BIOLOGIA PARA A VIDA : fevereiro 2013

ORIGEM DOS SERES VIVOS

1. GERAÇÃO ESPONTÂNEA OU ABIOGÊNESE

Desde a antiguidade o ser humano procura explicações para a origem da vida na Terra. Há mais de dez mil anos atrás segundo antigas, doutrinas especialmente na Índia, na Babilônia (atual Iraque) e no Egito havia crença que as rãs, crocodilos e as cobras eram geradas pela lama dos rios. Esses animais apareciam inexplicavelmente no lodo ou associados a ele (lugares úmidos) e eram pensados como manifestações da vontade dos deuses; e acreditava-se que surgiam atravéz de geração espontânea.

O primeiro a fazer a pergunta de onde teriam surgido os seres vivos de forma sistemática e séria foi Aristóteles (séc. IV a.C.); logo, ele é considerado também o grande defensor (e o mais famoso), dessa hipótese na antigüidade. Para explicar a origem da vida ele supunha a existência de um “princípio ativo” ou uma “força vital” dentro da matéria inanimada. Esse princípio ativo organizador seria responsável, por exemplo, pelo desenvolvimento que os animais passam desde ovo até o animal adulto. Cada tipo de ovo tendo um princípio organizador diferente, de acordo com o tipo de ser vivo.
Esse mesmo princípio organizador também tornaria possível que seres vivos completamente formados eventualmente surgissem a partir da matéria bruta.

A idéia era baseada em observações (descuidadas), sem rigor científico de que alguns animais aparentemente surgem da matéria em putrefação, ignorando a pré-existência de ovos ou mesmo de suas larvas. Isso antecedeu o desenvolvimento do método científico tal como praticamos hoje, não havendo tanta preocupação em certificar-se de que as observações fossem fidedignas e sistemáticas. Dessa interpretação (que os organismos vivos pudessem ser gerados a partir da matéria bruta, inanimada) surgiu a TEORIA DA GERAÇÃO ESPONTÂNEA ou TEORIA DA ABIOGÊNESE, segundo a qual todos os seres vivos originaram-se espontaneamente da matéria bruta.

As receitas para produzir seres vivos

O grande poeta romano Virgílio (70 a.C.-19 a.C.), garantia que moscas e abelhas nasciam de cadáveres em putrefação. Já na Idade Média, Aldovandro afirmava que, o lodo do fundo das lagoas, poderiam nascer patos e morcegos (idéia também defendida por outros muito mais antigos que ele).

O padre Anastásio Kircher (1627-1680), professor de Ciência do Colégio Romano, explicava a seus alunos que do pó de cobra, espalhado pelo chão, nasceriam muitas cobras.

Houve até um cientista belga Jean Baptist van Helmont (1577-1644) (sec.XVII) que chegou a propor uma receita para produzir seres vivos. Ele ensinava que para produzir ratos bastava juntar uma camisa suada e suja e um punhado de grãos de trigo, colocar essa mistura em um local escuro e protegido (dentro do celeiro, por ex.). Depois de algum tempo iriam aparecer ratos no local. Sabe-se hoje que os ratos aparecem atraídos pelo alimento e não que tivessem surgido a partir dessa mistura.

Van Helmont também propôs uma receita para produzir escorpiões, bastando para isso de uma camisa suada, trigo e pedaços de queijo.

2.TEORIA DA PANSPERMIA OU

TEORIA DE ARRHENIUS

CUJO FUNDAMENTO ESTA EM ANAXÁGORAS DE CLAZÔMENA 500 a.C.

Panspermia do grego : πανσπερμία do grego = πᾶς, πᾶν (pas, pan) todo e σπέρμα (sperma) semente, é a hipotese que afirma que a vida existe em todo universe e que é distribuida à todos os planetas atravéz dos meteoritos, cometas, asteróides e planetóides.

A teoria da panspermia propõe que a vida pode sobreviver aos efeitos do espaço, viajando como extremófilos (bactérias resistente a extremos de temperatura, pressão etc) como as archaea (arqueias). Esses orgamismos semelhante à Archaea teriam sido ejetadas de seu lugar de origem e vagam no espaço em pequenos corpos como rochas (meteoritos), cometas etc. Quando encontram condições ideais para se desenvolver e crescer em uma nova superfície planetária tornam-se ativas e iniciam o processo de colonização e então evoluem. A panspermia não explica como a vida surgiu, mas é um método de espalhamento da vida através de todo o universo.

Associado a panspermia existe a hipótese da exogênese, do grego: ἔξω = exo = do exterior, de fora; e γένεσις = genesis = origem. Essa hipótese é mais limitada e propõe que a vida foi transferida para a Terra de outros lugares do universo, mas não faz previsões sobre o quão espalhada a vida é no universo.

O primeiro pensador a conjecturar sobre o "todo" foi Anaxágoras de Clazômenas. Ele dizia:

"Em todas as coias ha partículas de tudo, exceto do Nóus (νοῦς): pois o Nóus se mantém uno."

SIMPLÍCIO, Física, 34, 28 (SOBRE A NATUREZA)

"Estas (coisas) sendo assim, é preciso admitir que muitas e de toda espécie são contidas em todos os compostos e sementes de todas as coisas (pan spermia = πανσπερμία), que formas de toda espécie têm, e cores e sabores. E que se compuseram homens e os outros animais, quantos têm alma. E que os homens em comum habitam cidades e organizam trabalhos, como entre nós, e sol eles têm e lua e os demais astros como entre nós, e a terra para eles produz muitas (coisas) e de toda espécie, das quais as mais úteis eles recolhem para a habitação e utilizam. Estas (coisas) portanto por mim estão ditas sobre a separação, que não somente entre nós poderiam ter sido separadas, mas também por outras partes. E antes de terem sido separadas estas (coisas) quando todas eram juntas, nem mesmo cor era evidente, nenhuma só; pois o impedia a mistura de todas as coisas, do úmido e do seco, do quente e do frio, do luminoso e do sombrio, e terra se encontrando muita e semente em quantidade infinita em nada se assemelhando umas às outras. Pois tampouco das outras (coisas) nenhuma é semelhante a outra. Estas assim se comportando no conjunto, é preciso admitir que são contidas todas as coisas." (Anaxágoras, sec. V a.C.)

No sec. XIX novamente essa teoria foi ressucitada por diversos cientistas, incluindo Jöns Jacob Berzelius (1834); Lord Kelvin (1871), Herman von Helmholtz (1879) e posteriormente em 1903 por Svante Arrhenius em seu livro de 1908 (Arrhenius, Svante. Worlds in the Making: The Evolution of the Universe. New York, Harper & Row, 1908).

Sir Fred Hoyle e Chandra Wickramsinghe foram importantes proponentes dessa hipótese e afirmaram que ainda hoje formas de vida contiuam a entrar na atmosfera da Terra e podem ser responssáveis por surgimento de epidemias, novas doenças, e novidades genéticas.

A hipótese da panspermia não sugere necessariamente que a vida se originou somente uma vez e subsequentemente se espalhou através de todo o universo, mas em vez disso uma vez iniciado o processo a vida pode se espalhar para outros ambientes apropriados para sua replicação.

Segundo a teoria da Panspermia, formulada pelo físico sueco Svante Arrhenius, a Terra teria sofrido uma inseminação por organismos, partículas provenientes do espaço sideral, chegando à Terra, de carona, através de poeira cósmica, meteoritos e cometas. O argumento apresentado para tal hipótese é a presença de matéria orgânica em meteoritos encontrados na Terra, como certos tipos de aminoácidos (que são os blocos de construção de toda a vida) e também de formaldeído, álcool etílico e hidrocarbonetos (todos compostos orgânicos relacionados a vida na Terra).

PESQUISAS COM METEORITOS

METEORITO DE MURCHINSON, 1969

FRAGMENTO DO METEORITO DE MURCHINSON SENDO ANALISADO

AMPLIAÇÃO DOS CONDRITOS CARBONÁCEOS DO

METEORITO DE MURCHINSON

COMPOSTOS ORGÂNICOS ENCONTRADOS NO METEORITO

COMPARE COM A ESTRUTURA DOS CONSTITUINTES PRESENTES NA ESTRUTURA DO DNA DE TODOS OS SERES VIVOS

Fatos que apioam a teoria da panspermia

Meteorito de Murchinson (Australia, Murchinson, 1969)

Meteorito ALH 84001 (Antártica, Allen Hills, 1984)

Stardust Space Probe - Missão da NASA cujo objetivo foi investigar a composição química dos cometas através da coleta de material da cauda destes corpos siderais. Os resultados mostraram que na cauda do cometa Wild 2 em 2004.

"The discovery of glycine in a comet supports the idea that the fundamental building blocks of life are prevalent in space, and strengthens the argument that life in the universe may be common rather than rare," said Carl Pilcher, director of the NASA Astrobiology Institute, which co-funded the research."

Análises das amostras

Isotopes are versions of an element with different weights or masses; for example, the most common carbon atom, Carbon 12, has six protons and six neutrons in its center (nucleus). However, the Carbon 13 isotope is heavier because it has an extra neutron in its nucleus. A glycine molecule from space will tend to have more of the heavier Carbon 13 atoms in it than glycine that's from Earth. That is what the team found. "We discovered that the Stardust-returned glycine has an extraterrestrial carbon isotope signature, indicating that it originated on the comet," said Elsila.

conponentes do DNA em meteoritos

Samples of twelve carbon-rich meteorites, nine of which were recovered from Antarctica.
The researchers extracted each sample with a solution of formic acid and ran them through a liquid chromatograph, an instrument that separates a mixture of compounds. They further analyzed the samples with a mass spectrometer, which helps determine the chemical structure of compounds.

The team found adenine and guanine, which are components of DNA called nucleobases (bases nucléicas), as well as hypoxanthine and xanthine.

DNA resembles a spiral ladder; adenine and guanine connect with two other nucleobases to form the rungs of the ladder.

They are part of the code that tells the cellular machinery which proteins to make.

Hypoxanthine and xanthine are not found in DNA, but are used in other biological processes.

Inside two of the meteorites the team also found the first traces of three other nucleobase molecules including purine, 2,6-diaminopurine, and 6,8-diaminopurine.

VÍDEO SOBRE OS ACHADOS EM METEORITOS (YOUTUBE)

http://www.youtube.com/watch?v=1g7AKVZ3HC4&feature=player_embedded#!

Muitos dados se acumulam nas últimas quatro décadas mostrando que tanto meteoritos condríticos e cometas bem como poeira cósmica podem conter os blocos construtores da vida (aminoácidos, proteinas e bases nucléicas). Todavia o que não esta claro ainda, é como e onde essas moléculas foram produzidas. Teorias mais antigas tem apontado para a síntese em grandes nuvens de gás da qual o sistema solar foi formado, implicando que os ingredientes para a vida foram importados de longe. Mesmo assim a interpretação para todos esses fatos se encontram ainda em aberto, esperando mais estudos e mais mentes pensantes que se dediquem a esse tão importante tema.

Fonte:

Cronin, J. R. e colaboradores. Enantiomeric Excesses in Meteoritic Amino Acids. Science, 275, 951 (1997).

Botta, O. & Bada, J. L. Extraterrestrial Organic Compounds in Meteorites. Surveys in Geophysics, 23(5), 411 (2002).

Pré-Socráticos, vol. II, 1989. São Paulo,Ed. Nova Cultural.

http://www.laifi.com/laifi.php?id_laifi=501&idC=70616#

http://www.jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2009-126

http://www.slashgear.com/nasa-researchers-find-dna-building-blocks-can-be-made-in-space-09170430/

http://spacestation-shuttle.blogspot.com.br/2011/08/nasa-researchers-dna-building-blocks.html

http://scienceupdatesforum.blogspot.com.br/

http://www.astrobio.net/exclusive/3413/shooting-meteorites-in-a-barrel

(Imagens dos meteoritos: Google images)

2. BIOGÊNESE

Em textos antigos tanto literários quanto científicos podemos encontrar referências à origem dos seres vivos, especialmente sapos, rãs, cobras, moscas e escorpiões, como sendo esses organismos oriundos da matéria bruta (não viva) ou inanimada. Ao longo de mais de 2.300 anos perdurou a discução entre a teoria da geração espontãnea ou abiogênese e a teoria da biogenese (omne vivo ex vivum). Por muito tempo houve acirrada discução entre essas duas teorias; até que baseado em experimentação sistemática a teoria da biogênese foi aceita. Hoje apenas ensinamos que existiu um outro pensamento alternativo (porém errôneo) à teoria da biogênese.

A teoria da BIOGÊNESE ou Teoria de Oparin-Haldane, afirma que a partir de gases presente na atomosfera da Terra se produziu todos os compostos orgânicos necessarios a vida e provavelmente ate mesmo a prórpia vida, via coacervados chegando na primeira célula.

A primeira fase das reações entre a mistura de gases (supostamente presentes na atmosfera do planeta) e que fazem parte do experimento de Stanley Miller origina ácido cianídrico (cianeto de hidrogênio) HCN, formaldeído CH₂O e outros compostos intermediários ativos como o acetileno e o cianoacetileno entre outros.