A Origem do Universo

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Colégio Técnico Dom Bosco
Disciplina: Biologia. Professor: Napoleão Fernando do Nascimento.
Aluno (a) : ____________________________________________________________________. 1ª série.
Itabaiana – Paraíba
2011
 As Origens:
A Origem do Universo – A fundamentação obtida sobre a origem do universo fundamenta-se na teoria do Big Bang ocorrida a ± 19 bilhões de anos.
A constatação de um evento desse porte não foi tão fácil, todavia, os astrofísicos Edwin Hubble (1929), observador estrelar, Arno Penzias e Robert Wilson (Princeton – EUA), construtores da antena radiofônica, captaram resquícios sonoros dessa grande explosão, a qual disposta nos gráficos logarítmicos aproximou-se a data estimada pela literatura ao que indicava esse grande e primitivo evento. 
A Origem do Sistema Solar – O sistema solar que hoje conhecemos pode ser originado graças ao contingente residual do Big Bang, originando os planetas e planetésimos primordiais datados a 9 bilhões de anos. Mais tarde, delimitou-se o eixo gravitacional do sistema de planetas que fundamentou as teorias abaixo:
A Teoria Geocêntrica - Aplicada por Cláudius Ptolomeus, estudioso grego, que afirmou ser a terra o centro do sistema solar com os demais planetas e planetésimos ao seu redor. 
Teoria Heliocêntrica - Aplicada por Nicolaus Copernicus, estudioso polonês no século XV que afirmou ser o sol o centro do universo, com planetas e planetésimos em suas órbitas e centro gravitacional. 
A Origem da Terra - O aspecto da biosfera que conhecemos hoje não era o mesmo que a ± 4,6 bilhões de anos atrás. Antes, havia uma incandescente bola de fogo, onde altas temperaturas, explosões vulcânicas, emanações de gases e magma derretido originavam um habitat inóspito à vida.
A Terra Primitiva – Possuía aspecto de uma grande fornalha. A atmosfera formada possuía amônia (NH3), metano (CH4), hidrogênio (H2) e vapor d’água (H2O). Hoje encontramos nitrogênio (N2) e oxigênio (O2). Pelo fato de não haver uma barreira atmosférica havia muita descarga ultravioleta tornando o ambiente inóspito à estruturas bióticas. 
Esquema das variações ambientais para produção de uma biota capaz de gerar espécimes vivos
 
O Mar Primitivo - Adaptando-se a muitos ciclos térmicos houve o aparecimento das primeiras precipitações pluviométricas fazendo o magma resfriar, a aprtir desse momento originou-se a crosta terrestre, e as primeiras chuvas foram acondicionadas originando os mares primitivos ricos em nutrientes. 
Os Coacervados - Aglomerados protéicos originados das associações moleculares dentro do mar primitivo (elementos químicos presentes na primeira atmosfera que ao serem carreados junto com a primeira precipitação, associaram-se a outros elementos inorgânicos presentes no magma que resfriou originando grandes estruturas macromoleculares que originaram os primeiros aminoácidos, que serviram, segundo a suposição da origem química como pré-modelos das primeiras células procarióticas – Moneras Fotossintéticos). São conhecidos como os modelos anatomofisiológicos das cianobactérias. 
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 Introdução à Evolução – Hipóteses Autotrófica e Heterotrófica:
Ancestral Celular (Coacervado “Célula?” – “Monera Primitivo?”)
Hipótese Autotrófica – Para alguns estudiosos seria impossível que a primeira forma biótica tivesse se instalado nos mares rasos e quentes da terra primitiva como avaliou Oparin e Haldane, devido a biota terrestre ser inóspita à vida (choques de meteoritos, meteoros, erupções, etc).
A terra primitiva foi alvo de inúmeras colisões de corpos celestes, daí os derretimentos e infindas vaporizações, o que ocasionava emanação energética. Parte desses corpos celestes contribuíram com a implantação de elementos químicos no solo. Um desses impactos deve ter gerado a lua que guarda até hoje marcas dessa colisão, o que não ocorre na terra devido a erosão.
Com o contato atmosférico, os corpos celestes incandescem (variação térmica) atingindo a terra freqüentemente. Nesse contexto, seria impossível haver proteínas intactas nos meteoros/meteoritos e também seres bióticos na superfície litosférica. Todavia, essas estruturas bióticas poderiam está protegidas no assoalho dos mares primitivos (Fontes Termais Oceânicas – 1977). Foi o caso dos moneras autótrofos (sem luminosidade realizavam a fotossíntese química – Quimiossíntese) que metabolizavam elementos inorgânicos (Sulfeto de Hidrogênio e Compostos Férricos – Terra Primitiva) para obter energia. Essas bactérias autotróficas quimiossintéticas originavam compostos orgânicos a partir do CO2 e H2O.
Hipótese Heterotrófica - Como havia disponibilidade de nutrientes nos mares da Terra Primitiva (Sopa Química – Pangéia), tornou-se mais fácil para os primeiros biontes metabolizarem pela introdução desses elementos químicos que originavam energia biológica. Assim, surgiram os espécimes heterótrofos simples, de metabolismo rudimentar sem a presença de oxigênio.
Primariamente fermentaram anaerobiamente, onde, a glicose era degradada em álcool etílico e gás carbônico. Em um processo evolutivo adiante, como as reações liberavam dióxido de carbono e água, fundamentou a presença de espécimes fotossintéticos, que através da clorofila e demais pigmentos fotossintéticos consumiam o dióxido de carbono e liberavam oxigênio e água para atmosfera. Com esse advento surgiram no mesmo instante evolutivo os espécimes respiradores aeróbios, onde a glicose é degradada liberando dióxido de carbono e água.
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 As Teorias e as Hipóteses:
A Origem da Vida na Terra Primitiva - A primeira estrutura biótica surge na Terra Primitiva a 3,3 milhões de anos como uma célula procariótica (Monera – Cianofícea) que mais tarde originou ou eucariontes fotossintéticos (Protistas – Algas). 
Origem Divina – Baseada nos relatos bíblicos do Gênese (Deus como Criador e as criaturas imutáveis). 
Origem Extraterrestre/Cosmozóica – Os seres da biosfera foram originados de moléculas protéicas agregadas em meteoros que atingiram o planeta, na formação de planetas e planetésimos. 
Origem Química – Baseada nos relatos dos estudos de Oparin e Haldane sobre as associações de moléculas complexas. 
 Teorias da Origem da Vida:
Abiogênese – Teoria que defende a origem da vida a partir de aglomerados substanciais inorgânicos, ou da matéria bruta. Essa teoria foi iniciada desde a Grécia antiga estendendo-se como alvo de estudos acadêmicos até o século XIX conforme os estudos de Helmont.
Biogênese – Teoria que defende a origem da vida pelo advento do espécime precursor (pré-existência). Essa teoria foi embasada pelos estudos de Redi e Pasteur. E reavaliada por seus contemporâneos Needham e Spallanzani.
 
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 Evolução - As Teorias e as Hipóteses: Os Experimentos de Needham e Spallanzani:
Em 1745 o estudioso inglês John Theodore Needham (1713-1781) realizou infindos experimentos em que submetia frascos laboratoriais contendo substâncias nutritivas à altas temperaturas. Após esse processo de aquecimento, os frascos eram fechados com rolhas e passavam por um descanso. Logo após, examinar essas soluções com auxílio de microscópios podia ser verificado a presença de microrganismos.
A explicação viável ao aparecimento baseava-se no fato deles terem surgido por geração espontânea. Pois dizia ele que a substância possuía uma “força vital”, que proporcionava o aparecimento dos espécimes.
Já em 1770, o italiano Lazzaro Spallanzani (1729-1799) repetiu o procedimento de Needham, com algumas modificações obtendo resultados diferentes.
Spallanzani pôs o caldo nutritivo em balões volumétricos, fechando-os hermeticamente. Esses balões depois de preparados eram posto em caldeirões com água fervente, após o resfriamento, ele abriu os frascos e observou ao microscópio e não verificou presença de nenhum microrganismo.
A explicação de Spallanzani quanto ao experimento de Needham baseou-se no fato de não haver ocorrido fervura ideal para matar os microrganismos (esterilização). Needham respondeu as críticas dizendo que: “ao ferver demasiadamente, Spallanzani matou a “força vital” da substância nutritiva, pois a prática hermética torna o ar desfavorável ao surgimento da vida. Nessa polêmica Needham saiu fortalecido.
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 Evolução Gradual – Experimento de Stanley Miller:
A evolução gradual dos sistemas químicos foi testada pela primeira vez pelo químico americano Stanley Miller, em 1953. Junto a Harold C. Urey, na Universidade de Chicago. Por isso, o experimento é conhecido como Miller-Urey. Na avaliação, Miller construiu um aparelho que simulava as condições da Terra Primitiva tanto ao que fora concernente a atmosfera, como a litosfera. No aparelho, foram introduzidos elementos presentes na atmosfera primordial: amônia (NH3), hidrogênio (H2), metano (CH4) e vapor d’água (H2O).
Aquecendo-se a água, o vapor formado produziu circuito sistemático. No balão em que a mistura gasosa se encontrava ocorria descargas elétricas simulando os raios que na terra primitiva eram freqüentes. Após as descargas elétricas, os materiais foram submetidos a um resfriamento para simular a condensação nas altas camadas atmosféricas, o que forneceu oportunidade para a pluviosidade. O sistema em U simulava os mares primitivos (submetido a variações térmicas) que capatava os elementos químicos carreados na atmolitosfera. 
Neste processo ocorreu o advento da formação das moléculas primitivas (aminoácidos e proteínas simples).
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 Georges Lemaître – “O átomo primordial”:
Georges-Henri Édouard Lemaître, nasceu em Charleroi, em 17 de julho de 1894. Falecendo em Louvain, em 20 de junho de 1966. Foi um padre católico, astrônomo e físico belga.
Lemaître propôs o que ficou conhecido como teoria da origem do Universo do Big Bang, que ele chamava de "hipótese da átomo primordial", que posteriormente foi desenvolvida por George Gamow.
	
 O asteróide 1565 Lemaître foi assim chamado em sua homenagem.
Lemaître estudou Matemática e Ciências Físicas na Universidade de Louvain. Ele entra no seminário em 1920 para ser ordenado padre em 1923. Em seguida, interessa-se particularmente pela Teoria da relatividade de Albert Einstein, que ele encontra diversas vezes. Trabalha no Observatório de Cambridge sob a direção de Arthur Stanley Eddington, e depois no Massachusetts Institute of Technology, onde redige sua tese sobre os campos gravitacionais da Relatividade geral. Retorna à Bélgica em 1925, onde foi nomeado professor na Universidade de Louvain, onde ensina até 1964.
Em 1927, independentemente dos trabalhos de Alexander Friedmann, Georges Lemaître afirma que o universo está em expansão, baseando-se nos trabalhos de Vesto Slipher, o que foi mais tarde confirmado por Edwin Hubble. Ele foi o primeiro a formular a lei de proporcionalidade entre distância e velocidade de afastamento das galáxias. Essa lei, figurando em seu artigo de 1927 redigido em francês, não será traduzida na sua versão inglesa realizada por Arthur Eddington, e será descoberta empiricamente por Hubble alguns anos mais tarde. Nela, Lemaître propõe uma evolução a partir de um « átomo primitivo ».
A hipótese de Lemaître estipula que todo o universo (não somente a matéria, mas também o próprio espaço) estava comprimido num único átomo chamado de "átomo primordial" ou "ovo cósmico". O estudioso afirmava que a matéria comprimida naquele átomo se fragmentou numa quantidade descomunal de pedaços e cada um acabou se fragmentando em outros menores sucessivamente até chegar aos átomos atuais numa gigantesca fissão nuclear.
Foi Lemaître portanto quem propôs a Teoria do Big Bang, mais tarde desenvolvida por George Gamow.
Essa teoria foi chamada sarcasticamente de « Big Bang » por Fred Hoyle, fervente defensor da Teoria do universo estacionário, em 1948 ou 1950, durante uma transmissão de rádio.
Em 1965, um ano antes de sua morte e já doente em um hospital, recebe com alegria a notícia de que sua Teoria do Big Bang fora confirmada pelos experimentos de Arno Penzias e Robert Woodrow Wilson e era tida como a teoria padrão pela comunidade científica.
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 George Gamow – “O Pai do Big Bang”:
George Gamow, nasceu em Odessa, em 4 de março de 1904. E faleceu em Boulder, em 19 de agosto de 1968. Foi um físico e divulgador científico soviético. Gamow tornou-se cidadão estadunidense em 1940.
George Gamow concebeu um importante trabalho sobre Cosmogonia com Ralph Alpher que foi publicado como a Teoria Alpher-Bethe-Gamov em 1948. Gamow adicionou o nome de Hans Bethe (que não participara da concepção do trabalho) para fazer um trocadilho com as três primeiras letras do alfabeto grego, alpha beta gamma. O trabalho delineava como os níveis atuais de hidrogênio e hélio no universo (dos quais se pensava, e ainda se pensa, que correspondem a 99% de toda a matéria do universo) poderiam ser perfeitamente explicados por reações que ocorreram durante o "Big Bang". Essa teoria trouxe apoio à teoria do Big Bang, proposta pelo padre Georges Lemaître em 1927, embora não explicasse a presença de elementos mais pesados do que o hélio (isso foi feito mais tarde por Fred Hoyle). Gamow era um forte defensor da teoria do Big Bang, e postulou em 1946 a existência e fez uma estimativa da intensidade da radiação cósmica de fundo residual. No entanto, os astrônomos e cientistas não fizeram o mínimo esforço para detectar essa radiação na época, devido à falta de interesse e à falta de maturidade da observação de microondas. Como conseqüência, essa importante observação de apoio do Big Bang não foi feita até sua descoberta, em 1965, por Arno Penzias e Robert Woodrow Wilson, do Bell Telephone Laboratories.