Discussão:Teoria da panspermia

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A panspermia é a hipótese segundo a qual as sementes de vida são prevalentes em todo o Universo e que a vida na Terra começou quando uma dessas sementes aqui chegou, tendo-se propagado. Essa idéia tem origem nos pensamentos de Anaxágoras, mas a sua versão mais moderna foi proposta por Hermann von Helmholtz em 1879. A panspermia tanto poderá ser interestelar ou interplanetária. Não existe ainda nenhuma evidência forte quer para contestar essa teoria quer para a suportar.

Outra hipótese para a origem da vida foi a de "vida universal", com a origem em outro planeta. Eram citadas as hipóteses dos cosmozoários, ou do transporte de germes por meteoritos, e da panspermia cósmica ou dos esporos ou germes de vida deslocados pela pressão de radiação. Para muitos autores, ambas são a hipótese da panspermia cósmica. Hoje, essa hipótese parece inaceitável, pois as partículas vivas não suportariam a ação direta dos raios ultravioleta de curto comprimento de onda e alta temperatura, incompatíveis com a vida que conhecemos, embora haja muita matéria orgânica em meteoritos.

No passado se acreditava que a vida na Terra teria começado a partir de uma matéria não viva, esse processo tem o nome de abiogênese, Stanley Milller e Harold Urey químicos da década de 50, conseguiram criar aminoácidos e outras moléculas importantes para a vida a partir de compostos simples que existiam na terra primitiva. Porém alguns cientistas acreditavam na possibilidade de a vida ter vindo de outros planetas. Como: Lord Kelvin, Svantes Arrhenius e Francis Crick. Ao longo da última década os cientistas vem estudando a possibilidade de panspermia, seria um pouco difícil de acreditar embora muito intrigante. Como a suposta vida poderia sobreviver as condições que o espaço exerce? Como por exemplo aos raios ultravioleta, raios gama, o vácuo do espaço, as temperaturas muito altas, ao tempo de exposição ao Universo e tantos outros fatores prejudiciais. E como ela seria transportada? Pesquisadores encontraram meteoritos na Terra de origem marciana, esses meteoritos são expelidos todos os anos de Marte, alguns bem pequenos e outros muito grandes os menores fazem uma trajetória muito rápida, os maiores podem demorar milhões de anos para chegar aqui. Entre tanto poderia ter vindo num desses meteoritos algum micróbio resistente que agüentasse a pressão atmosférica, o tempo no espaço e toda trajetória até chegar na Terra, poderia ter vindo um organismo como a deinococcus radiodurans que é considerada o organismo mais resistente à radiação em todo o mundo, ela suporta até 1,5 milhões de doses absorvidas de radiação, estudos feitos em laboratórios comprovam que certas bactérias podem resistir a mudanças de aceleração a ejecção e a pressão que Marte exerce. São inúmeros os compostos orgânicos, ou seja, à base do elemento carbono, que já foram detectados em cometas, em certos meteoritos (os condríticos carbonáceos) e no espaço, como por exemplo, em nebulosas. Esses dados são de extrema importância devido ao fato de todas as formas de vida da Terra serem compostas de carbono, desde um simples vírus até o ser humano.

A formulação em bases cinetíficas da origem extraterrestre é antiga - em 1903, o químico sueco Svante Arrhenius (1859-1927) propôs a sua teoria da panspermia, que sustenta que a vida teria origem extraterrestre, onde esporos microbianos teriam sido trazidos à Terra a bordo de meteoritos e cometas, semeando a vida no planeta - note-se que essa teoria é anterior à descoberta de compostos orgânicos nos cometas; essa análise da origem da vida via extraterrestre é plausível e aceitável se levarmos em consideração a própria formação de água líquida, pois a mesma só pode ter se formado e tornado abundante depois que a crosta terrestre se resfriou e a atmosfera se formou; isso deixa, no máximo de 400 a 500 milhões de anos para o surgimento da vida.

Considera-se esse tempo extremamente curto, pois pela biologia clássica, a vida na Terra surgiu como produto de reações químicas pré-bióticas (Oparin, 1924 e Urey e Miller, 1953), então, a síntese da vida a partir da matéria abiótica foi mais rápida do que a evolução dos mais complexos seres vivos. Talvez até a água primordial dos oceanos tivesse sido trazida por cometas num passado remoto da Terra.

O espectroscópio, que através das cores analisa a luz emitida, está para um astrônomo ou exobiólogo como a lupa está para um detetive; no final da década de 60 foi descoberta a amônia (NH3) pela radioastronomia, e que as nuvens nos meios interestelares com hidrogênio (H), hélio (He), carbono (C), oxigênio (O), nitrogênio (N) e outros formam várias moléculas orgânicas complexas. Por exemplo, o HCOOH (ácido fórmico) e a H2CHN (metanimina) descobertos pela radioastronomia que, combinados, formam a glicina( NH2CH2COOH), aminoácido essencial para a vida que compõe as proteínas, foi detectado em uma nuvem interestelar na direção da constelação de Sagitário.

Análise de alguns meteoritos carbonáceos revelou a presença de aminoácidos, como por exemplo, o meteorito Murchison (J.C Ronin- Univ. Arizona) onde foram detectados 74 diferentes aminoácidos e dezenas de outros compostos orgânicos, revelando que há mais diversidade orgânica de aminoácidos em meteoritos do que na própria vida na Terra. Outro dado interessante é a detecção de HCN ( ácido cianídrico) e de H2O (água) na nebulosa de Órion (berçário de estrelas); em algumas nuvens interestelares foram identificadas moléculas mais complexas como C2H50H (álcool etílico). A espectroscopia ainda revelou radicais e moléculas orgânicas e água nos cometas, que seriam os "fecundadores” espaciais.

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Origem dos seres vivos:

"A Origem da Vida" é uma das grandes questões científicas da Humanidade e tem sido abordada pelos mais ilustres pensadores há milênios.

Introdução

Origem da vida na Terra

Os primeiros índices da existência de seres vivos em eras geológicas passadas datam de 3,5 bilhões de anos. Um bilhão de anos teriam se passado desde a origem do nosso planeta. Durante esse período, modificações importantes teriam surgido nas condições ambientais, possibilitando o florecimento da vida. Hoje em dia, a Terra é rica em seres vivos.

Desde a Antiguidade esse problema preoucupa o ser humano. Vamos ver como os cientistas interpretaram e ainda até hoje procuram interpretar a origem da vida.

ORIGEM DA VIDA

Ao longo dos séculos, várias hipóteses foram formuladas por filósofos e cientistas na tentativa de explicar como teria surgido a vida em nosso planeta. Até o século XIX, imaginava-se que os seres vivos poderiam surgir não só a partir do cruzamento entre si, mas também a partir da matéria bruta, de uma forma espontânea. Essa idéia, proposta há mais de 2000 anos na Grécia Antiga por Aristóteles, era conhecida pôr geração espontânea ou abiogênese. Os defensores dessa hipótese supunham que determinados materiais brutos conteriam um "princípio ativo", isto é, uma "força" capaz de comandar uma série de reações que culminariam com a súbita transformação do material inanimado em seres vivos.

O grande poeta romano Virgílio (70 a.C.-19 a.C.), autor das Écoglas e da Eneida, garantia que moscas e abelhas nasciam de cadáveres em putrefação. Já na Idade Média, Aldovandro afirmava que, o lodo do fundo das lagoas, poderiam, nascer patos e morcegos. O padre Anastásio Kircher (1627-1680), professor de Ciência do Colégio Romano, explicava a seus alunos que do pó de cobra, espalhado pelo chão, nasceriam muitas cobras.No século XVII, o naturalista Jan Baptiste van Helmont (1577-1644), de origem belga, ensinava como produzir ratos e escorpiões a partir de uma camisa suada, germe de trigo e queijo.

           Nesse mesmo século, começaram a surgir sábios com novas idéias, que não aceitavam a abiogênese e procuravam desmascará-la, com suas experiências baseadas no método científico.

Abiogênese X biogênese

Em meados do século XVII, o biólogo italiano Francesco Redi (elaborou experiências que, na época, abalaram profundamente a teoria da geração espontânea. Colocou pedaços de carne no interior de frascos, deixando alguns abertos e fechando outros com uma tela. Observou que o material em decomposição atraía moscas, que entravam e saíam ativamente dos frascos abertos. Depois de algum tempo, notou o surgimento de inúmeros "vermes" deslocando-se sobre a carne e consumindo o alimento disponível. Nos frascos fechados, porém, onde as moscas não tinham acesso à carne em decomposição, esses "vermes" não apareciam . Redi, então, isolou alguns dos "vermes" que surgiram no interior dos frascos abertos, observando-lhes o comportamento; notou que, após consumirem avidamente o material orgânico em putrefação, tornavam-se imóveis, assumindo um aspecto ovalado, terminando por desenvolver cascas externas duras e resistentes. Após alguns dias, as cascas quebravam-se e, do interior de cada unidade, saía uma mosca semelhante àquelas que haviam pousado sobre a carne em putrefação.

A experiência de Redi favoreceu a biogênese, teoria segundo a qual a vida se origina somente de outra vida preexistente.

Quando Anton van Leeuwenhoek (1632-1723), na Holanda, construindo microscópios, observou pela primeira vez os micróbios, reavivou a polêmica sobre a geração espontânea, abalando seriamente as afirmações de Redi.

Foi na Segunda metade do século passado que a abiogênese sofreu seu golpe final. Louis Pasteur (1822-1895), grande cientista francês, preparou um caldo de carne, que é excelente meio de cultura para micróbios, e submeteu-o a uma cuidadosa técnica de esterilização, com aquecimento e resfriamento. Hoje, essa técnica é conhecida como "pasteurização".

Uma vez esterilizado, o caldo de carne era conservado no interior de um balão "pescoço de cisne".

Devido ao longo gargalo do balão de vidro, o ar penetrava no balão, mas as impurezas ficavam retidas na curva do gargalo. Nenhum microrganismo poderia chegar ao caldo de carne. Assim, a despeito de estar em contato com o ar, o caldo se mantinha estéril, provando a inexistência da geração espontânea. Muitos meses depois, Pasteur exibiu seu material na Academia de Ciências de Paris. O caldo de carne estava perfeitamente estéril. Era o ano de 1864. A geração espontânea estava completamente desacreditada.

Pasteur resolveu uma questão, mas provocou outra: se os organismos vivos são originados apenas a partir de outros organismos vivos, como surgiu, então, o primeiro deles?

Como surgiu o primeiro ser vivo?

Desmoralizada a teoria da abiogênese, confirmou-se a idéia de Prayer: Omne vivium ex vivo, que se traduz por "todo ser vivo é proveniente de outro ser vivo".

Tentou-se, então, explicar o aparecimento dos primeiros seres vivos na Terra a partir dos cosmozoários, que seriam microrganismos flutuantes no espaço cósmico. Mas existem provas concretas de que isso jamais poderia ter acontecido. Tais seres seriam destruidor pelos raios cósmicos e ultravioleta que varrem continuamente o espaço sideral.

Em 1936, Alexander Oparin propõe uma nova explicação para o origem da vida. Sua hipótese se resume nos seguintes fatos:

Na atmosfera primitiva do nosso planeta, existiriam metano, amônia, hidrogênio e vapor de água. Sob altas temperaturas, em presença de centelhas elétricas e raios ultravioleta, tais gases teriam se combinado, originando aminoácidos, que ficavam flutuando na atmosfera. Com a saturação de umidade da atmosfera, começaram a ocorrer as chuvas. Os aminoácidos eram arrastados para o solo. Submetidos a aquecimento prolongado, os aminoácidos combinavam-se uns com os outros, formando proteínas. As chuvas lavavam as rochas e conduziam as proteínas para os mares. Surgia uma "sopa de proteínas" nas águas mornas dos mares primitivos. As proteínas dissolvidas em água formavam colóides. Os colóides se interpenetravam e originavam os coacervados. Os coacervados englobavam moléculas de nucleoproteínas. Depois, organizavam-se em gotículas delimitadas por membrana lipoprotéica. Surgiam as primeiras células. Essas células pioneiras eram muito simples e ainda não dispunham de um equipamento enzimático capaz de realizar a fotossíntese. Eram, portanto, heterótrofas. Só mais tarde, surgiram as células autótrofas, mais evoluídas. E isso permitiu o aparecimento dos seres de respiração aeróbia. Atualmente, se discute a composição química da atmosfera primitiva do nosso planeta, preferindo alguns admitir que, em vez de metano, amônia, hidrogênio e vapor de água, existissem monóxido de carbono, dióxido de carbono, nitrogênio molecular e vapor de água. Oparin não teve condições de provar sua hipótese. Mas, em 1953, Stanley Miller, na Universidade de Chigago, realizou em laboratório uma experiência. Colocou num balão de vidro: metano, amônia, hidrogênio e vapor de água. Submeteu-os a aquecimento prolongado. Uma centelha elétrica de alta tensão cortava continuamente o ambiente onde estavam contidos os gases. Ao fim de certo tempo, Miller comprovou o aparecimento de moléculas de aminoácido no interior do balão, que se acumulavam no tubo em U.

Pouco tempo depois, em 1957, Sidney Fox submeteu uma mistura de aminoácidos secos a aquecimento prolongado e demonstrou que eles reagiam entre si, formando cadeias peptídicas, com o aparecimento de moléculas protéicas pequenas.

As experiências de Miller e Fox comprovaram a veracidade da hipótese de Oparin.

Teoria da Panspermia Cósmica (extraterrestre)

Inicialmente propunha-se a possibilidade de nosso planeta ter sido colonizado por alguma civilização de outro planeta. Essa hipótese não pode ser totalmente descartada, mas a probabilidade de que tenha realmente ocorrido é muito remota.

Atualmente a teoria da Panspermia Cósmica vem sendo reavivada pelos estudos que mostram a possibilidade da condução de estruturas vivas em meteoros congelados e por questionamentos a respeito da teoria Heterotrófica (veja abaixo).

Essa teoria nos leva a pensar que se verdadeira, então provavelmente a vida foi semeada também em muitos outros planetas. Resolve o questionamento sobre o surgimento da vida na Terra, mas ainda não resolve a pergunta inicial: como originou-se o primeiro ser vivo? nossa dificuldade no entendimento de certas questões básicas relativas à Panspermia (Como a vida poderia sobreviver à radiação emitida pelas estrelas e presente por toda Galáxia?; Como a vida poderia ter "viajado" até nosso planeta?; etc.) No século passado a idéia "panspermica" resurgiu com força. Algumas teorias espetaculosas, tal como a "Panspermia Dirigida" de Francas Circo e Lesei Orle, foram muito discutidas, principalmente por seu forte apelo entre os amantes da ficção científica. Segundo esses autores, seres inteligentes pertencentes a outros sistemas planetários, teriam colonizado a Terra e provávelmente outros planetas. O grande argumento a favor dessa teoria estaria no fato do molibdênio, elemento raro no nosso planeta, ser essencial para o funcionamento de muitos enzimas chave do metabolismo dos seres vivos.

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.

Uma teoria para ser científica, deve, pelo menos em princípio, poder ser verificada 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.

Através dessas análises, na década de 70, constataram a presença de "polímeros" complexos, especialmente moléculas de "poliformaldeídos" no espaço. (Essas moléculas estão fortemente relacionadas à celulose.) Hoyle e Wickramasinghe se convenceram que polímeros orgânicos representam uma fração significativa da poeira interestelar.

E seriam os cometas os semeadores desses esporos de vida através do universo?

A análise de meteoritos procurando a identificação de "vida fossilizada", tal como foi amplamente divulgada na década passada através dos estudos realizados sobre o meteorito de nome EETA79001 (de origem provável de Marte), está ainda longe de nos dar resultados conclusivos.

Mas essa questão pode estar próxima de ser definitavamente respondida. A "Agência Espacial Norte Americana" (NASA), através do programa "Stardust", pretende, ainda na década atual, colher e analisar amostras de núcleos cometários. Será a constatação "in loco" da existência ou não de vida nos cometas.

A primeira possível identificação de vida microscópica extraterrestre, entretanto, foi divulgada em julho passado. Falando em um congresso de especialistas em San Diego (EUA), Wickramasinghe apresentou resultados da análise de amostras de ar da estratosfera, colhidas por balões da "Organização de Pesquisas Espaciais Indiana" (ISRO).

Segundo Wickramasinghe, foram encontradas evidências muito fortes da presença de vida microscópica à altura de 41 km do solo; bem acima do limite máximo (16 km) onde é admitido o alcance natural de ar e outros materiais das camadas mais baixas da atmosfera.

Esses resultados atendem à Nova Panspermia. Vida na Terra não apenas teria chegado "a bordo" de cometas e material cometário, há bilhões de anos atrás, mas continua ainda hoje nos alcançando em grande quantidade.

Conclusão

Até hoje não existe uma resposta científica definitiva sobre a origem da vida no planeta. A primeira idéia foi a de que a vida teria vindo do espaço, fruto de uma "semente" de outro planeta. Hoje a hipótese mais difundida é a da origem terrestre. A vida surge há cerca de 3,5 bilhões de anos quando o planeta tem uma composição e atmosfera bem diferentes das atuais. As primeiras formas surgem em uma espécie de caldo de cultura resultante de complexas reações químicas e de radiação cósmica.

Assim como explicar "o que é a vida" é ainda mais obscuro para a Biologia explicar "como surgiu a vida".

Existem várias teorias que buscam esclarecer como isso ocorreu. Algumas delas convivem atualmente e não há como comprová-las ou refutá-las. Outras teorias, como a da Geração Espontânea tiveram grande valor e impacto na época em que foram divulgadas, mas hoje já foi provado que partem de premissas equivocadas.