BIOLOGIA   -   SERES VIVOS   -   INVESTIGAÇÃO CIENTÍFICA - ORIGEM DA VIDA

BIOLOGIA
A CIÊNCIA DA VIDA

OS SERES VIVOS

Há algumas características que permitem distinguir seres vivos de seres não vivos, como existência de metabolismo, organização celular, composição química, capacidade de reação e reprodução, entre outras.

Os elementos químicos mais característicos da matéria viva são: CARBONO (C), HIDROGÊNIO (H), OXIGÊNIO (O), NITROGÊNIO (N) e, em menor proporção, FÓSFORO (P) e ENXOFRE (S).

Na matéria bruta, os átomos estão aagrupados em compostos relativamente simples, formando as substâncias inorgânicas, como a água, vários sais e gases e os cristais de rocha. Nos seres vivos, além de substâncias inorgânicas, há substâncias orgânicas, formadas por átomos de carbono, que se unem entre si, podendo constituir longas cadeias; átomos de hidrogênio, de oxigênio e de nitrogênio, entre outros, podem estar ligados a essas cadeias.

Os SERES VIVOS são formados por CÉLULAS. Uma célula pode ser definida como um compartimento membranosos, geralmente microscópico, no interior do qual ocorrem inúmeras reações químicas, construindo e degradando moléculas, constituindo o METABOLISMO.

A célula é a unidade fundamental dos seres vivo, sendo capaz de se nutrir, crescer e se reproduzir. As bactérias, os protozoários, algumas algas e fungos são formados por uma unica célula - organismos unicelulares. Mas a maioria dos seres vivos é composta de muitas células - organismos pluricelulares.

Desse modo, forma-se o Ecossistema - conjunto de seres vivos e fatores físicos e químicos; exemplo: uma floresta, incluindo os seres vivos, o tipo de solo, o clima, quantidade de água e outros. A reunião de todos os ecossistemas do planeta forma a Biosfera - conjunto de todas as regiões da Terra habitadas por seres vivos.

Por meio de reações químicas, os seres vivos transformam as substâncais retiradas do ambiente em outras substâncias presentes no seu corpo. Isto é a nutrição, que garante ao ser vivo a multiplicação de células, durante o período de crescimento, e também a reconstrução de partes desgastadas. Além de materia, os alimentos fornecem energia para nossas atividades diárias.

Há duas formas básicas de NUTRIÇÃO:

Autotrófica - o organismo é capaz de produzir a glicose a partir de substâncias inorgânicas que retira do ambiente, como gás carbônico, água e sais minerais. É realizada por plantas, algas e algumas bactérias. Através da fotossíntese o organismo usa a energia luminosa do sol, produzindo glicose e liberando oxigênio na atmosfera. Os seres autotróficos produzem substâncias orgânicas a partir dos açucares e outros compostos.

Heterotrófica - animais, protozoários, fungos e a maioria das bactérias precisam ingerir moléculas orgânicas prontas, já que não realizam fotossíntese.

A capacidade de REAÇÃO, MOVIMENTO e EQUILIBRIO de alguns seres vivos nem sempre é facilmente percebida por outros organismos. Há mesmo aqueles que só se deslocam quando são transportados passivamente pela água, vento ou outro mecanismo.

O CRESCIMENTO de um ser vivo ocorre pela produção, por meio do metabolismo, de novas substâncias orgânicas; no processo de REPRODUÇÃO ocorre a formação de um novo ser a partir da duplicação ou transferência de material genético do organismo genitor para sua descendência.

Nos organismos unicelulares, a reprodução assexuada é a principal forma de reprodução e equivale a uma simples divisão celular. Os descendentes recebem cópias iguais do DNA do indivíduo original e, por consequência, são geneticamente idênticos.

A reprodução sexuada é realizada pela união de gametas, formando o zigoto (célula-ovo), que se divide várias vezes, originando um novo indivíduo, que terá genes provenientes do pai e da mãe. Suas características resultarão de uma combinação de genes paternos e maternos, além das influências ambientais. A reprodução sexuada origina seres geneticamente diferentes e, portanto, maior variedade de indivíduos.

A HEREDITARIEDADE está intimamente relacionada à reprodução. O material genético expressa todas as características dos seres vivos e pode ser DNA ou RNA (no caso de alguns tipos de vírus). O material genético pode sofrer variações ocasionadas por mutação. A variação é selecionada pelo processo de seleção natural. Com isso, adaptações podem surgir ao longo das gerações. 

EVOLUÇÃO, processo pelo qual as populações de seres vivos se transformam ao longo do tempo. Po.dendo dar origem a novas espécies.

A MUTAÇÃO (modificação na estrutura do DNA) e a SELEÇÃO NATURAL (processo qu preserva mutações favoráveis e elimina as prejudiciais) são dois fenômenos importanes para explicar a evolução das populações

A INVESTIGAÇÃO CIENTÍFICA 

A Biologia busca responder os fenômenos da natureza por meio do método científico, que nos fornece critérios para tal. Primeiramente, há a observação, que consiste na análise dos fatos. Depois, o questionamento, etapa responsável pela identificação do objeto de estudo. Inicia-se o processo de formulação de hipóteses, no qual se buscam as possíveis respostas para o problema, com base nos conhecimentos disponíveis sobre o tema. Agora, temos a realização de dedução, que é a previsão possível baseada na hipótese. As deduções devem ser testadas, por meio da experimentação, observação ou análise da consistência de sua lógica. Após todo esse processo, temos a conclusão, que é o momento em que a hipótese é aceita ou rejeitada e a divulgação dessas etapas, por meio de artigos científicos ou apresentações em eventos científicos.

OBSERVAÇÃO

A observação é o primeiro passo para uma investigação científica. É a partir dela que o cientista buscará respostas a perguntas como, por exemplo: - Porque tal fenômeno ocorre? ou - Que relação este fenômeno tem com aquele?. Para estas perguntas, o estudioso da ciência deverá formular possíveis respostas, as chamadas hipóteses.

HIPÓTESE

Após as perguntas, é preciso formular possíveis respostas; estas respostas são as hipóteses, que deverão estar baseadas em diversas informações já conhecidas, por isso a necessidade de uma boa pesquisa; caso contrário, as respostas serão meros achismos. As respostas devem estar embasadas por estudos já existentes e publicados. Neste momento, é possível criar respostas positivas ou negativas às perguntas formuladas na observação.

MÉTODO DE PESQUISA

Estas suposições devem ser testáveis e comprovadas por métodos empíricos, que vão dizer se a hipótese está ou não correta e se ela se sustenta. Nesta fase, é possível fazer experiências em laboratórios, testes experimentais, pesquisas de campo e/ou novas observações que vão variar de acordo com a área de estudo, para testar as hipóteses e averiguar se as deduções podem ser confirmadas ou não.

PUBLICAÇÃO

Uma vez que uma hipótese é aceita, ou seja, se os resultados dos métodos de pesquisa forem ao encontro com as hipóteses levantadas no começo do processo, então a investigação cientifica foi comprovada e ela deve ser divulgada para auxiliar em trabalhos posteriores de outros cientistas. Geralmente, essas divulgações acontecem em congressos, eventos e simpósios da área, bem como revistas de publicações científicas.

TEORIA

Um estudo científico, quando fica por muito tempo sem ser refutado, ou seja, sem ser contraposto por outros estudos, pode-se tornar uma teoria - conjunto de leis, conceitos e modelos - que busca explicar diversos fenômenos.

Todas as teorias são originadas dos processos investigativos, mas isso não lhe confere caráter de verdade absoluta. Com a evolução das pesquisas, é perfeitamente possível derrubar uma teoria e criar outras com base nas novas evidências, observações e consequentemente hipóteses e métodos de pesquisa. Portanto, mesmo uma teoria bem consolidada, como a Teoria da Evolução é passível de mudanças, na medida em que novas teorias e observações são realizadas, de modo que haja possibilidades de novas descobertas.

ORIGEM DA VIDA

A teoria do Bi Bang busca explicar a origem do universo, que, segundo alguns, teria acontecido há cerca de 13,7 bilhões de anos.

Desde a antiguidade o problema da origem da vida e dos seres vivos preocupa o ser humano. Antigas doutrinas da índia, da Babilônia e do Egito ensinavam que rã, cobras e crocodilos eram gerados pelo lodo dos rios. Esses seres que apareciam inexplicavelmente no lodo e no lixo, eram encarados como manifestações da vontade dos deuses e gerados espontaneamente. Até filósofos importantes, como Platão e Aristóteles, aceitavam essa explicação sobre a origem dos seres vivos.

Dessa interpretação surgiu a TEORIA DA GERAÇÃO ESPONTÂNEA ou TEORIA DA ABIOGÊNESE. Segundo essa teoria todos os seres vivos originavam-se espontaneamente da matéria bruta - matéria sem vida, por mecanismos além da reprodução. Insetos, microrganismos é até mamíferos surgirião de materiais sem vida e de misturas, segundo esta teoria.

Até a consolidação da Biologia, como ciência, no início do século XIX, muitos acreditavam na ABIOGÊNESE, ou geração espontânea. Experimentos realizados por diversos pesquisadores forneceram evidências errefutáveis de que seres vivos não surgem da matéria inanimada.

UMA BREVE HISTÓRIA SOBRE AS TEORIAS DA ABIOGÊNESE E BIOGÊNESE:

Cientistas contestaram essas 'receitas', dizendo que os ratos que apareciam não se formam a partir da mistura e sim eram atraídos por ela. A Teoria da Geração Espontânea foi contestada por vários cientistas, que através de experimentos tentaram provar que um ser vivo só se origina de outro ser vivo. Surgiu então a TEORIA DA BIOGÊNESE 

Em 1660, na Itália, FRANCESCO REDI, contrário a Teoria da Geração Espontânea, contestou as receitas de Helmont. Ele demonstrou que larvas de moscas que se desenvolvem na carne em putrefação ou no interior de frutos surgem a partir de ovos ali depositados anteriormente, por outras moscas. Eles não aparecem espontaneamente. 

O experimento de Francesco Redi demonstrou que os insetos eram atraídos pela carne e que o aparecimento de larvas era proveniente de ovos colocados por esses animais. Os resultados do experimento fortaleceram a TEORIA DA BIOGÊNESE: um ser vivo só se origina de outro ser vivo. Mas, muitos ainda continuavam aceitando a teoria da Geração espontânea.

Com a invenção do microscópio, o mundo dos microrganismos foi revelado e isto empolgou os adeptos da Biogênese e também os da Abiogênese, que continuavam buscando a explicação para a origem dos seres vivos. E os debates persistiram:

JOHN NEEDHAM, cientista adepto da Abiogênese, afirmava que micróbios proliferavam até em infusões submetidos a aquecimento por algum tempo. Em 1745 realizou um experimento para demonstrar:

Com este experimento Needham fortaleceu a TEORIA DA ABIOGÊNESE. Mas, alguns anos depois, o padre e pesquisador italiano Lázzaro Spallanzani teve sérios debates com Needham.

LÁZZARO SPALLANZANI demonstrou que as infusões não haviam sido devidamente esterilizadas e que muitos micróbios resistem por bastante tempo até mesmo à fervura. Ele repediu o experimento de Needham com algumas modificações: 

NEEDHAM contra argumentou SPALLANZANI , dizenddo que, ao ferver por muito tempo o liquido, ele perdeu a 'força vital' e estando os frascos bem fechados evitava-se a entrada do 'principio ativo' que dava a vida a matéria. O debate entre os dois cientistas - Needham e Spallanzani - durou ainda um tempo e diante desta polêmica, Needham saiu favorecido, reforçando a Teoria da Abiogênese.

Mas em 1862, o grande cientista francês LOUIS PASTER conseguiu, de maneira brilhante, derrotar a Teoria da Geração Espontânea. 

Preparou um caldo de carne, que é excelente meio de cultura para micróbios e colocou em balões de pescoço longo. Com aquecimento ele esticou o pescoço do balão, formando um tubo fino e curvo (balão pescoço de cisne). (1) e (2) - Experimento de PASTEUR

O caldo de carne foi submetido à fervura, que mata todos os microrganismos, deixando o líquido estéril. Depois, Pasteur deixou o balão esfriar. Com o resfriamento ocorre entrada de ar, mas devido ao longo gargalo do balão as impurezas ficavam retidas na curva do gargalo. Nenhum microrganismo chegava ao caldo. (3) - Experimento de PASTEUR

O caldo foi verificado durante muitos meses e apresentava-se sempre estéril, sem microrganismos e impurezas. (4) - Experimento de PASTEUR

Pasteur inclinou um dos balões para que o caldo entrasse em contato com a poeira e quebrou o pescoço de um outro balão. E, após algum tempo foi possível verificar o desenvolvimento de microrganismos nos líquidos dos dois balões. (5) - Experimento de PASTEUR

Pasteur ferveu o liquido e deixou o vidro aberto o tempo todo, durante meses, em contato com o ar e não aparecem seres vivos, pois as gotículas de água que se acumularam no pescoço retêm os micróbios contidos no ar que penetra no balão.

O experimento de Pasteur mostra que um liquido ao ser fervido não perde a 'força vital' defendida pelos adeptos da Abiogênese, pois após a fervura do líquido, quando o pescoço é quebrado ocorre o aparecimento de seres vivos no liquido, porque ficou em contato com o meio que apresenta os microrganismos.

Desta forma a TEORIA DA BIOGÊNESE que afirma que todo ser vivo é originado de outro ser vivo, foi confirmada. 

A PANSPERMIA propõe que a vida não teria surgido na Terra, e sim sido trazida por meteoros.

De acordo com a TEORIA DA EVOLUÇÃO QUÍMICA, a vida teria surgido na Terra como resultado de um processo de evolução química, em que compostos inorgânicos se combinaram originando moléculas orgânicas simples. Essas por sua vez, teriam originado moléculas mais complexas, que levaram ao surgimento dos primeiros seres vivos.