ORIGEM DA VIDA Como obter essa informação?????? RELATOS HISTÓRICOS E RELIGIOSOS FÓSSEIS Informação parcial: Material rígido e grande – ex: ossos ESTROMATÓLITOS 3,5 bilhões de anos ESTROMATÓLITOS (3.5 bilhões de anos) ESTROMATÓLITOS Fóssil de bactéria Halobacterium halobium arqueobactéria Se alguém fizesse a mesma pergunta no séc. I ou II ??? O que responder? Em que se basear? Relatos orais TEMPLOS ORIGEM DA VIDA TEORIAS Teorias sobre Origem da Vida: - Abiogênese - Biogênese - Sopa primordial (Stanley Miller, Oparin e Haldane) - Panspermia Ai Jesus!!! Da sua mãe Oh imbecil!!!! De onde eu vim!!!!! ABIOGÊNESE ou GERAÇÃO ESPONTÂNEA Cadáver Camiseta suja + milho Aristóteles larvas rato Aceita por mais de 2.000 anos. manteve-se até ao final do século XVIII Idade Média – defensores - Santo Agostinho, René Descartes, Isaac Newton. ABIOGÊNESE século XIII A Teoria da Geração Espontânea foi rejeitada por São Tomás de Aquino que preferia crer que todos os seres teriam sido criados por Deus A geração espontânea passou a ser considerada herética pelas autoridades religiosas ABIOGÊNESE testando...testando!!! Francesco Redi (1626-1698) Descoberta dos micro-organismos Em 1683 Entamoeba hystolitica Antony van Leeuwenhoek espermatozoide humano Os micro-organismos se originam por abiogênese ABIOGÊNESE Experiências – CALDO NUTRITIVO aquecidos ou não, conseguindo proliferação de micro-organismos em todos os casos Needham CONCLUSÃO: Só poderiam ter aparecido através da "geração espontânea" já que os caldos foram aquecidos e as possíveis formas vivas foram eliminadas FORÇA VITAL c Começando a derrubar a abiogênese Experimento:16 frascos: 4 foram selados, 4 fortemente rolhados, 4 tapados com algodão e 4 deixados abertos Proliferação de micro-organismos era proporcional ao contacto com o ar c Começando a derrubar a abiogênese CONCLUSÃO: os micróbios têm origem no ar e que podem ser eliminados por fervura problemas do experimento de Needham: 1. recipientes não foram bem vedados, permitindo a entrada de micro-organismos no caldo nutritivo 2. uma fervura branda, não matou todos os micro-organismos que já estavam no caldo nutritivo. Needham retruca: fervura de Spallanzani havia acabado com o ar dos recipientes, impossibilitando o surgimento da vida e destruído a Força Vital BIOGÊNESE 1822 — 1895 EXPERIMENTO -1862 francês Louis Pasteur BIOGÊNESE Pasteur comprovou TODO SER VIVO SE ORIGINA DE OUTRO reprodução Mas e o primeiro ser vivo????? COMO SABER SUA ORIGEM??? TEORIA DA “SOPA PRIMORDIAL” Ou NATURALISTA Por volta de 1930 - cientista russo Oparin, (1894 - 1980) possuía conhecimentos em geologia, biologia, astronomia e bioquímica. Publicou o livro A Origem da Vida. TEORIA DA “SOPA PRIMORDIAL” Atmosfera primitiva: metano (CH4), amônia (NH3), hidrogênio (H2) e vapor de água (H2O). temperatura era muito alta e a atmosfera seria cheia de raios ultravioletas e centelhas elétricas, que teriam alterações nos gases da atmosfera. Estas alterações, teriam originado moléculas orgânicas compostas e complexas, que poderiam ter originado os aminoácidos o primeiro ser vivo a partir da combinação de elementos químicos presentes na Terra primitiva chuvas arrastavam moléculas de aminoácidos que ficavam sobre o solo aminoácidos que eram depositados pelas chuvas não retornavam à atmosfera com o vapor de água e assim permaneciam sobre as rochas quentes as moléculas de aminoácidos, sob o estímulo do calor, poderiam se combinar por ligações químicas. Assim surgiriam moléculas maiores. Seriam então as primeiras proteínas a existir chuvas por milhares ou milhões de anos acabaram levando ao aparecimento dos primeiros mares da Terra para estes mares foram arrastadas, com as chuvas, as proteínas e aminoácidos que permaneciam sobre as rochas As moléculas se combinavam e partiam-se e novamente voltavam a combinarse em nova disposição. E dessa maneira, as proteínas multiplicavam-se É possível que nessa época já existissem proteínas complexas com capacidade catalisadora, como enzimas ou fermentos, que facilitam certas reações químicas, e isso acelerava bastante o processo de síntese de novas substâncias O coacervado moléculas de proteínas e de lipídios se organizassem na periferia de cada gotícula, formando uma membrana lipoprotéica O coacervado pode interagir com o meio, incorporando moléculas na sua estrutura, crescer e dividir-se Os coacervados se dispersaram pelos oceanos e absorviam mais e mais moléculas orgânicas e inorgânicas. É possível que certas reações químicas que ocorriam dentro desses coacervados liberassem energia o suficiente para formação de outras estruturas químicas que tornavam estes proto-organismos mais e mais estáveis. Talvez neste momento alguns coacervados tenham absorvido moléculas de ácidos nucleicos carregadas pelos rios até os mares, possibilitando que estes proto-organismos se replicassem e transmitissem as suas características aos seus descendentes Oparin obteve coacervados ao misturar ácido a uma solução de proteínas em água. O coacervado que tivesse aprisionado proteínas enzimáticas e uma molécula de ácido de nucléico seria considerado o primeiro ser vivo. Ele seria capaz de realizar metabolismo, de reproduzir-se, de apresentar hereditariedade e evoluir VAMOS TESTAR AS IDEIAS DE OPARIN Será que o russo está certo? Comprovando a teoria de Oparin EXPERIÊNCIA DE UREY - MILLER Stanley Miller químico 1953 o estudante de química Stanley L. Miller e seu professor Harold C. Urey da Universidade de Chicago Comprovando a teoria de Oparin EXPERIÊNCIA DE UREY MILLER O EXPERIMENTO DE MILLER - UREY RESULTADOS - Substâncias como aldeídos, aminoácidos e açúcares Comprovando a teoria de Oparin EXPERIÊNCIA DE UREY MILLER A análise (por cromatografia) da água demonstrou ser uma mistura complexa de aminoácidos (alanina, ácido aspártico e glutamato – os aminoácidos são os "tijolos" moleculares que compõem as proteínas dos seres vivos) e ácidos orgânicos simples (fórmico, acético, propiónico, láctico e succínico) usuais nos seres vivos. O cenário exótico ganhou o apelido de "sopa primordial" O químico Friedrich Wöhler, ainda em 1828, demonstrou que compostos orgânicos podem formarse a partir de substâncias inorgânicas em laboratório Comprovando a teoria de Oparin EXPERIÊNCIA DE UREY MILLER 1957, Sidney Fox submeteu uma mistura de aminoácidos secos a aquecimento prolongado e demonstrou que eles reagiam entre si, formando cadeias peptídicas, com aparecimento de moléculas proteicas pequenas PROBLEMAS Os aminoácidos obtidos por Urey e Miller não eram de todos 20 tipos existentes, e até hoje nenhuma mistura de gases em testes do estilo "sopa primordial" foi capaz de produzir sozinha todas as variedades PROBLEMAS O ambiente usado no teste de Miller era inspirado na atmosfera de planetas gigantes, que tem uma composição diferentemente da Terra primitiva. É bem possível que alguns aminoácidos tenham vindo de outros planetas já foi comprovada a existência de moléculas orgânicas no espaço, como o formaldeído, álcool etílico e alguns aminoácidos formação de ácidos nucleicos, a partir de açúcares e fosfatos em DNA e RNA não foi possível Experimento De Juan Oro produziu aminoácidos e bases nitrogenadas No início era DNA ou RNA O RNA é hoje uma espécie de intermediário entre o DNA e a síntese de proteínas, mas os cientistas acreditam que nem sempre ele teve esse papel secundário RNA tem uma estrutura semelhante ao DNA, por isso também é capaz de guardar informação genética. Na verdade ele é quem "lê" a informação do DNA e a transporta para sintetizar proteínas. Além disso, ele é capaz de atuar como alguns tipos de enzimas, proteínas que controlam reações químicas da célula bioquímico Leslie Orgel, do Instituto Salk (Califórnia) - fim da década de 60: caso uma enzima de RNA fosse capaz de se auto-replicar, poderia ao mesmo tempo guardar informação genética e sustentar o metabolismo de um ser vivo - tudo isso sem precisar do DNA e da polimerase. Orgel previa um mundo de micróbios de RNA, que só foram desbancados pela seleção natural após surgir o primeiro ser vivo com DNA, molécula muito mais eficaz na tarefa de guardar informação genética Em 1999, Stanley Miller (na Universidade da Califórnia em San Diego) realizou em um experimento semelhante ao de 1953 (mas com ingredientes diferentes) gerando uma molécula batizada de "PNA" (sigla de ácido nucleico peptídico, em inglês). Outra molécula candidata a precursora do RNA também foi criada artificialmente na Califórnia, pelo Instituto Scripps. Ela se encaixa no RNA, mas é bem mais estável o planeta tem 4.6 bilhões de anos e há 3.8 bilhões de anos surgiu a vida intervalo de tempo de 800 milhões de anos. Por quê???? Autótrofos ou Heterótrofos alga cianobactéria FOTOSSÍNTESE FAGOCITOSE Heterótrofos TEORIA DA PANSPERMIA Anaxágoras (filósofo grego do período pré-socrático; c. 500 a.C. - 428 a.C.) "Panspermia", que é a hipótese segundo a qual as “sementes de vida” são prevalentes em todo o Universo e que a vida na Terra começou quando uma dessas sementes aqui Fred Hoyle e Chandra Wickramasinghe maiores defensores da Panspermia. "Esporos de vida" fazem parte das nuvens interestelares e chegam a planetas próximos às estrelas, abrigados no núcleo de cometas. Esses "esporos" já conteriam códigos que regeriam seus desenvolvimentos futuros Estudos realizados sobre o meteorito de nome EETA79001 (de origem provável de Marte), está ainda longe de nos dar resultados conclusivos já foi comprovada a existência de moléculas orgânicas no espaço, como o formaldeído, álcool etílico (álcool comum) e alguns aminoácidos TEORIA DA PANSPERMIA cristalizou-se no magma de Marte há 4,5 bilhões de anos 1,9 kg caiu na Antárctica 13 mil anos atrás Em agosto de 1996 foi encontrado o meteorito marciano ALH84001 (nome: meteorito número 001, coletado em 1984, na região chamada Allan Hills, na Antártica). Este meteorito é um dos 30 meteoritos já coletados na Terra que acredita-se foram arrancados de Marte por colisões de asteroides. Ele mostra traços de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e depósitos minerais parecidos com os causados por bactérias na Terra problemas Meteoritos queimam ao entrar na atmosfera Como a vida se originou em outro local do universo? TEORIA DA PANSPERMIA HABITABILIDADE : ONDE PROCURAR VIDA ? Zona habitável: temperatura adequada para que o planeta tenha água em forma líquida, para permitir o movimento das partículas e a eventual formação de moléculas orgânicas complexas fontes de energia (luz estelar, calor interno ou energia química ) para manter o metabolismo TEORIA DA PANSPERMIA Procura de vida em Europa (satélite de Júpiter) - superfície coberta de gelo (60 km de espessura) - evidências de água líquida abaixo da superfície - fonte de aquecimento: forças de maré produzidas por Júpiter VIDA EXTRATERRESTRE – Será??? Paradoxo de Fermi: Onde estão todos os outros? Enrico Fermi (1950): se de fato existem muitas civilizações inteligentes em nossa Galáxia, por que nunca detectamos seus sinais? Muitas delas seriam sem dúvida mais avançadas do que nós, teriam se "espalhado" pela Galáxia. Algumas respostas propostas: - Nossa civilização é a única da Galáxia. As condições para desenvolvimento da vida inteligente são muito raras. - As civilizações se auto-destroem - Os aliens existem mas estão escondidos - Os aliens vieram e nós somos seus descendentes - Os aliens existem, mas não podem se comunicar porque estão muito distantes E você, veio de onde?