O documento descreve a origem da vida na Terra. Discute as primeiras teorias como a geração espontânea e a abiogênese, e como cientistas como Redi e Pasteur provaram experimentalmente a teoria da biogênese. Também apresenta a hipótese de Oparin e Haldane sobre a origem da vida a partir de reações químicas na atmosfera primitiva da Terra, levando à formação de moléculas orgânicas complexas e eventualmente os primeiros organismos vivos.
Biogênese e Abiogênese
No século XVIII, as pessoas passaram a duvidar de que os seres vivos haviam sido criados de forma espontânea ou por criação divina. Durante o século XIX, com os experimentos de Louis Pasteur (1822-1895), refutaram a teoria de geração espontânea e outras teorias sobre a evolução humana. A maioria da população acreditava que os seres surgiam e desconheciam a reprodução. Essa fase recebeu o nome de Teoria da Geração Espontânea ou Teoria da Abiogênese.
Vários filósofos e cientistas como René Descartes, Aristóteles e Isaac Newton, apoiavam essa teoria. Para Aristóteles, os seres vivos surgiam por meio da matéria não viva e geravam descendentes parecidos em todas as gerações. Um médico chamado Jan Baptista van Helmont (1577-1644) chegou a escrever uma receita de como obter certos animais de forma espontânea. Com o conhecimento adquirido pela ciência, foram surgindo ideias contrárias a essas. Passou a ganhar força a ideia de reprodução entre os seres vivos, surgindo a biogênese.
Experimento de Redi
O médico italiano Francesco Redi (1626-1697) realizou experimentos no século XVII para explicar a origem da vida na terra. Para ele, os vermes que surgiam nos cadáveres humanos eram o princípio do ciclo de vida das moscas. O médico afirmava que eles surgiam por meio dos ovos que eram depositados pelas moscas e não por um processo de geração espontânea. O que se pensava anteriormente era de que a carne putrefata transformava-se em vermes.
Redi escreveu um livro chamado Experimentos Sobre a Geração de Insetos (Experiments circa generationem insectorum) e lá relatou seu experimento com larvas. Seus estudos foram baseados no poema épico Ilíada (poema provavelmente escrito por Homero na Grécia durante o século VIII e IX). Isso pode explicar que os gregos já sabiam da existência de larvas que surgiam em ovos colocados nos cadáveres.
Sua teoria foi testada por meio de um experimento onde foram colocados cadáveres de animais em dois frascos. Um deles era vedado por uma gaze fina e o outro não. No frasco que se manteve aberto, os vermes surgiram rapidamente e o que estava protegido pela gaze, permaneceu sem eles.
Louis Pasteur
Em 1860, a Academia Francesa de Ciências ofereceu um prêmio para quem conseguisse exemplificar a origem dos micro-organismos. Pasteur resolveu realizar uns procedimentos utilizando quatro frascos cheios de um caldo nutritivo. Os gargalos desses frascos foram alterados para que ficassem parecidos com o pescoço de um cisne. Posteriormente, os caldos foram aquecidos até o momento em que o vapor chegasse aos gargalos. Ele optou por esfriar o caldo, pois as partículas que ficaram suspensas no ar, ficariam presas nas paredes desse gargalo que funcionava como um filtro.
Biogênese e Abiogênese
No século XVIII, as pessoas passaram a duvidar de que os seres vivos haviam sido criados de forma espontânea ou por criação divina. Durante o século XIX, com os experimentos de Louis Pasteur (1822-1895), refutaram a teoria de geração espontânea e outras teorias sobre a evolução humana. A maioria da população acreditava que os seres surgiam e desconheciam a reprodução. Essa fase recebeu o nome de Teoria da Geração Espontânea ou Teoria da Abiogênese.
Vários filósofos e cientistas como René Descartes, Aristóteles e Isaac Newton, apoiavam essa teoria. Para Aristóteles, os seres vivos surgiam por meio da matéria não viva e geravam descendentes parecidos em todas as gerações. Um médico chamado Jan Baptista van Helmont (1577-1644) chegou a escrever uma receita de como obter certos animais de forma espontânea. Com o conhecimento adquirido pela ciência, foram surgindo ideias contrárias a essas. Passou a ganhar força a ideia de reprodução entre os seres vivos, surgindo a biogênese.
Experimento de Redi
O médico italiano Francesco Redi (1626-1697) realizou experimentos no século XVII para explicar a origem da vida na terra. Para ele, os vermes que surgiam nos cadáveres humanos eram o princípio do ciclo de vida das moscas. O médico afirmava que eles surgiam por meio dos ovos que eram depositados pelas moscas e não por um processo de geração espontânea. O que se pensava anteriormente era de que a carne putrefata transformava-se em vermes.
Redi escreveu um livro chamado Experimentos Sobre a Geração de Insetos (Experiments circa generationem insectorum) e lá relatou seu experimento com larvas. Seus estudos foram baseados no poema épico Ilíada (poema provavelmente escrito por Homero na Grécia durante o século VIII e IX). Isso pode explicar que os gregos já sabiam da existência de larvas que surgiam em ovos colocados nos cadáveres.
Sua teoria foi testada por meio de um experimento onde foram colocados cadáveres de animais em dois frascos. Um deles era vedado por uma gaze fina e o outro não. No frasco que se manteve aberto, os vermes surgiram rapidamente e o que estava protegido pela gaze, permaneceu sem eles.
Louis Pasteur
Em 1860, a Academia Francesa de Ciências ofereceu um prêmio para quem conseguisse exemplificar a origem dos micro-organismos. Pasteur resolveu realizar uns procedimentos utilizando quatro frascos cheios de um caldo nutritivo. Os gargalos desses frascos foram alterados para que ficassem parecidos com o pescoço de um cisne. Posteriormente, os caldos foram aquecidos até o momento em que o vapor chegasse aos gargalos. Ele optou por esfriar o caldo, pois as partículas que ficaram suspensas no ar, ficariam presas nas paredes desse gargalo que funcionava como um filtro.
Apresentação abordando a origem do universo e da vida, desenvolvimento da vida durante e processo evolutivo e grandes marcos durante as eras geológicas. Esquemas representando a datação radiométrica, método utilizado para a determinação da idade de rochas e fósseis.
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.
Apresentação abordando a origem do universo e da vida, desenvolvimento da vida durante e processo evolutivo e grandes marcos durante as eras geológicas. Esquemas representando a datação radiométrica, método utilizado para a determinação da idade de rochas e fósseis.
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.
Explicações e definições de termos relacionados ao universo, cosmologia,astronomia, astrofísica,Teorias de Origem da vida: criacionismo, fixismo, big bang, Panspermia/cosmogênia, ABIOGÊNESE/GERAÇÃO ESPONTÂNEA, OS EXPERIMENTOS DE NEEDHAM E SPALLANZANI, TEORIA DE OPARIN E HALDANE e o EXPERIMENTO DE MILLER.
A palavra PSICOSSOMATICA tem como raiz as palavras gregas: Psico (alma, mente), somática (corpo).
É a parte da medicina que estuda os efeitos da mente sobre o corpo.
Pessoas desajustadas emocionalmente tendem a ficarem mais doentes.
Exemplo do efeito da mente sobre o corpo: uma pessoa recebe uma notícia da morte de um parente. O choque emocional é muitas vezes tão forte que o cérebro desarma o "disjuntor" e a pessoa desmaia. Em alguns casos a descarga de hormônios e adrenalina no coração é tão forte que a pessoa morre na hora ao receber uma notícia terrível.
O que entra na sua mente ou coração pode em um instante te matar.
Maus sentimentos de rancor e mágoa podem envenenar o organismo lentamente.
A medicina psicossomática é uma concepção “holística” da medicina pluricausal que tem como objetivo estudar não a doença isolada, mas o homem doente, que é o paciente humanizado na sua mais completa perspectiva nosológica e ecológica. Numerosos argumentos parecem indicar a realidade das ligações clínicas e experimentais entre a vida emocional, os problemas psíquicos e o disfuncionamento de órgãos ou o aparecimento de lesões viscerais. Os estudos anatómicos e fisiológicos desempenham um papel capital ao nível do hipotálamo, do sistema límbico e dos diferentes sistemas neuroendocrinológicos (hipófise, corticoadrenal e medulloadrenal). No nível experimental, além de limitar as úlceras obtidas por diferentes técnicas no rato de laboratório, deve-se insistir nos experimentos de Weiss que mostraram que as úlceras pépticas do rato, sob certas condições, dependem de duas variáveis: o número de estímulos que o animal deve enfrentar e os feedbacks informativos mais ou menos úteis que recebe em troca. As investigações realizadas no doente mostram a importância dos problemas funcionais em relação às anomalias do sistema nervoso autônomo ou às anomalias dos gânglios intramurais, o que talvez explique a noção de órgãos-alvo dos problemas. Considerando os conceitos mais recentes que valorizam o papel dos fatores genéticos na determinação das doenças psicossomáticas, pode-se conceber que os determinantes psicológicos, afetivos ou ambientais, são cofatores que se integram a fatores somáticos, genéticos, constitucionais e nutricionais para produzir o quadro mórbido final.
2. ORIGEM DA VIDA
A terra formou-se há cerca de 4,5 bilhões de anos, sua superfície inicialmente era constituída
por magma quente. As rochas teriam se formado a seguir, com o resfriamento da superfície do
nosso planeta. As rochas mais antigas de que se tem conhecimento datam de 3,9 bilhões de
anos e nelas não se encontraram registros de vida.
Os primeiros indícios da existência de seres vivos em ares geológicas passadas datam de 3,5
bilhões de anos. Um bilhão de anos teriam se passado desde a origem do nosso planeta.
Durante esse período, modificações importantes teriam surgido nas condições ambientais,
possibilitando o aparecimento da vida.
Como teria sido, a origem do primeiro seres vivos e como teriam esses seres evoluídos e
gerado a imensa diversidade de formas vivas que habitam hoje o nosso planeta?
Geração espontânea ou abiogênese
Até meados do século XIX os cientistas acreditavam que os seres vivos eram gerados
espontaneamente do corpo de cadáveres em decomposição; que rãs, cobras e crocodilos eram
gerados a partir do lodo dos rios.
Essa interpretação sobre a origem dos seres vivos ficou conhecida como hipótese da geração
espontânea ou da abiogênese (a= prefixo de negação, bio = vida, genesis = origem; origem da
vida a partir da matéria bruta).
Pesquisadores passaram, então, a contestar a hipótese de geração espontânea, apresentando
argumentos favoráveis à outra hipótese, a da biogênese, segundo a qual todos os seres vivos
originam-se de outros seres vivos preexistentes.
3. Geração espontânea ou abiogênese
Os experimentos de Redi
Em 1668, Francesco Redi (1626 -1697) investigou a suposta origem de vermes em corpos em decomposição.
Ele observou que moscas são atraídas pelos corpos em decomposição e neles colocam seus ovos. Desse ovos
surgem as larvas, que se transformam em moscas adultas. Como as larvas são vermiformes, os “vermes” que
ocorrem nos cadáveres em decomposição nada mais seriam que larvas de moscas. Redi concluiu, então, que
essas larvas não surgem espontaneamente a partir da decomposição de cadáveres, mas são resultantes da
eclosão dos ovos postos por moscas atraídas pelo corpo em decomposição.
Para testar a sua hipótese, Redi realizou o seguinte experimento: colocou pedaços de carne crua dentro de
frascos, deixando alguns cobertos com gase e outros completamente abertos. De acordo com a hipótese da
abiogênese, deveriam surgir vermes ou mesmo mosca nascidos da decomposição da própria carne. Isso,
entretanto, não aconteceu. Nos frascos mantidos abertos verificaram-se ovos, larvas e moscas sobre a carne,
mas nos frascos cobertos gaze nenhuma dessas formas foi encontrada sobre a carne. Esse experimento
confirmou a hipótese de Redi e comprovou que não havia geração espontânea de vermes a partir de corpos
em decomposição.
Os experimentos de Redi conseguiram reforçar a hipótese da biogênese até a descoberta dos seres
microscópicos, quando uma parte dos cientistas passou novamente a considerar a hipótese da abiogênese
para explicar a origem desses seres.
4. John Needham, em 1745, realizou novos experimentos que vieram a reforçar a hipótese de a
vida poder originar-se por abiogênese. Consistiam em aquecer em tubos de ensaio líquidos
nutritivos, com partículas de alimento. Fechava-os, impedindo a entrada de ar, e os aquecia
novamente. Após vários dias, nesses tubos proliferavam enormes quantidades de pequenos
organismos. Esses experimentos foram vistos como grande reforço a hipótese da abiogênese.
Mas em 1768, Lazzaro Spallanzani criticou duramente a teoria e os experimentos de Needham,
através de experimentos similares, mas tendo fervido os frascos fechados com sucos nutritivos
durante uma hora, que posteriormente foram colocados de lado durante alguns dias.
Examinando os frascos, não encontrava-se qualquer sinal de vida. Ficou dessa forma
demonstrado que Needham falhou em não aquecer suficientemente a ponto de matar os seres
pré-existentes na mistura.
Isso no entanto não foi suficiente para descartar por completo a hipótese da abiogênese.
Needham replicou, sugerindo que ao aquecer os líquidos a temperaturas muito altas, pudesse
estar se destruindo ou enfraquecendo o "princípio ativo". A hipótese de abiogênese continuava
sendo aceita pela opinião pública, mas o trabalho de Spallanzani pavimentou o caminho
para Louis Pasteur.
Os experimentos de Needham e Spallanzani
5. Sabemos que a origem da vida sempre foi uma incógnita para o ser humano, que já elaborou diversas
teorias e hipóteses tentando encontrar respostas. A teoria da geração espontâneaouteoria da
abiogênese, defendida por vários anos, acreditava que os seres vivos eram oriundos de matéria bruta.
Essa teoria teve como defensores filósofos e cientistas como Aristóteles, René Descartes e Isaac
Newton. A fim de provar que essa teoria não era real, inúmeros cientistas fizeram diversas pesquisas e
experimentos, entre eles, Francesco Redi, que conseguiu provar que a teoria da geração espontânea
não era verdade, mas foi colocado à prova quando, no século XVII, descobriram a existência de
micróbios, voltando à tona a teoria da abiogênese.
Com o objetivo de provar definitivamente que os seres vivos provinham de um ser vivo preexistente e
incentivado pela Academia Francesa de Ciências que estava oferecendo um prêmio a quem conseguisse
provar a teoria da biogênese, Louis Pasteur deu início a seus experimentos.
Em um primeiro momento, Pasteur colocou caldo nutritivo em balões de vidro de pescoço longo,
curvando o pescoço deles logo em seguida.
Em um segundo momento, Pasteur ferveu o caldo que estava no interior dos balões por longo tempo,
tornando o líquido estéril e, consequentemente, livre de micróbios. Depois disso, Pasteur deixou os
balões de vidro descansando.
Os experimentos de Louis Pasteur
6. No experimento de Pasteur é importante observar que o caldo nutritivo no interior dos balões estava
em contato com o ar, que, como sabemos, é cheio de micro-organismos. O que impedia esses micro-
organismos de entrarem em contato com o caldo nutritivo era justamente a curvatura do gargalo, que
funcionava como um filtro. Depois de alguns dias, Pasteur quebrou o gargalo de alguns frascos e pôde
ver que depois de pouco tempo o caldo nutritivo já estava repleto de micro-organismos. Com essa
experiência, Pasteur pôs fim à teoria da geração espontânea.
Mas além de sepultar a teoria da abiogênese, esse cientista também deixou outras contribuições
que são utilizadas até os dias atuais. Dentre elas, podemos citar a pasteurização, técnica que
consiste no aquecimento dos alimentos até que ele atinja altas temperaturas, seguido do seu
rápido resfriamento. Essa técnica é aplicada em bebidas como leite, sorvetes, cervejas etc.
7. Hipóteses sobre a origem da vida
Com a aceitação da biogênese, surgiu a seguinte questão: Se os organismos são gerados a partir de outros, como se
originou o primeiro organismo?
Há pelo menos três hipóteses propostas para responder à pergunta sobre a origem dos seres vivos na Terra:
Origem extraterrestre (panspermia)
Os seres vivos não se originaram na Terra, mas em outros planetas, e foram trazidos para cá por meio de esporos ou
formas de resistência, aderidos a meteoritos que caíram em nosso planeta e ainda continuam caindo.
Essa hipótese não é muito esclarecedora. Se a vida não se formou na Terra, mas em outro planeta, como surgiu a
vida nesse outro planeta? Continuamos sem resposta.
Nos meteoritos que caem atualmente na superfície terrestre têm sido encontradas algumas moléculas orgânicas,
indicando que a formação dessas moléculas no Universo é mais comum do que se imaginava. Isso pode nos dar um
indício de que há vida em outros planetas.
Origem por criação divina (criacionismo)
Essa é a mais antiga de todas as hipóteses sobre a origem da vida e tem forte cunho religioso, sendo até hoje aceita
por fiéis de várias religiões. Na década de 1970, floresceu, principalmente nos Estados Unidos da América, o
chamado "criacionismo científico", com muitos adeptos. Segundo essa corrente, a Terra surgiu há apenas alguns
poucos milhares de anos e os seres vivos foram criados individualmente por uma divindade, mantendo sua forma
original até hoje. Eles não mudam ao longo do tempo: é o que se chama imutabilidade das espécies (fixismo). Os
cientistas apontam evidências contra duas ideias dessa corrente: o a dados disponíveis até hoje sugerem fortemente
que a Terra se formou há muito mais tempo, cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, e os seres vivos mudam ao longo do
tempo, ou seja, eles evoluem.
Apesar de muitas evidências que corroboram a evolução, o criacionismo científico é aceito por muitos até hoje.
Origem por evolução química
A vida deve ter surgido da matéria inanimada, com associações entre as moléculas, formando substâncias cada vez
mais complexas, que acabaram se organizando de tal modo que formaram os primeiros seres vivos. Essa hipótese foi
inicialmente formulada de forma independente na década de 1920 pelos cientistas Aleksander Ivanovitch Oparin,
bioquímico russo (1894-1980), e John Burdon Sanderson Haldane, biólogo inglês (1892-1964).
Esta é a corrente mais aceita pelos cientistas.
8. A Hipótese de Oparin e Haldane
Trabalhando independentemente, o cientista russo Aleksander I. Oparin (1894-1980) e o cientista inglês John
Burdon S. Haldane (1892 – 1964) propuseram na década de 1920, hipóteses semelhantes sobre como a vida
teria se originado na Terra. Apesar de existirem pequenas diferenças entre as hipóteses desses cientistas,
basicamente eles propuseram que os primeiros seres vivos surgiram a partir de moléculas orgânicas que
teriam se formado na atmosfera primitiva e depois nos oceanos, a partir de substâncias inorgânicas.
Vamos, de modo simplificado, apresentar uma síntese de dessas ideias: as condições da Terra antes do
surgimento dos primeiros seres vivos eram muito diferentes das atuais. As erupções vulcânicas eram muito
frequentes, liberando grande quantidade de gases e de partículas para a atmosfera. Esses gases e partículas
ficaram retidos por ação da força da gravidade e passaram a compor a atmosfera primitiva.
Embora não exista um consenso sobre a composição da atmosfera primitiva, foi proposto
no início que, provavelmente, era formada por metano (CH4), amônia (NH3), gás
hidrogênio (H2) e vapor d’água (H2O). Não havia gás oxigênio (O2) ou ele estava
presente em baixíssima concentração; por isso se fala em ambiente redutor, isto é, não
oxidante. Nessa época, a Terra estava passando por um processo de resfriamento, que
permitiu o acúmulo de água nas depressões da sua costa, formando os mares primitivos.
9. As descargas elétricas e as radiações eram intensas e teriam fornecido energia para que algumas moléculas
presentes na atmosfera se unissem, dando origem a moléculas maiores e mais complexas: as primeiras moléculas
orgânicas. É importante lembrar que na atmosfera daquela época, diferentemente do que ocorre hoje, não havia o
escudo de ozônio (O3) contra as radiações, especialmente a ultravioleta, que, assim, atingiam a Terra com grande
intensidade.
As moléculas orgânicas formadas eram arrastadas pelas
águas das chuvas e passavam a se acumular nos mares
primitivos, que eram quentes e rasos. Esse processo,
repetindo-se ao longo de muitos anos, teria
transformado os mares primitivos em
verdadeiras “sopas nutritivas”, ricas em matéria
orgânica. Essas moléculas orgânicas poderia ter-se
agregado, formando coacervados, nome derivado do
latimcoacervare, que significa formar grupos. No caso, o
sentido de coacervados é o de conjunto de moléculas
orgânicas reunidas em grupos envoltos por moléculas
de água. Esses coacervados não eram seres vivos, mas
uma primitiva organização das substâncias orgânicas em
um sistema semi-isolado do meio, podendo trocar
substâncias com o meio externo e havendo
possibilidade de ocorrerem inúmeras reações químicas
em seu interior.
Não se sabe como a primeira célula surgiu, mas pode-se supor que, se foi possível o surgimento de um sistema
organizado como os coacervados, podem ter surgido sistemas equivalentes, envoltos por uma membrana formada
por lipídios e proteínas e contendo em seu interior a molécula de ácido nucléico. Com a presença do ácido nucléico,
essas formas teriam adquirido a capacidade de reprodução e regulação das reações internas.
Nesse momento teriam surgido os primeiros seres vivos que, apesar de muito primitivos, eram capazes de se
reproduzir, dando origem a outros seres semelhantes a eles.
10. O experimento de Miller
Um aluno chamado Stanley Lloyd Miller, em 1953, construiu em laboratório um sistema que simulava as condições da
atmosfera primitiva
era formado por tubos e balões de vidro interligados, onde foram adicionados compostos existentes na atmosfera
primitiva, segundo Oparin: amônia (NH3), metano (CH4), hidrogênio (H2) e vapor de água (H2O).
O sistema foi aquecido e recebeu descargas elétricas, simulando a temperatura elevada da época e as tempestades
que ocorriam. No condensador a mistura dos gases era resfriada, simulando o resfriamento da Terra, pois as gotículas
de água acumuladas escorriam, simulando as chuvas. O aquecimento provocava o ciclo desse processo.
Miller manteve esse sistema por uma semana. Após esse tempo, a água do reservatório, ou armadilha, foi analisada
através de vários experimentos e mostrou a presença de aminoácidos e outras substâncias químicas mais simples.
Hoje sabemos que os gases presentes na atmosfera eram bem diferentes dos propostos por Oparin e utilizados por
Miller. Experimentos recentes demosntraram que a atmosfera primitiva era formada por gás carbônico (CO2), metano
(CH4), monóxido de carbono (CO) e gás nitrogênio (N2).
Mesmo que Miller não tenha usado os mesmos gases, seu experimento mostra que nas condições da Terra primitiva
era possível a formação de aminoácidos.
11. A evolução do metabolismo
Analisamos até agora o surgimento das primeiras formas vivas, e você deve ter notado que já mencionamos, para essas
formas, algumas características importantes para conceituar um ser vivo. Esses primeiros organismos possuem
compostos orgânicos na constituição de seus corpos, são celulares (unicelulares, no caso) e têm capacidade de
reprodução.
Não discutimos ainda uma outra característica dos seres vivos: o metabolismo. Vamos, então, analisar como deve ter
sido a provável evolução das vias metabólicas nos seres vivos.
Todo o ser vivo precisa de alimentos, que são degradados nos processos metabólicos para a liberação de energia e
realização das funções. Esses alimentos degradados também podem ser utilizados como matéria-prima na síntese de
outras substâncias orgânicas, possibilitando o crescimento e a reposição de perdas.
Vamos analisar, então, como esses primeiros seres conseguiam obter e degradar o alimento para a sua sobrevivência.
Duas hipóteses têm sido discutidas pelos cientistas: a hipótese heterotrófica e a autotrófica.
Hipótese heterotrófica
Segunda essa hipótese, os primeiros organismos eram estruturalmente muito simples, sendo de se supor que as
reações químicas em suas células também eram simples. Eles viviam em um ambiente aquático, rico em substâncias
nutritivas, mas provavelmente não havia oxigênio na atmosfera, nem dissolvido na água dos mares. Nessas condições,
é possível supor que, tendo alimento abundante ao seu redor, esses primeiros seres teriam utilizado esse alimento já
prono como fonte de energia e matéria-prima. Eles seriam, portanto, heterótrofos (hetero = diferente, trofos =
alimento): organismos que não são capazes de sintetizar seus próprios alimentos a partir de compostos inorgânicos,
obtendo-os prontos do meio ambiente.
Os seres capazes de sintetizar seus próprios alimentos a partir de substâncias inorgânicas simples são chamados
de autótrofos (auto = próprio, trofos = alimento), como é o caso das plantas.
Uma vez dentro da célula, esse alimento precisa ser degradado. Nas condições da Terra atual, a via metabólica mais
simples para se degradar o alimento sem oxigênio é a fermentação, um processo anaeróbio (an = sem, aero= ar, bio =
vida). Um dos tipos mais comuns de fermentação é a fermentação alcoólica. O açúcar glicose é degradado em álcool
etílico (etanol) e gás carbônico, liberado energia para as várias etapas do metabolismo celular.
Esses organismos começaram a aumentar em número por reprodução. Paralelamente a isso, as condições climáticas da
Terra também estavam mudando a ponto de não mais ocorrer síntese pré-biótica de matéria orgânica. Desse modo, o
alimento dissolvido no meio teria começado a ficar escasso.
12. Com alimento reduzido e um grande número de indivíduos nos mares, deve ter havido muita competição, e muitos
organismos teriam morrido por falta de alimento. Ao mesmo tempo, teria se acumulado CO2 no ambiente. Acredita-se
que nesse novo cenário teria ocorrido o surgimento de alguns seres capazes de captar a luz solar com o auxílio de
pigmentos como a clorofila. A energia da luz teria sido utilizada para a síntese de seus próprios alimentos orgânicos, a
partir de água e gás carbônico. Teriam surgido assim os primeiros seres autótrofos: os seres fotossintetizantes (foto =
luz; síntese em presença de luz), que não competiam com os heterótrofos e proliferaram muito.
Esses primeiros seres fotossintetizantes foram fundamentais na modificação da composição da atmosfera: eles
introduziram o oxigênio no ar, e a atmosfera teria passado de redutora a oxidante. Até os dias de hoje, são
principalmente os seres fotossintetizantes que matem os níveis de oxigênio na atmosfera, o que é fundamental para a
vida no nosso planeta. Em condições de baixa disponibilidade de moléculas orgânicas no meio, esses organismo
aeróbios teriam grande vantagem sobre os fermentadores.
Havendo disponibilidade de oxigênio, foi possível a sobrevivência de seres que desenvolveram reações metabólicas
complexas, capazes de utilizar esse gás na degradação do alimento. Surgiram, então, os primeiros seres aeróbios, que
realizam a respiração. Por meio da respiração, o alimento, especialmente o açúcar glicose, é degradado em gás
carbônico e água, liberando muito mais energia para a realização das funções vitais do que na fermentação.
A fermentação, a fotossíntese e a respiração permaneceram ao longo do tempo e ocorrem nos organismos que vivem
atualmente na Terra. Todos os organismos respiram e/ou fermentam, mas apenas alguns respiram e fazem
fotossíntese.
HIPÓTESE HETEROTRÓFICA
Fermentação --> Fotossíntese --> Respiração
Hipótese autotrófica
Alguns cientistas têm argumentado que os seres vivos não devem ter surgido em mares rasos e quentes, como
proposto por Oparin e Haldane, pois a superfície terrestre, na época em que a vida surgiu, era um ambiente muito
instável. Meteoritos e cometas atingiam essa superfície com muita frequência, e a vida primitiva não poderia se
manter em tais condições.
13. Logo no início da formação da Terra, meteoritos colidiram fortemente com a superfície terrestre, e a energia dessas
colisões era gasta no derretimento ou até mesmo na vaporização da superfície rochosa. Os meteoritos
fragmentavam-se e derretiam, contribuindo com sua substância para a Terra em crescimento. Um impacto
especialmente violento pode ter gerado a Lua, que guarda até hoje em sua superfície as marcas desse bombardeio
por meteoritos. Na superfície da Terra a maioria dessas marcas foi apagada ao longo do tempo pela erosão.
A maioria dos meteoritos se queima até desaparecer quando entra na atmosfera terrestre atual e brilha no céu como
estrelas cadentes. Nos primórdios, os meteoritos eram maiores, mais numerosos e atingiam a Terra com mais
frequência.
Alguns cientistas especulam que os primeiros seres vivos não poderiam ter sobrevivido a esse bombardeio
cósmico, e propõem que a vida tenha surgido em locais mais protegidos, como o assoalho dos mares primitivos.
Em 1977, foram descobertas nas profundezas oceânicas as chamadas fontes termais submarinas, locais de onde
emanam gases quentes e sulfurosos que saem de aberturas no assoalho marinho. Nesses locais a vida é abundante.
Muitas bactérias que aí vivem são autótrofas, mas realizam um processo muito distinto da fotossíntese. Onde essas
bactérias vivem não há luz, e elas são a base de uma cadeia alimentar peculiar. Elas servem de alimento para os
animais ou então são mantidas dentro dos tecidos deles. Nesse caso, tanto os animais como as bactérias se
beneficiam: elas têm proteção dentro do corpo dos animais, e estes recebem alimentos produzidos pelas bactérias.
A descoberta das fontes termais levantou a possibilidade de que a vida teria surgido nesse tipo de ambiente
protegido e de que a energia para o metabolismo dos primeiros seres vivos viria de uma mecanismo autotrófico
denominado quimiossíntese. Alguns cientistas acreditam que os primeiros seres vivos foram bactérias, que obtinham
energia para o metabolismo a partir da reação entre substâncias inorgânicas, como fazem as bactérias encontradas
atualmente nas fontes termais submarinas e em outros ambientes muito quentes (com cerca de 60 a 105ºC) e
sulfurosos. Segundo essa hipótese, parece que toda a vida que conhecemos descende desse tipo de bactéria, que
devia ser autotrófica.
Os que argumentam a favor dessa hipótese baseiam-se em evidências que sugerem abundância de sulfeto de
hidrogênio (gás sulfídrico, H2S, que tem cheiro de ovo podre) e compostos de ferro na Terra primitiva. As primeiras
bactérias devem ter obtido energia de reações que tenham envolvido esses compostos para a síntese de seus
componentes orgânicos.
Algumas bactérias que vivem atualmente em fontes quentes e sulfurosas podem realizar a reação química a seguir,
que, segundo a hipótese autotrófica, pode ter sido a reação fundamental fornecedora de energia para os primeiros
seres vivos:
14. Sulfeto ferroso + gás sulfídrico ---> sulfeto férrico + gás hidrogênio + energia
(pirita, um mineral comum)
A energia liberada por essas reação pode ser usada pelas bactérias para a produção de compostos orgânicos essenciais
para a vida, a partir de CO2 e H2O.
Assim, segundo essa hipótese, a quimiossíntese - um processo autotrófico – teria surgido primeiro. Depois teriam surgido
a fermentação, a fotossíntese e finalmente a respiração.
Os debates sobre origem da vida ainda darão muito o que falar. A hipótese mais aceita sobre a evolução do metabolismo
ainda é a heterótrofa, embora a hipótese autótrofa venha ganhando cada vez mais força.
Vida multicelular
Como surgiram os seres multicelulares? Evidências obtidas de estudos geológicos sugerem que os primeiros
multicelulares simples surgiram na Terra há cerca de 750 milhões de anos! Antes disso houve o predomínio de vida
unicelular, como formas eucarióticas simples. A partir dessa data, surgem os primeiros multicelulares, originados dos
unicelulares eucariotos existentes.
Os primeiros seres vivos: as bactérias
Acredita-se que os primeiros seres vivos eram unicelulares, ou seja,
apresentavam o corpo formado por uma única célula. Essa célula seria
estrutural e funcionalmente muito simples, formada por membrana plasmática
delimitando o citoplasma, no qual estava presente uma molécula de ácido
nucléico, em uma região denominada nucleóide.
Células assim organizadas são denominadas células procarióticas e os
organismos que as apresentam são denominados procariontes ou
procariotos. Como regra geral, as células procarióticas apresentam parede
celular, que é uma estrutura externa à membrana plasmática.
Atualmente, os organismos procariontes existentes são as bactérias e as
cianobactérias(algas azuis ou cianofíceas).
15. A origem das células eucariontes a partir de organismos ancestrais anaeróbios procariontes, provavelmente cerca de 1,7
bilhões de anos, promoveu maior complexidade, portanto especialização da estrutura celular. O surgimento dos eucariotos,
por exemplo: os unicelulares (amebas) e pluricelulares (plantas e animais), constituídos de membrana plasmática,
hialoplasma, organelas e núcleo individualizado, fundamenta-se no desenvolvimento de dobras membranosas que
invaginaram formando compartimentos com formas e funções diferenciadas, além de propiciar proteção do material
genético envolto pela cariomembrana. Assim, as diversas organelas: os lisossomos, os retículos liso e rugoso, os
peroxissomos, o complexo de Golgi, os plastos (de reserva ou de pigmentação) e as mitocôndrias, dinamizaram
evolutivamente o metabolismo celular. Existem teorias com suporte nas relações mutualísticas (teoria simbiótica), supondo
que os primeiros eucariontes eram anaeróbios heterotróficos que se alimentavam de arqueobactérias fagocitadas.
Durante a evolução, algumas primitivas bactérias se capacitaram
em maior proveito energético no processo respiratório
(tornaram-se aeróbias), enquanto outras passaram a converter
substâncias inorgânicas em orgânicas, realizando a princípio,
gradativamente os processos de quimiossíntese, fermentação e
posteriormente fotossíntese (tornando-se autotróficos). Essas
bactérias, engolfadas pelos eucariotos simples, mantiveram
harmoniosas interações com mútuo benefício entre as partes. As
bactérias recebem proteção e nutrientes, enquanto os
eucariotos de estrutura celular rudimentar passaram então a
aproveitar do processo aeróbio e fotossintético realizado pelas
bactérias, sugerindo a existência das mitocôndrias e cloroplastos
no interior das células eucariontes atuais.
O surgimento das células eucariontes
16. À primeira vista, poderíamos imaginar que os vírus, sendo formas tão
simples de vida, teriam sido os primeiros seres a surgirem na Terra.
Entretanto, se consideramos que as manifestações vitais dos vírus são
totalmente dependentes de uma célula, a qual invadem e passam a
controlar do seu próprio benefício, fica difícil supor que os vírus teriam
surgido antes das células hospedeiras. Uma das hipóteses sobre a
origem dos vírus propõe que seu material genético seja derivado de
pequenos fragmentos mantiveram algum tipo de existência autônoma
dentro da célula. Por seleção natural, esse fragmentos evoluíram para
um tipo totalmente diferente de elemento genético: os vírus.
Os vírus são menores que as bactérias, as quais, por sua vez, são
menores que as células eucarióticas.
A origem dos vírus
Continuação B. Molecular unidade #2 Citologia