Prof. Daniele Moura Como surgiu a vida no ambiente terrestre? E como ela evoluiu? Para responder a essas duas questões, pode-se recorrer a argumentos científicos ou não. Ainda é comum a crença segundo a qual a vida teria sido originada e evoluiu a partir da ação de um criador. Por outro lado, existem muitas evidências científicas, muitas delas apoiadas por procedimentos experimentais, de que a vida surgiu e evoluiu de maneira lenta e progressiva, com a participação ativa de inúmeras substâncias e reações químicas, de processos bioenergéticos e, claro, com a participação constante do ambiente. O estudo científico da origem da vida e da evolução biológica, esta unificadora das diversas áreas biológicas, é um dos mais fascinantes desafios da Biologia atual. *BIG BANG: A formação do Universo Os cientistas supõem que, há cerca de 10 a 20 bilhões de anos, uma massa compacta de matéria explodiu – o chamado Big Bang -espalhando seus inúmeros fragmentos que se movem até hoje pelo universo. Acreditam, esses cientistas, que os fragmentos se deslocam continuamente e, por isso, o universo estaria em contínua expansão.À medida que esses fragmentos se tornaram mais frios, os átomos de diversos elementos químicos, especialmente hidrogênio e hélio, teriam sido formados.O Sol teria se formado por volta de 5 a 10 bilhões de anos atrás. O material que o formava teria sofrido compressões devido à força de atração gravitacional, e ele teria entrado em ignição, liberando grande quantidade de calor. Com isso, outros elementos, derivados do hélio e do hidrogênio, teriam se formado. Da fusão de elementos liberados pelo Sol, com grande quantidade de poeira e gases, teria se originado inúmeros planetas, entre eles a Terra.Atualmente, há duas correntes de pensamento entre os cientistas com relação à origem da vida na Terra:uma que teria surgido a partir de outros planetas (panspermia), e outra, que teria se desenvolvido gradativamente em um longo processo de mudança, seleção e evolução. *Geração espontânea ou abiogênese e biogênese Até meados do século XIX os cientistas acreditavam que os seres vivos eram gerados espontaneamente do corpo de cadáveres em decomposição; que rãs, cobras e crocodilos eram gerados a partir do lodo dos rios.Essa interpretação sobre a origem dos seres vivos ficou conhecida como hipótese da geração espontânea ou da abiogênese (a= prefixo de negação, bio = vida, genesis = origem; origem da vida a partir da matéria bruta).Pesquisadores passaram, então, a contestar a hipótese de geração espontânea, apresentando argumentos favoráveis à outra hipótese, a da biogênese, segundo a qual todos os seres vivos originam-se de outros seres vivos preexistentes. *Os experimentos de Pasteur -Somente por volta de 1860, com os experimentos realizados por Louis Pasteur (1822 – 1895), conseguiu-se comprovar definitivamente que os microorganismos surgem a partir de outros preexistentes. *A hipótese de Oparin e Haldane - Apesar de existirem pequenas diferenças entre as hipóteses desses cientistas, basicamente eles propuseram que os primeiros seres vivos surgiram a partir de moléculas orgânicas que teriam se formado na atmosfera primitiva e depois nos oceanos, a partir de substâncias inorgânicas.Vamos, de modo simplificado, apresentar uma síntese de dessas idéias: as condições da Terra antes do surgimento dos primeiros seres vivos eram muito diferentes das atuais. As erupções vulcânicas eram muito freqüentes, liberando grande quantidade de gases e de partículas para a atmosfera. Esses gases e partículas ficaram retidos por ação da força da gravidade e passaram a compor a atmosfera primitiva.Embora não exista um consenso sobre a composição da Prof. Daniele Moura atmosfera primitiva, foi proposto no início que, provavelmente, era formada por metano (CH4), amônia (NH3), gás hidrogênio (H2) e vapor d’água (H2O).Não havia gás oxigênio (O2) ou ele estava presente em baixíssima concentração; por isso se fala em ambiente redutor, isto é, não oxidante. Nessa época, a Terra estava passando por um processo de resfriamento, que permitiu o acúmulo de água nas depressões da sua costa, formando os mares primitivos. As descargas elétricas e as radiações eram intensas e teriam fornecido energia para que algumas moléculas presentes na atmosfera se unissem, dando origem a moléculas maiores e mais complexas: as primeiras moléculas orgânicas. É importante lembrar que na atmosfera daquela época, diferentemente do que ocorre hoje, não havia o escudo de ozônio (O3) contra as radiações, especialmente a ultravioleta, que, assim, atingiam a Terra com grande intensidade.As moléculas orgânicas formadas eram arrastadas pelas águas das chuvas e passavam a se acumular nos mares primitivos, que eram quentes e rasos. Esse processo, repetindo-se ao longo de muitos anos, teria transformado os mares primitivos em verdadeiras “sopas nutritivas”, ricas em matéria orgânica. Essas moléculas orgânicas poderia ter-se agregado, formando coacervados, nome derivado do latimcoacervare, que significa formar grupos. No caso, o sentido de coacervados é o de conjunto de moléculas orgânicas reunidas em grupos envoltos por moléculas de água.Esses coacervados não eram seres vivos, mas uma primitiva organização das substâncias orgânicas em um sistema semi-isolado do meio, podendo trocar substâncias com o meio externo e havendo possibilidade de ocorrerem inúmeras reações químicas em seu interior. Não se sabe como a primeira célula surgiu, mas pode-se supor que, se foi possível o surgimento de um sistema organizado como os coacervados, podem ter surgido sistemas equivalentes, envoltos por uma membrana formada por lipídios e proteínas e contendo em seu interior a molécula de ácido nucléico. Com a presença do ácido nucléico, essas formas teriam adquirido a capacidade de reprodução e regulação das reações internas.Nesse momento teriam surgido os primeiros seres vivos que, apesar de muito primitivos, eram capazes de se reproduzir, dando origem a outros seres semelhantes a eles. Evolução biológica Entre os seres vivos e o meio em que vivem há um ajuste, uma harmonia fundamental para a sobrevivência. O flamingo rosa, por exemplo, abaixa a cabeça até o solo alagadiço em que vive para buscar ali seu alimento; os beija-flores, com seus longos bicos, estão adaptados à coleta do néctar contido nas flores tubulosas que visitam. A adaptação dos seres vivos ao meio é um fato incontestável. A origem da adaptação, porém, sempre foi discutida. Prof. Daniele Moura Na antigüidade, a idéia de que as espécies seriam fixas e imutáveis foi defendida pelos filósofos gregos. Os chamados, fixistas propunham que as espécies vivas já existiam desde a origem do planeta e a extinção de muitas delas deveu-se a eventos especiais como, por exemplo, catástrofes, que teriam exterminado grupos inteiros de seres vivos. O filósofo grego Aristóteles, grande estudioso da natureza, não admitia a ocorrência de transformação das espécies. Acreditava que os organismos eram distribuídos segundo uma escala que ia do mais simples ao mais complexo. Cada ser vivo nesta escala, tinha seu lugar definido. Essa visão aristotélica, que perdurou por cerca de 2.000 anos, admitia que as espécies eram fixas e imutáveis.Lentamente, a partir do século XIX, uma série de pensadores passou a admitir a idéia da substituição gradual das espécies por outras, por meio de adaptações a ambientes em contínuo processo de mudança. Essa corrente de pensamento, transformista, explicava a adaptação como um processo dinâmico, ao contrário do que propunham os fixistas. Para o transformismo, a adaptação é conseguida por meio de mudanças: à medida que muda o meio, muda a espécie. Os adaptados ao ambiente em mudança sobrevivem. Essa idéia deu origem ao evolucionismo. Evolução biológica é a adaptação das espécies a meios em contínua mudança. Nem sempre a adaptação implica aperfeiçoamento. Muitas vezes, leva a uma simplificação. É o caso, por exemplo, das tênias, vermes achatados parasitas: não tendo tubo digestório, estão perfeitamente adaptadas ao parasitismo no tubo digestório do homem e de outros vertebrados. As evidências da evolução O esclarecimento do mecanismo de atuação da evolução biológica somente foi concretamente conseguido a partir dos trabalhos de dois cientistas, o francês Jean Baptiste Lamarck (1744 – 1829) e o inglês Charles Darwin (1809 – 1882). A discussão evolucionista, no entanto, levanta grande polêmica. Por esse motivo é preciso descrever, inicialmente, as principais evidências da evolução utilizadas pelos evolucionistas em defesa de sua tese. Dentre as mais utilizadas destacam-se: os fósseis; a semelhança embriológica e anatômica existente entre os componentes de alguns grupos animais (notadamente os vertebrados), a existência de estruturas vestigiais e as evidências bioquímicas relacionadas a determinadas moléculas comuns a muitos seres vivos. Prof. Daniele Moura Questionário de biologia Turmas de 3º Ano – Escola Humberto Soares da Costa Aluno(a):_____________________________Turma:__ Nº:_____ 1-(FCC-LONDRINA) – Nas regiões industrializadas da Inglaterra, as populações de mariposas Biston betularia de cor clara foram substituídas gradativamente por outras de cor mais escura, a partir de 1900. Esse relato constitui um exemplo clássico de: a) b) c) d) Seleção natural Lei do uso e desuso Irradiação adaptativa Mutação gênica 2 - (FUND. CARLOS CHAGAS) – O uso contínuo de antibióticos e inseticidas tem interferido na evolução dos organismos, pois possibilita a formação de linhagens, resistentes de bactérias e insetos. Esse processo é um exemplo de: a) b) c) d) isolamento reprodutivo convergência adaptativa irradiação adaptativa seleção dos mais aptos 3 - (FAAP) Os dinossauros que surgiram há mais ou menos 225 milhões de anos e dominaram o nosso pplaneta durante 140 milhões de anos deixaram pegadas fossilizadas no Brasil registradas: a) b) c) d) e) na Paraíba na Amazônia no Pará no Maranhão no Acre 4 - (VIÇOSA) Analise as seguintes afirmativas: I- A seleção natural tente a limitar a variedade da espécie pela eliminação dos caracteres não adaptativos. II- Um animal qualquer é bem-sucedido na luta pela existência se sobreviver até a reprodução III- As recombinações cromossômicas e as mutações resultam em populações com menor variabilidade genética. IV- A variabilidade genética é função direta das mutações cromossômicas e independe das recombinações cromossômicas. Estão corretas: a) I e III Prof. Daniele Moura b) c) d) e) II e III III e IV I e II II e IV 5- (FATEC) Os estudos dos processos de evolução dos seres vivos revelaram a existência de estruturas homólogas e análogas. Assinale a alternativa correta sobre essas estruturas. a) Duas ou mais estruturas são consideradas homólogas quando apresentam funções diferentes, mas mesma origem. b) Duas ou mais estruturas são consideradas análogas quando apresentam origens e funções diferentes. c) Duas ou mais estruturas são consideradas homólogas quando apresentam mesmas funções, mas diferentes origens 6 - (UNI-RIO) – A composição química da atmosfera primitiva era: a) Vapor d’água, hidrogênio, metano e amônia. b) Oxigênio, metano, hidrogênio e amônia. c) Oxigênio, metano, vapor d’água e gás carbônico. 7- Faça um quadro comparativo relacionando as diferenças entre as teorias de: Lamarck Darwin 8- Dentre as teorias de origem de vida, faça um paralelo de cada uma delas destacando as principais características, pontos positivos e negativos de cada uma: _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ Prof. Daniele Moura _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________