Origem da Vida

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A ORIGEM DA VIDA E O
PENSAMENTO EVOLUTIVO
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A ORIGEM DO UNIVERSO
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A teoria do Big Bang ("Grande Explosão") explica que o Universo surgiu a partir de uma explosão primordial, ocorrida a aproximadamente 13,7 bilhões de anos.
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Em 1916 Albert Einstein publicou a teoria da relatividade, que preconizava que o universo estaria se expandindo ou se contraindo, ao invés da idéia existente de que ele seria estático.
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Em 1929, por exemplo, o físico e astrônomo norte-americano Edwin Powell Hubble descobriu que as galáxias afastam-se uma das outras.
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A partir daí, diversas pesquisas foram feitas com a ajuda de telescópios, e os cientistas puderam deduzir que o universo realmente se expandia, porém de modo ordeiro. 
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Essa explosão ocorreu em função da grande concentração de massa e energia.
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Para entendermos a idéia do Big-Bang devemos fazer o caminho contrário. Ou seja, se ao invés de o universo se expandir a todo momento, ele fosse contraído. Todo o universo convergiria, até voltarmos a um único ponto de origem, o ponto inicial de matéria. Há uns 15 a 20 bilhões de anos atrás o universo não existia, nem o espaço vazio, nem mesmo o tempo. Tudo o que havia era uma esfera extremamente pequena, do tamanho da ponta de uma agulha. E esse pontinho há cerca de 18 bilhões de anos teria se explodido formando o universo atual. Essa explosão aconteceu numa fração de segundos, inflando o universo numa velocidade muito superior à da luz. 
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COMO APARECEU A VIDA?
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Demonstrando-se que a vida provém sempre de outras formas de vida, o pensamento lógico levou à formulação de uma nova teoria, segundo a qual a Terra teria sido inseminada por organismos vindos de fora, de outros planetas, ou mesmo de outros sistemas solares, propagados por esporos e veiculados até a Terra por meteoritos ou por poeiras cósmicas. Conhecida por teoria da panspermia, foi proposta, nos finais do século XIX, por Kelvin e retomada, já no século XX, pelo químico sueco Svante Arrhénius. 
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A Nova Panspermia
      Fred Hoyle foi um dos maiores defensores da Panspermia. Juntamente com  Chandra Wickramasinghe, formulou a "Nova Panspermia", teoria segundo a qual vida se encontra espalhada por todo o universo. "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.
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Nos seus últimos anos, Hoyle tornou-se um feroz crítico de teorias de evolução química para explicar a origem da vida de maneira natural. Com Chandra Wickramasinghe, Hoyle promoveu a teoria de que a vida surgiu no espaço, espalhando-se pelo universo via panspermia, e que a evolução na terra é dirigida por um fluxo constante de vírus que chegam via cometas.
Em seu livro de 1981/4 Evolution from Space (co-escrito por Chandra Wickramasinghe), ele calculou que a probabilidade de se obter o conjunto de enzimas necessárias para a mais ínfima célula a era de uma em 1040 000. 
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A noção de que não somente o biopolímero, mas também o programa operativo de uma célula viva possa ter surgido por acaso em uma sopa orgânica primordial aqui na Terra é e evidentemente um absurdo de ordem superior. 
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Uma teoria para ser científica deve ser testada na prática.       Hoyle e Wickramasinghe, e agora apenas Wickramasinghe, têm procurado identificar os componentes presentes na poeira interestelar, através de "traços" que esses componentes possam ter deixado na radiação infravermelha emitida por essa poeira ou na absorção da luz visível que atravessa essas nuvens.        
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Através dessas análises, na década de 70, constataram a presença de "polímeros" complexos, especialmente moléculas de "poliformaldeídos" no espaço. 
Hoyle e Wickramasinghe se convenceram que polímeros orgânicos representam uma fração significativa da poeira interestelar.
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Condições da Terra Pré-biótica
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Os Primeiros Polímeros Orgânicos
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O Mundo do RNA
Unidades Constitutivas
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Estudos revelam que o RNA precedeu à molécula de DNA.
 Por quê?
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1) A ribose é resultado da polimerização de formaldeídos. Já para formação de desoxirribose, são necessárias enzimas complexas, que provavelmente não poderiam ter sido originadas nas condições iniciais para o surgimento de vida.
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2) O RNA pode ter função auto- catalítica (ribozimas) , porém o DNA só pode ser originado por meio de enzimas.
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3)O RNA, assim como o DNA, também possuía a propriedade de armazenar informações e transferí- las.
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Desse modo podemos perceber que o RNA possui propriedades genéticas e catalíticas, dando condições para a origem de organismos mais complexos
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O Experimento de Miller
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Em 1954, o cientista norte-americano Stannley L. Miller construiu um aparelho onde reuniu metano, amônia, hidrogênio e vapor de água, numa tentativa de recriar, em laboratório, as prováveis condições reinantes na atmosfera primitiva. 
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Imaginando que as descargas elétricas poderiam ter constituído uma fonte de energia capaz de promover o rompimento de ligações químicas das moléculas dos "gases primitivos", Miller submeteu os gases, reunidos, a faíscas elétricas de alta intensidade.
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Depois de algum tempo, observou o acúmulo de substâncias orgânicas numa determinada região do aparelho, entre as quais encontrou vários aminoácidos
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Pouco anos depois (1957), baseando-se nos experimentos de Miller, Sidney Fox, também norte-americano, aqueceu uma mistura seca de aminoácidos. Fox partiu da suposição de que os compostos orgânicos caídos com as chuvas formavam massas secas sobre as rochas quentes, após a evaporação da água. 
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Ao final de sua experiência constatou a presença de proteinóides (moléculas de natureza protéica constituídas por alguns poucos aminoácidos), numa evidência de que os aminoácidos teriam se unido através de ligações peptídica, numa síntese por desidratação. 
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Melvin Calvin, outro cientista norte-americano, realizou experiências semelhantes à de Miller, bombardeando os gases primitivos com radiações altamente energéticas e obteve, entre outros, compostos orgânicos do tipo carboidrato 
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Os Coacervados e as Primeiras Células
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PRIMEIROS EUCARIOTOS
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Origem dos Primeiros Eucariotos
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Seqüência temporal da origem das células
	 4,6x109 anos formação do sistema solar
Hidrogênio, vapor d’água, amônia, metano, 
formaldeido,ácido cianídrico,acetonitrila, 
gás carbônico = “caldo primordial”
Síntese prébiótica
Evolução Química
U.V., pressão, temperatura, calor e descargas elétricas
Aminoácidos, lipídeos, monossacarídeos e bases nitrogenadas
Proteínas, lipídeos, fosfolipídeos, polissacarídeos, RNA e DNA
Coacervados ou proteinóides
Código genético
 primeiros procariotos ______________ 3,5-3,0x109 anos
	 primeiros eucariontes (ozônio)_________ 0,9x109 anos
Evolução 
Biológica
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Abiogênese X Biogênese
Aristóteles e a Geração Espontânea
Redi, um golpe na abiogênese
Leeuwenhoek (1632-1723)
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Aristóteles defendia a "Geração Espontânea". Foi ele o formulador da primeira teoria científica de origem da vida, que conhecemos. De acordo com sua teoria, existiriam dois princípios: um passivo, que é a matéria e outro ativo, que é a forma. Dentro de certas condições esses dois princípios se combinariam, originando a "vida". Assim se explicava como carne podre gerava larvas de moscas, por exemplo. 
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Embora me sinta feliz em ser corrigido por alguém mais sábio do que eu caso faça afirmações errôneas, devo expressar minha convicção de que a terra, depois de ter produzido as primeiras plantas e animais, por ordem do Supremo e Onipotente Criador, nunca mais produziu nenhum tipo de planta ou animal, querperfeito ou imperfeito 
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AS DESCOBERTAS DE LEEUVENHOEK
RESUSCITARAM A GERAÇÃO ESPONTÂNEA
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POUCHET EM 1859 (91 ANOS APÓS SPALLANZANI) 
REVIVEU PELA ÚLTIMA VEZ A TEORIA DA G.E. ATRAVÉS 
DE UMA MONOGRAFIA RELATANDO UMA SÉRIE DE 
EXPERIMENTOS MAL ELABORADOS
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PASTEUR USOU SUCO DE FRUTAS
PRÉ-AQUECIDO
ENTÃO: A G.E. SÓ CAIU APÓS 96 ANOS DOS 
EXPERIMENTOS DE SPALLANZANI (1768)
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Pensamento Evolutivo
Platão
“Eidos” – Essência eterna e imutável
Teologia Cristã
As essências eternas e imutáveis existem na mente de Deus
Scala naturae
Qual era o papel das Ciências Naturais?????
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PLATÃO FOI UM ANTIEVOLUCIONISTA 
ESTABELECEU A FILOSOFIA DO ESSENCIALISMO
TEORIA DAS FORMAS
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 A forma ou idéia é uma essência eterna, imutável. Os seres vivos que vemos no mundo físico são, de acordo com Platão, apenas cópias imperfeitas dos seres vivos perfeitos, verdadeiros, que existem no mundo das idéias. Dentro desta filosofia do essencialismo, a variação não tem sentido, apenas as essências interessam. 
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Para Platão, o mundo concreto percebido pelos sentidos é uma pálida reprodução do mundo das Idéias. Cada objeto concreto que existe participa, junto com todos os outros objetos de sua categoria de uma Idéia perfeita. Uma determinada caneta, por exemplo, terá determinados atributos (cor, formato, tamanho etc). Outra caneta terá outros atributos, sendo ela também uma caneta, tanto quanto a outra. Aquilo que faz com que as duas sejam canetas é, para Platão, a Idéia de Caneta, perfeita, que esgota todas as possibilidades de ser caneta. 
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No mundo religioso foi adotado uma interpretação quase literal da Bíblia, incluindo a criação direta de todos os organismos efetivamente em sua forma atual, mas também incorporou o essencialismo platônico no conceito de plenitude 
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 Todos os organismos devem ter sido criados no começo, e nada que Deus considerou apropriado criar poderia se extinguir, porque negar a existência de qualquer coisa e em qualquer tempo introduziria imperfeição em sua criação. 
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Uma vez que a ordem é claramente superior à desordem, as criações de Deus devem se adequar a um padrão: a Scala Nature, ou Grande Escala dos Seres. Essa “escada da vida”, percebida na gradação entre as matérias inanimada e animada, passando pelas plantas, animais “inferiores” e humanos, deve ser perfeita, sem lacunas, imutável e fixada em lugar apropriado de acordo com o plano de Deus.
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Uma vez que esta ordem natural foi criada por um Deus perfeito, aquilo que é natural é bom e deve ser o melhor dos mundos possíveis. Esta hierarquia natural se estendeu às classes sociais altas e baixas nas sociedades humanas. Aspirar à mudança da ordem social era imoral, e a evolução biológica era impensável. 
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Nesta perspectiva, o papel das ciências naturais foi o de catalogar os elos da Grande Escala dos Seres e descobrir sua ordenação, de tal modo que a sabedoria de Deus fosse revelada e reconhecida. A “Teologia Natural” considerava as adaptações dos organismos como evidência da benevolência do Criador. 
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John Ray (1691) – As adaptações dos organismos são benevolência 
do Criador
As idéias transformistas
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Segundo Maupertuis, as primeiras formas de vida apareceram por geração espontânea, a partir de combinações aleatórias de matérias inertes, moléculas ou germens. A partir dessas primeiras formas de vida, uma série de modificações fortuitas engendrou uma multiplicação sempre crescente de espécies. Ele chega, inclusive, a postular a eliminação dos organismos modificados deficientes, convertendo-se assim num precursor da teoria da seleção natural.
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Linneu (1707-1778)
Systema Naturae (1735)
Species Plantarun (1753)
“ad majorem Dei glorian”
Ciência empírica
Newton
Decartes
Kant e Laplace (Sec XVIII) – mundo mutável
Noções sobre evolução estelar.
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A obra de Lineu, profundamente influente sobre a classificação biológica, foi igualmente concebida “para a maior glória de Deus”. 
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Geologia
- Buffon – Terra poderia ter 168 000 anos (1779) 
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James Hutton (1788) – Princípio do Uniformitarismo
Os mesmos eventos são responsáveis por eventos passados e atuais
Terra – sem vestígio de um começo; sem perspectiva de um fim.
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Lamarck (1744-1829)
Formas de vida inferiores surgem continuamente e progridem em direção a uma maior complexidade
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George Cuvier (1769-1832)
Fósseis não revelava séries graduais entre
os fósseis
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Charles Robert Darwin (1809-1882)
Seleção natural
Wallace (1823-1913)
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Darwin e a viagem no
Beagle
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A Origem das Espécies
Todos os organismos descenderam com modificações 
a partir de ancestrais comuns
Principal agente de modificação é a ação da seleção natural
sobre a variação individual
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Concepções a Respeito da Evolução
Sentido amplo – mudança
Evolução biológica – mudança nas propriedades das populações dos organismos que transcendem o período de vida de um único indivíduo
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Johan Gregor Mendel (1822-1884)
Síntese Moderna
Genética + Sistemática + Paleontologia
Variação descontínua
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De acordo com a síntese moderna, como estabelecida nas décadas de 30 e 40, a variação genética em populações surge aleatoriamente através de mutação (atualmente sabemos que isto pode acontecer devido a erros na replicação do DNA) e recombinação genética (cruzamento de cromossomos homólogos durante a meiose). 
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A evolução consiste primariamente em modificações na freqüência dos alelos entre uma e outra geração e seleção natural. A especiação ocorre gradualmente quando populações são isoladas reprodutivamente, por exemplo, por barreiras geográficas. 
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A Seleção Natural
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Anagênese (ana = para cima; gênesis = origem): representa a progressiva evolução de caracteres que surgem ou se modificam, alterando a freqüência genética de uma população. Portanto, uma inovação orgânica, favorável ou desfavorável, selecionada e adaptada ao ambiente. Geralmente se estabelecem por eventos relacionados à mutação e permutação em cromossomos homólogos. 
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Cladogênese (clado = ramo): compreende a ramificação filogenética, ocasionando a ruptura na coesão de uma população, que em função de contínuas transformações anatômicas e funcionais, em resposta às condições ambientais, resultam na dicotomia (separação, neste caso em grupos) da população, estabelecendo diferenças capazes de originar clados não compatíveis. 
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Tipos de Especiação
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Exemplo: Especiação alopátrica
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Exemplo: Especiação simpátrica
(2n=48)
(2n=24)
(2n=24)
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Evidências do Processo Evolutivo
 Paleontologia
 Anatomia Comparada
 Bioquímica Comparada
 Embriologia Comparada
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O braço do homem, a pata do cavalo, a asa do morcego e a nadadeira da baleia são estruturas homólogas entre si, pois todas têm a mesma origem embriológica. Nesses casos, não há similaridade funcional.
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