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A abiogênese foi uma das primeiras ideias sobre a origem da vida. Até meados do século XIX os cientistas acreditavam que os seres vivos eram ge- rados.

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2 A abiogênese foi uma das primeiras ideias sobre a origem da vida. Até meados do século XIX os cientistas acreditavam que os seres vivos eram ge- rados espontaneamente do corpo de cadáveres em decomposição; que rãs, cobras e cro- codilos eram gerados a partir do lodo dos rios. Essa interpretação sobre a origem dos seres vivos ficou conhecida co- mo hipótese da geração espontânea ou da abiogênese. Acreditava-se que sapos, cobras e crocodilos podiam surgir pela transformação do lodo dos charcos.

3 A abiogênese era tão certa para a época que os mais inteligentes criaram recei- tas para a criação de animais. Aristóteles: Sol + Lodo + Condições favoráveis = vida Princípios ativos e forças vitais Paracelso: Ar + Água + Madeira podre = rãs, enguias, ra- tos, camundongos... Para os defensores da abiogênese a vida era gerada a partir do que não era vivo. Um sapo poderia nascer do lodo por exemplo.

4 Pesquisadores passaram, então, a contestar a hipótese de geração espontânea, apresentando argumentos favoráveis à outra hipótese, a da biogênese, segundo a qual todos os seres vivos originam-se de outros seres vivos preexistentes. O primeiro passo na refutação científica da abiogênese foi dado pelo italiano Francesco Redi. Em suas "Experiências sobre a gera- ção de insetos", Redi disse: "A evolução do indivíduo deve repro- duzir a da espécie se da a uma galinha que pois um ovo redondo.",

5 Em 1668, Francesco Redi ( ) investigou origem de vermes em corpos em decomposição. Ele observou que moscas são atraídas pelos corpos em decomposição e neles colocam seus ovos. Desse ovos surgem as larvas, que se transformam em moscas adultas. Como defensor da biogênese Redi defendeu que então que as moscas não são geradas a partir da carne, e sim de ovos de outras moscas. Redi colocou pedaços de carne crua dentro de frascos, deixando alguns cobertos com gaze (B e C) e outros completamente abertos (A). Deveriam surgir vermes ou mesmo moscas nascidos da decomposição da própria carne. Isso, entretanto, não aconteceu. Nos frascos mantidos abertos verificaram-se ovos, larvas e moscas sobre a carne, mas nos frascos cobertos gaze nenhuma dessas formas foi encontrada sobre a carne. Moscas e larvas Sem moscas e larvas

6 Os experimentos de Redi conseguiram reforçar a hipótese da biogênese até a descoberta dos seres microscópicos, quando uma parte dos cientistas passou novamente a considerar a hipótese da abiogênese para explicar a origem desses seres. Em 1745, o cientista inglês John T. Needham ( ) realizou vários experimentos em que submetia à fervura frascos contendo substâncias nutritivas. Após a fervura, fechava os frascos com rolhas (B) e deixava-os em repouso por alguns dias. Depois ao examinar essas soluções ao microscópio, Needham observava a presença de microorganismos. A explicação que ele deu a seus resultados foi de que os microorganismos teriam surgido por geração espontânea. Ele dizia que a solução nutritiva continha uma força vi- tal responsável pelo surgimento das forças vivas. Needham defendia a abiogênese. Microorganismos

7 Posteriormente, em 1770, o pesquisador italiano Lazzaro Spallanzani( ) repetiu os experimentos de Needham, com algumas modificações, e obteve resultados diferentes. Spallanzani colocou substâncias nutritivas em balões de vidro, fechando-os hermeticamente (B). Esses balões assim preparados eram colocados em caldeirões com água e submetidos à fervura durante algum tempo. Deixava resfriar por alguns dias e então ele abria os frascos e observava o líquido ao microscópio. Nenhum organismo estava presente. Spallanzani explicou que Needham não havia fervido sua solução nutritiva por tempo suficientemente longo para matar todos os microor-ganismos existentes nela e, assim, esterilizá-la. Também afirmou que a rolha usada por Needham não vedava completamente o frasco. Microorganismos Sem microorganismos

8 Needham respondeu a essas críticas dizendo que, ao ferver por muito tempo as substâncias nutritivas em recipientes hermeticamente fechados, Spallanzani havia destruído a força vital e tornado o ar desfavorável ao aparecimento da vida. Nessa polêmica, Needham saiu fortalecido. Somente por volta de 1860, com os experimentos realizados por Louis Pasteur (1822 – 1895), conseguiu-se comprovar definitivamente que os microorganismos surgem a partir de outros preexistentes. A ausência de microrganismos nos frascos do tipo pescoço de cisne mantidos intactos e a presença deles nos frascos cujo pescoço havia sido quebrado mostram que o ar contém microorganismos e que estes, ao entrarem em contato com o líquido nutritivo e estéril do balão, desenvolvem-se. No balão intacto, esses microorganismos não conseguem chegar até o líquido nutritivo e estéril, pois ficam retidos no filtro formado pelas gotículas de água surgidas no pescoço do balão durante o resfriamento.

9 A hipótese da biogênese passou, a partir de então, a ser aceita universal- mente pelos cientistas. Mas a teoria da biogênese, diferente da teoria da abiogênese, não explicava co- mo a vida surgiu pela primeira vez no planeta. A diferentes hipóteses de como a vida surgiu no planeta, mas a mais aceita é a teoria da evolução química ou molecular. Também chamada de teoria da evolução química, a teoria da evolução molecular é a mais aceita pela comunidade científica e foi proposta pelo biólogo inglês Thomas Huxley e posteriormente retomada pelos biólogos John Burdon Haldane e Aleksandr Oparin. Aleksandr OparinJohn Burdon HaldaneThomas Huxley

10 Conforme tal teoria, a vida é produto de um processo de evolução química em que substâncias orgânicas se arranjam, formando moléculas orgânicas mais simples e essenciais (como carboidratos, aminoácidos, ácidos graxos, bases nitrogenadas, entre outros) e da reação entre essas moléculas mais simples começam a surgir moléculas mais complexas (como lipídios, proteínas, ácidos nucleicos e outros). Depois de combinadas, essas moléculas mais complexas e mais estáveis formam estruturas com aptidões metabólicas e de autoduplicação, dando origem aos primeiros seres vivos. Síntese de moléculas simples na ATMOSFERA Acúmulo em ambientes AQUÁTICOS NOVAS REAÇÕES Forma gradual de MOLÉCULAS MAIS COMPLEXAS Aquisição de PROPRIEDADES rudimentares existentes nos seres vivos.

11 Éon Hadeano é a época uma época da era da Terra primitiva. Não havia vida no planeta, já que o planeta era muito quente e bombardeado por meteoros com uma frequência altíssima, mas este período foi indispensável para a vida surgir posteriormente, já que nele ocorreu a constituição de massa do planeta e a entrada de carbono, e água (moléculas) através de meteoritos. Nesta época também ocorriam intensas atividades vulcânicas e sísmicas e solidificações ocasionais de rochas que eram cobertas por novos derramamentos de lava ou pelo impacto de meteoritos e asteroides. Dica para lembrar do nome: O nome "Hadeano" vem do grego hades, que significa inferno. Intenso bombardeamento por meteoros Altas temperaturas Intensas ativida- des vulcânicas e sísmicas e solidi- ficações ocasio- nais de rochas Com a entrada da água no planeta as altas temperaturas acabaram aju- dando para o resfriamento do planeta. O calor evaporava a água, que retinha o calor com ela. Em seguida a água passava por um processo de condensação e, então, cho- via. As chuvas torrenciais (frequentes) diminuíram a tem- peratura do planeta durante o Éon Hadeno.

12 Éon Arqueano é o momento da Terra primitiva que sucede o Éon Hadeano. O início do Éon Arqueano é marcado pelas primeiras formas de vi- da unicelulares da Terra. O ambiente do Éon Arqueano era bem diferente do Éon Hadeano. A temperatura era mais baixa, a água estava depositada em forma líquida nas áreas baixas do planeta (dando origem a lagos, mares, etc) e haviam fortes descargas elétricas e radiação U.V. de intensidade. Essas condições eram favoráveis para a formação de moléculas mais complexas. Acúmulo de água líquida nas de- pressões da crosta Formação de cro- sta rochosa sobre a superfície in- candescente de rochas fundidas Condições favo- ráveis para a for- mação de molé- culas orgânicas

13 Coacervado é um aglomerado de moléculas proteicas envolvidas por água em sua forma mais simples. Acredita-se que essas tenham sido as primeiras formas de vida a surgir na Terra. Essas moléculas foram envolvidas pela água devido ao potencial de ionização presente em alguma de suas partes e por isso, é muito provável que tenham surgido no mar. Aglomerado de molé- culas Água ChuvaMar Água, sais minerais e moléculas simples Calor Acidez Moléculas simples se unem formando moléculas mais complexas Moléculas mais complexas são envolvidas por u- ma membrana de água, formando os coacervados. Coacervados

14 Stanley Lloyd Miller e Harold Urey, no ano de 1953, arquitetaram um simulador formado por tubos e balões de vidro interligados e colocou nesse aparelho uma mistura dos gases metano (CH4), amônia, (NH3), hidrogênio (H2), e vapor dágua. Essa mistura gasosa foi, então, submetida a fortes descargas elétricas durante alguns dias. Após uma semana, Miller examinou o líquido que se formou no aparelho e mostrou a presença de várias substâncias inicialmente ausentes no experimento, como os aminoácidos, glicina e alanina, além de outras substâncias orgânicas mais simples. Com esses resultados, Miller mostrou que seria possível a formação de moléculas mais complexas a partir de moléculas mais simples e de certas condições ambientais, reforçando a teoria da evolução molecular. Posteriormente, outros cientistas também realizaram simulações das supostas condições da Terra primitiva, produzindo diversas substâncias encontradas em seres vivos. Aminoácidos Amônia Eles perceberam que o número de aminoácidos era inversa- mente proporcional ao número de amônia. Quanto maior o número de aminoácidos, menor o número de amônia.

15 Os gases introduzidos simulava a atmosfera da Terra primitiva O aquecimento do líquido representava a temperatura da Terra primitiva As descar- gas elétri- cas repre- sentava os raios das chuvas torrenciais. A circulação de água fira representava o resfriamento dos gases nas grandes altitudes A água acumulada na base do aparelho representava os grandes mares e lagos primitivos.

16 Baseado na teoria de Oparin, que dizia que a água da Terra primitiva continha vários aminoácidos e era levada pelas chuvas para a superfície das rochas quentes, e esse calor provocava a união dessas moléculas, Fox realizou um experimento muito parecido em seu laboratório. Fox preparou uma solução líquida contendo aminoácidos e colocou essa solução em uma superfície seca e aquecida. Em seguida, adicionou água salgada ao sistema, simulando a água do mar que molhava as rochas. Após algum tempo, Fox analisou a solução no microscópio e observou a formação de umas pequenas esferas (microesferas proteinoides). Essas pequenas esferas tinham a propriedade de aumentar seu tamanho e se dividirem em esferas menores. Essas esferas eram formadas por proteínas em seu interior, resultantes das ligações entre os aminoácidos. Ao redor dessas esferas havia pequenas bolsas, provavelmente formadas por moléculas de água. Essas esferas eram muito semelhantes com células bacterianas simples.


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