SlideShare uma empresa Scribd logo
Terra Primitiva e Origem da Vida
           Ambiente Pré_Biótico e Origem da Vida

                Primeiros Vestígios da Existência da Vida

      Existem actualmente dados convincentes para se poder afirmar que a
vida existia na Terra há cerca de 3800 milhões de anos (3800 M.a.)
      Os primeiros vestígios de vida na Terra, com cerca de 3800 milhões de
anos, estão relacionados com a actividade bacteriana e foram descobertos em
Isua, na Gronelândia.
      Na Austrália foram encontrados estromatólitos com uma idade
aproximada de 3800 milhões de anos e no Canadá a Flora de Gunflint, com
cerca de 2000 milhões de anos.
      Com idade mais recente, aproximadamente 700 milhões de anos, foi
localizado na Austrália um jazigo de fósseis de metazoários — Fauna de
Edicara.


                Origem da Vida – diferentes abordagens


      Desde tempos imemoriais que o Homem tem tentado explicar a origem
da vida na Terra. As primeiras explicações foram de natureza divina e religiosa,
atribuindo a origem da vida a um Criador Supremo.
      Aristóteles (384-322 A.C.), grande pensador grego, elaborou a primeira
teoria explicativa não religiosa, com base nas opiniões expressas até à sua
época e em observações que ele próprio realizou. Segundo esta teoria —
Teoria da geração Espontânea ou espontaneísmo — a vida era o resultado
da interacção entre um «princípio activo» e um «princípio passivo», podendo
brotar espontaneamente em qualquer momento, desde que houvesse o
«princípio passivo», que era a matéria, e o «princípio activo», que dava forma a
essa matéria.
      Assim era explicada a geração de moscas e mosquitos a partir da lama
ou de carne em putrefacção, de peixes a partir de algas em decomposição ou
de ratos e sapos a partir de terra húmida.
Esta Teoria da Geração Espontânea ou Abiogénese nunca foi posta
em causa até ao séc. XVII (altura em que Redi propôs a Teoria da
Biogénese), tendo sido aceite e defendida por nomes ilustres da Ciência como
Descartes, Newton, William Harvey e Van Helmont, e mantido a sua influência
e grande aceitação até meados do séc. XIX.
      Só em 1862, quando Louis Pasteur realizou um notável conjunto de
experiências que claramente provaram a não existência de geração
espontânea é que ela foi definitivamente abandonada em favor da Teoria da
Biogénese, defendida inicialmente por Redi.
      Tendo Pasteur provado, definitiva e inequivocamente, que qualquer
forma de vida só pode provir de outra preexistente, surgiu a pergunta inevitável:
   «Como surgiu a primeira forma de vida?»




    Hipótese Cosmozóica, da Panspermia ou Extra-Terrestre


      No final do séc. XIX alguns cientistas, entre os quais o sueco Arrhenius e
o inglês Lord Kelvin, tentaram explicar a origem da vida na Terra pela Hipótese
Cosmozóica ou da Panspermia, segundo a qual a vida teria vindo do espaço
para a Terra, sob a forma de esporos resistentes provavelmente transportados
por meteoritos.
      Esta hipótese sofreu fortes críticas, centradas fundamentalmente em
dois aspectos:

             • O problema essencial continuava sem resposta, ou seja, como é
             que a primeira forma de vida, na Terra ou em qualquer outro
             ponto do Universo, se teria originado?


             • Admitindo que a vida na Terra tivesse surgido do espaço, qual
             seria o esporo, ainda que muito resistente, capaz de suportar as
             diferente condições de pressão, temperatura, radiações cósmicas
             e de atrito a que naturalmente estaria sujeito durante a árdua
             travessia do espaço cósmico?




                                                                               2
Só no início do nosso século é que o avanço e a acumulação de
conhecimentos sobre astrofísica, astroquímica, composição química da matéria
orgânica e estrutura celular tornou possível a formulação de novas hipóteses
sobre a origem da vida.
      No entanto, foi no séc. XIX que começaram a criar-se as condições que
conduziram a alterações profundas no pensamento científico e que permitiram
encarar, em moldes diferentes, esta questão da origem da vida.
      Charles Darwin publicou em Londres, em 1859, a sua obra fundamental,
A Origem das Espécies, na qual defende a Teoria da Evolução das Espécies.
Esta teoria introduziu no património científico o conceito de evolução e com ele
a importância do factor tempo.
      O facto de os seres vivos actuais descenderem de outros que os
antecederam no tempo evidencia que há uma relação entre a vida do presente
e a do passado. Tornou-se, portanto, cada vez mais claro que não seria
possível explicar a origem dos seres vivos sem considerar um desenvolvimento
evolutivo da matéria.
      Certamente que uma evolução pré-biológica teria antecedido a evolução
biológica.




                              Hipótese autotrófica

      Esta hipótese admite uma evolução pré-biótica, pré-biológica, para a
origem da vida, mas afirma que os primeiros organismos seriam autotróficos,
isto é seriam capazes de se autoalimentar, capazes de produzir a sua matéria
orgânica a partir de matéria inorgânica (água, dióxido de carbono, e alguns sais
minerais), ou seja, capazes de elaborar a FOTOSSÍNTESE.
      Sabe-se hoje que os seres heterotróficos dependem, sob o ponto de
vista nutricional, dos seres autotróficos. Assim sendo, parece lógico pensar que
os primeiros seres vivos seriam seres autotróficos, uma vez que tinham a
capacidade de sintetizar   o seu próprio alimento. Contudo, estas ideias da
hipótese autotrófica da origem da vida foram rapidamente abandonadas com
base no seguinte argumento:




                                                                              3
•   Esta hipótese contraria a Teoria da Evolução que diz que os
                 seres evoluem do mais simples para o mais complexo. Assim
                 sendo, seria pouco provável que, aceitando a teoria da evolução,
                 um      ser   pré-biótico,   sintetizado   quimicamente,      tivesse   a
                 capacidade de elaborar um processo da complexidade da
                 Fotossíntese.




                                Hipótese heterotrófica


          Esta hipótese admite igualmente uma evolução pré-biótica, mas que
conduzirá a um ser muito simples, incapaz de se autoalimentar, que terá
sofrido uma posterior evolução.
          A hipótese heterotrófica é a mais aceite pela comunidade científica
actual.
          As bases desta hipótese foram lançadas na década de vinte por
Alexander Oparin, um bioquímico soviético e por John Haldane, um biólogo
inglês.


                                         EM SUMA:

                 Actualmente enfrentam-se duas linhas de pensamento
          relativas à origem da vida na Terra:
                 Por      um     lado    encontram-se       os   partidários   da
          «inseminação» da Terra por germes extraterrestres (origem
          exógena); por outro, os defensores de uma lenta evolução
          química ocorrida na Terra (origem endógena). Este último
          modelo implica uma evolução de materiais inorgânicos para
          materiais orgânicos sucessivamente mais complexos e destes
          para a vida.




                                                                                         4
Fases da Evolução heterotrófica

1ª Fase – formação de monómeros orgânicos a partir de gases simples;
2ª Fase – formação de polímeros a partir dos monómeros;
3ª Fase – formação dos primeiros agregados pré-bióticos;
4ª Fase – os     agregados     pré-bióticos    adquirem      mecanismos     de
autoconservação e regulação;
5ª Fase – aquisição e utilização de processos de obtenção de energia;
6ª Fase – evolução biológica. Aparecimento dos seres autotróficos. Passagem
da vida para terra firme.


               Hipótese heterotrófica de Oparin – Haldane

      A hipótese de Oparin e Haldane baseia-se nos seguintes pressupostos
fundamentais:

               • O ambiente da Terra primitiva era muito diferente do actual,
               favorecendo a ocorrência de uma intensa actividade química.
               • A atmosfera, redutora (sem oxigénio), seria constituída
               essencialmente por hidrogénio (H2), metano (CH4), amoníaco
               (NH3) e vapor de água (H20 v.).
               • À superfície da Terra haveria intensa actividade vulcânica,
               responsável pela libertação de grande quantidade de calor e
               emanação de gases para a atmosfera.
               • As radiações cósmicas, particularmente as ultravioletas,
               atingiriam fortemente a superfície terrestre, pois ainda não estava
               formada a camada protectora de ozono (O3).
               • A Terra primitiva estava sujeita ainda à energia resultante de
               descargas eléctricas e do impacto de Planetesimais.

      Considerando as condições ambientais descritas e com os gases da
atmosfera   primitiva   permanentemente       sujeitos   à   acção   de   radiações
energeticamente intensas, Oparin e Haldane admitiram que se teriam
desencadeado numerosas reacções químicas, em várias etapas, que teriam
conduzido ao aparecimento das primeiras formas de vida.


                                                                                 5
Segundo Oparin e Haldane, os gases simples da atmosfera primitiva
(metano (CH4, amoníaco (NH3) e hidrogénio (H2), submetidos à acção de
radiações energeticamente activas e descargas eléctricas teria originado uma
grande quantidade de moléculas orgânicas simples (monómeros orgânicos),
como por exemplo glicose, aminoácidos, ácidos gordos, glicerol e bases
azotadas.
         Estas moléculas sofrem a acção das Chuvas Diluvianas e são
arrastadas para os Oceanos, rios e lagos em formação, originando a Sopa ou
Caldo Orgânico primitivo que terá servido de alimento aos primeiros seres
vivos.
         No seio dos rios, lagos e Oceanos em formação, a partir da ligação de
algumas moléculas orgânicas simples, sintetizadas abioticamente na atmosfera
primitiva, ter-se-ão formado moléculas orgânicas mais complexas (polímeros
orgânicos), tais como amido, glicogénio, celulose e proteinóides (≅ a proteínas
mas sintetizados abioticamente).
         Os proteinóides, em determinadas condições do meio, poderiam ter-se
agregado e constituído sistemas moleculares, separados do meio por
«membranas» rudimentares (microgotas).* Muitos destes sistemas, sujeitos à
acção da selecção natural, terão sido destruídos por acção do próprio meio,
mas outros terão evoluído; neles ter-se-ão originado novos conjuntos
moleculares, adquirindo assim capacidade para controlar as suas próprias
reacções e para se auto-replicar. Teriam sido estes sistemas que originaram
um primeiro ser vivo, muito rudimentar — protobionte, eobionte, pré-célula
ou pré-bionte — que se poderia nutrir dos monómeros acumulados, deles
extraindo energia por um processo muito simples — a fermentação.
                              Fermentação alcoólica
                 C6H12O6 ⇒    2C2H5OH +           2CO2 +      2ATP
                 (Glicose) (álcool etílico)      (Dióxido   (Energia)
                                                de carbono)

         Para além da energia que necessitavam, as microgotas, através da
fermentação alcoólica vão libertar, para o meio aquático, um novo composto
até então praticamente inexistente no mesmo: O CO2 (Dióxido de Carbono).




                                                                             6
À medida que o número de microgotas aumentava, ia diminuindo a
quantidade de matéria orgânica no meio. Como esta matéria orgânica era a
fonte de alimento das microgotas, muitas acabaram por morrer. No entanto,
algumas conseguiram desenvolver mecanismos que quando disso havia
necessidade, as transformavam em seres autotróficos, capazes de produzir a
sua própria matéria orgânica – Fotossíntese.


                                   Fotossíntese

                            Luz Solar
       6CO2 + 12H2O                      C6 H12O6 + 6O2 + 6H2O
                            Clorofila


                                                    Oxigénio
                                         Matéria
                                         Orgânica

       Passaram desta forma a existir seres com uma certa dualidade
Autotrófico / Heterotrófico no mesmo indivíduo.
       Posteriormente alguns destes organismos tornaram-se Autotróficos
permanentes e outros Heterotróficos permanentes.


       Quando os seres autotróficos começaram a realizar a Fotossíntese,
apareceu um novo componente atmosférico, o Oxigénio (O2). Parte deste
oxigénio libertado para a atmosfera deu origem à camada de Ozono (O3) que é
responsável pela filtração das radiações letais, nomeadamente as radiações
ultravioletas.
       Desta forma, com a existência de oxigénio atmosférico e da camada de
ozono, responsável pela filtração das radiações letais, estavam reunidas as
todas as condições para a possibilidade de ocorrência e manutenção da vida
em meio terrestre.
       Assim sendo, os seres unicelulares aquáticos terão evoluído para seres
pluricelulares capazes de obter energia através de um processo denominado -
respiração aeróbia, que lhes terá conferido maiores capacidades de
sobrevivência em meio terrestre.


                                                                           7
Respiração aeróbia
            C6H12O6     + 6O2      ⇒        6H2O +    6CO2 +          38ATP
           (Glicose)    (Oxigénio)          (água)  (Dióxido         (Energia)
                                                   de carbono)

         Com estas suposições, Oparin e Haldane respondiam a dois problemas
que na altura eram verdadeiros «ciclos viciosos» propondo, em primeiro lugar,
que os compostos orgânicos podiam formar-se na ausência de seres
vivos, a partir da matéria inorgânica e em segundo lugar que os primeiros
seres vivos podiam ser heterotróficos. Defendendo esta Hipótese
Heterotrófica, Oparin e Haldane opuseram-se aos que defendiam a Hipótese
Autotrófica, segundo a qual os primeiros seres vivos teriam de ser autotróficos
para poder sintetizar os seus próprios alimentos, o que implicaria que
organismos já com uma razoável complexidade tivessem surgido num meio
ambiente muito simples, contrariando a teoria da evolução das espécies.


*   Os pré-biontes são também designados por protobiontes, pré-células e mais
vulgarmente por microgotas, para os distinguir dos modelos obtidos em
laboratório (coacervados e microsferas).

Entre as características das microgotas, podem referir-se:

     -   constituem unidades individuais distintas do meio;
     -   apresentam uma estrutura química própria, podendo ocorrer reacções
         químicas no seu interior;
     -   permitem trocas selectivas com o meio através da «membrana
         rudimentar»;
     -   podem aumentar de volume e dividir-se espontaneamente;
     -   em consequência da sua estrutura, podem persistir no meio, evoluir ou
         até desaparecer.


     Segundo o modelo de Oparin e Haldane, as microgotas, sistemas naturais
primitivos, poderiam evoluir até às primeiras células, providas da capacidade
de reprodução e com o dinamismo energético que caracteriza a vida.




                                                                             8
Experiências Laboratoriais que apoiam diferentes fases da
                      Hipótese Heterotrófica

1ª Fase – Formação de monómeros orgânicos a partir de gases simples.
(Fase apoiada pelas experiências de Stanley Miller, Sidney Fox , Cyril
Ponnamperuma e Juan Oro).


                     Experiência de Stanley Miller

                            •   Miller construiu um aparelho idêntico ao da
                                figura, no qual, depois de ter extraído todo o
                                ar, introduziu uma mistura de hidrogénio,
                                metano, amoníaco e água, que submeteu a
                                descargas eléctricas de alta voltagem.
                                      No final da experiência, Miller analisou
                                o líquido contido no tubo em U (5) do
                                aparelho, onde se tinham acumulado todos
                                os materiais sintetizados ao longo de uma
                                semana. Verificou   que este líquido tinha
passado de incolor a laranja avermelhado, apercebendo-se, com surpresa, que
tinha conseguido sintetizar numerosos compostos orgânicos, particularmente
aminoácidos, mas também açúcares, glicerol, ácidos gordos e outros. Miller
pode ainda constatar que durante a experiência houve formação de ácido
cianídrico (HCN) e formaldeído, que acabavam por desaparecer no fim das
reacções.
      Ao provocar descargas eléctricas idênticas às faíscas das trovoadas
sobre a mistura gasosa do balão (3) foi possível obter monómeros. O fluxo
gasoso mantido pelo vapor de água permanentemente libertado no balão (1),
ao passar posteriormente pela zona de refrigeração (4), condensa-se, à
semelhança do que aconteceria nas camadas da atmosfera, arrastando para a
base do tubo em U todos os compostos formados.
      O facto de não se encontrarem entre os produtos finais nem ácido
cianídrico nem formaldeído sugere que se trata de compostos intermédios
na formação de monómeros.


                                                                            9
Outros Trabalhos:


       Sidney Fox conseguiu obter quase todos os aminoácidos constituintes
das proteínas, utilizando energia térmica. Aqueceu uma mistura semelhante à
de Miller, mas menos redutora, a 1000 ºC, temperatura existente nas
proximidades de vulcões.
       Desde 1953 até à actualidade, numerosos investigadores têm
aprofundado e ampliado os trabalhos de Miller e de Fox, fazendo variar as
fontes energéticas ou as misturas de que partem, por forma a obter as
moléculas básicas da vida.
       Ao longo das várias investigações tomou-se cada vez mais evidente
que, quer o ácido cianídrico, quer o aldeído fórmico (formaldeído), terão sido
moléculas intermédias essenciais na formação dos diversos monómeros,
razão pela qual actualmente muitos investigadores as incluem nas misturas
utilizadas.
       Em 1960, Juan Oro conseguiu obter adenina, uma base azotada
essencial para a constituição de ATP, de ácidos nucleicos e de outras
moléculas biologicamente importantes.
       Cyril Ponnamperuma sintetizou, em 1963, ribose e desoxirribose,
açúcares presentes no ATP e nos ácidos nucleicos.
       Em 1971, J. Oro e A. P. Kimball conseguiram provocar a condensação
de nucleótidos, obtendo moléculas com 5 a 10 unidades, por esta razão
designadas oligonucleótidos.


2ª Fase – Formação de monómeros polímeros a partir de monómeros.
(Fase apoiada pelas experiências de Sidney Fox ).


       Sidney Fox testou a possibilidade de formação de polímeros na Terra
primitiva. Para isso tentou simular as condições que se admite terem sido as da
crosta terrestre há cerca de 4000 milhões de anos.
       Fez uma mistura de 18 aminoácidos diferentes e colocou-a sobre um
pedaço de lava, que introduziu num forno a 170 °C, durante algumas horas. Ao
contrário da massa negra carbonizada que habitualmente se forma, obteve



                                                                            10
proteinóides     constituídos    por    algumas   centenas   de   aminoácidos.
Posteriormente forneceu estes proteinóides, sintetizados abioticamente, a
bactérias e elas utilizaram-nos como alimento.


       Outros cientistas demonstraram ser possível obter-se polimerização de
monómeros por acção de outras fontes energéticas; nomeadamente, energia
dos vulcões, raios x, raios ultra violeta, etc.


3ª Fase – Formação dos primeiros agregados moleculares pré-bióticos.
(Fase apoiada pelas experiências de Oparin e Sidney Fox).


       Oparin, misturou duas soluções aquosas de dois polímeros orgânicos
diferentes, (solução aquosa de gelatina + solução aquosa de goma arábica) e
obteve, após algum tempo, formação de gotículas, destacadas do meio por
uma «membrana» rudimentar, às quais chamou COACERVADOS. Este
processo denomina-se coacervação.
       A «membrana» dos coacervados era selectivamente permeável.




       Sidney Fox, baseado na teoria dos coacervados, fez também algumas
experiências tendo mostrado que os proteinóides sintetizados abioticamente,
quando dissolvidos em água a ferver, dão origem, depois de arrefecerem, a
grande número de minúsculas esferas (microsferas). Um só miligrama de
proteinóide pode dar 100 milhões de microsferas as quais se encontram
separadas do meio por membranas superficiais. Juntando, por exemplo, NaCI
(sal) ao meio verificou que as microsferas diminuíam de tamanho, explicando
este resultado pela saída de água da microsfera, o que parece demonstrar que
esta teria propriedades osmóticas. Também verificou que duas microsferas se
podem combinar para dar uma maior ou que uma microsfera se pode dividir
quando atinge um tamanho crítico.


       As microsferas de Fox correspondem aos coacervados de Oparin.




                                                                            11
Apesar dos vários trabalhos realizados em diferentes laboratórios e dos
resultados já conseguidos com os coacervados, ainda não foi possível
demonstrar experimentalmente todas as fases da hipótese heterotrófica.
      Mas, as experiências continuam ...


             Novas perspectivas sobre a Origem da Vida

      Nas últimas décadas a química pré-biótica experimentou grandes
progressos. Astrofísicos e exobiólogos investigam e continuam a interrogar-se
sobre a origem da vida.
      Hoje muitos investigadores não rejeitam a possibilidade da origem
extraterrestre da vida ou da matéria orgânica a partir da qual a vida se
originou. Foi já verificado que um dos ambientes em que a concentração de
compostos orgânicos é muito elevada é nos cometas e nos meteoritos,
particularmente nos condritos carbonáceos daí se pensar que a quantidade de
matéria orgânica de origem meteorítica e cometária que se depositou à
superfície da Terra primitiva poderia ter sido considerável. Dados obtidos por
espectrometria (técnica que se baseia na absorção selectiva de radiações por
diversas moléculas, átomos ou iões) mostram que no espaço abundam as
moléculas orgânicas. Foram já identificadas centenas de moléculas complexas
provenientes do espaço através de meteoritos e cometas:
         •   no   meteorito   de   Orgueil   foram   detectados    numerosos
             compostos orgânicos de origem extraterrestre comprovada;
         •   no meteorito de Murchison encontram-se mais de 400
             compostos    orgânicos,   nomeadamente      ácidos    gordos   e
             aminoácidos semelhantes aos das proteínas biológicas;
         •   dados obtidos através de sondas permitem admitir que um terço
             do cometa Halley é matéria orgânica;
         •   como o cometa Halle-Bopp é rico em materiais orgânicos,
             pensa-se que este cometa pode ter «semeado» o nosso planeta,
             com materiais essenciais ao aparecimento da vida, há milhares
             de milhões de anos.




                                                                            12
Segundo estas novas perspectivas exógenas, os compostos orgânicos
precursores da vida teriam sido transferidos para a Terra por material
meteorítico ou cometário.


      Outras perspectivas actuais admitem que a matéria orgânica
precursora da vida se pode ter originado nas profundidades dos oceanos.
      Alguns investigadores não excluem a hipótese de que a síntese pré-
biótica poderia ter resultado de um jogo de acções entre os materiais das
fontes hidrotermais existentes nos fundos dos oceanos, constituídas por
depósitos minerais e ricas em água ácida carregada de sulfureto de hidrogénio,
metano e metais pesados, e os micrometeoritos. No fundo dos Oceanos
primitivos, estes micrometeoritos podem ter desempenhado o papel de
microcatalisadores.


      Qualquer que seja a origem, extraterrestre (exógena) ou terrestre
(endógena), das moléculas pré-bióticas, a transformação destas moléculas em
células constitui uma questão em aberto.


      Mas, as experiências continuam e ...
      ... “a verdade de hoje poderá ser a mentira de amanhã.”




                                                                           13

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Reprodução Assexuada
Reprodução AssexuadaReprodução Assexuada
Reprodução Assexuada
João Leitão
 
Aula origem da_vida
Aula origem da_vidaAula origem da_vida
Aula origem da_vida
edu.biologia
 
Fixismo / Evolucionismo
Fixismo / EvolucionismoFixismo / Evolucionismo
Estratégias reprodutoras
Estratégias reprodutorasEstratégias reprodutoras
Estratégias reprodutoras
margaridabt
 
Slides ácidos e bases
Slides ácidos e basesSlides ácidos e bases
Slides ácidos e bases
Roberto Bagatini
 
Revisão ENEM II- Origem da vida e evolução
Revisão ENEM II- Origem da vida e evoluçãoRevisão ENEM II- Origem da vida e evolução
Revisão ENEM II- Origem da vida e evolução
emanuel
 
Genética: Noções de Hereditariedade
Genética: Noções de HereditariedadeGenética: Noções de Hereditariedade
Genética: Noções de Hereditariedade
Governo do Estado do Rio Grande do Sul
 
19 bases da hereditariedade
19   bases da hereditariedade19   bases da hereditariedade
19 bases da hereditariedade
Rebeca Vale
 
(4) evolução biológica e sistemas dos seres vivos
(4) evolução biológica e sistemas dos seres vivos(4) evolução biológica e sistemas dos seres vivos
(4) evolução biológica e sistemas dos seres vivos
Hugo Martins
 
(4) evolução biológica e sistemas dos seres vivos
(4) evolução biológica e sistemas dos seres vivos(4) evolução biológica e sistemas dos seres vivos
(4) evolução biológica e sistemas dos seres vivos
Hugo Martins
 
I. 2 Origem da vida
I. 2 Origem da vidaI. 2 Origem da vida
I. 2 Origem da vida
Rebeca Vale
 
LEIS DE MENDEL.pptx
LEIS DE MENDEL.pptxLEIS DE MENDEL.pptx
LEIS DE MENDEL.pptx
Orlandosilva360781
 
Introdução à genética
Introdução à genética Introdução à genética
Introdução à genética
nielimaia
 
Prova de biologia diagnóstico 2º ano
Prova de biologia diagnóstico 2º anoProva de biologia diagnóstico 2º ano
Prova de biologia diagnóstico 2º ano
Atividades Diversas Cláudia
 
Taxonomia - Estudo Dirigido
Taxonomia - Estudo DirigidoTaxonomia - Estudo Dirigido
Taxonomia - Estudo Dirigido
Andrea Barreto
 
Aulão a origem da vida
Aulão a origem da vidaAulão a origem da vida
Aulão a origem da vida
César Milani
 
Bioticos e abioticos: Interações.
Bioticos e abioticos: Interações.Bioticos e abioticos: Interações.
Bioticos e abioticos: Interações.
Mauricio De Oliveira Silva
 
A Origem da Vida
A Origem da VidaA Origem da Vida
A Origem da Vida
Emily Almeida
 
Introdução a genetica
Introdução a geneticaIntrodução a genetica
Introdução a genetica
UERGS
 
Fotossíntese
FotossínteseFotossíntese
Fotossíntese
prodeinha
 

Mais procurados (20)

Reprodução Assexuada
Reprodução AssexuadaReprodução Assexuada
Reprodução Assexuada
 
Aula origem da_vida
Aula origem da_vidaAula origem da_vida
Aula origem da_vida
 
Fixismo / Evolucionismo
Fixismo / EvolucionismoFixismo / Evolucionismo
Fixismo / Evolucionismo
 
Estratégias reprodutoras
Estratégias reprodutorasEstratégias reprodutoras
Estratégias reprodutoras
 
Slides ácidos e bases
Slides ácidos e basesSlides ácidos e bases
Slides ácidos e bases
 
Revisão ENEM II- Origem da vida e evolução
Revisão ENEM II- Origem da vida e evoluçãoRevisão ENEM II- Origem da vida e evolução
Revisão ENEM II- Origem da vida e evolução
 
Genética: Noções de Hereditariedade
Genética: Noções de HereditariedadeGenética: Noções de Hereditariedade
Genética: Noções de Hereditariedade
 
19 bases da hereditariedade
19   bases da hereditariedade19   bases da hereditariedade
19 bases da hereditariedade
 
(4) evolução biológica e sistemas dos seres vivos
(4) evolução biológica e sistemas dos seres vivos(4) evolução biológica e sistemas dos seres vivos
(4) evolução biológica e sistemas dos seres vivos
 
(4) evolução biológica e sistemas dos seres vivos
(4) evolução biológica e sistemas dos seres vivos(4) evolução biológica e sistemas dos seres vivos
(4) evolução biológica e sistemas dos seres vivos
 
I. 2 Origem da vida
I. 2 Origem da vidaI. 2 Origem da vida
I. 2 Origem da vida
 
LEIS DE MENDEL.pptx
LEIS DE MENDEL.pptxLEIS DE MENDEL.pptx
LEIS DE MENDEL.pptx
 
Introdução à genética
Introdução à genética Introdução à genética
Introdução à genética
 
Prova de biologia diagnóstico 2º ano
Prova de biologia diagnóstico 2º anoProva de biologia diagnóstico 2º ano
Prova de biologia diagnóstico 2º ano
 
Taxonomia - Estudo Dirigido
Taxonomia - Estudo DirigidoTaxonomia - Estudo Dirigido
Taxonomia - Estudo Dirigido
 
Aulão a origem da vida
Aulão a origem da vidaAulão a origem da vida
Aulão a origem da vida
 
Bioticos e abioticos: Interações.
Bioticos e abioticos: Interações.Bioticos e abioticos: Interações.
Bioticos e abioticos: Interações.
 
A Origem da Vida
A Origem da VidaA Origem da Vida
A Origem da Vida
 
Introdução a genetica
Introdução a geneticaIntrodução a genetica
Introdução a genetica
 
Fotossíntese
FotossínteseFotossíntese
Fotossíntese
 

Destaque

Teorias Sobre Origem Da Vida
Teorias Sobre Origem Da VidaTeorias Sobre Origem Da Vida
Teorias Sobre Origem Da Vida
profatatiana
 
Origem da vida na terra (1ª aula)
Origem da vida na terra   (1ª aula)Origem da vida na terra   (1ª aula)
Origem da vida na terra (1ª aula)
Blogzarife
 
Origem Da Vida
Origem Da VidaOrigem Da Vida
Origem Da Vida
Diego Yamazaki Bolano
 
Geologia 10 intervenção do homem nos subsistemas terrestres
Geologia 10   intervenção do homem nos subsistemas terrestresGeologia 10   intervenção do homem nos subsistemas terrestres
Geologia 10 intervenção do homem nos subsistemas terrestres
Nuno Correia
 
Origem e evolução da vida
Origem e evolução da vidaOrigem e evolução da vida
Origem e evolução da vida
Eduarda Medeiros
 
Ppt 14 A Terra, Um Planeta úNico A Proteger IntroduçãO
Ppt 14   A Terra, Um Planeta úNico A Proteger   IntroduçãOPpt 14   A Terra, Um Planeta úNico A Proteger   IntroduçãO
Ppt 14 A Terra, Um Planeta úNico A Proteger IntroduçãO
Nuno Correia
 
Ppt 14 A Terra, Um Planeta úNico A Proteger
Ppt 14   A Terra, Um Planeta úNico A ProtegerPpt 14   A Terra, Um Planeta úNico A Proteger
Ppt 14 A Terra, Um Planeta úNico A Proteger
Nuno Correia
 

Destaque (7)

Teorias Sobre Origem Da Vida
Teorias Sobre Origem Da VidaTeorias Sobre Origem Da Vida
Teorias Sobre Origem Da Vida
 
Origem da vida na terra (1ª aula)
Origem da vida na terra   (1ª aula)Origem da vida na terra   (1ª aula)
Origem da vida na terra (1ª aula)
 
Origem Da Vida
Origem Da VidaOrigem Da Vida
Origem Da Vida
 
Geologia 10 intervenção do homem nos subsistemas terrestres
Geologia 10   intervenção do homem nos subsistemas terrestresGeologia 10   intervenção do homem nos subsistemas terrestres
Geologia 10 intervenção do homem nos subsistemas terrestres
 
Origem e evolução da vida
Origem e evolução da vidaOrigem e evolução da vida
Origem e evolução da vida
 
Ppt 14 A Terra, Um Planeta úNico A Proteger IntroduçãO
Ppt 14   A Terra, Um Planeta úNico A Proteger   IntroduçãOPpt 14   A Terra, Um Planeta úNico A Proteger   IntroduçãO
Ppt 14 A Terra, Um Planeta úNico A Proteger IntroduçãO
 
Ppt 14 A Terra, Um Planeta úNico A Proteger
Ppt 14   A Terra, Um Planeta úNico A ProtegerPpt 14   A Terra, Um Planeta úNico A Proteger
Ppt 14 A Terra, Um Planeta úNico A Proteger
 

Semelhante a Origem da vida

Durval origem da vida - versão definitiva
Durval   origem da vida - versão definitivaDurval   origem da vida - versão definitiva
Durval origem da vida - versão definitiva
tenraquel
 
Aula origem da vida
Aula origem da vidaAula origem da vida
Aula origem da vida
Thaís Ancelmé
 
ORIGEM DA VIDA - PERCURSO FILOSOFICO .pptx
ORIGEM DA VIDA - PERCURSO FILOSOFICO .pptxORIGEM DA VIDA - PERCURSO FILOSOFICO .pptx
ORIGEM DA VIDA - PERCURSO FILOSOFICO .pptx
TobiasFim2
 
3º ANO JACARECAPA II-MÓDULO -1º PERIODO.docx
3º ANO JACARECAPA II-MÓDULO -1º PERIODO.docx3º ANO JACARECAPA II-MÓDULO -1º PERIODO.docx
3º ANO JACARECAPA II-MÓDULO -1º PERIODO.docx
marcia santos
 
Origem e evolução do Planeta Terra......
Origem e evolução do Planeta Terra......Origem e evolução do Planeta Terra......
Origem e evolução do Planeta Terra......
TainTeixeiraBiolouka
 
Origem da vida cd
Origem da vida cdOrigem da vida cd
Origem da vida cd
Ana Conceição
 
Nathalia rodrigues pereira
Nathalia rodrigues pereiraNathalia rodrigues pereira
Nathalia rodrigues pereira
Nathalia Rodrigues
 
AULA BIO - 02 - ORIG DA VIDA.pptx
AULA BIO - 02 - ORIG DA VIDA.pptxAULA BIO - 02 - ORIG DA VIDA.pptx
AULA BIO - 02 - ORIG DA VIDA.pptx
AdemirSantos70
 
Aula 2 bio
Aula 2 bioAula 2 bio
Aula 2 bio
Professora Raquel
 
Origem da terra
Origem da terraOrigem da terra
Origem da terra
marclae
 
Origem da vida
Origem da vidaOrigem da vida
Origem da vida
Brenno Miranda
 
Origem e evolução da vida. Resumo do capítulo
Origem e evolução da vida. Resumo  do capítuloOrigem e evolução da vida. Resumo  do capítulo
Origem e evolução da vida. Resumo do capítulo
SamaraMunizDosSantos
 
3-Das-Origens-aos-Dias-de-Hoje-Ok.ppt
3-Das-Origens-aos-Dias-de-Hoje-Ok.ppt3-Das-Origens-aos-Dias-de-Hoje-Ok.ppt
3-Das-Origens-aos-Dias-de-Hoje-Ok.ppt
SandraMeirelles4
 
Apostila6 (1)
Apostila6 (1)Apostila6 (1)
Apostila6 (1)
tiagaoc1
 
Origem da vida
Origem da vidaOrigem da vida
Origem da vida
Alexandre Borcem
 
Origem da vida
Origem da vidaOrigem da vida
As teorias sobre a origem da vida
As teorias sobre a origem da vidaAs teorias sobre a origem da vida
As teorias sobre a origem da vida
Karina Santos
 
Diversidade biol e conser das especies unid 4
Diversidade biol e conser das especies unid 4Diversidade biol e conser das especies unid 4
Diversidade biol e conser das especies unid 4
Marilay Zac
 
1_Origem da Vida (1).pptx
1_Origem da Vida (1).pptx1_Origem da Vida (1).pptx
1_Origem da Vida (1).pptx
RubensOliveira434822
 
Aula 01 - BOOLOGIA - ORIGEM DA VIDA.pptx
Aula 01 - BOOLOGIA - ORIGEM DA VIDA.pptxAula 01 - BOOLOGIA - ORIGEM DA VIDA.pptx
Aula 01 - BOOLOGIA - ORIGEM DA VIDA.pptx
AparecidoSouza23
 

Semelhante a Origem da vida (20)

Durval origem da vida - versão definitiva
Durval   origem da vida - versão definitivaDurval   origem da vida - versão definitiva
Durval origem da vida - versão definitiva
 
Aula origem da vida
Aula origem da vidaAula origem da vida
Aula origem da vida
 
ORIGEM DA VIDA - PERCURSO FILOSOFICO .pptx
ORIGEM DA VIDA - PERCURSO FILOSOFICO .pptxORIGEM DA VIDA - PERCURSO FILOSOFICO .pptx
ORIGEM DA VIDA - PERCURSO FILOSOFICO .pptx
 
3º ANO JACARECAPA II-MÓDULO -1º PERIODO.docx
3º ANO JACARECAPA II-MÓDULO -1º PERIODO.docx3º ANO JACARECAPA II-MÓDULO -1º PERIODO.docx
3º ANO JACARECAPA II-MÓDULO -1º PERIODO.docx
 
Origem e evolução do Planeta Terra......
Origem e evolução do Planeta Terra......Origem e evolução do Planeta Terra......
Origem e evolução do Planeta Terra......
 
Origem da vida cd
Origem da vida cdOrigem da vida cd
Origem da vida cd
 
Nathalia rodrigues pereira
Nathalia rodrigues pereiraNathalia rodrigues pereira
Nathalia rodrigues pereira
 
AULA BIO - 02 - ORIG DA VIDA.pptx
AULA BIO - 02 - ORIG DA VIDA.pptxAULA BIO - 02 - ORIG DA VIDA.pptx
AULA BIO - 02 - ORIG DA VIDA.pptx
 
Aula 2 bio
Aula 2 bioAula 2 bio
Aula 2 bio
 
Origem da terra
Origem da terraOrigem da terra
Origem da terra
 
Origem da vida
Origem da vidaOrigem da vida
Origem da vida
 
Origem e evolução da vida. Resumo do capítulo
Origem e evolução da vida. Resumo  do capítuloOrigem e evolução da vida. Resumo  do capítulo
Origem e evolução da vida. Resumo do capítulo
 
3-Das-Origens-aos-Dias-de-Hoje-Ok.ppt
3-Das-Origens-aos-Dias-de-Hoje-Ok.ppt3-Das-Origens-aos-Dias-de-Hoje-Ok.ppt
3-Das-Origens-aos-Dias-de-Hoje-Ok.ppt
 
Apostila6 (1)
Apostila6 (1)Apostila6 (1)
Apostila6 (1)
 
Origem da vida
Origem da vidaOrigem da vida
Origem da vida
 
Origem da vida
Origem da vidaOrigem da vida
Origem da vida
 
As teorias sobre a origem da vida
As teorias sobre a origem da vidaAs teorias sobre a origem da vida
As teorias sobre a origem da vida
 
Diversidade biol e conser das especies unid 4
Diversidade biol e conser das especies unid 4Diversidade biol e conser das especies unid 4
Diversidade biol e conser das especies unid 4
 
1_Origem da Vida (1).pptx
1_Origem da Vida (1).pptx1_Origem da Vida (1).pptx
1_Origem da Vida (1).pptx
 
Aula 01 - BOOLOGIA - ORIGEM DA VIDA.pptx
Aula 01 - BOOLOGIA - ORIGEM DA VIDA.pptxAula 01 - BOOLOGIA - ORIGEM DA VIDA.pptx
Aula 01 - BOOLOGIA - ORIGEM DA VIDA.pptx
 

Origem da vida

  • 1. Terra Primitiva e Origem da Vida Ambiente Pré_Biótico e Origem da Vida Primeiros Vestígios da Existência da Vida Existem actualmente dados convincentes para se poder afirmar que a vida existia na Terra há cerca de 3800 milhões de anos (3800 M.a.) Os primeiros vestígios de vida na Terra, com cerca de 3800 milhões de anos, estão relacionados com a actividade bacteriana e foram descobertos em Isua, na Gronelândia. Na Austrália foram encontrados estromatólitos com uma idade aproximada de 3800 milhões de anos e no Canadá a Flora de Gunflint, com cerca de 2000 milhões de anos. Com idade mais recente, aproximadamente 700 milhões de anos, foi localizado na Austrália um jazigo de fósseis de metazoários — Fauna de Edicara. Origem da Vida – diferentes abordagens Desde tempos imemoriais que o Homem tem tentado explicar a origem da vida na Terra. As primeiras explicações foram de natureza divina e religiosa, atribuindo a origem da vida a um Criador Supremo. Aristóteles (384-322 A.C.), grande pensador grego, elaborou a primeira teoria explicativa não religiosa, com base nas opiniões expressas até à sua época e em observações que ele próprio realizou. Segundo esta teoria — Teoria da geração Espontânea ou espontaneísmo — a vida era o resultado da interacção entre um «princípio activo» e um «princípio passivo», podendo brotar espontaneamente em qualquer momento, desde que houvesse o «princípio passivo», que era a matéria, e o «princípio activo», que dava forma a essa matéria. Assim era explicada a geração de moscas e mosquitos a partir da lama ou de carne em putrefacção, de peixes a partir de algas em decomposição ou de ratos e sapos a partir de terra húmida.
  • 2. Esta Teoria da Geração Espontânea ou Abiogénese nunca foi posta em causa até ao séc. XVII (altura em que Redi propôs a Teoria da Biogénese), tendo sido aceite e defendida por nomes ilustres da Ciência como Descartes, Newton, William Harvey e Van Helmont, e mantido a sua influência e grande aceitação até meados do séc. XIX. Só em 1862, quando Louis Pasteur realizou um notável conjunto de experiências que claramente provaram a não existência de geração espontânea é que ela foi definitivamente abandonada em favor da Teoria da Biogénese, defendida inicialmente por Redi. Tendo Pasteur provado, definitiva e inequivocamente, que qualquer forma de vida só pode provir de outra preexistente, surgiu a pergunta inevitável: «Como surgiu a primeira forma de vida?» Hipótese Cosmozóica, da Panspermia ou Extra-Terrestre No final do séc. XIX alguns cientistas, entre os quais o sueco Arrhenius e o inglês Lord Kelvin, tentaram explicar a origem da vida na Terra pela Hipótese Cosmozóica ou da Panspermia, segundo a qual a vida teria vindo do espaço para a Terra, sob a forma de esporos resistentes provavelmente transportados por meteoritos. Esta hipótese sofreu fortes críticas, centradas fundamentalmente em dois aspectos: • O problema essencial continuava sem resposta, ou seja, como é que a primeira forma de vida, na Terra ou em qualquer outro ponto do Universo, se teria originado? • Admitindo que a vida na Terra tivesse surgido do espaço, qual seria o esporo, ainda que muito resistente, capaz de suportar as diferente condições de pressão, temperatura, radiações cósmicas e de atrito a que naturalmente estaria sujeito durante a árdua travessia do espaço cósmico? 2
  • 3. Só no início do nosso século é que o avanço e a acumulação de conhecimentos sobre astrofísica, astroquímica, composição química da matéria orgânica e estrutura celular tornou possível a formulação de novas hipóteses sobre a origem da vida. No entanto, foi no séc. XIX que começaram a criar-se as condições que conduziram a alterações profundas no pensamento científico e que permitiram encarar, em moldes diferentes, esta questão da origem da vida. Charles Darwin publicou em Londres, em 1859, a sua obra fundamental, A Origem das Espécies, na qual defende a Teoria da Evolução das Espécies. Esta teoria introduziu no património científico o conceito de evolução e com ele a importância do factor tempo. O facto de os seres vivos actuais descenderem de outros que os antecederam no tempo evidencia que há uma relação entre a vida do presente e a do passado. Tornou-se, portanto, cada vez mais claro que não seria possível explicar a origem dos seres vivos sem considerar um desenvolvimento evolutivo da matéria. Certamente que uma evolução pré-biológica teria antecedido a evolução biológica. Hipótese autotrófica Esta hipótese admite uma evolução pré-biótica, pré-biológica, para a origem da vida, mas afirma que os primeiros organismos seriam autotróficos, isto é seriam capazes de se autoalimentar, capazes de produzir a sua matéria orgânica a partir de matéria inorgânica (água, dióxido de carbono, e alguns sais minerais), ou seja, capazes de elaborar a FOTOSSÍNTESE. Sabe-se hoje que os seres heterotróficos dependem, sob o ponto de vista nutricional, dos seres autotróficos. Assim sendo, parece lógico pensar que os primeiros seres vivos seriam seres autotróficos, uma vez que tinham a capacidade de sintetizar o seu próprio alimento. Contudo, estas ideias da hipótese autotrófica da origem da vida foram rapidamente abandonadas com base no seguinte argumento: 3
  • 4. Esta hipótese contraria a Teoria da Evolução que diz que os seres evoluem do mais simples para o mais complexo. Assim sendo, seria pouco provável que, aceitando a teoria da evolução, um ser pré-biótico, sintetizado quimicamente, tivesse a capacidade de elaborar um processo da complexidade da Fotossíntese. Hipótese heterotrófica Esta hipótese admite igualmente uma evolução pré-biótica, mas que conduzirá a um ser muito simples, incapaz de se autoalimentar, que terá sofrido uma posterior evolução. A hipótese heterotrófica é a mais aceite pela comunidade científica actual. As bases desta hipótese foram lançadas na década de vinte por Alexander Oparin, um bioquímico soviético e por John Haldane, um biólogo inglês. EM SUMA: Actualmente enfrentam-se duas linhas de pensamento relativas à origem da vida na Terra: Por um lado encontram-se os partidários da «inseminação» da Terra por germes extraterrestres (origem exógena); por outro, os defensores de uma lenta evolução química ocorrida na Terra (origem endógena). Este último modelo implica uma evolução de materiais inorgânicos para materiais orgânicos sucessivamente mais complexos e destes para a vida. 4
  • 5. Fases da Evolução heterotrófica 1ª Fase – formação de monómeros orgânicos a partir de gases simples; 2ª Fase – formação de polímeros a partir dos monómeros; 3ª Fase – formação dos primeiros agregados pré-bióticos; 4ª Fase – os agregados pré-bióticos adquirem mecanismos de autoconservação e regulação; 5ª Fase – aquisição e utilização de processos de obtenção de energia; 6ª Fase – evolução biológica. Aparecimento dos seres autotróficos. Passagem da vida para terra firme. Hipótese heterotrófica de Oparin – Haldane A hipótese de Oparin e Haldane baseia-se nos seguintes pressupostos fundamentais: • O ambiente da Terra primitiva era muito diferente do actual, favorecendo a ocorrência de uma intensa actividade química. • A atmosfera, redutora (sem oxigénio), seria constituída essencialmente por hidrogénio (H2), metano (CH4), amoníaco (NH3) e vapor de água (H20 v.). • À superfície da Terra haveria intensa actividade vulcânica, responsável pela libertação de grande quantidade de calor e emanação de gases para a atmosfera. • As radiações cósmicas, particularmente as ultravioletas, atingiriam fortemente a superfície terrestre, pois ainda não estava formada a camada protectora de ozono (O3). • A Terra primitiva estava sujeita ainda à energia resultante de descargas eléctricas e do impacto de Planetesimais. Considerando as condições ambientais descritas e com os gases da atmosfera primitiva permanentemente sujeitos à acção de radiações energeticamente intensas, Oparin e Haldane admitiram que se teriam desencadeado numerosas reacções químicas, em várias etapas, que teriam conduzido ao aparecimento das primeiras formas de vida. 5
  • 6. Segundo Oparin e Haldane, os gases simples da atmosfera primitiva (metano (CH4, amoníaco (NH3) e hidrogénio (H2), submetidos à acção de radiações energeticamente activas e descargas eléctricas teria originado uma grande quantidade de moléculas orgânicas simples (monómeros orgânicos), como por exemplo glicose, aminoácidos, ácidos gordos, glicerol e bases azotadas. Estas moléculas sofrem a acção das Chuvas Diluvianas e são arrastadas para os Oceanos, rios e lagos em formação, originando a Sopa ou Caldo Orgânico primitivo que terá servido de alimento aos primeiros seres vivos. No seio dos rios, lagos e Oceanos em formação, a partir da ligação de algumas moléculas orgânicas simples, sintetizadas abioticamente na atmosfera primitiva, ter-se-ão formado moléculas orgânicas mais complexas (polímeros orgânicos), tais como amido, glicogénio, celulose e proteinóides (≅ a proteínas mas sintetizados abioticamente). Os proteinóides, em determinadas condições do meio, poderiam ter-se agregado e constituído sistemas moleculares, separados do meio por «membranas» rudimentares (microgotas).* Muitos destes sistemas, sujeitos à acção da selecção natural, terão sido destruídos por acção do próprio meio, mas outros terão evoluído; neles ter-se-ão originado novos conjuntos moleculares, adquirindo assim capacidade para controlar as suas próprias reacções e para se auto-replicar. Teriam sido estes sistemas que originaram um primeiro ser vivo, muito rudimentar — protobionte, eobionte, pré-célula ou pré-bionte — que se poderia nutrir dos monómeros acumulados, deles extraindo energia por um processo muito simples — a fermentação. Fermentação alcoólica C6H12O6 ⇒ 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP (Glicose) (álcool etílico) (Dióxido (Energia) de carbono) Para além da energia que necessitavam, as microgotas, através da fermentação alcoólica vão libertar, para o meio aquático, um novo composto até então praticamente inexistente no mesmo: O CO2 (Dióxido de Carbono). 6
  • 7. À medida que o número de microgotas aumentava, ia diminuindo a quantidade de matéria orgânica no meio. Como esta matéria orgânica era a fonte de alimento das microgotas, muitas acabaram por morrer. No entanto, algumas conseguiram desenvolver mecanismos que quando disso havia necessidade, as transformavam em seres autotróficos, capazes de produzir a sua própria matéria orgânica – Fotossíntese. Fotossíntese Luz Solar 6CO2 + 12H2O C6 H12O6 + 6O2 + 6H2O Clorofila Oxigénio Matéria Orgânica Passaram desta forma a existir seres com uma certa dualidade Autotrófico / Heterotrófico no mesmo indivíduo. Posteriormente alguns destes organismos tornaram-se Autotróficos permanentes e outros Heterotróficos permanentes. Quando os seres autotróficos começaram a realizar a Fotossíntese, apareceu um novo componente atmosférico, o Oxigénio (O2). Parte deste oxigénio libertado para a atmosfera deu origem à camada de Ozono (O3) que é responsável pela filtração das radiações letais, nomeadamente as radiações ultravioletas. Desta forma, com a existência de oxigénio atmosférico e da camada de ozono, responsável pela filtração das radiações letais, estavam reunidas as todas as condições para a possibilidade de ocorrência e manutenção da vida em meio terrestre. Assim sendo, os seres unicelulares aquáticos terão evoluído para seres pluricelulares capazes de obter energia através de um processo denominado - respiração aeróbia, que lhes terá conferido maiores capacidades de sobrevivência em meio terrestre. 7
  • 8. Respiração aeróbia C6H12O6 + 6O2 ⇒ 6H2O + 6CO2 + 38ATP (Glicose) (Oxigénio) (água) (Dióxido (Energia) de carbono) Com estas suposições, Oparin e Haldane respondiam a dois problemas que na altura eram verdadeiros «ciclos viciosos» propondo, em primeiro lugar, que os compostos orgânicos podiam formar-se na ausência de seres vivos, a partir da matéria inorgânica e em segundo lugar que os primeiros seres vivos podiam ser heterotróficos. Defendendo esta Hipótese Heterotrófica, Oparin e Haldane opuseram-se aos que defendiam a Hipótese Autotrófica, segundo a qual os primeiros seres vivos teriam de ser autotróficos para poder sintetizar os seus próprios alimentos, o que implicaria que organismos já com uma razoável complexidade tivessem surgido num meio ambiente muito simples, contrariando a teoria da evolução das espécies. * Os pré-biontes são também designados por protobiontes, pré-células e mais vulgarmente por microgotas, para os distinguir dos modelos obtidos em laboratório (coacervados e microsferas). Entre as características das microgotas, podem referir-se: - constituem unidades individuais distintas do meio; - apresentam uma estrutura química própria, podendo ocorrer reacções químicas no seu interior; - permitem trocas selectivas com o meio através da «membrana rudimentar»; - podem aumentar de volume e dividir-se espontaneamente; - em consequência da sua estrutura, podem persistir no meio, evoluir ou até desaparecer. Segundo o modelo de Oparin e Haldane, as microgotas, sistemas naturais primitivos, poderiam evoluir até às primeiras células, providas da capacidade de reprodução e com o dinamismo energético que caracteriza a vida. 8
  • 9. Experiências Laboratoriais que apoiam diferentes fases da Hipótese Heterotrófica 1ª Fase – Formação de monómeros orgânicos a partir de gases simples. (Fase apoiada pelas experiências de Stanley Miller, Sidney Fox , Cyril Ponnamperuma e Juan Oro). Experiência de Stanley Miller • Miller construiu um aparelho idêntico ao da figura, no qual, depois de ter extraído todo o ar, introduziu uma mistura de hidrogénio, metano, amoníaco e água, que submeteu a descargas eléctricas de alta voltagem. No final da experiência, Miller analisou o líquido contido no tubo em U (5) do aparelho, onde se tinham acumulado todos os materiais sintetizados ao longo de uma semana. Verificou que este líquido tinha passado de incolor a laranja avermelhado, apercebendo-se, com surpresa, que tinha conseguido sintetizar numerosos compostos orgânicos, particularmente aminoácidos, mas também açúcares, glicerol, ácidos gordos e outros. Miller pode ainda constatar que durante a experiência houve formação de ácido cianídrico (HCN) e formaldeído, que acabavam por desaparecer no fim das reacções. Ao provocar descargas eléctricas idênticas às faíscas das trovoadas sobre a mistura gasosa do balão (3) foi possível obter monómeros. O fluxo gasoso mantido pelo vapor de água permanentemente libertado no balão (1), ao passar posteriormente pela zona de refrigeração (4), condensa-se, à semelhança do que aconteceria nas camadas da atmosfera, arrastando para a base do tubo em U todos os compostos formados. O facto de não se encontrarem entre os produtos finais nem ácido cianídrico nem formaldeído sugere que se trata de compostos intermédios na formação de monómeros. 9
  • 10. Outros Trabalhos: Sidney Fox conseguiu obter quase todos os aminoácidos constituintes das proteínas, utilizando energia térmica. Aqueceu uma mistura semelhante à de Miller, mas menos redutora, a 1000 ºC, temperatura existente nas proximidades de vulcões. Desde 1953 até à actualidade, numerosos investigadores têm aprofundado e ampliado os trabalhos de Miller e de Fox, fazendo variar as fontes energéticas ou as misturas de que partem, por forma a obter as moléculas básicas da vida. Ao longo das várias investigações tomou-se cada vez mais evidente que, quer o ácido cianídrico, quer o aldeído fórmico (formaldeído), terão sido moléculas intermédias essenciais na formação dos diversos monómeros, razão pela qual actualmente muitos investigadores as incluem nas misturas utilizadas. Em 1960, Juan Oro conseguiu obter adenina, uma base azotada essencial para a constituição de ATP, de ácidos nucleicos e de outras moléculas biologicamente importantes. Cyril Ponnamperuma sintetizou, em 1963, ribose e desoxirribose, açúcares presentes no ATP e nos ácidos nucleicos. Em 1971, J. Oro e A. P. Kimball conseguiram provocar a condensação de nucleótidos, obtendo moléculas com 5 a 10 unidades, por esta razão designadas oligonucleótidos. 2ª Fase – Formação de monómeros polímeros a partir de monómeros. (Fase apoiada pelas experiências de Sidney Fox ). Sidney Fox testou a possibilidade de formação de polímeros na Terra primitiva. Para isso tentou simular as condições que se admite terem sido as da crosta terrestre há cerca de 4000 milhões de anos. Fez uma mistura de 18 aminoácidos diferentes e colocou-a sobre um pedaço de lava, que introduziu num forno a 170 °C, durante algumas horas. Ao contrário da massa negra carbonizada que habitualmente se forma, obteve 10
  • 11. proteinóides constituídos por algumas centenas de aminoácidos. Posteriormente forneceu estes proteinóides, sintetizados abioticamente, a bactérias e elas utilizaram-nos como alimento. Outros cientistas demonstraram ser possível obter-se polimerização de monómeros por acção de outras fontes energéticas; nomeadamente, energia dos vulcões, raios x, raios ultra violeta, etc. 3ª Fase – Formação dos primeiros agregados moleculares pré-bióticos. (Fase apoiada pelas experiências de Oparin e Sidney Fox). Oparin, misturou duas soluções aquosas de dois polímeros orgânicos diferentes, (solução aquosa de gelatina + solução aquosa de goma arábica) e obteve, após algum tempo, formação de gotículas, destacadas do meio por uma «membrana» rudimentar, às quais chamou COACERVADOS. Este processo denomina-se coacervação. A «membrana» dos coacervados era selectivamente permeável. Sidney Fox, baseado na teoria dos coacervados, fez também algumas experiências tendo mostrado que os proteinóides sintetizados abioticamente, quando dissolvidos em água a ferver, dão origem, depois de arrefecerem, a grande número de minúsculas esferas (microsferas). Um só miligrama de proteinóide pode dar 100 milhões de microsferas as quais se encontram separadas do meio por membranas superficiais. Juntando, por exemplo, NaCI (sal) ao meio verificou que as microsferas diminuíam de tamanho, explicando este resultado pela saída de água da microsfera, o que parece demonstrar que esta teria propriedades osmóticas. Também verificou que duas microsferas se podem combinar para dar uma maior ou que uma microsfera se pode dividir quando atinge um tamanho crítico. As microsferas de Fox correspondem aos coacervados de Oparin. 11
  • 12. Apesar dos vários trabalhos realizados em diferentes laboratórios e dos resultados já conseguidos com os coacervados, ainda não foi possível demonstrar experimentalmente todas as fases da hipótese heterotrófica. Mas, as experiências continuam ... Novas perspectivas sobre a Origem da Vida Nas últimas décadas a química pré-biótica experimentou grandes progressos. Astrofísicos e exobiólogos investigam e continuam a interrogar-se sobre a origem da vida. Hoje muitos investigadores não rejeitam a possibilidade da origem extraterrestre da vida ou da matéria orgânica a partir da qual a vida se originou. Foi já verificado que um dos ambientes em que a concentração de compostos orgânicos é muito elevada é nos cometas e nos meteoritos, particularmente nos condritos carbonáceos daí se pensar que a quantidade de matéria orgânica de origem meteorítica e cometária que se depositou à superfície da Terra primitiva poderia ter sido considerável. Dados obtidos por espectrometria (técnica que se baseia na absorção selectiva de radiações por diversas moléculas, átomos ou iões) mostram que no espaço abundam as moléculas orgânicas. Foram já identificadas centenas de moléculas complexas provenientes do espaço através de meteoritos e cometas: • no meteorito de Orgueil foram detectados numerosos compostos orgânicos de origem extraterrestre comprovada; • no meteorito de Murchison encontram-se mais de 400 compostos orgânicos, nomeadamente ácidos gordos e aminoácidos semelhantes aos das proteínas biológicas; • dados obtidos através de sondas permitem admitir que um terço do cometa Halley é matéria orgânica; • como o cometa Halle-Bopp é rico em materiais orgânicos, pensa-se que este cometa pode ter «semeado» o nosso planeta, com materiais essenciais ao aparecimento da vida, há milhares de milhões de anos. 12
  • 13. Segundo estas novas perspectivas exógenas, os compostos orgânicos precursores da vida teriam sido transferidos para a Terra por material meteorítico ou cometário. Outras perspectivas actuais admitem que a matéria orgânica precursora da vida se pode ter originado nas profundidades dos oceanos. Alguns investigadores não excluem a hipótese de que a síntese pré- biótica poderia ter resultado de um jogo de acções entre os materiais das fontes hidrotermais existentes nos fundos dos oceanos, constituídas por depósitos minerais e ricas em água ácida carregada de sulfureto de hidrogénio, metano e metais pesados, e os micrometeoritos. No fundo dos Oceanos primitivos, estes micrometeoritos podem ter desempenhado o papel de microcatalisadores. Qualquer que seja a origem, extraterrestre (exógena) ou terrestre (endógena), das moléculas pré-bióticas, a transformação destas moléculas em células constitui uma questão em aberto. Mas, as experiências continuam e ... ... “a verdade de hoje poderá ser a mentira de amanhã.” 13