domingo, 27 de maio de 2012

As primeiras formas de vida na Terra


Hipótese heterotrófica
A hipótese heterotrófica, é a mais aceita atualmente, supõe que os primeiros seres vivos teriam sido heterótrofos, isto é, incapazes de produzir seu alimento. Seriam formas relativamente simples de vida, surgidas pela evolução lenta de matéria inanimada, nas condições muito especiais da Terra primitiva.
Essa hipótese foi sugerida pelo biólogo britânico John Haldane (1892-1964) em 1929 e aperfeiçoada pelo bioquímico russo Aleksander Oparin (1894-1980) em 1936. 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. Segundo eles, há cerca de quatro bilhões de anos, ocorriam erupções vulcânicas, que liberavam grande quantidade de gases, como metano (CH4), amônia (NH3), gás hidrogênio (H2) e vapores d’água (H2O). O vapor d’água era o componente mais importante, foi formado pelas atividades vulcânicas. O oxigênio era muito escasso e não existia a camada de ozônio (O3), consequentemente as radiações ultravioleta atingiam diretamente a crosta terrestre, de modo que o calor era muito intenso. Descargas elétricas provenientes de tempestade, atingiam a superfície terrestre, e o planeta também era bombardeado por asteróides. Ácidos nucléicos e proteínas eram formados a partir dos gases da atmosfera primitiva. Nos mares primitivos existia uma espécie de ”sopa nutritiva” rica em matéria orgânica que foi se agregando e formando os coacervados. 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. A teoria é defendida com o argumento de que os heterótrofos possuem uma maquinaria mais simples, sem a capacidade de produzir seu próprio alimento. A energia era retirada dos alimentos que eles consumiam através de um processo simples, semelhante à fermentação. Na fermentação, a energia é produzida através da quebra de moléculas orgânicas do alimento, gerando compostos mais simples. Ainda segundo essa teoria, com o passar dos anos o alimento disponível ficou escasso e algumas linhagens de seres vivos evoluíram, adquirindo a capacidade de fabricar seu próprio alimento, constituindo assim, a primeira linhagem de seres autotróficos, que provavelmente utilizavam a luz como fonte de energia para a produção de seu alimento.
Hipótese autotrófica
Os primeiros seres vivos que a Terra conheceu teriam sido autótrofos, isto é, capazes de fabricar seu próprio alimento, utilizando energia e material inorgânico do ambiente. Essa hipótese é aparentemente lógica, uma vez que todo ser vivo necessita de alimentos. E, como a primeira forma de vida não disporia de nenhum outro ser para se alimentar, deveria, para sobreviver, ser autótrofa. Sabe-se, no entanto, que as reações de síntese de alimentos são muito complexas, exigindo do organismo efetuador a presença de um notável equipamento enzimático, que lhe confira uma estrutura altamente especializada. É nesse ponto que reside a principal crítica à hipótese autotrófica: se os primeiros seres vivos eram autótrofos, deveriam ser portadores de uma estrutura relativamente complexa, o que contraria a teoria da evolução.

segunda-feira, 21 de maio de 2012

Panspermia Cósmica

Fonte: astrobioloblog.wordpress.com

A panspermia cósmica foi proposta em 1903 pelo químico sueco, Svante August Arrhenius (1859-1927). Essa hipótese supõe que a Terra teria sido contaminada em tempos remotos, por microrganismos oriundos do espaço, denominados cosmozoários. Essa hipótese, também conhecida como extraterrestre, propõe que os primeiros seres vivos chegaram à Terra, em fragmentos de meteoritos e poeira espacial. Por mecanismo ainda não bem explicados, esporos bacterianos ou mesmo bactérias alienígenas teriam sido transportados até a superfície terrestre. Uma vez na superfície, esses organismos teriam encontrado um ambiente favorável, passando a se desenvolver até os dias de hoje.
A panspermia tem sido alvo de muitas críticas, uma vez que as formas de vida conhecidas resistiram às dificuldades, sem proteção adequada, às adversidades cósmicas, tais como as grandes variações térmicas e as radiações mortais de alta intensidade. Além disso, o panspermismo não explica a origem da vida em si; apenas transfere o problema da Terra para outro ponto qualquer do Universo.
A teoria da panspermia encontra-se, ao menos hoje, desacreditada junto à ciência, mesmo havendo dados suficientes para confirmar a afirmação de que a estrutura da matéria no universo é, assim como a matéria no nosso sistema solar, igualmente descrita pela nossa tabela periódica, e para confirmar a afirmação de que há possibilidade de a vida desenvolver-se também em outros sistemas planetários que não o nosso. O descrédito atrela-se sobretudo ao fato de essa hipótese simplesmente transferir para lugares remotos do universo a questão sobre a abiogênese química da vida; ao passo que, factualmente verificável, tem-se ciência de que a vida desenvolveu-se e prosperou, até o momento, apenas na Terra.

Referências:
Biologia, Wilson Roberto e Paulino, Volume 1, 2006


John Needham X Lazzaro Spallanzani


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 meados do século XIX os cientistas acreditavam que os seres vivos poderiam surgir espontaneamente a partir da matéria bruta ou inanimada. Esta teoria ficou conhecida como abiogênese.
 A abiogênese passou a ser contestada por pesquisadores que acreditavam que a vida só se origina a partir de outra vida preexistente. Esta outra teoria foi denominada biogênese.
Contrariando a teoria da abiogênese o médico italiano Francesco Redi (1626-1697) realizou em meados de 1688 experimentos para comprovar que a vida não surgia da matéria inanimada. O seu experimento consistia em colocar pedaços de carne crua dentro de frascos, deixando alguns cobertos com gaze 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 com 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.
Em 1745 experimentos realizados pelo inglês John Needham apoiaram a teoria da abiogênese. Nesse experimento, vários recipientes com caldos nutritivos de carne foram aquecidos e fechados, impedindo a entrada de ar. Depois de resfriados, os recipientes foram novamente aquecidos. Dias depois, Needham observou os conteúdos ao microscópio e verificou que continham diversos microrganismos. O experimento foi repetido várias vezes e sempre foram obtidos os mesmos resultados, sendo assim ele concluiu que a teoria da abiogênese era uma realidade comprovada.
Para combater a teoria da geração espontânea, o biólogo padre italiano Lazzaro Spallanzani, em 1770, repetiu os experimentos de Needham. Mas além de aquecer o caldo nutritivo, ele o levou à fervura durante uma hora. Depois de alguns dias ele verificou que o caldo não estava contaminado por microrganismo. Spallanzani alegou que os caldos de Needham não foram suficientemente aquecidos, permitindo que os seres vivos sobrevivessem no interior dos recipientes.
Needham rebateu as críticas, argumentando que a fervura havia destruído o “princípio ativo”, inibindo a formação de seres vivos nos caldos nutritivos. Esse tipo de argumentação a favor da abiogênese pareceu mais forte, de modo que as discussões sobre a formação dos seres vivos ainda continuaram.
A abiogênese sofreu seu golpe final por volta de 1862, quando Louis Pasteur (1822-1895), grande cientista francês, realizou vários experimentos com base na tese de Spallanzani. Seus resultados afastaram a teoria da geração espontânea e comprovaram a teoria da Biogênese. Confirmou-se, portanto, a ideia de que todo ser vivo é proveniente de outro ser vivo.  

http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Evolucao/evolucao2.php

terça-feira, 21 de fevereiro de 2012

Salinização do Solo



O processo de concentração elevada de sais sobre o solo, que afeta o rendimento das culturas, é conhecido como salinização do solo.  Esse fenômeno ocorre em áreas  áridas e semi-áridas, onde os sais solúveis se precipitam à superfície ou no interior do solo.

Esse processo afeta a germinação e a densidade das culturas, assim como o desenvolvimento vegetativo, reduz a produtividade, podendo levar a morte das plantas. Em climas secos a acumulação contínua pode levar a desertificação.


Efeito osmótico:
As plantas retiram água do solo quando as forças de embebição dos tecidos das raízes são superiores às forças com que a água é retida no solo. A presença de sais na solução do solo faz com que aumentem as forças de retenção por seu efeito osmótico e, portanto, a magnitude do problema de escassez de água na planta. O aumento da pressão osmótica (PO) causada pelo excesso de sais solúveis, poderá atingir um nível em que as plantas não terão forças de sucção suficiente para superar a PO e, em consequência, a planta não irá absorver água, mesmo de um solo aparentemente úmido.
Dependendo do grau de salinidade, a planta, em vez de absorver, poderá perder a água que se encontra no seu interior.

 As principais causas de salinização podem ser:
  • Excessivo uso da água, para irrigação em climas secos, causa acumulação de sais porque não são lavados pela precipitação;
  •   Intrusão de água salgada: isto ocorre em áreas costeiras, onde a água do mar substitui a água subterrânea que foi sobre – explorada;
  • A subida do lençol freático: ocorre em terras áridas não irrigadas, onde os sais se acumulam por evaporação da água na superfície do solo.
 A salinização é uma questão mundial. A avaliação da FAO e UNESCO 1999 mostram que os solos salinos estão disseminando e afetam milhões de hectares por todo mundo. Algumas estimativas apontam ainda, que uma porcentagem significativa dos solos afetados por sal são induzidos por ação humana.

O requerimento básico para o controle da salinidade nas áreas irrigadas é a existência da percolação e da drenagem natural ou artificial, garantindo o fluxo da água e do sal para baixo da zona radicular das culturas. Nessa situação, não haverá salinização do solo. No local onde o dreno efetuar sua descarga, entretanto, haverá aumento na concentração de sais.

Exemplo de solo com alto nível de sal, no Colorado.
Fonte:http://library.kiwix.org:4213/A/Saliniza%C3%A7%C3%A3o.html

Referências:
http://geografia.fcsh.unl.pt/lucinda/Leaflets/B3_Leaflet_PT.pdf





http://www.alice.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/889229/1/Efeitos0002.pdf







sexta-feira, 10 de fevereiro de 2012

Importância da água

                                                   Fonte: www.vivaterra.org.br

Água, elemento fundamental e essencial na vida dos seres vivos. Constituindo aproximadamente 70% da superfície do planeta, a água é um bem indispensável. Todas as atividades humanas dependem da água. Sua molécula é composta por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio, é encontrada em três estados: sólido, líquido e gasoso.
Os oceanos, rios, lagos, geleiras, calotas polares, pântanos e alagados cobrem cerca de 354.200 km² da Terra, e ocupam um volume total de 1.386 milhões de km³. Apenas 2,5% desse reservatório, porém, consiste de água doce, fundamental para a nossa sobrevivência, sendo o restante impróprio para o consumo. Além disso, 68,9% da água doce está na forma sólida, em geleiras, calotas polares e neves eternas. As águas subterrâneas e de outros reservatórios perfazem 30,8%, e a água acessível ao consumo humano, encontrada em rios, lagos e alguns reservatórios subterrâneos, somam apenas 0,3%, ou 100 mil km³. O Brasil tem 12% da concentração mundial de água doce.
 A água ocupa mais de 70% do corpo humano. O cérebro pode ter 4x mais água do que os ossos, e os tecidos embrionários têm muito mais água que as células adultas, pois a taxa de água decresce conforme aumenta a idade do organismo.
Conhecida como solvente universal, a água dissolve quase todas as substâncias existentes na natureza. Alguns exemplos:
- água mais açúcar – água solvente/açúcar soluto
- água sanitária – água solvente/hipoclorito de sódio soluto
- água potável – água solvente/sais minerais e gás oxigênio soluto
A água como solvente ajuda as plantas na absorção de sais minerais, serve como transporte de substâncias como vitaminas e glicose para o resto do corpo, e transporta substâncias ruins como uréia e ácido úrico para fora do corpo.
A água serve para transportar alimentos para as células, formar as secreções digestivas, eliminar as impurezas e manter os rins saudáveis, além de lubrificar as articulações, regula a temperatura do corpo e o metabolismo, entre outras funções.
Geralmente, a taxa de água é tanto maior quanto a atividade metabólica de um determinado tecido ou órgão. De fato, as células nervosas do cérebro de um ser humano adulto podem conter cerca de 78% de água, enquanto as células ósseas, de menor atividade metabólica, contêm cerca de 40% de água.
As moléculas de uma gota de água são mantidas juntas por uma força coesiva, essa força especialmente forte na superfície, constitui a tensão superficial. Essa propriedade não permite que pequenos insetos ou objetos penetrem a superfície, porque o seu peso não é suficiente para penetrar essa superfície. Isso explica o fato de alguns insetos conseguirem caminhar sobre as águas, e de uma agulha, por exemplo, quando depositadas cuidadosamente na superfície da água, ser sustentada por ela.
A água possui um alto calor específico, em razão disso ela impede mudanças bruscas de temperatura dentro da célula, o que iria afetar o metabolismo celular. A água é lançada para a superfície cutânea na forma de suor, com isso retira do corpo o excesso de calor.
O centro termo regulador presente nos animais homeotérmicos que é localizado no hipotálamo, é responsável por realizar o controle da água no corpo do indivíduo, pressão sanguínea, produção de suor e controle de frio. 
O movimento da água através das menbrans celulares é conhecido como osmose. A osmose acontece da região de menor concentração de soluto para uma região de mairo concentração de soluto. O movimento da água não é influenciado pela natureza do material dissolvido, mas sim pela quantidade do soluto. Na osmose, moléculas de água movimentam-se através de uma membrana seletivamente permeável para dentro de uma solução hipertônica até que o potencial de água esteja em equilíbrio nos dois lados da menbrana.
    
O modo como a ocupação humana se dá hoje no mundo, compromete a qualidade e o abastecimento de água às populações. A falta de tratamento de efluentes domésticos e industrias, e a contaminação dos lençóis freáticos pela agricultura comprometem e agravam a situação da água. Preservar esse bem é muito mais preciso do que se imagina, cuidar da água é cuidar da vida.

 Referências:

Wilson Roberto, Paulino, Biologia, Editora Ática, 2006
Helena Curtis, Biologia, Guanabara Koogan

http://www.comciencia.br/reportagens/aguas/aguas02.htm
http://www.brasilescola.com/geografia/agua.htm
http://www.infoescola.com/bioquimica/agua-nos-seres-vivos/
http://www.soq.com.br/conteudos/ef/agua/p3.php
http://pt.scribd.com/doc/3819366/AGUA
www.infoescola.com/biologia/osmose