Origem da Vida

Apostila sobre as hipóteses da origem da vida.

Desde a antigüidade o homem tem se perguntado como, aonde e quando teria surgido a vida; um tipo de questão que a ciência, talvez, nunca venha a responder completamente. Entretanto, podemos formular hipóteses e desenvolver teorias que nos aproximem cada vez mais de uma "verdade" relacionada a este dilema. Assim fizeram e continuam fazendo, pensadores e cientistas, desde os tempos da Grécia Antiga até os dias de hoje. Historicamente quatro são as hipóteses relacionadas a origem da vida; a saber: hipótese da geração espontânea, hipótese da panspermia cósmica, hipótese autotrófica e hipótese heterotrófica.


GERAÇÃO ESPONTÂNEA OU ABIOGÊNESE
Tal idéia surgiu com Aristóteles, há cerca de 2000 anos atrás. Ele propôs que a vida poderia surgir da matéria inanimada; para tanto bastava que um "princípio ativo" fosse insuflado na matéria não viva, levando ao surgimento espontâneo da vida. Esta idéia dominou todo o pensamento ocidental até 1861, quando Pasteur demonstrou que ela estava completamente errada. Até então aceitava-se, por exemplo, que moscas poderiam surgir espontaneamente de matéria orgânica em putrefação. Um exemplo clássico é o do belga Van Helmont, que chegou a sugerir que uma camisa suja em contato com germe de trigo durante 21 dias poderia originar camundongos.

Em meados do século XVII a hipótese da geração espontânea começou a ser abalada. No caso das moscas, Redi, cientista florentino, tentou refutar tal idéia, provando que as moscas originavam-se de moscas preexistentes. Em 1745, entretanto, o inglês Needham, corroborou mais uma vez a teoria da geração espontânea. Ele colocou sucos nutritivos num tubo de ensaio, aqueceu-os e fechou-os em seguida; e, logo após, aqueceu-os novamente. Depois de alguns dias Needham verificou o aparecimento de micróbios naquele tubo. O italiano Spallanzani criticou o experimento de Needham, repetindo-o; só que dessa vez ferveu os líquido antes, e assim não foi verificada a presença de micróbios no líquido. Needham, justificou os dados de Spallanzani, dizendo que a fervura havia destruído o tal "princípio ativo", impossibilitando assim o aparecimento dos micróbios. A teoria da geração espontânea, como mencionado anteriormente, foi derrubada por Louis Pasteur, em 1861. Pasteur preparou culturas de bactérias em recipientes abertos providos de um longo tubo em forma de S, que retinha os microorganismos trazidos pelo ar. Ao aquecer o recipiente o calor matava as bactérias, retidas, então, na curvatura do tubo. Pasteur verificou que o líquido do recipiente ficava estéril por um certo tempo. Após resfriado, entretanto, o recipiente, se fosse mantido aberto, voltava a se contaminar. O experimento de Pasteur mostrou que o ar era carregado de microorganismos, e que estes ao encontrarem um meio propicio, no caso, o líquido, proliferavam. Foi assim que Pasteur desenvolveu o princípio da esterilização, amplamente usado hoje em dia, tanto na medicina como na industria de alimentos.


PANSPERMIA CÓSMICA
A hipótese da panspermia cósmica, que apregoa uma origem extraterrena para a vida, foi proposta primeiro por Arrhenius e Richter. Tal hipótese, entretanto, não explica absolutamente nada sobre os processos que teriam gerado as primeiras formas de vida, apenas muda o endereço do local onde estas teriam surgido. Esta idéia foi revitalizada nos últimos anos, com a descoberta de um possível fóssil bacteriano, em Marte.


HIPÓTESE AUTOTRÓFICA
A hipótese autotrófica, também nada explica sobre como teriam se originado as primeiras formas de vida, apenas admitie que estas já teriam surgido como organismos autótrofos, ou seja, capazes de produzir seu próprio alimento. O principal empecilho contra tal hipótese é que um ser autótrofo sintetiza alimento orgânico a custa de uma série muito complexa de reações químicas. Sob a ótica da seleção natural, segundo a qual a evolução é um processo lento e gradual, a complexidade de um organismo autótrofo levaria muito tempo para ser atingida. Assim, os primeiros organismos deveriam ser muito simples, e incapazes de produzir seu próprio alimento.


HIPÓTESE HETEROTRÓFICA
Sabemos que todos os organismos desde bactérias, plantas e animais são constituídos pelos mesmos 6 prinpais compostos químicos: água, carboidratos, lipídeos, fosfatos de adenosina, proteínas e ácidos nucleicos. A água é o mais comum, fazendo parte da estrutura molecular de compostos essenciais a vida. Os carboidratos são fonte de energia, formados por hidrogênio, oxigênio e carbono. Os lipídeos armazenam energia. Os fosfatos de adenosina (ADP e ATP) são as fontes de energia que possibilitam às células realizar todas as suas funções. As proteínas formam as estruturas dos seres vivos, como: as membranas celulares, os músculos e tendões, o sangue, e os demais tecidos. As enzimas, catalizadores das principais reações químicas que ocorrem nos organismos, são, antes de mais nada, proteínas. Os ácidos nucleicos ocorrem dentro do núcleo celular, principalmente, embora estejam presentes, também, em outras organelas do citoplasma, como é o caso do DNA mitocondrial e do RNA que compõe os ribossomos. Tais moléculas são responsáveis em grande parte pela coordenação da síntese de todas as proteínas. Todos estes compostos mencionados acima, são formados de hidrogênio, oxigênio, carbono, nitrogênio, fósforo e enxofre. Talvez o carbono, dentre todos, seja o elemento mais importante, pois é o único capaz de se combinar com os demais para formar diversas moléculas complexas e de grande tamanho, as quais caracterizam os grandes organismos. Sabemos, também, que todos estes principais elementos, essenciais a vida, encontram-se entre os mais abundantes do Sistema Solar.

Tudo isto sugere que a atmosfera da Terra, no início, era formada por estes principais elementos, com exceção do oxigênio e do nitrogênio, que teriam se libertado, mais tarde, a partir da mistura gasosa daquela atmosfera. Segundo a hipótese heterotrófica, a mais aceita hoje em dia, formulada em 1920 e 1930, pelo biólogo inglês J. B. S. Haldane e pelo bioquímico russo, A. I. Oparin, as formas primitivas de vida originaram-se a partir destes primeiros compostos, de maneira lenta e gradual, de acordo com o paradigma darwiniano. Há cerca de 3,5 bilhões de anos atrás, condições de temperatura e umidade associadas a esta atmosfera primitiva, e à ação da radiação solar e de descargas elétricas freqüentes, poderiam ter dado origem a agregados de aminoácidos e ácidos nucleicos. Tais agregados, teriam se acumulado num mar antigo, formando o que Haldane chamou de "sopa orgânica diluída." As idéias de Haldane e Oparin, vieram a ser corroboradas e revitalizadas, em 1954, pelo famoso experimento de S. L. Miller, da Universidade de Chicago, bem como por outros experimentos, realizados posteriormente. Deste primeiro agregado, teriam surgido formas de vida primitivas que se alimentavam dos compostos carbonosos inorgânicos presentes na própria "sopa orgânica" primordial da qual se originaram. Estes primeiros organismos teriam sido anaeróbios, já que a atmosfera de então era desprovida de oxigênio.

Com o passar do tempo a "sopa" foi minguando, devido a ação e proliferação destes primeiros organismos, e a ação de novos compostos derivados do metabolismo dos mesmos. Tais organismos, logicamente, estariam fadados a se extinguir quando a "sopa" acabasse, a menos que estes pudessem evoluir para formas capazes de elaborar seus próprios alimentos. Mecanismos evolutivos, então, favoreceram ou fixaram as possíveis mutações que levaram ao surgimento de organismos autótrofos (plantas fotossintetizadoras). Estes novos organismos utilizavam-se do CO2 da água e da energia solar para produzir sua própria energia. Em troca, eles iam enriquecendo a atmosfera com oxigênio, liberado durante o processo da fotossíntese. Este novo ambiente possibilitaria o aparecimento de novas formas de vida. Milhões e milhões de anos foram necessários para o surgimento dos primeiros eucariotos. Depois viriam os primeiros organismos multicelulares, vegetais e animais, cada vez mais complexos e diversificados.





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