A compreensão abrangente da ocorrência dos fenômenos naturais, exige que se perceba dois Sistemas principais como berçários destes fenômenos.
Um primordial Sistema para a primeira ocorrência de fenômenos naturais será constituído de Matéria, Energia, Movimento. Quaisquer fenômenos físicos naturais somente ocorrerão com a presença e na presença destes três fenômenos primordiais. É a constituição básica do mundo reconhecido e dito como inanimado, ou seja, que não inclui seres vivos. A partir deste Sistema básico, seus Elementos constitutivos irão unir-se para a formação de Moléculas básicas de novos fenômenos naturais, até então não existentes; o exemplo mais rudimentar pela simplicidade é o da molécula de água constituída de 2 átomos de hidrogênio e 1 átomo de Oxigênio. Parece simples, mas é simples, que elementos diversos possam unir-se para ir-se formando toda a diversidade do mundo natural que possamos imaginar existente no Universo. Existem as condições naturais exigidas para que os elementos possam unir-se, para formar moléculas tendo em vista seus pesos atômicos e seus elétrons livres. Dimitri Mendeleev (1834-1907) foi o químico e inventor russo responsável pela primeira versão de uma "Tabela Periódica dos Elementos" , onde a magnitude do peso atômico é a variável básica das características dos Elementos. Com base na Lei de Periodicidade dos Pesos Atômicos dos Elementos, Mendeleev, descreveu os elementos conhecidos até a data de então, março/1869, em número de 56 e previu a existência de mais 8 elementos, até então, desconhecidos, posteriormente confirmados pelas pesquisas ulteriores no campo da Química.
Chamaremos a este, SISTEMA 1, INANIMADO.
Outro primordial sistema para a ocorrência de fenômenos naturais envolvendo,então, os seres vivos, deverá conter Elementos para formação de Moléculas vivas, com características de alimentar-se para sua sobrevivência e reproduzir-se para perpetuação de suas espécies. Outro russo estará envolvido na pesquisa deste Sistema,
Aleksander Oparin (1894-1980) que, independentemente ao cientista inglês John Haldane (1892-1964), propuseram na década de 1920, hipóteses semelhantes sobre como a vida teria se originado na Terra apesar de existirem pequenas diferenças entre seus trabalhos. Ambos afirmaram que os primeiros seres vivos (híbridos, sem definição de animais ou vegetais, mas com características assemelhadas a ambos) surgiram a partir de moléculas orgânicas formadas na atmosfera primitiva, a partir de elementos inorgânicos, e, posteriormente, com formação, igualmente nos oceanos, conforme Oparin : "evolução química gradual de moléculas com base de Carbono em uma sopa primordial", acrescentando que a atmosfera terrestre, nos seus primórdios, continha Metano, Amônia, Hidrogênio e Vapor d´água e que estes foram as matérias básicas para evolução da vida. Tendo em vista que os nutrientes essenciais para a sobrevivência de um ser vivo : Proteínas, Glucídios, Lipídeos, Vitaminas, Sais Minerais e Água são encontrados em
Macronutrientes : Carbono, Oxigênio, Hidrogênio (retirados do ar e da água) e Nitrogênio, Fósforo, Potássio,Cálcio, Magnésio, Enxofre (retirados do solo);
Micronutrientes : requeridos em pequenas quantidades de miligramas/dia, ou microgramas/dia (milésimo ou milionésimo do grama), Boro, Cloro, Cobre, Ferro, Manganês, Molibdênio, Níquel, Zinco;
pode-se afirmar que as moléculas dos primeiros seres vivos eram constituídas, basicamente de Elementos, Carbono, Hidrogênio, Oxigênio, Nitrogênio, os chamados Carboidratos, e que diferentes relações quantitativas constituintes mais meio-ambientes diversos, mais desenvolvimentos químicos-coloidais deram começo à biodiversidade.
Chamaremos a este, SISTEMA 2, ANIMADO.
Oparin descreveu um modo como Sistemas orgânico-químicos, possíveis precursores, de onde Células poderiam desenvolver-se; para tanto utilizou as pesquisas do químico holandês, Bungenberg de Jong, publicadas em 1932, a respeito dos chamados "coacervados" , primitivos seres químico-orgânicos, precursores de Células. Oparin sugeriu que diferentes tipos de "coacervados" formaram-se nos oceanos primordiais e quando submetidos a processos seletivos, ativaram-se à vida. Tal descrição aparece similar ao fenômeno de sementes, que em áreas desérticas, sem água, permanecem enterradas no solo. Quando ocorre, por chuvas esparsas, passados anos, o umedecimento do solo, elas se rompem e vitalizam-se com os nutrientes ocorrentes nos solos umedecidos e na atmosfera. Oparin não produziu estudos experimentais para reforço de sua teoria. O norte-americano Stanley Miller (1930-2007), supervisionado por Harold Urey (1893-1981), em 1952/53, criou, em um recipiente, uma versão artificial da suposta atmosfera terrestre primitiva - uma mistura de hidrogênio, água, amônia, metano - submetida a cargas elétricas simulando raios terrestres, verificando, decorridos cerca de 10 dias, o aparecimento neste meio-ambiente, de glicina e alanina - aminoácidos - moléculas orgânicas não complexas. Embora sujeito a críticas, o experimento de Miller/Urey, pela descrença de certas áreas, alegando ser improvável que tal atmosfera possa, por si, gerar vida, o experimento ganhou força como um marco de origem de vida animada no universo, tendo sido repetido em experimentos de outros pesquisadores, com resultados idênticos.
O experimento de Miller-Urey, repetido para diferentes misturas dos componentes de atmosferas primitivas, mais calor, mais descargas elétricas, mostrou o surgimento de uma variedade de famílias de compostos orgânicos, chamados de aminoácidos, em curtos espaços de tempo, mostrando-se mais complexos do que as moléculas obtidas desde o primeiro experimento. O trabalho conjunto de James Watson (Chicago, 06/04/1928), Francis Crick (1916-2004) e Maurice Wilkins (1916-2004) sobre a estrutura molecular de DNA (ácido desoxirribonucleico, responsável por características hereditárias) e RNA (ácido ribonucleico, responsável pela síntese de proteínas nas células) tornou patente para os geneticistas moleculares que a vida (ainda que primitiva) pode vir a ser criada de forma artificial em laboratórios. Eles concordaram com a Teoria desenvolvida por Oparin.
(As citações de nomes e teorias sobre geração de seres vivos tem origem nas informações de www.wikipedia.org, enciclopédia virtual; do artigo contido em www.pt.wikipedia.org/wiki/Vida_ artificial, retirou-se o segmento que segue, pois acompanha, em linhas gerais, a teoria de Oparin.)
Dos Aminoácidos aos Seres Humanos
Atualmente, a teoria mais aceita sobre a origem da vida na
Terra tem suas bases na criação do próprio
Sistema solar. Quando a
Terra se formou, a cerca de 4,6 bilhões de anos atrás, ela era um deserto sem mares ou costas, uma rocha incandescente agredida continuamente por colisões com os milhões de fragmentos de cascalho que ocupavam desordenadamente o espaço exterior, restos do nascimento do
sistema solar.
A
lua, provavelmente, estava muito mais próxima (cerca de 18 000 quilômetros) que agora ( ±400 000 quilômetros ). Assim, a
Luagirava em torno da
Terra em cerca de seis horas, provocando enormes marés de rocha fundida. A
atmosfera era composta, primeiramente, por
hidrogênio e
hélio, os gases mais comuns e leves do
universo. Muito cedo, contudo, a força dos ventos solares acabaram por esvaziar a atmosfera desses gases, que foram substituídos por gases que se infiltravam através das rachaduras e fendas e das crateras
vulcânicas. Estes gases eram constituídos provavelmente por
metano,
dióxido de carbono,
amoníaco e
vapor de água.
Milhões de toneladas de
carbono orgânico eram esparramados na superfície terrestre, provindo das estrelas cadentes que bombardeavam a
Terra incessantemente. Alguns
cometas também caíram, trazendo consigo enormes quantidades de
gelo. No entanto, devido à alta temperatura terrestre, todo este gelo era vaporizado instantaneamente.
Centenas de milhões de anos se passaram. Os grandes bombardeios abrandaram e grande parte do
calor originado pela formação da
Terra já havia sido irradiado para o espaço. A temperatura esfriou, até um ponto abaixo da ebulição da
água. Grandes nuvens formaram-se, provocando chuvas torrenciais sobre as negras superfícies
basálticas. Desse modo, a própria
Terra fornecia os elementos básicos (
água,
carbono e
energia) para a construção de
aminoácidos, a partícula elementar de toda a vida terrestre. Através de sua constante agitação, o próprio caráter caótico do jovem planeta teria apressado o nascimento da vida combinando os
aminoácidos e as moléculas orgânicas em combinações quase infinitas.
A formação de
aminoácidos, a partir do
carbono e a
energia fornecida pelos
raios ultravioletas, abundantes naquela época, já foram demonstradas experimentalmente em
laboratório. Tubos de ensaio contendo uma sopa de elementos semelhantes aos da
Terraprimitiva, sofrendo a ação contínua de faíscas elétricas, acabavam gerando alguns tipos primitivos de
aminoácidos, que seriam a origem dos demais. Apesar disso, a formação da primeira
célula a partir dos
aminoácidos é um fenômeno que encontra-se, ainda, em torno de diversas teorias e especulações, mas sem nenhuma certeza.
As pri
Dos Aminoácidos aos Seres Humanos
Atualmente, a teoria mais aceita sobre a origem da vida na
Terra tem suas bases na criação do próprio
Sistema solar. Quando a
Terra se formou, a cerca de 4,6 bilhões de anos atrás, ela era um deserto sem mares ou costas, uma rocha incandescente agredida continuamente por colisões com os milhões de fragmentos de cascalho que ocupavam desordenadamente o espaço exterior, restos do nascimento do
sistema solar.
A
lua, provavelmente, estava muito mais próxima (cerca de 18 000 quilômetros) que agora ( ±400 000 quilômetros ). Assim, a
Luagirava em torno da
Terra em cerca de seis horas, provocando enormes marés de rocha fundida. A
atmosfera era composta, primeiramente, por
hidrogênio e
hélio, os gases mais comuns e leves do
universo. Muito cedo, contudo, a força dos ventos solares acabaram por esvaziar a atmosfera desses gases, que foram substituídos por gases que se infiltravam através das rachaduras e fendas e das crateras
vulcânicas. Estes gases eram constituídos provavelmente por
metano,
dióxido de carbono,
amoníaco e
vapor de água.
Milhões de toneladas de
carbono orgânico eram esparramados na superfície terrestre, provindo das estrelas cadentes que bombardeavam a
Terra incessantemente. Alguns
cometas também caíram, trazendo consigo enormes quantidades de
gelo. No entanto, devido à alta temperatura terrestre, todo este gelo era vaporizado instantaneamente.
Centenas de milhões de anos se passaram. Os grandes bombardeios abrandaram e grande parte do
calor originado pela formação da
Terra já havia sido irradiado para o espaço. A temperatura esfriou, até um ponto abaixo da ebulição da
água. Grandes nuvens formaram-se, provocando chuvas torrenciais sobre as negras superfícies
basálticas. Desse modo, a própria
Terra fornecia os elementos básicos (
água,
carbono e
energia) para a construção de
aminoácidos, a partícula elementar de toda a vida terrestre. Através de sua constante agitação, o próprio caráter caótico do jovem planeta teria apressado o nascimento da vida combinando os
aminoácidos e as moléculas orgânicas em combinações quase infinitas.
A formação de
aminoácidos, a partir do
carbono e a
energia fornecida pelos
raios ultravioletas, abundantes naquela época, já foram demonstradas experimentalmente em
laboratório. Tubos de ensaio contendo uma sopa de elementos semelhantes aos da
Terraprimitiva, sofrendo a ação contínua de faíscas elétricas, acabavam gerando alguns tipos primitivos de
aminoácidos, que seriam a origem dos demais. Apesar disso, a formação da primeira
célula a partir dos
aminoácidos é um fenômeno que encontra-se, ainda, em torno de diversas teorias e especulações, mas sem nenhuma certeza.
Dos Aminoácidos aos Seres Humanos
Atualmente, a teoria mais aceita sobre a origem da vida na
Terra tem suas bases na criação do próprio
Sistema solar. Quando a
Terra se formou, a cerca de 4,6 bilhões de anos atrás, ela era um deserto sem mares ou costas, uma rocha incandescente agredida continuamente por colisões com os milhões de fragmentos de cascalho que ocupavam desordenadamente o espaço exterior, restos do nascimento do
sistema solar.
A
lua, provavelmente, estava muito mais próxima (cerca de 18 000 quilômetros) que agora ( ±400 000 quilômetros ). Assim, a
Luagirava em torno da
Terra em cerca de seis horas, provocando enormes marés de rocha fundida. A
atmosfera era composta, primeiramente, por
hidrogênio e
hélio, os gases mais comuns e leves do
universo. Muito cedo, contudo, a força dos ventos solares acabaram por esvaziar a atmosfera desses gases, que foram substituídos por gases que se infiltravam através das rachaduras e fendas e das crateras
vulcânicas. Estes gases eram constituídos provavelmente por
metano,
dióxido de carbono,
amoníaco e
vapor de água.
Milhões de toneladas de
carbono orgânico eram esparramados na superfície terrestre, provindo das estrelas cadentes que bombardeavam a
Terra incessantemente. Alguns
cometas também caíram, trazendo consigo enormes quantidades de
gelo. No entanto, devido à alta temperatura terrestre, todo este gelo era vaporizado instantaneamente.
Centenas de milhões de anos se passaram. Os grandes bombardeios abrandaram e grande parte do
calor originado pela formação da
Terra já havia sido irradiado para o espaço. A temperatura esfriou, até um ponto abaixo da ebulição da
água. Grandes nuvens formaram-se, provocando chuvas torrenciais sobre as negras superfícies
basálticas. Desse modo, a própria
Terra fornecia os elementos básicos (
água,
carbono e
energia) para a construção de
aminoácidos, a partícula elementar de toda a vida terrestre. Através de sua constante agitação, o próprio caráter caótico do jovem planeta teria apressado o nascimento da vida combinando os
aminoácidos e as moléculas orgânicas em combinações quase infinitas.
A formação de
aminoácidos, a partir do
carbono e a
energia fornecida pelos
raios ultravioletas, abundantes naquela época, já foram demonstradas experimentalmente em
laboratório. Tubos de ensaio contendo uma sopa de elementos semelhantes aos da
Terra primitiva, sofrendo a ação contínua de faíscas elétricas, acabavam gerando alguns tipos primitivos de
aminoácidos, que seriam a origem dos demais. Apesar disso, a formação da primeira
célula a partir dos
aminoácidos é um fenômeno que encontra-se, ainda, em torno de diversas teorias e especulações, mas sem nenhuma certeza.
Dos Aminoácidos aos Seres Humanos
Atualmente, a teoria mais aceita sobre a origem da vida na
Terra tem suas bases na criação do próprio
Sistema solar. Quando a
Terra se formou, há cerca de 4,6 bilhões de anos atrás, ela era um deserto sem mares ou costas, uma rocha incandescente agredida continuamente por colisões com os milhões de fragmentos de cascalho que ocupavam desordenadamente o espaço exterior, restos do nascimento do
sistema solar.
A
lua, provavelmente, estava muito mais próxima (cerca de 18 000 quilômetros) que agora ( ±400 000 quilômetros ). Assim, a
Lua girava em torno da
Terra em cerca de seis horas, provocando enormes marés de rocha fundida. A
atmosfera era composta, primeiramente, por
hidrogênio e
hélio, os gases mais comuns e leves do
universo. Muito cedo, contudo, a força dos ventos solares acabaram por esvaziar a atmosfera desses gases, que foram substituídos por gases que se infiltravam através das rachaduras e fendas e das crateras
vulcânicas. Estes gases eram constituídos provavelmente por
metano,
dióxido de carbono,
amoníaco e
vapor de água.
Milhões de toneladas de
carbono orgânico eram esparramados na superfície terrestre, provindo das estrelas cadentes que bombardeavam a
Terra incessantemente. Alguns
cometas também caíram, trazendo consigo enormes quantidades de
gelo. No entanto, devido à alta temperatura terrestre, todo este gelo era vaporizado instantaneamente.
Centenas de milhões de anos se passaram. Os grandes bombardeios abrandaram e grande parte do
calor originado pela formação da
Terra já havia sido irradiado para o espaço. A temperatura esfriou, até um ponto abaixo da ebulição da
água. Grandes nuvens formaram-se, provocando chuvas torrenciais sobre as negras superfícies
basálticas. Desse modo, a própria
Terra fornecia os elementos básicos (
água,
carbono e
energia) para a construção de
aminoácidos, a partícula elementar de toda a vida terrestre. Através de sua constante agitação, o próprio caráter caótico do jovem planeta teria apressado o nascimento da vida combinando os
aminoácidos e as moléculas orgânicas em combinações quase infinitas.
A formação de
aminoácidos, a partir do
carbono e a
energia fornecida pelos
raios ultravioletas, abundantes naquela época, já foram demonstradas experimentalmente em
laboratório. Tubos de ensaio contendo uma sopa de elementos semelhantes aos da
Terra primitiva, sofrendo a ação contínua de faíscas elétricas, acabavam gerando alguns tipos primitivos de
aminoácidos, que seriam a origem dos demais. Apesar disso, a formação da primeira
célula a partir dos
aminoácidos é um fenômeno que encontra-se, ainda, em torno de diversas teorias e especulações, mas sem nenhuma certeza.
As primeiras
células sobre a
Terra tinham uma alimentação abundante, pois flutuavam num mar composto de
aminoácidos e outras
moléculas menos desenvolvidas. Além disso, novos suprimentos de
aminoácidos eram constantemente gerados em volta dessas pelos raios ultravioletas. Contudo, à medida que as
células prosperavam e multiplicavam-se, as reservas de
moléculas orgânicas livres diminuíram até a exaustão. Num primeiro momento, as células foram quase dizimadas pela falta de alimentos. Mas, com a diminuição brusca do número de consumidores, a produção de
aminoácidos aumentou o que levava a um novo aumento no número de células. Este vai-e-vem celular ocorreu, provavelmente dezenas de vezes, até que algumas
células mutantes apresentaram uma característica importantíssima para a evolução da vida: a
fotossíntese. Elas conseguiam utilizar a
energia solar para produzir elas mesmas as
moléculas orgânicas necessárias a sua sobrevivência. A vida sobreviveu graças à
fotossíntese.
No entanto, a
fotossíntese não terminou imediatamente com a carência geral de alimentos. Para crescer e multiplicar-se, cada célula necessitava de dois elementos fundamentais:
energia e substâncias
químicas (
moléculas orgânicas,
hidrogênio, etc.). O
hidrogênio, uma das peças básicas para a vida celular, tornava-se cada dia mais escasso. Para suprir a falta de
hidrogênio, algumas
células conseguiram adaptar-se ao ambiente, retirando esse das moléculas de gás sulfídrico, que era jorrado em grandes quantidades pelos
vulcões e fendas da
crosta terrestre.
A vida, então, prosseguiu sem maiores sobressaltos, por uns cem milhões de anos. Neste intervalo de tempo, as células sofreram novas modificações, que as permitiram obter
hidrogênio de uma fonte muito mais abundante que o gás sulfídrico: o
vapor de água. Essas células, apesar de necessitar cerca de dez vezes mais
energia para quebrar a
molécula d’água, obtinham esta muito mais facilmente que o gás sulfídrico. Como a fonte de
energia era ilimitada (raios
solares), a troca foi vantajosa. Obviamente, nesta época, a quase totalidade da vida terrestre concentrou-se nos
mares e
oceanos. Estas
células, conhecidas como
cianobactérias, surgiram há uns 2,6 bilhões de anos atrás e acabaram por multiplicar-se desenfreadamente, cobrindo todos
oceanos e
mares terrestres, o que acabou gerando uma segunda crise na vida terrestre.
Cada vez que uma desses
células separava um molécula de
dióxido de hidrogênio (
água), utilizava os
átomos de
hidrogênio e liberava os
átomos de
oxigênio, que era um verdadeiro veneno nesta etapa evolutiva. O
oxigênio é altamente reativo, principalmente com o
ferro. Naquele tempo, existiam vastas quantidades de compostos de
ferro (sais ferrosos) suspensos no
mar, que combinando-se com o
oxigênio formavam o
óxido ferroso, que era precipitado sob o
mar. Muito rapidamente, as reservas de sais ferrosos foram combinadas, formando enormes depósitos de
ferro, o que diminuiu drasticamente a quantidade de sais ferrosos no mar. Logo, as
moléculas de
oxigênio começaram a nadar livremente pelo
ar e
mar terrestres, ameaçando as
cianobactérias, que eram adaptadas a baixos níveis de
oxigênio.
Novamente, foi preciso uma readaptação ao ambiente. Primeiramente, algumas
células acabaram por desenvolver
enzimas especais que podiam fixar os componentes formados pelo
oxigênio, transformando-os em componentes inofensivos para as
cianobactérias. Tais
células acabaram por prosperar rapidamente, através da seleção natural, tornando-se o padrão nos
oceanos, que continha cada vez mais
oxigênio. Tendo aprendido a tolerar o
oxigênio, algumas destas
células sofreram mutações que as permitiram utilizar o
oxigênio, altamente reativo, como fonte de energia. As
cianobactérias, que aprenderam a utilizar a respiração como forma de obter
energia, se espalharam ainda mais rapidamente pelo
planeta. As
células que puderam sobreviver à explosão de
oxigênio multiplicaram-se nos mares. Um outro efeito da concentração excessiva de
oxigênio foi a formação da camada de
ozônio na
atmosfera terrestre, cortando assim drasticamente a quantidade de
luz (
ultravioleta) que atingia a
Terra. Em um ambiente mais ameno, as
células mostraram-se aptas a diversificar-se igualmente em terra. A vida alterou a face do mundo, num processo contínuo que perdura até os dias de hoje.
É importante observar que até hoje não há provas de que a existência da vida, assim como a de vida altamente organizada, seja inevitável. Esta feliz confluência de coincidências pode ser, ou não, uma exceção no
universo.
