Universo: Origem e Evolução  Big Bang :Teoria mais aceita sobre a origem do Universo, enunciada em 1948 pelo cientista russo naturalizado norte-americano George Gamow (Guiorgui Gamov). Segundo ela, o Universo teria nascido entre 13 e 20 bilhões de anos atrás, a partir de uma concentração de matéria e energia extremamente densa e quente. Como hoje se observa que as galáxias estão todas se afastando umas das outras, os físicos são levados à conclusão de que houve um instante no passado distante em que elas estavam bem próximas. No limite, nesse momento, o tamanho do Universo seria zero. Aí, toda a matéria contida nele estaria espremida num único ponto, de tal modo concentrada que sua temperatura seria infinita. Esse ponto deve ter sido o começo dos tempos, pelo qual tem início a expansão das galáxias, que os cosmologistas descrevem como uma explosão, ou seja, o Big Bang. Uma evidência do Big Bang, descoberta em 1965 por Arno Penzias (1933-) e Robert Wilson (1936-), é seu brilho "fóssil", resultado da separação entre átomos e luz há cerca de 13 bilhões de anos. Essa radiação permanece no espaço e, embora já não tenha a forma de luz visível, pode ser captada como um ruído de microondas. Seu nome é radiação de fundo cósmica. Pela sua descoberta, Penzias e Wilson ganham o Prêmio Nobel de Física em 1978. Em 1990, o satélite Cosmic Background Explorer (Cobe), lançado pela Nasa (Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço), faz um mapeamento das regiões onde há essa energia. Uma das grandes questões da cosmologia moderna é a determinação mais precisa da taxa de expansão do Universo. As mais recentes observações astronômicas, obtidas no final de 1998, indicam que seu ritmo de expansão está aumentando cerca de 5% a 6% a cada bilhão de anos. O valor dessa taxa foi definido com grande precisão por duas grandes equipes, dirigidas pelos norte-americanos Saul Perlmutter e Brian Schmidt.   Formação do Universo - Desde sua formação, o Universo vem se expandindo e resfriando. No primeiro milionésimo de segundo, ele contém somente uma mistura de partículas subatômicas, como os quarks e os elétrons, que são as formas de matéria mais fundamentais conhecidas. Essa primeira etapa da história da matéria é muito breve, pois os quarks, que se movem inicialmente a velocidades próximas à da luz, logo se desaceleram em razão da redução da temperatura e, por isso, deixam de existir como partículas livres. Eles se associam uns aos outros para formar os prótons e os nêutrons. Assim, entre 1 e 10 minutos de idade do Cosmo ocorre um evento extraordinário, que é a chamada nucleossíntese primordial. É que já não resta nenhum quark, apenas prótons, que servem de núcleo atômico para o átomo de hidrogênio, o mais simples que há, e bolotas feitas de dois prótons e dois nêutrons, que são os núcleos de hélio, o segundo átomo mais simples. Toda a massa do Universo é agora constituída desses dois núcleos na proporção de 75% de hidrogênio e 25% de hélio. Ainda hoje, como uma reminiscência desse passado longínquo, são esses os dois principais elementos químicos mais abundantes existentes. Mais de 90% de tudo o que há no Cosmo é hidrogênio ou hélio. A terceira fase da história começa cerca de 300 mil anos depois, com a união dos elétrons aos núcleos atômicos para formar os primeiros átomos completos. Com isso, ocorre outro fato importante, que é separação entre a luz e a matéria. A luz, que até então estava espremida entre elétrons e núcleos e, por isso, era obrigada a acompanhar a expansão cósmica no mesmo ritmo que eles, passa, daí para a frente, a caminhar livremente. O Universo torna-se transparente e os fótons, que são partículas de luz, já quase não interagem com os átomos. Muitos deles vagueiam pelo espaço e podem, atualmente, ser capturados pelos telescópios. São o brilho "fóssil" do Big Bang. Por fim, o quarto período da saga cósmica acontece aproximadamente um bilhão de anos depois do instante zero, com os átomos agregando-se para formar as primeiras galáxias.   Expansão do Universo - Baseado em sua Teoria da Relatividade Geral (1916), o físico Albert Einstein desenvolveu as Equações Cosmológicas, que descrevem a evolução do Universo. Em 1922, o físico e matemático russo Alexander Friedmann (professor de Gamow) descobre uma solução para as Equações Cosmológicas correspondentes a um Universo em expansão. Em 1929, a descoberta da expansão

das galáxias, pelos astrônomos Edwin Hubble (1889-1953) e Milton Humason (1891-1972), atesta a expansão do Cosmo e permite estabelecer a Lei de Hubble. Segundo ela, as outras galáxias se afastam da nossa galáxia, a Via Láctea, numa velocidade proporcional a sua distância da Terra.   Textos enviados por Larissa Simonetti 02/12/1999

Deriva continental

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.

A idéia da deriva continental foi proposta pela primeira vez por Alfred Wegener. Em 1912, ele

propôs a teoria, com base nas formas dos continentes de cada lado do Oceano Atlântico, que

pareciam se encaixar.

Muito tempo antes de Wegener, outros cientistas notaram este fato. A idéia da deriva

continental surgiu pela primeira vez no final do século XVI, com o trabalho do cartógrafo

Abraham Ortelius. Na sua obra de 1596, Thesaurus Geographicus, Ortelius sugeriu que os

continentes estivessem unidos no passado. A sua sugestão teve origem apenas na

similaridade geométrica das costas atuais da Europa e África com as costas da América do

Norte e do Sul; mesmo para os mapas relativamente imperfeitos da época, ficava evidente que

havia um bom encaixe entre os continentes. A idéia evidentemente não passou de uma

curiosidade que não produziu conseqüências.

Outro geógrafo, Antonio Snider-Pellegrini, utilizou o mesmo método de Ortelius para desenhar

o seu mapa com os continentes encaixados em 1858. Como nenhuma prova adicional fosse

apresentada, além da consideração geométrica, a idéia foi novamente esquecida.

A similaridade entre os fósseis encontrados em diferentes continentes, bem como entre

formações geológicas, levou alguns geólogos do hemisfério Sul a acreditar que todos os

continentes já estiveram unidos, na forma de um supercontinente que recebeu o nome de

Pangéia.

A hipótese da deriva continental tornou-se parte de uma teoria maior, a teoria da tectônica de

placas. Este artigo trata do desenvolvimento da teoria da deriva continental antes de 1950.

[editar] Evidências da deriva continental

As evidências apresentadas por Wegener, além da já óbvia geometria das terras que marginam

o oceano Atlântico, foram geológicas e paleontológicas.

Em primeiro lugar haveria coincidência das estruturas geológicas nos locais dos possíveis

encaixes entre os continentes, tais como a presença de formações geológicas de clima frio nos

locais onde hoje imperam climas tropicais ou semi-tropicais. Estas formações, que apresentam

muitas similaridades, foram encontradas em localizações tão distantes como a América do Sul,

África e Índia.

As evidências fósseis também são bastante fortes, tanto vegetais como animais. A flora

Glossopteris aparece em quase todas as regiões do hemisfério sul, América do Sul, África,

Índia, Austrália e Antartica. Um réptil terrestre extinto do Triássico, o Cinognatus, aparece na

América do Sul e na África e o Lystrosaurus, existe na África, Índia e Antártica. O mesmo

acontece com outros répteis de água doce que, evidentemente, não poderiam ter nadado entre

os continentes. Se estes fósseis existem em vários continentes distintos que hoje estão

separados por milhares de quilômetros de oceano, os continentes deveriam estar unidos, pelo

menos durante o período Triássico. A hipótese alternativa para estas evidências seria uma

hipotética ligação por terra entre os continentes que atualmente estaria mergulhada nas águas

dos oceanos.

[editar] A Teoria de Wegener

Atualmente existem seis continentes, sendo eles: América, África, Ásia, Oceania, Europa e

Antártica. A teoria de Wegener propunha a existência de uma única massa continental

chamada Pangéia, que começou a se dividir a 200 milhões de anos atrás.

Esta idéia foi complementada na época por Alexander Du Toit, professor sul-africano de

geologia, que postulou que primeiro a Pangéia se separou em duas grandes massas

continentais, Laurásia ao norte e Gondwana no sul. Posteriormente estas duas massas teriam

se dividido em unidades menores e constituído os continentes atuais.

Embora Wegener apresentasse provas extremamente fortes da sua teoria da deriva

continental, falhava na explicação do mecanismo que seria responsável pela separação dos

continentes. Wegener simplesmente postulou que as massas continentais teriam se arrastado

sobre o assoalho oceânico, separando-se umas das outras, movidas por forças gravitacionais

produzidas pela saliência equatorial.

Considerações físicas formuladas por Harold Jeffreys, importante geofísico inglês

contemporâneo de Wegener, provaram que tal processo seria impossível: primeiro porque as

forças alegadas por Wegener seriam muitas ordens de grandeza mais fracas do que as que

seriam necessárias para produzir tal efeito e, segundo, porque o arrasto da base dos

continentes sobre o fundo oceânico produziria a sua ruptura geral.

Esta fraqueza do raciocínio de Wegener, fez com que os geólogos e o mundo acadêmico, de

uma forma geral, pusessem de lado, pelo menos provisoriamente, a sua teoria.

No final da década de 1950, o conhecimento do mundo submarino começou a trazer evidências

da topografia submarina e, principalmente, de certas características do comportamento

magnético das rochas do assoalho submarino, o que ressucitou a teoria de Wegener. Desta

vez, porém, os mecanismos de deriva continental já estavam mais bem estabelecidos pelo

trabalho de vários pesquisadores, entre os quais se destaca o geólogo inglês Arthur Holmes.

As forças geradas pelas correntes de convecção do manto terrestre são fortes o suficiente para

deslocar placas, constituídas pela crosta submarina e continental.

Segundo a teoria da deriva continental, a crosta terrestre é formada por uma série de "placas"

que "flutuam" numa camada de material rochoso fundido. As junções das placas (falhas)

podem ser visíveis em certas partes do mundo, ou estar submersas no oceano. Quando as

placas se movem umas ao encontro das outras, o resultado do atrito é geralmente sentido sob

a forma de um tremor de terra (exemplo a falha de Santo André na Califórnia).

As placas não somente se movem umas contra as outras, mas "deslizam" umas sob as outras -

em certos lugares da Terra, o material que existe na crosta terrestre é absorvido e funde-se

quando chega às camadas "quentes" sobre as quais as placas flutuam. Se este processo

existisse só neste sentido, haveria "buracos" na crosta terrestre, o que não acontece. O que se

passa de facto é que, entre outras placas, material da zona de fusão sobe para a zona da

crosta para ocupar os espaços criados (exemplo, a "cordilheira" submersa no Oceano

Atlântico).

Os continentes que são os topos destas placas flutuam - ou derivam - no processo. Por isso a

expressão "deriva continental".

Tectónica de placas

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.

As placas tectónicas da Terra foram cartografadas na segunda metade do século XX Tectónica de placasPE ou tectônica de placasPB (do grego τεκτονικός relativo à construção) é uma teoria da geologia desenvolvida para explicar o fenómeno da deriva continental, sendo a teoria actualmente com maior aceitação entre os cientistas que trabalham nesta área. Na teoria da tectónica de placas a parte mais exterior da Terra está composta de duas camadas: a litosfera, que inclui a crusta e a zona solidificada na parte mais externa do manto, e a astenosfera, que inclui a parte mais interior e viscosa do manto. Numa escala temporal de milhões de anos, o manto parece comportar-se como um líquido super-aquecido e extremamente viscoso, mas em resposta a forças repentinas, como os terramotos, comporta-se como um sólido rígido.A teoria da tectónica de placas surgiu a partir da observação de dois fenómenos geológicos distintos: a deriva continental, identificada no início do século XX, e a expansão dos fundos oceânicos, detectada pela primeira vez na década de 1960. A teoria propriamente dita foi

desenvolvida no final dos anos 60 e desde então tem sido universalmente aceite pelos cientistas, tendo revolucionado as Ciências da Terra (comparável no seu alcance com o desenvolvimento da tabela periódica na Química, a descoberta do código genético na Biologia ou à mecânica quântica na Física).

Índice

[esconder]

1 Princípios chave

1.1 Placas tectónicas

2 Tipos de limites de placas

2.1 Limites transformantes ou conservativos

2.2 Limites divergentes ou construtivos

2.3 Limites convergentes ou destrutivos

3 Causas do movimento das placas

3.1 Atrito

3.2 Gravidade

4 Super continentes

5 História e impacto

5.1 Deriva continental

5.2 Continentes flutuantes

5.3 Teoria da tectónica de placas

5.3.1 Expansão dos fundos oceânicos

5.3.2 A descoberta da subducção

5.3.3 Cartografando terramotos

5.4 Mudança de paradigma geológico

6 Tectónica de placas noutros planetas

7 Ver também

8 Referências

9 Ligações externas

Princípios chave

A divisão do interior da Terra em litosfera e astenosfera baseia-se nas suas diferenças mecânicas. A litosfera é mais fria e rígida, enquanto que a astenosfera é mais quente e mecanicamente mais fraca. Esta divisão não deve ser confundida com a subdivisão química da Terra, do interior para a superfície, em: núcleo, manto e crusta.

Placas tectónicas

O princípio chave da tectónica de placas é a existência de uma litosfera constituída por placas tectónicas separadas e distintas, que flutuam sobre a astenosfera. A relativa fluidez da astenosfera permite que as placas tectónicas se movimentem em diferentes direcções.As placas contactam umas com as outras ao longo dos limites de placa, estando estes comummente associados a eventos geológicos como terramotos e a criação de elementos topográficos como cadeias montanhosas, vulcões e fossas oceânicas. A maioria dos vulcões activos do mundo situa-se ao longo dos limites de placas, sendo a zona do Círculo de Fogo do Pacífico a mais conhecida e activa. Estes limites são apresentados em detalhe mais adiante.As placas tectónicas podem incluir crusta continental ou crusta oceânica, sendo que, tipicamente, uma placa contém os dois tipos. Por exemplo, a placa Africana inclui o continente africano e parte dos fundos marinhos do Atlântico e do Índico. A parte das placas tectónicas

que é comum a todas elas, é a camada sólida superior do manto que se situa sob as crustas continental e oceânica, constituindo conjuntamente com a crusta a litosfera.A distinção entre crusta continental e crusta oceânica baseia-se na diferença de densidades dos materiais que constituem cada uma delas; a crusta oceânica é mais densa devido às diferentes proporções dos elementos constituintes, em particular do silício. A crusta oceânica é mais pobre em sílica e mais rica em minerais máficos (geralmente mais densos), enquanto que a crusta continental apresenta maior percentagem de minerais félsicos (em geral menos densos).Como consequência, a crusta oceânica está geralmente abaixo do nível do mar (como, por exemplo, a maior parte da placa do Pacífico), enquanto que a crusta continental se situa acima daquele nível (ver isostasia para uma explicação deste princípio).

Tipos de limites de placas

Os três tipos de limites de placas. São três os tipos de limites de placas, caracterizados pelo modo como as placas se deslocam umas relativamente às outras, aos quais estão associados diferentes tipos de fenómenos de superfície:

Limites transformantes ou conservativos - ocorrem quando as placas deslizam ou mais precisamente roçam uma na outra, ao longo de falhas transformantes. O movimento relativo das duas placas pode ser direito ou esquerdo, consoante se efectue para a direita ou para a esquerda de um observador colocado num dos lados da falha.

Limites divergentes ou construtivos – ocorrem quando duas placas se afastam uma da outra.

Limites convergentes ou destrutivos – (também designados por margens activas) ocorrem quando duas placas se movem uma em direcção à outra, formando uma zona de subducção (se uma das placas mergulha sob a outra) ou uma cadeia montanhosa (se as placas simplesmente colidem e se comprimem uma contra a outra).

Há limites de placas cuja situação é mais complexa, nos casos em que três ou mais placas se encontram, ocorrendo então uma mistura dos três tipos de limites anteriores.

Limites transformantes ou conservativos

O movimento lateral esquerdo ou direito entre duas placas ao longo de uma falha transformante pode produzir efeitos facilmente observáveis à superfície. Devido à fricção, as placas não podem pura e simplesmente deslizar uma pela outra. Em vez disso, a tensão acumula-se em ambas placas e quando atinge um nível tal, em qualquer um dos lados da falha, que excede a força de atrito entre as placas, a energia potencial acumulada é libertada sob a forma de movimento ao longo da falha. As quantidades maciças de energia libertadas neste processo são causa de terramotos, um fenómeno comum ao longo de limites transformantes.Um bom exemplo deste tipo de limite de placas é o complexo da falha de Santo André, localizado na costa oeste da América do Norte o qual faz parte de um complexo sistema de

falhas desta região. Neste local, as placas do Pacífico e norte-americana movem-se relativamente uma à outra, com a placa do Pacífico a mover-se na direcção noroeste relativamente à América do Norte. Dentro de aproximadamente 50 milhões de anos, a parte da Califórnia situada a oeste da falha será uma ilha, próxima do Alasca.Deve salientar-se que a verdadeira direcção de movimento das placas que se encontram numa falha transformante como a de Santo André, muitas vezes não coincide com o seu movimento relativo na zona de falha. Por exemplo, segundo os dados obtidos a partir de medições efectuadas por GPS, a placa norte-americana move-se para sudoeste quase perpendicularmente à placa do Pacífico enquanto esta se move mais em direcção a oeste relativamente ao movimento para noroeste ao longo da falha de Santo André [1]. As forças compressivas resultantes são dissipadas por soerguimentos na maior zona de falha. Os dobramentos presentes nesta zona, bem como a própria falha de Santo André no sul da Califórnia, são o provavelmente resultado de estiramento crustal na região da Grande Bacia, sobreposto ao movimento global da placa norte-americana. Alguns geólogos especulam sobre o possível desenvolvimento de um rift na Grande Bacia, uma vez que a crusta nesta zona está a adelgaçar-se de forma mensurável.

Limites divergentes ou construtivos

Nos limites divergentes, duas placas afastam-se uma da outra sendo o espaço produzido por este afastamento preenchido com novo material crustal, de origem magmática. A origem de novos limites divergentes é por alguns associada com os chamados pontos quentes. Nestes locais, células de convecção de grandes dimensões transportam grandes quantidades de material astenosférico quente até próximo da superfície e pensa-se que a sua energia cinética poderá ser suficiente para produzir a fracturação da litosfera. O ponto quente que terá dado início à formação da dorsal meso-atlântica situa-se actualmente sob a Islândia; esta dorsal encontra-se em expansão à velocidade de vários centímetros por século.Na litosfera oceânica, os limites divergentes são típicos da dorsal oceânica, incluindo a dorsal meso-atlântica e a dorsal do Pacífico oriental; na litosfera continental estão tipificados pelas zonas de vale de rift como o Grande Vale do Rift da África Oriental. Os limites divergentes podem criar zonas de falhamento maciço no sistema de dorsais oceânicas. A velocidade de expansão nestas zonas geralmente não é uniforme; em zonas em que blocos adjacentes da dorsal se deslocam com velocidades diferentes, ocorrem grandes falhas transformantes. Estas zonas de fractura, muitas delas designadas por um nome próprio, são uma das principais origens dos terramotos submarinos. Um mapa do fundo oceânico mostra um estranho padrão de estruturas constituídas de blocos separadas por estruturas lineares perpendiculares ao eixo da dorsal. Se olharmos para o fundo oceânico entre estas zonas de fractura como se de uma banda transportadora se tratasse, a qual afasta a crista de cada um dos lados do rift da zona média em expansão, este processo torna-se mais evidente. As cristas dispostas paralelamente ao eixo de rift encontram-se situadas a maior profundidade e mais afastadas do eixo, quanto mais antigas forem (devido em parte à contracção térmica e à subsidência).Foi nas dorsais oceânicas que se encontrou uma das evidências chave que forçou a aceitação da hipótese de expansão dos fundos oceânicos. Levantamentos aeromagnéticos (medições do campo magnético terrestre a partir de um avião), mostraram um estranho padrão de inversões magnéticas em ambos lados das cristas e simétricas em relação aos eixos destas. O padrão era demasiado regular para ser apenas uma coincidência, uma vez que as faixas de cada um dos lados das dorsais tinham larguras idênticas. Havia cientistas que tinham estudado as inversões dos pólos magnéticos na Terra e fez-se então a ligação entre os dois problemas. A alternância de polaridades naquelas faixas tinha correspondência directa com as inversões dos pólos magnéticos da Terra. Isto seria confirmado através da datação de rochas provenientes de cada uma das faixas. Estas faixas fornecem assim um mapa espacio-temporal da velocidade de expansão e das inversões dos pólos magnéticos.Há pelo menos uma placa que não está associada a qualquer limite divergente, a placa das Caraíbas. Julga-se que terá tido origem numa crista sob o Oceano Pacífico, entretanto desaparecida, e mantém-se ainda assim em movimento, segundo medições feitas com GPS. A complexidade tectónica desta região continua a ser objecto de estudo.

Limites convergentes ou destrutivos

A natureza de um limite convergente depende do tipo de litosfera que constitui as placas em presença. Quando a colisão ocorre entre uma densa placa oceânica e uma placa continental de menor densidade, geralmente a placa oceânica mergulha sob a placa continental, formando uma zona de subducção. À superfície, a expressão topográfica deste tipo de colisão é muitas vezes uma fossa, no lado oceânico e uma cadeia montanhosa do lado continental. Um exemplo deste tipo de colisão entre placas é a área ao longo da costa ocidental da América do Sul onde a placa de Nazca, oceânica, mergulha sob a placa Sul-americana, continental. À medida que a placa subductada mergulha no manto, a sua temperatura aumenta provocando a libertação dos compostos voláteis presentes (sobretudo vapor de água). À medida que esta água atravessa o manto da placa sobrejacente, a temperatura de fusão desta baixa, resultando na formação de magma com grande quantidade de gases dissolvidos. Este magma pode chegar à superfície na forma de erupções vulcânicas, formando longas cadeias de vulcões para lá da plataforma continental e paralelamente a ela. A cadeia montanhosa dos Andes apresenta vulcões deste tipo em grande número. Na América do Norte, a cadeia de montanhas de Cascade, que se estende para norte a partir da Sierra Nevada na Califórnia, é também deste tipo. Este tipo de vulcões caracteriza-se por apresentar alternância de períodos de dormência com erupções pontuais que se iniciam com a expulsão explosiva de gases e partículas finas de cinzas vulcânicas vítreas, seguida de uma fase de reconstrução com magma quente. A totalidade do limite da placa do Pacífico apresenta-se cercada por longas cadeias de vulcões, conhecidos colectivamente como Círculo de Fogo do Pacífico.Onde a colisão se dá entre duas placas continentais, ou elas se fragmentam e se comprimem mutuamente ou uma mergulha sob a outra ou (potencialmente) sobrepõe-se à outra. O efeito mais dramático deste tipo de limite pode ser visto na margem norte da placa Indiana. Parte desta placa está a ser empurrada por baixo da placa Euroasiática, provocando o levantamento desta última, tendo já dado origem à formação dos Himalaias e do planalto do Tibete. Causou ainda a deformação de partes do continente asiático a este e oeste da zona de colisão.Quando há convergência de duas placa de crusta oceânica, tipicamente ocorre a formação de um arco insular, à medida que uma placa mergulha sob a outra. O arco é formado a partir de vulcões que eruptam através da placa sobrejacente à medida que se dá a fusão da placa mergulhante. A forma de arco aparece devido à esfericidade da superfície terrestre. Ocorre ainda a formação de uma profunda fossa submarina em frente a estes arcos, na zona em que o bloco descendente se inclina para baixo. Bons exemplos deste tipo de convergência de placas são as ilhas do Japão e as Ilhas Aleutas, no Alasca.

Oceânico / Continental

Continental / Continental

Oceânico / Oceânico

Nem todos os limites de placas podem ser definidos. Alguns são largas faixas cujo movimento ainda é mal conhecido pelos cientistas. Um exemplo é o limite mediterrânico-alpino que envolve duas placas principais e várias microplacas.

Causas do movimento das placas

Movimento das placas baseado em dados de satélites GPS (NASA) JPL. Os vectores mostram a direcção e a magnitude do movimento. Conforme foi referido acima, as placas movem-se graças à fraqueza relativa da astenosfera. Pensa-se que a fonte da energia necessária para produzir este movimento seja a dissipação de calor a partir do manto. Imagens tridimensionais do interior da Terra (tomografia sísmica), mostram a ocorrência de fenómenos de convecção no manto (Tanimoto 2000). A forma como estes fenómenos de convecção estão relacionados com o movimento das placas é assunto de estudos em curso bem como de discussão. De alguma forma, esta energia tem de ser transferida para a litosfera de forma a que as placas se movam. Há essencialmente duas forças que o podem conseguir: o atrito e a gravidade.

Atrito

Atrito do manto: as correntes de convecção do manto são transmitidas através da astenosfera; o movimento é provocado pelo atrito entre a astenosfera e a litosfera.

Sucção nas fossas: correntes de convecção locais exercem sobre as placas uma força de arrasto friccional, dirigida para baixo, em zonas de subducção nas fossas oceânicas.

Gravidade

Ridge-push: O movimento das placas é causado pela maior elevação das placas nas cristas meso-oceânicas. A maior elevação é causada pela relativamente baixa densidade do material quente em ascensão no manto. A verdadeira força produtora de movimento é esta ascensão e a fonte de energia que a sustenta. No entanto é difícil explicar a partição dos continentes a partir desta ideia.

Slab pull: o movimento das placas é causado pelo peso das placas frias e densas, afundando-se nas fossas. Há evidências consideráveis de que ocorre convecção no manto. A ascensão de materiais nas cristas meso-oceânicas é quase de certeza parte desta convecção. Alguns modelos mais antigos para a tectónica de placas previam as placas sendo levadas por células de convecção, como em bandas transportadoras. Porém, hoje em dia, a maior parte dos cientistas acredita que a astenosfera não é suficientemente forte para produzir o movimento por fricção. Pensa-se que o arrasto causado por blocos será a força mais importante aplicada sobre as placas. Modelos recentes mostram que a sucção nas fossas também tem um papel importante. No entanto, é de notar que a placa norte-americana, não sofre subducção em parte alguma e ainda assim move-se. O mesmo se passa com as placas africana, euroasiática e da Antártida. As forças que realmente estão por detrás do movimento das placas bem como a fonte de energia por detrás delas continuam a ser tópicos de aceso debate e de investigações em curso.

Atrito lunar: num estudo publicado em Janeiro-Fevereiro de 2006 no boletim da Geological Society of America, uma equipa de cientistas italianos e estado-unidenses defende a tese de que uma componente do movimento para oeste das placas tectónicas é devida ao efeito de maré produzido pela atracção da Lua. À medida que a Terra gira para este, segundo eles, a gravidade da Lua vai pouco a pouco puxando a camada superficial da Terra de volta para oeste. Isto poderá também explicar porque é que Vénus e Marte não têm placas tectónicas, uma vez que Vénus não tem luas e as luas de Marte são demasiado pequenas para produzirem efeitos de maré sobre este planeta [2]. Ainda assim, não se trata de uma ideia nova. Foi pela primeira vez avançada pelo "pai" da hipótese da tectónica de placas, Alfred Wegener e desafiada pelo físico Harold Jeffreys que calculou que a magnitude do atrito provocado pelo efeito de maré que seria necessária, teria causado a paragem da rotação da Terra há muito tempo. De notar também que muitas das placas na realidade movem-se para norte e este, não para oeste.

O movimento das placas é medido directamente pelo sistema GPS.

Super continentes

Ao longo do tempo o movimento das placas tem causado a formação e separação de continentes, incluindo a formação ocasional de um super continente contendo todos ou quase todos os continentes. O super continente Rodínia terá sido formado há cerca de 1000 milhões de anos contendo todos ou quase todos os continentes da Terra, tendo-se fragmentado em oito continentes há cerca de 600 milhões de anos. Posteriormente, estes oito continentes voltaram a formar um outro super continente chamado Pangea. Este super continente acabaria por dividir-se em dois, Laurasia (que daria origem à América do Norte e Eurásia) e Gondwana (que daria origem aos restantes continentes actuais).

História e impacto

Deriva continental

A deriva continental foi uma das muitas ideias sobre tectónica propostas no final do século XIX e princípios do século XX. Esta teoria foi substituída pela tectónica de placas e os seus conceitos e dados igualmente incorporados nesta.

Padrão de distribuição de fósseis nos vários continentes. Em 1915 Alfred Wegener foi o primeiro a produzir argumentos sérios sobre esta ideia, na primeira edição de The origin of continents and oceans. Nesta obra ele salientava que a costa oriental da América do Sul e a costa ocidental de África pareciam ter estado unidas antes. No entanto, Wegener não foi o primeiro a fazer esta sugestão (precederam-no Francis Bacon, Benjamin Franklin e Antonio Snider-Pellegrini), mas sim o primeiro a reunir significativas evidências fosseis, paleo-topográficas e climatológicas que sustentavam esta simples observação. Porém, as suas ideias não foram levadas a sério por muitos geólogos, que realçavam o facto de não existir um mecanismo que parecesse ser capaz de causar a deriva continental. Mais concretamente, eles não entendiam como poderiam as rochas continentais cortar através das rochas mais densas da crusta oceânica.Em 1947 uma equipa de cientistas liderada por Maurice Ewing a bordo do navio de pesquisa oceanográfica Atlantis da Woods Hole Oceanographic Institution, confirmou a existência de uma elevação no Oceano Atlântico central e descobriu que o fundo marinho por baixo da camada de sedimentos era constituído por basalto e não granito, rocha comum nos continentes. Descobriram também que a crusta oceânica era muito mais delgada que a crusta continental. Estas descobertas levantaram novas e intrigantes questões[3].A partir da década de 1950 os cientistas, utilizando instrumentos magnéticos (magnetómetros) adaptados de aeronaves desenvolvidas durante a Segunda Guerra Mundial para a detecção de submarinos, começaram a aperceber-se de estranhas variações do campo magnético ao longo dos fundos marinhos. Esta descoberta, apesar de inesperada, não era inteiramente surpreendente pois sabia-se que o basalto – uma rocha vulcânica rica em ferro - contém magnetite, um mineral fortemente magnético, podendo em certos locais causar distorção nas leituras de bússolas. Esta distorção já era conhecida dos marinheiros islandeses desde o século XVIII. Mais importante ainda, uma vez que a magnetite dá ao basalto propriedades magnéticas mensuráveis, estas recém-descobertas variações magnéticas forneciam um novo meio de estudar os fundos marinhos. Quando se dá o arrefecimento de rochas portadoras de minerais magnéticos, estes orientam-se segundo o campo magnético terrestre existente nesse momento.À medida que na década de 1950 se procedia à cartografia de cada vez maiores extensões de fundos marinhos, estas variações magnéticas deixaram de parecer isoladas e aleatórias, antes revelando padrões reconhecíveis. Quando se fez o levantamento destes padrões magnéticos numa área bastante alargada, o fundo do oceano mostrou um padrão de faixas alternantes. Estas faixas alternantes de rochas magneticamente diferentes estavam dispostas em linhas em cada um dos lados da dorsal oceânica e paralelamente a esta: uma faixa com polaridade normal e a faixa adjacente com polaridade invertida.Quando os estratos rochosos das bordaduras de continentes separados são muito similares, isto sugere que estas rochas se formaram todas da mesma maneira, implicando que inicialmente se encontravam juntas. Por exemplo, algumas partes da Escócia contêm rochas muito similares às encontradas no leste da América do Norte. Além disso, os Montes Caledonianos da Europa e partes dos Montes Apalaches da América do Norte são muito semelhantes estrutural e litologicamente.

Continentes flutuantes

O conceito dominante era o de que existiam camadas estratificadas e estáticas sob os continentes. Cedo se observou que apesar de nos continentes aparecer granito, os fundos marinhos pareciam ser constituídos por basalto, mais denso. Parecia pois, que uma camada de basalto estava subjacente às rochas continentais.Porém, baseando-se em anomalias na deflexão de fios de prumo causadas pelos Andes no Peru, Pierre Bouguer deduziu que as montanhas, menos densas, teriam que ter uma projecção na camada subjacente, mais densa. A ideia de que as montanhas têm "raízes" foi confirmada cem anos mais tarde por George Biddell Airy, enquanto estudava o campo gravítico nos Himalaias, tendo estudos sísmicos posteriores detectado as correspondentes variações de densidade.Em meados da década de 1950 permanecia sem resposta a questão sobre se as montanhas estavam ancoradas em basalto ou flutuando como icebergs.

Teoria da tectónica de placas

Durante a década de 1960 fizeram-se grandes progressos e mais foram despoletados por várias descobertas, sobretudo a da dorsal meso-atlântica. Salienta-se a publicação, em 1962, de uma comunicação do géologo americano Harry Hess (Robert S. Dietz publicou a mesma ideia um ano antes na revista Nature. No entanto a prioridade deve ser dada a Hess, pois ele distribuiu um manuscrito não publicado do seu artigo de 1962, em 1960). Hess sugeriu que os continentes não se moveriam através da crusta oceânica (como sugerido pela deriva continental) mas que uma bacia oceânica e o continente adjacente moviam-se conjuntamente numa mesma unidade crustal ou placa. Nesse mesmo ano, Robert R. Coats do U.S. Geological Survey descreveu as principais características da subducção no arco insular das Ilhas Aleutas. Esta sua publicação, ainda que pouco notada na altura (tendo sido até ridicularizada), tem sido de então para cá considerada como seminal e presciente. Em 1967, Jason Morgan propôs que a superfície da Terra consiste de 12 placas rígidas que se movem umas em relação às outras. Dois meses mais tarde, em 1968, Xavier Le Pichon publicou um modelo completo baseado em 6 placas principais com os seus movimentos relativos.

Expansão dos fundos oceânicos

Alternância de polaridade magnética nos fundos oceânicos. A descoberta da alternância de polaridade magnética das rochas dos fundos marinhos e da sua simetria relativamente às cristas meso-oceânicas sugeria uma relação. Em 1961, os cientistas começaram a teorizar que as cristas meso-oceânicas corresponderiam a zonas estruturalmente débeis onde o fundo oceânico estava a ser rasgado em dois segundo o comprimento ao longo da crista. O magma fresco proveniente das profundezas do interior da Terra sobe facilmente através destas zonas de fraqueza e eventualmente flui ao longo das cristas criando nova crusta oceânica. Este processo, mais tarde designado por expansão dos fundos oceânicos, em funcionamento há muitos milhões de anos é o responsável pela criação dum sistema de dorsais oceânicas com uma extensão próxima de 50 000 km. Esta hipótese era apoiada por vários tipos de observações:

nas cristas ou nas suas proximidades, as rochas são muito jovens, tornando-se mais antigas à medida que nos afastamos delas;

as rochas mais jovens presentes nas cristas apresentam sempre a polaridade actual (normal);

faixas de rocha paralelas às cristas com alternância de polaridade magnética (normal-inversa-normal…) sugerem que o campo magnético da Terra tem sofrido muitas inversões ao longo do tempo.

Ao explicar quer o padrão de alternância de polaridade das rochas, quer ainda a construção do sistema de dorsais meso-oceânicas, a hipótese da expansão dos fundos oceânicos ganhou adeptos e representou mais um grande avanço no desenvolvimento da teoria da tectónica de placas. Mais ainda, a crusta oceânica passou a ser vista como um registo magnético natural da história das inversões do campo magnético terrestre.

A descoberta da subducção

Uma importante consequência da expansão dos fundos oceânicos era que nova crusta estava a ser (e é-o ainda hoje), formada ao longo das cristas das dorsais oceânicas. Esta ideia caiu nas graças de alguns cientistas que afirmaram que a deslocação dos continentes pode ser facilmente explicada por um grande aumento do tamanho da Terra desde a sua formação. Porém, esta chamada teoria da Terra expandida, não era satisfatória pois os seus defensores não podiam apontar um mecanismo geológico convincentemente capaz de produzir tão súbita e enorme expansão. A maioria dos geólogos acredita que o tamanho da Terra terá variado muito pouco ou mesmo nada desde a sua formação há 4.6 biliões de anos, levantando assim uma nova questão: como pode ser continuamente adicionada nova crusta ao longo das cristas oceânicas, sem aumentar o tamanho da Terra?Esta questão intrigou particularmente Harry Hess, geólogo da Universidade de Princeton e contra-almirante na reserva e ainda Robert S. Dietz, um cientista do U.S. Coast and Geodetic Survey, que havia sido o primeiro a utilizar o termo expansão dos fundos oceânicos. Dietz e Hess estavam entre os muito poucos que realmente entendiam as implicações da expansão dos fundos oceânicos. Se a crusta da Terra se expandia ao longo das cristas oceânicas, teria que estar a encolher noutro lado, raciocinou Hess. Sugeriu então que a nova crusta oceânica se espalhava continuamente a partir das cristas oceânicas. Muitos milhões de anos mais tarde, essa mesma crusta oceânica acabará eventualmente por afundar-se nas fossas oceânicas – depressões muito profundas e estreitas ao longo das margens da bacia do Pacífico. Segundo Hess, o Oceano Atlântico encontrava-se em expansão enquanto o Oceano Pacífico estava em retracção. Enquanto a crusta oceânica antiga era consumida nas fossas, novo magma ascendia e eruptava ao longo das cristas em expansão, formando nova crusta. Com efeito, as bacias oceânicas estavam perpetuamente a ser "recicladas", com a criação de nova crusta e a destruição de antiga crusta oceânica a ocorrerem simultaneamente. Assim, as ideias de Hess explicavam claramente por que é que a Terra não aumenta de tamanho com a expansão dos fundos oceânicos, por que é tão pequena a acumulação de sedimentos nos fundos oceânicos e por que é que as rochas oceânicas são muito mais jovens que as rochas continentais.

Cartografando terramotos

Mapa mostrando a distribuição da actividade tectónica (tectonismo e vulcanismo) Durante o século XX, as melhorias na instrumentação sísmica e o uso mais disseminado pelo mundo de instrumentação de registo de terramotos (sismógrafos), permitiu aos cientistas descobrir que os terramotos tendem a concentrar-se em determinadas zonas, sobretudo ao longo das fossas oceânicas e das cristas expansivas. No final da década de 1920, os sismólogos começavam a identificar várias zonas sísmicas paralelas às fossas, com uma inclinação típica entre 40 e 60º a partir da horizontal e que se estendiam por várias centenas de quilómetros em direcção ao interior da Terra. Estas zonas tornaram-se mais tarde conhecidas com zonas de Wadati-Benioff, em honra dos sismólogos que as identificaram pela primeira vez, Kiyoo Wadati do Japão e Hugo Benioff dos Estados Unidos. O estudo da sismicidade a nível global avançou grandemente nos anos 60 com a criação da Worldwide Standardized Seismograph Network (WWSSN) com o objectivo de monitorizar o cumprimento do tratado de 1963 que bania ensaios de armas nucleares à superfície. Os dados de muito melhor qualidade obtidos pelos instrumentos da WWSSN permitiram aos sismólogos cartografar com precisão as zonas de concentração de terramotos a nível mundial.

Mudança de paradigma geológico

A aceitação das teorias da deriva continental e da expansão dos fundos oceânicos (os dois elementos chave da tectónica de placas) pode ser comparada à revolução que Copérnico produziu na astronomia (ver Nicolaus Copernicus). Num período de apenas alguns anos, ocorreu uma revolução na geofísica e sobretudo na geologia. O paralelismo é notório; da mesma forma que a astronomia pré-copérnica era altamente descritiva mas ainda assim incapaz de fornecer explicações para o movimento dos corpos celestes, as teorias da geologia anteriores à tectónica de placas descreviam o que se observava mas debatiam-se com a falta de quaisquer mecanismos fundamentais. O problema residia na questão Como?. Antes da aceitação da tectónica de placas a geologia estava presa numa caixa "pré-copérnica".Ainda assim, quando comparada com o que se passou na astronomia, a revolução na geologia foi muito mais repentina. Aquilo que fora rejeitado por todas as publicações científicas dignas desse nome, foi avidamente aceite poucos anos depois, nas décadas de 1960 e 1970. Qualquer descrição geológica anterior era apenas descritiva. Todas as rochas estavam descritas e uma variedade de razões eram avançadas, por vezes com um detalhe quase

doentio, para o porquê de se encontrarem onde se encontravam. As descrições continuam válidas, contudo, as razões então apontadas hoje em dia parecem-se bastante com a astronomia pré-copérnica.Apenas temos que ler as descrições anteriores à tectónica de placas sobre por que existem os Alpes ou os Himalaias para ver a diferença. Na tentativa de responder a questões como Como podem rochas que são claramente de origem marinha existir a milhares de metros acima do nível do mar?, ou, Como se formaram as margens concavas e convexas da cadeia Alpina?, qualquer avanço esbarrava na complexidade que se resumia a jargão técnico sem um contributo significativo para a compreensão dos mecanismos associados.Com a tectónica de placas as respostas rapidamente ocuparam o seu lugar ou tornou-se claro qual o caminho para a sua obtenção. As colisões de placas convergentes possuíam a força necessária para levantar o fundo marinho até à atmosfera rarefeita. A origem das fossas oceânicas estranhamente situadas ao largo de arcos insulares ou de continentes e dos vulcões a eles associados, tornou-se clara quando se compreenderam os processos de subducção em placas convergentes. Por que existem paralelismos entre a geologia de partes da América do Sul e de África? Por que a América do Sul e África parecem duas peças de um quebra-cabeças que parecem encaixar? Para respostas complexas temos que procurar as explicações pré-tectónicas. Para respostas simples e que explicam muito mais, temos que recorrer à tectónica de placas. Um grande rift, semelhante ao Grande Vale do Rift no nordeste de África, dividiu um continente em dois, eventualmente formando o Oceano Atlântico e estas forças continuam ainda hoje a fazer-se sentir na crista meso-atlântica.Herdou-se alguma da antiga terminologia, mas o conceito fundamental é tão radical e simples como o de que A Terra move-se foi na astronomia.

Big Bang

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.

Imagem do nascimento de estrelas a 12 bilhões de anos-luz da Terra

Em cosmologia, o Big Bang é a teoria científica que o universo emergiu de um estado

extremamente denso e quente há cerca de 13,7 bilhões de anos. A teoria baseia-se em

diversas observações que indicam que o universo está em expansão de acordo com um

modelo Friedmann-Robertson-Walker baseado na teoria da Relatividade Geral, dentre as quais

a mais tradicional e importante é relação entre os redshifts e distâncias de objetos longínquos,

conhecida como Lei de Hubble, e na aplicação do princípio cosmológico.

Em um sentido mais estrito, o termo "Big Bang" designa a fase densa e quente pela qual

passou o universo. Essa fase marcante de início da expansão comparada a uma explosão foi

assim chamada pela primeira vez, de maneira desdenhosa, pelo físico inglês Fred Hoyle no

programa "The Nature of Things" da rádio BBC. Hoyle, proponente do modelo (hoje

abandonado) do universo estacionário, não descrevia o Big Bang mas o ridicularizava.

Apesar de sua origem, a expressão"Big Bang" acabou perdendo sua conotação pejorativa e

irônica para tornar-se o nome científico da época densa e quente pela qual passou o

universo.Índice

[esconder]

1 História

2 Controvérsias

3 A grande explosão térmica

3.1 Temperatura e expansão

3.2 Modelo quadridimensional

4 O início da teoria da grande explosão

4.1 Edwin Hubble

4.2 Os movimentos galáticos e a Lei de Hubble-Homason

5 Gamow, a explosão e a teoria da expansão

5.1 O paradoxo do tempo

6 A formação dos primeiros átomos

7 Os dois pré-supostos

8 A unificação das origens

9 As massas, as ondas e as leis da física na singularidade

10 Novas Possibilidades

11 Ver também

12 Ligações externas

História

Em 1927, o padre e cosmólogo belga Georges Lemaître (1894-1966), derivou

independentemente as equações de Friedmann a partir das equações de Einstein e propôs que

os desvios espectrais observados em nebulosas se deviam a expansão do universo, que por

sua vez seria o resultado da "explosão" de um "átomo primeval".

Em 1929, Edwin Hubble forneceu base observacional para a teoria de Lemaitre ao medir um

desvio para o vermelho no espectro ("redshift") de galáxias distantes e verificar que este era

proporcional às suas distâncias[1], o que ficou conhecido como Lei de Hubble-Humason.

Controvérsias

A teoria do Big Bang não é um acontecimento igual a uma explosão da forma que conhecemos,

embora o universo observável com a ajuda das lentes dos modernos telescópios espaciais

ainda descreva um resultado de uma explosão (uma fuga cósmica) há quem levante dúvidas se

realmente houve algo que explodiu ou se foi uma explosão a causa dessa dilatação observada.

Alguns afirmam que o termo "Big Bang" é utilizado como uma aproximação para designar

aquilo que também se costuma chamar de "Modelo Cosmológico Padrão". Este consiste numa

aplicação da Relatividade Geral ao Universo como um todo. Isso é feito, em um primeiro

momento, assumindo-se que o universo é homogêneo e isotrópico em larga escala. Em um

segundo momento se introduz flutuações de densidade no modelo e estuda-se a evolução

destas até a formação de galáxias.

O modelo cosmológico padrão é extremamente bem testado experimentalmente e possibilitou a

previsão da radiação cósmica de fundo e da razão entre as abundâncias de hidrogênio e hélio.

Os dados observacionais atualmente são bons o suficiente para saber como é a geometria do

universo.

Exemplificando: Se for imaginado um triângulo, com lados maiores do que milhares de vezes o

raio de uma Galáxia observável qualquer, se poderá saber da validade do teorema de

Pitágoras pela observação direta. Porém, não se tem idéia de qual é a topologia do universo

em larga escala atualmente. Ou, é sabido se ele é infinito ou finito no espaço.

O termo Big Bang também designa o instante inicial (singular) no qual o fator de escala (que

caracteriza como crescem as distâncias com a expansão) tende a 0.

Alguns afirmam que as equações da Relatividade Geral falham no instante 0 (pois,são

singulares). Eventos com t< t_{big bang} simplesmente não estão definidos.

Portanto acreditam alguns que, segundo Relatividade Geral não faz sentido se referir a eventos

antes do Big Bang.

É sabido que as condições físicas do universo muito jovem estão fora do domínio de validade

da Relatividade Geral devida densidade ambiental e não se espera que as respostas sejam

corretas na situação de densidade infinita e tempo zero.

Atualmente a Teoria do Big Bang é a mais aceita hoje pelos cientistas. Porém há pessoas que

afirmam que nela existem contradições que não podem explicar alguns pontos.

Sobre os tópicos acima:

1. Zeilik, Michael. Astronomy: The Envolving Universe. New York: Harper and Row, 1979.

A grande explosão térmica

O Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) é um sistema de sensoreamento térmico da

energia remanescente de fundo, ou ruído térmico de fundo do Universo conhecido. Esta

imagem é um mapeamento em microondas do Universo conhecido cuja energia que chega ao

sistema está reverberando desde 379000 anos depois do Big-bang, há 13 bilhões de anos

(presume-se). A temperatura está dividida entre nuances que vêm do mais frio ao mais morno,

do azul ao vermelho respectivamente, sendo o mais frio, a matéria ou o "éter", onde a energia

térmica de fundo está mais fria, demonstrando regiões mais antigas. A comparação, feita pelo

autor da imagem, é como se tivéssemos tirado uma fotografia de uma pessoa de oitenta anos,

mas, no dia de seu nascimento.

O Big Bang, ou grande explosão, também conhecido como modelo da grande explosão

térmica, parte do princípio de Friedmann, onde, enquanto o Universo se expande, a radiação

contida e a matéria se esfriam. Para entender a teoria do Big Bang, deve-se em primeiro lugar

entender a expansão do Universo, de um ponto A para um ponto B, assim, podemos, a partir

deste momento retroceder no espaço, portanto no tempo, até o Big Bang.

Sobre este tópico:

1. Zeilik, Michael. Astronomy: The Envolving Universe. New York: Harper and Row, 1979.

Temperatura e expansão

Como a temperatura é a medida da energia média das partículas, e esta é proporcional à

matéria do universo, de uma forma simplificada, ao dobrar o tamanho do universo, sua

temperatura média cairá pela metade. Isto é, ao reduzir o tecido universal, portanto

aumentando sua densidade, aquela dobrará; podemos ter um ponto de partida de temperatura

máxima, e massa concentrada numa singularidade, que nos dará o tempo aproximado do início

da aceleração da expansão do tecido universal, e sua gradual e constante desaceleração

térmica. Para entender este processo, há que se usar um exemplo prático, a visão deve ser

quadridimensional. Como os sentidos humanos somente percebem o espaço tridimensional

(Coordenadas x,y,z), ilustrando a partir de um modelo em três dimensões fica mais

compreensível, pois o tempo estaria numa coordenada "d", o que dificulta ao leitor comum a

compreensão da evolução do tempo e espaço simultaneamente.

As estrelas ou corpos celestes marcados com círculos são os mais distantes, logo os mais

antigos já observados pelos humanos. A coloração avermelhada é devida ao efeito Doppler.

Quando um corpo se afasta deu um suposto centro, mais a sua imagem desvia para o

vermelho, e quando se aproxima, ao contrário o desvio é para o azul. Como o afastamento é

quase para o vermelho de tonalidade mais escura, isto indica que se dá em altíssimas

velocidades, (suas distâncias estão beirando os treze bilhões de anos-luz), algo bastante

próximo do Big-bang. Estas formações indicam um Universo infantil, onde as grandes galáxias

(presumivelmente) ainda não se haviam formado.

Imaginemos uma bolha de sabão, suponhamos que esta bolha seja preenchida por um fluido,

deixemos o fluido de lado e concentremo-nos na superfície propriamente dita da bolha. Esta no

início é um ponto de água com sabão, por algum motivo desconhecido, que não importa,

começa a aumentar através da inserção de um gás, tomando a forma esférica. Observemos

que, na medida em que o ar penetra preenchendo o interior da bolha de sabão (a exemplo de

uma bexiga), começa a haver a expansão volumétrica do objeto. Nos concentremos no

diâmetro da bolha e na espessura da parede. Verificaremos que, à medida em que seu

diâmetro aumenta, a espessura diminui, ficando mais e mais tênue, pois a matéria está se

desconcentrando e se espalhando em todas as direções. De uma maneira simplificada,

podemos afirmar que o aumento do diâmetro da bolha é o universo em expansão, o aumento

da área da superfície é a diminuição da densidade material, a redução da espessura da parede

é a constante térmica que diminui à medida em que o universo se expande.

Sobre os tópicos acima:

1. Gamow, George. One, Two, Three... Infinity. New York: Bantam Books, 1971.

1. Zeilik, Michael. Astronomy: The Envolving Universe. New York: Harper and Row, 1979.

Modelo quadridimensional

No modelo quadridimensional, não existe a fronteira, ou a parede; o conceito é volumétrico no

domínio tempo, portanto, só visualizável através de cálculo. Porém pode-se tentar mostrar algo

sobre a quarta dimensão, basta um pouco de imaginação e uma boa dose de visualização

tridimensional.

Embora não se deva imaginar a expansão Universo como uma bolha crescendo vista do lado

de fora, (O lado de fora não existe, a matéria e o tempo tiveram seu início a partir do ponto

zero), esta é uma das poucas maneiras de se tentar vislumbrar um espaço quadridimensional

do Universo em expansão (Não se deve também assumir uma visão antropocêntrica). Ao

centro, está representada em amarelo a Via Láctea, os círculos coloridos excêntricos são todos

os corpos celestes se afastando, azul para frente e vermelho para trás devido ao efeito

Doppler, as esferas sem cor representam a posição real dos astros

Para que entendamos um objeto tridimensional em visualização bidimensional, temos que

desenhá-lo de forma que enxerguemos uma parte de cada vez.

Imagine o mesmo exemplo da bolha, agora vista em duas dimensões, temos largura e

profundidade, mas não temos noção da dimensão altura. Para que possamos representá-la e

entendê-la, precisaremos fazer diversos desenhos no domínio da Altura, iniciando na parte

mais baixa e assim por diante, representando círculos que, se vistos bidimensionalmente

sobrepostos, apresentarão um círculo dentro do outro, (semelhantes aos mapas topográficos}.

Porém, devidas limitações no desenho, a primeira impressão que teremos (se não soubermos

que é uma esfera) não será de uma esfera, e sim de meia esfera.

Para a representação tridimensional, os eixos (x,y,z), e o eixo tempo (t) inserido, (isto é, em

quatro dimensões, porém representada em três), a analogia é semelhante, poderemos

vislumbrar a meia esfera de acordo com nossas observações e medições, a outra metade

somente poderemos teorizar.

Podemos inclusive usar a mesma esfera, porém , em vez de olharmos um círculo dentro de

outro, representando a imagem topográfica, imaginemos uma esfera dentro de outra, maior e

maior, como se o fotografássemos em momentos em que estivesse inflando , assim temos uma

visão quadridimensional num universo tridimensional, onde a superfície da esfera, aumentando

a cada passar de tempo, seria a expansão quadridimensional do Universo. Esta visão não deve

ser encarada como antropocêntrica, pois de qualquer ponto do espaço vemos o Universo se

expandindo em todas as direções, ou seja, sempre nos parecerá estarmos no centro, não

importa de qual ponto estejamos observando. Portanto, devemos imaginar, não estando no

centro da esfera, mas num ponto onde absolutamente tudo se afasta em todas as direções,

embora os nossos sentidos nos digam estarmos no centro.

Sobre este tópico:

1. Gamow, George. One, Two, Three... Infinity. New York: Bantam Books, 1971.

O início da teoria da grande explosão

Conforme descrito no início do artigo, em 1927, o padre e cosmólogo belga Georges Lemaître

(1894-1966), derivou independentemente as equações de Friedmann a partir das equações de

Einstein e propôs que os desvios espectrais observados em nebulosas se deviam a expansão

do universo, que por sua vez seria o resultado da "explosão" de um "átomo primeval". A teoria

do Big Bang, grande explosão, tornou-se a explicação da expansão do universo desde suas

origens, no tempo, (arbitrando-se o conceito de que o tempo teve uma origem).

Segundo essa teoria, o universo surgiu há pelo menos 13,7 bilhões de anos, a partir de um

estado inicial de temperatura e densidade altamente elevadas. Embora essa explicação tenha

sido proposta na década de 1920, sua versão atual é da década de 1940 e deve-se sobretudo

ao grupo de George Gamow que deduziu que o Universo teria surgido após uma grande

explosão resultante da compressão de energia.

Sobre este tópico:

1. Gamow, George. One, Two, Three... Infinity. New York: Bantam Books, 1971.

Edwin Hubble

Nenhum personagem histórico teve maior impacto na história da astronomia do que Edwin

Hubble(1889 - 1953 determinando a extensão de nosso universo. Ao provar que existem outras

galáxias e que se afastam de nós, o trabalho de Hubble definiu nosso lugar no cosmo. É

mostrado posando com seu famoso cachimbo ao telescópio de 48 polegadas no Monte

Palomar. Em memória de seu grande trabalho, o Telescópio Espacial foi batizado com seu

nome. Atualmente existe uma grande controvérsia sobre taxa da expansão do universo,

conhecida como a constante de Hubble.

Voltando no tempo..., no início do século XX, a Astronomia desviou sua atenção das estrelas e

dos planetas. Nos últimos oitenta anos a Cosmologia se voltou para as galáxias e espaço

exterior. Um dos muitos responsáveis por esta mudança de perspectiva foi Edwin Hubble, do

Observatório Monte Wilson. Em 1924, foram publicadas fotografias provando que as manchas

de luz difusas e distantes, chamadas de Nebulosas, (este nome devido à crença de que se

tratava de massas informes de gás e poeira), na verdade eram gigantescos sistemas de

aglomerados de estrelas, semelhantes à Via Láctea.

Os movimentos galáticos e a Lei de Hubble-Homason

Hubble dedicou-se ao estudo das galáxias, medindo suas distâncias, localizando sua

distribuição no espaço e analisando seus movimentos. Com o passar do tempo, notou-se que

aqueles movimentos não eram ao acaso, como o deslocamento das moléculas de um gás na

termodinâmica, porém obedecem a uma trajetória centrífuga. Cada galáxia distante afasta-se

da Via Láctea numa velocidade proporcional à distância em que se encontra desta, quanto

maior a distância, maior a velocidade.

Hubble e seu colega Milton L. Homason pesquisaram para descobrir a proporção dos

movimentos e sua aceleração, deduzindo uma equação conhecida como Lei de Hubble-

Homason em que: Vm=16r, onde Vm é a velocidade de afastamento da galáxia, dada em

quilômetros por segundo, e r expressa a distância entre a Terra e a galáxia em estudo, dada

em unidades de milhões de anos luz, e, segundo esta, se uma galáxia estiver situada a cem

milhões de anos luz, esta se afasta a 1600 quilômetros por segundo.

Aparentemente, o Universo está se expandindo em torno de nós, novamente é afirmado que

isto não deve ser encarado como antropocentrismo, pois todos os pontos do universo estão se

afastando relativamente uns aos outros simultaneamente, conforme já explicado. A

observação, feita em 1929 por Hubble, significa que no início do tempo-espaço a matéria

estaria de tal forma compactada que os objetos estariam muito mais próximos uns dos outros.

Mais tarde, observou-se em simulações que de fato exista aparentemente a confirmação de

que entre dez a vinte bilhões de anos atrás toda a matéria estava exatamente no mesmo lugar,

portanto, a densidade do Universo seria infinita.

As observações em modelos e as conjecturas dos cientistas apontam para a direção em que o

Universo foi infinitesimalmente minúsculo, e infinitamente denso. Nessas condições, as leis

convencionais da física não podem ser aplicadas, pois quando se tem a dimensão nula e a

massa infinita, qualquer evento antes desta singularidade não pode afetar o tempo atual, pois

ao iniciar o universo, expandindo a massa e ao mesmo tempo se desenvolvendo em todas as

direções, indica que o tempo também esteve nesta singularidade, logo o tempo era nulo.

Sobre este tópico:

1. Gamow, George. One, Two, Three... Infinity. New York: Bantam Books, 1971.

1. Zeilik, Michael. Astronomy: The Envolving Universe. New York: Harper and Row, 1979.

Gamow, a explosão e a teoria da expansão

Segundo Gamow, na expansão do universo a partir de seu estado inicial de alta compressão,

numa explosão repentina, o resultado foi uma violentíssima redução de densidade e

temperatura; após este ímpeto inicial, a matéria passou a predominar sobre a antimatéria.

Ainda segundo Gamow toda a matéria existente hoje no universo encontrava-se concentrada

no chamado "átomo inicial", ou "ovo cósmico", e que uma incalculável quantidade de energia,

depois de intensamente comprimida, repentinamente explodiu, formando ao avançar do tempo

gases, estrelas e planetas.

A temperatura média do universo diminui à medida em se expande. Alguns autores afirmam

que a partir de um determinado momento, quando universo for totalmente resfriado, ele vai

começar a diminuir de tamanho novamente, voltando a sua primeira forma, do átomo inicial.

Sobre este tópico:

1. Gamow, George. One, Two, Three... Infinity. New York: Bantam Books, 1971.

2. Berendzen, Richard, Hart, Richard and Seeley, Daniel. Man Discovers the Galaxies.

New York: Science History Publications, 1977.

3. Lucretius. The Nature of the Universe. New York: Penguin, 1951.

O paradoxo do tempo

Se o tempo iniciou numa grande explosão, juntamente com o espaço e com a matéria-energia

no Universo mutável, num Universo imutável um começo no tempo é necessário se impor para

que se possa ter uma visão dinâmica do processo da criação inicial (nada a ver com a Criação

Teológica), esta se deu tanto numa maneira de se ver o início da dualidade tempo matéria,

quanto em outra. Partindo-se da premissa de que o Universo é mutável no domínio do tempo,

pois de outra forma não se consegue observar a expansão deste, deve haver razões físicas

para que o Universo realmente tivesse um começo, pois não se consegue imaginar a existência

de um universo antes do Big Bang, e se não existia nada antes, o que fez o desequilíbrio da

singularidade que acabou criando um Universo caótico e em mutação? Voltando-se no tempo e

espaço, chega-se que desde o começo, o Universo se expande de acordo com leis bastante

regulares. É portanto razoável que estas se mantenham durante e antes da grande explosão,

logo na singularidade está a chave para se descobrir como houve o momento de aceleração

inicial nos eventos iniciais do Universo atual. Uma suposição é de que em nosso Universo atual

predomina a dualidade matéria-energia, lógico se torna que provavelmente antes do evento

que gerou o impulso inicial, houve um avaço antitemporal, da antimatéria, com acúmulo de

antienergia, que redundou no atual trinômio tempo-espaço-matéria. Existe uma outra teoria,

entre muitas que, antes do big bang, houve outro universo, idêntico ao atual onde as galáxias

ao invés de se afastarem se aproximariam[1].

Sobre este tópico:

1. Barnet, Lincoln. The Universe and Dr. Einstein. New York: Sloane, 1956.

2. Gamow, George. Mr. Tompkins in Paperback. Cambridge: Cambridge University Press,

1965.

3. Mermin, David. Space and Time and Relativity. New York: McGraw-Hill, 1968.

4. Weinberg, Steven. The Firts Three Minutes: A Modern View of The Origin of The

Universe. New York: Basic Books, 1977.

A formação dos primeiros átomos

Radiação de Fundo resultante do Big-Bang

A nucleosíntese foi a formação inicial dos primeiros núcleos atômicos elementares (Hidrogênio,

Hélio). Esta ocorrreu porque a atuação da Força Nuclear Forte acabou atraindo prótons e

nêutrons que se comprimiram em núcleos primitivos. Sabe-se que esta força nuclear forte só é

eficaz em distâncias da ordem de 10-13 cm. Presume-se que a nucleosíntese ocorreu 100

segundos após o impulso inicial, e que esta foi seguida de um processo de repentino

resfriamento devida irradiação, que segundo alguns, ocasionou o surgimento dos núcleos,

segundo outros, o surgimento dos núcleos ocasionou o resfriamento. Independente do ponto

de vista, é sabido que houve o resfriamento por irradiação. Em função daquele evento

(nucleosíntese), a matéria propriamente dita passou a dominar o Universo primitivo, pois, é

sabido que a densidade de energia em forma de matéria passou, a partir daquele momento, a

ser maior do que a densidade em forma de radiação. Isto se deu em torno de 10.000 anos após

o impulso inicial. Com a queda de temperatura universal, os núcleos atômicos de Hidrogênio,

Hélio e Lítio recém formados se ligaram aos elétrons formando assim átomos de Hidrogênio,

Hélio e Lítio respectivamente. Presume-se que isto se deu em torno de 300.000 anos após o

chamado marco zero. A temperatura universal estava então em torno de 3.000 K.

O processo, ou a era da formação atômica, segundo uma parcela de pesquisadores, durou em

torno de um milhão de anos aproximadamente. À medida que se expandia a matéria, a

radiação que permeava o meio se expandia simultaneamente pelo espaço, porém em

velocidade muito maior, deixando a primeira para trás. Daquela energia irradiada sobraram

alguns resquícios em forma de microondas, que foram detectadas em 1965 por Arno A.

Penzias e Robert W. Wilson, tendo sido chamada de radiação de fundo. O som característico

da radiação propagada é semelhante ao ruído térmico, ou seja, um silvo branco (Ruído branco

contendo todas as freqüências), contínuo, linear igual ao ruído que se ouve num receptor de

televisão, ou de receptores de freqüência modulada, quando estão fora de sintonia. O som

característico é um "sssssss" constante, ou um ruído de cachoeira.

O satélite COBE, em 1992, descobriu flutuações na radiação de fundo recebida, aquelas

explicariam a formação das galáxias logo após a Grande Explosão.

Um exemplo ilustrativo da expansão repentina a que se seguiu após o evento inicial, seria que

a matéria comprimida num volume hipotético do tamanho de uma cabeça de alfinete, em torno

de 1 mm de diâmetro, se expandiria para cerca de 2 mil vezes o tamanho do sol da Terra.

Antes de completar um segundo de idade o Universo estava na era da formação dos prótons e

nêutrons. Os nêutrons tendem a decair expontaneamente em prótons, porém prótons recém

formados pelo decaimento não decaem. Devidos experimentos em aceleradores de partículas,

é sabido que o Universo naquela era, (1 segundo aproximadamente), ficou com 7 prótons para

cada nêutron, este, era uma massa turbilhonante das partículas mais elementares. Era também

mais denso do que o ferro e tão opaco que nenhuma luz poderia penetrá-lo.

Outro dado apontado pelas pesquisas realizadas, leva à cifra de aproximadamente 500 mil

anos, em média, do resfriamento universal acelerado. Supõe-se que as partículas elementares

ao se fundirem, (formando hidrogênio e hélio) formaram imensos bolsões de gás que poderiam

ter sido causados por pequenas alterações da gravidade, resultando assim, entre 1 e 2 bilhões

de anos após o Big Bang, em protogaláxias que teriam originado estrelas.

A evolução estelar aponta para as gigantes vermelhas e supernovas, que durante a sua vida,

geraram o Carbono e demais átomos. Todos os elementos, presume-se, seriam espalhados no

meio interestelar através das supernovas, uma data limítrofe para estes eventos, seria algo em

torno de 1,1 bilhão de anos após a explosão inicial.

As supernovas semearam nas galáxias a matéria-prima para posteriores nascimentos de

estrelas.

Veja:

1. animações dos eventos descritos acima.

2. Weinberg, Steven. The Firts Three Minutes: A Modern View of The Origin of The

Universe. New York: Basic Books, 1977.

3. O dia em que o universo quicou - UNESP

4. Supernovas-Boletim brasileiro de Astronomia

Os dois pré-supostos

É crença corrente entre os cosmólogos que o Big Bang baseia-se em dois pré-supostos; o

primeiro, é a Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein, que explica a interação

gravitacional da matéria; o segundo pressuposto é o conhecido princípio cosmológico, onde a

visão do universo independe da direção de onde, e para onde, se olhe, ou da localização do

observador: analisando o espaço tridimensional, pressupomos a expansão de um determinado

ponto isolado, porém, tomando-se por base um universo quadridimensional, podemos chegar à

conclusão de que o Big Bang, ou Grande explosão, não se deu numa determinada região

puntual do espaço vazio, mas, em todo ele ao mesmo tempo.

A unificação das origens

Da teoria da gravidade de Newton sabe-se que a força gravitacional entre dois corpos depende

somente de suas massas e não da matéria de que são constituídos. A teoria geral da

relatividade descreve a estrutura do Universo e a força da gravidade, isto é, o macro-universo

ou as interações do trinômio energia-tempo-matéria, onde as massas são mais importantes*

que as cargas; a mecânica quântica descreve o micro-universo e as interações também do

trinômio energia-tempo-matéria, onde as massas são menos **importantes que as cargas,

embora tratem da mesma natureza, diferenciando-se o tamanho é claro, as interações em

muitos aspectos são idênticas às teorias, porém estas são incompatíveis e não se completam.

Portanto, falta a chave da unificação teórica de ambas, pois não podem estar ao mesmo tempo

corretas e erradas. Portanto, podemos nos deparar com n teorias a respeito do início do

Universo, mas apenas uma nos dá pista de que houve um começo, ou seja, a teoria do Big-

Bang (por enquanto), é a que une as duas teorias de macro e micro-Universo.

A questão da "**importância" é discutível. Acredita-se que o termo mais correto

seria ênfase devido às comparações entre os tamanhos e das interações no cosmo.

Sobre este tópico:

1. Weinberg, Steven. The Firts Three Minutes: A Modern View of The Origin of The

Universe. New York: Basic Books, 1977.

As massas, as ondas e as leis da física na singularidade

Uma dúvida que fica à mente dos astrofísicos é quanto à natureza da matéria e as distorções

que ocorrem nas leis que a regem quando esta começa a ser comprimida ao cair em objetos

massivos. Os buracos negros são por natureza um exercício de abstração intelectual. Não há

como saber se as leis da natureza se aplicam em condições tão extremas de compressão

gravitacional, distorção de tempo e espaço. Na prática é impossível criar as condições dos

efeitos gravitacionais de um objeto tão massivo na Terra, porém, já existem métodos onde é

possível a simulação dos efeitos de forma virtual, ou seja, em sistemas de ensaio operados por

poderosos super-computadores. Mesmo com simulações e construção de objetos massivos em

ambiente virtual, ficam lacunas quanto à possibilidade de compressão de massa cujo volume

aplicado é nulo e a densidade infinita, à isto se dá o nome de singularidade de Schwarzschild.

Einstein acreditava que o aumento da intensidade da gravidade cria uma distorção que retarda

a percepção temporal. Em outras palavras, objetos muito massivos como buracos negros ou

estrelas de nêutrons retardam o tempo devido aos efeitos gravitacionais. Se fosse possível

observar a queda de objetos num buraco negro, qual seria o panorama observado? Presume-

se que veríamos o objeto mover-se cada vez mais devagar, ao contrário do que poderia

naturalmente supor, pois à medida que este se aproxima da singularidade a distorção temporal

seria de tal forma que não o veríamos parar. Einstein diz que há o desvio para o vermelho e

este também é dependente da intensidade gravitacional. Se analisarmos sob o ponto de vista

corpuscular, imaginando-se que a luz é um pacote quântico com massa e que esta partícula

ocupa um determinado lugar no espaço, e esta está acelerada energeticamente, isto é

vibrando. A oscilação gera o comprimento de onda de luz, que se propaga como frente de onda

em espaço livre. Longe de campo gravitacional intenso, a freqüência emitida tende para o azul.

À medida em que o campo gravitacional começa a agir sobre a partícula, esta começará a se

movimentar, ou vibrar com menos intensidade, logo desviará para o vermelho, pois a oscilação

foi retardada. Neste ponto, a análise funde a dualidade matéria-energia. Sabemos que não é

possível analisar a partícula como matéria e energia ao mesmo tempo: ou se enxerga sob o

ponto de vista vibratório ou corpuscular, porém próximo à singularidade temos que fazer este

exercício de raciocínio, pois a atração gravitacional é tão forte que pode fazer parar o

movimento oscilatório, e ao mesmo tempo atrair o objeto para si. Portanto, qualquer que seja o

ângulo de observação, a gravidade prende a radiação em si mesma. Logo, a conclusão é que

não podemos observar absolutamente nada o que ocorre dentro do raio de Schwarzschild, ou

singularidade.

Como antes do Big-Bang o Universo era uma singularidade, presume-se que o tempo então

não existia, pois se objetos massivos tendem a retardar o tempo, logo quando se tem matéria

infinita em espaço nulo a singularidade é tal que o tempo pára.

Sobre os tópicos acima:

1. Campbell, Joseph. The Mythic Image.Princeton: Princeton University, 1974.

2. Ferrys, Timothy. The Red Limit: The Search by Astronomers for the Edge of the

Universe. New York:William Morrow, 1977.

3. Gingeric, Owen. Cosmolology +1 . A Scientific American Book. San Francisco: W.H.

Freeman, 1977.

Novas Possibilidades

Apesar de ser uma tendência da cosmologia investir num princípio, devemos considerar que o

argumento que endossa a teoria do Big Bang é uma expansão do universo observada, no

entanto, essa dilatação pode ser um fenômeno regional, existente apenas nos limites do

universo observável ou no alcance do atual telescópio Espacial Hubble. Diante disso (quando

surgirem outros telescópios espaciais com maior resolução) existe a possiblidade desse

fenômeno não atender todo o universo. Nesse caso, o que até hoje foi observado seria

somente um processo de dilatação regional de causa ainda desconhecida.

Não aceitar a constante de afastamento das galáxias mais distantes como uma verdade

absoluta, implica endossar outras teorias que melhor se identificariam com o efeito sonda

encontrado na informação de luz emitida de fontes muito distantes. A observação da

propagação no meio inter-espacial da energia eletromagnética de supernovas, (verdadeiros

Tsunamis de energia que constantemente varrem o espaço), com a nova tecnologia dos futuros

telescópios e radiotelescópios espaciais, brevemente poderá identificar e esclarecer muitas

dúvidas sobre o comportamento da luz através da matéria escura. Independente disso, e

embora ainda não possa ser confirmado com as imagens de fundo provindas dos limites de

observação, habitar e observar apenas parte de um hipotético universo que se desloca

linearmente, e, em paralelo com velocidade acelerada, seria uma dessas teorias que atendem

a região que esta sendo mapeada. Essa teoria estima que estaríamos no meio a um universo

acelerado em paralelo, e cujo efeito retardado da informação da luz que nos chega, só seria

permitido observar as ondas luminosas com desvio do espectro para o vermelho.

Em linguagem matemática, o ponto de vista das informações "emitidas e recebidas" entre duas

partículas que se movem com velocidades próximas à luz e em paralelo poderiam melhor

explicar o fenômeno da expansão.

← Sobre este tópico:

1. Ferrys, Timothy. The Red Limit: The Search by Astronomers for the Edge of the

Universe. New York:William Morrow, 1977.

2. Gingeric, Owen. Cosmolology +1 . A Scientific American Book. San Francisco: W.H.

Freeman, 1977.

Origem dos Seres Vivos

A formação da Terra ocorreu há 4,6 bilhões de anos, com características diferentes das atuais. Segundo Oparin, havia amônia (NH3), metano (CH4), hidrogênio (H2) e vapor de água (H2O) na composição da atmosfera e estes, a partir das reações químicas provocadas por descargas elétricas e raios ultravioletas, deram origem às substâncias orgânicas simples. As moléculas orgânicas simples teriam sido levadas pelas chuvas formando moléculas mais complexas, capazes de se multiplicar, eram envoltas por microsferas. Desta forma, podemos imaginar os primeiros seres vivos semelhantes às bactérias e as cianofíceas, que não possuem núcleo individual.

Em 1953, o cientista bioquímico Stanley Miller, influenciado por Opari, decidiu demonstrar o que de fato poderia ter acontecido para originar tais substâncias. Ele fez uma experiência que durou uma semana onde, colocou vapor de água, metano, amônia e hidrogênio num recipiente fechado e ao findar o determinado tempo observou que a água após reações de evaporação e condensação continha moléculas orgânicas e alguns aminoácidos. Mesmo com a teoria de Oparin e a comprovação de Miller, alguns cientistas não concordam e não acreditam em tal teoria. Para estes cientistas, o vulcanismo da época era o responsável pela produção de gás carbônico (CO2) e vapor de água (H2O). Acreditam também que existiam na atmosfera gases diferentes como propôs Oparin. Eram monóxido de carbono (CO), hidrogênio (H2) e nitrogênio (N2), ignorando a amônia (NH3) e o metano (CH4) proposto por Oparin. Alguns cientistas acreditam que as primeiras moléculas orgânicas foram sintetizadas no fundo do oceano, para outros, tais substâncias se formaram na argila e ainda outros que

acreditam que as substâncias caíram na Terra com os cometas e meteoritos. No oceano, acredita-se que as substâncias estavam protegidas contra os meteoritos que evaporaria a água e esterilizava os mares. Na argila, acredita-se que a mesma teve a função de catalisar os ácidos nucléicos primitivos. A teoria de Oparin é apoiada pelo fato de que fósseis datados em aproximadamente 3,5 bilhões de anos revelavam estrutura semelhante à dos procariontes.

Teoria da EvoluçãoA Teoria da Evolução revolucionou o pensar da Biologia enquanto Ciência que estuda os seres vivos – sua origem, sua morfologia, fisiologia e ecologia. Charles Darwin, um naturalista por excelência, foi o pai de tal revolução, afirmando que os seres vivos teriam evoluído de um ancestral comum, herdando pequenas modificações, que se perpetuariam ou não, por seleção natural.

O mecanismo da coevolução, a natureza do desequilíbrio de ligação ou a história da diversidade das espécies pode atrair o interesse de poucas pessoas, mas o tópico da evolução humana é de interesse praticamente universal. Segundo FUTUYAMA (1992), esse é o ponto central dos ataques dos criacionistas à evolução, e/ou o tema que pode oferecer pistas ao mistério que cerca o “modelo perfeito dos animais” e a compreensão das possibilidades e limitações da natureza humana. O homem é um produto da evolução, sendo assim, muitos dos problemas relacionados a ele podem ser entendidos apenas quando o homem é considerado como um organismo evoluído e em evolução. O conhecimento profundo dos princípios e mecanismos da evolução é, portanto, um pré-requisito para entender o homem (MAYR, 1977).

Dessa forma, o trabalho aqui apresentado visa ser um primeiro passo para o conhecimento dos princípios básicos que nortearam Charles Darwin no postulado da Teoria da Evolução. O tema justifica-se, pois a evolução, um dos conceitos e descobertas fundamentais ao pensamento moderno, é ponto central para a Biologia contemporânea e para o uso da Biologia na sociedade atual. Sem a evolução, tanto a genética como a fisiologia, perderiam a coerência; numerosas aplicações práticas da biologia seriam puramente empíricas e teriam uma fundamentação teórica fraca, se é que teriam alguma. De um ponto de vista filosófico, certamente nada pode trazer mais satisfação do que conseguir um entendimento sobre nossa origem e a dos outros seres vivos e podemos muito bem concordar com Darwin que ‘existe grandeza nesta visão da vida’, na qual ‘de um começo tão simples, incontáveis formas muito bonitas e maravilhosas, têm se desenvolvido e estão se desenvolvendo’.

A noção de que os seres vivos do passado eram diferentes dos atuais e que eles mudaram com o tempo ocorreu a muitos naturalistas dos séculos XVIII e XIX. Muitos deles trabalharam no sentido de elaborar uma teoria coerente para explicar a evolução. Mas foi Darwin quem acumulou uma quantidade tão grande de evidências que tornou inevitável a aceitação da teoria evolucionista. Além disso, sua obra é completamente original ao desenvolver novos conceitos, como os de adaptação, luta pela vida e divergência de caracteres. Entre outros exemplos de ação da seleção artificial, Darwin toma o das raças inglesas de aves de capoeira e conclui que descendem de uma espécie selvagem indica, o Gallus bankiva.

Do mesmo modo, mostra o cientista inglês que a multiplicação de raças de pombos domésticos provém, por seleção artificial, do Pombo torcaz, Columbia livia, compreendendo com este termo muitas espécies geográficas que só diferem umas das outras em aspectos insignificantes. Darwin admite o fato de que "determinadas variações úteis ao homem são, provavelmente, produzidas sucedânea e gradualmente por outras" Cita ele até certas variações, que nós chamamos hoje mutações, como o Cardo Penteador, o Cão Tournebroche ou o Carneiro Ancon que "surgiram de maneira súbita". Mas ele não se detém em tais tipos de variações bruscas de grande amplitude.Efetivamente, Darwin mostra que a chave da origem de todas as raças atuais se encontra no poder de seleção e de acumulação que o homem exerce nas variações sucessivas fornecidas pela natureza. Considera ele que, desde os tempos mais remotos, funcionou uma "seleção inconsciente", quando o homem escolhia espontaneamente as plantas e os animais que lhe eram mais úteis, durante um grande número de gerações sucessivas.

Considerando as circunstâncias favoráveis à seleção pelo homem, Darwin assinala a importância do número de indivíduos que se criam, pois "como as variações manifestamente úteis ou agradáveis ao homem se produzem apenas casualmente, tem-se tanto mais desejo em produzi-las quanto maior é o número de indivíduos que se criam". Se substituíssemos variações pela palavra mutações, esta última asserção de Darwin ainda seria válida hoje. Essa variabilidade - mal definida na ausência da genética - pode-se substituir, sem dificuldades, por variações hereditárias do patrimônio genético - mutações.

Darwin considera temerário afirmar, como fazem alguns autores, que os animais domésticos teriam atingido o limite da variação, isto é, que não são suscetíveis de se transformar. A atualidade mostra que ele tinha razão. Por analogia com a seleção artificial, Darwin concebeu o que continua sendo o núcleo válido de sua teoria, a seleção natural. Assim surgem algumas perguntas: o princípio da seleção, que se apresenta tão poderoso entre as mãos do homem, aplica-se ao estado selvagem? Quais podem ser as causas que resultam no mecanismo da seleção natural? A essas questões, Darwin responde tomando como ponto de partida a rapidez com que os seres organizados tendem a multiplicar-se.

Darwin chega à conclusão de que a luta pela existência leva, na natureza, à seleção natural. Este combate pela vida é, segundo o evolucionista inglês, a conseqüência necessária e "inevitável" do princípio do aumento geométrico que rege o crescimento dos seres vivos e constitui a aplicação aos reinos animal e vegetal da doutrina de Malthus. O princípio básico enunciado por Malthus é que a população aumenta muito mais depressa que os alimentos. Diz ele: "a população, quando não limitada, cresce numa proporção geométrica. A subsistência aumenta apenas em proporção aritmética. Mesmo um conhecimento superficial de matemática mostrará a imensa superioridade da primeira força com relação à segunda.

Nos reinos animal e vegetal, a natureza espalhou as sementes da vida com profusão e liberalidade. Foi, porém mais econômica no espaço e no alimento necessário para cultivá-las". A seqüência lógica do raciocínio de Malthus é que deve haver obstáculos constantes ao crescimento da população. O mais drástico de todos é a escassez de alimentos. Outros serão as atividades insalubres, o trabalho excessivo, a pobreza

extrema, as doenças, o mau tratamento das crianças, as cidades grandes, as epidemias, a fome, os vícios, aos quais Malthus acrescentou mais tarde a 'repressão moral’.

Logo de início Darwin sublinha a dificuldade de ter sempre presente no espírito a luta universal pela sobrevivência como um efeito de uma superpopulação em relação à insuficiência dos meios de subsistência: "Contemplamos a natureza exuberante de beleza e de prosperidade e notamos, muitas vezes, uma superabundância de alimentação; mas não vemos, ou esquecemos que as aves, que cantam empoleiradas descuidosas num ramo, nutrem-se principalmente de insetos ou de grãos, e que fazendo isto, destróem seguidamente seres vivos; esquecemos que as aves carnívoras e os animais de presa estão à espreita para destruir quantidades consideráveis destes alegres cantores, destruindo-lhes ovos ou devorando-lhes os.

Filhos; não nos lembramos sempre de que, se há superabundância de alimentação em certas épocas, o mesmo não se dá em todas as estações do ano". O autor de Origem das espécies mostra que até a espécie humana, cuja reprodução é lenta, pode dobrar em vinte e cinco anos, e, consequentemente, "em menos de mil anos, não haveria espaço suficiente no globo onde se conservasse de pé" O elefante - que, entre os animais mais conhecidos, é o que se reproduz mais lentamente (reproduz-se dos 30 até os 90 anos) - chegaria, segundo o cálculo de Darwin, depois de cerca de 750 anos, a 19 milhões de indivíduos, partindo do primeiro casal. Evidentemente, nesses cálculos não são contabilizados os obstáculos que se opõem à tendência natural para a multiplicação.

"As causas que se opõem à tendência natural para a multiplicação de cada espécie são bastante obscuras” . Considerando que complexas e inesperadas são as relações recíprocas dos seres organizados que lutam na mesma região Darwin cita como principais barreiras à multiplicação: a quantidade de alimentos, o clima e a facilidade com que os indivíduos se tornam presas de outros animais. Além disso, característica de fundamental importância é a capacidade de reprodução.

Sabe-se que Darwin constatou o papel essencial da seleção natural na evolução das espécies. Neste sentido, ele questiona: quando vemos que variações úteis ao homem ocorreram, incontestavelmente, seria tão improvável que outras variações proveitosas, sob qualquer aspecto, para os seres organizados, em seu grande e incessante combate pela vida, tenham às vezes surgido no decorrer de milhares de gerações? Se semelhantes variações são possíveis - importantes lembrar que o número de indivíduos que nascem é infinitamente maior do número dos que sobrevivem - deveríamos duvidar de que aqueles que têm alguma vantagem, por pequena que seja, sobre outros, não tenham mais chances de viver e propagar seu tipo? Por outro lado, qualquer variação nociva, em qualquer grau, pode acarretar a extinção do indivíduo.

É a essa conservação de variações individuais favoráveis e à destruição das que são nocivas que aplicou o conceito de seleção natural ou de persistência do mais capaz. Darwin coloca que muitos escritores têm compreendido mal e criticado a expressão seleção natural. Mas acredita que, depois de algum tempo, esses termos, a princípio novos, tornar-se-ão familiares, e as críticas "inúteis" serão esquecidas. A seleção natural é gerada na "luta pela sobrevivência", mas Darwin logo adverte que emprega essa expressão no sentido metafórico mais amplo, compreendendo as relações de dependência que existem entre um ser e outro e, o que é mais importante, não apenas

a vida do indivíduo, mas também a sua aptidão e bom êxito no que se refere a descendentes. Destaca que dois animais carnívoros, em tempos de fome, estão realmente em luta recíproca, para decidir qual deles obterá o alimento que o fará sobreviver. Mas uma planta situada às margens de um deserto luta pela vida contra a seca, ainda que fosse mais exato dizer que sua existência depende de umidade.

Diante disso, pode-se dizer que a luta pela existência, compreendida no sentido metafórico do termo, produz relações muito imbricadas entre as diferentes espécies na escala da natureza. Assim, Darwin constata que, na Inglaterra, a presença de mamangabas é indispensável à fecundação do trevo vermelho, pois só elas são capazes de perfurar a corola da flor, quando procuram o néctar. Mas o número desses insetos varia em função do número de ratazanas que destróem seus ninhos. Enfim, o número da população das ratazanas depende do número de gatos. Assim, é perfeitamente possível, observa Darwin, que a abundância do elemento felino em um local qualquer pode determinar através das ratazanas e das mamangabas a freqüência de certas plantas. Essas relações ecológicas complexas entre as espécies levam a uma seleção natural que, certamente, pode explicar as "coadaptações" algumas vezes muito complicadas.

Ainda, quanto à seleção natural, Darwin acredita que ela é responsável pela divergência dos caracteres, partindo de um ancestral comum e também pela extinção de certas cepas. A divergência dos caracteres é uma aquisição positiva na luta pela existência: "um grupo de animais, cujos organismos apresentam poucas diferenças, dificilmente pode lutar com um grupo cujas diferenças sejam mais pronunciadas". Assim, continua o pesquisador inglês, pode-se duvidar, por exemplo, de que os marsupiais australianos, repartidos em grupos pouco diferentes uns dos outros e que representam vagamente (...) nossos mamíferos, carnívoros, ruminantes e roedores, pudessem um dia lutar com sucesso contra essas ordens tão fortemente caracterizadas. Cita como exemplo que "entre os mamíferos australianos podemos observar a diferença das espécies num estado incompleto de desenvolvimento" Segundo Darwin, a ação da seleção natural pode explicar o processo de progresso gradual: "A seleção natural atua exclusivamente no meio da conservação e acumulação das variações que são úteis a cada indivíduo nas condições orgânicas em que pode encontrar-se situado em todos os períodos da vida.

Cada ser, e é este o ponto final do progresso, tende a aprimorar-se cada vez mais em relação a estas condições. Este aperfeiçoamento conduz inevitavelmente ao progresso gradual da organização de maior número de seres vivos em todo o mundo" . No entanto, Darwin reconhece a dificuldade que se tem ao definir o progresso da organização: "referimo-nos aqui a um assunto muito complexo, porque os naturalistas ainda não definiram, de forma satisfatória para todos, o que deve compreender por um 'progresso de organização'“ Para os vertebrados, trata-se, evidentemente, de um progresso intelectual e de uma conformação que se aproxime da do homem.”

Darwin está perfeitamente consciente do papel do fator tempo na ação da seleção natural, cuja eficácia é enfatizada pelo grande naturalista: "por mais lenta que seja a marcha da seleção, já que o homem pode, com seus fracos meios, fazer muito por seleção artificial, não vejo nenhum limite para a extensão das mudanças, para a beleza e para a infinita complicação das coadaptações entre todos os seres organizados, tanto uns

com os outros, quanto com as condições físicas nas quais eles se encontram mudanças que podem, no decorrer do tempo, ser efetuadas pela seleção natural, ou a sobrevivência dos mais aptos." O papel predominante da seleção natural na concepção de Darwin é, por ele mesmo, posto em evidência.

Darwin evidencia o combate no interior de uma espécie e entre as diferentes espécies biológicas - intra e interespecífico -, em um habitat comum, como a base biológica de seleção natural. Assinala também que a luta pela existência é mais severa entre os indivíduos e as variedades da mesma espécie. Diz ele que a luta é muito mais intensa entre os indivíduos pertencentes à mesma espécie, os quais, com efeito, freqüentam as mesmas regiões, procuram o mesmo alimento, e vêem-se expostos aos mesmos perigos. Darwin exemplifica dizendo que se semearmos juntas diversas variedades de trigo, e se mais tarde semearmos novamente os seus grãos misturados, as variedades às quais o solo e o clima serão mais convenientes, ou que são por natureza mais férteis prevalecerão contra as outras, fornecendo assim mais grãos, não tardando em suplantá-las completamente. Para conseguir conservar uma coleção de variedades muito vizinhas, como por exemplo, da ervilha-de-cheiro, é preciso, a cada ano, colhê-las separadamente, depois misturar suas sementes nas proporções desejadas. Pois, de outro modo, as variedades mais fracas diminuem e acabam por extinguir-se.

Para provar que a concorrência recíproca será muito mais rigorosa entre as espécies de um mesmo gênero que entre as espécies de gêneros diferentes, Darwin cita, entre muitos exemplos, que nos Estados Unidos uma espécie de andorinha causou a extinção de uma outra congênere. Esse combate intra-específico, na concepção de Darwin, não leva, de modo algum, à destruição da espécie, mas, ao contrário, leva um grupo formado pelos indivíduos mais aptos a sobreviver, conseqüentemente mais bem adaptados às suas condições de existência. No que se refere ao combate inter-específico, pode ele conduzir à eliminação de certas espécies ou variedades por outras mais bem armadas, mas em muitos casos, esse tipo de luta pela existência pode produzir um reforço recíproco das espécies em concorrência, pela sobrevivência dos indivíduos mais resistentes.

Além disso, a luta pela existência - inter ou intra-específica - explica as coadaptações muito diversas que existem na natureza: "a conformação de cada ser organizado está em relação, nos pontos mais importantes e algumas vezes mais ocultos, com a de todos os seres organizados com os quais se acha em concorrência para a sua alimentação e habitação, e com a de todos aqueles que lhe servem de presa ou contra os quais tem de defender-se" Essa asserção é ilustrada pela conformação das garras e das presas do tigre e a das patas e dentes do parasita que se agarra aos pêlos de seu corpo. Não se limitando ao mundo animal, tais adaptações específicas se encontram também no reino vegetal.

Assim, as sementes providas de um feixe de pêlos podem ser transportadas à distância e cair num terreno não ocupado por outras espécies; até a reserva de alimento que se acumula nas sementes de vegetais favorece espécies muito ricas em tais acúmulos, como por exemplo, as ervilhas e as favas quando se encontram disseminadas entre as plantas selvagens. Darwin observa ainda: "A substância nutritiva depositada nas sementes de muitas destas plantas parece, de início, não apresentar espécie alguma de conexão com outras plantas. Contudo, o crescimento vigoroso das novas plantas provindo destas sementes (...)

parece indicar que a principal vantagem desta substância é favorecer o crescimento da sementeira na luta que sustenta com as outras plantas que crescem em volta de si" Recapitulando sua concepção da luta pela existência, Darwin conclui com otimismo que devemos "lembrar-nos a todo instante que os seres organizados se empenham incessantemente por se multiplicar seguindo uma progressão geométrica; cada indivíduo, em algumas fases da vida, durante determinadas estações do ano, no decurso de cada geração ou em certos intervalos, deve lutar pela sobrevivência e permanecer exposto à destruição.

O simples fato de pensar nesta luta universal provoca tristes reflexões; todavia, podemos consolar-nos com a certeza de que a luta não é incessante na natureza, que o medo é desconhecido, que a morte está geralmente pronta, e que os seres vigorosos, sadios e afortunados sobreviverão e se multiplicarão" Outro tipo de seleção que Darwin evidencia é a chamada seleção sexual. Esta é ainda considerada com reserva no mundo científico. Sabe-se que não se trata de uma luta pela existência, no sentido estrito da palavra, mas de um combate pelo prolongamento da existência individual na descendência. O pesquisador assim coloca: esta espécie de seleção não depende da luta pela sobrevivência com outros seres organizados, ou com as condições ambiente, mas a luta entre os indivíduos de um mesmo sexo, ordinariamente machos, para assegurar a posse do sexo oposto. Esta luta não cessa com a morte do vencido, mas pela falta ou pela pequena quantidade de descendentes”. Acrescenta ainda: "A seleção sexual, é, pois, menos rigorosa que a seleção natural”.

Sabe-se que os machos diferem das fêmeas de sua espécie pelos caracteres sexuais primários - órgãos de reprodução -, mas também por caracteres sexuais secundários como, por exemplo, a cauda do pavão. É a seleção sexual a responsável, segundo Darwin, por esses atributos que servem para combater e repelir os rivais, impedindo-os assim de fecundar as fêmeas, enquanto os ornamentos, as cores, os odores, etc., têm a função de atraí-las. O pesquisador inglês considera que se deve atribuir tais caracteres à ação à seleção sexual e não à seleção ordinária, pois os machos desprovidos de tais atributos secundários poderiam afrontar a luta pela existência e engendrar uma numerosa descendência, se não encontrassem machos mais bem dotados em armas ou em atrativos; a prova disso é que as fêmeas que não possuem tais meios suplementares podem muito bem sobreviver e reproduzir a espécie.Darwin estabelece uma analogia entre a seleção sexual e a artificial: da mesma maneira que o brutal criador de galos de briga pode aprimorar a raça pela escolha rigorosa dos seus mais belos exemplares, assim também os machos mais vigorosos, isto é, os que são mais capazes a ocupar o seu lugar na natureza, deixam um número maior de descendentes.

Considerações Finais

Como disse Darwin, no mundo inteiro, a seleção natural procura, a cada dia, a cada hora, as mais leves variações; rejeita as que não servem, preservando e acrescentando as que servem. É desta forma que a teoria da evolução contínua é apresentada na Origem das Espécies. A específica contribuição que Darwin trouxe às investigações evolucionistas é o princípio da seleção natural. A evolução progride em perfeição cada vez maior, porque os organismos são selecionados. Quem faz essa seleção é a própria natureza; seleção

muito mais profunda que a seleção artificial. Para explicar a modalidade em que essa seleção acontece, Darwin se reporta a Thomas Malthus, cujas teorias em torno do crescimento populacional preconizavam, no futuro, uma luta pela sobrevivência.

Para o pesquisador, a luta pela vida, oriunda da falta de alimentos e condições de vida adversas, sempre existiu, e nesta luta sobreviveram sempre os organismos mais fortes, mais rijos, ocasionando uma seleção constante. Tal seleção é auxiliada por uma seleção sexual, pois os acasalamentos se dão entre espécimes mais fortes; pelas mudanças ambientais, pois estas sempre acontecem em benefício das espécies; pela hereditariedade, pois os filhos recebem, na geração, os caracteres dos pais. Pode-se dizer que a influência de Darwin em quase todos os ramos importantes do conhecimento foi e continua a ser profunda. Basicamente, Darwin apresentou um mecanismo aceitável para explicar como as espécies se modificam. Ele documentou que os organismos se modificam contínua, lenta e gradualmente, de modo a, sem saltos, originar novos tipos de seres vivos ao longo de uma série de etapas intermediárias de seres em transformação; admitiu que estas mudanças permitem aos organismos adaptarem-se ao meio onde vivem e que elas são promovidas pela seleção natural - um mecanismo que favorece determinados indivíduos a deixar mais descendentes do que outros.

Cabe ressaltar que também em relação à evolução, Darwin foi pioneiro ao transpor a análise individual dos organismos - feita pela biologia clássica - para os estudos modernos que envolvem populações inteiras de plantas e animais. Para sintetizar, Darwin é, com toda justiça, considerado um dos mais criteriosos e competentes observadores da natureza. Demonstrou que a adaptação ao ambiente decorre da ação da seleção natural e foi o seguidor e concluinte de uma teoria científica que, antes dele, vinha germinando ou que, pelo menos, já tinha sido prognosticada filosoficamente. Alguns evolucionistas pós-darwinianos tenderam a propagar uma idéia empobrecida, ingenuamente feroz, da seleção natural, a idéia da pura e simples "luta pela vida", expressão que inclusive não é de Darwin, mas de Spencer. Os neodarwinianos do começo deste século propuseram, ao contrário, uma concepção muito mais rica, importante e mostraram baseados em teorias quantitativas, que o fator decisivo da seleção não é a "luta pela vida", mas no interior de uma espécie, a taxa diferencial de reprodução.

Para finalizar, Darwin não nega que alguns se opõem à teoria da descendência - modificada pela variação e pela seleção natural - com numerosas e sérias contestações. Porém, o pesquisador considera a objeção levantada por sir William Thompson como uma das mais sérias. Dizia ele que o intervalo decorrido desde o surgimento da Terra teria sido insuficiente para permitir a soma das alterações orgânicas que se admite. Darwin responde a isso dizendo, em primeiro lugar, que não há como precisar (avaliada em anos) a rapidez das modificações das espécies e, depois, que muitos cientistas até admitem o insuficiente conhecimento da constituição do universo e do interior do Planeta para saber de forma precisa sua idade.

Darwin acrescenta ainda que se forem considerados períodos longos, a geologia prova que todas as espécies se transformaram e se transformam de acordo com sua teoria - lenta e progressivamente.

Interessante colocar que Darwin, quanto às objeções mais sérias, julga-se ignorante para avaliá-las. No entanto, elas não são suficientes para contestar os fatos e considerações que profundamente o convenceram de que, durante uma longa série de gerações, as espécies se modificaram. Acrescenta ainda, que essas modificações efetuaram-se principalmente pela seleção natural de numerosas variações pequenas, mas vantajosas.

Com relação à afirmação de que o pesquisador atribui as modificações da espécies exclusivamente à seleção natural, Darwin assim defende-se dizendo que sempre deixou clara sua posição, escrevendo no final da introdução da primeira edição dessa obra o seguinte: "Estou convencido de que a seleção natural tem sido o agente principal das modificações, mas jamais o foi exclusivamente só”. Além disso, contestaram a teoria da seleção natural criticando o método de raciocínio. Darwin responde dizendo: "os maiores sábios não deixaram de o seguir" Conclui-se o presente trabalho com a correta colocação de Darwin: "Quando as opiniões que expus nesta obra, opiniões que Mr. Wallace afirmou também do jornal da Sociedade Lineana, e quando opiniões semelhantes sobre a origem das espécies forem geralmente aceitas pelos naturalistas, podemos prever que se produzirá na história natural uma importante revolução”.

Darwin e a Teoria da Evolução - Perguntas e RespostasÚltima atualização: 18/09/2007 18:18:51

1. O que Darwin descobriu?Charles Robert Darwin descobriu que todos os seres vivos, do mais sábio dos homens ao bacilo unicelular, podem ter sua linhagem ancestral traçada até o começo da vida sobre a Terra.

2. Por que isso foi tão explosivo no tempo de Darwin e por que ainda causa tanta polêmica?

Antes de Darwin a ciência se retorcia em torno da crença religiosa segundo a qual todos os seres vivos tinham sido criados por Deus, cabendo aos homens apenas dar-lhes nomes. Nenhum cientista teve antes de Darwin argumentos e coragem intelectual de se opor à idéia religiosa da criação. As descobertas eram pateticamente adaptadas ao dogma religioso. Quando começaram a ser desenterrados ossos de dinossauros e outros animais extintos, o sábio francês Georges Cuvier ofereceu a mais extraordinária dessas adaptações: "São ossos de animais que não conseguiram embarcar na Arca de Noé e morreram no dilúvio bíblico". Darwin quebrou esse paradigma e chocou-se de frente com a hierarquia religiosa protestante e católica. Ele o fez de maneira serena mas irrefutável colocando de pé uma doutrina que se assenta sobre cinco pontos.

3. Quais são as cinco teorias que sustentam Darwin até os dias atuais?

EVOLUÇÃO – O mundo vivo não foi criado nem se recicla perpetuamente. Os organismos estão em um lento mas constante processo de mutação.O ANCESTRAL COMUM – Todo grupo de organismos descende de um ancestral comum. Os homens e os macacos atuais, por exemplo, divergiram de um mesmo ancestral, há cerca de 4 milhões de anos. Todos os seres vivos, em

última instância, descendem de uma simples e primitiva forma de vida – a chamada "ameba original".MULTIPLICAÇÃO DAS ESPÉCIES – As espécies vivas tendem a se diferenciar com a passagem das eras. Darwin desenhou a primeira "árvore da vida" em que espécies "tronco" vão dando origem a outras que saem do veio principal como "galhos".GRADUALISMO – As populações se diferenciam gradualmente, de geração em geração, até que as espécies que seguiram por um "galho" da árvore da vida não mais pertençam à mesma espécie do "tronco" e de outros "galhos".SELEÇÃO NATURAL – É a teoria essencial do darwinismo. Ela se baseia no fato de que os seres vivos sofrem mutações genéticas e podem passá-las a seus descendentes. Cada nova geração tem sua herança genética colocada à prova pelas condições ambientais em que vive. A evolução é oportunista e randômica. O que é isso? Primeiro, o processo evolutivo seleciona (ou seja, mantém vivos e com mais chance de passar adiante seus genes) os animais e plantas cujas mutações são mais favorecidas pelo ambiente em que são obrigados a viver. Segundo, as mutações ocorrem ao acaso, e não com o objetivo de melhorar as chances de sobrevivência de quem as sofre. Um exemplo simples: os peixes primitivos não podiam tirar oxigênio diretamente da água. Alguns passaram por mutações que os dotaram dessa capacidade. Esses últimos se adaptaram melhor à vida aquática e hoje dominam os rios, lagos e oceanos.

4. A evolução é uma teoria ou uma lei natural?É uma teoria científica. Como tal, ela pode ser desmontada desde que surja uma única prova de que ela não funciona. Darwin disse que se alguém lhe apontasse um único ser vivo que não tivesse um ascendente sua teoria poderia ser jogada no lixo. Os neodarwinistas são ainda mais desafiadores: basta que se prove que um único órgão de um ser vivo (olhos, ouvidos, nadadeiras...) não teve origem em um proto-órgão (olhos, ouvidos, nadadeiras primitivas) e toda a teoria darwinista pode ser descartada.

5. Darwin fez tudo sozinho ou ele é mais um "filho do Iluminismo", como ficaram conhecidos outros sábios que contestaram dogmas religiosos em seu tempo?

O que Darwin fez como naturalista é quase miraculoso. Se ele não tivesse proposto a teoria da evolução, ainda assim seria lembrado como um dos gênios da humanidade. Seus trabalhos sobre botânica experimental, psicologia animal e classificação são obras que ainda hoje são leituras atuais e obrigatórias para os estudiosos. Muitos pré-darwinistas pavimentaram o caminho para Darwin, em especial no que diz respeito ao gradualismo. Sábios gregos e os chineses da Antiguidade admitiam que formas de vida podiam se transformar com o tempo ou mesmo desaparecer. Alfred Russel Wallace, contemporâneo de Darwin, desenvolveu de forma independente uma teoria da evolução. O que fez de Darwin único foi o rigor de seu método científico, sua capacidade multidisciplinar e o processo disciplinado de extrair conclusões com base em décadas de observação.

6. O que os chamados neodarwinistas acrescentaram ao trabalho original de Darwin?

Muita coisa. Depois do impacto original de suas idéias, Darwin caiu em um quase-esquecimento. As primeiras duas décadas da ciência genética no século XX pareciam minar o darwinismo. Se todas as mutações genéticas descobertas até então eram mutiladoras (retardamentos, membros atrofiados...), como as espécies podiam evoluir? Coube a três grandes neodarwinistas colocar ordem na casa. O primeiro deles foi o americano nascido na Alemanha, Ernst Mayr, que morreu em 2005, aos 100 anos. Mayr mostrou como funciona a seleção natural. Ele demonstrou que o isolamento era a chave da questão. Como ambientes isolados colocam pressões evolucionárias diferentes sobre uma mesma espécie, ela tende a mutar em diferentes direções até desgarrar totalmente do plantel original. O segundo foi George Gaylord Simpson, que desencavou os "ossos velhos", os fósseis, que permitiram mostrar de maneira cristalina a evolução que produziu os cavalos atuais. O terceiro foi Theodosius Dobzhansky. Seu trabalho com moscas de frutas uniu os campos da genética com o darwinismo. Dobzhansky demonstrou que nem toda mutação é deletéria. O sucesso da mutação vai depender do ambiente onde o indivíduo vai viver.

7. Darwin disse que o homem descende do macaco?Não. Darwin escreveu que tanto os homens atuais quanto os macacos atuais tiveram antepassados primitivos. Mas essa tem sido a mais resistente falsidade sobre o darwinismo.

8. A briga da Igreja com Darwin vem do fato de ele ter tirado o homem da linhagem dos "anjos decaídos"?Sem dúvida. Darwin mostrou que a linhagem humana é fruto de pressões evolutivas em ação por milhões de anos tanto quanto qualquer outro ser vivo. Sob esse aspecto a humanidade nada tem de especial.

9. Darwin nunca foi desmentido em nada?

Em edições posteriores de sua obra A Origem das Espécies..., Darwin sugeriu que os seres vivos poderiam passar características adquiridas para seus descendentes. Esse mecanismo, que ele tomou de empréstimo do francês Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829), foi uma clara fraqueza de Darwin. Ele duvidou da seleção natural como único mecanismo de diferenciação. Ou seja, pelo menos por alguns anos Darwin acreditou na idéia, hoje absurda, de que a girafa tem pescoço comprido de tanto se esforçar para comer as folhas tenras do topo das árvores, as únicas que sobram em tempos de secas escaldantes.

10. A que se atribui essa fraqueza de Darwin?Darwin enfrentou cerrada oposição das instituições científicas tradicionais, além de descrédito e pressões familiares terríveis.O pai de Darwin queria que se tornasse um clérigo anglicano, e não um naturalista. Emma, sua mulher, tinha certeza de que iria para o céu e Charles, por sua teoria, para o inferno. Ela se torturava com a idéia de "passar a eternidade" longe do marido. Nesse ambiente, não é estranho que Darwin tenha flertado com o mecanismo lamarquista, um processo menos ofensivo aos dogmas religiosos. No fundo, Darwin sabia que primeiro o pescoço da girafa cresceu por mutação aleatória, e essa mutação se mostrou favorável nos períodos de seca inclemente, de forma que a natureza a

selecionou para sobreviver até os dias de hoje.

A teoria da evolução

A evolução dos seres vivos, ainda hoje, é um tema bastante polêmico e

controverso.

Segundo a maioria dos estudiosos desse assunto, as primeiras idéias tratando da

origem da vida e das transformações que ocorrem nos seres vivos surgiram na

Grécia antiga entre os filósofos.

A mais antiga teoria grega acerca da transformação dos seres vivos foi feita pelo

filósofo Anaximandro de Mileto (610-546 aC). Ele propôs que as espécies dão

origem umas às outras. E, segundo tal proposta, a vida como um todo teria surgido

em ambiente aquático. Na água surgiram todos os animais, inclusive o homem. Os

primeiros seres seriam adaptados ao ambiente aquático e através de

transformações rápidas e duradouras, causadas por fatores diversos, nasceriam

novas formas de vida.

O filósofo grego Empédocles de Agrigento (493-433 aC) afirmava que todos os

objetos são compostos por quatro elementos básicos: terra, ar, fogo e água. Assim

as diferentes coisas que existem seriam os processos naturais gerados pela

aproximação e à separação desses quatro elementos. Duas forças ativas e

antagônicas (o amor e o ódio) atuam sobre os quatro elementos agrupando-os ou

separando-os. Essas duas forças opostas estão presentes nos seres vivos, na Terra

e no Universo. Baseado nessas idéias, Empédocles formulou uma primitiva teoria da

evolução, a qual dizia que as partes dos seres vivos apareceriam espontaneamente

do meio vivo e se uniriam ao acaso com outras partes, formando assim seres

complexos bastante diferentes dos originais. Alguns desses seres seriam oriundos

de combinações inadequadas e faltariam ou sobrariam partes, enquanto outros

teriam combinações harmoniosas das partes. Nessa teoria, ele afirmava que

somente as combinações harmônicas subsistiriam, pois estariam aptas a executar

todas as funções orgânicas básicas, enquanto os seres monstruosos e

desarmônicos se extinguiriam.

O filósofo grego Aristóteles (384-322 aC) apresentou inúmeras contribuições em

diversos campos do conhecimento científico, tais como: Política, Ética, Psicologia,

Física, Lógica, Matemática, Astronomia e Biologia. Dentro da Biologia, Aristóteles

dedicou-se especialmente à Zoologia (estudo dos animais), apresentando uma das

primeiras classificações dos seres vivos. Ele dividia os animais em dois Reinos

(Anaina e Enaina). Além disso, Aristóteles apresentou uma rudimentar teoria acerca

da vida, que ficou conhecida como a teoria da abiogênese. Essa teoria perdurou até

séculos mais recentes, e de acordo com seus princípios um ser vivo nascia de um

germe da vida, sem que um organismo precisasse gerá-lo (exceto para os

humanos). Um exemplo dessa teoria apresentava que as aves que vivem às

margens das lagoas eram oriundas do germe da vida que estaria presente nas

plantas próximas.

O poeta romano Lucrécio (99-55 aC), em seu grande poema didático “De Rerum

Natura” (Sobre a natureza das coisas), apresenta as teorias dos filósofos gregos

Demócrito (460-370 aC) e Epicuro (341-270 aC). Essa obra, em seu quinto capítulo,

apresenta a idéia de que os seres vivos passam por transformações. Mas, para

muitos estudiosos, nela não há nada de novo, pois se trata apenas de uma

repetição com pequenas alterações das idéias de Empédocles de Agrigento.

Essas primeiras teorias tinham aspectos bastante curiosos e fantasiosos, mas de

certa forma lembram um pouco a “teoria moderna da evolução”.

O naturalista francês Jean Baptiste Lamarck (1744-1829 dC), especialista em

invertebrados, baseado em muitas idéias dos filósofos gregos e com contribuições

de muitos de seus contemporâneos, formulou também uma teoria da evolução. Ele

considerava que, a partir das formas de vida mais simples, surgiriam

espontaneamente outras formas mais complexas. Este processo estaria governado

por três leis biológicas: (1) a influência do meio ambiente sobre o desenvolvimento

dos órgãos, (2) a mudança na estrutura corporal com base no uso ou na falta de

uso de certas partes do corpo, e (3) a herança dos caracteres adquiridos. Esta

teoria foi apresentada pela primeira através da obra “Filosofia Zoológica”, em 1809.

Outro naturalista que também formulou uma teoria evolucionista trata-se do

britânico Alfred Russell Wallace (1823-1913), que se baseou nas idéias de “seleção

natural”. Ele realizou inúmeras viagens à diferentes partes do mundo para

pesquisar animais, plantas e grupos humanos. Após essas viagens, ele publicou a

“Distribuição geográfica dos animais”, em 1876. Essa obra apresenta algo

surpreendente e curioso, até então, despercebido pela maioria dos pesquisadores.

Wallace observou que em cada localidade do planeta existe um conjunto de animais

específicos. Por exemplo, na Austrália existem cangurus e ornitorrincos, na África

encontramos elefantes, leões, girafas, pangolins, lêmures, suricatos e zebras; nas

Américas existem onças, tatus, tamanduás, lhamas, preguiças e mucuras. Tal

observação mostrava que cada continente apresenta uma história evolutiva

diferenciada, ou seja, cada população animal ou vegetal, por estar isolada uma da

outra, acabou trilhando um caminho único, dando origem à espécies singulares.

Com contribuições de Lamarck, Wallace e diversos outros pesquisadores, o

britânico Charles Robert Darwin (1809-1882) criou as bases da “moderna teoria da

evolução”, ao apresentar o conceito de que todas as formas de vida se

desenvolveram em um lento processo de “seleção natural”. Seu trabalho teve uma

influência decisiva sobre as diferentes disciplinas científicas e sobre o pensamento

moderno em geral. A teoria completa de Darwin foi publicada em 1859, com o título

“A origem das espécies por meio da seleção natural”.

Os estudos do botânico austríaco Gregor Johann Mendel (1822-1884), retomados no

final do século XIX, deram enormes contribuições à teoria de Darwin, ao

acrescentar importantes informações sobre genética.

Com o passar dos anos, houve um avanço nos estudos da vida em conseqüência

especialmente da utilização de novas técnicas e equipamentos. Daí em diante, as

idéias de Darwim e Mendel receberam contribuições de vários pesquisadores,

surgindo a versão “moderna do darwinismo”, chamada de “neodarwinismo”. O

neodarwinismo surgiu entre 1920 e 1930 a partir de uma idéia formulada por três

geneticistas: o inglês Ronald Aylmer Fisher (1890-1962), o indiano John Burdon

Sanderson Haldane (1892-1964) e o americano Sewall Wright (1889-1988). A

“teoria genética moderna da seleção natural” ou “neodarwinismo” apresenta uma

série de informações extremamente complexas e detalhadas, que são praticamente

unânimes entre os cientistas que estudam a vida. Atualmente, os cientistas

discutem apenas alguns pormenores dessa teoria em busca de aprimorá-la ainda

mais.

Mas, vale lembrar que mesmo sabendo que há um enorme consenso entre os

cientistas acerca do “neodarwinismo”, ainda assim grande parte das pessoas não

aceita muitos de seus princípios e idéias.

Evolução A teoria da evolução, evolucionismo, Charles Darwin, evolução dos seres vivos,

adaptação ao meio ambiente, evolução dos animais

Charles Darwin: criador da Teoria da Evolução das Espécies No decorrer deste último século os cientistas descobriram várias pistas que os levaram a algumas comprovações sobre a teoria da evolução. Sabe-se que a princípio, não existiam seres vivos possuidores de coluna vertebral. Antes do surgimento dos primeiros vertebrados milhões de anos se passaram na história da evolução. Os primeiros a aparecer tinham a forma de peixe, e somente milhões de anos após é que os primeiros anfíbios passaram a existir, e depois vieram os répteis, pássaros e mamíferos.

Para a ocorrência de todo esse processo, ocorreram inúmeras explicações, contudo, a mais conhecida foi explanada por Darwin (teoria evolucionista). Ele se fez notar quando observou que não existem duas plantas ou dois animais exatamente iguais. Observou-se que partes dessas diferenças são benéficas para a obtenção mais alimento, fato que permite uma melhor formação e um tempo de vida mais prolongado. Essas variações passaram de geração para geração e foram muito úteis para o desenvolvimento dos seres vivos. Após milhões de anos, a aparência de animais e plantas ficou bem diferente do que era. Aqueles que se desenvolveram melhor, foram os que tiveram a chance de se adaptar as inúmeras mudanças que ocorreram em nosso planeta.

O surgimento da vida

Provavelmente, há cerca de 4,5 bilhões de anos surgiu a Terra. Inicialmente era um imenso globo pastoso que, juntamente com outros milhões de corpos celestes, vagava pelo espaço do infinito Universo. Com o resfriamento da sua superfície, surgiu a primeira camada da crosta terrestre. Depois, pelas rachaduras dessa crosta, começaram a aparecer incontáveis vulcões. A lava desses vulcões recobria a crosta que ia se tornando cada vez mais grossa. O vapor de água eliminado durante as erupções vulcânicas foi se acumulando na atmosfera primitiva durante milhões de anos. Por fim, a atmosfera ficou saturada de vapor

d’água e começou a chover. A persistência das chuvas em terríveis temporais acabou esfriando a crosta terrestre e levando ao aparecimento dos rios e mares.

Enquanto isso, os gases que compunham a atmosfera combinaram tanto que acabaram-se por originar substâncias orgânicas (substâncias que, hoje, compõem os seres vivos). Depois, essas substâncias foram levadas pelas águas das chuvas para o solo quente e arrastadas para os mares. Nas águas mornas daqueles primeiros oceanos, as moléculas de substâncias orgânicas combinaram-se entre si e deram origem a outras substâncias chamadas proteínas. Muitas proteínas foram se juntando e se transformando, dando origem aos coacervados.

Os coacervados não eram seres vivos, mas sim uma primitiva organização das substâncias orgânicas. Os coacervados, depois de muitas transformações, adquiriram a capacidade de duplicação. Foi neste momento que surgiu o primeiro ser vivo, que apesar de muito simples era capaz de se reproduzir dando origem a outros seres vivos. Eram seres muito simples, formados por apenas uma célula. Esses seres eram heterotróficos, isto é, se alimentavam de substâncias existentes nos oceanos onde se multiplicavam. Com o passar do tempo o número desses seres aumentou muito. Conseqüentemente o alimento tornou-se escasso. Então, alguns desses seres sofreram modificações de deram origem a seres unicelulares que podiam sintetizar seu próprio alimento (os autótrofos).

Foi a partir desse dois tipos de seres primitivos que toda a vida se desenvolveu na Terra. Eles foram se diferenciando cada vez mais, e cada um passou a depender do outro para sobreviver. Assim foram se originando todos os seres vivos que hoje conhecemos.

Obs .: Naturalmente, os fatos não ocorreram com a simplicidade descrita, mas na descrição foram consideradas as fases mais importantes até a formação de um esboço da vida.