ORIGEM DA VIDA NA TERRA
     PROFESSORA LUCIANA DE FÁTIMA COSTA MENDES
CRIACIONISMO
• Todos os seres vivos existentes foram criados por um ou mais
  seres inteligentes. Esta é a hipótese de maior recepção em
  todo o planeta, elaborada em oposição à teoria evolucionista,
  fruto de pesquisas científicas.
• Não há, porém, uma única teoria criacionista, mas várias,
  conforme a religião e o livro sagrado que se adota.
PANSPERMIA




• O planeta foi povoado por seres vivos ou elementos
  precursores da vida oriundos de outros planetas, que
  se propagaram por meteoritos e poeira cósmica até a
  Terra.
• Problema: Não diz de onde surgiu o primeiro ser vivo,
  apenas transfere o problema para o espaço
A TEORIA DA GRANDE EXPLOSÃO (BIG
                         BANG)
•Grande desenvolvimento da Física e da Astronomia no início do
século XX;
•Albert Einstein (1879-1955) - teoria da relatividade – Universo em
expansão;
•Observações no céu por meio de potentíssimos telescópios
mostraram aos astrônomos norte-americanos Vesto M. Slipher
(1875-1969) e Edwin P. Hubble (1889-1953) que as galáxias
estão se afastando umas das outras;
•Todos os componentes do universo estariam aglomerados em
um único ponto extremamente denso e quente;
•Padre astrônomo belga Georges Lemaître (1894-1966) e o físico
russo George Gamow (1904-1968) - o universo começou como
um grão primordial ultradenso, que, por razões desconhecidas,
teria “explodido” e dado origem ao espaço, ao tempo, a toda a
matéria e energia existentes no universo;
•Big Bang – há cerca de 13,7 bilhões de anos atrás.
ORIGEM DO SISTEMA SOLAR

•O Sol é uma da 100 bilhões de estrelas da Via-Láctea;
•Surgiu há cerca de 5 bilhões de anos a partir da
compactação de uma nebulosa;
•NEBULOSA: grande nuvem constituída principalmente
por gás hidrogênio (H2) e grãos de poeira originários de
estrelas que explodiram;
•À medida em que a massa central do sol crescia, sua
força gravitacional aumentava ainda mais, atraindo mais
partículas e gases;
•Reações de fusão nuclear: quatro núcleos do elemento
hidrogênio se fundem, originando um núcleo do
elemento Hélio (He), liberando grande quantidade de
energia de calor – 10.000.000 ºC.
ORIGEM DOS PLANETAS
• Os restos da nebulosa que formou o sol,
  ficaram girando ao seu redor;
• Diversos pontos dessa nuvem teriam sofrido
  condensações – aglomerados compactos –
  precursores dos planetas, satélites, asteróides
  e cometas – SISTEMA SOLAR;
AS CONDIÇÕES DA TERRA PRIMITIVA
• Alta temperatura – rochas fundidas na superfície terrestre;
• Asteróides que se chocavam com a superfície – eventos
  catastróficos;
• A maior parte da água e do elemento químico carbono (C)
  chegaram com asteróides que se incorporaram ao planeta
  durante sua formação;
• A água evaporava e se acumulava na atmosfera e ao atingir
  camadas mais frias se condensava – nuvens carregadas –
  precipitação em forma de chuvas;
• Devido à alta temperatura terrestre, a água evaporava e o
  processo se repetia;
• Tempestades torrenciais caíram sem intervalos durante
  dezenas de milhões de anos;
• Resfriamento – acúmulo de água líquida – lagos primitivos
  (precursores dos oceanos).
A ATMOSFERA PRIMÁRIA

•Constituída por: hélio (He) e hidrogênio (H) – atraídos pela força gravitacional
da Terra;
•Turbulência causada pelas fortes emissões de energia solar – a atmosfera
desapareceu.

A ATMOSFERA SECUNDÁRIA

•Constituída por: CO2, N2, NH3, H2, CH4 e H2O na forma de vapor.
•Discordância sobre a origem desses gases: veio do interior do próprio planeta
ou veio através de cometas e asteróides que se chocavam com a Terra.

A ATMOSFERA ATUAL

•Aparecimento dos seres vivos alterou a composição atmosférica:

- 77% N2;
-21% O2;
-0,04% CO2;
-1,96% outros gases.
LAGOS PRIMITIVOS
• Água + Gases + Relâmpagos          (descargas
 elétricas)

• QUEBRAS              RELIGAÇÕES



              “Novas moléculas”
          (COACERVADOS – PRECURSORES DAS CÉLULAS)
TEORIAS PARA EXPLICAR A ORIGEM DA
              VIDA
 “ABIOGÊNESE”
• seres surgem da matéria inanimada;
• sapos: lama ; pássaros: folhas secas;
• Jan Baptista van Helmont: “ ratos em 21
  dias...”

 “BIOGÊNESE”
• um ser surge a partir de outro
ABIOGÊNESE
EXPERIMENTO DE REDI
• Francesco Redi (1626-1697);
• “Vermes surgem da carne?”;
• Provou que os vermes surgem a partir das
  moscas (ovos);
• Os vermes só surgiam nos vidros abertos,
  onde as moscas podiam entrar e sair
  livremente.
A POLÊMICA DOS MICRÓBIOS
• Needham (1713-1781)                 x   Spallanzani (1729-1799)
      Ferveu frascos contendo                   Repetiu os mesmos
  substâncias nutritivas, fechou-os         experimentos com algumas
     com rolhas e deixando em                modificações: colocou as
      repouso por alguns dias.               substâncias nutritivas em
      Observou a presença de                  balões hermeticamente
          microrganismos.                   fechados e submeteu-os à
  Teoria da geração espontânea –                      fervura.
            “Força Vital”                 Após alguns dias, não verificou
                                          a presença de microrganismos.

Spallanzani explicou que Needham não havia fervido sua solução
o suficiente para matar os microorganismos e assim esterilizá-la.
Needham respondeu que, ao ferver por muito tempo, Spallanzani
havia destruído a força vital e tornado o ar desfavorável ao
aparecimento da vida.
Nessa polêmica, Needham saiu fortalecido.
EXPERIMENTO DE PASTEUR
• Década de 1860;
• Derrubou definitivamente a Abiogenêse;
• Provou que os micróbios são
  provenientes do ar;
• “PESCOÇO DE CISNE”;
• Pasteurização;
Experimento de Pasteur.
Louis Pasteur.
A HIPÓTESE DE OPARIN E HALDANE
COACERVADOS


“AGLOMERADOS DE PROTEÍNAS QUE
SE FORMAM ESPONTANEAMENTE EM
      SOLUÇÕES AQUOSAS”
COACERVADOS
• Aglomerado de proteínas com película de
  água

• Evidência: “SISTEMAS ISOLADOS”

• Célula / Membrana Plasmática
EXPERIMENTO DE MILLER
• Simulou as condições da terra primitiva e
  comprovou a hipótese de Oparin;

• Obteve aminoácidos: alanina, glicina e
  outras moléculas orgânicas simples.
EVOLUÇÃO DOS PROCESSOS
      ENERGÉTICOS

• De que se alimentavam os primeiros
  seres vivos?

• Seriam autotróficos ou heterotróficos?
HIPÓTESE HETEROTRÓFICA
• Seres muito simples – dependiam de
  moléculas orgânicas (de origem abiogênica);
• Fermentação.

C6H12O6      2 C2H5OH + 2 CO2 + ENERGIA
   Glicose        Etanol
HIPÓTESE HETEROTRÓFICA
• Crescimento da população / Alimento
  escasso / linhagens evoluem para
  fotossíntese;

• “não tinham sistemas evoluídos para
  processos fotossintéticos”.
HIPÓTESE AUTOTRÓFICA
 • É a mais aceita atualmente;
 • “QUIMIOLITOAUTOTRÓFICOS”;
 • FeS + H2S         FeS2 + H2 + ENERGIA
Sulfeto de ferro   Sulfeto de hidrogênio Dissulfeto de ferro




 • “Arqueas “ – ambientes inóspitos;
 • FeS e H2S foram substituídos pela H2O /
   muito abundante na Terra;
HIPÓTESE AUTOTRÓFICA
• Seus defensores argumentam que a Terra
  primitiva não possuía moléculas orgânicas o
  suficiente para sustentar o surgimento dos
  primeiros seres vivos até a fotossíntese;

• A partir desse processo surgiria a fermentação,
  depois a fotossíntese e, por fim, a respiração
  aeróbia.
ORIGEM DA FOTOSSÍNTESE
• Sulfobactérias,
• Trocaram H2S por H2O (abundância)

6 CO2 + 6 H2O   1 C6H12O6 + 6 O2 + ENERGIA


• Conseqüência :   O2
RESPIRAÇÃO AERÓBICA

• Uso do alto poder de oxidação do O 2;


1 C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + ENERGIA


• Equilíbrio na Terra: “reagentes e produtos”;

• Aparecimento da camada de O3.
HIPÓTESE ENDOSSIMBIÓTICA

• Célula eucariótica primitiva;
• Englobamento de células procarióticas;
• Simbiose vantajosa: abrigo e alimento /
  energia;
• Relação bem sucedida;
• Aparecimento de organelas:
  MITOCÔNDRIA E CLOROPLASTO;
HIPÓTESE ENDOSSIMBIÓTICA
 EVIDÊNCIAS:

• Presença de DNA mitocondrial e
  cloroplástico com capacidade de produzir
  suas próprias proteínas e de se
  autoduplicar.
Origem e evolução dos grandes
    grupos de seres vivos

Origem da vida 1º ano

  • 1.
    ORIGEM DA VIDANA TERRA PROFESSORA LUCIANA DE FÁTIMA COSTA MENDES
  • 2.
    CRIACIONISMO • Todos osseres vivos existentes foram criados por um ou mais seres inteligentes. Esta é a hipótese de maior recepção em todo o planeta, elaborada em oposição à teoria evolucionista, fruto de pesquisas científicas. • Não há, porém, uma única teoria criacionista, mas várias, conforme a religião e o livro sagrado que se adota.
  • 3.
    PANSPERMIA • O planetafoi povoado por seres vivos ou elementos precursores da vida oriundos de outros planetas, que se propagaram por meteoritos e poeira cósmica até a Terra. • Problema: Não diz de onde surgiu o primeiro ser vivo, apenas transfere o problema para o espaço
  • 4.
    A TEORIA DAGRANDE EXPLOSÃO (BIG BANG) •Grande desenvolvimento da Física e da Astronomia no início do século XX; •Albert Einstein (1879-1955) - teoria da relatividade – Universo em expansão; •Observações no céu por meio de potentíssimos telescópios mostraram aos astrônomos norte-americanos Vesto M. Slipher (1875-1969) e Edwin P. Hubble (1889-1953) que as galáxias estão se afastando umas das outras; •Todos os componentes do universo estariam aglomerados em um único ponto extremamente denso e quente; •Padre astrônomo belga Georges Lemaître (1894-1966) e o físico russo George Gamow (1904-1968) - o universo começou como um grão primordial ultradenso, que, por razões desconhecidas, teria “explodido” e dado origem ao espaço, ao tempo, a toda a matéria e energia existentes no universo; •Big Bang – há cerca de 13,7 bilhões de anos atrás.
  • 5.
    ORIGEM DO SISTEMASOLAR •O Sol é uma da 100 bilhões de estrelas da Via-Láctea; •Surgiu há cerca de 5 bilhões de anos a partir da compactação de uma nebulosa; •NEBULOSA: grande nuvem constituída principalmente por gás hidrogênio (H2) e grãos de poeira originários de estrelas que explodiram; •À medida em que a massa central do sol crescia, sua força gravitacional aumentava ainda mais, atraindo mais partículas e gases; •Reações de fusão nuclear: quatro núcleos do elemento hidrogênio se fundem, originando um núcleo do elemento Hélio (He), liberando grande quantidade de energia de calor – 10.000.000 ºC.
  • 6.
    ORIGEM DOS PLANETAS •Os restos da nebulosa que formou o sol, ficaram girando ao seu redor; • Diversos pontos dessa nuvem teriam sofrido condensações – aglomerados compactos – precursores dos planetas, satélites, asteróides e cometas – SISTEMA SOLAR;
  • 7.
    AS CONDIÇÕES DATERRA PRIMITIVA • Alta temperatura – rochas fundidas na superfície terrestre; • Asteróides que se chocavam com a superfície – eventos catastróficos; • A maior parte da água e do elemento químico carbono (C) chegaram com asteróides que se incorporaram ao planeta durante sua formação; • A água evaporava e se acumulava na atmosfera e ao atingir camadas mais frias se condensava – nuvens carregadas – precipitação em forma de chuvas; • Devido à alta temperatura terrestre, a água evaporava e o processo se repetia; • Tempestades torrenciais caíram sem intervalos durante dezenas de milhões de anos; • Resfriamento – acúmulo de água líquida – lagos primitivos (precursores dos oceanos).
  • 8.
    A ATMOSFERA PRIMÁRIA •Constituídapor: hélio (He) e hidrogênio (H) – atraídos pela força gravitacional da Terra; •Turbulência causada pelas fortes emissões de energia solar – a atmosfera desapareceu. A ATMOSFERA SECUNDÁRIA •Constituída por: CO2, N2, NH3, H2, CH4 e H2O na forma de vapor. •Discordância sobre a origem desses gases: veio do interior do próprio planeta ou veio através de cometas e asteróides que se chocavam com a Terra. A ATMOSFERA ATUAL •Aparecimento dos seres vivos alterou a composição atmosférica: - 77% N2; -21% O2; -0,04% CO2; -1,96% outros gases.
  • 9.
    LAGOS PRIMITIVOS • Água+ Gases + Relâmpagos (descargas elétricas) • QUEBRAS RELIGAÇÕES “Novas moléculas” (COACERVADOS – PRECURSORES DAS CÉLULAS)
  • 10.
    TEORIAS PARA EXPLICARA ORIGEM DA VIDA  “ABIOGÊNESE” • seres surgem da matéria inanimada; • sapos: lama ; pássaros: folhas secas; • Jan Baptista van Helmont: “ ratos em 21 dias...”  “BIOGÊNESE” • um ser surge a partir de outro
  • 11.
  • 12.
    EXPERIMENTO DE REDI •Francesco Redi (1626-1697); • “Vermes surgem da carne?”; • Provou que os vermes surgem a partir das moscas (ovos); • Os vermes só surgiam nos vidros abertos, onde as moscas podiam entrar e sair livremente.
  • 14.
    A POLÊMICA DOSMICRÓBIOS • Needham (1713-1781) x Spallanzani (1729-1799) Ferveu frascos contendo Repetiu os mesmos substâncias nutritivas, fechou-os experimentos com algumas com rolhas e deixando em modificações: colocou as repouso por alguns dias. substâncias nutritivas em Observou a presença de balões hermeticamente microrganismos. fechados e submeteu-os à Teoria da geração espontânea – fervura. “Força Vital” Após alguns dias, não verificou a presença de microrganismos. Spallanzani explicou que Needham não havia fervido sua solução o suficiente para matar os microorganismos e assim esterilizá-la. Needham respondeu que, ao ferver por muito tempo, Spallanzani havia destruído a força vital e tornado o ar desfavorável ao aparecimento da vida. Nessa polêmica, Needham saiu fortalecido.
  • 15.
    EXPERIMENTO DE PASTEUR •Década de 1860; • Derrubou definitivamente a Abiogenêse; • Provou que os micróbios são provenientes do ar; • “PESCOÇO DE CISNE”; • Pasteurização;
  • 16.
  • 17.
  • 18.
    A HIPÓTESE DEOPARIN E HALDANE
  • 19.
    COACERVADOS “AGLOMERADOS DE PROTEÍNASQUE SE FORMAM ESPONTANEAMENTE EM SOLUÇÕES AQUOSAS”
  • 21.
    COACERVADOS • Aglomerado deproteínas com película de água • Evidência: “SISTEMAS ISOLADOS” • Célula / Membrana Plasmática
  • 23.
    EXPERIMENTO DE MILLER •Simulou as condições da terra primitiva e comprovou a hipótese de Oparin; • Obteve aminoácidos: alanina, glicina e outras moléculas orgânicas simples.
  • 25.
    EVOLUÇÃO DOS PROCESSOS ENERGÉTICOS • De que se alimentavam os primeiros seres vivos? • Seriam autotróficos ou heterotróficos?
  • 26.
    HIPÓTESE HETEROTRÓFICA • Seresmuito simples – dependiam de moléculas orgânicas (de origem abiogênica); • Fermentação. C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 + ENERGIA Glicose Etanol
  • 27.
    HIPÓTESE HETEROTRÓFICA • Crescimentoda população / Alimento escasso / linhagens evoluem para fotossíntese; • “não tinham sistemas evoluídos para processos fotossintéticos”.
  • 28.
    HIPÓTESE AUTOTRÓFICA •É a mais aceita atualmente; • “QUIMIOLITOAUTOTRÓFICOS”; • FeS + H2S FeS2 + H2 + ENERGIA Sulfeto de ferro Sulfeto de hidrogênio Dissulfeto de ferro • “Arqueas “ – ambientes inóspitos; • FeS e H2S foram substituídos pela H2O / muito abundante na Terra;
  • 29.
    HIPÓTESE AUTOTRÓFICA • Seusdefensores argumentam que a Terra primitiva não possuía moléculas orgânicas o suficiente para sustentar o surgimento dos primeiros seres vivos até a fotossíntese; • A partir desse processo surgiria a fermentação, depois a fotossíntese e, por fim, a respiração aeróbia.
  • 30.
    ORIGEM DA FOTOSSÍNTESE •Sulfobactérias, • Trocaram H2S por H2O (abundância) 6 CO2 + 6 H2O 1 C6H12O6 + 6 O2 + ENERGIA • Conseqüência : O2
  • 31.
    RESPIRAÇÃO AERÓBICA • Usodo alto poder de oxidação do O 2; 1 C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + ENERGIA • Equilíbrio na Terra: “reagentes e produtos”; • Aparecimento da camada de O3.
  • 32.
    HIPÓTESE ENDOSSIMBIÓTICA • Célulaeucariótica primitiva; • Englobamento de células procarióticas; • Simbiose vantajosa: abrigo e alimento / energia; • Relação bem sucedida; • Aparecimento de organelas: MITOCÔNDRIA E CLOROPLASTO;
  • 34.
    HIPÓTESE ENDOSSIMBIÓTICA  EVIDÊNCIAS: •Presença de DNA mitocondrial e cloroplástico com capacidade de produzir suas próprias proteínas e de se autoduplicar.
  • 35.
    Origem e evoluçãodos grandes grupos de seres vivos