Abiogênese e Biogênese. Redi, Spallanzani e Needham. Descoberta do microscópio. Louis Pasteur. Teorias sobre a origem da vida. Oparin e Haldane, experimento de Miller. A terra primitiva e os primeiros seres vivos. Teoria heterotrófica e autotrófica.

1. A origem da vida

2. Abiogêse X Biogênese
- Defende que a vida surgiu da matéria
inanimada.
- Geração espontânea.
- Aristóteles (384 – 322 a.C) admitia
essa possibilidade.
- Jan Baptista van Helmont, era
fisiologista e chegou a propor receitas
de como produzir a vida de forma
espontânea.
“[...] colocam-se, em um canto
sossegado e pouco iluminado, camisas
sujas. Sobre elas espalham-se grãos
de trigo e o resultado será que, em
vinte e um dias, surgirão ratos [...]”
- Francesco Redi (1626 – 1697):
Médico italiano, realizou os primeiros
experimentos científicos que apontaram
as primeiras ideias contrárias à
biogênese. Essas pesquisas mostraram
evidências que seres vivos surgiriam
somente por meio da reprodução da sua
própria espécie.
- Defende que a vida somente surge por
outra pré-existente.

3. Experimento de Redi
Durante o século XVII, era comum a ideia de que o
aparecimento de vermes em cadáveres de animais
resultava de transformações espontâneas da carne
em decomposição.
Redi não concordava e quis provar o contrário.
O experimento consistiu em colocar carne de
animais mortos dentro de vários frascos. Alguns
desses recipientes mantinham-se hermeticamente
fechados com gaze muito fina, enquanto outros
permaneciam abertos.
Nos recipientes fechados, não se verificou o
aparecimento de vermes; contudo, eles surgiram
nos fracos abertos como resultado do acesso das
moscas à carne. Assim, a hipótese que Redi
levantou foi confirmada, as moscas surgiam por
causa das larvas depositadas por elas e não de
transformações espontâneas da carne.

4. A descoberta do microscópio
Antonie van Leeuwuenhoek, holândes e alheio às discussões sobre a
origem da vida. Ele criou um aparelho que permite um aumento na
resolução de imagens, o microscópio.
Essa criação revitalizou a teoria da geração espontânea, pois se
considerava que organismos tão pequenos (micro-organismos) não
poderiam surgir por meio de reprodução. Assim, até o século XVIII, a
maioria das pessoas acreditavam que os micro-organismos surgiam por
abiogênese.

5. Needham X Spallanzani
Em 1745, colocou em diversos frascos,
caldos nutritivos que, submetidos à
fervura por cerca de 30 min, eram
depois fechados com uma espécie de
rolha. Após alguns dias, o caldo
encontrava-se contaminado por micro-
organismos.
Por isso, Needham defendia que os
micróbios surgiam por geração
espontânea.
Refez os experimentos de Needham
com oitos fracos contendo um caldo
nutritivo. Quatro recipientes foram
vedados com rolha, enquanto os
outros tiveram seus gargalos
derretidos e vedados com firmeza. Em
seguida, ferveu tudo por um período
bastante prolongado. A aparição de
micro-organismos nos frascos vedados
com rolha e a ausência nos vedados
firmemente, fez Spallanzani concluir
que Needham se equivocou, o mesmo
contestou que o aquecimento
excessivo eliminou o “princípio vital”
necessário pra geração espontânea.

7. Louis Pasteur
Preparou frascos de vidro um formato peculiar, ele
amoleceu aplicando calor e os esticou, logo em
seguida curvou na forma de “pescoço de cisne”.
Nesses frascos, foram colocados caldos nutritivos
que foram aquecidos. Com isso, verificou que micro-
organismos presentes na atmosfera ficavam retidos
nas curvas do gargalo, evitando a contaminação do
caldo.
Em nenhum dos experimentos ocorreu
contaminação. O caldo era contaminado apenas
quando se quebrava o gargalo.
Essa hipótese de Pasteur, acabou definitivamente
com a teoria da geração espontânea. Assim, o
cientista mostrou que os seres vivos surgem de
seres vivos.

9. Teorias sobre a origem da vida
 Criação divina: Uma força sobrenatural, onisciente, onipresente e
onipotente teria dado origem à vida. Os organismos vivos são tão
complexos que não poderiam ser frutos de fenômenos naturais.
As principais proposições são:
- Todas as coisas criadas são produtos de um único Deus soberano.
- Todas as coisas foram criadas no princípio, da forma que são hoje.
- O universo é recente.
- O planeta passou por um dilúvio.
- As espécies não sofreram grande evolução.
 Panspermia: Origem do mundo a partir de “sementes de todo lugar”.
Arhenius defendia que a vida (micro-organismos) teria chegado à Terra
em meteoritos e cometas que se chocavam constantemente com a
superfície do planeta. Essa ideia surgiu da constatação de que havia
matéria orgânica na composição dos meteoritos.

10.  Evolução química: Oparin e Haldane.
Acreditavam na geração espontânea da vida, que estava intimamente
ligada ao fato de toda a composição química da vida do planeta apresentar
somente aminoácidos. Dessa forma, os conhecimentos dispostos por
Oparin e Haldane permitiram formular a hipótese de evolução gradual dos
sistemas químicos, ou evolução química.
Essa hipótese admite que a vida resultou de um processo em que gases
presentes em uma atmosfera primitiva, teriam originado compostos
orgânicos simples, que por sua vez, teriam produzido compostos
complexos por meio de reações. Ao adquirirem capacidade de
autoduplicação, metabolismo e hereditariedade, eles constituiriam o que
viriam a ser os primeiros seres vivos.

11. Terra primitiva
Apresentava condições turbulentas - Temperaturas muito elevadas e
bombardeio constante de asteroides.
Acredita-se que esses corpos celestes traziam consigo certos volumes de
água, que em decorrência do impacto, evaporava e se acumulavam como
vapor na atmosfera, precipitando–se em forma de chuva. Esse processo
se repetiu por muito tempo, causando um lento resfriamento das camadas
superficiais da terra. Assim, foi possível que a água fosse acumulada,
formando os primeiros mares e lagos.
 Atmosfera primitiva: Oparin baseado em estudos, supôs que a
atmosfera apresentava metano (CH4), amônio (NH3), gás hidrogênio
(H2) e vapor de água (H2O).
 Coacervados: As chuvas constantes, relâmpagos, entrada de raios UV
sem filtração (não havia camada de ozônio) e altas temperaturas,
parece ter fornecido condições ideais para os componentes da
atmosfera terem sofrido reações e recombinações entre eles.

12. Essas primeiras reações formaram compostos simples, que ficavam em
suspensão na atmosfera até que a chuva os arrastasse, levando-os para o
solo quente. Nas rochas quentes, eles sofriam mais reações e formavam
compostos complexos, que eram carregados aos mares primitivos e se
acumulavam, formando “sopas nutritivas”.

13. Experimento de Miller
 Comprovou a teoria de Oparin e Haldane eram
viáveis.
O experimento constituía em um tubo fechado de
vidro, com uma ampola que continha uma mistura
dos gases metano, amônia e hidrogênio
(simulando uma atmosfera primitiva); Havia uma
região abaixo da ampola, em forma de U, com
água aquecida, que levava à formação de vapor
de água, e descargas elétricas estabelecidas por
eletrodos que simulavam os relâmpagos.
Após alguns dias , o material foi recolhido na
forma de uma mistura viscosa e avermelhada. A
análise do resultado possibilitou a identificação de
aminoácidos e percursores de nucleotídeos, além
de outros compostos.

15. Primeiros seres vivos
Os fósseis mais antigos encontrados são de bactérias
e cianobactérias, ambos procariontes (Não possuem
Carioteca – Membrana que delimita o material
genético). No entanto, os fósseis datam do mesmo
período e esses dois seres vivos apresentam
metabolismo diferentes. As bactérias são, geralmente,
heterotróficas, enquanto as cianobactérias são
autotróficas. E aí, quem surgiu primeiro?
 Hipótese heterotrófica – Oparin acreditava nessa
teoria.
Havia uma grande disponibilidade de matéria orgânica
nos mares primordiais, não sendo necessária uma
vida autotrófica.
Os processos autotróficos (produção de alimento) são
mais complexos do que os heterotróficos.

16. A atmosfera primitiva não tinha oxigênio livre, logo, o organismo heterotrófico era
também anaeróbico (não precisa de oxigênio pra se desenvolver). Seria portanto
um ser procarionte, heterotrófico e anaeróbico – realizando fermentação.
Segundo a hipótese de que a fermentação seja o primeiro metabolismo existente,
haveria, portanto, o consumo da matéria orgânica disponível nos mares e liberação
de CO2 (gás carbônico). Com isso, algum tempo depois, a atmosfera passaria a
ser rica em CO2 e os nutrientes dos mares se tornariam escassos. (Vale salientar,
que para a fotossíntese acontecer é necessário que haja disponibilidade de CO2)
Então, a grande quantidade de CO2, favoreceu os organismos que teriam evoluído
para captar energia luminosa e produzir seu próprio alimento – Autótrofos
fotossintetizantes.
A fotossíntese libera oxigênio, o que causou um grave impacto na época. O gás
oxigênio é uma substância muito oxidante, e os seres que não desenvolveram
nenhum processo que protegesse sua célula, morreria. De fato, uma quase
extinção dos seres vivos aconteceu e foi batizada como o holocausto do
oxigênio.
Com o tempo, os organismos passaram a utilizar esse poder oxidativo para
quebrar compostos orgânicos e obter energia. Assim, surgiram os seres
procariontes, heterotróficos e aeróbicos.

17.  Hipótese autotrófica: Em 1977, descobriram fontes termais
submarinas que se revelaram ecossistemas aquáticos, nos quais se
abrem verdadeiras chaminés vulcânicas no oceano.
Nesse ambiente com elevadas temperaturas, encontraram
arqueobactérias extremófilas que faziam quimiossíntese – Capacidade
de gerar matéria orgânica a partir da energia liberada por reações
inorgânicas. É um processo muito simples e acredita ter sido percursor da
fermentação, fotossíntese e logo após, a respiração aeróbia.
Estromatólitos: São fósseis que datam 3,5
bilhões de anos, foram originados por
bactérias e cianobactérias que, ao captarem
os carbonatos existentes nos meios onde
viviam, e ao metabolizá-los
(quimiossíntese), os depositavam nas suas
membranas celulares e, assim, foram-se
desenvolvendo em camadas sucessivas.