Origem e evolução da vida Origem e evolução da vida. A biologia como ciência: história, métodos, técnicas e experimentação. Hipóteses sobre a origem do Universo, da Terra e dos seres vivos.

Biogênese x Abiogênese Como a vida tem origem??? Um ser se origina de outro ser por reprodução ou um ser pode nascer por um “princípio ativo”, uma “força vital”?

Hipótese da Biogênese Francesco Redi: experimento demonstra ausência de geração espontânea (séc 17)

Hipótese da Abiogênese John Deedham: micróbios por geração espontânea (séc 18)

E agora: biogênese ou abiogênese??? Observe que no sec 17 havia sido dada uma explicação para biogênese (Francesco Redi), e depois, já no séc 18, levanta-se novamente a idéia da abiogênese (John Deedham)!!

Biogênese ou Abiogênese? E agora? Qual a melhor hipótese? Biogênese ou Abiogênese?

Solução Solução proposta por Luis Pasteur (séc 19)

Aplicação das idéias de Pasteur Lavar as mãos e materiais utilizados em curativos sempre limpos Técnica de esterilização de alimentos: leite Se um ser nasce do outro, como tudo começou?

“Se um ser nasce do outro, como tudo começou?” ATENÇÃO Observe esta pergunta novamente: “Se um ser nasce do outro, como tudo começou?”

Hipóteses sobre a origem do Universo, da Terra e dos seres vivos

Origem do Universo Big Bang 14,5 bilhões de anos Com o passar do tempo, as partículas iam-se criando e se destruindo Surgiram o hidrogênio, nitrogênio, carbono…

Origem da Terra 4,6 bilhões de anos de idade A atmosfera era diferente, níveis insignificativos de oxigênio (ambiente redutor) Vida surge há 3,5 bilhões de anos

Mas como surgiu a vida? 3 hipóteses para a origem da vida: Teoria religiosa e/ou Mitológica Teoria da Panspermia Cósmica Teoria da Evolução Química

Teoria religiosa e/ou Mitológica É possível provar por meio científico? Não é amplamente aceito

Teoria da Panspermia Cósmica Vida veio na calda de um meteoro, do espaço Mas de onde e como veio, caso tenha vindo do espaço?

Teoria da Evolução Química Ligações químicas complexas que se ligaram de tal forma a permitir a replicação Levou muito tempo (1 bilhão de anos para começar a surgir)

Qual é a hipótese mais aceita? Evolução química proposta por Thomas Huxley e testado por Oparin A mais aceita é a Evolução Química, pois pode ser provado Hipótese do “Coacervado”

O primeiro traço da vida: coacervados

Primeiras bactérias

Primeiros fósseis

Hipótese de Oparin (testado por Stanley Miller)

Resumo do cenário da Terra primitiva Muitos gases, vapor d’água, e muitos raios poderia formar vida. Ambiente redutor. (Um ambiente redutor é aquele em que há baixa disponibilidade de O2, ou alta de H2, necessário para que haja a formação de ligações C–H). Deve ter havido o acúmulo de compostos orgânicos nos oceanos primitivos, formando uma espécie de “sopa pré-biótica” (“sopa orgânica antes da vida ter surgido”).

Parte adicionada pelo Prof. Felipe A partir daqui: Parte adicionada pelo Prof. Felipe

E como era esse 1º ser vivo? Era um ser unicelular, simples se comparados aos de hoje. Era provavelmente heterótrofo, ou seja, buscava energia se alimentando de outros seres vivos e de matéria orgânica, pois era incapaz de produzir energia sozinho (através da fotossíntese). Acredita-se que este ser vivo era heterótrofo porque este tipo de organismo é menos complexo que os autótrofos ( que produzem seu próprio alimento), e seria mais facilmente originado pela evolução química. Para processar seus alimentos e retirar deles a energia na forma de ATP, (lembre-se, é como se fosse “dinheiro” para as células) ele realizava o processo de fermentação, que não necessita de oxigênio para ser realizado.

Fermentação: Corrigindo o que eu disse na aula, existem alguns tipos de fermentação. Acredita-se que o 1º ser vivo realizava a fermentação alcoólica: C6H12O6   →  2C2H5OH  +  2CO2 + energia (Glicose = alimento) (Álcool etílico) (Gás Carbônico)

Fermentação láctica A fermentação lática ocorre nos músculos quando há intensa atividade física e a célula tenta liberar energia extra, mesmo quando não há oxigênio disponível. Obs: Nesse processo não CO2 como produto.

Obs: Gás carbônico é igual a Dióxido de carbono Sendo assim, toda vez que estes primeiros seres vivos se alimentavam e depois respiravam ou ”processava” esse alimentos eles jogavam gás carbônico (CO2) no ar. Mas há um ditado que diz “Lixo de uns, tesouro de outros”. E assim, com todo os gás carbônico jogado na atmosfera, criou-se uma condição perfeita para os autótrofos se desenvolverem. Era como se fosse um banquete para eles, que realizavam a fotossíntese para produzir seu próprio alimento: Obs: Gás carbônico é igual a Dióxido de carbono

Uma prova dessa sequência, 1º Heterótrofos (fermentação) 2º Autótrofos é o fato de que os heterótrofos se alimentavam de matéria orgânica, e esse alimento um dia chegaria ao fim. Se não acontecesse o surgimento do autótrofos, no qual estes serviriam de alimento para outros, a vida acabaria. Sendo assim, estes seres autótrofos faziam o papel das plantas e os heterótrofos das vacas, capivaras,e elefantes ou de qual quer outro ser herbívoro.

Surgem os heterótrofos respiradores Como pode-se ver na figura que explica a fotossíntese, esse processo se utiliza de CO2, Água e luz solar para depois ter como resultado Glicose (alimento) e O2 (Oxigênio). E mais uma vez o que era resíduo de um tipo de organismo permitiu o surgimento de outro, um ser vivo que se utilizava do Oxigênio para processar seu alimento, realizando a respiração.

Respiração Glicose + oxigênio CO2 + H2O + energia Comparada a fermentação, a respiração é bem mais eficiente. Permitiu aos seres vivos extraírem mais energia de seus alimentos. A maioria dos seres vivos realiza este processo atualmente, inclusive as plantas, seres humanos, etc.

Sequência de evolução 1º tipo de ser vivo : Heterótrofo (fazia fermentação, liberava CO2) 2º tipo de ser vivo : Autótrofo ( fazia fotossíntese, liberava O2) 3º tipo de ser vivo: Heterótrofo (fazia respiração, liberava CO2)

Observação: Não é necessário entender completamente as fórmulas químicas de fermentação, respiração, etc. O ponto chave dessa aula é entender a evolução dos organismos e a influência que os processos químicos realizados por um permitiam o surgimento do outro. É entender a sequência de evolução.

Gráficos O gráfico abaixo representa a evolução da quantidade de oxigênio na atmosfera no curso dos tempos geológicos. O número 100 sugere a quantidade atual de oxigênio na atmosfera, e os demais valores indicam diferentes porcentagens dessa quantidade.

 As áreas numeradas no gráfico mostram a composição em volume, aproximada, dos gases na atmosfera terrestre, desde a sua formação até os dias atuais.

Fim