Seminário ciclos biogeoquímicos

Abiogênese e biogênese 

A origem dos seres vivos no planeta é um dos temas mais intrigantes da ciência. Diversos pesquisadores tentaram explicar o fenômeno ao longo da nossa história, alguns com teorias falhas e facilmente refutadas e outros com teorias mais conscientes. A seguir falaremos a respeito de duas teorias bastante conhecidas que tentam explicar a origem dos seres vivos: a teoria da abiogênese e a teoria da biogênese.

→ Abiogênese

A teoria da abiogênese ou teoria da geração espontâneaexplica a origem da vida a partir da matéria bruta, ou seja, de uma matéria sem vida. Um dos exemplos clássicos dessa teoria é a crença de que camisas sujas poderiam dar origem a ratos. Outro exemplo é o lodo dos rios, que poderia dar origem à alguns anfíbios e répteis.

Apesar de parecer absurda, essa teoria era aceita até meados do século XIX e representava o pensamento em uma época que poucos recursos tecnológicos existiam. Até esse momento não se tinha conhecimento de células, gametas e, muito menos, de mecanismos evolutivos e genéticos. Assim sendo, toda teoria era criada apenas a partir de observações dos acontecimentos do dia a dia.

→ Biogênese

A teoria da biogênese, por sua vez, surgiu para contrapor a ideia de que a matéria bruta poderia originar um novo ser. Segundo a biogênese, todos os seres vivos são originados de outros seres vivos preexistentes, ou seja, um rato não pode nascer a não ser de outro rato. Espécies de anfíbios e répteis só podem nascer de espécies preexistentes desses animais.

Essa ideia hoje é bem entendida por todos, entretanto, para refutar a teoria da abiogênese, diversos pesquisadores dedicaram anos de estudo para a compreensão dessa questão. Os estudos mais marcantes realizados para explicar a biogênese foram feitos por Francesco Redi e Pasteur.

→ Abiogênese x Biogênese

Para tentar acabar de vez com a ideia da abiogênese, muitos pesquisadores realizaram experiências para tentar explicar a origem da vida. Um dos primeiros experimentos foi realizado por Francesco Redi. Esse pesquisador colocou carne no interior de frascos cobertos com gaze e em frascos descobertos. Com o tempo, larvas surgiram no frasco aberto, mas nada aconteceu no frasco fechado. Redi percebeu a visitação de moscas nos frascos abertos, o que sugeria que provavelmente as larvas eram alguma fase de vida desse animal e não que as larvas surgiam a partir da carne. Esse experimento foi, sem dúvidas, um grande avanço para a aceitação da biogênese.

Com o descobrimento de seres microscópicos, começou-se a considerar novamente a ideia da abiogênese por parte de alguns pesquisadores. Iniciaram-se, então, vários outros estudos para compreender a origem desses seres. Entre esses pesquisadores, destacou-se Louis Pasteur.

O experimento de Pasteur foi feito a partir de um caldo nutritivo em um frasco de vidro. Posteriormente, o gargalo foi esticado (frasco tipo “pescoço de cisne”) e o caldo nutritivo foi fervido para matar todos os micro-organismos. Com o tempo, observou-se que nada surgia no interior do frasco. Entretanto, após a quebra do gargalo, houve a proliferação de micro-organismos. Isso sugeria que no ar existiam micro-organismos que, em contato com o líquido, desenvolviam-se.

A partir desses experimentos, a teoria da abiogênese caiu em descrédito e a biogênese foi aceita pelos cientistas. Entretanto, apesar de sabermos que um ser vivo surge de outro, a biogênese não explica o surgimento do primeiro ser vivo.

analogia e homologia

Analogia e Homologia

Em biologia, o estudo evolutivo das espécies extintas e viventes, tem como auxílio os parâmetros análogos e homólogos de órgãos semelhantes, em espécies com considerável distanciamento genealógico, sendo a diferença: 

Órgão Análogo → aqueles que desempenham a mesma função em certas espécies, apesar de terem origens embrionárias diferentes, ou seja, as células se diferenciam de folhetos embrionários distintos (mesoderma, endoderma e ectoderma), representando apenas semelhança morfológica entre estruturas, em função de mecanismos adaptativos correlacionados à execução requerida pelo mesmo, por exemplo, as asas das aves e dos insetos, diferentes quanto à origem, mas adaptadas ao vôo. Órgãos Homólogos → aqueles que possuem a mesma origem embrionária e desenvolvimento semelhante em diferentes espécies, embora em alguns casos possa exercer funções diferentes em diferentes espécies, como os membros anteriores de vertebrados terrestres: o braço do ser humano, as asas de um morcego, a nadadeira de uma baleia e a pata dianteira de um cavalo.

especiação

Especiação

Especiação é o termo usado para referir-se à divisão de uma linhagem que produz duas ou mais espécies diferentes. De uma maneira resumida, podemos dizer que se trata do processo de surgimento de uma nova espécie, e o evento crucial para que isso aconteça é o isolamento reprodutivo. Esse isolamento reprodutivo impede o fluxo gênico, por isso, obedecendo ao conceito biológico de espécie, dizemos que uma nova espécie surgiu.

→ De que forma ocorre a especiação?

Existem três tipos básicos de especiação:

• Alopátrica: A especiação alopátrica diz respeito àespeciação por isolamento geográfico. Nesse caso, temos uma barreira física ou uma grande distância (barreira geográfica) que surge impedindo o contato entre indivíduos que anteriormente eram de uma mesma população. Essa separação faz com que os indivíduos sejam impedidos de acasalar-se, levando a uma diminuição do fluxo gênico. Por sofrerem pressões seletivas distintas, observam-se mudanças nesses organismos, além de poderem surgir mecanismos de isolamento reprodutivo, levando à especiação. Esse tipo de especiação é o modelo mais aceito para o surgimento de novas espécies animais.
• • Efeito fundador ou especiação peripátrica: Um tipo especial de especiação alopátrica é quando um pequeno grupo de indivíduos separa-se da população grande original. Nessas pequenas populações, a especiação ocorre mais rápido devido à ação da deriva genética. Entretanto, em razão do número reduzido de indivíduos, o que ocorre normalmente é a sua extinção.
• Simpátrica: A especiação simpátrica ocorre sem que haja a separação geográfica. Nesse caso, duas populações coexistem em um mesmo território, porém sem haver cruzamento entre os indivíduos das diferentes populações. Geralmente, logo no início, acontecem modificações que impedem o cruzamento, portanto, ocorre um isolamento reprodutivo inicial.
• Parapátrica: Nesse tipo de especiação, verificam-se duas populações vivendo em áreas contíguas com diferenças ecológicas, sem a existência de nenhuma barreira geográfica. Pode-se perceber, nesse caso, uma região de contato em que há cruzamento, levando ao surgimento de indivíduos híbridos e à falta de intercruzamento nos extremos da população. A zona híbrida pode funcionar como barreira, impedindo o fluxo gênico entre as populações que estão se diferenciando.
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Teoria da Evolução

A Teoria da Evolução descreve o desenvolvimento das espécies que habitavam ou habitam o planeta Terra.

Assim, as espécies atuais descendem de outras espécies que sofreram modificações ao longo do tempo e transmitiram novas características aos seus descendentes.

Charles Darwin, autor de "Origem das Espécies" (1859) é um dos grandes nomes sobre teorias relacionadas ao evolucionismo. A sua teoria baseia-se na seleção natural das espécies e é aceita até hoje.

Quais são as teorias da evolução?

Quando nos referimos à evolução das espécies, as teorias criadas baseiam-se em duas vertentes:

• Criacionismo: As forças divinas são responsáveis pelo surgimento do planeta e de todas as espécies existentes. Nesse caso, não houve nenhum processo evolutivo e as espécies são imutáveis. Essa teoria relaciona-se com questões religiosas.
• Evolucionista: Propõe a evolução das espécies por meio da seleção natural conforme ocorrem as mudanças ambientais.

Criacionismo

A Teoria da Criação ou "Criacionismo" aponta para a origem do Universo e da vida através de explicações mítico-religiosas, as quais não estariam sujeitas às evoluções ou transformações ocorridas na evolução das espécies e sim de um Criador.

O criacionismo destaca-se como oposta à ciência evolutiva, sendo discutido por diversas civilizações e gerando diversas hipóteses acerca da criação do mundo, sendo que cada religião o abordou de diferentes maneiras.

Lamarckismo

O naturalista francês Jean-Baptiste de Lamarck (1744-1829) foi muito importante para o desenvolvimento das ideias evolucionistas, tendo publicado o livro "Filosofia Zoológica" com suas conclusões em 1809. O conjunto de suas teorias é denominado de “Lamarckismo”.

Ele propunha a “Lei do uso e desuso” que consistia no desenvolvimento ou atrofiamento de partes do corpo, de acordo com seu uso ou desuso, respectivamente. Com isso, tais características seriam passadas ao longo do tempo para as gerações seguintes, o que ele explicou na “Lei da transmissão dos caracteres adquiridos”.

Darwinismo

A teoria da evolução das espécies tem como principal articulador o naturalista britânico Charles Darwin (1809-1882) sendo o conjunto de suas teorias evolutivas nomeada de "Darwinismo".

Darwin afirmou que os seres vivos, inclusive o homem, descendem de ancestrais comuns, que modificam-se ao longo do tempo. Assim, as espécies existentes foram evoluindo de espécies mais simples que viveram antigamente.

A seleção natural foi o princípio utilizado por Darwin para defender a sua teoria. Desse modo, somente as espécies adaptadas às pressões do ambiente, são capazes de sobreviver, se reproduzir e gerar descendentes.

Para Lamarck, a evolução se dava pelo uso e desuso de partes do corpo. Enquanto isso, Darwin acreditava que o ambiente atuava na seleção das características vantajosas.

A partir de suas observações e pesquisas, as principais ideias de Darwin foram:

• Indivíduos de uma mesma espécies apresentam diferenças entre si, resultado de variações entre as suas características;
• Indivíduos com características vantajosas às condições do ambiente possuem mais chances de sobreviver do que aqueles que não apresentam tais características;
• Indivíduos com características vantajosas também possuem mais chances de deixar descendentes.

Quando falamos da teoria da evolução de Charles Darwin não podemos deixar de mencionar outro personagem, o naturalista britânico Alfred Russel Wallace (1823-1913). Ele desenvolveu uma teoria semelhante a de Darwin sobre a evolução das espécies.

Wallace enviou a Darwin os seus manuscritos e em 1858 a teoria da evolução foi publicada no nome dos dois naturalistas. Porém, por Charles Darwin ser mais reconhecido, acabou por receber o mérito e prestígio de criador da teoria.

Neodarwinismo

O Neodarwinismo ou Teoria Sintética da Evolução surgiu no século XX e caracteriza-se pela união dos estudos de Darwin, principalmente a seleção natural, com as descobertas na área da genética.

Isso porque na época dos primeiros estudos evolucionistas, ainda não se conhecia como funcionava o mecanismo de hereditariedade e mutação, os quais só foram desvendados tempos depois a partir dos estudos de Gregor Mendel.A influência atual dos estudos sobre a evolução pode ser percebida em todas áreas da biologia, destacando-se a citologia, que estuda as células, e a sistemática, responsável pela classificação biológica.

O neodarwinismo é a teoria aceita pela ciência para explicar a evolução das espécies.

1º Trimestre 

3ºM03