ancestral comum.
Essas relações de parentesco são representadas em diagramas filogenéticos semelhantes a árvores genealógicas, cujas raízes partem dos seres vivos que estão na origem de todos os outros.
A VERIEDADE DOS SERES VIVOS
E A TEORIA DA EVOLUÇÃO
Há na Terra milhares de organismos que vivem no ar, no solo e na água. Não só existem em grande número como apresentam grande variedade de tipos, desde seres microscópios até animais e vegetais gigantescos.
A teoria da evolução auxilia a explicar essa grande variedade de seres vivos.
A ideia de que os organismos evoluem através dos tempos intrigou muitos dos primeiros naturalistas. Os manuscritos dos antigos filósofos gregos mostram que eles admitiam a possibilidade de novas formas vivas terem-se originado de outros tipos preexistentes.
- O que significa a teoria da evolução para o biólogo?
Nos seus termos mais simples, os seres vivos podem-se modificar; algumas espécies podem-se alterar com o tempo e outras podem-se extinguir e aparecer. Significa, ainda, que os tipos de vegetais e animais que existem actualmente na Terra não pertencem às mesmas espécies a que pertenceram os organismos primitivos; muitas espécies de animais e vegetais que dominaram no passado não mais existem e as conhecemos através dos seus fósseis.
No século XIX, Charles Darwin apresentou provas que fizeram com que esta teoria fosse aceite definitivamente.
Antes deste, um importante trabalho sobre a evolução foi realizado pelo biólogo francês Jean Batiste Lamarck. Foi ele o único a propor, antes de Darwin, uma hipótese bem elaborada para explicar como os animais e vegetais evoluem. Suas ideias sobre o fenómeno da evolução aparecem no seu livro "Philosophie Zoologique", publicado em 1809, ano em que nasceu Charles Darwin.
Como base para sua hipótese, Lamarck argumentava que uma grande mudança no meio ambiente provocaria, em uma espécie animal, uma necessidade de se modificar. Essa necessidade levaria à formação de novos hábitos.
Essa ideia e mais a observação da natureza, porém sem controlo experimental, levaram Lamarck a duas suposições que são os fundamentos da sua teoria. Chamou à primeira a lei do uso ou desuso e, segundo esta, quanto mais uma parte do corpo é usada mais se desenvolve; por outro lado, as partes que não são usadas enfraquecem vagarosamente, atrofiam-se e podem mesmo desaparecer. À segunda suposição chamou de lei da herança dos caracteres adquiridos: Lamarck postulou que qualquer animal poderia transmitir a seus descendentes aquelas características que se desenvolveram pelo uso ou se
atrofiaram pelo desuso. Segundo ele, as novas espécies aparecem por evolução, como resultado da aquisição ou perda de caracteres.
Lamarck usou muitos exemplos da natureza para explicar sua hipótese.
Um dos exemplos é que a girafa vive em lugares onde o solo é quase invariávelmente seco e sem capim, obrigando a comer folhas e brotos no alto das árvores; ela é forçada, continuamente, a se esticar para cima. Esse hábito, mantido por longos períodos de tempo por todos os indivíduos da raça, resultou nas pernas anteriores se tornarem mais longas que as posteriores e o pescoço tão alongado que a girafa pode levantar a cabeça a uma altura de 18 pés(cinco metros e meio)sem tirar as pernas anteriores do solo.
Segundo Darwin, novas espécies são produzidas por meio de selecção natural.
O que é a selecção natural?
Para responder a estas questões, Darwin formulou as seguintes ideias:
- Dizia ele que todas as espécies têm potencialidades para aumentar em progressão geométrica de geração para geração, porque para todos os organismos há, em cada geração, maior número de descendentes do que de pais.
Esse aumento em progressão geométrica pode ser ilustrado tomando como exemplo uma ameba:
Se uma ameba se divide produzindo duas, na geração seguinte produzir-se-ão quatro e nas subsequentes oito, dezasseis, trinta e duas e assim por diante.
Entretanto, embora os organismos tenham tendência de aumentar em número, o número de indivíduos de uma determinada espécie, na realidade permanece praticamente o mesmo.
Essas duas observações levaram Darwin a concluir que deve haver então, luta pela sobrevivência entre todas as espécies de organismos, uma vez que, se em cada geração é produzido o maior número de descendentes e se o número de indivíduos da espécie permanece constante, deve-se concluir que há competição pelo alimento, água, luz, temperatura e outros factores do ambiente, onde nem todos se sobrevivem.
Segundo observação de Darwin há variação em toda a espécie, isto é, dentro de uma mesma espécie, os indivíduos são diferentes entre si.
Baseando-se nessas suposições e nas observações, Darwin concluiu que algumas variações poderiam auxiliar os membros de uma espécie a sobreviver em um determinado meio, enquanto variações poderiam não ser úteis. Em outro meio, a mesma variação poderia ser inútil e até mesmo prejudicial. Segundo ele, os organismos que apresentam variações favoráveis conseguem sobreviver e reproduzir-se, mas uma grande parte dos organismos com variações desfavoráveis poderiam morrer. Uma vez que essas variações possam ser herdadas pelos descendentes, as favoráveis se acumulariam dentro de um certo tempo e, os organismos que as possuíssem, se tornariam tão diferentes dos indivíduos da espécie original que constituiriam uma nova espécie. Essas
suposições e conclusões constituem a hipótese da selecção natural de Darwin, hoje chamadas "teoria da selecção natural" que descreve o mecanismo pela
qual a evolução pode-se se processar; explica também, como uma nova espécie pode descender de uma outra mais antiga e como a grande variedade de formas de vida foi produzida.
Estas ideias de Darwin sobre selecção natural podem ser resumidas nos seguintes itens:
1 - Todos os organismos têm potencialidades para aumentar em número em progressão geométrica;
2 - Em cada geração, entretanto, o número de indivíduos de uma mesma espécie permanece constante;
3 - Conclui-se, então, que deve haver competição pela sobrevivência;
4 - Variações(que podem ser herdadas)são encontradas entre os indivíduos de todas as espécies;
5 - Algumas variações são favoráveis a um organismo em um determinado ambiente e auxiliar sua sobrevivência e reprodução. Variações favoráveis são transmitidas para os descendentes e, acumulando-se com o tempo, dão origem a grandes diferenças. Assim, eventualmente, novas espécies se produzem a partir de espécies antigas.
ABIOGÉNESE E BIOGÉNESE
Abiogénese
"Sempre que o homem depara com o inesperado, o exuberante espectáculo das coisas vivas, considera-o uma instância da geração espontânea da vida". Afirmava Alexandre Oparin.
A expressão geração espontânea é a convicção de que algumas entidades físicas podem surgir espontaneamente, ao acaso, a partir da matéria inerte, sem progenitores naturais.
Aristóteles foi um dos cientistas que mais de evidenciou na defesa da teoria da geração espontânea, cujo pensamento influenciou os sábios do mundo ocidental durante muitos séculos. Há mais de 2.000 anos ele acreditava que a
vida podia originar-se espontaneamente da matéria bruta resolvendo, assim, o problema da origem da vida.
A sua hipótese baseava na existência de um "princípio activo", dentro de certas porções de matéria, que não era considerado uma substância, mas sim uma capacidade de fazer determinada coisa. Esse princípio podia organizar uma sequência de factos, os quais produziriam a vida, isto é, um ser vivo, a partir da matéria bruta, desde que tivesse condições favoráveis. Baseando-se no conceito deste princípio activo, Aristóteles explicou porque um ovo fecundado podia se transformar num ser vivo.
Tais são os factos, os seres se originam não somente do cruzamento de animais, mas também da decomposição da terra... E entre as plantas a matéria procede da mesma maneira, algumas desenvolvem-se de sementes de certas partes vegetativas, outras por geração espontânea através de forças naturais, entre as quais do apodrecimento da terra.
A teoria da geração espontânea ficou mais enriquecida com o apoio de outros cientistas, tais como William Harvey, célebre por seus trabalhos sobre circulação sanguínea, René Descartes e Isaac Newton.
Jean Baptiste Van Helmont, grande adepto da teoria da geração espontânea mostrou que substâncias não vivas podiam originar seres vivos, a partir da elaboração de uma receita para produzir ratos: num ambiente escuro, colocou camisas sujas e algumas espigas de trigo. Verificou, após 22 dias a presença de pequenos ratinhos.
Porém, não levou em conta que esses ratos podiam vir de fora!
Um caso particular aceite por muitos cientistas era o da geração espontânea dos micróbios.
Com o aperfeiçoamento do microscópio por um naturalista holandês, Anton Leeu Wenhoek, que observou e descobriu minúsculos organismos, cuja existência era até então ignorada, tornou-se possível a explicação da origem desses minúsculos organismos a partir de duas correntes de pensamento: Por um lado, alguns cientistas acreditavam que os microorganismos originavam-se
espontaneamente da matéria não viva que lhes servia de alimento; por outro
lado, outros, incluindo o Leeu Wenhoek, acreditavam que as "sementes" ou
"germes" dos micróbios encontravam-se no ar e, ao cair em ambientes propícios, cresciam e reproduziam-se. Para o primeiro grupo de cientistas, a teoria da geração espontânea foi suficiente para explicar a origem dos microorganismos.
As experiências continuaram, desta vez com o cientista francês Jablot. Na sua experiência surgiria uma origem externa dos micróbios que fecundam em soluções contendo matéria orgânica; concluiu que a origem desses microorganismos deve-se à existência de sementes no ar. Isto porque, se as infusões fossem fervidas por algum tempo e depositadas num recipiente fechado, elas permaneciam livres dos micróbios por vários dias. Bastava abrir esse recipiente para que os micróbios reproduzissem. O cientista John Needham descreveu que os microorganismos surgem em muitos tipos de infusões, independentemente do tratamento que recebem: fechados ou não fechados, fervidos ou não fervidos.
John Needham, depois de ter realizado inúmeras experiências, concluiu que a origem desses microorganismos era a abiogenese. Nessas experiências utilizou sucos vegetativos e outros líquidos que continham pequenas partículas de alimentos; colocou os líquidos dentro de tubos de ensaio fechados, a fim de impedir a entrada do ar e depois aqueceu a mistura. Passados alguns dias tornou a aquecê-la tendo verificado, de seguida, que estava cheia de pequenos organismos. "A hipótese da geração espontânea é possível" afirmara ele.
Vinte e cinco anos mais tarde, Lazaro Spalanzzani(padre)teceu severas críticas a essas conclusões de Needham. Elaborou experiências idênticas àquelas realizadas por este: arranjou frascos contendo várias soluções nutritivas preparadas com água e substâncias diversas, como grão de milho, cevada e ovos.
Após vertê-las nos frascos, selou as extremidades dos mesmos para impedir a entrada do ar e ferveu-os durante uma hora com o objectivo de destruir os organismos que pudessem conter. Em seguida, arrefeceu-os e manteve-os fechados por vários dias. Quando os abriu, não encontrou germes.
Como se vê, obteve resultados diferentes. Para Lazaro, Needham não tinha aquecido os tubos suficientemente para provocar a morte de todos os seres vi- vos neles existentes, pois, mesmo depois de aquecidos, poderia haver uma certa quantidade desses seres, que reproduziriam logo que os tubos arrefecessem.
Needham considerou um pouco absurda esta hipótese.
Como é que aquecendo um líquido a uma temperatura muito alta, poderiam existir ainda seres vivos, uma vez que a essa temperatura, a força vegetativa seria destruída? A abiogénese continuou a persistir pelo facto da opinião pública comungar da mesma ideia de Needham!
A descoberta do oxigénio levou com que os defensores desta teoria encontrassem mais um ponto de apoio. Sendo esse gás essencial à vida, eles explicaram os resultados da experiência de Lázaro da seguinte maneira: " a vedação hermética e o aquecimento prolongado recomendado por lázaro impedia a reprodução de micróbios, os germes aí existentes não eram destruídos, mas sim o oxigénio, que é importante à geração espontânea e à sobrevivência dos germes".
Uma crença tão firmemente arrugada que qualquer alegação da sua ocorrência seria encarada com total descrença. Esta descrença categórica é o produto de uma evolução muito lenta. Sem o conhecimento da doutrina da continuidade genética, a ideia de que larvas de insectos, ratos e vermes pudessem ser gerados de matéria não viva em ridiculamente exagerada. O que aconteceu ao longo do tempo foi que alegações para origem abiogenética de animais relativamente grandes e complexos como sapos e ratos foram completamente abandonadas até que, por fim, bactérias, fungos e microorganismos foram as únicas criaturas que se pensou que pudessem originar-se espontaneamente.
A geração espontânea foi desacreditada pelos trabalhos do cientista Louis Pasteur, apesar do galarim de apoiantes ilustres ao longo dos tempos. A ideia dessa hipótese foi limitada à possibilidade de que as bactérias pudessem originar-se de novo dos fluídos internos e em caldos de carne alimentícios.
A importância das famosas experiências de Pasteur foi mostrar que muitos exemplos da declarada geração espontânea da bactéria estavam sujeitos a uma outra interpretação nomeadamente à contaminação dos fluídos nutrientes contidos em frascos por microorganismos presentes no ar.
É hoje geralmente aceite que a geração espontânea não ocorre.
Biogénese
Embora fossem muitos os cientistas que acreditavam que os seres vivos nasciam directamente da matéria não viva, havia quem duvidasse dessa hipótese, entre os quais Francisco Redi e Louis Pasteur.
Com as sua maravilhosas, engenhosas e cuidadosas experiências, esses dois cientistas basearam-se na moderna investigação científica do problema da origem da vida com o único propósito de invalidar essa mesma teoria da geração espontânea.
Redi, numa suposição básica, demonstrou claramente que a vida não é gerada espontaneamente, acreditando que a terra bem como os seus constituintes foram criados por um ser supremo e omnipotente e, portanto, sobrenatural.
O número infinito de vermes é reproduzido em cadáveres e vegetais em decomposição. Para testar a sua hipótese, Redi realizou a experiência que a seguir transcrevemos:
- Numa caixa aberta colocou três cadáveres de cobra para apodrecerem. Logo depois, verificou que esses cadáveres estavam cobertos de vermes que devoravam a carne; cada vez que o tempo passava, constatou que os vermes iam aumentando de número e de tamanho, porém continuavam com a mesma forma.
Redi não pode ver os seu "esconderijos", uma vez que esses vermes escapavam por uma abertura muito pequena da caixa fechada. Por conseguinte, não observou a coloração deles.
Realizou novamente a experiência. Viu que os vermes maiores eram brancos e os menores rosados, procuravam activamente uma saída, mas não encontraram, pois, Redi fechou todas elas.
Passados alguns dias; Redi apercebeu-se que os seus movimentos tinham cessado, isto é, pareciam dormir; diminuíram de tamanho assumindo formas
semelhantes às de um ovo(formas ovais)e com coloração branca dourada que passava a vermelho, alguns até escureceram tornando-se pretos, ficaram mais duros e diferenciavam-se por algumas propriedades.
Redi separou os vermes em frascos diferentes bem cobertos com papel: Oito dias depois, todas as cascas vermelhas estavam partidas e, de cada uma delas, saía uma mosca. As pupas pretas, após quatorze dias, produziram também moscas pretas listadas a branco.
Para Redi o sucedido era muito fácil de ser explicado: antes da carne de tornar bichada, pousaram sobre ela moscas iguais àquelas que deixaram vermes, originando, de seguida, ovos e larvas.
Quer isto dizer que as larvas vieram dos ovos depositados pelas moscas e não da transformação ou putrefacção da carne.
Por outro lado, Pasteur mostrou que as soluções nutritivas e outros materiais não produziam organismo vivo, depois de esterilizados, a partir de experiências conclusivas com os seus frascos com "pescoço de cisne".
Colocou nesses frascos líquidos como urina, suco de baterraba, agua pimentada, suspensão de levedura de cerveja em água, etc., todos eles em contacto com o ar. Aqueceu-os até que os vapores saíssem dos frascos, cujo gargalo estava curvado. A mistura permaneceu imutável indefinidamente, mesmo depois de os frascos se terem arrefecido. A entrada do ar arrefeceu a mistura de tal modo que ela não foi capaz de extrair a vitalidade dos germes, deixando curvas húmidas no pescoço que só as poeiras poderiam agir na infusão.
Alguns meses mais tarde, o incubado foi removido, ficando somente as ferramentas necessárias. Decorridas cerca de quarenta e cinco horas, bolores e bactérias tornaram-se visíveis.
Redi e Pasteur convenceram a maioria dos opositores da biogenése de que os seres vivos provinham de outros preexistentes e nunca espontaneamente.
Abiogénese ou Biogénese ?
Em ciência, ao tentarmos explicar um facto, fazemos suposições ou hipóteses que passam a ser testados, directa ou indirectamente, através de experiências.
Como vimos atrás, a abiogénese defendia que os seres vivos podiam ter origem a partir de substâncias não vivas espontaneamente, isto é, por si só; peixes surgiram de poças de água, moscas originar-se-iam de carnes em decomposição, ratos nasceriam de trapos sujos, etc.
Aristóteles, Harvey, Helmont, são exemplos de cientistas que acreditaram cegamente nesse hipótese, e tudo fizeram para a provar.
Todavia, hoje, ela é considerada uma crença absurda pois, segundo análises profundas, resultou de interpretações erradas a partir de observações apressadas de factos quotidianos.
Vejamos um caso.
A invenção do microscópio, ao contrário do que se poderia imaginar, possibilitou imenso a descoberta e o estudo dos micróbios que, para os defensores da abiogénese, poderiam ter surgido de matéria inanimada.
Redi, após ter certificado que todas as formas de vida tinham sido destruídas, ferveu caldo de carne em vários frascos, uns abertos outros fechados, funcionando como controle ou testemunha dessa experiência. Apareceram micróbios somente nos frascos abertos.
Porquê? Porque a falta de ar nos frascos lacrados impediu a formação de micróbios, argumentavam os abiogenistas.
Ora, admitindo que a origem desses micróbios é abiogénica, eles deveriam ter surgido nos dois tipos de frascos, independentemente da presença ou ausência do oxigénio.
Esta experiência revelou-se uma experiência controlada, através da qual Redi quis mostrar que os seres vivos procedem de outros seres vivos.
De uma forma brilhantíssima, Louis Pasteur também provou o mesmo, ou seja, colocou a teoria da abiogénese definitivamente em xeque, na medida em que, estando um hipótese, acabou por reformular uma teoria com base em todos os requisitos científicos e amplamente aceite.
Contudo, apesar de afirmar que o ar é uma fonte indispensável aos microorganismos e que a matéria bruta é contaminada facilmente pela matéria viva, isso não significa que invalidou totalmente a abiogénese. O que devemos
entender é que deu respostas convincentes à maioria das objecções feitas a essa hipótese de origem da vida.
No final do Séc. XVII, a polémica e a controvérsia da discussão fizeram pairar no ar as duas hipóteses: abiogénese ou biogénese?
Leeu Wennhoek, examinando gotas de água de pântanos de saliva, convenceu-se de que os seres vivos não podiam produzir-se por putrefacção. Consequentemente, apoiava a biogénese.
Por outro lado, as experiências de Needham culminaram com a aparição de numerosos seres vivos pequenos quando ferveu também caldo de carne, concordando, assim, com a abiogénese.
Havia biólogos que até então mostraram-se indecisos em concordar com uma ou outra dessas hipóteses e, por isso, começaram as suas próprias investigações.
É o caso de Louis Jablot que ferveu a água e palha durante meia hora; depois colocou a mesma quantidade de infusão em dois vasos iguais, Antes que essa infusão tivesse arrefecido, Jablot fechou um dos vasos com pergaminho, deixando o outro aberto. Após alguns dias, apareceram microorganismos no vaso aberto, que se manteve nas mesmas condições por mais algum tempo, ao contrário do outro vaso que não continha nenhuma espécie de ser vivo.
A melhor explicação, para Jablot, era que o ar continha esporos destes microorganismos.
Poderia pensar-se que, com esses resultados, a mais provável seria a hipótese da biogénese, mas a polémica estava ainda longe de terminar.
O auge do debate foi atingido quando o respeito do cientista Pouchet realizou experiências com infusões.
Preparou uma infusão de palha e juntou-lhe azoto e oxigénio, com a finalidade de criar "ar artificial" dentro do balão. Como já era de esperar, passado algum tempo, surgiram bactérias, protozoários e fungos. Aqueceu a água, porém, os micróbios reapareceram.
Pouchet, chegou a conclusão de que a abiogénese era possível. Tendo efectuado praticamente as mesmas experiências que Pasteur, diferenciando-se
apenas no material utilizado, contradisse-o nas duas conclusões.
A abiogénese não provou cientificamente a existência de microorganismos, mas sim comprovou-a.
O princípio da bionénese continuou a ser o ar, fonte de vida dos microorganismos.
A solução deste problema, que obriga continuamente a recuar no tempo, conduziu ao problema da origem dos primeiros seres vivos na Terra.
INTERPRETAÇÃO DOS DADOS SOBRE A CONSTITUIÇÃO PRIMITIVA DA ATMOSFERA TERRESTRE E A CONSTITUIÇÃO ACTUAL
A Terra Primitiva
Ao considerar a origem da vida, devemos estudar as condições existentes na Terra, antes do seu aparecimento.
A idade da Terra, calculada segundo vários métodos, é de cerca de quatro e meio a cinco bilhões de anos. Como nenhuma das técnicas empregadas é muito precisa, as estimativas diferem em milhões de anos. Exames dos fósseis e de outros materiais mostra que a vida não deve ter existido na Terra até cerca de dois bilhões de anos atrás, o que significaria que a vida tem menos da metade da idade da Terra.
Muitas hipóteses foram elaboradas para explicar a origem da Terra:
1. Acredita-se que o Sol e seus planetas se formaram numa nuvem de poeira cósmica. Provavelmente, a Terra começou como uma pequena massa que foi aumentando porque suas forças gravitacionais foram atraindo mais e mais partículas.
2. À medida que a Terra aumentava em massa, suas forças gravitacionais também cresciam, comprimindo as partículas cada vez mais. Com esta compressão, a temperatura começou a aumentar gradualmente.
3. Em determinada época começou o resfriamento que continuou por muitos milhões de anos. Durante esses processos de aquecimento e resfriamento formaram-se muitos compostos químicos. Os materiais mais pesados afundaram para o centro, formando o núcleo da Terra, enquanto que os mais leves permaneceram em cima, formando a parte externa.
4. Com a abaixamento da temperatura, a superfície da Terra solidificou-se, com excepção das regiões em que erupções vulcânicas derramaram rocha fundida na superfície. A crosta terrestre original e mesmo as águas dos oceanos resultaram, principalmente, da actividade vulcânica.
5. Por causa do seu tamanho, a Terra exerceu força gravitacional suficiente para manter presos os gases que ficaram girando em seu redor e que, de outro modo, teriam escapado para o espaço. Esses gases existentes antigamente eram muito diferentes dos encontrados hoje na atmosfera.
A Atmosfera primitiva
Vimos que a Terra foi capaz de manter os gases que estavam escapando do seu interior. O exame científico do sistema solar e das partes do Universos mostra que as atmosferas das estrelas e planetas sofrem mudanças graduais em longos períodos de tempo. Portanto, a atmosfera da Terra também deve ter-se modificado. Actualmente, cerca de 80 % da nossa atmosfera são de nitrogénio; a parte restante é constituída principalmente por oxigénio e mais uma pequena quantidade de outros gases, entre os quais bióxido de carbono.
Os geólogos e outros cientistas verificaram que há evidências de que a antiga atmosfera era composta de vapor de água, hidrogénio, metano e amónia. Ainda hoje, o planeta Júpiter tem a atmosfera composta desses três últimos gases. O hidrogénio é o mais simples dos elementos e também o mais abundante no Universo. Metano(CH4)é um gás que se queima facilmente e que, por isso, é usado como combustível doméstico. A amónia(NH3)é muito comum nos líquidos de limpeza.
A composição da atmosfera primitiva tem importância fundamental na elaboração da hipótese heterotrófica.
A EVOLUÇÃO PRÉ-BIOLÓGICA E HIPÓTESE AUTOTRÓFICA E HETEROTRÓFICA
Críticas à Teoria Evolucionista da Origem da Vida
Não podendo os seres vivos surgir senão através de outros seres vivos, perguntar-se-á: Como terá surgido pela primeira vez a vida ? Os defensores da origem evolutiva da vida a partir da matéria inerte viram-se assim a certa altura envolvidos por toda uma série de "círculos viciosos, lembrando, de algum modo o famoso paradoxo do ovo. Passemo-los rapidamente em revista:
1. Os compostos orgânicos essenciais à vida(açucares, gorduras, proteínas e ácidos nucleicos)são hoje exclusivamente fabricados pelos seres vivos. Como poderia ele ter aparecido na ausência destes?
2. Vimos que os animais(heterotróficos)não podem viver sem os elementos fabricados pelos vegetais(autotróficos). Sendo assim, parecia então procurar a origem da vida nos vegetais, os mais primitivos(algas autortóficas)surgidos por evolução da material mineral e capazes de viver de maneira autónoma, uma vez que fabricariam os seus próprios alimentos. Mas, como se sabe, organismos deste tipo necessitam não só de um sistema de extracção de energia solar, como ainda, de um sistema complementar de utilização dessa energia. Eles teriam portanto sido, logo desde a origem, seres muito complexos, o que parece altamente improvável.
Por outro lado, o agente essencial da fotossíntese - a clorofila - é exclusivamente fabricada pelos seres vivos.
3. Para sintetizar as moléculas complexas que estão na base da matéria viva é indispensável, como vimos, um fornecimento permanente de energia. A fonte universal da energia utilizada pela vida (o ATP)é um produto da actividade dos seres vivos, exigindo a sua fabricação, no interior da célula, um mecanismo químico extremamente complicado.
4. As reacções vitais, mesmo nos organismos mais simples são catalisadas por enzimas, realizando-se a temperaturas moderadas mas a velocidades extremamente grandes. Mas as enzimas tiram a sua informação dos ácidos nucleicos e a formação destes requer, ela própria, a intervenção de enzimas.
Quais teriam aparecido primeiro?
Estava-se, na verdade, num impasse. O grande mérito do bioquímico soviético A. J. Oparin e do biólogo inglês J. B. S. Haldane foi o de ter proposto um meio de quebrar a maioria destes "círculos viciosos", abrindo assim caminho, como vamos ver, a todas as experiências actuais.
Como Seriam Eles?
Hipótese Autotrófica
Todos os seres vivos necessitam de alimento; portanto, a primeira forma de vida deveria ter sido capaz de fabricá-lo a partir de substâncias minerais existentes no meio. Esta hipótese supõe que a primeira forma já tivesse essa capacidade de sintetizar alimentos, isto é, formar alguma coisa complexa partindo de substâncias mais simples.
Entretanto, há uma crítica séria que deve ser feita:
- todas as reacções químicas relacionadas com a síntese de alimentos são muito complexas, exigindo do organismo uma estrutura também complexa. Se os organismos primitivos foram capazes de sintetizar alimentos, precisamos admitir que tenha aparecido repentinamente um sistema complexo de síntese, pois, só em células organizadas, essas reacções são possíveis.
Assim, os primeiros seres ou as primeiras células autotróficas deveriam ter sido organismos complexos desde o início, ou seja, a vida teria começado por células demasiado complexas o que, naturalmente, pode ter acontecido. Por outro lado, segundo a teoria evolucionista, os organismos complexos são, frequentemente, o resultado do acúmulo(somatório)de elevadíssimo número de pequenas modificações ocorridas em organismos mais simples, num grande espaço de tempo. Será mais razoável supor que a vida começou num organismo simples, um organismo que não pudesse fabricar o seu próprio alimento.
Então, consideramos a teoria autotrófica absurda?
Aceitá-la é contradizer a teoria da evolução, negá-la é recusar uma das hipóteses para elucidar a origem da vida.
Hipótese Heterotrófica
Para os defensores desta hipótese, a forma mais primitiva de vida desenvolveu-se a partir de substância inanimada, isto é, evoluiu vagarosamente da matéria bruta, formando-se, num ambiente complexo e sem condições muito especiais, há milhões de anos atrás, um organismo extremamente simples, incapaz de sintetizar substâncias orgânicas a partir de substâncias minerais e, portanto, heterotrófico.
Para Theilhard de Chardin(1916), a matéria viva ou não viva do universo organizou-se mediante um longa cadeia de complexidade crescente que inicia-se com partículas elementares, prosseguindo pelos átomos, moléculas, células e, por fim, organismos individuais. Considerou que cada nível de complexidade fornecia elementos de construção que, por sua vez, iam formar o nível seguinte, de complexidade superior.
Em 1924, Alexandre Oparin supôs que os primeiros seres seriam extraordinariamente simples, servindo-se de substâncias orgânicas(que se formaram na Terra antes do seu próprio aparecimento)para se alimentaram.
Trabalhos levados a cabo pelo cientista John Haldane(1892-1964)também basearam-se nesta hipótese de Oparin; embora diferenciassem nalguns pontos, ambas estão de acordo com a Teoria da Evolução e, nos últimos anos, têm vindo a ser apoiadas por resultados de experiências empreendidas.
Todavia, a experiência de Oparin, por ser mais vasta, é a que mais se evidenciou como possível solução para o problema da origem da vida.
IMPORTÂNCIA DOS MODELOS CIENTÍFICOS
COM A NOSSA REALIDADE
Na Ciência, recorremos muitas vezes a modelos: por exemplo quando queremos comparar um novo conceito com outros já conhecidos.
Eles ajudam a compreender as nossas observações e a prever novos fenómenos.
Por ex.: no estudo da Terra usam-se vários modelos, conforme o aspecto que se quer focar - físico, político ou económico; no estudo dos animais e plantas usam-se também modelos e até se usam modelos de carros para brincar.
Convém, no entanto, não perder de vista que eles não são a realidade, mas apenas esquemas mais ou menos simplificados da realidade e têm sempre as suas limitações.
Por vezes, há novas descobertas, as ideias evoluem com o tempo e então um dado modelo, até aí aceite, deixa de as explicar. Que fazem os cientistas nessas condições ? Procuram outro ou outros mais adaptados às novas situações.
Na Biologia foi precisamente isto o que se verificou em várias circunstâncias.
RESUMO
Até à última metade do Séc. XIX, acreditava-se que os seres vivos primitivos, de acordo com as várias hipóteses formuladas, tiveram as seguintes origens:
1º - Teriam surgido no passado com produto de um acto sobrenatural - criação especial. Na época em que foram criadas, as espécies possuíam exactamente as mesmas características que actualmente possuem, isto é, elas perpetuam-se, sem mudanças profundas, através de gerações. As variações individuais não podem prevalecer contra a fixidez que lhes impõe a hereditariedade. A teoria fixista, aceite mesmo pelas pessoas mais esclarecidas, não pode ser aprofundada em termos físico-químicos.
2º - Teriam formado espontaneamente a partir da matéria sem vida. Este conceito da geração espontânea(ou abiogénese) muito difundido entre os cientistas foi definitivamente desacreditado pelas experiências de Pasteur.
3º - Teriam resultado da reprodução de outros seres vivos da mesma espécie, ou da transformação de seres completamente diferentes. Em virtude da evolução química progressiva das substâncias que lhes são indispensáveis, o que requer a passagem de muitos milhões de anos.
A Terra, logo após a sua formação, apresentava condições completamente diferentes das actuais; sua superfície era muito quente e sua atmosfera constituída fundamentalmente por metano (CH4), amónia(NH4), hidrogénio
(H2)e vapor de água(H2O)
Os cientistas, entre os quais Oparin, acreditam que nas condições da Terra primitiva surgiram compostos orgânicos que, gradativamente, constituíram sistemas moleculares capazes de se autoduplicar e controlar a sua própria actividade; estes teriam sido os ancestrais dos primeiros seres vivos.
Diversos experimentos em que se simulam, em aparelhos bem elaborados, as condições da Terra primitiva, têm demonstrado que, realmente, moléculas orgânicas podem ter-se sintetizado na Terra primitiva, conduzindo, assim, à formação das células vivas.
Apesar disso ser vantajoso para esta hipótese, não se conseguiu ainda reunir e organizar essas moléculas de modo a originar-se vida. Isto é, não foi ainda possível originar um ser vivo; conseguiu-se, isso sim, produzir a matéria que o constitui. Portanto, o problema da origem da vida, baseado em termos físico-químicos, até agora é hipotético na medida em que não temos dados palpáveis ou concretos.
Os seres aeróbios passaram a realizar o mecanismo de respiração, permitindo o seu desenvolvimento cada vez mais acentuado em todos os meios.
Como vimos anteriormente, os seres obtinham energia e matéria pelo processo da fermentação, ou seja, o meio era desprovido de oxigénio gasoso. Daí serem denominados por seres anaeróbios.
Logo, o aparecimento do oxigénio pela fotossíntese contribuiu muito para o desenvolvimento de um novo processo, mais eficaz, de obtenção de energia - respiração.
Sendo aeróbios, esses seres adquiririam mais energia da mesma quantidade de alimentos, migrando com maios rapidez dos mares e oceanos onde tiveram origem para todos os meios terrestres, onde continuaram e continuam ainda em desenvolvimento.
Contudo, o homem não sabe ao certo se foi isso que realmente aconteceu.
Se algum dia ele puder ele puder comprovar como originou a vida na Terra primitiva, ou a existência dela fora deste planeta, e tiver condições de analisar minuciosamente as formas existentes, certamente encontrará respostas
para muitas perguntas que a maioria dos cientistas questionam.
Quando chegará esse dia ?
Ninguém sabe, nem mesmo os adivinhos!
O homem, sem o conhecimento do seu passado histórico, da sua origem e cultura é como uma árvore sem raízes. Por isso, nesse dia que está para chegar e, ao que tudo indica, não demorará, pois os cientistas têm estado empenhados nisso, ele solucionará mais um mistério da sua existência na Terra.
BIBLIOGRAFIA
Do Big Bang á Célula(Ciençias da Terra e da Vida)10º Ano (Elsa Oliveira, Carmen Pedrosa, Rosa Pires) Novos progra.1996
Dicionário de Biologia-M. Abercombie, C.J. Hickman, M.L. Johnson « Publicações Europa América»
F.C.G. A Célula Viva by Oliver Gillie em 1972
Dicionário de Biologia- P.B. Medawar, J.S. Medawar «Publicações Donquixote»
Introdução à Biologia- Kenneth C. Jones, Anthony J. Daudin «publicação da Fundação Caulouse Gulbenkian»
Meio Biológico-Germano da Fonseca Sacarrão
Mundo Biologico 12º Ano- J.C. Analia Cristo, Luisa Galiardo

3 comentários:

google disse...

queria saber sobre os comentarios da conclusão da teoria de oparin é so xau.

google disse...

nw se esqueçam da conclusão

google disse...

nw se esqueçam da conclusão