O documento discute a origem e evolução do universo e da vida na Terra de acordo com o modelo científico. O Big Bang ocorreu há aproximadamente 14 bilhões de anos e levou à formação das primeiras estrelas, galáxias e elementos químicos. A Terra surgiu há cerca de 4,5 bilhões de anos e a vida emergiu há cerca de 3,8 bilhões de anos, possivelmente a partir de moléculas orgânicas complexas trazidas por meteoritos. A fotossíntese transformou a at

1. De onde viemos?
História do universo

2. Mitos da criação
existe um começo?
Gleiser, 1997
SIM NÃO
mitos com criação
Ser positivo
(Deus, o criador)
Ser negativo
(criação do nada)
Ser X não Ser
(ordem X caos)
mitos sem criação
existência eterna universo rítmico

10. O modelo científico
• Qual a idade do universo?
– entre 14 e 20 bilhões de anos (2x1010)
– Sol ~5 bilhões de anos
– Terra ~4,5 bilhões de anos
– Vida ~3,8 bilhões de anos
• Como aconteceu?
– o modelo do “Big-Bang”

11. Enquanto o Universo se
expande, a radiação contida
e a matéria se esfriam
Grande explosão térmica
Big Bang

12. Universo em Expansão
Big Bang
10-43 segundos
Quantum gravity
10-5 segundos
Prótons e neutrons
a partir dos quarks
3 minutos
Núcleos atômicos
300.000 anos
Primeiros átomos
1 bilhão de anos
Primeiras galáxias
10 a 15 bilhões de anos
Galáxias atuais

13. Onde se Formam os Átomos?

14. Nebulosa
Tarântula

15. Nebulosa
Olho de gato

16. Ciclo das estrelas
Nebulosa
Glóbulos
Estrela
Gigante
vermelha
Nebulosa planetária
e Anã branca

17. http://www.astronomybuff.com/if-the-sun-stopped-shining-today-we-wouldnt-know-it-for-6-million-years/

19. Surgimento da Terra
• Explosão de supernovas
– geração de elementos químicos pesados
• Colapso da matéria gasosa
– formação de novas estrelas
• Condensação de planetesimais ao redor
das estrelas
– formação de planetas

20. Terra primitiva
(1993, acrylic and gouache). site
contents © 2008 Don Dixon /
cosmographica.com

21. Evolução química
• Atmosfera primitiva
– metano (CH4),
– amônia (NH3),
– água (H2O),
– ácido sulfídrico (H2S),
– dióxido de carbono (CO2)
– monóxido de carbono (CO)
– fosfato (PO4
3-).
– ausência de oxigênio molecular (O2) e ozônio (O3)
• Radiação U.V.
• Erupções vulcânicas
• Tempestades elétricas

22. Aparato de Miller-Urey
Denver Museum of Natural History

23. Experimento de Miller e Urey

24. O mundo do RNA
• Caos  ordem
– produção dos primeiros polímeros
– reprodução dos polímeros
• “Seleção natural” no mundo químico
– estabilidade da molécula
– velocidade de reprodução
– acurácia da cópia

26. Estruturas secundárias de RNA

27. Interações terciárias de RNA

28. Ribozimas

30. Ribozimas

31. O mundo do RNA
• Fluxo de informação
– polinucleotídeos  polipeptídeos
• Compartimentalização
• Aumento da complexidade metabólica
• Reprodução do compartimento
– unidade autopoiética

32. Encapsulamento de RNA
RNA + montmorilonita + ác. graxos

33. Resumindo...

34. http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookCELL1.html#origin
Microfósseis de 3,465 bilhões de anos
Semelhantes a cianobactérias

35. Fluorescence micrographs of cyanobacteria.
Credit: Mary Sarcina University College London
Cianofíceas: atualmente mais de dez mil espécies
Anabaena
sphaerica
http://en.wikipedia.org/wiki/Photosy
nthesis#In_algae_and_bacteria

36. Registros do passado no presente
Archaeoglobus fulgidus
•vive nas fontes termais do fundo
dos oceanos, a 83oC
•reduz sulfatos para crescer
Methanococcoides burtonii
•sobrevive a -5oC
•forma metano (CH4) a partir de
CO2 e H2

37. Outra hipótese

38. Pequenas moléculas
e metabolismo primordial
• Exigências:
1. compartimentalização
– sistema isolado e diminuição de entropia
– não necessariamente uma membrana
2. fonte de energia
– reações redox
– luz
– potenciais eletroquímicos
3. acoplamento energético a processos
4. aumento da rede de reações
– reação propulsora
– adaptação a mudanças circunstanciais
5. rede de reações atrair mais material do que
perder, reproduzindo-se.

39. Hipótese das pequenas moléculas
*

40. Hipótese das pequenas moléculas
evolução de redes químicas
X
Y
A
B
C
D
E
reação redox
reação
propulsora
calor
formação do ciclo
X
Y
A
B
C
D
E
reação redox
reação
propulsora
breu
F
G
H
I
OFERTA DE CARBONO
ação catalítica
calor
aumento da complexidade

42. Outras hipóteses?

43. Europa

44. http://www.astrobio.net/news/modules.php?op=mo
dload&name=News&file=article&sid=375
http://www.astrobio.net/news/modules.php?op=modload&name=News
&file=article&sid=375
Condritos carbonáceos são
considerados os meteoritos mais
primitivos, com composição de
elementos solares (Fe, Si, Mg, Ca, Al).
O meteorito Murchison caiu em 28
de setembro de 1969, perto de
Murchison, na Austrália. Ele contém
minerais, água e moléculas orgânicas
complexas, como aminoácidos.

45. composição química dos seres vivos X
algumas partes do universo
bactérias mamíferos poeira
interestelar
porção
volátil dos
cometas
hidrogênio 63 61 55 50
oxigênio 29 26 30 31
carbono 6,4 10,5 13 10
nitrogênio 1,4 2,4 1 2,7
fósforo 0,12 0,13 - -
enxofre 0,06 0,13 0,8 0,3
cálcio - 0,23 - -

46. Metabolismo primitivo
glicólise
C6H12O6 + 2ADP + 2Pi  2 C3H4O3 + 4H+ + 2ATP
fotossíntese
6CO2 + 6H2O  C6H12O6 + 6O2
respiração
C6H12O6 + 6O2 + 36ADP + 36Pi 6CO2 + 6H2O + 36ATP

47. O2
Glicose
CO2
H2O

48. Portanto, a vida na terra existe
porque existe a transmutação da
energia solar.
Somos estruturas separadas do
universo?
Ou somos parte de um organismo maior, e o
cloroplasto só está situado em outro
compartimento?
Somos todos um único sistema?

49. Então, quem somos nós?
Estamos sozinhos no universo?
Viemos da poeira interestelar?
E para onde vamos?