A Biologia foi definida como a ciência que estuda a vida. Já foi discutida a dificuldade de definir a vida, e preferimos diferencias o mundo vivo na matéria inanimada pelas suas propriedades: constituição química, organização estrutural, metabolismo, excitabilidade, crescimento, reprodução, hereditariedade, evolução e adaptação. Mas outra dificuldade verificada pelos estudiosos da vida é discutir a origem dos seres vivos.

Teorias sobre a Origem da Vida Durante a história da humanidade várias teorias (hipóteses) foram propostas, entre elas: o criacionismo, a abiogênese (geração espontânea), a panspermia (hipótese cosmozóica) e a evolução química (evolução molecular da vida).

Criacionismo Uma das primeiras formas que foram propostas para explicar a origens dos seres vivos foi através da intervenção divina. Esta teoria é conhecida como criacionismo (teoria da criação divina).

A mitologia grega explica a criação de muitos seres vivos pela intervenção de divindades. O primeiro homem, por exemplo, teria sido feito por um semideus, Prometeu, a partir de um molde de barro e ganho o sopro da vida. Posteriormente, Prometeu concedeu a inteligência ao homem presenteando-o com o fogo (inteligência). A primeira mulher teria sido feita pelo semideus Epimeteu e ganhou o nome de Pandora.

A tradição judaico-cristã prega a criação dos seres vivos, inclusive o homem, por Deus. Na bíblia, no livro do gênese é descrito o processo. O homem, por exemplo, teria sido moldada do barro, a imagem e semelhança de Deus e ganho o sopro da vida. O primeiro homem chamou-se Adão. Dê uma das costelas de Adão, Deus fez a primeira mulher, Eva.

Uma idéia que normalmente acompanha estas teorias é a imutabilidade da vida (fixismo ou teoria fixista). Portanto, o criacionismo não abre espaço para a ocorrência da evolução das espécies.

A teoria da geração espontânea ou abiogênese Na antiguidade acreditava-se que alguns organismos simples poderiam surgir a partir da matéria sem vida (inanimada) na presença de um principio organizador vital (força vital). Esta teoria ficou conhecida como, teoria da geração espontânea (abiogênese).

Van Helmont, no século XVII, descreveu um protocolo para produzir ratos por geração espontânea. O método consistia e colocar em um canto escuro e tranquilo, camisetas suadas misturadas a trigo e esperar 21 dias para verificar o surgimento de ratos.

A teoria Biogênica ou biogênese A teoria da biogênese postula que na natureza os seres vivos surgem somente pela reprodução de seres de sua própria espécie, ou seja, um ser vivo só pode se originar de outro ser pré-existente.

A crença na teoria da geração espontânea foi colocada a partir do século XVII em prova por vários cientistas, entre eles destacam-se Redi, Spalanzani e Pasteur. Mediante os resultados obtidos a teoria da geração espontânea foi negada e substituída pela teoria da biogênese.

O experimento de Redi Até o século XVII era comum a idéia de que moscas eram geradas espontaneamente a partir de cadáveres em putrefação. O médico italiano Francesco Redi não aceitava esta idéia e postulou que as moscas eram originárias de ovos colocados nos cadáveres por outras moscas. Seguindo os procedimentos da ciência moderna, Redi postulou duas hipóteses: as moscas são geradas de cadáveres (hipótese abiogênica) e as moscas são geradas de outras moscas (hipótese biogênica). Para testa suas hipóteses, Redi colocou cadáveres de animais em frascos de vidro. Alguns vidros permaneceram abertos e outros foram fechados com um tecido tipo gaze. Nos vidros que foram mantidos abertos, moscas podiam entrar e neles, depois de alguns dias surgiram vermes (larvas) que posteriormente se transformaram em moscas. Nos vidros mantidos fechados com gaze as moscas não conseguiam entrar e não apareceu sobre os cadáveres de animais vermes (larvas) e moscas. A interpretação do resultado dos experimentos permitiu a Redi concluir que as moscas surgiram nos cadáveres somente quando outras moscas depositaram ali seus ovos. A hipótese biogênica foi confirmada. Embora a experiência de Redi tenha confirmado a hipótese que os seres vivos têm origem a partir de outros seres vivos (processo de indução), a crença na geração espontânea ainda resistiu. Especialmente, devido à má interpretação de alguns trabalhos de expoentes cientistas da época.

Observações de Leeuwenhoek No século XVII, o naturalista holandês Antonie van Leeuwenhoek descobriu com o uso de um microscópio os microrganismos e afirmou que era difícil imaginar como seres tão simples, variados, e presentes em todos os lugares, pudesse surgir por reprodução. A teoria da geração espontânea parecia adequada para explicar a geração dos microrganismos.

A experiência de Joblot No século XVIII,em 1711, o Frances Louis Joblot colocou em frascos cuidadosamente limpos, um caldo nutritivo a base de carnes e vegetais, previamente fervido de forma duradoura, com o objetivo de matar todos os prováveis microrganismos presentes na solução nutritiva. Alguns dos frascos foram mantidos abertos enquanto outros foram fechados com um pergaminho (couro animal). Após alguns dias, Joblot visualizou amostras dos frascos ao microscópio e observou a presença de microrganismos em amostras obtidas dos frascos abertos. As amostras retiradas dos frascos fechados não apresentavam microrganismos. Os resultados obtidos por Joblot permitiram ele concluir que os microrganismos que apareceram nos fracos que permaceram abertos estavam no ar. A hipótese biogênica para a origem dos microorganismos foi confirmada.

A experiência de Needhan Apesar de a experiência de Joblot ter sido bem executada alguns cientistas que defendiam a geração espontânea apontavam um erro experimental: a fervura do caldo nutritivo teria destruído a força vital necessária ao surgimento da vida, no caso os microrganismos. No século XVIII, em 1745, o inglês John Needhan preparou um caldo nutritivo e o distribuiu em vários frascos que sofreram uma breve fervura (30 minutos) e logo em seguida foram fechados com rolhas. Após alguns dias, Needhan visualizou amostras dos frascos e observou a presença de microrganismos. Os resultados obtidos por Needhan permitam a ele concluir que quando o caldo nutritivo era aquecido brevemente, o principio vital que gerava os microrganismos a partir do caldo nutritivo era preservado. Needhan validou a hipótese abiogênica para os microrganismos.

A experiência de Spalanzani No século XVIII, o padre e pesquisador Lazzaro Spalanzani discordou do procedimento de Needhan e refez de uma forma modificada seu experimento. Spalanzani colocou em vários frascos previamente limpos um caldo nutritivo a base de carne. Alguns foram mantidos fechados com rolhas de cortiça e fervidos brevemente exatamente da mesma forma feita anteriormente por Needhan, e outros foram fechados com o derretimento dos gargalos dos vidros e fervidos longamente. Spalanzani obteve com o procedimento experimental a observação de microrganismos nos frascos tampados com a rolha e não os observou dos frascos hermeticamente fechados com o derretimento dos gargalos dos vidros e concluiu: a rolha não vedou hermeticamente os frascos, permitindo a entradas de microrganismos presentes no ar. Spalanzani confirmou a hipótese biogênica para a origem dos microrganismos Needhan refutou os dados de Spalanzani afirmando que o aquecimento prolongado destruiu o principio vital organizador da vida. Então Spalanzani abriu alguns dos vidros que permaneciam hermeticamente fechados nos fracos com gargalo derretido e após alguns dias verificou a presença de microrganismos. Spalanzani confirmou novamente a hipótese biogênica para a origem dos microrganismos. Mas o persistente Needhan contra-argumentou que ao entrar em contato com o ar o principio vital foi restabelecido e caldo nutritivo pode novamente ter condições de gerar abiogenicamente microrganismos. Como Spalanzani não conseguiu elaborar um experimento para negar os argumentos de Needhan, a questão da origem dos microrganismos não foi resolvida.

A experiência de Pasteur No século XIX, em 1860, a polêmica da origem dos microrganismos ainda existia e a Academia Francesa de Ciências ofereceu um grande prêmio em dinheiro para que realizasse um experimento conclusivo para explicar a origem dos microrganismos. O desafio foi vencido pelo Frances Louis Pasteur. Em seu experimento, Pasteur colocou em frascos de vidro previamente limpos caldos nutritivos e amoleceu seus gargalos no fogo, moldando os gargalos na forma de um pescoço de cisne. O gargalo deformado permaneceu aberto em contato com o ar. Em seguida submeteu os frascos a um longo aquecimento até a produção de vapor. Reservou os frascos e após alguns dias observou amostras do caldo ao microscópio e percebeu que não existiam microrganismos na solução nutritiva. Os resultados obtidos permitiram a Pasteur dizer que os frascos não desenvolveram microorganismos, pois estes ficavam retidos na curvatura do gargalo em forma de pescoço de cisne, mas o ar estéril (sem microrganismos) entrava em contato com a solução. Pasteur validou, portanto a hipótese biogênica da origem dos microrganismos. Ganhou o prêmio e entrou para a história como o sepultador da abiogênese. Depois de Pasteur a ciência pode se preocupar com outras questões importantes sobre a vida. Como surgiram os primeiros seres vivos.

A teoria da panspermia (teoria cosmozóica) A teoria da panspermia (teoria cosmozóica) prega que a matéria prima que forma a estrutura dos seres vivos que ocorrem na Terra ou mesmo os próprios organismos teria sido formados fora do planeta e trazidos para cá por meteoros e cometas e aqui evoluído em toda a diversidade atual. A teoria da panspermia foi proposta no século XIX por Thompson, o Lord Kelvin e teve em Arrhenius no inicio do século XX um dos seus maiores defensores. A teoria da panspermia não recebeu a princípio grande apoio da comunidade científica. Muitos cientistas achavam especulativo supor que no universo ocorressem condições para a formação de matéria orgânica e vida. Caso a vida existisse em outros planetas, a sobrevivência dos seres vivos pelo cosmos seria pouco provável, visto a existência de variações extremas de temperatura. Caso as formas de vida sobrevivessem à viagem pelo cosmos, os veículos de transporte, cometas e meteoros, incendiaram a entrar em atrito com a atmosfera terrestre, destruindo os compostos orgânicos e as formas de vida. Mas atualmente, a teoria da panspermia recebe grandes investimentos investigativos. O aumento do conhecimento do universo revelou a presença de compostos orgânicos em nebulosas dos cosmos, amostras de cometas foram coletadas por sondas e sua analise revelou a presença de compostos orgânicos e água. E foram descobertos meteoritos na Terra que possuíam em seu interior compostos orgânicos. Embora a teoria da panspermia cósmica seja considerada uma possibilidade relevante para explicar onde a vida de formou, ela não explica a grande questão, como surgiu os primeiros seres vivos.

A teoria da evolução química (teoria da evolução molecular da vida) A teoria da evolução química (teoria da evolução molecular da vida) preconiza que a vida é a resultante de um processo de evolução química em que compostos inorgânicos se combinam, originando moléculas orgânicas simples, como aminoácidos, monossacarídeos (açúcares), bases nitrogenadas, ácidos graxos, entre outros compostos. Da reação dos compostos orgânicos simples formam-se compostos orgânicos mais complexos e estáveis, como polissacarídeos, proteínas, lipídios e ácidos nucléicos. Finalmente estas estruturas originam estruturas com capacidade metabólica e autoduplicação, formando os seres vivos primordiais. A teoria da evolução química da vida foi proposta no final do século XIX pelo biólogo inglês Thomas Huxley e retomada no início do século XX pelo biólogo inglês Haldane e pelo bioquímico russo Oparin. As teorias da panspermia e evolução química da vida são teoria complementares que pregam que em qualquer lugar, onde as condições fossem propícias, na Terra ou fora dela, a vida poderia surgir por evolução química. As condições necessárias para a evolução química da vida seriam: fontes abundantes dos elementos carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio (CHON), um meio rico em água para favorecer a ocorrência de reações químicas, um meio com fontes de energia abundantes para estimular as reações, um ambiente relativamente estável e muito tempo, talvez bilhões de anos, para que ao acaso se produzisse as primeiras formas de vida.

A origem do universo A cerca de 18 bilhões anos um grande acúmulo de matéria em um ponto único deu origem a uma grande explosão, o Big Bang, formando o incandescente universo em expansão. Alguns bilhões de anos se passaram e o universo esfriou-se e se formou as galáxias, com suas estrelas, planetas, cometas e meteoros.

A Terra primitiva Evidências científicas sugerem que a Terra foi formada a cerca de 4,5 bilhões de anos, a partir do agrupamento de matéria que girava em torno do sol. Em seu início o planeta era incandescente (muito quente), mas logo iniciou um processo de perda de calor para o espaço, ocorrendo um resfriamento. A “infância do planeta” (primeiros 700 milhões de anos) foi muito tumultuada. O planeta foi intensamente bombardeado por meteoros e cometas, recebendo toneladas de matéria do espaço, especialmente água. Mas como a temperatura era ainda muito elevada, a água permanecia em estado de vapor.

Oceanos e atmosfera da Terra primitiva Com o resfriamento do planeta, formou-se a crosta terrestre, uma superfície rochosa sólida, e a água passou também a ocorrer na forma líquida e se acumular na superfície do planeta, formando os primeiros rios e oceanos. Em seus primórdios a terra era um planeta com muita energia livre na atmosfera. Energia térmica liberada do centro da Terra por vulcões, descargas elétrica decorrentes de intensas tempestades e grande quantidade de radiação ultravioleta, devido à ausência de uma camada de ozônio na atmosfera primitiva. A constituição gasosa da atmosfera da terra primitiva é objeto de muita discussão no meio científico. No começo do século XX, postulava-se que a atmosfera seria muito diferente da atual. Uma mistura rica em gases metano (CH4), amônia (NH3), gás hidrogênio (H2) e vapor de água (H2Ovapor). Já os gases oxigênio e ozônio seriam ausentes.

Hipótese de Oparin e Haldane: hipótese da evolução gradual dos sistemas químicos   O bioquímico russo Oparin e o biólogo inglês Haldane propuseram no inicio do século XX a hipótese da evolução gradual dos sistemas químicos. Os principais passos dessa teoria seriam: Os gases presentes na atmosfera primitiva da Terra (CH4, NH3, H2 e H2Ovapor) sob influencia da radiação U.V (ultravioleta) e descargas elétricas dos relâmpagos formaram moléculas orgânicas simples. As moléculas orgânicas simples formadas na atmosfera foram carregadas pela chuva e se acumularam em depressões rochosas na superfície quente da crosta terrestre (oceanos primitivos). Nos quentes oceanos primitivos reações converteram as moléculas orgânicas simples em moléculas orgânicas complexas (polissacarídeos, lipídios e proteínas e ácidos nucléicos). No oceano primitivo, sob condições salinas e de pH propícias as proteínas formaram aglomerados protéicos com metabolismo independente do meio (coacervados). Várias reações químicas ocorreram no interior dos aglomerados protéicos (coacervados) formando um sistema de autoduplicação que permitiu a formação de outros aglomerados semelhantes (reprodução). Neste caso, os aglomerados protéicos (coacervados) foram considerados proto-celulas. Um ponto importante na teoria de Haldane e Oparin era que na atmosfera primitiva não existiam gás oxigênio (O2), que fruto do metabolismo fotossintético de alguns seres vivos, e o gás ozônio (O3), decorrente da modificação do gás oxigênio. A carência de gás oxigênio permitia uma maior estabilidade dos compostos orgânicos formados, pois não seriam oxidados pelo gás oxigênio. A inexistência de uma camada de gás ozônio na atmosfera permitia a grande incidência de radiação ultravioleta (U.V) para estimular energeticamente reações. A hipótese de Oparin e Haldane nunca foi encarada como uma verdade absoluta, pois foi montada baseada em evidências científicas da formação do planeta e de uma composição química da atmosfera primitiva específica, não confirmada pela ciência.

Oceanos e atmosfera da Terra primitiva Com o resfriamento do planeta, formou-se a crosta terrestre, uma superfície rochosa sólida, e a água passou também a ocorrer na forma líquida e se acumular na superfície do planeta, formando os primeiros rios e oceanos. Em seus primórdios a terra era um planeta com muita energia livre na atmosfera. Energia térmica liberada do centro da Terra por vulcões, descargas elétrica decorrentes de intensas tempestades e grande quantidade de radiação ultravioleta, devido à ausência de uma camada de ozônio na atmosfera primitiva. A constituição gasosa da atmosfera da terra primitiva é objeto de muita discussão no meio científico. No começo do século XX, postulava-se que a atmosfera seria muito diferente da atual. Uma mistura rica em gases metano (CH4), amônia (NH3), gás hidrogênio (H2) e vapor de água (H2Ovapor). Já os gases oxigênio e ozônio seriam ausentes.

O experimento de Urey & Miller (experimento de Miller) Em 1953, os americanos Urey e Miller demonstraram experimentalmente a síntese de moléculas orgânicas em condições semelhantes a da terra primitiva. O experimento ocorreu em um sistema de vidros, isolado da atmosfera, que simulava as condições da Terra primitiva. O sistema era formado por um frasco de água em ebulição, representando calor nos oceanos primitivos, conectado a um grande vaso esférico contendo uma mistura de gases como, amônia (NH3), metano (CH4), hidrogênio (H2) e vapor de água (H2Ovapor) que simulava a atmosfera primitiva. No vaso esférico, dois eletrodos permitiam a ocorrência de descargas elétricas em alta voltagem, simulando os relâmpagos das tempestades da atmosfera primitiva. Ao sair do vaso esférico, os gases passavam por uma superfície fria, um condensador, tornando-se líquida, simulando as chuvas. O líquido era então conduzido para um depósito conectado ao frasco em ebulição (oceanos primitivos). Dessa forma, a mistura de gases e líquidos circulava em um sistema fechado (isolado da atmosfera atual), representando o ciclo hidrológico da Terra primitiva. Depois de o aparelho funcionar durante uma semana uma amostra do depósito que simulava o oceano primitivo foi coletada e analisada. O líquido encontrava-se escuro e quimicamente, mostrou além da água aminoácidos simples, ácidos graxos e uréia, entre outras substâncias. Os gases no vaso esférico também foram analisados e mostrou a presença de gás monóxido de carbono (CO), gás dióxido de carbono (CO2) e gás nitrogênio (N2). Mas tome cuidado com a interpretação dos resultados obtidos neste experimento. Urey e Miller provaram que se a condição da Terra primitiva fosse as simuladas em seu aparelho, ela poderia levar a formação de compostos orgânicos, como os aminoácidos. Após o experimento pioneiro de Urey e Miller novas combinações de gases foram propostas e também levaram a síntese de muitos outros compostos orgânicos, inclusive precursores do ácido nucléico RNA. O conhecimento atual da atmosfera primitiva da Terra sugere a escassa presença de gás hidrogênio. A ausência de uma atmosfera redutora dificulta em muito a formação de compostos orgânicos.

O experimento de Fox Em 1953, o cientista americano, Sidney Fox que contribuiu para aumentar a credibilidade na hipótese da evolução gradual dos sistemas químicos (hipótese de Haldane e Oparin). Fox aqueceu aminoácidos em uma superfície seca, simulando rochas quentes, em seguida adicionou água levemente salgada. Ao analisar a solução ao microscópio, observou a presença de pequenas esferas protéicas. Fox chamou a esferas protéicas de microesferas. A formação das microesferas no procedimento descrito acima foi comparada a formação dos coacervados teorizados por Oparin em sua teoria. Mas cuidado, as microesferas de Fox não podem ser consideradas uma forma de célula primitiva, pois não apresentavam metabolismo próprio e capacidade de autoduplicação.

Teorias sobre a Origem da Vida Criacionismo Geração Espontânea ou Abiogênese Biogênese Cosmogênese ou Panspermia Cósmica* Evolução química ou evolução molecular da vida*

CRIACIONISMO Uma “teoria” com várias versões: Deus criou a vida

DEUS ATUM Divindade máxima egípcia que teria criado o Universo, a Terra, e os seres vivos. CRIACIONISMO Egípcio

CRIACIONISMO Grego O mito de Prometeu

CRIACIONISMO Cristão O homem e os seres vivos foram criados intencionalmente por Deus.

CRIACIONISMO É uma “teoria” fixista Os seres vivos não se modificariam desde que foram criados por Deus

Teoria da geração espontânea ou abiogênese Matéria morta pode formar matéria viva.

Abiogênese (Geração Espontânea) Oi Mamãe !

Abiogênese (Geração Espontânea)

Abiogênese (Geração Espontânea)

Biogênese (Ser vivo  Ser vivo)       Ovo 

Abiogênese X Biogênese Experiência de Redi Observações de Leeuwenhoek Experiência de Joblot Experiência de Needhan Experiências de Spalanzani Experiência de Pasteur

Abiogênese X Biogênese Experiência de Redi O resultado validou a hipótese biogênica.

Abiogênese X Biogênese Observações de Leeuwenhoek Acreditava-se no século XVII que os microrganismos eram seres tão simples , variados e presentes em todos os lugares que não poderiam ser formados por reprodução. Esta crença favoreceu a hipótese abiogênica.

Abiogênese X Biogênese Experiência de Joblot Caldo nutritivo a base de carne e vegetais Aquecimento prolongado Alguns frascos permaneceram abertos Alguns frascos foram fechados com pergaminhos Alguns dias depois Visualizou-se microrganismos Não visualizou-se microrganismos O resultado validou a hipótese biogênica.

Abiogênese X Biogênese Experiência de Needhan Caldo nutritivo a base de carne Breve aquecimento Frascos permaneceram fechados com rolhas de cortiça Alguns dias depois Visualizou-se microrganismos O resultado validou a hipótese abiogênica.

Abiogênese X Biogênese Experiências de Spalanzani Caldo nutritivo a base de carne Breve aquecimento Aquecimento prolongado Alguns dias depois Visualizou-se microrganismos Não visualizou-se microrganismos Alguns frascos permaneceram fechados com rolhas de cortiça Alguns frascos permaneceram fechados com o derretimento do gargalo do vidro Alguns dias depois Alguns frascos que permaneceram fechados com o derretimento do gargalo do vidro foram abertos O resultado validou a hipótese biogênica. Visualizou-se microrganismos

Abiogênese X Biogênese Experiência de Pasteur Não visualizou-se microrganismos Visualizou-se microrganismos O resultado validou a hipótese biogênica.

1. O que dizia a teoria da geração espontânea ou abiogênese? 2. O que diz a biogênese? 3. Explique o experimento de Redi, cite as hipóteses testadas, descreva os resultados obtidos e apresente a colusão do experimento? 4. Por que a descoberta dos microrganismos reforçou a crença na abiogênese? 5. Qual foi o resultado obtido no experimento de Needhan que reforçou a crença da abiogênese? Você concorda com a interpretação de Needhan? 6. Com que tipo de experimento Spalanzani contestou os resultados de Needhan? 7 Qual foi a crítica de Needhan ao experimento de Spalanzani, que este não conseguiu refutar? 8. Como Pasteur chegou a um conclusão definitiva da origem dos microorganismos? Questões para o estudo Abiogênese X Biogênese

Teoria da panspermia (Teoria cosmozóica) Vida na Terra 1os seres vivos formaram-se no Cosmos (universo) Matéria dos seres vivos formou-se no cosmos (universo) Na Terra ocorreu um processo de evolução química 1os seres vivos Ou Cometas Meteoros Cometas Meteoros Evolução química

Teoria da evolução química da vida (evolução molecular) Compostos inorgânicos (C H O N) Moléculas orgânicas simples Moléculas orgânicas complexas Coacervados A teoria da panspermia e da evolução química não são antagônicas, pois este processo poderia ter ocorrido na Terra ou fora dela. Protocélulas

O origem do universo

A Terra primitiva

A atmosfera da terra primitiva H2O H2 CO2 CH4 NH3 Relâmpagos Calor Raios U.V N2

Hipótese de Oparin e Haldane H2O H2 CO2 CH4 NH3 Compostos orgânicos simples Compostos orgânicos complexos coacervados protocélulas N2

Resumo da hipótese de Oparin e Haldane: evolução gradual dos sistemas químicos CH4 NH3 H2O H2 São formados compostos orgânicos simples Compostos orgânicos complexos Acumulação de compostos orgânicos no fundo dos oceanos (“sopa nutritiva”) Formação dos coacervado (aglomerados de proteínas) Origem das protocélulas (seres unicelulares, heterótrofos e anaeróbicos) Atmosfera Solo Oceanos Oceanos

Experimento de Urey & Miller (Experimento de Miller): Simulação da Terra Primitiva Mistura de gases CH4, NH3, H2 e H2O é introduzida no sistema (“atmosfera”) Calor aquecendo a água (“calor”) Descarga elétricas estimulando reações (“relâmpagos”) Circulação de água fria por fora do sistema provoca condensação (“chuvas”) Água acumulada em um depósito com compostos orgânicos: ácido ciânico, purinas, pirimidinas e aminoácidos (“oceano primitivo”) Circulação (“Ciclo da água”)

Experimento de Fox: A formação de microesferas protéicas (“coacervados”) Aquecimento (“Calor”) Chapa (“rocha quente”) Aminoácidos + água + sais Microesferas (“coacervados”) Aglomerado protéico: microesferas (“coacervados”) Microesferas (“coacervados”)

Material genético dos 1os seres vivos Hipótese do DNA como material genético primordial Hipótese do RNA como material genético primordial (“mundo de RNA”) Hipótese muito investigada atualmente e com uma série de evidencias a seu favor. Material genético

Evidências a favor do “mundo de RNA”

Nutrição dos 1os seres vivos Hipótese heterotrófica Hipótese Autotrófica (hipótese mais aceita) Forma de nutrição

Nutrição das arqueabactérias Uma evidência a favor da hipótese autotrófica Fumarolas negras no fundo do oceano Arqueabactérias Quimiossíntese em arqueabactérias FeS + H2S FeS2 + H2 + energia Dissulfeto de ferro Sulfeto de ferro Gás Hidrogênio Sulfeto de hidrogênio

Nutrição das arqueabactérias: Uma evidência a favor da hipótese autotrófica Foto área de um lago de águas quentes: as cores verdes e amarelas no lago são devido a grande quantidade de arqueabactérias termófilas sulforosas

Características celulares dos 1os seres vivos Unicelulares procariontes Unicelulares eucariontes Multicelulares eucariontes

Origem dos eucariontes (endomembranas e endossimbiose) Procarionte anaeróbico (bactéria primitiva) Procarionte sofre Invaginaçãos da membrana formando o núcleo (eucarionte) Formação das endomembranas formando as organelas membranosas Eucarionte primitivo realiza endossimbiose com bactéria aeróbica (origem das mitocôndria) Eucarionte primitivo realiza endossimbiose com cianofícea (origem dos cloroplastos)

Questões para o estudo Panspermia e evolução química da vida Faça um resumo sobre a hipótese da panspermia. Faça um resumo sobre a hipótese da evolução química da vida. Faça um resumo sobre a teoria de Oparin e Haldane. Faça um resumo sobre o experimento de Stanley e Miller. O que são coacervados? Faça um resumo sobre o experimento de Fox. O que significa na biologia a expressão “mundo de RNA”? Baseado em conhecimentos atuais da Biologia como deveriam ser os primeiros seres vivos quanto a nutrição? O surgimento da fotossíntese teve um impacto grande na vida na Terra. Explique. Faça um resumo sobre a evolução das células procarióticas em células eucarióticas.