Origem da Vida —Prof. Atiliano Origem da Vida —

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Origem da Vida

Publicado em 3 de setembro de 2014

Origem da Vida

A Vida na Terra terá surgido á cerca de 3400 M.a., como o parecem demonstrar os fósseis de procariontes encontrados na África do Sul. As células eucarióticas terão surgido há cerca de 2000 a 1400 M.a., seguidas dos organismos multicelulares há cerca de 700 M.a. Neste espaço de tempo os fósseis são abundantes, indicando um processo evolutivo rápido.

Até ao século XIX considerava-se que todos os seres vivos existentes se apresentavam como sempre tinham sido. Toda a Vida era obra de uma entidade toda poderosa, fato que servia para mascarar a não existência de conhecimentos suficientes para se criar uma explicação racional.

Esta teoria, o Criacionismo, no entanto, já no tempo da Grécia antiga não era satisfatória. De modo a contornar a necessidade de intervenção divina na criação das espécies, surgem várias teorias alternativas, baseadas na observação de fenômenos naturais, tanto quanto os conhecimentos da época o permitiam.

Aristóteles elaborou uma dessas teorias, cuja aceitação se manteve durante séculos, com a ajuda da Igreja Católica, que a adotou. Esta teoria considerava que a Vida era o resultado da ação de um princípio ativo sobre a matéria inanimada, a qual se tornava, então, animada. Deste modo, não haveria intervenção sobrenatural no surgimento dos organismos vivos, apenas um fenômeno natural, a geração espontânea.

Estas idéias perduraram até á era moderna, pois Van Helmont (1577 – 1644) ainda considerava que os “cheiros dos pântanos geravam rãs e que a roupa suja gerava ratos, adultos e completamente formados”. Também era considerado correto pelos naturalistas que os intestinos produzissem espontaneamente vermes e que a carne putrefata gerasse moscas. Todas estas teorias consideravam possível o surgimento de Vida a partir de matéria inanimada, fosse qual fosse o agente catalisador dessa transformação, daí o estarem englobadas na designação geral de Abiogênese.

No século XVII Francisco Redi, naturalista e poeta, pôs-se contrário as idéias de Aristóteles, negando a existência do princípio ativo e defendendo que todos os organismos vivos surgiam a partir de inseminação por ovos e nunca por geração espontânea.

Para demonstrar a veracidade de sua teoria, Redi realizou uma experiência que se tornou célebre pelo fato de ser a primeira, registrada, a utilizar um controle em suas experiências. Colocou carne em 8 frascos. Selou 4 deles e deixou os restantes 4 abertos, em contato com o ar.

Em poucos dias verificou que os frascos abertos estavam cheios de moscas e de outros vermes, enquanto que os frascos selados se encontravam livres de contaminação.

Esta experiência parecia negar, inequivocamente a abiogênese de organismos macroscópicos, tendo sido aceito pelos naturalistas da época.

No entanto, a descoberta do microscópio veio levantar a questão novamente. A teoria da abiogênese foi parcialmente reabilitada, pois parecia a única capaz de explicar o desenvolvimento de microrganismos visíveis apenas ao microscópio.

Esta situação manteve-se até ao final do século XVIII, quando o assunto foi novamente debatido por dois famosos cientistas da época, Needham e Spallanzani.

Needham utilizou várias infusões, que colocou em frascos. Esses frascos foram aquecidos e deixados ao ar durante alguns dias. Observou que as infusões rapidamente eram invadidas por uma multitude de microrganismos. Interpretou estes resultados pela geração espontânea de microrganismos, por ação do princípio ativo de Aristóteles.

Spallanzani usou nas suas experiências 16 frascos. Ferveu durante uma hora diversas infusões e colocou-as em frascos. Dos 16 frascos, 4 foram selados, 4 fortemente rolhados, 4 tapados com algodão e 4 deixados abertos ao ar. Verificou que a proliferação de microrganismos era proporcional ao contato com o ar. Interpretou estes resultados com o fato de o ar conter ovos desses organismos, logo toda a Vida proviria de outra, preexistente.

No entanto, Needham não aceitou estes resultados, alegando que a excessiva fervura teria destruído o principio ativo presente nas infusões.

A polêmica manteve-se até 1862, quando o francês Louis Pasteur, pôs definitivamente termo à idéia de geração espontânea com uma série de experiências conservadas para a posteridade pelos museus franceses. Pasteur colocou diversas infusões em balões de vidro, em contato com o ar. Alongou os pescoços dos balões á chama, de modo a que fizessem várias curvas. Ferveu os líquidos até que o vapor saísse livremente das extremidades estreitas dos balões. Verificou que, após o arrefecimento dos líquidos, estes permaneciam inalterados, tanto em odor como em sabor. No entanto, não se apresentavam contaminados por microrganismos.

Para eliminar o argumento de Needham, quebrou alguns pescoços de balões, verificando que imediatamente os líquidos ficavam infestados de organismos. Concluiu, assim, que todos os microrganismos se formavam a partir de qualquer tipo de partícula sólida, transportada pelo ar. Nos balões intactos, a entrada lenta do ar pelos pescoços estreitos e encurvados provocava a deposição dessas partículas, impedindo a contaminação das infusões.

Ficou definitivamente provado que, nas condições atuais, a Vida surge sempre de outra Vida, preexistente.

Como surgiu a vida pela primeira vez?

No final do século XIX vários cientistas alemães, nomeadamente Liebig, Richter e Helmholtz, tentaram explicar o aparecimento da Vida na Terra com a hipótese de que esta tivesse sido trazida de outro ponto do Universo sob a forma de esporos resistentes, nos meteoritos – teoria Cosmozóica. A presença de matéria orgânica em meteoritos encontrados na Terra tem sido usada como argumento a favor desta teoria, o que não invalida a possibilidade de contaminação terrestre, após a queda do meteorito.

Atualmente já foi comprovada a existência de moléculas orgânicas no espaço, como o formaldeído, álcool etílico e alguns aminoácidos. No entanto, estas moléculas parecem formar-se espontaneamente, sem intervenção biológica.

O físico sueco Arrhenius propôs uma teoria semelhante, segundo a qual a Vida se teria originado em esporos impelidos por energia luminosa, vindos numa “onda” do espaço exterior. Chamou a esta teoria Panspermia (sementes por todo o lado). Atualmente estas idéias caíram em descrédito, pois é difícil aceitar que qualquer esporo resista á radiação do espaço, ao aquecimento da entrada na atmosfera, etc.

Apesar disso, na década de 80 deste século, Crick (um dos descobridores da estrutura do DNA) e Orgel sugeriram uma teoria de Panspermia dirigida, em que o agente inicial da Vida na Terra passaria a ser colônias de microrganismos, transportadas numa nave espacial não tripulada, lançada por uma qualquer civilização muito avançada. A Vida na Terra teria surgido a partir da multiplicação desses organismos no oceano primitivo.

Apesar de toda a boa vontade envolvida, nenhuma destas teorias avança verdadeiramente no esclarecimento do problema pois apenas desloca a questão para outro local, não respondendo à questão fundamental: Como surgiu a vida?

No entanto, um avanço fundamental ocorreu com o as teorias de Pasteur e de Darwin, permitindo abordar o problema sob uma perspectiva diferente.

Dados obtidos a partir de diversos campos da ciência permitiram em 1936 que o russo Alexander Oparin formula-se uma teoria revolucionária, que tentava explicar a origem da Vida na Terra, sem recorrer a fenômenos sobrenaturais ou extraterrestres. 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 ultravioletas, 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 Chicago, 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.

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.

Na atmosfera primitiva do nosso planeta, existiriam metano, amônia, hidrogênio e vapor de água. Sob altas temperaturas, em presença de centelhas elétricas e raios ultravioletas, 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 Chicago, 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.

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.

A hipótese Gaia

Na década de 70 o inglês James Lovelock elaborou a hipótese Gaia, e segundo ela, o planeta Terra se comporta como um só organismo vivo.

A hipótese Gaia foi elaborada pelo cientista inglês James Lovelock no ano de 1979, e fortalecida pelos estudos da bióloga norte-americana Lynn Margulis. Essa hipótese foi batizada com o nome de Gaia porque, na mitologia grega, Gaia era a deusa da Terra e mãe de todos os seres vivos.

Segundo a hipótese, o planeta Terra é um imenso organismo vivo, capaz de obter energia para seu funcionamento, regular seu clima e temperatura, eliminar seus detritos e combater suas próprias doenças, ou seja, assim como os outros seres vivos, um organismo capaz de se autorregular. De acordo com a hipótese, os organismos bióticos controlam os organismos abióticos, de forma que a Terra se mantém em equilíbrio e em condições propícias de sustentar a vida.

A hipótese Gaia sugere também que os seres vivos são capazes de modificar o ambiente em que vivem, tornando-o mais adequado para sua sobrevivência. Dessa forma, a Terra seria um planeta cuja vida controlaria a manutenção da própria vida através de mecanismos de feedback e de interações diversas.

Um dos argumentos utilizados pelos defensores dessa hipótese é o fato de que a composição da atmosfera hoje parece depender principalmente dos seres vivos. Sem a presença dos seres fotossintetizantes o teor de gás carbônico (CO2) na atmosfera seria altíssimo, enquanto que nitrogênio (N2) e oxigênio (O2) teriam concentrações muito baixas. Com a presença dos seres fotossintetizantes, a taxa de CO2 diminuiu, aumentando consideravelmente os níveis de N2 e O2 disponível na atmosfera. Essa redução do CO2 favorece o resfriamento do planeta, já que esse gás é o principal responsável pelo efeito estufa, influenciando muito na temperatura do planeta. Segundo esse argumento, a própria vida interferiu na composição da atmosfera, tornando-a mais adequada à sobrevivência dos organismos.

Embora muitos cientistas concordem com essa hipótese, outros não a aceitam, discordando da ideia de que a Terra seja um “superorganismo”. Um dos argumentos utilizados por esses cientistas é que não só os fatores biológicos moldam o planeta, mas também fatores geológicos, como erupções vulcânicas, glaciações, cometas se chocando contra a Terra, que modificaram e ainda modificam profundamente o aspecto do planeta.

Discordando ou não, a hipótese Gaia nos chama a atenção para as relações existentes entre os seres vivos e o meio ambiente, e principalmente para as relações existentes entre nossa espécie e os demais seres vivos. Dessa forma, utilizemos essa hipótese para refletir sobre os impactos que as nossas atividades estão causando no planeta Terra.

A Terra Primitiva

Estima-se que o planeta Terra surgiu há aproximadamente 4,6 bilhões de anos e que, durante muito tempo, permaneceu como um ambiente inóspito, constituído por aproximadamente 80% de gás carbônico, 10% de metano, 5% de monóxido de carbono, e 5% de gás nitrogênio. O gás oxigênio era ausente ou bastante escasso, já que sua presença causaria a oxidação e destruição dos primeiros compostos orgânicos – o que não ocorreu, propiciando mais tarde o surgimento da vida.

Nosso planeta foi, durante muito tempo, extremamente quente em razão das atividades vulcânicas, jorrando gases e lava; ausência da camada de ozônio; raios ultravioletas, descargas elétricas e bombardeamento de corpos oriundos do espaço. Sobre isso, inclusive, sabe-se que a maioria do carbono e de moléculas de água existentes hoje foi parte constituinte de asteroides que chegaram até aqui.

Foi esta água que permitiu, ao longo de muito tempo, o resfriamento da superfície terrestre, em processos cíclicos e sucessivos de evaporação, condensação e precipitação. Após seu esfriamento, estas moléculas se acumularam nas depressões mais profundas do planeta, formando oceanos primitivos.

Agregadas a outras substâncias disponíveis no ambiente, arrastadas pelas chuvas até lá; propiciaram mais tarde o surgimento de primitivas formas de vida. Muitas destas substâncias teriam vindo do espaço, enquanto outras foram formadas aqui, graças à energia fornecida pelas descargas elétricas e radiações.

Um cientista que muito contribuiu para a compreensão de alguns destes aspectos foi Stanley Lloyd Myller, que, em 1953, criou um dispositivo que simulava as possíveis condições da Terra primitiva; tendo como resultado final a formação de moléculas orgânicas a partir de elementos químicos simples.

Anton Leeuwenhoek

Anton Van Leeuwenhoek, lojista e porteiro da prefeitura, tornou-se um notável naturalista holandês que viveu de 24 de Outubro de 1632 a 26 de Agosto de 1723. Leeuwenhoek é, para alguns, considerado o inventor do microscópio e, para outros, o aperfeiçoador deste aparelho. Foi também ele que, ao final do século XVII, identificou pela primeira vez a levedura como um ser vivo, parte integrante da produção de bebidas fermentadas. Desta forma, considerá-lo como o precursor da microscopia – ou, pelo menos, um importante pesquisador desta área – é um referencial justo e coerente.

Desenhou e reconstruiu o deslocamento dos procariontes que viviam nas suas próprias lentes – possuía a maior coleção de lentes do mundo (ao todo, mais de 400 lentes de aumento) e, com elas, observava praticamente tudo o que lhe caía às mãos.

Seu microscópio consistia em uma lente simples e bastante pequena e foi com esse modelo que descreveu: os procariontes; o espermatozoide de insetos, cães e humanos; fibras musculares; glóbulos vermelhos; capilares sanguíneos; protozoários; rotíferos e o parasita intestinal Giardia lamblia, isolada de suas próprias fezes.

Além disso, realizou os primeiros estudos descritivos da embriologia de alguns animais marinhos e conseguiu provar que até os seres mais simples se reproduzem.

Como na época muitos não acreditavam que seu aparato era capaz de revelar este mundo até então desconhecido e pelo fato de que manteve em segredo, durante toda a sua vida, seus métodos de microscopia, Robert Hooke e Nehemiah Grew foram encarregados de construírem o melhor microscópio que pudessem para confirmar se Anton não estava trapaceando – e não estava.

Em razão dessa “não socialização”, passaram-se 200 anos até que a microbiologia fosse, de fato, iniciada formalmente

Experiências de Miller, Fox e Calvin

Em 1953, o norte-americano Stannley Lloyd Miller construiu um aparelho contendo metano, amônia, hidrogênio e vapor de água, segundo o modelo de Oparin, que simulava as possíveis condições da Terra primitiva. Essa mistura gasosa foi submetida a descargas elétricas, como forma de simular os raios que deveriam ter ocorrido. Com a presença de um condensador no sistema, o produto era resfriado, se acumulava e depois era aquecido. Esse último processo fazia o líquido evaporar, continuando o ciclo.

Após uma semana funcionando, observou-se o acúmulo de substâncias orgânicas de cor castanha numa determinada região do aparelho, entre as quais encontrou vários aminoácidos.

A pesquisa de Miller foi pioneira no sentido de levantar questões acerca da possibilidade da matéria precursora da vida ter se formado espontaneamente, pelo conjunto de condições existentes ali. Hoje se sabe que a atmosfera terrestre primitiva continha 80% de gás carbônico, 10% de metano, 5% de monóxido de carbono e 5% de gás nitrogênio.

Poucos anos depois (1957), seguindo a mesma linha, o bioquímico estadunidense Sidney Fox aqueceu uma mistura seca de aminoácidos e constatou a presença de moléculas de natureza proteica, constituídas por alguns poucos aminoácidos. O experimento evidenciou que estes poderiam ter se unido através de ligações peptídicas, numa síntese por desidratação.

Melvin Calvin, outro cientista norte-americano, realizou experiências, bombardeando os gases primitivos com radiações altamente energéticas e obteve, entre outros, compostos orgânicos do tipo carboidrato.

Todas essas experiências demonstraram a possibilidade da formação de compostos orgânicos antes do surgimento da vida na Terra. Isso favoreceu a hipótese heterotrófica, uma vez que a existência prévia de matéria orgânica é um requisito básico não só para a alimentação dos primeiros heterótrofos, como também para sua própria formação.

Formas de vida na Terra
Duas hipóteses tentam explicar como os primeiros seres vivos conseguiram obter e quebrar o alimento para sua sobrevivência.

Depois de muitas experiências feitas por vários cientistas, Louis Pasteur finalmente conseguiu provar a Teoria da biogênese, na qual a vida se origina de outra preexistente. Com a aceitação da biogênese, outra questão passou a atormentar os cientistas da época: “Se os seres vivos se originam de outro preexistente, como se originou o primeiro ser vivo?”.

Embora não tenhamos um retrato exato dos seres vivos mais primitivos, podemos imaginar que eles eram microscópicos, envoltos por uma membrana e que em seu interior ocorriam diversas reações químicas que eram ordenadas e controladas por informações genéticas. Essas reações transformavam o alimento, do qual esses seres vivos se alimentavam, em componentes do seu corpo, o que lhes permitiam crescer e se reproduzir. Mas você deve estar se perguntando: do que esses seres vivos se alimentavam? Por essa também ser uma questão que divide a opinião dos cientistas, duas hipóteses são aceitas, a hipótese heterotrófica e a hipótese autotrófica.

Hipótese heterotrófica

Como dissemos anteriormente, acredita-se que os seres vivos primitivos eram muito simples, assim como as reações químicas de suas células. Por esse motivo, cientistas acreditam que esses organismos apresentavam nutrição sapróbia, isto é, conseguiam seu alimento pela absorção de moléculas orgânicas simples dos mares primitivos, pois a produção do próprio alimento envolve a capacidade de produzir substâncias, o que esses organismos não apresentavam.

Nessa atmosfera primitiva não havia oxigênio, e, por isso, esses organismos primitivos deviam retirar a energia das moléculas de alimento através de mecanismos mais simples que a fermentação, que é realizada atualmente por alguns fungos e bactérias. Com a grande oferta de alimento, esses organismos obtinham energia e conseguiam se reproduzir, mas, com o passar do tempo, o alimento tornou-se escasso para o número de organismos. Dessa forma, teria se iniciado uma competição, levando à morte de muitos organismos. Segundo os defensores dessa hipótese, nessa época, alguns organismos vivos já teriam evoluído a tal ponto que já conseguiam captar a energia luminosa do Sol e empregá-la para produzir moléculas orgânicas usadas como alimento.

Hipótese autotrófica

Os defensores dessa hipótese acreditam que na Terra primitiva não havia quantidade suficiente de matéria orgânica para sustentar a multiplicação dos primeiros seres vivos até o aparecimento da fotossíntese. Eles defendem também que os seres vivos surgiram em locais mais protegidos, como o assoalho dos mares primitivos, já que a superfície terrestre era muito instável. Segundo esses cientistas, os primeiros organismos vivos eram quimiolitoautotróficos, ou seja, produziam seu alimento a partir da energia liberada por reações químicas entre componentes inorgânicos, como o enxofre e compostos de ferro.

Essa possibilidade consolidou-se após a descoberta de vida nas fontes termais submarinas, que se encontram no fundo dos oceanos. Muitas bactérias que vivem nesses locais são autótrofas, mas realizam um processo diferente da fotossíntese.

De acordo com essa hipótese, a partir dos primeiros seres quimiolitoautotróficos surgiramos seres que realizam a fermentação, depois os seres fotossintetizantes, e por fim os seres aeróbicos (que realizam a respiração).

Francesco Redi

Francesco Redi, cientista italiano, foi um dos primeiros biogenistas a questionar a teoria da geração espontânea. Através de suas observações e estudos com cadáveres de animais e a ocorrência de vermes, propôs em 1668, a partir de métodos empíricos simplificados, a hipótese que principiou a queda dos preceitos abiogenistas.

Em seu experimento, Redi colocou pedaços de carne em dois frascos abertos, cobrindo um deles com uma fina camada de gaze.

Após instantes da preparação, analisou que os dois frascos ficaram rodeados por moscas, mas elas só podiam pousar no pedaço de carne contida no frasco descoberto.

Transcorridos alguns dias, com a matéria orgânica decomposta, notou o surgimento de larvas apenas no frasco aberto, concluindo então que as larvas surgiram do desenvolvimento de ovos colocados pelas moscas, e não da carne em putrefação, dotada de fonte de vida. Mas que a carne somente contribuía com um meio propício para atração de moscas, deposição de ovos e eclosão de larvas.

Com este teste provou que a vida não surge espontaneamente em qualquer circunstância, mas atestando que a vida somente se origina de outro ser vivente.

Louis Pasteur

Adepto da teoria biogênica, Louis Pasteur em 1861, através de um experimento, conseguiu demonstrar conclusivamente a impossibilidade da geração espontânea da vida (hipótese tão defendida pelos abiogenistas), ou seja, a origem da vida somente é possível a partir da matéria viva, de um ser vivo preexistente.

No experimento, Pasteur adicionou um caldo nutritivo a um balão de vidro com gargalo alongado. Em seguida aqueceu o gargalo, imprimindo a esse um formato de tubo curvo (pescoço de cisne). Após a modelagem prosseguiu com a fervura do caldo, submetendo-o a uma temperatura até o estado estéril (ausência de micro-organismo), porém permitindo que o caldo tivesse contato com o ar.

Depois da fervura, deixando o balão em repouso por muito tempo, percebeu que o líquido permanecia estéril. Isso foi possível devido a dois fatores:

O primeiro foi consequente ao empecilho físico, causado pela sinuosidade do gargalo. O segundo ocasionado pela adesão de partículas de impureza e micro-organismos às gotículas de água formadas na superfície interna do gargalo durante a condensação do vapor, emitido pelo aquecimento e resfriado quando em repouso.

Depois de alguns dias, ao verificar a não contaminação, Pasteur quebrou o gargalo, expondo o caldo inerte aos micro-organismos suspensos no ar, favorecendo condições adequadas para a proliferação de germes.

Esse cientista além de contribuir para o fim do equívoco abiogenista, também desenvolveu, a partir da aplicação do aquecimento e resfriamento simultâneo, a técnica de pasteurização largamente utilizada para conservação dos alimentos

Louis Pasteur

O experimento de Louis Pasteur
O experimento de Louis Pasteur

Adepto da teoria biogênica, Louis Pasteur em 1861, através de um experimento, conseguiu demonstrar conclusivamente a impossibilidade da geração espontânea da vida (hipótese tão defendida pelos abiogenistas), ou seja, a origem da vida somente é possível a partir da matéria viva, de um ser vivo preexistente.

No experimento, Pasteur adicionou um caldo nutritivo a um balão de vidro com gargalo alongado. Em seguida aqueceu o gargalo, imprimindo a esse um formato de tubo curvo (pescoço de cisne). Após a modelagem prosseguiu com a fervura do caldo, submetendo-o a uma temperatura até o estado estéril (ausência de micro-organismo), porém permitindo que o caldo tivesse contato com o ar.

Depois da fervura, deixando o balão em repouso por muito tempo, percebeu que o líquido permanecia estéril. Isso foi possível devido a dois fatores:

O primeiro foi consequente ao empecilho físico, causado pela sinuosidade do gargalo. O segundo ocasionado pela adesão de partículas de impureza e micro-organismos às gotículas de água formadas na superfície interna do gargalo durante a condensação do vapor, emitido pelo aquecimento e resfriado quando em repouso.

Depois de alguns dias, ao verificar a não contaminação, Pasteur quebrou o gargalo, expondo o caldo inerte aos micro-organismos suspensos no ar, favorecendo condições adequadas para a proliferação de germes.

Esse cientista além de contribuir para o fim do equívoco abiogenista, também desenvolveu, a partir da aplicação do aquecimento e resfriamento simultâneo, a técnica de pasteurização largamente utilizada para conservação dos alimentos.

Em síntese, Louis Pasteur enfatizava a importância de práticas higiênicas como: ferver ou filtrar a água, lavar e armazenar adequadamente os alimentos, evitando a contaminação por bactérias patogênicas.

Origem dos Seres Vivos

A origem dos seres vivos em nosso planeta ainda é uma questão polêmica que envolve desde a hipótese criacionista às teorias evolucionistas propostas pelas diferentes linhas de pensamento no campo científico.

No entanto, fundamentada na teoria da evolução molecular, acredita-se que a vida tenha surgido a partir da complexidade das combinações entre os elementos químicos, que constituíam o cenário da Terra Primitiva, conforme sugerido pelo biólogo Thomas Huxley (1825 – 1895), retomada posteriormente por John Haldane (1892 – 1964) e aperfeiçoado pelo bioquímico Aleksander Oparin (1894 – 1980).

Há mais ou menos 4,6 bilhões de anos, suposta época que o planeta Terra se formou em consequência da condensação (fusão) de partículas oriundas de uma grande explosão no cosmo (Big Bang), estaria a Terra sob fortes condições de pressão e temperatura.

Nesse período não existia uma camada de ozônio (O3) retentora de radiações. Além da radiação ultravioleta, o planeta também era frequentemente bombardeado por asteroides.

Segundo eles, ocorriam constantes erupções vulcânicas, emitindo grande quantidade de gases (moléculas): metano – CH4, amônia – NH3, gás hidrogênio – H2 e água H2O, suspensos na atmosfera primitiva.

O ambiente era extremamente redutor, consequente da inexistência ou baixa concentração do gás oxigênio (O2).

Contudo, os gases formados, submetidos a fortes descargas elétricas, tiveram seus arranjos inorgânicos reordenados. Tais substâncias colaboraram com a gradativa alteração da situação atmosférica e “climática”. A temperatura global foi amenizando a ponto de ocasionar chuvas que precipitavam as substâncias, se concentrando nos mares que se formavam.

Nos mares, as moléculas aumentavam em grau de complexidade, surgindo então as substâncias orgânicas, transformando os mares em um imenso caldeirão nutritivo.

Eventualmente, as condições da sopa nutritiva que se formou nos mares, deram origem aos coacervados (junção de moléculas complexas circundadas por uma película de água).

Evolutivamente, com o abrandamento da turbulenta situação do planeta, os coacervados (sistemas semi-isolados), tiveram suas reações químicas complementadas, efetivando trocas com o meio externo. Cada vez mais elaborados, os coacervados, provavelmente foram se aperfeiçoando a ponto de adquirir composição lipídica, proteica e até ácido nucleico.

Em 1953, através de uma simulação realizada pelo cientista Stanley Miller, experimentalmente reproduzindo em laboratório o ambiente atmosférico da Terra primitiva, obteve como resultado a formação de diversas substâncias orgânicas, entre elas os aminoácidos alanina e glicina.

Panspermia Cósmica
A Panspermia cósmica considera que a vida possa ter surgido em outros locais do universo.

Quando falamos em origem da vida, sempre há muitas dúvidas e teorias. Uma das mais conhecidas e aceitas é a da evolução química, que propõe que a vida surgiu nos oceanos da Terra primitiva. Porém, diversas pesquisas sugerem que as substâncias que contribuíram para a formação das primeiras formas de vida podem ter chegado ao planeta, e não terem sido formadas aqui. Essa é a chamada Panspermia Cósmica.

Segundo a teoria da Panspermia Cósmica, existiram partículas de vida que teriam caído na Terra acompanhadas de cometas e meteoros. Essas partículas seriam como esporos prontos para germinar. Acredita-se que essa hipótese tenha sido proposta inicialmente no século V a.C., na Grécia, por Anaxágoras.

A teoria foi novamente posta em discussão por volta de 1879 pelos trabalhos de Hermann von Helmholtz e William Thomson, que afirmavam a possibilidade de meteoros servirem de meio de transporte para as formas de vida encontradas no espaço. Svante Arrhenius também contribuiu muito para a teoria. Ele sugeriu que os esporos poderiam ser transportados no espaço pela pressão da radiação emitida por estrelas.

Fred Hoyle, ao estudar as galáxias, verificou que seria possível que bactérias viajassem pelo universo. Ele observou que na poeira espacial havia compostos de carbono e água, sendo que esta refletia determinado espectro de luz, que era coincidentemente o mesmo que as bactérias refletiam. Quando expôs sua teoria em 1979, muitos pesquisadores ficaram céticos em relação à teoria.

Diversos trabalhos continuaram tentando confirmar a teoria da Panspermia. Dentre eles, destacaram-se o de Orguiel, os de Murchison e de Allend, que verificaram aminoácidos em porões de meteoritos. Esses aminoácidos poderiam ter sido trazidos à Terra e terem se tornado componentes dos oceanos primitivos após sua liberação. Acredita-se que esses meteoros chocavam-se com a água e liberavam aminoácidos no processo de hidrólise.

Baseando-se nessa teoria, pode ser que toda a galáxia tenha sido bombardeada com essas formas de vida ou substância precursora, portanto, não há motivos para que não possa existir vida em outros planetas.

Essa teoria apresenta ainda diversas dúvidas, tais como: De que forma esses micro-organismos viajaram pelo espaço, suportando todas as suas adversidades? Além disso, como eles foram formados em outros locais?

Teoria da Evolução

Quando falamos em evolução biológica, geralmente o primeiro nome que nos vem à mente é o de Charles Darwin. Entretanto, não podemos atribuir todos os méritos a ele, já que Alfred Wallace também havia percebido muitos dos aspectos que Darwin apontou em suas observações que guardou, basicamente em segredo, por mais de vinte anos. Apenas quando Wallace enviou a Darwin seus manuscritos – devemos nos lembrar que este voltou da expedição bastante reconhecido como cientista – é que ele foi impulsionado a publicar suas ideias. Seguindo o conselho de amigos, a teoria foi revelada com a autoria dos dois, em 1858.

O diferencial de Darwin era o conjunto de evidências e argumentos a favor da evolução que possuía. Este fato, somado à sua posição de destaque no meio científico e à publicação do livro “A origem das espécies por meio da seleção natural, ou a preservação das raças favorecidas na luta pela vida”, é o que faz com que, na maioria das vezes, apenas ele seja lembrado.

Naquela época, os mecanismos de hereditariedade e mutação não eram conhecidos e, dessa forma, temos a teoria sintética da evolução (ou neodarwinismo) como uma versão aprimorada desses princípios desenvolvidos por Darwin e Wallace.

Agora que já sabemos quem são os autores, vamos conhecer os aspectos desta teoria:

– Em qualquer grupo de espécies, todos os indivíduos possuem ancestrais em comum, em algum momento da história evolutiva. Assim, são descendentes destes, com modificações: resultado da seleção natural.

– Indivíduos da mesma espécie, mesmo que parentes próximos, possuem variações entre si: resultado de mutações e/ou reprodução sexuada. Algumas dessas são hereditárias, ou seja, podem ser transmitidas para a geração seguinte.

– A limitação na disponibilidade de recursos faz com que indivíduos de uma população lutem, diretamente ou indiretamente, por esses e pela sua sobrevivência. Dessas variações, algumas podem ser vantajosas nesse sentido, permitindo que alguns, nesse cenário, se destaquem e outros não. Esses últimos podem não sobreviver e tampouco podem se reproduzir.

– Aqueles que sobrevivem (os mais aptos), podem transmitir à prole tal característica que permitiu sua vitória, caso seja hereditária.

– Esse processo, denominado seleção natural, resulta na adaptação de determinados indivíduos ao ambiente, frente a outros não adaptados, e também no surgimento de novas espécies.

A seleção natural é bastante parecida com a artificial, só que essa última é o resultado de ações humanas (diretas ou indiretas) sobre determinado organismo. A penicilina, por exemplo, foi bastante usada há algumas décadas como principal agente de combate a bactérias e, atualmente, não é eficaz no tratamento de algumas doenças: consequência da seleção das bactérias resistentes, em razão do uso indiscriminado dessa substância.

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