Evolução

Como surgiu a vida no ambiente terrestre?
E como ela evoluiu? Para responder a essas duas questões, pode-se recorrer a argumentos científicos ou não. Ainda é comum a crença segundo a qual a vida teria sido originada e evoluiu a partir da ação de um Criador. Por outro lado, existem muitas evidências científicas, muitas delas apoiadas por procedimentos experimentais, de que a vida surgiu e evoluiu de maneira lenta e progressiva, com a participação ativa de inúmeras substâncias e reações químicas, de processos bioenergéticos e, claro, com a participação constante do ambiente. O estudo científico da origem da vida e da evolução biológica, esta unificadora das diversas áreas biológicas, é um dos mais fascinantes desafios da Biologia atual.
BIG BANG: A formação do Universo


Os cientistas supõem que, há cerca de 10 a 20 bilhões de anos, uma massa compacta de matéria explodiu – o chamado Bing Bang -, espalhando seus inúmeros fragmentos que se movem até hoje pelo Universo. Acreditam, esses cientistas, que os fragmentos se deslocam continuamente e, por isso, o Universo estaria em contínua expansão.

À medida que esses fragmentos se tornaram mais frios, os átomos de diversos elementos químicos, especialmente hidrogênio e hélio, teriam sido formados.

O Sol teria se formado por volta de 5 a 10 bilhões de anos atrás. O material que o formava teria sofrido compressões devido à força de atração gravitacional, e ele teria entrado em ignição, liberando grande quantidade de calor. Com isso, outros elementos, derivados do hélio e do hidrogênio, teriam se formado. Da fusão de elementos liberados pelo Sol, com grande quantidade de poeira e gases, teria se originado inúmeros planetas, entre eles a Terra.
Atualmente, há duas correntes de pensamento entre os cientistas com relação à origem da vida na Terra: uma que teria surgido a partir de outros planetas (panspermia), e outra, que teria se desenvolvido gradativamente em um longo processo de mudança, seleção e evolução.

Geração espontânea ou abiogênese

Até meados do século XIX os cientistas acreditavam que os seres vivos eram gerados espontaneamente do corpo de cadáveres em decomposição; que rãs, cobras e crocodilos eram gerados a partir do lodo dos rios.

Essa interpretação sobre a origem dos seres vivos ficou conhecida como hipótese da geração espontânea ou da abiogênese (a= prefixo de negação, bio = vida, genesis = origem; origem da vida a partir da matéria bruta).

Pesquisadores passaram, então, a contestar a hipótese de geração espontânea, apresentando argumentos favoráveis à outra hipótese, a da biogênese, segundo a qual todos os seres vivos originam-se de outros seres vivos preexistentes.


Biogênese versus abiogênese



Os experimentos de Redi

Em 1668, Francesco Redi (1626 -1697) investigou a suposta origem de vermes em corpos em decomposição. Ele observou que moscas são atraídas pelos corpos em decomposição e neles colocam seus ovos. Desse ovos surgem as larvas, que se transformam em moscas adultas. Como as larvas são vermiformes, os “vermes” que ocorrem nos cadáveres em decomposição nada mais seriam que larvas de moscas. Redi concluiu, então, que essas larvas não surgem espontaneamente a partir da decomposição de cadáveres, mas são resultantes da eclosão dos ovos postos por moscas atraídas pelo corpo em decomposição.

Para testar a sua hipótese, Redi realizou o seguinte experimento: colocou pedaços de carne crua dentro de frascos, deixando alguns cobertos com gase e outros completamente abertos. De acordo com a hipótese da abiogênese, deveriam surgir vermes ou mesmo mosca nascidos da decomposição da própria carne. Isso, entretanto, não aconteceu. Nos frascos mantidos abertos verificaram-se ovos, larvas e moscas sobre a carne, mas nos frascos cobertos gaze nenhuma dessas formas foi encontrada sobre a carne. Esse experimento confirmou a hipótese de Redi e comprovou que não havia geração espontânea de vermes a partir de corpos em decomposição.

Os experimentos de Redi conseguiram reforçar a hipótese da biogênese até a descoberta dos seres microscópicos, quando uma parte dos cientistas passou novamente a considerar a hipótese da abiogênese para explicar a origem desses seres. Segundo esses cientistas, os microorganismos surgem espontaneamente em todos os lugares, independentemente da presença de outro ser vivo. Já outro grupo de pesquisadores não aceitava essas explicações. Para eles os microorganismos somente surgiam a apartir de “sementes” presentes no ar, na água ou no solo. Essas “sementes”, ao encontrarem locais adequados, proliferavam (interpretação coerente com a hipótese da biogênese).



Os experimentos de Needham e Spallanzani



Em 1745, o cientísta inglês John T. Needham (1713-1781) realizou vários experimentos em que submetia à fervura frascos contendo substancias nutritivas. Após a fervura, fechava os frascos com rolhas e deixava-os em repouso por alguns dias. Depois ao examinar essas soluções ao microscópio, Needham observava a presença de microorganismos.

A explicação que ele deu a seus resultados foi de que os microorganismos teriam surgido por geração espontânea. Ele dizia que a solução nutritiva continha uma “força vital” responsável pelo surgimento das forças vivas.
Os experimentos de Pasteur

Somente por volta de 1860, com os experimentos realizados por Louis Pasteur (1822 – 1895), conseguiu-se comprovar definitivamente que os microorganismos surgem a partir de outros preexistentes.

ausência de microrganismos nos frascos do tipo “pescoço de cisne” mantidos intactos e a presença deles nos frascos cujo “pescoço” havia sido quebrado mostram que o ar contém microorganismos e que estes, ao entrarem em contato com o líquido nutritivo e estéril do balão, desenvolvem-se. No balão intacto, esses microorganismos não conseguem chegar até o líquido nutritivo e estéril, pois ficam retidos no “filtro” formado pelas gotículas de água surgidas no pescoço do balão durante o resfriamento. Já nos frascos em que o pescoço é quebrado, esse “filtro” deixa de existir, e os micróbios presentes no ar podem entrar em contato com o líquido nutritivo, onde encontram condições adequadas para seu desenvolvimento e proliferam.

A hipótese da biogênese passou, a partir de então, a ser aceita universalmente pelos cientistas.
A hipótese de Oparin e Haldane

Trabalhando independentemente, o cientista russo Aleksander I. Oparin (1894-1980) e o cientista inglês John Burdon S. 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 as hipóteses desses cientistas, basicamente eles propuseram que os primeiros seres vivos surgiram a partir de moléculas orgânicas que teriam se formado na atmosfera primitiva e depois nos oceanos, a partir de substâncias inorgânicas.
Vamos, de modo simplificado, apresentar uma síntese de dessas idéias: as condições da Terra antes do surgimento dos primeiros seres vivos eram muito diferentes das atuais. As erupções vulcânicas eram muito freqüentes, liberando grande quantidade de gases e de partículas para a atmosfera.

Esses gases e partículas ficaram retidos por ação da força da gravidade e passaram a compor a atmosfera primitiva.

Embora não exista um consenso sobre a composição da atmosfera primitiva, foi proposto no início que, provavelmente, era formada por metano (CH4), amônia (NH3), gás hidrogênio (H2) e vapor d’água (H2O). Não havia gás oxigênio (O2) ou ele estava presente em baixíssima concentração; por isso se fala em ambiente redutor, isto é, não oxidante. Nessa época, a Terra estava passando por um processo de resfriamento, que permitiu o acúmulo de água nas depressões da sua costa, formando os mares primitivos.

As descargas elétricas e as radiações eram intensas e teriam fornecido energia para que algumas moléculas presentes na atmosfera se unissem, dando origem a moléculas maiores e mais complexas: as primeiras moléculas orgânicas. É importante lembrar que na atmosfera daquela época, diferentemente do que ocorre hoje, não havia o escudo de ozônio (O3) contra as radiações, especialmente a ultravioleta, que, assim, atingiam a Terra com grande intensidade.

As moléculas orgânicas formadas eram arrastadas pelas águas das chuvas e passavam a se acumular nos mares primitivos, que eram quentes e rasos. Esse processo, repetindo-se ao longo de muitos anos, teria transformado os mares primitivos em verdadeiras “sopas nutritivas”, ricas em matéria orgânica. Essas moléculas orgânicas poderia ter-se agregado, formando coacervados, nome derivado do latim coacervare, que significa formar grupos. No caso, o sentido de coacervados é o de conjunto de moléculas orgânicas reunidas em grupos envoltos por moléculas de água.

Esses coacervados não eram seres vivos, mas uma primitiva organização das substâncias orgânicas em um sistema semi-isolado do meio, podendo trocar substâncias com o meio externo e havendo possibilidade de ocorrerem inúmeras reações químicas em seu interior.

Não se sabe como a primeira célula surgiu, mas pode-se supor que, se foi possível o surgimento de um sistema organizado como os coacervados, podem ter surgido sistemas equivalentes, envoltos por uma membrana formada por lipídios e proteínas e contendo em seu interior a molécula de ácido nucléico. Com a presença do ácido nucléico, essas formas teriam adquirido a capacidade de reprodução e regulação das reações internas.

Nesse momento teriam surgido os primeiros seres vivos que, apesar de muito primitivos, eram capazes de se reproduzir, dando origem a outros seres semelhantes a eles.