Origem da vida

TEORIASTEORIAS

� Criacionismo ou Fixismo

� Panspermia

� Big Bang

PANSPERMIAPANSPERMIA

� Se a vida só pode surgir da vida, de onde surgiu o primeiro ser vivo.

� Os primeiros seres vivos veio do espaço.

� Problema: Não diz de onde surgiu o primeiro ser vivo.

� Apenas transfere o problema para o espaço

BIG BANGBIG BANG

� Explosão de matéria

� Há 12 – 15 bilhões de anos

� Matéria em expansão / “FRAGMENTOS DE UMA BOMBA”

� Força Gravitacional

� Aglomeração de matéria / Surgimento do Sol, Terra...

SOLSOL

� Estrela dentre várias

� 5 bilhões de anos

� Aglomeração dos fragmentos em expansão

� Calor do Sol: H + H He

TERRATERRA

� Aglomeração da mesma matéria

� 4,5 bilhões de anos

� “Bola de Fogo”

� Aumento de tamanho / Retenção de gases / Atmosfera terrestre primitiva / “HIDROGÊNIO e HÉLIO”

CICLO DAS CHUVASCICLO DAS CHUVAS

� Emissão de gases : CO2 , NH3 , CH4 , N2 H2,

H2O...

� Evaporação Condensação

� Resfriamento da Terra

� Formação da crosta

� Acúmulo de água / “LAGOS PRIMITIVOS”

LAGOS PRIMITIVOSLAGOS PRIMITIVOS

� Água + Gases + Relâmpagos

� QUEBRAS RELIGAÇÕES

“Novas moléculas”

Origem da vida

� Até meados do séc. XIX, acreditava-se que seres podiam surgir espontaneamente da matéria não-viva.

� Hoje, sabe-se que um ser vivo surge somente através da reprodução.

� Biogênese versus abiogênese

Origem da vida

� Defensores da abiogênese

� Helmont� Needham� Aristóteles � William Harvey� Isaac Newton� René Descartes

� Críticos da abiogênese

� Redi

� Joblot

� Spallanzani

� Louis Pasteur

Origem da vida

� Jan Baptista van Helmont(1577-1644)

“(...)coloca-se, num canto sossegado e pouco iluminado, camisas sujas. Sobre elas espalham-se grãos de trigo, e o resultado será que, em 21 dias, surgirão ratos.”

Origem da vida

� Francesco Redi(1626-1697)

� Um dos primeiros a empregar o método experimental

� Uma das principais evidências da abiogênese era o aparecimento “espontâneo” de “vermes” em carne podre

� Hipótese de Redi: “Os seres vermiformes que surgem na carne em putrefação são larvas, um estágio do ciclo de vida das moscas. As larvas devem surgir de ovos colocados por moscas, e não por geração espontânea a partir da putrefação da carne”

Origem da vida

� Meados do século XVII: descoberta dos micróbios(Antonie van Leeuwenhoek)

� Reanimação da hipótese da geração espontânea

� Os abiogenistas achavam que seres tão pequenos e simples como os micróbios não se reproduziam, surgindo por geração espontânea

Origem da vida

� Louis Joblot(1645-1723)

� Em 1711, ferveu um caldo nutritivo à base de carne e repartiu-o entre duas séries de frascos: uns abertos e outros tampados com pergaminho

� Após alguns dias, os frascos abertos estavam repletos de micróbios, enquanto os frascos tampados continuavam inalterados.

� Conclusão de Joblot: Os micróbios surgiam de “sementes”provenientes do ar, e não por geração espontânea a partir do caldo

Origem da vida

� John Needham(1713-1781)

� Hipótese da geração espontânea ganha novo impulso

� Colocou caldo nutritivo em diversos frascos, fervendo-os por 30 min e tampou os frascos com rolhas

� Depois de alguns dias, os caldos estavam repletos de micróbios. Argumentou então que os seres presentes nos caldos surgiram por geração espontânea.

Origem da vida

� Lazzaro Spallanzani(1729-1799)

� Realizou experimentos semelhantes aos de Needham, mas obteve resultados diferentes

� As infusões preparadas por Spallanzani, muito bem fervidas e cuidadosamente arrolhadas, continuaram livre de micróbios

Origem da vida

� Needham versus Spallanzani

� Argumento de Spallanzani: Needham não ferveu o caldo por tempo suficiente ou não vedou os frascos de forma eficiente

� Resposta de Needham: A fervura por tempo prolongado destruía a “força vital” presente no caldo

� François Appert: Aproveitou as experiências de Spallanzani e inventou a indústria de enlatados

Origem da vida

� Em fins do século XVIII: descoberta do gás oxigênio e seu papel essencial à vida

� Novo ponto de apoio para os abiogenistas, que argumentavam que o aquecimento prolongado e a vedação hermética excluíam o oxigênio necessário à geração espontânea e à sobrevivência dos seres.

Origem da vida

� Nova disputa travada entre biogenistas e abiogenistas

� Abiogenistas: A presença de ar fresco era fundamental para a geração espontânea da vida

� Biogenistas: O ar era a fonte de contaminação dos caldos

� Academia Francesa de Ciências: prêmio para quem apresentasse um experimento definitivo sobre essa questão

Origem da vida

� Louis Pasteur(1822-1895)

� Experiência nos Alpes – Pasteur Levou frascos de vidro fechados completamente contendo caldo nutritivo até as altitudes dos Alpes

� Abriu os frascos para que os caldos ficassem expostos ao ar das montanhas; depois, foram novamente derretidos e fechados

� De volta ao laboratório, verificou que apenas um 1 dos vinte frascos abertos nas montanhas havia se contaminado

Origem da vida

� Argumento de Pasteur: O ar das montanhas continha muito menos “sementes” de organismos microscópicos do que o ar da cidade, onde qualquer frasco aberto sempre se contaminava

� Na presença de membros da academia, quebrou o gargalo de alguns frascos, expondo os caldos ao ar da cidade; 3 dias depois, todos os frascos haviam sido contaminados

� Comissão julgadora solicitou mais provas

Origem da vida

� Os frascos com pescoço de cisne: novo experimento

� Pasteur amoleceu os gargalos no fogo, esticando-os e curvando-os em forma de pescoço de cisne; em seguida ferveu os caldos até que saísse vapor pela extremidade dos gargalos

� À medida que esfriava, o ar penetrava pelo gargalo, mas as partículas do ar ficavam retidas nas paredes do gargalo em forma de pescoço; Nenhum frasco se contaminou

� Derrubada definitiva da hipótese da geração espontânea

EVOLUEVOLUÇÇÃO QUÃO QUÍÍMICAMICA

� “Como surgiu o 1º ser vivo?”

� Condições da Terra Primitiva

� Compostos inorgânicos

Moléculas orgânicas simples

Moléculas orgânicas complexas

COACERVADOSCOACERVADOS

� Moléculas orgânicas complexas

� Agregação das moléculas orgânicas

Coacervatos

� “AGLOMRADOS DE PROTEÍNAS QUE SE FORMAM ESPONTANEAMENTE EM SOLUÇÕES AQUOSAS”

COACERVADOSCOACERVADOS

� Aglomerado de proteínas com película de água

� Evidência: “SISTEMAS ISOLADOS”

� Célula / Membrana Plasmática

EXPERIMENTO DE MILLEREXPERIMENTO DE MILLER

� Simulou as condições da terra primitiva

� Obteve aminoácidos: alanina, glicina e outras moléculas orgânicas simples

HIPHIPÓÓTESE HETEROTRTESE HETEROTRÓÓFICAFICA

� “Sopas Orgânicas”

constituição dos seres

alimento dos seres

� Fermentação

C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 + ENERGIA

HIPHIPÓÓTESE HETEROTRTESE HETEROTRÓÓFICAFICA

� Alimentos escasso / linhagens evoluem para fotossíntese

� “não tinham sistemas evoluídos para processos fotossintéticos”

HIPHIPÓÓTESE AUTOTRTESE AUTOTRÓÓFICAFICA

� É a mais aceita atualmente

� “QUIMIOLITOAUTOTRÓFICOS”

� FeS + H2S FeS2 + H2 + ENERGIA

� “Arqueas “

� FeS e H2S foram substituídos pela H2O / muito abundante na Terra

HIPHIPÓÓTESE AUTOTRTESE AUTOTRÓÓFICAFICA

� “não havia moléculas orgânicas em quantidade suficiente para sustentar a multiplicação dos 1º seres até o aparecimento da fotossíntese”

ORIGEM DA FOTOSSORIGEM DA FOTOSSÍÍTESETESE

� Sulfobactérias

� Trocaram H2S por H2O (abundância)6 CO2 + 6H2O 1 C6H12O6 + 6 O2 + ENERGIA

� Conseqüência : O2

� Metais oxidados, mortes...

RESPIRARESPIRAÇÇÃO AERÃO AERÓÓBICABICA

� Desenvolvimento de sistema antioxidantes

� Uso do alto poder de oxidação do O2

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

� Equilíbrio na Terra: “reagentes e produtos”

� Aparecimento da camada de O3

HIPHIPÓÓTESE ENDOSSIMBITESE ENDOSSIMBIÓÓTICATICA

� Célula eucariótica primitiva

� Englobamento de células procarióticas

� Simbiose vantajosa: abrigo e alimento / energia

� Relação bem sucedida

� Aparecimento de organelas: MITOCÔNDRIA E CLOROPLASTO

HIPHIPÓÓTESE ENDOSSIMBITESE ENDOSSIMBIÓÓTICATICA

� EVIDÊNCIAS;

� autoduplicação

� DNA mitocôndrial e cloroplástico