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| microfóssil de bactérias filamentosas de 3,4 bilhões de anos |
O fóssil mais antigo é um microfóssil de bactérias filamentosas de 3,4
bilhões de anos, e a idade da Terra é cogitada em 4,6 bilhões de anos. Deste
intervalo de 1,2 bilhões de anos não ficou nenhuma evidência direta da origem
da vida por tal motivo sobre este tema só temos teorias
Aleksandr Oparin e Jonh Haldane, independentemente, sugeriram na década
de 1930, a Teoria abiogênica da vida, a partir da formação de compostos
orgânicos (de carbono) em decorrência da ação de radiação ultravioleta e
descargas elétricas na atmosfera primitiva, supostamente, formada por H2O, N2,
CO2, CH4 e NH3.
Em 1953, Harold Urey e Stanley Miller,
criaram experimentos que reproduziram estas supostas condições durante uma
semana, obtendo um caldo com moléculas orgânicas hidrossolúveis, incluindo
vários aminoácidos, reforçando a hipótese da década de 1930.
Esta versão ainda é a mais difundida nos livros didáticos que a
intitulam de ‘experimentos de Oparin e Miller’. Todavia, os experimentos de
Miller-Urey são contestados por outros cientistas, pois há descobertas atuais indicando que a
atmosfera sugerida por Oparin seria um tanto diferente da real, sendo formada
por CO, CO2, H2 e N2; mesmo assim, as reações por Oparin descritas permanecem
possíveis, embora não comprovadas.
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| Equipamentos usados nos experimentos de Miller e Urey |
Por tais motivos, há mais de uma teoria para origem da vida, mas,
basicamente se enquadram em duas categorias principais: a ideia de que a vida
tenha vindo do espaço por meio de meteoritos e a ideia de que substâncias já
presentes na Terra tenham se combinado por acaso, o que a maioria dos
cientistas acha mais provável.
Das teorias sobre a origem da vida, a que tem recebido maior adesão é a
suposição de que a vida surgiu na escuridão do fundo do mar, próxima a fontes termais
que emitem soluções de metais sulfídricos a temperaturas de 400° C. Estas
fontes existem até hoje e são conhecidas como ‘fumarolas negras’. Nestas fontes termais, a água se mantém
aquecida pela atividade vulcânica do fundo do oceânico.
As pesquisas atuais neste tipo de fonte termal, evidenciaram a presença
de organismos complexos associados a bactérias, reforçando a ideia de que tais
locais poderiam ter fornecido as condições básicas para origem das primeiras
formas de vida na Terra.
A profundidade em que as aberturas foram encontrados varia entre 2.400
metros ou mais, onde nenhuma luz solar chega. Apesar destas duras condições,
elas são o lar de uma grande população de animais. Tais animais sobrevivem
graças à presença de bactérias que utilizam produtos químicos dissolvidos na
água quente que sai das aberturas para fazer quimiossíntese, constituindo a
base de uma cadeia alimentar e possibilitando o desenvolvimento e retenção de
comunidades complexas de seres vivos.
Estas comunidades são oásis de vida no "deserto" do fundo do
oceano, e podem ser separados por distâncias de centenas de metros a centenas
de quilômetros. Em pesquisas recentes, não só descobriram-se diversas espécies
desconhecidas, mas também algumas espécies que são comuns em outras fontes
hidrotermais. Entre as espécies novas foram identificadas uma estrela do mar de
sete braços e uma nova espécie de caranguejo yeti.
O vídeo abaixo mostra uma fonte termal e sua comunidade associada.
Para haver o surgimento da vida foi necessária uma Evolução química, que pode ser resumida no seguinte processo: moléculas orgânicas simples se formaram através de processos abióticos e, posteriormente, se condensaram formando moléculas mais complexas ou combinaram-se formando polímeros (exemplos de polímeros são as proteínas, DNA e RNA).
Como poderia
surgir a matéria orgânica, sem a presença de seres vivos?
Supõe-se que a
argila catalisou reações de polimerização, sequestrando a água, uma vez que a
maioria dos polímeros biológicos é hidrolisável e a velocidade de síntese deve
ser maior do que a de degradação.
Consequência da
evolução química:
“a combinação de diferentes grupos funcionais em uma molécula maior aumenta
sobremaneira a versatilidade química de tal molécula, permitindo-lhe
desempenhar tarefas químicas além das alcançadas pelas moléculas simples”.
Acredita-se que o
momento crítico da evolução química foi passar da formação aleatória para
sistemas em que as moléculas eram organizadas e especificamente replicadas.
Considerando a hipótese de Oparin-Haldane e Miller-Urey e o fato de existirem
proteínas com capacidade de autoduplicação (como são os príons, responsáveis
pela doença da vaca louca), aliado às suas funções vitais de estruturação e
fisiologia celulares, nos faz supor que as primeiras moléculas da vida a
surgirem e exibirem tais características foram as proteínas, seguidas pelo RNA
e depois pelo DNA.
Imaginem o que
aconteceu quando se associaram moléculas estruturais e catalíticas como as
proteínas com os ácidos nucleicos, que garantiam sua renovação e replicação
precisa, num ambiente protegido por algum tipo de barreira?
SURGIMENTO E
EVOLUÇÃO DAS CÉLULAS – A ESSÊNCIA DA VIDA!
As células
permitiram a criação de um microambiente diferente do seu entorno. As células
modernas contém alta concentração de íons, moléculas pequenas e grandes, que ou
não são encontrados ou apresentam concentrações ínfimas fora da célula.
Supõe-se que as primeiras
células seriam procarióticas e heterótrofas, consumindo moléculas orgânicas
diretamente do entorno (sopa primordial). Posteriormente houve o surgimento de
autótrofos, que formaram a base da cadeia alimentar.
A presença de
organismos produtores possibilitou o surgimento de eucariontes. Alguns destes
eucariontes estabeleceram relações simbióticas obrigatórias com bactérias
aeróbicas e, após a drástica mudança da
atmosfera terrestre que acumulou oxigênio, tais eucariontes tornaram-se as formas predominantes células
com mitocôndrias. Por fim, houve o surgimento de eucariontes com mitocôndrias e
cloroplastos, que possibilitaram a evolução vegetal e com ela a conquista do
ambiente terrestre.
Referências:
1- GRUPO PENTAGONI. A origem da vida. 2007
2- LADISLAU, Decio E. O. Cientistas descobrem fóssil mais antigo encontradona Terra (3,4 bilhões de anos atrás) – Dom Escobar
3- REVISTA GALILEU -Descoberto o fóssil animal mais antigo do mundo.
4- VOET, D. ; VOET, J. ; PRATT, J.W. Fundamentos
de Bioquímica. 2ed. Porto Alegre, ARTMED, 2008.
Este cometário é de autoria de Gilmar Nogueira Júnior 22 de janeiro de 2013 08:16 _ Postado no Grupo Professores e alunos de Biologia do Brasil:
ResponderExcluir"A teoria de mais adesão do lugar são os hidrotermais, mas toda a estrutura de como se criou ainda acredita-se que pode ser de acordo com Oparin. A origem de compostos orgânico e depois a polimerização em alguma membrana não viva que pode ser argila ou a mais estudada que é uma orgânica que é a bicamada lipídica. A teoria de coacervado foi questionada e até Oparin disse que se tivesse voltado atras teria começado o estudo com camada lipídica. Ainda não existe nenhuma pesquisa que comprove como surgiu os aminoácidos levógeros que existem em toda parte, sendo o destrógero só nas membranas das bactérias, há uma pesquisa com cristais mas não consegue explicar direito não. A maneira mais adequada de se estudar sem dúvida é a partir do conhecimento que temos hoje das estruturas e assim tentando chegar na estrutura mais simples e , embora, a pesquisa baseado de estruturas químicas tenha críticas ferronhas de retrocesso achei um vídeo muito interessante de uma pesquisa sobre isso em : http://www.youtube.com/watch?v=dySwrhMQdX4 . Durante o histórico de pesquisas com origem da vida houve muitos erros e muita coisa foi confundido, como vírus e estruturas do núcleo celular com a primeira célula. Acredita-se que o primeiro organismo vivo não tenha tido RNA pois ele é muito instável e também muito complexo. Acredita-se que o primeiro organismo vivo não seja tão pequeno como uma estrutura do núcleo da célula mas que seja menor que o vírus. Muller até acredita que o vírus pode ser o intermediário entre a primeira protocélula e a célula".