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5 Astrobiologia: buscando as origens da vida
Por: Victor Raphael
Título :Astrobiologia: buscando as origens da vida Autor : Victor Raphael de Castro Mourão Roque Data da Apresentação:20/08/2005 Apresentador : Victor Raphael de Castro Mourão Roque Resumo/ABSTRACT:
7 O que é Astrobiologia (Exobiologia)?
"Astrobiologia é a ciência que estuda a origem, distribuição e futuro da vida no Universo" Uma ciência nova e interdisciplinar: - microbiologia; - ecologia; - astronomia; - geologia; - paleontologia; - química...
8 O que Astrobiologia (Exobiologia)?
Comentários: Astrobiologia é a ciência que estuda a origem, distribuição e futuro da vida no Universo. A astrobiologia é uma ciência interdisciplinar que envolve áreas totalmente diferentes, como microbiologia, ecologia, astronomia, geologia, paleontologia, e química. Por isso ela é uma ciência complexa e ao mesmo tempo, extremamente intrigante. imagem: fundo disponível: acesso: 10/09/05
9 Maiores questões... Como a vida começa e evolui?
A vida existe em outro lugar no espaço? Qual é o futuro da vida na Terra e fora?
10 As maiores questões Comentários: Como toda ciência, a Astrobiologia tem suas maiores questões, que influenciam e animam os seus pesquisadores. As Três principais são: Como a vida começa e evolui? A vida existe em outro lugar no espaço? Qual é o futuro da vida na Terra e fora?
11 Maiores questões... Como a vida começa e evolui?
Como a vida começou aqui? Como ela respondeu as mudanças do ambiente? Como mudou o ambiente? Quais eram as condições da Terra primitiva que a vida necessitava?
12 As maiores questões Comentários: Agora vamos analisar um pouco a primeira questão: "Como a vida começa e evolui?". Essa pergunta gera várias outras, por exemplo, uma pergunta mais objetiva e a primeira que deve ser respondida "Como a viada começou aqui?", e pensando no aqui "Como será que ela respondeu as mudanças do ambiente?", ou sendo um pouco menos egoísta "Como mudou o ambiente" afinal de contas estamos mudando tudo ao nosso redor constantemente. E uma pergunta bem mais técnica e ambiciosa do que primeira seria "Quais eram as condições da Terra primitiva que a vida necessitava?".
13 Maiores questões... A vida existe em outro lugar do espaço?
Como podemos detectar evidências biológicas quando não podemos coletar terra local? Nós podemos detectar as marcas que ela deixou? A vida é comum? Ou nós somos um caso raro e único?
14 As maiores questões Comentários: A pergunta que todos querem fazer aqui é se realmente há vida em outro lugar do espaço? Vamos deixar os E.T's e homenzinhos verdes de lado, vamos pensar no que a gente tem certeza que existe. Na Terra existem muitos microorganismos e, por serem simples, podemos encontrar e outro lugar do universo. Os pesquisadores estão tentando procurar esse tipo de vida no nosso Sistema, em outros planetas e satélites planetários. Mas uma pergunta prática a ser feita é "Como podemos detectar evidências biológicas quando não podemos coletar a terra.". Biologos estudam um ambiente coletando amostras do lugar, animais, plantas, terra e analizam tudo o que é possível. Sendo um pouco otimistas; e se em alguma época exixtiu vida em algum planeta, "nós podemos detectar as marcas deixadas por ela". Agora virando para o lado mais pessimista, mas devemos nos perguntar também, "Será que a vida é comum? Ou somos um caso raro e único?"
15 O que é a vida? facilidade do sistema se reproduzir;
Habilidade para evoluir;
16 O que é a vida? Comentários: O que é a vida? Essa também é uma grande questão para os astrobiologos. Podemos definir como toda forma que cresce, desenvolve, produz restos, e se reproduz, armazenando a informação genética dentro de DNA e RNA, passando de geração em geração. A vida evolui, adaptando às mudanças do ambiente e adaptando o ambiente. Ou seja, a interação com o meio ambiente é importante. E a unidade básica de vida é a célula. Uma item importante para a vida é o líqüido. Com ele é mais fácil carregar substâncias importantes, que ajudam no mentabolismo da vida. O sólido é díficil carregar coisas e no ar é muito difícil de controlar o transporte. No nosso caso, a água tem importantes qualidades que fazem ideais as condições no meio celular para as reações necessárias para a vida. imagem: DNA disponível: acesso: 10/09/05
17 Vida e Água 1) Água cobre 3/4 da Terra;
2) Provavelmente a vida evoluiu na água; 3) Células constituem de 70-95% de água; 4) Na natureza, a água existe nos três estados; 5) As propriedades da água são extremamente importantes para as interações intra e extracelulares;
18 Água e vida Comentários: Alguns cientistas acreditam que a vida só se originaria com a presença de água. As maiores evidências para a necessidade de água para a vida são: 1) Água cobre 3/4 da Terra; 2) Provavelmente a vida evoluiu na água; 3) Células constituem de 70-95% de água; (Se a vida se formou dentro a água, nada mais justo do que ela ser formada, em sua maior parte, por água). 4) Na natureza, a água existe nos três estados; (isso aqui na Terra, mas em outros lugares, como veremos, outras substâncias são encontradas nos três estados). 5) As propriedades da água são extremamente importantes para as interações intra e extracelulares; (esse argumento sim, poderia determinar a necessiadade da água para a vida, mas mesmo assim é refutável). Já que a água é um responsável pela vida, isso nos leva a estudar um pouco mais os ambientes que possuem água e sua fauna. E isso aumenta muito os braços da Astrobiologia. Mas alguns cientístas alegam que a água não é uma substância fundamental para a vida. Por exemplo a amônia, ou nitrogênio, podem ser bons solventes, os quais serão comentados mais a frente quando formos falar de Titan. imagem: água e vida disponível: acesso: 18/08/05
19 Carbono - Silício???? Carbono 89 X 09 Silício
20 Carbono - Silício Comentários: Outro elemento muito importante para o nosso tipo de vida é o carbono. Ele é o responsável por várias moléculas orgânicas, por exemplos os amino-ácidos. Isso gera uma questão filosófica: acreditar somente que a vida pode ser feita de Carbono e Água pode ser reflexo de uma visão Antropocentrista que sempre acompanhou a gente? Por exemplo, o silício é um elemento estruturalmente parecido com o carbono (os dois podem fazer 4 ligações). O que impediria de ter vidas baseadas no silício? Uma vantagem para o carbono seria que já foram achados mais de 89 moléculas contendo-o, enquanto somente 9 para o silício. imagem: molécula de carbono disponível: acesso: 17/09/05
21 Vida em locais extremos
Temperatura: 90ºC ambiente ácido energia através do hidrogênio
22 Vida em locais extremos
Comentários: Tendo agora em mente o conceito de que a vida na Terra é baseada na água, é interessante analisar os ambientes mais extremos, como, muito quentes, muito frios, muito salgados, muito ácidos, pressão muito alta, muito seco, ou muita radiação. Alguns exemplos: Algumas colônias de micróbios responsáveis por uma coloração amarela em muitas fontes quentes. Essas fontes chegam a ter 90ºC. Algumas dessas fontes são também extremamente ácidas, comparáveis ao nosso estomago. O interessante nesses microorganismos, é que eles usando o hidrogênio como fonte primária de energia. É muito importante ter um tipo de vida que consegue seu alimento através do hidrogênio, por ser esse o elemento mais abundante no Universo. Um detalhe a ser considerado é que nessas temperaturas não pode ocorrer a fotosíntese, logo esses microorganismos usam outro tipo de reação, mais antiga segundo os cientistas, para produção de energia.
23 Vida em locais extremos
temperatura: 400ºC afastado da luz altas pressões tóxico
24 Vida em locais extremos
Em 1977, com o avanço de equipamentos marítimos, cientistas descobriram várias fontes geotermais nos fundo do oceano. A água entra em contato com a rocha derretida e é jorrada para fora, enriquecida com os minerais da rocha. A temperatura perto dessas fontes é por volta de 400ºC, pressões extremamente altas, e completamente afastado da luz. Logo de cara imaginasse que num ambiente desse não jeito de existir vida. Errado e aliás muito pelo contrário, existe um ecossistema com uma complexidade inigualável. A pressão ajuda a água continuar líquida, apesar da temperatura. No lugar da luz solar os microorganismos vivem usando reações químicas envolvendo hidrogênio e sulfito, muito comum perto das fontes. Esses organismos são a base da cadeia alimentar do ecossistema. Muitas criaturas vivem nesse habitat, e o exemplo mais interessante são os vermes do mar gigantes. Esses tem uma dependência simbiôntica com bactérias que através do sufito de hidrogênio produzem energia para transformar o dióxido de carbono dissolvido na água em componentes de carbono necessários para o verme.
25 Vida em locais extremos
Ambiente seco e gelado
26 Vida em locais extremos
Comentários: Outra bactéria interessante fica no Vale Seco de McMurdo na Antártida. Essa vive em bolsões de água abaixo de uma grande camada de gelo. O vale fica numa das regiões mais secas e geladas da Terra. Sujeiras no gelo ajudam a derreter o gelo fornecendo água necessária para a vida. A sujeira também fornece nutrientes necessários para a fotossíntese, crescimento e reprodução nos dias de verão longos.
27 Vida em locais extremos
ácido reações de energia
28 Vida em locais extremos
Outro exemplo curioso de ambiente extremo é o Rio Tinto, na Espanha. O nome vem da enorme quantidade de ferro na água que produz uma coloração bem escura, parecida com vinho tinto. A alta acidez do rio, comparável ao ácido sulfurico, é devido a reações químicas entre a água, o ferro e minerais de enxofre contidos nas pedras ao redor do rio. Microorganismos vivem na água usando o ferro e os minerais obtidos das rochas ao redor do rio para reações geradoras de energia. O mais interessante é que essas reações contribuem para manter a acidez da água.
29 Marte pela Astrobiologia
A vida pode ter sido criada a tempo? Evoluir e Adaptar as mudanças? Vida nos pólos?
30 Marte pela Astrobiologia
Comentários: Marte hoje em dia é um mundo seco e gelado, na sua atmosfera predomina o dióxido de carbono e é tão rarefeita, que não suportaria água na sua superfície. A superfície é coberta por canais que se assemelham a canais de escoamento e há gelo nas calotas polares. Alguns vulcões extintos mostram que Marte já teve atividade tectônica, mas agora, seu interior está muito frio para provocar atividade vulcânica. Essas observações e mais dados dos "carros de exploração" indicam que, uma vez, Marte já possuiu uma atmosfera mais quente e mais espessa e água percorrendo a sua superfície. Com isso podemos nos perguntar: A vida pode ter sido criada a tempo? Poderia ter encontrado um modo adaptar e evoluir para sobreviver a uma mudança do ambiente? Já vimos que a vida sobrevive debaixo do gelo nos Vales secos da Antartida, porque não sobreviver nos pólos de Marte? imagem: Marte disponível: acesso: 18/09/05
31 Antartida (1996) Europa
32 Europa Comentários: Comentários:Europa é um satélite de Jupiter, menor do que a Terra, até mesmo do que a Lua. O interessante nessa lua é que sua superfície é lisa, não possui crateras, pois ela é coberta de gelo e talvez contenha um oceano por baixo dessa camada de gelo. Para comparar com a Terra temos um exemplo no pólo sul, o Lago Vostok, encontrado em 1996 a 3623m abaixo de uma camada de gelo. Até agora não foram mandada nenhum tipo de máquina ou explorador para não haver nenhum tipo de contaminação no lago, por isso não sabemos se existe algum tipo de vida lá. imagem: Europa disponível: acesso: 18/09/05 imagem: Lago Vostok disponível:
34 Titan Comentários: Titan é o maior satélite de Saturno e um dos maiores do Sistema Solar. O que chama muito a atenção em Titan é a sua atmosfera é muito espessa e em vários níveis e, em certos pontos, chega a cobrir inteiramente a superfície do planeta. Numa camada mais interna, cientistas encontraram uma nuvem de metano, depois, uma camada de 300 km de material orgânico e pra terminar uma pequena camada da atmosfera mais externa. Como satélite é muito frio para ter água líqüida, os cientistas acreditam que exista oceanos de metano ou nitrogênio, separado por continentes. As condições de Titan retratam a Terra primitiva, talvez no momento em que a vida tava começando a se formar. imagem: Titan disponível: acesso: 19/09/05 imagem: Atmosfera de Titan disponível:
35 Stanley Lloyd Miller
36 Stanley Lloyd Miller Comentários: Stanley Lloyd Miller foi o cientista que pela primeira vez tentou simular as condições da Terra Primitiva em laboratório. Ele provou que a partir de moléculas simples e energia, no caso os raios, poderia se formar moléculas cada vez mais complexas. O interressante é que elas sempre formavam moléculas necessárias à vida, como aminoácidos. Mais tarde outros cientistas observaram a formação de moléculas em nuvem de poeiras interestelar através da absorção de ondas de rádios em comprimentos específicos. Uma vez quando questionado se aquela era a maneira qual a vida se originou, Stanley falou "Se Deus não fez dessa maneira, então ele perdeu um belo jeito". E depois perguntaram porque o seu experimento não gerou nenhuma forma de vida, ele responde "Simplesmente porque a vida não é somente um monte de moléculas" imagem: Stanley e seu experimento disponível: acesso: 19/09/05
38 Fim imagem: A criação de Adão
disponível: acesso: 19/09/05
39 Referências: (importância da água); (água s/ relevância) (incentivo a geociências) (micróbios Yellow Stone) (visão/objetivos da NASA)