Aula 1 - Origem da Vida

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Como a vida surgiu? Em que se baseou o seu surgimento? Que teorias nutrem o surgimento?

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Aula 1 - Origem da Vida

  1. 1. Por Luiz Philippe Sergio Das Origens aos Dias Atuais
  2. 2. Afinal... O que é Biologia? O que é vida? Por que estudar Biologia? Se você fosse procurar vida em outros planetas, que critérios usaria para considerar a possibilidade de haver seres vivos? Como seria para você o primeiro organismo vivo que apareceu em nosso planeta? Como acha que ele surgiu? Do que esse primeiro organismo que você citou precisa para viver? Em sua opinião, as condições ambientais e os seres vivos em nosso planeta foram sempre como vemos hoje?
  3. 3. Origem da Biologia • Estabeleceu-se como ramo independente das ciências entro o final do século XVIII e início do XIX. • Deu origem a medicina e biomedicina. • Dita por estudo da vida, mas vai além disso. • Do alto das montanhas, as profundezas dos oceanos, nos desertos, nas geleiras, em fendas profundas de rochas encontramos seres vivos em plena atividade.
  4. 4. Respostas para “O que é vida?” • Geneticista Norman Horowitz (1959): autorreplicação, mutabilidade e troca de matéria e energia com o ambiente. • Evolucionista John Maynard Smith (1986): entidades com propriedades de multiplicação, variação e hereditariedade. • Bioquímico Jeffrey S. Wicken (1987): uma hierarquia de unidades funcionais que, através da evolução, têm adquirido a habilidade de armazenar e processar a informação necessária para sua própria reprodução.
  5. 5. Do átomo ao Organismo
  6. 6. Níveis de organização: do átomo ao organismo ““O HOMEM MODIFICA A TERRA. A TERRA MODIFICA O HOMEM.”O HOMEM MODIFICA A TERRA. A TERRA MODIFICA O HOMEM.” Átomo A menor parte de um elemento, que mantém todas as propriedades químicas desse elemento. Molécula Conjunto de átomos. Organóide Componente da célula, encarregado de executar determinada função. (Também se diz organela ou orgânulo.) Célula Entidade encontrada na maioria dos seres vivos da Terra atual e constituída, de modo geral, por membrana plasmática, citoplasma e núcleo. Tecido Comumente conceituado como um conjunto de células semelhantes na forma e na função. Órgão Conjunto de tecidos. Sistema Conjunto de órgãos envolvidos na execução de determinada tarefa. Organismo Qualquer ser capaz de executar um conjunto de reações químicas metabólicas responsáveis pela sobrevivência, crescimento e reprodução.
  7. 7. Níveis de organização: do organismo à biosfera ““O HOMEM MODIFICA A TERRA. A TERRA MODIFICA O HOMEM.”O HOMEM MODIFICA A TERRA. A TERRA MODIFICA O HOMEM.” Organismo Qualquer ser capaz de executar um conjunto de reações químicas metabólicas responsáveis pela sobrevivência, crescimento e reprodução. Comunidade Conjunto das diferentes populações encontradas em um ambiente perfeitamente delimitado. É a parte biótica do meio. Biosfera Conjunto de todos os ecossistemas da Terra. Ecossistema A interação do componente biótico (comunidade) com os fatores abióticos do meio. População Conjunto de indivíduos de uma espécie vivendo em local perfeitamente delimitado, em uma determinada época.
  8. 8. ““O HOMEM MODIFICA A TERRA. A TERRA MODIFICA O HOMEM.”O HOMEM MODIFICA A TERRA. A TERRA MODIFICA O HOMEM.”
  9. 9. Experimento controlado Grupo controle x Grupo experimental ““O HOMEM MODIFICA A TERRA. A TERRA MODIFICA O HOMEM.”O HOMEM MODIFICA A TERRA. A TERRA MODIFICA O HOMEM.”
  10. 10. Mas então... Como tudo começou?
  11. 11. Criacionismo: outra explicação - Dogmatismo “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA”
  12. 12. “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA” Panspermia: A vida surge fora da Terra
  13. 13. “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA” Big Bang: Origem de Tudo – Método Científico Surgimento com uma grande explosão: - Big Bang - 13,5 bilhões de anos (10 – 20 bi)?!
  14. 14. Origem da Terra
  15. 15. • Originando - 4,6 bilhões de anos; • Explosão criou uma nuvem de poeira e gases; • A poeira foi se condensando em grãos sólidos; • Os grãos se transformaram em fragmentos de rochas cada vez maiores; • Um deles evoluiu e se transformou na Terra; • Tudo com o auxílio de violentas reações químicas; • A gravidade reteve gases (NH3, CH4, CO2 e H2O) constituindo uma̚ atmosfera primitiva; • A condensação dos vapores de H2O originava tempestades e chuvas que caiam sobre a crosta quente (quente por causa de erupções vulcânicas);
  16. 16. Geração espontânea ou Abiogênese: existe? “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA” • Até Século XIX. • Seres Vivos surgem de matérias inanimadas. • Ex.: Sapos Surgem da Lama
  17. 17. Experimentos de Francesco Redi “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA” gaze ausência de larvas Frasco 3 carne grupo experimental moscas larvas Frasco 2 carne grupo controle moscas carne Frasco 1
  18. 18. Pasteur: vida só a partir de vida preexistente “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA” Se o “pescoço” do frasco é removido, o meio de cultura é rapidamente contaminado. O meio de cultura em frasco comum é contaminado rapidamente por bactérias. O meio de cultura no frasco com “pescoço de cisne” permaneceu indefinidamente estéril. Poeira e bactérias retidas nas gotículas de água oriundas da condensação do vapor.
  19. 19. Stanley Miller e Harold Urey: teste da hipótese de Aleksander Ivanovich Oparin, John Burdon e Sanderson Haldane “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA” água fervendo “oceano” calor “Sol” coleta da água com os compostos orgânicos formados eletrodo água de resfriamento área de resfriamento (condensador) câmara de gases “atmosfera” descarga elétrica tubo para retirada do ar e introdução da mistura de gases
  20. 20. Sinais de Vida • 3,5 bi de anos; • As tempestades constantes formaram os primeiros mares; • Terra primitiva + chuvas +descargas elétricas→ sopas orgânicas; • Surgimento dos COACERVADOS; → aglomerados de proteínas circundados por uma película de H2O;
  21. 21. Hipótese heterotrófica: os heterótrofos antes “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA” Fermentação  Fotossíntese  Respiração Celular
  22. 22. “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA”
  23. 23. “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA”
  24. 24. Mundo do RNA: proposta ousada “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA” O MUNDO DO RNA RNA vírus de RNA células de RNA, primitivas, infectadas por DNA vírus de DNA último ancestral comum O MUNDO DO RNA Bacteria Archaea A TRANSIÇÃO DO RNA-DNA Eukarya
  25. 25. “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA”
  26. 26. “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA”
  27. 27. Evidências da evolução: anatomia comparada “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA” gato morcegogolfinho homem rádio e ulna (ou cúbito)úmero metacarpos e falanges
  28. 28. Evidências da evolução: embriologia comparada “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA” peixe réptil anfíbio ave homem
  29. 29. Evidências da evolução: estruturas vestigiais “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA” herbívoro não ruminante apêndice vermiforme ceco dobra semilunar músculos cefálicos apêndice vermiforme
  30. 30. Evidências da evolução: bioquímicas “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA” peixe porcopatotartaruga macaco homem 0 15 10 5 20
  31. 31. Lamarck: uso e desuso e transmissão das características adquiridas “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA” Jean-Baptiste Pierre Antoine de Monet Biensparce Fligore de Lamarck Golwdin  (Bazentin, 1 de agosto de 1744 — Paris, 28 de dezembro de 1829) 
  32. 32. “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA”
  33. 33. Darwin e a seleção natural “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA” A viagem do Beagle: o navio deixou a Inglaterra em dezembro de 1831 e chegou ao Brasil no final de fevereiro de 1832. Permaneceu cerca de três anos e meio percorrendo as costas sul-americanas. A parada em Galápagos durou pouco mais de um mês. O restante da viagem ao longo do Pacífico – passando pela Austrália, Nova Zelândia, novamente Brasil, até terminar a viagem de volta à Inglaterra – levou mais um ano. Charles Robert Darwin,  (Shrewsbury, 12 de fevereiro de 1809 —  Downe, Kent, 19 de Abril de 1882) 
  34. 34. O empurrão que faltava: Malthus “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA” Thomas Robert Malthus  (Rookery, perto de Guildford, 14 de fevereiro de  1766 — Bath, 23 de dezembro de 1834)  
  35. 35. “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA”
  36. 36. “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA” O que Darwin não podia saber: teoria sintética da evolução NEODARWINISMO mutações recombinação gênica VARIABILIDADE seleção natural ADAPTAÇÃO
  37. 37. Quer exemplos válidos de seleção natural? • Resistência de bactérias a antibióticos • Coloração protetora da mariposa Biston betularia “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA”
  38. 38. Quer exemplos válidos de seleção natural? “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA” Geospizafuliginosa Geospizafortis Geospizamagnirostris Geospizascandens Geospizaconirostris Geospizadifficilis ancestral Camarhynchusparvulus Camarhynchuspsittacula Camarhynchuspauper Cactospizaheliobates Cactospizapallida (tentilhão“pica-pau”) Platyspizacrassirostris Certhideafusca Certhideaolivacea alimentam-se de sementes e de cactos alimentam-se de insetos presentes nas árvores alimentam-se de brotos que arrancam dos ramos alimentam-se de insetos presentes nas folhas e nos ramos • Os fringilídeos (tentilhões) de Darwin
  39. 39. Seleção natural: direcional, estabilizadora e disruptiva “ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO BIOLÓGICA” tempo a b c

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