A história dos seres vivos:

Origem e evolução dos primeiros seres vivos

        Anfíbios

   A história dos seres vivos

 Origem e evolução dos primeiros seres vivos

 A teoria da evolução não se trata exatamente da origem do primeiro ser vivo. Processos evolutivos, como o da seleção natural, só podem começar depois que surgem sistemas de moléculas capazes de se replicar.

 Uma das primeiras hipóteses da origem da vida foi a da abiogênese segundo a qual a vida poderia surgir da matéria sem vida.

 O cientista Francesco Redi foi o primeiro a questionar essa hipótese. Ele colocou carne e outros alimentos em vários vidros, mantendo alguns cobertos  com gaze e deixando outros abertos. Após alguns dias, porém surgiram larvas somente nos vidros abertos, o que permitiu concluir que as larvas se originaram de ovos depositados por moscas e não por abiogêneses.

 Redi chegou à conclusão de que os seres vivos se originam de outros seres vivos, dando assim origem à teoria da Biogênese.

  Teoria de Oparin e Haldane

 Nos anos 1930 Nos anos de 1930, trabalhando de forma independente, os cientistas Aleksandr I. Oparin (russo: 1894-1980) e John B. S. Haldane (escocês: 1892-19640) chegaram à mesma conclusão: nas mesmas condições da terra primitiva, a vida poderia ter surgido da matéria sem vida ao longo de um grande período de tempo.

 Evidencias geológica e os estudos comparados da atmosfera de outros planetas permitem concluir que a atmosfera da terra era composta de gases diferentes doas atuais. Oparin achava que participavam das misturas gasosas o metano (CH4), o amoníaco (NH3), o hidrogênio (H2) e o vapor de água (H2O). Com esses gases teriam sido formadas as primeiras moléculas orgânicas.

 Várias evidências indicam que praticamente não existia oxigênio livre na atmosfera primitiva. Se estivesse presente desde o inicio, esse gás teria oxidado e destruído os primeiros compostos orgânicos, impedindo-os de se acumular e originar os primeiros seres vivos. No entanto os cientistas hoje acham que a composição da atmosfera primitiva era um pouco diferente da suposta por Haldane e Oparin, que ela conteria, por exemplo, os gases carbônico (CO2) e nitrogênio (N2).

 Em 1953, o cientista americano Stanley Miller (1930-2007) simulou as condições que supunha ocorrer na terra primitiva e testou experimentos a hipótese de Oparin e Haldane. Ele construiu um aparelho no qual colocou hidrogênio, amoníaco e metano e submeteu essa mistura a fortes descargas elétricas, ao mesmo tempo em que fornecia vapor de água. Após uma semana uma semana que funcionamento, constatou no liquido formado a presença de compostos orgânicos, ate mesmo de aminoácidos.

 Nas décadas de 1950 e 1960, o cientista norte-americano Sidney Walter Fox (1912-1998) mostrou que sob certas condições, aminoácidos podem se unir espontaneamente e formar pequenos peptídeos. Posteriormente, outros cientistas mostraram que esse tipo de síntese poderia ter ocorrido com o auxilio de catalisadores minerais, como sulfetos metálicos e silicatos, na superfície de certas rochas ou da argila.

 Fox também demonstrou que proteínas em solução em água quente poderiam, por resfriamento, produzir pequenas vesículas esféricas com cerca de 2 µm de diâmetro, chamadas de microesferas.

 A microesfera que tivesse aprisionado proteínas enzimáticas e uma molécula de ácido nucleico (originada da primeira síntese de moléculas orgânicas da atmosfera primitiva) seria considerada o primeiro ser vivo. Ele seria capaz de realizar metabolismo, reproduzir-se, apresentar hereditariedade e evoluir.

 Alguns cientistas acham mais provável que o primeiro gene fosse feito de RNA ou de alguma molécula mais simples, mas também capaz de se replicar.

 Hipótese heterotrófica

 Segundo essa hipótese, os primeiros seres vivos deveriam apresentar nutrição sapróbia (conseguiam alimento pela absorção de moléculas orgânicas simples dos mares primitivos). Como não havia oxigênio livre, a obtenção de energia deveria se dar por um processo anaeróbio, como a fermentação.

 Com o passar de tempo, as condições ambientais da terra se modificaram. À medida que os gases da atmosfera se transformavam em moléculas orgânicas simples, sua quantidade diminuía. Esse fato e resfriamento da Terra, reduzindo  a frequência de tempestades, fizeram diminuir a síntese de moléculas orgânicas. Com isso, a quantidade de alimento para os heterotróficos diminuiu.

 Enquanto o ambiente se modificava, os seres vivos sofriam mutações e surgiram organismos autotróficos, capazes de realizar fotossínteses, sintetizando as substâncias orgânicas que formam seu organismo a partir de substancias minerais.

 Com a atividade dos autotróficos, uma nova modificação foi imposta ao ambiente, que passou a ter oxigênio livre em sua composição química. Com o tempo e em consequência de mutações, surgiram seres vivos capazes de usar esse gás (respiração aeróbia). Esse tipo de respiração, com maior produção energia que a fermentação, foi vantajoso e espalhou-se na população.

 Os primeiros seres vivos deveriam ter estruturas muito simples, semelhante à dos atuais procariontes. Com o tempo, surgiram seres com células mais complexas, os eucariontes.  Algumas dessas células podem ter se reunido e formado colônias e, a partir daí, originando os primeiros seres pluricelulares.

 Outras teorias sobre a origem da vida

 Muitos cientistas apontam vários problemas na teoria de Miller, entre eles o fato de que a superfície do planeta ainda sofria o bombardeio de meteoritos e outros corpos celestes, além de erupções vulcânicas constantes. Uma alternativa seria os primeiros seres vivos teriam aparecido no fundo dos oceanos, ao redor de fontes ou fendas hidrotermais, espécie de chaminés de água quente e compostos minerais aquecidos pelo magma.

 Para esses cientistas, as arqueas – seres unicelulares e procariontes, também conhecidos como arqueobactérias, que vivem nessas fontes – seriam os descentes dos primeiros seres vivos do planeta. Assim, a vida não teria surgido na superfície dos mares a partir de uma “sopa” de moléculas orgânicas. Mas essa teoria também apresenta problemas, pois as moléculas complexas poderiam ser degradadas ou idealizadas nas temperaturas altas das fendas. Em todo caso, se ela for verdadeira, os primeiros seres não eram heterotróficos, mas quimioautotróficos ( sintetizam substancias orgânicas com a energia da oxidação de substancias minerais).

 Outra teoria é que existe vida em outras partes do universo é que germes ou esporos extraterrestres tem originado a vida na terra. A teoria da panspermia (pan=todo; esperma=semente). Uma variante dessa teoria defende a ideia que a vida na terra surgiu não a partir de germe ou esporos, mas de compostos orgânicos trazidos por gametas, meteoritos ou asteroides. O interior do corpo celeste poderia ter protegido esses compostos do intenso calor produzido pela fricção com a atmosfera. O problema é que, mesmo que alguns desses compostos tivessem resistido, é duvidoso que esses corpos celestes tenham trazido matéria orgânica suficiente para a evolução da vida até o aparecimento dos primeiros autotróficos.

Evolução dos animais

 Os mais antigos fosseis de animais pluricelulares com tecidos e órgão, mas sem partes duras (esqueletos), aprecem no Pré-cambriano, entre 635 e 542 milhões de anos atrás. Os fósseis são raros e formados por impressões nas rochas.

 No período Cambriano aparecem animais com esqueleto duro e há mais um grande aumento na diversidade de fósseis. Em um intervalo de 10 milhões a 25 milhões de anos, aparecem representantes de vários filos atuais. Nesse período eram comuns os trilobitas. Esses animais marinhos, do grupo dos artrópodes e com exoesqueleto, sobrevivem por cerca de 300 milhões de anos e se diversificam em milhares de espécies. Essa evolução está bem documentada nos fósseis, onde em algumas linhagens há um aumento progressivo de certos segmentos no tórax, enquanto em outras ocorre uma redução.

 Surgiram também vários organismos muito diferentes das espécies atuais, que não podem ser classificados em nenhum dos filos hoje existentes, como o Opabinia. No fim do período Cambriano, houve uma extinção em massa: 85% das espécies desapareceram.

 No fim do período Permiano, outra extinção em massa eliminou cerca de 90% das espécies marinhas, entre elas, as trilobitas.

 Os artrópodes foram os primeiros animais invertebrados a conquistar a terra, no período Siluriano, que começa a cerca de 439 milhões de anos, depois que algumas plantas já estavam estabelecidas nesse ambiente. O grupo de artrópodes mais bem-sucedido na conquista da terra firme foi o dos insetos, que surgiu no Devoniano.

Anfíbios

 Os ancestrais dos anfíbios teriam surgido de peixes com nadadeiras musculosas e uma estrutura óssea semelhante à dos membros dos vertebrados terrestres, que poderiam ser usadas para a locomoção no ambiente terrestre, e um pulmão primitivo, além das brânquias, características que lhe permitiram invadir o ambiente terrestre. O processo evolutivo ocorreu entre cerca de 385 milhões de anos e 360 milhões de anos atrás.

  Os repteis desenvolveram-se dos anfíbios durante aquele período, que foi seguido pelo permiano.