Em busca das origens ~ a origem da vida

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Em busca das origens ~ a origem da vida

  1. 1. EM BUSCA DAS ORIGENS – A ORIGEM DA VIDA (IN SEARCH OF ORIGINS-THE ORIGIN OF LIFE) Authors: Arthur Lorron, Gabriel Vinícius, Marcílio Beijamim, Marcos Gomes, Matheus Vinícius, Matheus Wallace e Wesley Victor Epigraph: "A maravilhosa disposição e harmonia do universo só pode ter tido origem segundo o plano de um Ser que tudo sabe e tudo pode. Isso fica sendo a minha última e mais elevada descoberta." - Isaac Newton Abstract: To explain how life Appeared on Earth, Aristóteles, Anaximandro and many other researchers and philosophers preferred believe in spontaneous generation or abiogenesis. This idea, which admitted the natural origin of the beings at the expense of the inanimate matter of the environment, lasted until the second half of last century. Redi, Spallanzani and Pasteur were the great fighters against the concept of spontaneous generation. But it was the last one who managed to actually bring down definitely with this "theory," which has existed for 2000 years. The attempt to create a new explanation, assuming that spatial micro-organisms called cosmozoários had it implanted the in terrestrial soil, making germinate life on our planet, too did not succeed. It was promptly abandoned. In modern times, it has been accepted the proposal of A.L. Oparin, known as naturalistic theory, whose main points:  Amino acid formation in the early Earth's atmosphere from gases such as methane, ammonia, hydrogen and water vapor in the presence of electrical sparks and ultraviolet radiation.  Water vapor accumulation in the atmosphere of volcanic activity, elapsing of rains, leading the amino acids for soil.  appearing of the seas and accumulation of proteins in the water  Forming colloids and coacervates. Key-Words: Origem, Vida, Terra, Primitiva, Abiogênese, Biogênese, Panspermia
  2. 2. Introduction: The human being is a species that seeks to response to all your doubts, and that's how started his trajectory in the theories, which sought answers to explain where we came from, who we are and where we're going, by was those questions that emerged the theories of life, that has as an example: Abiogenesis which says that the living being originates spontaneously from raw material and the biogenesis says that the living being comes from another existing one. Development: Outra dúvida que fere de há muito a curiosidade humana é a explicação de como, onde e quando a vida se originou na face da Terra. As conclusões mais antigas criaram a ideia de geração espontânea, pela qual seria possível o aparecimento de seres vivos a partir de elementos do meio, como o calor, a umidade e o lodo. Anaximandro (Século VI a.C.), Empédocles (Século V a.C.) e Aristóteles (o grande sábio da antiguidade, Século IV a.C.), todos filósofos gregos, deixaram obras que documentaram a sua crença na doutrina da abiogênese ou geração espontânea. Virgílio, o príncipe dos poetas latinos, admitia, e assim deixou escrito nas suas Geórgicas (30 a.C.), a formação de insetos nos cadáveres em putrefação. E muito tempo depois, já na idade média, Aldovandro registrava a geração espontânea de patos e marrecos nas lagoas. Curiosa era a fórmula do padre Atanásio Kircher (jesuíta alemão, 1601- 1680) para explicar a multiplicação natural das cobras “Basta matar uma cobra, secá-la, pulverizá-la e espalhar esse pó, para que surjam muitas cobras”. Van Helmont (Jan Baptiste van Helmont, 1577-1644, médico e químico belga, considerado o pai da Bioquímica) tinha como receita para obtenção de ratos “Juntar camisola suada com germe de trigo e queijo num canto escuro do porão”. Mas todas essas ideias deviriam ficar para trás. No século XVII, Francesco Redi (Italia, 1627- 1697) procurou demonstrar, através de experiências controladas, que larvas e moscas que se desenvolvem na carne em putrefação têm origem em ovos postos por outras moscas que ali passaram antes, e que não nascem por geração espontânea. Redi quase conseguiu convencer todos de suas ideias, mas incidentalmente, por essa época, Anton van Leeuwenhoek (pesquisador holandês, 1632-1697), trabalhando no polimento de lentes e construindo microscópios, descobriu e relatou pela primeira vez a existência das bactérias “que se multiplicavam numa gota d’água”. Essa descoberta reativou involuntariamente, com força redobrada. A crença na geração espontânea. John Needham, na Inglaterra, levantou de novo a bandeira da abiogênese. Em 1765, o padre italiano Lazzaro Spallanzani atacou energicamente Needham, apresentando os resultados de suas experiências com infusórios e outros organismos microscópicos. Ele demostrava que nem mesmo os microrganismos surgem espontaneamente no meio, pois, quando suas infusões eram “esterilizadas”, nelas não apareciam seres vivos. Mas Needham contestou alegando que de fato de submeter as infusões a temperatura elevadas e conservá-las em recipiente fechado por muito tempo provocava a destruição de um “princípio ativo” imprescindível para o aparecimento da vida. E, com isso Spallanzani também não conseguiu derrubar a abiogênese. Apenas na segunda metade do século XIX, o francês Louis Pasteur (1822-1895) viria a comprovar de forma decisiva do que qualquer organismo poderia aparecer por meio de um processo reprodutivo de outros que o antecedessem. Pasteur preparou um caldo de carne com extratos de frutos, aqueceu-o demoradamente e submeteu-o a baixa temperatura, logo o retirou do fogo. Esse caldo foi mantido dentro do balão em que foi aquecido. O bico do balão foi retorcido na chama, tomando a forma de um “pescoço de cisne” longo. Assim, o caldo esterilizado pelo aquecimento e resfriamento (técnica ainda hoje muito usada, com o nome de pasteurização) e livre da penetração de impurezas do ar contendo micróbios, manteve-se permanentemente estéril. A apresentação dessa experiência na Academia de Ciências de Paris fez desmoronar de vez a ideia da geração espontânea, que já perdurava desde Anaximandro, havia cerca de dois mil anos. Derrubada a “teoria” da geração espontânea, a necessidade de se encontrar uma explicação para a origem da vida suscitou novas ideias. Surgiu a “teoria” cosmozóica (as aspas são por ironia, pois tais hipóteses jamais se constituiriam em teorias, na concepção moderna que temos dessa palavra). Na
  3. 3. concepção cosmozóica, a vida teria aparecido na Terra pela proliferação de microrganismos viajantes do espaço – os cosmozoários -, que teriam, por acaso, caído sobre o solo terrestre, instalando-se então definitivamente nesse ambiente. Mas essa hipótese não durou muito tempo. Primeiramente, sabemos que nenhum organismo poderia viver no espaço cósmico, sujeito às baixíssimas temperaturas, aos destruidores raios cósmicos e a radiação ultravioleta. Em segundo lugar, a suposição de que tais “micróbios espaciais” teriam vindo no interior de meteoritos também não resolve a questão, pois estes, ao entrarem em nossa atmosfera, deslocando-se a altas velocidades, tornam-se incandescentes e quase sempre se pulverizam. Esse seria um triste fim para os viajantes de tão grandes distâncias. Por fim, essa “teoria” não concluiria nada a respeito da explicação que se procurava – a origem da vida. Ela, tão somente, transferia o problema para um nível mais afastado da Terra. Era, portanto, apenas uma tentativa de se conformar com uma hipótese de vida “importada” de algum lugar desconhecido no espaço, onde, por meio não sabido, teria se manifestado. Nesse estado de coisas permaneceu o pensamento cientifico mundial, sem qualquer solução para o problema, até meados do século XX, quando Aleksandr l. Oparin, então membro da Academia de Ciências da Rússia, lançou uma nova luz sobre o assunto. A hipótese de Oparin foi testada nos Estados Unidos da América por renomados cientistas, com Stanley Miller, Harold Urey, Sidney Fox e outros, revelando fortes evidências de estar muito próximo da realidade. Provavelmente, há cerca de 4,5 bilhões de anos surgiu a Terra, um planeta dentre vários outros integrantes do Sistema Solar. Inicialmente, era uma bola incandescente. Mais tarde, esfriada a sua superfície, formou-se a crosta terrestre, encerrando internamente um vasto globo pastoso de ferro e níquel a altíssimas temperaturas. A atmosfera primitiva era tempestuosa, fervente, impregnada de gases incompatíveis com a vida atravessada por raios ultravioletas e varrida por constante centelhas elétricas havia intensa atividade vulcânica. A grande quantidade de rochas que formam a crosta terrestre reforça perfeitamente essa suposição. Naturalmente, aquele impressionante ambiente deveria sofrer lentas e profundas alterações, para que pudesse comportar a vida tal como a concebemos. É, por certo, o primeiro ser vivo a surgir teria de fazê – lo espontaneamente sem ascendência de qualquer progenitor. Mas essa ‘’geração espontânea’’, defendida por Oparin e aplaudido por George Wald (EUA), não é a mesma que alardeavam Van Helmont e o padre Kircher, fenômeno que para estes últimos deveria ocorrer continuamente no mundo atual. Na interpretação moderna de Oparin, a geração espontânea é impossível nas condições atuais do nosso mundo. Mas, nas condições primitivas que o ambiente da terra ofereceu, há cerca de 1 Bilhão de anos, talvez não tivesse sido impossível a ocorrência desse fato. (fig.320) e (fig.321) A teoria de Oparin (teoria naturalista) baseia – se nos seguintes pontos:  A atmosfera da terra não continha oxigênio livre. Era contudo, rica em metano (CH4), amônia (NH3), hidrogênio (H2), e vapor de água (H2O).  A temperatura ambiente era muito alta e a atmosfera era constantemente cortada por raios ultravioleta e por centelhas elétricas.  A considerável temperatura ambiente e a penetração dos raios ultravioleta, bem como a passagem de centelhas de alta voltagem ,teriam provocado alterações nas moléculas dos gases existentes na atmosfera. Tas moléculas ter-seiam combinados, originando compostos orgânicos de estrutura mais complexa, como os aminoácidos, por exemplo. Com o passar de milhões de anos, os aminoácidos teriam-se acumulado na atmosfera primitiva do planeta.  Considerando-se que cerca de 30% material expelido durante uma erupção vulcânica. Conclui-se que, no transcorre do longo período de formação do globo, uma imensa quantidade de vapor de água deve ter-se acumulado na atmosfera.  Quando o vapor de água saturada a atmosfera, as águas se precipitam para o solo no estado líquido. Foram as primeiras chuvas. Elas arrastaram para o solo quente do planeta as moléculas de aminoácidos que flutuavam no espaço.
  4. 4.  Submetidas a aquecimento prolongado sobre as rochas quentes, as moléculas de aminoácidos se combinavam, em reação de símbolo por desidratação, originando cadeias polipeptídicas (fig.322). Começavam a surgir substância albuminóides as primeiras proteínas existentes na Terra.  A persistência das chuvas esfriou mais a superfície das crostas terrestre. A água não mais evaporava tão rapidamente e passou a correr para as reentrâncias ou depressões, com o aparecimento dos primeiros mares. Para eles eram levadas as proteínas, arrastadas pelas águas.  Durante os três bilhões e meios de anos que antecederam o aparecimento da vida, as proteínas. A combinação de moléculas, a fragmentação de outras e as modificações estruturais que nelas ocorriam devem ter sido responsáveis por uma extraordinária variedade dessas compostas. As moléculas protéicas dissolvidas em água começavam a formar gotículas teria originado gotículas mais complexas de coacervados (os coacervados são misturas de coloides, nas quais micelas diferentes se envolvem por camadas comuns de água). É oportuno lembrar que o protoplasma das células vivas apresenta a maior parte do seu conteúdo no estado de coacervados.  É admissível que, da mesma forma como ocorreram as primeiras sínteses não-biológicas das proteínas, também se tenham formado por processos não-biológicos as primeiras moléculas de ácidos nucleicos.O fato é que a combinação de ácidos nucleicos (moléculas preliminares de DNA ou RNA) com as proteínas permitiu o aparecimento das nucleoproteínas.Essas primeiras moléculas talvez tenham agido como "genes" isolados,flutuantes nas águas mornas dos oceanos pré- cambrianos.  Oparin deu-lhes o nome de protogenes. Embora os protogenes pudessem se assemelhar aos atuais vírus, Oparin não os considerou como vírus, pois estes só sobrevivem e se reproduzem no interior de células vivas, o que evidentemente não existia naquela época.  Quando os protogenes se associaram, formaram esboços de cromossomos. Envoltos pelas massas de coacervados, formaram gotículas quase vivas. A organização de moléculas protéticas e lipídicas na periferia dessas gotículas acabaria estabelecendo uma membrana lipoproteica, reguladora do trânsito de substâncias entre exterior e o exterior daqueles minúsculos glóbulos. Com o seu equipamento de ácidos nucleicos e de enzimas, a gotícula assumia um certo grau de autonomia para funcionar e se reproduzir.Começava a surgir o primeiro esboço de uma célula viva. É bem provável que, na marcha de transformações do não-vivo (a pré-célula) para o tipicamente vivo (a célula),tenham ocorrido milhões de tentativas malsucedidas.Mas, no transcurso de um tempo tão longo,envolto numa nebulosa de mais de três bilhões de anos ,não é inaceitável a hipótese de que,por alguma vez,tenha-se formado uma estrutura viável,capaz de se abastecer de energia,consumi-la,executar algum trabalho,sofrer mutações no seu material genético e reproduzir-se,transmitindo à descendência suas características.Quando isso aconteceu,nasceu a primeira célula e surgiu a vida no ambiente da terra. (fig.323) Nós escolhemos esse tema, pois já possuíamos conhecimento sobre o mesmo e porque é um tema bastante interessante e didático. Esse trabalho foi desenvolvido por todo o grupo, onde utilizamos livros que pegamos na biblioteca da escola e também usamos a internet para pesquisas e esclarecimento de partes do trabalho. Conclusion: explain the origin and formation of life is very complex, involving issues such as: researches, theories, faith etc. So what was presented in this work is grounded in theorie and knowledge that man has acquired over time. There are still many questions to be answered and it isn't know for sure if man is capable of achieve them.
  5. 5. Annexes:

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