Origem da Vida!!!

ORIGEM DA VIDA ...

Os movimentos das massas continentais, juntando-se ou separando-se, as transformações de climas quentes em frios e de secos em úmidos, a formação de cadeias de montanhas e a destruição de outras por erosão são algumas das mudanças que provocaram a extinção de espécies e a formação de outras.

Para facilitar o estudo da Evolução da Vida, costuma-se dividir a história em Eons, Eras, Períodos e Épocas. Veja o quadro abaixo; a primeira era corresponde à atual, retrocedendo-se até a época em que a Terra se formou.

Essas divisões são estabelecidas com base nas diferenças encontradas nos fósseis nas sucessivas camadas de rocha.

ORIGEM DA VIDA: Primeiras Teorias.

Uma das hipóteses acerca da origem da vida foi a da Geração Espontânea ou Abiogênese (a = sem; bio = vida; genese = origem), segundo a qual a vida poderia surgir de matéria sem vida. Essa hipótese era supostamente comprovada pelo surgimento de moscas na carne em decomposição, de ratos em trapos sujos, etc.

O cientista Francesco Redi (1626-1698) foi o primeiro a questionar essa hipótese. Ele colocou carne e outros alimentos em vários vidros, mantendo alguns cobertos com gaze e deixando outros abertos. Se apenas a carne fosse suficiente para a formação de larvas, estas deveriam aparecer em todos os vidros. Após alguns dias, porém, surgiram larvas somente nos vidros abertos, o que permitiu concluir que as larvas se originaram de ovos depositados por moscas e não por abiogênese.

Redi generalizou sua conclusões afirmando que todos os seres vivos vêm sempre de outros seres vivos; era a teoria da Biogênese. Mas os defensores da Geração Espontânea (Abiogênese) afirmaram que, para seres simples, como os micróbios, a hipótese ainda era verdadeira. ...

Em 1862, o cientista francês Louis Pasteur (1822-1895) ferveu caldo de carne e conseguiu conservá-lo estéril por muito tempo em um vidro cujo formato, embora permitisse a entrada de ar (o que, segundo os defensores da Abiogênese ou Geração Espontânea, era essencial para que micróbios surgissem da matéria sem vida), impedia que a poeira penetrasse no caldo. Depois de vários meses, fez com que o caldo entrasse em contato com a poeira e surgiram micróbios no líquido. Estava definitivamente derrubada a teoria da Geração Espontânea (Abiogênese).

Teoria de Oparin e Haldane ...

Na década de 1930, trabalhando de forma independente, os cientistas Aleksandr I. Oparin (russo; 1894-1980) e John B. S. Haldane (escocês; 1892-1964) chegaram à mesma conclusão: nas condições da Terra primitiva, a vida poderia ter surgido da matéria sem vida ao longo de um grande período de tempo.

Evidências geológicas e o estudo comparado da atmosfera de outros planetas permitem concluir que a atmosfera da Terra era composta de gases diferentes dos atuais. Oparin achava que participavam da mistura gasosa o Metano (CH₄), o Amoníaco (NH₃), o Hidrogênio (H₂) e o vapor de Água (H₂O). Com esses gases teriam sido formadas as primeiras moléculas orgânicas.

Várias evidências indicam que praticamente não existia Oxigênio livre na atmosfera primitiva. Se estivesse presente desde o início, esse gás teria oxidado e destruído os primeiros compostos orgânicos, impedindo-os de se acumular e originar os primeiros seres vivos. Outros cientistas pensam que devia haver também Monóxido de Carbono (CO), Sulfeto de Hidrogênio (H₂S) e Gás Carbônico (CO₂).

As fortes descargas elétricas das tempestades e os Raios Ultra Violeta do Sol teriam representado uma fonte de energia, que teria promovido, ao longo do tempo, as mais variadas reações químicas entre as substâncias da atmosfera. Em virtude do longo tempo disponível, podemos supor que se formou uma incalculável quantidade de substâncias, das mais diversas qualidades, até mesmo moléculas orgânicas simples, como Álcoois, Aminoácidos e Açúcares, constituídas por pequenas cadeias de Carbono.

Em 1953, o cientista americano Stanley Miller simulou as condições que supunha ocorrer na Terra primitiva e testou experimentalmente a hipótese de Oparin e Haldane.

Ele construiu um aparelho no qual colocou Hidrogênio, Amoníaco e Metano e submeteu essa mistura a fortes descargas elétricas, ao mesmo tempo que fornecia Vapor de Água. Após uma semana de funcionamento constatou no líquido formado a presença de compostos orgânicos, até mesmo de Aminoácidos. Essa experiência não chega a provar que foi exatamente assim que ocorreu a formação dos compostos orgânicos, mas apóia, em vez de negar, a hipótese apresentada.

Formação de Moléculas Orgânicas Complexas:

As moléculas orgânicas simples teriam sido arrastadas da atmosfera para o mar pelas chuvas, lá tendo se reunido e originado moléculas orgânicas complexas, como Proteínas e Polissacarídeos.

Sabe-se que Proteínas aquecidas e misturadas à água fria podem agrupar-se e formar pequenas gotas, as microsferas.

Outro tipo de alomerado de moléculas orgânicas foi obtido por Oparin ao misturar Ácido a uma solução de Proteínas em Água: as Proteínas se aproximam e formam aglomerados visíveis ao microscópio óptico, os coacervados.

O coacervado ou a microsfera que tivesse aprisionado proteínas enzimáticas e uma molécula de Ácido Nucleico (originada das sínteses de moléculas orgânicas da atmosfera primitiva) seria considerado o primeiro ser vivo. Ele seria capaz de realizar metabolismo, de reproduzir-se, de apresentar hereditariedade e evoluir.

A duplicação do DNA e seu controle da Síntese de Proteínas são mecanismos muito complexos, que exigem a participação de grande número de Enzimas. Por isso é pouco provável que os primeiros genes fossem feitos de DNA.

Alguns cientistas acham mais provável que o primeiro gene fosse feito de RNA ou de alguma molécula semelhante e mais simples. Hoje sabemos que, além das Proteínas, moléculas de RNA também podiam funcionar como Enzimas (Ribozimas). Embora hoje nenhum tipo de RNA consiga se replicar sem auxílio de Enzimas, o químico americano David Bartel e seus colaboradores conseguiram produzir em laboratório um RNA capaz de catalisar a união de Nucleotídeos e formar um trecho de outro RNA. Essa experiência não prova que algo semelhante tenha acontecido na Origem da Vida, mas incentiva pesquisas nesse sentido.

Hipótese Heterotrófica:

Ao que tudo indica, a nutrição autotrófica (os seres vivos que sintetizam suas moléculas orgânicas a partir do alimento inorgânico) não era muito adequada aos organismos pioneiros (muito simples), pois a Fotossíntese é bem complexa e exige uma coleção enzimática variada.

Segundo a Hipótese Heterotrófica, os primeiros seres vivos deveriam apresentar nutrição sapróbia (conseguiam alimento pela absorção de moléculas orgânicas simples dos mares primitivos). A Respiração Aeróbia, utilizada hoje pela maioria dos seres vivos, exige a participação de Oxigênio livre, para extrair energia da Glicose, e de uma coleção enzimática muito ampla, pois o número de reações químicas é muito maior que na Fermentação. Nos mares e na atmosfera primitiva não existia Oxigênio livre e a coleção enzimática dos seres pioneiros era pequena. Logo, é mais provável que os primeiros seres vivos conseguissem energia por meio de um processo Anaeróbio, como a Fermentação.

Com o passar do tempo ...

as condições ambientais da Terra se modificaram. À medida que os gases da atmosfera se transformavam em moléculas orgânicas simples, sua quantidade diminuia. Esse fato e o resfriamento da Terra, reduzindo a frequência de tempestades, fizeram diminuir a síntese de moléculas orgânicas. Com isso, a quantidade de alimento para os Heterotróficos diminuiu.

Surgimento dos Autótrofos ...

Enquanto o ambiente se modificava, os seres vivos sofriam mutações e surgiram organismos Autotróficos, capazes de realizar Fotossíntese, sintetizando as substâncias orgânicas que formam seu organismo a partir de substâncias minerais.

O fato de o alimento dissolvido no mar diminuir cada vez mais lhes trazia uma grande vantagem: eles não dependiam de substâncias orgânicas escassas e, consequentemente, tinham maior possibilidade de sobrevivência. Assim, pela Seleção Natural, aumentavam de número na população.

Com a atividade dos Autotróficos, uma nova modificação foi imposta ao ambiente, que passou a ter o Oxigênio livre em sua composição química. Com o tempo e em consequência de mutações, surgiram seres vivos capazes de usar esse gás (Respiração Aeróbia). Esse tipo de respiração, com maior produção de energia que a Fermentação, foi vantajoso e espalhou-se na população.

Os primeiros seres vivos deveriam ter uma estrutura muito simples, semelhante a dos atuais Procariontes. Com o tempo, surgiram seres com células mais complexas, os Eucariontes. Algumas dessas células podem ter se reunido e formado Colônias e, a partir daí, originado os primeiros seres pluricelulares.

Parte do Oxigênio atmosférico foi transformada em Ozônio, que, com o tempo, formou uma camada no alto da atmosfera. Essa camada representa uma proteção importante para os seres vivos atuais, pois filtra os raios ultravioleta.

Outras teorias sobre a Origem da Vida e críticas à Teoria de Miller:

Muitos cientistas apontam vários problemas na teoria de Miller, entre eles o fato de que a superfície do planeta ainda sofria o bombardeio de Meteoritos e outros corpos celestes, além de Erupções Vulcânicas constantes. Uma alternativa seria que os primeiros seres vivos teriam aparecido no fundo dos oceanos, ao redor de Fontes ou Fendas Hidrotermais, espécies de "chaminés" de água quente e compostos minerais aquecidos pelo magma.

Para esses cientistas as Arqueobactérias que vivem nessas fontes seriam os descendentes dos primeiros seres vivos do planeta. Assim, a vida não teria surgido na superfície dos mares a partir de uma "sopa" de moléculas orgânicas. Mas essa teoria também apresenta problemas, pois as moléculas complexas poderiam ser degradadas ou hidrolisadas nas temperaturas altas das fendas. Em todo caso, se ela for verdadeira, os primeiros seres não eram heterotróficos, mas Quimioautotróficos.

Outra teoria é a de que existe vida em outras partes do Universo e que Germes ou Esporos extraterrestres tenham originado a vida na Terra. É a teoria da Panspermia (pan = todo; sperma = semente). Uma variante dessa teoria defende a ideia de que a vida na Terra surgiu não a partir de Germes ou Esporos, mas de compostos Orgânicos trazidos por Cometas, Meteoritos ou Asteroides. O interior do corpo celeste poderia ter protegido esses compostos do intenso calor produzido pela fricção com a atmosfera. O problema é que, mesmo que alguns desses compostos tivessem resistido, é duvidoso que esses corpos celestes tenham trazido matéria orgânica suficiente para a Evolução da Vida até o aparecimento dos primeiros Autotróficos.

(((Aguarde... Em breve, EXERCÍCIOS!!!)