HIPÓTESE HETEROTRÓFICA - Beth Biologia
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ORIGEM DA VIDA E ORIGEM DA CÉLULA
v Dicas:
v Hipótese química
- gases amônia, metano, hidrogênio e vapor d'àgua.
- grande quantidade de descargas elétricas
- formação de aminoácidos – proteínas - coacervados
Existiriam na Terra primitiva condições necessárias para a formação das moléculas orgânicas essenciais à vida? Como essas moléculas teriam se formado e se organizado de modo a atuarem harmonicamente já nas primeiras formas de vida? De que modo os primeiros seres vivos obtinham energia para a sua subsistência? Como os seres vivos puderam evoluir e porque estão adaptados a diferentes ambientes? Qual a relação entre os critérios de classificação dos seres vivos e o processo de evolução?
Hipótese sobre a origem da vida na Terra
- Hipótese heterotrófica (Das moléculas à primeira célula)
A hipótese heterotrófica sobre a origem da vida na Terra supõe que os primeiros seres vivos necessitavam de uma fonte externa de alimentos, já que não contavam com os mecanismos necessários para sintetizá-los. Baseando-se nessa hipótese, alguns cientistas admitiram uma evolução molecular ou evolução de compostos químicos, ou evolução pré-biológica, que considera que compostos químicos simples existentes na atmosfera da Terra primitiva acabaram por originar as substâncias indispensáveis para a vida.
A evolução de compostos químicos vitais num provável ambiente da Terra primitiva foi uma ideia proposta por Oparin, da Academia de Ciências da União Soviética e por J. B. S. Haldane, biólogo inglês. A hipótese admite que a atmosfera da Terra, há alguns milhões de anos, era constituída, principalmente, de metano, amônia, hidrogênio e vapor d'água, diferindo, portanto, da atmosfera da Terra atual, que é constituída de cerca de 80% de nitrogênio, sendo o restante formado essencialmente de oxigênio e dióxido de carbono, além de pequenas quantidades de outros gases. A temperatura terrestre era elevada e a intensa atividade vulcânica expelia grande quantidade de água em forma de vapor, que se acumulava na atmosfera.
Um processo de resfriamento do planeta fez com que esse vapor se condensasse e se precipitasse sob a forma de violentas tempestades, acompanhada de descargas elétricas. Ao mesmo tempo, uma grande quantidade de radiação ultravioleta do Sol incidia sobre a superfície terrestre.
Fontes de energia presentes na atmosfera da Terra primitiva, altas temperaturas, radiações ultravioleta e descargas elétricas teriam causado alterações nas ligações químicas das moléculas dos gases então existentes (CH4, NH3, H2 e H2O), o que teria resultado na formação de compostos orgânicos mais complexos, tais como moléculas de aminoácidos. Estas, por sua vez, poderiam unir-se por meio de ligações peptídicas originando proteínas.
De acordo com os cálculos feitos pelos cientistas atuais, a idade da Terra é de aproximadamente 4,5 bilhões de anos. Durante longo tempo, esse planeta permaneceu desabitado, haja vista que a vida apareceu por volta de 3,5 bilhões de anos.
Durante o longo tempo em que a Terra permaneceu desabitada, ocorreram as transformações e os fenômenos que possibilitaram, mais tarde, o surgimento dos primeiros organismos.
Sabe-se hoje que 10% do material eliminado em uma erupção vulcânica era intenso e a massa de vapor d'água que se acumulou na atmosfera foi tão intensa, a ponto de saturá-la. Ao atingir as camadas mais altas, precipitava-se em direção ao solo, sob a forma de grandes tempestades. Acredita-se entretanto, que as primeiras chuvas não chegavam a atingir o solo aquecido, evaporando-se no meio do caminho. Somente depois de muitos milhares de anos é que essa chuva conseguiu tocar o solo, indo originar o oceano primitivo.
A hipótese de Oparin (teoria química)
Estas suposições foram testadas de forma significativa em 1953 por Stanley Miller e logo após por Sidney W. Fox. Miller conseguiu imitar, num aparelho que se mantinha isolado do ar, as prováveis condições da atmosfera da Terra primitiva. Durante o período de uma semana fez com que metano, amônia, hidrogênio e vapor d'água sofressem a influência de descargas elétricas de aproximadamente 60.000 volts. Verificou que, como consequência, formaram-se, no aparelho, aminoácidos como glicina e a alanina. Fox, por sua vez, aquecendo aminoácidos numa superfície seca, mostrou que estes podiam combinar-se para formar moléculas semelhantes a proteínas.
Em 1957, Sidney W. Fox, numa conferência sobre a origem da vida, relatou os resultados a que chegara após exaustivas pesquisas por ele conduzidas, pelas quais ficava demonstrada a possibilidade de sintetizar proteínas a partir de uma mistura seca de aminoácidos submetidos ao aquecimento. A insistência das chuvas por milhares de milhões de anos acabou levando ao aparecimento dos mares da Terra
E para esses mares foram arrastadas as proteínas que se formava sobre as rochas quentes.
Durante um tempo incalculável, as proteínas que se acumularam nos mares de águas mornas do planeta em evolução. Lentamente, as moléculas se combinavam, se partiam, voltavam a se combinar com nova disposição. E, dessa maneira, as proteínas se multiplicaram quantitativamente e qualitativamente.
Dissolvidas em água, as proteínas formaram colóides. A interpenetração dos colóides leva ao aparecimento dos coacervados.
A esse tempo, por certo, já haviam surgidas proteínas com capacidade catalisadora – as enzimas. Isso acelerava bastante os processos de síntese de novas substâncias.
Quando já existiam moléculas de nucleoproteínas, cuja atividade na manifestação de caracteres hereditários é bem conhecida, os coacervados passavam a envolvê-las. Apareciam microscópicas gotas de coacervados envolvendo nucleoproteínas. Após tudo isso, uma dúvida paira no mundo ativo da curiosidade: poderão ou não tais estruturas aparecer naturalmente ainda hoje aqui na Terra? A resposta é simples. Isso não ocorre por dois motivos:
1ª) Não há mais uma atmosfera primitiva, na ausência do oxigênio. Este gás, como se sabe, é um poderoso oxidante. Sendo assim, o oxigênio liberado atualmente pelas plantas verdes oxidaria logo qualquer molécula complexa que se formasse ao ar livre.
2ª) A multiplicação dos organismos em progressão constante consumiria rapidamente o "estoque" acumulado de matéria orgânica, pois elas se constituem alimento.
O coacervado era provavelmente heterótrofo, pois não seria fácil, para um ser simples como este, produzir seu próprio alimento. A ausência de oxigênio nos leva a crer em um processo anaeróbico, a fermentação.