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Faculdade Nóbrega Origem da Vida Clarice Schiefelbein Clayton Pereira Maria Zélia Natalia Pena Sidneia Alves Priscila Bueno São Paulo 2009 Natalia pena 8 p argila…. …. … Coacervados ou microesfera Como apareceu o — .. 14 Os primeiros organismos: autótrofos ou heterótrofos… Surge a fotossíntese. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 15 Aparece a membrana celular……. Procariontes originam eucariontes……. — . A origem de algumas organelas … 18 Universo… 19 — .. 22 celulares… A Química e a Vida no Evolução. 1 Adaptação . eis de Lamark……… 22 O mecanismo evolutivo Seleção Natural.. 23 Evidências da 28 A Idéia da Geração Espontânea Lixo gera moscas? Uma idéia bastante antiga, dos tempos de Aristóteles, é a de que seres vivos podem surgir por geração espontânea. Apesar de se conhecer o papel da reprodução, admitia-se que certos organismos vivos pudessem surgir espontaneamente da matéria bruta. Observações do cotidiano mostravam, por exemplo, que larvas de moscas apareciam no meio do lixo e que poças de lama podiam exibir pequenos animais.

A conclusão a que se chegava era a de que o lixo e a lama haviam gerado diretamente os organismos. Reconhecia-se, no entanto, que nem toda meteria bruta podia erar vida. Assim, de um pedaço de ferro ou de pedra não surgia vida; mas um pedaço de carne, uma porção de lama ou uma poça d’água eram capazes de gerar vida. Explicava-se esta diferença entre diversos materiais brutos alegando-se a necessidade de um “princípio ativo” que não estaria presente em qualquer matéria bruta, mas cuja presença seria necessária para haver geração espontânea.

O princípio ativo não era considerado algo concreto, mas uma capacidade ou p de gerar vida. alguns marcos na evolução das idélas sobre geração espontânea. Redi, Needham e Spallanzani ma experiência realizada por Francesco Redi, em meados do século WII, representa a primeira tentativa séria de derrubar-se a noção de geração espontânea. Redi coloca pedaços de carne em dois grupos de frascos; um dos grupos permanece aberto, enquanto o outro é recoberto por um pedaço de gaze. Sobre a carne dos frascos abertos, após alguns dias, surgem larvas de moscas; nos frascos cobertos não aparecem larvas.

Redi concluiu que a carne não gera as larvas; moscas adultas devem ter sido atraídas pelo cheiro de material em decomposição e desovaram sobre a carne. As larvas nasceram, portanto, dos ovos postos pelas moscas. Essa idéia é ainda reforçada pela observação dos frascos cobertos: sobre a gaze, do lado externo do frasco, algumas larvas apareceram. À idéia de que os seres vivos se originam sempre de seres vivos chamamos biogênese, sendo abiogênese sinônima de geração espontânea.

Apesar da repercussão das experiências de Redi, a idéia de geração espontânea ainda não havia morrido. Ironicamente, foram o uso crescente do microscópio e a descoberta dos microorganismos os fatores que reforçaram a teoria da abiogênese: tais seres pequeninos, argumentava-se, eram tão simples, que não era concebível terem a capacidade de eprodução; como conclusão óbvia, só podiam ser formados por geração espontânea. Um religioso chamado John Needham fez em 1745 um experimento cujos resultados pareciam comprovar as idéias da abiogênese.

Vários caldos nutritivos, como sucos de frutas e extrato de galinha, fora 4 28 tubos de ensaio, Needham, ao aquecer, ora obviamente a de provocar a morte de organismos possivelmente existentes nos caldos; o fechamento dos frascos destinava-se a impedir a contaminação por micróbios externos. Apesar disso, os tubos de ensaio, passados alguns dias, estavam turvos e cheios de microorganismos, o que parecia emonstrar a verdade da geração espontânea. Cerca de 25 anos depois, o italiano Lazaro Spallanzani repetiu as experiências de Needham.

A diferença no seu procedimento foi a de ferver os líquidos durante uma hora, não se limitando a aquecê-los; em seguida os tubos foram fechados hermeticamente. Líquidos assim tratados mantiveram- se estéreis, isto é, sem vida, indefinidamente. Desta forma, Spallanzani demonstrava que os resultados de Needham não comprovavam a geração espontânea: pelo fato de aquecer por pouco tempo, Needham não havia destruído todos os micróbios existentes, dando-lhes a oportunidade de proliferar novamente.

Needham, porém, responde às criticas de Spallanzani com argumentos aparentemente muito fortes: ” .. Spallanzani… selou hermeticamente dezenove frascos que continham diversas substâncias vegetais e ferveu-os, fechados, por uma hora. Mas, pelo método de tratamento pelo qual ele torturou suas dezenove infusões vegetais, fica claro que enfraqueceu muito ou até destruiu a força vegetativa das substâncias em infusão… ” Repare no termo “força vegetativa”, que era usado como sinônimo de principio ativo.

O aquecimento excessivo, segundo Needham, havia destruído o princípio ativo; sem princípio ativo, ada de geração espontânea! É interessante notar que o próprio Spallanzani não soube refutar esses argumentos, ficando as idéias da abiogênese consolidadas. Os trabalhos de Pasteur O cientista francês Louis Pasteur conseguiu, por volta de 1860, mostrar definitivamente de Pasteur mostrar definitivamente a falsidade das idéias sobre geração espontânea da vida. Seus experimentos foram bem semelhantes aos de Spalanzani, porém com alguns aperfeiçoamentos.

Vejamos como Pasteur descreve suas experiências. “Coloquei em frascos de vidro os seguintes líquidos, todos facilmente alteráveis, em contato com o ar comum: suspensão e lêvedo de cerveja em água, suspensão de lêvedo de cerveja em água e açucar, urina, suco de beterraba, água de pimenta” Aqueci e puxei o gargalo do frasco de maneira a dar-lhe curvatura; deixei o líquido ferver durante vários minutos até que os vapores saíssem livremente pela estreita abertura superior do gargalo, sem tomar nenhuma outra precaução.

Em seguida, deixei o frasco esfriar. É uma coisa notável, capaz de assombrar qualquer pessoa acostumada com a delicadeza das experiências relacionadas à assim chamada geração espontânea, o fato de o liquido em tal frasco permanecer imutável indefinidamente. Parecia que o ar comum, entrando com força durante os primeiros momentos (do resfriamento), deveriam penetrar no frasco num estado de completa impureza.

Isto é verdade, mas ele encontra um líquido numa temperatura ainda próxima do ponto de ebulição. A entrada do ar ocorre, então, mais vagarosamente e, quando o liquido se resfriou suficientemente, a ponto de não mais ser capaz de tirar a vitalidade dos germes, a entrada do ar será suficientemente lenta, de maneira a deixar nas curvas úmidas do pescoço toda a poeira (e germes) capaz de agir nas infusões…

Depois de um ou vários meses no incubador, o pescoço do frasco oi removido por golpe dado de tal modo que nada, a não ser as ferramentas, o tocasse, e depois de 24, 36 ou 48 horas, bolores se tornavam visíveis, exatamen 6 tornavam visíveis, exatamente como no frasco aberto ou como se o frasco tivesse sido inoculado com poeira do ar. ” Com esta experiência engenhosa, Pasteur também demonstrava que o liquido não havia perdido pela fervura suas propriedades de abrigar vida, como argumentaram alguns de seus opositores.

Além disso, não se podia alegar a ausência do ar, uma vez que este entrava e saía livremente (apenas estava sendo filtrado). A Evolução das Substâncias Químicas Três idéias sobre a origem da vida Há três posições “filosóficas” em relação à origem da vida. A primeira relaciona-se aos mitos da “criação”, que afirmam que a vida foi criada por uma força suprema ou ser superior; essa hipótese, evidentemente, foge ao campo de ação do racioc[nio cientifico, não podendo ser testada e nem refutada pelos métodos usados pela ciência.

Uma segunda posição se refere à possibilidade de a vida ter se originado fora do planeta Terra e ter sido “semeada” por pedaços de rochas, como meteoritos, que teriam trazido “esporos” ou outras formas de vida alienígena. Esses teriam evoluído nas condições favoráveis da Terra, até originar a diversidade de seres vivos que conhecemos. Um dado interessante: chegam todos os anos, à superfície da Terra, ao redor de mil toneladas de meteoritos. Em algumas dessas rochas, foram encontradas substâncias orgânicas, como aminoácidos e bases nitrogenadas.

Ficou bastante clara, a partir da década de 70, que a matéria orgânica é muito mais frequente no universo do que se acreditava antigamente. Um eminente astrônomo inglês, sir Fred Hoyle, defende a idéia de que material biológico, como vírus, poderia ter chegado do espaço; Hoyle hega a aceitar que isso aconteceria ainda hoje e que de alguma forma esse material espaço; Hoyle chega a aceitar que isso aconteceria anda hoje e que de alguma forma esse material “genético” novo poderia ser incorporado aos organismos existentes, modificando assim sua evolução!

De qualquer forma, essas idéias não são seriamente consideradas pela maioria dos cientistas; para começo de conversa, o aquecimento de qualquer corpo que entrasse na atmosfera terrestre seria de tal ordem, que destruiria qualquer forma de vida semelhante às que conhecemos hoje. Por outro lado, aceitar que a vida apareceu “fora” da Terra somente “empurraria” o roblema para diante, já que não esclareceria como a vida teria surgido fora daqui. A terceira posição, a mais em voga hoje, aceita que a vida pode ter surgido espontaneamente sobre o planeta Terra, através da evolução química de substâncias não vivas.

Não é fácil ou seguro verificar eventos que ocorreram há bilhões de anos, quando nosso planeta era muito diferente do que é hoje; no entanto, os cientistas conseguiram reproduzir algumas das condições originais em laboratório e descobriram muitas evidências geológicas, químicas e biológicas que reforçam essa hipótese. Essa terceira posição foi defendida pela primeira vez pelo cientista russo Oparin, em 1 936, como veremos nos itens a seguir. Algumas pistas sobre o problema Nos últimos 1 20 anos, várias idéias sobre a origem da Terra, sua idade, as condições primitivas da atmosfera foram surgindo.

Em particular, verificou-se que os mesmos elementos que predominam nos organismos vivos (carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio) também existem fora deles; nos organismos vivos estes elementos estão combinados de maneira a formar moléculas complexas, como proteínas, polissacarídeos, lipídios e ácidos nucléicos. A diferença básica, então, entre matéria viva e matéria bruta estaria, sobretudo matéria bruta estaria, sobretudo ao nlVel da organização desses elementos.

O químico Wõhler, em 1828, já havia fornecido a seguinte pista: substâncias “orgânicas” ou complexas, como a uréia, podem ser formadas em condições de laboratório a partir de substâncias simples, “inorgânicas”. Se as condições adequadas surgiram da Terra, no passado, então a vida poderia ter aparecido do inorgânico. Uma simples análise das características que os seres vivos exibem hoje mostra, independentemente de sua forma ou amanho, a presença dos mesmos “tijolos” básicos em todos eles: açúcares simples, os 20 tipos de aminoácidos, os 4 nucleotideos de DNA e os 4 de RNA, e os lipídios.

Ora, depois da pista dada por Wbhler, a que nos referimos, os químicos descobriram que esses compostos podem ser feitos em laboratório, se houver uma fonte de carbono, de nitrogênio, e uma certa quantidade de energia disponvel. Assim sendo, se as condições adequadas tivessem estado presentes, no passado da Terra, essas substâncias poderiam ter se formado sem grandes dificuldades. Várias dessas idéias foram organizadas e apresentadas de orma clara e coerente pelo bioquímico russo Aleksandr l. Oparin, em 1936, no seu livro “A origem da vida”.

Repare que, na época, ainda não se sabia que os ácidos nucléicos constituem o material genético dos seres vivos. Vamos enumerar os pontos fundamentais das idélas que Oparin apresenta. As idéias de Oparin 1) A idade aproximada da Terra é de 4,5 bilhões de anos, tendo a crosta se solidificado há uns 2,5 bilhões de anos. 2) A composição da atmosfera primitiva foi provavelmente diferente da atual; não havia nela 02 ou N2; existia amônia (NH3), metano (CH4), vapor de água H20 e hidrogênio (H2). 3) O vapor de água s xistia amônia (NH3), metano (CH4), vapor de água (H20) e hidrogênio (H2). ) O vapor de água se condensou à medida que a temperatura da crosta diminuiu. Carram chuvas sobre as rochas quentes, o que provou nova evaporação, nova condensação e assim por diante. Portanto, um ativo ciclo de chuvas. 4) Radiações ultravioleta e descargas elétricas das tempestades agiram sobre as moléculas da atmosfera primitiva: algumas ligações químicas foram desfeitas, outras surgiram; apareceram assim novos compostos na atmosfera, alguns dos quais orgânicos, como os aminoácidos, por exemplo. ) Aminoácidos e outros compostos foram arrastados ela água até a crosta ainda quente. Compostos orgânicos combinaram-se entre si, formando moléculas maiores, como os “proteinóides” (ou substâncias similares a proteínas). 6) Quando a temperatura das rochas tornou-se inferior a 1 000C, já foi possivel a existência de água liquida na superfície do globo: os mares estavam se formando. As moléculas orgânicas foram arrastadas para os mares.

Na água, as probabilidades de encontro e choques entre moléculas aumentaram muito; formaram-se agregados moleculares maiores, os coacervados. 7) Os coacervados ainda não são seres vivos; no entanto les continuam se chocando e reagindo durante um tempo extremamente longo; algum coacervado pôde casualmente atingir a complexidade necessária (lembre-se de que a diferença entre vida e não vida é mera questão de organização).

Daí em diante, se tal coacervado teve a propriedade de duplicar-se, pode-se admitir que surgiu a vida, mesmo que sob uma forma extremamente primitiva. A comprovação experimental O bioquímico Miller tentou reproduzir em laboratório algumas das condições previstas por Oparin. Construiu um aparelho, que era um sistema fechado, no qual fez circular durante 7 dias uma 0 DF 28