SÍNDROMES CROMOSSÔMICAS
Abiogênese, biogênese e
origem da Terra
ABIOGÊNESE
A abiogênese, conhecida como
geração espontânea, foi uma das primeiras hipóteses sobre a origem da vida.
Baseada na ideia de que a vida poderia surgir da matéria orgânica, essa teoria
começou a partir de experimentos e foi supostamente comprovada pelo surgimento
de moscas em uma carne em decomposição e ratos em trapos sujos.
Essa teoria perdurou durante a Antiguidade, quando muitos pesquisadores e filósofos, como Aristóteles, acreditavam que os seres vivos brotavam a partir da matéria. Vermes nasceriam das frutas podres e sapos surgiriam dos pântanos.
Essa teoria perdurou durante a Antiguidade, quando muitos pesquisadores e filósofos, como Aristóteles, acreditavam que os seres vivos brotavam a partir da matéria. Vermes nasceriam das frutas podres e sapos surgiriam dos pântanos.
REDI
E BIOGÊNESE
Francesco Redi (1626 -
1698), um biólogo italiano, foi o primeiro a gerar dúvidas sobre a hipótese da
abiogênese, com ajuda do método científico. Dessa forma, ele experimentou
colocar alimentos em vários vidros e deixou alguns fechados com gaze e outros
abertos, como na imagem abaixo.
Experimento de Francesco
Redi (Foto: Reprodução)
Ele observou dentro de
alguns dias que apenas os potes abertos continham larvas dentro, concluindo que
as larvas só surgiram porque foram depositados por moscas e não por matéria não
viva, conforme afirmava a teoria da abiogênese. A partir dessa conclusão, Redi
afirmou que todos os seres vivos vêm sempre de outros seres vivos e daí surgiu
a teoria da biogênese.
Em 1862, Louis Pasteur (1822 - 1895), ferveu um caldo de carne e armazenou o líquido estéril por certo tempo em um recipiente que permitia apenas a entrada de ar, mas não a poeira. Após alguns meses, Pasteur colocou o líquido em contato com a poeira e pouco tempo depois surgiram micróbios.
Em 1862, Louis Pasteur (1822 - 1895), ferveu um caldo de carne e armazenou o líquido estéril por certo tempo em um recipiente que permitia apenas a entrada de ar, mas não a poeira. Após alguns meses, Pasteur colocou o líquido em contato com a poeira e pouco tempo depois surgiram micróbios.
Ilustração do experimento de
Pasteur (Foto: Slideplayer)
Dessa forma, a teoria da
abiogênese foi realmente desfeita, já que após Redi mostrar seu experimento,
alguns defensores da geração espontânea afirmavam que os micróbios, que são
seres mais simples, poderiam sim surgir da matéria não viva.
ORIGEM
DA TERRA
Atualmente, a hipótese
aceita surgiu nos trabalhos do bioquímico russo Aleksandr Ivanovich Oparin
(1894-1980) e do geneticista escocês Jonh B. S. Haldane (1892-1964). Estudos
geológicos concluíram que a atmosfera da Terra era composta por diferentes gases
que não são os atuais.
Oparin acreditava que os gases, como o metano (CH4), amoníaco (NH3), hidrogênio (H2) e o vapor da água (H2O) formariam após muito tempo as primeiras moléculas orgânicas e, dessa forma, após anos originariam os primeiros seres vivos. Muitos outros cientistas acham que, além desses gases, outros também poderiam estar nessa atmosfera, como o gás carbônico (CO2), sulfetos de hidrogênio (H2S) e monóxido de carbono (CO).
Oparin acreditava que os gases, como o metano (CH4), amoníaco (NH3), hidrogênio (H2) e o vapor da água (H2O) formariam após muito tempo as primeiras moléculas orgânicas e, dessa forma, após anos originariam os primeiros seres vivos. Muitos outros cientistas acham que, além desses gases, outros também poderiam estar nessa atmosfera, como o gás carbônico (CO2), sulfetos de hidrogênio (H2S) e monóxido de carbono (CO).
A teoria é que o gás
oxigênio (O2) estaria ausente, pois caso estivesse presente, esse gás oxidaria
os compostos químicos e consequentemente, não formaria as primeiras moléculas e
mais tarde os seres vivos.
As descargas elétricas proveniente dos relâmpagos e os raios ultravioletas do Sol foram fontes de energia que por muitos anos promoveram variadas reações químicas e dessa forma teria dado origem a moléculas, como álcoois, aminoácidos e açucares constituída por cadeias de carbono.
As moléculas orgânicas simples ficaram reunidas no mar por conta das chuvas e ficaram reunidas no mar e ao longo prazo, estas simples moléculas teriam dado origem a moléculas mais complexas, como as proteínas, polissacarídeos, entre outros.
Em 1953, o cientista americano Staley Miller experimentou testar essa hipótese e construiu um aparelho colocando alguns gases submetidos a fortes descargas elétricas e vapor de água, simulando as condições naquela época. Após uma semana, Miller relatou a presença de aminoácidos no líquido formado. Staley Miller, com o seu experimento apoiou a ideia da hipótese de Oparin.
As descargas elétricas proveniente dos relâmpagos e os raios ultravioletas do Sol foram fontes de energia que por muitos anos promoveram variadas reações químicas e dessa forma teria dado origem a moléculas, como álcoois, aminoácidos e açucares constituída por cadeias de carbono.
As moléculas orgânicas simples ficaram reunidas no mar por conta das chuvas e ficaram reunidas no mar e ao longo prazo, estas simples moléculas teriam dado origem a moléculas mais complexas, como as proteínas, polissacarídeos, entre outros.
Em 1953, o cientista americano Staley Miller experimentou testar essa hipótese e construiu um aparelho colocando alguns gases submetidos a fortes descargas elétricas e vapor de água, simulando as condições naquela época. Após uma semana, Miller relatou a presença de aminoácidos no líquido formado. Staley Miller, com o seu experimento apoiou a ideia da hipótese de Oparin.
Experimento de Miller simula
Terra primitiva (Foto: Julia Rocha)
Foi chamado de coacervado a
mistura de um ácido nucleico, originada das sínteses de moléculas orgânicas, a
uma solução de proteínas. Esta formava um aglomerado que possuía no seu
interior proteínas enzimáticas e teria sido considerado o primeiro ser vivo já
que era capaz de realizar metabolismo, reproduzir apresentando hereditariedade
e até mesmo de evoluir.
O primeiro ser vivo teria capacidade de se alimentar absorvendo as moléculas que estavam no mar, o que seria a nutrição heterotrófica, e como não existia oxigênio na atmosfera, provavelmente a energia conseguida era de forma anaeróbia, por fermentação.
Esses seres vivos teriam também a capacidade de mutação, fazendo com que, a longo prazo, surgissem seres autotróficos, capazes de realizar fotossíntese e, dessa forma, isso foi favorável, pois a Terra foi se modificando e diminuindo as substâncias orgânicas que serviam de alimento. Assim, a seleção natural fazia com que os seres vivos mais adaptados estivessem uma maior probabilidade de sobrevivência e de se multiplicar.
Os seres vivos que possuíam atividade autotrófica modificaram a atmosfera, que passou a ter oxigênio livre em sua composição química, possibilitando o surgimento de seres vivos que eram capazes de usar o oxigênio pela respiração aeróbica.
Em suma, os primeiros seres vivos eram muito simples, lembrando os procariontes atuais; a longo prazo, foram surgindo células mais complexas, os eucariontes e, assim, podem ter sido capazes de formar colônias e dar origem aos primeiros seres pluricelulares.
O primeiro ser vivo teria capacidade de se alimentar absorvendo as moléculas que estavam no mar, o que seria a nutrição heterotrófica, e como não existia oxigênio na atmosfera, provavelmente a energia conseguida era de forma anaeróbia, por fermentação.
Esses seres vivos teriam também a capacidade de mutação, fazendo com que, a longo prazo, surgissem seres autotróficos, capazes de realizar fotossíntese e, dessa forma, isso foi favorável, pois a Terra foi se modificando e diminuindo as substâncias orgânicas que serviam de alimento. Assim, a seleção natural fazia com que os seres vivos mais adaptados estivessem uma maior probabilidade de sobrevivência e de se multiplicar.
Os seres vivos que possuíam atividade autotrófica modificaram a atmosfera, que passou a ter oxigênio livre em sua composição química, possibilitando o surgimento de seres vivos que eram capazes de usar o oxigênio pela respiração aeróbica.
Em suma, os primeiros seres vivos eram muito simples, lembrando os procariontes atuais; a longo prazo, foram surgindo células mais complexas, os eucariontes e, assim, podem ter sido capazes de formar colônias e dar origem aos primeiros seres pluricelulares.
Especiação
CONCEITO
A especiação diz respeito ao processo evolutivo que envolve o surgimento
de novas espécies. Desde a origem da vida, os seres vivos vêm sofrendo a
diferenciação através de variações genéticas em
decorrência de mutações genéticas.
A seleção natural, revelada por Darwin, possibilita os indivíduos que possuem características benéficas sobreviverem com as condições impostas pelo meio ambiente. Essas características são provocadas pelas alterações genéticas que, por sua vez, ao longo do tempo, podem gerar duas consequências: adaptação das populações às condições ambientais ou formação de novas espécies (especiação).
Outra forma de especiação, já abordada por Darwin no livro “A origem das espécies”, é a situação de espécies separadas ao longo do tempo que adquirem características próprias nas diferentes regiões e, ocorrendo isso gradativamente por várias gerações, podem resultar em uma nova espécie.
Podemos dividir a especiação em quatro tipos, que serão explicados a seguir:
- Especiação alopátrica;
A seleção natural, revelada por Darwin, possibilita os indivíduos que possuem características benéficas sobreviverem com as condições impostas pelo meio ambiente. Essas características são provocadas pelas alterações genéticas que, por sua vez, ao longo do tempo, podem gerar duas consequências: adaptação das populações às condições ambientais ou formação de novas espécies (especiação).
Outra forma de especiação, já abordada por Darwin no livro “A origem das espécies”, é a situação de espécies separadas ao longo do tempo que adquirem características próprias nas diferentes regiões e, ocorrendo isso gradativamente por várias gerações, podem resultar em uma nova espécie.
Podemos dividir a especiação em quatro tipos, que serão explicados a seguir:
- Especiação alopátrica;
- Especiação peripátrica;
- Especiação simpátrica;
- Especiação parapátrica.
- Especiação simpátrica;
- Especiação parapátrica.
ALOPÁTRICA
A especiação alopátrica
ocorre quando duas espécies são separadas por um isolamento geográfico. O
isolamento pode ocorrer devido à grande distância ou uma barreira física, como
um deserto, rio ou montanha. A especiação bem-sucedida é vista na figura abaixo.
Os tentilhões observados por Darwin é um exemplo dessa especiação na qual ele
observou que, nas ilhas Galápagos, eles se diferenciavam pelo tipo de bico.
Além disso, seria uma forma de adaptação à dieta alimentar de cada uma das 14
espécies.
Exemplo de especiação
alopátrica (Foto: USP)
PERIPÁTRICA
Já no caso de especiação
peripátrica, mais comum e simples, a separação geográfica acontece de forma que
os indivíduos são isolados totalmente ou quase completamente. No entanto,
existe um gargalo que faz com que uma das duas populações seja inferior à outra
em quantidade
SIMPÁTRICA
A especiação simpátrica
diferencia-se da alopátrica pela ausência da separação geográfica. Nessa
especiação, duas populações de uma mesma espécie vivem na mesma área, mas não
há cruzamento entre as mesmas, resultando em diferenças que levarão à especiação,
ou seja, a uma nova espécie. Isso pode ocorrer pelo fato dos indivíduos
explorarem outros nichos, como insetos herbívoros que experimentam uma nova
planta hospedeira.
Moscas que vivem no mesmo
local, mas se alimentam de frutos diferentes.
(Foto: USP)
PARAPÁTRICA
A especiação parapátrica
ocorre em duas populações da mesma espécie que também não possuem nenhuma
barreira física, mas sim uma barreira ao fluxo gênico (migração de genes) entre
as espécies. É uma população contínua, mas que não se cruza aleatoriamente,
caso tenha o intercruzamento, o resultado são descendentes híbridos. Um exemplo
dessa especiação é o caso das gramíneas Anthoxanthum, que se diferenciou por
certas espécies estarem fixadas em um substrato contaminado com metais pesados.
Dessa forma, houve a seleção natural para esses indivíduos, que foram se adaptando para genótipos tolerantes a esses metais pesados. Ao longo prazo, essas espécies foram adquirindo características diferentes, como a mudança de floração impossibilitando o cruzamento, acabando com o fluxo gênico entre esses grupos.
Dessa forma, houve a seleção natural para esses indivíduos, que foram se adaptando para genótipos tolerantes a esses metais pesados. Ao longo prazo, essas espécies foram adquirindo características diferentes, como a mudança de floração impossibilitando o cruzamento, acabando com o fluxo gênico entre esses grupos.
Espécie de gramínea à esquerda em um solo não contaminado e à direita, contaminada por metais pesados (Foto: USP)
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