Qual a hipótese mais aceita atualmente para a sua origem em células eucarióticas vegetais e animais?

          Os organismos vivos que existem atualmente são o resultado da evolução de bilhões de anos, esses seres evoluíram de um ancestral comum gerando todas as espécies conhecidas atualmente. Esse processo de evolução de acordo com teoria da evolução química tem inicio a partir de seres procariotos fotossintetizantes que teriam surgido nos oceanos pela união de compostos químicos que posteriormente deram origem a compostos orgânicos, que com o passar de milhões de anos de evolução deram origem a organismos mais complexos, mais diferentes dos que conhecemos hoje. Dessa maneira, os estromatólitos “colônias de bactérias fotossintetizantes” por milhões de anos produziram a partir de reações químicas bilhões de toneladas de gás oxigênio contribuindo para a formação da vida como a conhecemos. Assim a complexidade de vida que existe atualmente é o resultado de eventos evolutivos como é o caso da teoria de endossimbiose, (relação de simbiose em que um dos organismos vive no interior do corpo do outro, sem prejudicá-lo). Esse mecanismo pode ter contribuído para a formação de seres mais complexos e também de gerar os primeiros seres multicelulares. No entanto, outro evento importante para o surgimento dos seres vivos, foi o surgimento da camada de ozônio uma barreira protetora que envolver o planeta, responsável por filtra os raios da radiação ultravioleta, possibilitando que os organismos continuassem seu processo evolutivo. Portanto, a complexidade dos organismos que existem atualmente pode ter surgido de eventos evolutivos, que demoram bilhões de anos, sendo essa uma teoria para o surgimento da vida na terra. Há também outras teorias que explicam esse surgimento: o criacionismo, a panspermia, a geração espontânea (abiogênese).

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

 Atualmente, temos mais facilidade para aceitar a idéia de que os seres vivos se originaram e evoluíram a partir de outros seres vivos. Essa visão fundamenta a teoria da biogênese. Mas, houve época em que a principal crença era a de que os seres vivos nasciam espontaneamente de materiais orgânicos em decomposição ou de materiais não-orgânicos. Essa visão totalmente oposta fundamenta a teoria da abiogênese. O cientista francês Louis Pasteur derrubou definitivamente, a teoria da geração espontânea, em seu clássico experimento com o Pescoço de cisne.  Ao lado de Pasteur, um dos principais defensores da teoria biogenética foi Oparin, um eminente biólogo e bioquímico russo. 

Para imaginarmos como a vida surgiu em nosso Planeta  precisamos recuar muito no tempo. A idade da Terra é estimada em cerca de 4,5 bilhões de anos, sendo que os primeiros ensaios sobre a origem da vida teriam começado a 3,5 bilhões, quando uma crosta terrestre começou a se formar com o esfriamento do nosso Planeta. 

Em 1935, Oparin lançou a idéia de que as moléculas orgânicas dos seres vivos teriam evoluído a partir de organizações moleculares mais simples e ele acreditava na hipótese da evolução gradual dos sistemas químicos (também conhecida como Teoria heterotrófica). Segundo essa teoria, na atmosfera da Terra primitiva não havia oxigênio (O2) e nitrogênio (N2), sendo o ar composto de gases como metano (CH4), amônia (NH3), hidrogênio (H2) e vapores de água (H2O).  Não havendo oxigênio, não havia uma camada protetora de ozônio (O3) e, isso significava que além da luz visível, a superfície do Planeta era bombardeada por raios ultra-violeta e a temperatura, bastante elevada. Sob o efeito adicional de tempestades elétricas constantes, as moléculas mais simples teriam sofrido reações químicas  e alcançado níveis de organização mais complexas produzindo uma "sopa nutritiva" repleta de açucares simples, aminoácidos, ácidos graxos e nucleotídeos. 

O oceano primitivo, era enfim, um grande balão de ensaio natural para realização de várias combinações bioquímicas possíveis num longo período de tempo: uns 2 bilhões de anos para que tivessem surgido as primeiras organizações de estruturas coacervadas. Os coacervados não podem ser considerados organismos vivos. Entretanto, a sua organização esférica era feita de proteínas e dupla camada de lipídios que separava um meio interno de um meio externo, ou seja, lembrava uma membrana citoplasmática. Essas estruturas artificiais foram denominadas de "protobiontes" ou ainda, microsferas, protocélulas, micelas, lipossomos e coacervados.    

Finalmente, em algum momento, ainda num ambiente sem oxigênio, os primeiros organismos teriam surgido na forma de seres unicelulares heterótrofos, nutrindo-se de matéria orgânica simples e produzindo gás carbônico (CO2) e álcool (C2H5OH), ou seja, os primeiros organismos vivos eram fermentadores. Nesse cenário primitivo dominados pelos organismos fermentadores, a atmosfera foi ficando rica em CO2. Esse ambiente teria favorecido um outro tipo de organismo: organismos utilizadores de CO2 mais a energia radiante do sol para a produção das próprias moléculas nutritivas: tinha chegado a vez dos seres  unicelulares autótrofos, os primeiros organismos fotossintetizantes. Esses organismos aproveitavam a energia luminosa do sol e a partir de moléculas simples compostas de carbono e oxigênio (CO2) sintetizaram moléculas mais complexas, com o consumo de energia química. Sobrava como subproduto da fotossíntese, o gás oxigênio (O2). O surgimento de organismos fotossintetizantes enriqueceu o teor de oxigênio da atmosfera terrestre. Esse novo cenário favoreceu a seleção de organismos que, além da fermentação com a presença de oxigênio, podiam também degradar moléculas orgânicas complexas até os resíduos mais simples (CO2 e H2O). Em outras palavras, estava inaugurado o surgimento de organismos eucariontes com suas usinas de energia altamente especializadas chamadas mitocôndrias. Tinha finalmente, chegado a hora e a vez dos organismos heterótrofos, com respiração aeróbia e produtores de CO2. 

Na Terra primitiva, tudo o que chamamos de vida antes da atmosfera ficar abundante de O2 era povoado por bactérias heterótrofas e bactérias autótrofas fotossintetizantes não-produtoras de O2. Finalmente, o grande salto evolutivo aconteceu quando uma das bactérias fotossintetizantes passou a captar a luz visível por meio de um fotopigmento, utilizar o CO2 como fonte de carbono e a H2O como fonte de hidrogênio. Por essa condição favorável, a atmosfera terrestre, agora rica em oxigênio possibilitou a diversificação dos organismos utilizadores de oxigênio que hoje representa a grande maioria dos seres vivos desse planeta.

Em relação à origem das células eucariontes a partir de organismos ancestrais  procariontes anaeróbios, acredita-se que deva ter ocorrido há cerca de 1,7 bilhões de anos. A célula eucarionte unicelular (de protozoários como a ameba) ou pluricelulares (das plantas e animais), fundamenta-se no desenvolvimento de dobras membranosas que invaginaram formando compartimentos intracelulares com formas e funções diferenciadas, além de possibilitar e proteção do material genético, pela carioteca. Assim, as diversas organelas: os lisossomos, os retículos endoplamáticos liso e rugoso, os peroxissomos, o complexo de Golgi, os plastos (reserva ou de pigmentação) e as mitocôndrias, dinamizaram o metabolismo celular.

A Terra provavelmente formou-se a cerca de 4,5 bilhões de anos e durante o primeiro meio bilhão de anos de sua existência, foi bombardeada por centenas de corpos rochosos, que com as colisões criaram uma atmosfera superaquecida de rocha vaporizada que teria evaporizado com a água, esterilizando a superfície da Terra. Antes da evolução da vida, a crosta e o manto terrestre emitiram dióxido de carbono, nitrogênio e outros gases pesados. Esses gases atraídos pelo campo gravitacional da Terra, formaram gradualmente, ao longo de centenas de milhões de anos, uma nova atmosfera que consistia de metano (CH4), dióxido de carbono (CO2), amônia (NH3), hidrogênio (H2), nitrogênio (N2) e vapor d’água (H2O).   Os estudos sobre a origem da vida, ao longo dos tempos, tiveram inúmeras hipóteses. Abiogênese, Criacionismo, Panspermia e Evolução química.

A teoria da evolução química, é a mais aceita pela comunidade científica. Conforme tal teoria, a vida é produto de um processo de evolução química em que substâncias orgânicas se arranjam, formando moléculas orgânicas mais simples e essenciais (como carboidratos, aminoácidos, ácidos graxos, bases nitrogenadas, entre outros) e da reação entre essas moléculas mais simples começam a surgir moléculas mais complexas (como lipídios, proteínas, ácidos nucleicos e outros). Depois de combinadas, essas moléculas mais complexas e mais estáveis formam estruturas com aptidões metabólicas e de autoduplicação, dando origem aos primeiros seres vivos.

O surgimento dos seres procariotos fotossintetizantes alterou completamente a atmosfera da Terra primitiva, gerando uma grande revolução na historia do planeta e redirecionando a evolução dos organismos vivos. o  oxigênio liberado Por eles na atmosfera foi se acumulando pouco a pouco com o passar dos milhões de anos. Em algum momento a concentração desse gás atmosférico  tornou favorável o surgimento da respiração aeróbia (uma nova e vantajosa maneira de obtenção energética) e assim originou-se a linhagem de organismos que hoje conhecemos como procariontes aeróbios. Nessa época, provavelmente, os ancestrais da linhagem que mais tarde originariam as mitocôndrias e cloroplastos surgiram. Contudo, a respiração não foi à única vantagem que o oxigênio possibilitou para a vida na Terra. O acumulo de oxigênio na atmosfera possibilitou o surgimento de uma camada protetora na estratosfera terrestre.  A Camada de Ozônio, que protege os seres vivos contra as radiações ultravioleta, emitidas pelo Sol.  E essa camada reduziu a temperatura do planeta.

Uma das hipóteses mais aceitas para o processo evolutivo das células eucariontes defende que as células procariontes teriam englobado células bacterianas determinando uma relação ecológica chamada de simbiose, pela qual a célula fornece proteção do meio externo e nutriente e o microrganismo favorece maior rendimento e aproveitamento energético através do processo de respiração celular, sendo assim mutuamente vantajosa. Diante disso, as mitocôndrias e cloroplastos são organelas supostamente derivadas desta associação há evidencias que suportam essa teoria.

Em primeiro lugar, as mitocôndrias e os cloroplastos possuem seu próprio genoma e seu DNA é capaz de se autoduplicar. O genoma destas organelas é formado por uma molécula de DNA circular. Diferentemente do DNA nuclear, o DNA destas organelas não se encontra associado a um tipo de especial de proteína chamado de histona. Esta organização é muito mais próxima daquela encontrada em bactérias do que em organismos eucariontes. Da mesma forma, a estrutura dos ribossomos encontrados em tais organelas é mais parecida com a estrutura dos ribossomos dos procariontes do que dos eucariontes

Em segundo, algumas das proteínas necessárias à fabricação das mitocôndrias e dos cloroplastos são produzidas exclusivamente pelo DNA destas organelas e não pelo DNA contido no núcleo das células. Ou seja, apenas células que contenham estas organelas são capazes de  fabricar novas mitocôndrias ou cloroplastos.

Em terceiro, as mitocôndrias e os cloroplastos possuem sua própria maquinaria para a síntese de proteínas. Sendo que esta maquinaria é muito similar àquela encontrada em organismos procariontes.

Outra evidência a favor da teoria é que diversas substâncias que inibem a síntese de proteínas no núcleo não afetam a atividade do DNA mitocondrial ou dos cloroplastos. Por outro lado, muitas substâncias que inibem a síntese proteica em bactérias também o fazem nas mitocôndrias e cloroplastos de organismos eucariontes, evidenciando a sua similaridade.

Com a especialização celular as células passam a exercer maior eficiência em funções especificas com menor gasto de energia.

O estudo da origem da vida é multidisciplinar. Envolve a biologia, à química, à física, à geologia e até a astronomia para desvendar esse "mistério". Nessa área não a consenso entre os cientistas. Existe até mesmo uma teoria denominada "Panspermia", que propõe a origem da vida em outro ponto do espaço, com migração para terra através de "esporos" transportados possivelmente por meteoritos. 

Os mais antigos fósseis de bactérias datam apenas de 3,5 bilhões de anos atrás. Foram encontradas na Austrália e parecem ter pertencido a algas verdes-azuis, também conhecidas como bactérias cianofíceas. 

Alguns pesquisadores defendem que a vida deve ter se iniciado nas profundezas dos mares, à beira de chaminés que traziam calor das profundezas da Terra, local onde encontra-se ainda hoje bactérias extremófilas. Essas bactérias são capazes de restirem a temperaturas superiores de 100°C. De fato as temperaturas naquela época eram muito alta mesmo longe das chaminés submarinas e somente organismos com essa característica poderiam ter prosperado. Essas bactérias também podem sobreviver em ambientes extremamente ácidos. 

Outro grupo defende que a vida começou em poças pouco profundas de água parada e protegidas dos raios ultra-violeta em que o material orgânico foi sendo formado e acumulado aumentando cada vez mais a possibilidade de reações químicas entre seus compostos. Ainda há duvidas sobre a composição da atmosfera na época. Inicialmente imaginava-se que seria rica em amônia (NH3), metano (CH4) e hidrogênio, além do vapor d'água (H2O). De acordo com essa hipótese a atmosfera era pobre em oxigênio que teria sido produzido pelos próprios micro-organismos que adquiriam capacidade fotossintetizante.

Hoje um outro cenário vem ocupando espaço. Uma atmosfera rica em oxigênio é mais compatível com os estudos que sugerem uma atmosfera oxidante desde dos primórdios do planeta e o metabolismo aeróbico precedendo a fotossíntese. De fato, esses estudos mostram que o nitrogênio e o dióxido de carbono (C02) aparentemente eram muito mais comuns na atmosfera daquela época do que a amônia, o metano e o hidrogênio. O oxigênio livre, pelo seu caráter altamente reativo com compostos de carbono, muito provavelmente destruiria esse compostos, mas o oxigênio do C02 e da H2O não é tão relativo. De qualquer forma, essa é apenas a parte mais simples. A grande dificuldade é explicar como surgiram os primeiros organismos capazes de se multiplicar. 

A teoria mais aceita defende que os primeiros seres vivos seriam pouco mais do que fitas de ácidos ribonuclêico (RNA) protegido por uma membrana frágil ("mundo do RNA"). Esse RNA teria sido ao mesmo tempo enzima e material genético. Outros defendem que havia alguma forma de enzima antes do RNA (molécula muito complexa para ter surgido ao acaso), mas não deixam claro como essas enzimas foram sintetizadas sem um RNA, o ácido desoxirribonuclênio (DNA) deve ter surgido apenas mais à frente, mesmo que toda a vida que conhecemos hoje seja baseada no DNA2. De fato, o RNA, altamente susceptível a erros na replicação, seria muito mais útil nas "experiências" de origem da vida do que a dupla fita do DNA, muito mais estável e resistente a mutações. Mas como chegou-se a essa fita de RNA é algo ainda muito especulativo e controverso entre os cientistas. 

A argumentação sobre o tema "A origem da vida" deve ser pautada nas diretrizes apresentadas na Questão Norteadora.

A Origem da Vida

Muito já se discutiu, estudou e desvendou sobre o surgimento da Vida na Terra, diversas teorias foram criadas para explicar a existência dos seres habitáveis de nosso planeta, e no decorrer de anos, com a descoberta de fatos característicos, ideias foram questionadas e/ou complementadas. Todavia, até hoje o homem não consegue explicar com exatidão, como seu ancestral primitivo foi posto neste mundo, sendo o aparente precursor das incontáveis espécies vivas.

Por muitos anos, com a influência da igreja sobre a sociedade, acreditou-se que viemos de um Ser ou Força Superior, que à partir de seu grande poder, inventou tudo o que há no Universo, sendo esta a Teoria do Criacionismo. Já a Panspermia Cósmica, sugere que o primeiro resquício vivo veio através de um cometa que colidiu com a Terra. Em contra partida temos a Teoria da Abiogênese, afirmando que a vida tem início à partir de uma matéria inanimada. Já a Biogênese, defende que as espécies evolutivas tiveram origem de um outro ser vivo semelhante.

A Teoria da Evolução Química é a mais aceita e apresenta muitos fatos pertinentes a essa questão, afirmando que a primeira forma de Vida na superfície terrestre foi a procariótica, possuindo estrutura simples que com o passar dos anos, foi desenvolvendo organelas e dando origem a células eucarióticas, evento ocorrido a bilhões de anos atrás. É sabido que a atmosfera e superfície do planeta possuíam condições diferentes dos atuais, portanto, a vida surgiu e foi evoluindo de acordo com as modificações ocorridas no espaço, onde o aglomerado de moléculas orgânicas e inorgânicas (seres vivos), puderam desenvolver sua estrutura e fisiologia organizada, mantendo suas condições internas e metabolismo constante.

Esta teoria hipotetiza os primeiros seres como heterótrofos ou autótrofos, na condição de heterotróficos, por serem estruturalmente simples, não apresentariam o complexo mecanismo de um ser fotossintetizante, e por estarem imersos a um caldo nutritivo, poderiam dali, retirar os nutrientes necessários ao metabolismo. Sendo Autótrofos, na Terra primitiva não haviam alimentos suficientes que sustentassem esses seres e o aumento da população até o aparecimento da capacidade fotossintetizante. Porém, a fotossíntese que realizavam era diferente da atual, pois acredita-se que a energia utilizada era proveniente de reações químicas entra moléculas inorgânicas, ricas na crosta terrestre.

O aparecimento de organismos multicelulares é explicado através da presunção de que os ancestrais desses organismos, seriam simples aglomerados de organismos unicelulares, formando colônias, inicialmente, onde as células possuíam mesma função, e no decorrer dos bilhões de anos, especializaram-se a realizar capacidades específicas, originando os seres multicelulares. Com grande diversidade de formas de adaptação a variados ambientes, aumento do tamanho sem comprometer a eficácia das trocas com o meio externo, proporção na especialização e utilização de energia, maior independência em relação ao meio ambiente com manutenção das condições do meio interno.

As características que definem vida em um ser são muitas, e foram surgindo com os bilhões de história do planeta, o meio ambiente pode ter determinado muitas delas, ou pode ter classificado os mais aptos a continuarem seu percurso, deixando descendentes. Ainda estamos vivendo esse (des)aparecimento e desenvolvimento de capacidades, físicas e cognitivas. Cada função é essencial para nossa existência, e estas vão sendo descrevidas de formas diferentes por cada teoria, portanto, estamos designados a continuar investigando nosso início.

         Podemos compreender razoavelmente a história da atmosfera da Terra até há um bilhão de anos atrás. A atmosfera moderna é também chamada "terceira atmosfera", para distinguir a composição química atual das duas anteriores. A primeira atmosfera, era principalmente hélio e hidrogênio. A segunda atmosfera, que era formada principalmente de dióxido de carbono e vapor de água, amoníaco, metano e óxidos de enxofre. Nesta segunda atmosfera quase não havia oxigénio livre, era aproximadamente 100 vezes mais densa do que a atmosfera atual e  com o aparecimento de uma camada de ozônio (O3), a Ozonosfera, as formas de vida no planeta foram melhor protegidas da radiação ultravioleta esta atmosfera de oxigênio-azoto é a terceira atmosfera. Esta última, tem uma estrutura complexa que age como reguladora da temperatura e humidade da superfície.

         As observações conduzem a questionamentos que são responsáveis pelos cientistas por meio de observações adicionais e de experimentos, as modernas investigações cientificas, é chamada de método cientifico. Trata-se de poderosas ferramentas chamada de hipotético-dedutivo (H-P), cuja abordagem conceitual fornece uma forte fundamentação para produzir avanços no conhecimento biológico. O método cientifico tem cinco passos, fazer observações, formular questões, formular hipóteses ou tentativas de responder às questões e realizar predições com base nas hipóteses.

          Os estudos científicos da origem da vida, ocasionalmente também denominados evolução química, constituem um ramo pluridisciplinar da ciência, que envolve, além da Química e da Biologia, conhecimentos de Física, Astronomia e Geologia. Seu objeto de interesse são os processos que teriam permitido aos elementos químicos que compõem os organismos atingirem o grau de organização estrutural e funcional que caracteriza a matéria viva.

          A evolução biológica começou quando as células se formaram. Os cientistas afirmam que há cerca de 3,8 bilhões de anos, esse processo natural de formação de membranas resultou nas primeiras células com habilidade de se replicar, um evento que marcou o inicio da evolução biológica.

          Para abastecer seu metabolismo, os procariotos obtinham moléculas diretamente do seu ambiente, degradando estas pequenas moléculas para liberar a energia contida nas suas ligações químicas. Muitas espécies mais recentes de procariotos ainda funcionam desta maneira e de forma muito bem-sucedida. 

         A especialização celular permitiu aos eucariotos multicelulares aumentarem seu tamanho e se tornarem mais eficientes na obtenção de recursos e na adaptação a ambientes específicos e para fornecer energia metabólica. Uma vez que os processos que capturam energia fornecem alimento para outros organismos, a fotossíntese e a base de uma significativa parte da vida  na terra hoje.

ORIGEM DA VIDA

Amédio Pereira Duarte Júnior[1]

       Abordar sobre eventos evolutivos é analisar sobre processos de transformação em que certos elementos simples se tornam, gradativamente, mais complexos. Neste contexto, a origem da vida na Terra se caracteriza. Haja vista que, ao analisar sobre estes processos foi necessário utilizar métodos científicos dos quais permitiram a construção de modelos de hipóteses tentando explicar e/ou, para os mais críticos, apenas especular sobre tudo que existe, ou seja, sobre a origem da vida no planeta Terra. Entretanto, sendo ou não verdades universas acolhidas e seguidas por todos, há evidencias que corroboram para grandes probabilidades da gênese da vida na Terra possuir causas multifatoriais.

      Hickmam et al. (2013), em sua obra “Princípios Integrados de Zoologia”, apresenta a evolução química como um fator que contribuiu para a complexidade dos organismos que existem atualmente. A partir do pensamento de que os organismos vivos surgiam espontaneamente de matéria não viva e de que todos os organismos compartilhavam de um ancestral comum, cujo “produto da existência de uma mistura pré-biótica de material não vivo, inclusive moléculas orgânicas: água, organizado em unidades autorreplicantes. Todos os organismos retêm uma composição química fundamental herdada pelo seu antigo ancestral comum” (p. 20). Desse modo, a evolução química a partir das propriedades da água e, consequentemente, da composição da atmosfera redutora da Terra que, após longo período, através de outros fenômenos físicos (descargas elétricas, radiação ultravioleta e outros) poderia ter provido energia para a formação de moléculas orgânicas.

      Além disso, outro evento importante, segundo Sadava et al. (2009), se refere ao processo natural de formação de membranas nas primeiras células com habilidade de se replicar, os procariotos que mais tarde deram origem para as células eucarióticas. No meio desse processo ocorreu a evolução da fotossíntese que é baseada em reações químicas que transforma a energia solar em energia capaz de ativar a síntese de moléculas biológicas, isto é, fornecem alimentos para outros organismos. Assim, outro processo evolutivo ocorreu quando alguns eucariotos permaneceram ligados uns aos outros possibilitando que as células se especializassem em funções (ex: reprodução, absorção de nutrientes e outros), consequentemente, “permitiu aos eucariotos multicelulares aumentarem seu tamanho e se tornarem mais eficientes na obtenção de recursos e na adaptação a ambientes específicos” (SADAVA et al., 2009, p. 12).

      Portanto, observar a complexidade dos organismos que existem hoje e tentar explicar a origem destes seres proporciona, no mínimo, curiosidade e um vasto número de questões para as quais, ainda, não se tem respostas.

[1] Graduando do Curso em Licenciatura em Ciências Biológicas (UAB/CAPES/UFPA) 2017.

A origem da vida

Gilson Carlos R Pereira[1]

As formas de vida existente hoje impressionam não somente pela quantidade, mas também, pela complexidade que há em cada organismo. Desde formas vista apenas pelo microscópio até, nós, seres humanos, com capacidades cognitivas e de agir sobre o meio, chegando ao ponto de fazer questionamentos acerca de sua origem. As estruturas biológicas atuais apresentam uma incrível capacidade de metabolismo desencadeado por processos químicos que envolvem compostos como água, carbono, oxigênio e etc. Como grande responsável por esse prodígio da natureza temos a célula, capaz de obter e conservar energia para o processo metabólico que culmina com a sua multiplicação e consequentemente na formação de estruturas vivas.

Por certo, que esse estágio avançado do metabolismo celular conta com uma grande aliada, a atmosfera terrestre, formada por uma composição ideal para o desenvolvimento e manutenção da vida. De acordo com Hickman et al (2013.p, 31) esse composto compreende além de hidrogênio, argônio, dióxido de carbono, o oxigênio emitido por algas marinhas mediante o processo de fotossíntese, e acumulado na atmosfera no impressionante número de 1,1 bilhão de toneladas.

Entretanto, as condições que deram origem a vida como a conhecemos e o surgimento da forma procarionte é totalmente oposta à que temos hoje. Uma atmosfera altamente tóxica sem a possibilidade de sustentar os complexos organismos animais e vegetal. Em concordância com essa assertiva, Hickman et al (2013.p, 28), utilizando-se das teorias de Oparin e Haldane, afirma que essa atmosfera consistia em compostos de água, hidrogênio, metano, amônia, sem contudo, a presença do oxigênio, logo, as formas pre-bióticas, eram anaeróbicas, diferente dos organismos atuais que são aeróbicos.  

Porém, nesse ambiente hostil é inóspito, surgiu a primeira forma biótica, produto de ligações químicas. É, consenso na comunidade cientifica, o papel da água, importante agente das reações químicas nos organismos vivos.  A água em abundância e o aumento progressivo de oxigênio, provocou modificações no metabolismo celular, isto é, a maneira de como esses organismos adquiriam energia necessária, possibilitando a fotossíntese. Os organismos autótrofos através de ligações covalente originaram o processo de fotossíntese, utilizando de átomos de hidrogênio retirados da agua e dióxido de carbono da atmosfera, e produzindo açúcares e oxigênio molecular (Hickman, p, 31).

Por isso, considera-se esse momento ser a mola propulsora na história da evolução celular, pois, ao reter gazes tóxicos e produzir oxigênio em larga escala, determinou a chamada explosão do período cambriano (idem. Ibidem).  Importa também salientar, como consequência de oxigênio, o surgimento das células eucarióticas, que maiores que as procarióticas, além, de contem mais elementos constitutivos. A teoria endossimbiotica aceita pela ciência, argumenta que ocorreu uma espécie de simbiose, de interação entre bactérias. E, nessa simbiose, originou-se uma espécie de troca de funcionalidades, o que explica a mitocôndria e o cloroplasto no interior plasmático celular. Portanto, com essas ocorrências na escala evolutiva foi arquitetado naturalmente o surgimento de organismo multicelulares e formas complexas de vida.         

[1] Graduando em Ciências Biológica – UFPA  

            A origem da via é muita discutida atualmente por cientistas, alguns dedicam a uma vertente teórica tanto na evolução química, panspermia, evolução, teoria de bang big, abiogênese e biogênese, entre outras. Todas estas hipóteses de como teria originado a vida na Terra, explicando surgimento da vida, ressalta a curiosidade de seres humanos em entende a sua origem, questionando-se quais foram as primeiras forma de vida e como a vida teria habitada a recém criada Planeta Terra?

            A Teoria da Big Bang diz que se o Universo teria originado em único ponto de temperatura e densidade altíssimas, que um determinado momento, explode, e começa a se expandir.

            Geração espontânea ou Abiogênese foi pressuposta por Aristóteles, firmava que as espécies surgem por geração espontânea, ou seja, por meio de um princípio ativo, sendo aceita por 2 000 anos. Defendida por Descartes (1596-1650), Newton (1642-1727), Experimento de Jan Baptista van Helmont (1577-1644) e também pelo cientista inglês John T. Needam (1713-1781) realizou vários experimentos em que submetia à fervura frascos contendo substâncias nutritivas.

          Biogênese iniciou com Francesco Redi (1626-1697), investigando a origem de vermes em de composição, [...] concluiu, que essas larvas não surgem espontaneamente a partir da decomposição de cadáveres, mas são resultantes da eclosão dos ovos postos por moscas atraídas pelo corpo de decomposição. Posteriormente, em 1770, o pesquisador italiano Lazzaro Spallanzani (1729-1799) repetiu o experimento de Needam com modificações e obteve resultados diferentes. Spallanzi colocou substâncias em balão de vidro, fechando-o hermeticamente [..] concluiu nenhum microrganismo, todavia, Spllanzani perdeu o “combate” com Needam. Somente com Louis Pauster (1822-1895), por volta de 1860 comprovou definitivamente que os microrganismos surgem a partir de outros preexistente, por intermédio de experimentos em frascos de bico de cisne contendo caldos nutritivos.   A hipótese da biogênese passou, a ser aceita universalmente pelos cientistas.

          A Panspermia afirma, que a vida tenha ser originado na Terra, mas, em outras planetas, por meio de esporos ou forma de resistência, aderidos em a meteoritos, que caíram e continuam a cair nosso planeta. Evidências: Glicídios(açúcar) e aminoácidos (proteínas) encontrados em meteoritos dos anos 50 e 60 e o Meteorito encontrado na Antártida fósseis de bactérias.

         Teoria da Evolução Química foi levantada primeiro por Thomas Huxley (1869), os seres vivos surgiriam como resultado de um lento processo de evolução química. Haldane e Oparin (1920) propuseram a hipótese de a vida ter surgido a partir de moléculas formadas na Terra primitiva. Depois, Stanley L. Miller (1953) obteve moléculas de Aminoácidos simulando as mesmas condições para origem da vida. 

          A teoria aceita atualmente é a teoria da evolução química de Oparin e Haldane, pode-se pressupor o seguinte que as condições da Terra antes do surgimento dos primeiros seres vivos eram muito diferentes das atuais. As erupções vulcânicas eram muito frequentes, liberando grande quantidade de gases e de partículas ficaram retidos por ação da força da gravidade e passaram a compor atmosfera primitiva. A composição da atmosfera primitiva era composta por metano (H4), amônia (NH3), gás hidrogênio (H2), e vapor d’ água (H2O), nota-se que não existia o gás oxigênio (O2) ou em baixíssima concentração. Nessa época, a Terra estava passando por um processo de resfriamento, que permitiu o acúmulo de água nas depressões da sua crosta, formando os mares primitivos. As descargas elétricas e as radiações eram intensas e teriam fornecido energia para algumas moléculas presentes na atmosfera se unissem, dando origem a molécula maiores e mais complexas: as primeiras moléculas orgânicas. As moléculas orgânicas formadas eram arrastadas pelas águas das chuvas e passavam a se acumular nos mares primitivos, que eram quentes e rasos. Esse processo, repetindo-se ao longo de muitos anos, teria transformado os mares primitivos em verdadeiras “sopas nutritivas”, ricas em matéria orgânica. Esses coacervados, estes estavam reunidos em grupos envoltos por molécula de água.

         Não se sabe como a primeira célula surgiu, mas pode-se supor que, se foi possível o surgimento de um sistema organizado como coacervados, podem ter surgido sistemas equivalentes, envoltos por uma membrana formada por lipídios e proteínas e contendo no seu interior a molécula do 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 muitos primitivos, eram capazes de se reproduzir.

           Estes seres vivos conseguiam obter e degradar alimentos para sua sobrevivência, em virtude disso, duas hipóteses são discutidas pelos cientistas a heterotrófica (seres incapazes de reproduzir próprios alimentos) e autotrófica (capazes de produzi seus próprios alimentos). Para um ser vivo realizar suas funções e se reproduzir precisa de energia. A heterotrófica afirma, os seres vivos eram estruturas simples, viviam em ambientes aquáticos, cercados por matéria orgânica (mares e oceanos primitivos) e incorporavam essa matéria orgânica para produção de energia. Enquanto, os autotróficos - seres fotossintetizantes produziam uma substância crucial a vida oxigênio (O2), começaram acumular lentamente na atmosfera e fornecendo um meio de capturar energia a partir da luz solar. Questionamos como surgiu o restante da vida? A atmosfera era quente devido a elevada emissão de raios UV, aliás, penetravam diretamente no planeta, então, através da acumulação do oxigênio ozônio (O3) na atmosfera, havendo uma película criada pelo ozônio (camada de ozônio) os UV ultrapassam em menores concentrações criando um ambiente propício vida. Por volta de 800 milhões de anos com a densa camada de ozônio, os primeiros organismos “aventuram” fora da proteção marinha para habitar a superfície terrestre.

         Há 3 bilhões de anos os seres unicelulares permaneceram com baixa organização intracelular, enquanto, os eucariotos seguiram o processo evolutivo: aumenta sua organização intracelular e o ácido nucléico engloba na membrana o núcleo. Nesta época, os eucariotos englobou com uma bactéria provavelmente por alimento. Está bactéria desenvolveu relação simbiótica e replicando-se junto com a célula hospedeira. Se as células maiores não quebravam objetos para alimentar, poderia ocorrido uma relação mutualista em que o procarioto ingerido fornece fontes fotossintéticas e a célula hospedeira protegia em seu interior célula menor.

Em 1 bilhão de anos, existiam seres procariotos e eucariotos -  eram unicelulares. Um passo evolutivo é a permanência células específicas possibilitou a especialização em determinadas funções, dessa forma, a especialização celular forneceu aos eucarióticos multicelulares aumento de tamanho, mais eficazes em obter recursos e mais adaptáveis aos ambientes específicos.

          Os primeiros eucariotos já informado foram unicelulares que perderam sua capacidade fotossintética, tornando heterotrófico, assim, alimentando de autotrófico e procariotos. As cianobactérias sendo consumidas começaram abrir oportunidades para organismos. A explosão cambriana se deu no concentrado mínimo do acúmulo de O2 na atmosfera possibilitou aqueles tinham capacidade metabólica oxidativa prosperar e evoluindo como Darwin pressupôs na teoria evolutiva, enquanto, aos outros reduziram a capacidade limitada de oxigênio não progrediram. A vida progrediu formando uma diversidade da “árvore da vida” nesta seleção natural que estende até hoje (sabendo que todos os seres vivos tem ancestral em comum).

Acredita-se que o nosso planeta formou-se por volta de 4,5 bilhões de anos e durante cerca de um bilhão de anos, sofreu processos importantes, como seu resfriamento, e também aquecimento, viabilizando o surgimento da vida. No entanto antes da evolução da vida a atmosfera primitiva detinha sua composição de gases com substâncias venenosas, a realidade inviável á vida sofreu alterações positivas a partir do surgimento dos oceanos e das plantas(marinhas) que, por meio do processo de fotossíntese mudou a condição adversa. A configuração atual da atmosfera se consolidou a cerca de 65 milhões de anos. A atmosfera terrestre atual é constituída por diferentes gases, dos quais podemos destacar: o nitrogênio, com 78%; oxigênio, 21%; e outros gases ( como o dióxido de carbono, neônio, ozônio, hélio e vapor de água) 1%. Os percentuais apresentados são imprescindíveis para a proliferação da vida no planeta. Ao longo dos estudos sobre a vida, tiveram inúmeras teorias de como ela teria surgido. Dentre elas: a panspermia, que defende que os seres vivos não surgiram na terra, mas em outros planetas. Eles foram trazidos para a superfície da terrestre através de esporos ou outras formas resistentes. Essa teoria surgiu no século XX, um dos seus primeiros defensores foi o físico irlandês William Thomson e o químico sueco Svante August Arrhenius. Abiogênese: estudiosos acreditavam que os seres vivos surgiam espontaneamente da matéria bruta. Entretanto, por meio d diversos experimentos executados por cientistas como Redi Needham Spallanzani e Pasteur, foi possível destacar essa hipótese, a dotando a Biogênese, que afirma que os microrganismo surgem a partir de outros preexistentes. Embora tenha respondido uma grande questão, a biogênese não explica como ocorre o processo de surgimento de uma espécie a partir de outra. E a teoria da evolução Química é a mais aceita, essa teoria propõe que a vida surgiu a partir do arranjo entre moléculas mais simples, arranjo esse aliado a condições ambientais peculiares, o que resultou na formação de moléculas cada vez mais complexa até o surgimento de estrutura dotado de metabolismo e capazes de autoduplicar, dando origem aos primeiros seres vivos. Oparin, Haldane e Miller são os precursores dessa hipótese. Segundo essa teoria, metano, amoníaco, hidrogênio e vapor de agua eram os gases que predominavam na terra primitiva. Compostos por elementos básicos da constituição de todos os seres vivos (carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio), estes eram liberados a partir de atividades vulcânicas; ficando retidos em razão da força gravitacional e dando origem á atmosfera primitiva. Os primeiros organismos que surgiram eram seres unicelulares com uma organização muito simples. Posteriormente por diversas razões, esses primeiros organismos começaram a unir-se até que o seu nível de organização tornou-se bastantes complexo, formando organismos multicelulares.

a origem da vida

A origem da vida ainda é um mistério para a Biologia, entretanto, varias teorias existem para tentar explicar esse importante momento da história desse planeta.

até o presente momento, a teoria do Big Bang é utilizada para explicar o surgimento da Terra. Acredita-se que o nosso planeta se formou ha 4,5 bilhões de anos e durante cerca de um bilhão de anos, sofreu processos importantes, como seu resfriamento, viabilizando o surgimento da vida.

Atualmente, acredita-se que o primeiro ser vivo era autotrófico. pois, com o surgimento da fotossíntese, o planeta provavelmente não apresentava moléculas orgânicas suficientes para sustentar as multiplicações dos primeiros seres vivos. E em razão da instabilidade do planeta, esses organismos só conseguiram sobreviver se estivessem em lugares mais protegidos, como fontes termais submarinas dos mares primitivos. Assim a hipótese autotrófica sugere que os primeiros seres vivos surgiram primeiramente em ambientes mais extremos, nutrindo-se a partir da reação entre substâncias inorgânicas. Essa hipótese sugere ainda que, a partir desses primeiros seres vivos, surgiram aqueles capazes de realizar fermentação, depois os fotossintéticos e, por último, os seres heterotróficos.

Acredita-se ainda que esses primeiros indivíduos eram procarióticos, compartilhando diversas semelhanças com as arqueas. A célula eucariótica provavelmente surgiu há dois bilhões de anos atras.

Hoje acredita que todos os seres vivos surgiram por meio de processos evolutivos, a partir de espécies preexistentes, e continuam sujeitos a processos de transformação.

As primeiras teorias sobre a origem da vida vinham da crença de que uma entidade toda poderosa, pudesse ter criado os seres vivos. Acreditava – se e acredita –se até hoje que um ser divino, no caso um Deus tenha criado todos os seres vivos; teoria do criacionismo. No entanto, surge após isso, várias outras teorias para explicar os fenômenos naturais que iam aparecendo. Uma dessas teorias foi o princípio do ativo vivo, onde aceitava como verdadeiro que a vida surgia a partir de matérias inanimadas, então animada. Desse modo não haveria intervenção sobrenatural, apenas um fenômeno natural; a geração espontânea. Essa seria a teoria da abiogênese.

Porém com o passar dos tempos, alguns cientistas como Francesco Redi e Louis Pasteur começaram a discordar da abiogênese e passaram a acreditar na biogênese, onde só surgiria vida a partir de uma vida pré existente.

Contudo, outra dúvida surgiria: qual a origem dos primeiros seres vivos? Para responder esta pergunta foram criadas duas novas teorias a Teoria da Panspermia Cósmica e a Teoria da Evolução Química. Ambas admitiam que houve um processo de evolução molecular. A primeira diz que o surgimento da vida ocorreu por meio de substâncias que vieram de outros planetas e chegaram à Terra através de meteoros e poeira cósmica. Enquanto que a outra defende que a vida surgiu por meio de uma evolução química. Compostos como hidrogênio, carbono, oxigênio, dentre outros, se combinaram e formaram moléculas orgânicas (aminoácidos, açúcares, etc.). Com o passar do tempo, essas moléculas se combinaram e formaram outras mais complexas (carboidratos, proteínas, etc.) e continuaram sua evolução até duplicar e formar os primeiros seres vivos.

Uma das hipóteses mais aceitas é a de que os primeiros seres vivos, ou seja, a primeira célula, tenha surgido há cerca de 3,5 bilhões de anos. Essas células eram estrutural e funcionalmente muito simples, sendo formadas por uma membrana plasmática delimitando um citoplasma, no qual estavam presentes as moléculas de ácidos nucleicos.

Esses formavam uma estrutura denominada nucleoide. Células assim organizadas são denominadas células procariotas e os organismos que as apresentam são os procariontes.

A partir dos procariontes anaeróbicos ancestrais, teriam derivado também os organismos com estruturas celulares mais complexos: os eucariontes. Esses apresentam as células chamadas eucariotas.O surgimento dos eucariontes devem ter ocorrido há cerca de 1,5 bilhões de anos. A maior parte dos organismos que vivem na Terra apresentam células eucariotas.

          Um passo extremamente importante que mudaria a natureza da vida na terra ocorreu há cerca de 2,5 bilhões de anos com a evolução da fotossíntese. As reações químicas da fotossíntese transformam a energia da luz solar em uma forma de energia capaz de ativar a síntese de grandes moléculas biológicas. Essas moléculas grandes se tornaram blocos construtores das células. 

A Origem da Vida na Terra

Acredita-se que todos os organismos vivos hoje na terra derivaram de uma única célula nascida há mais de três bilhões de anos, no entanto é importante ressaltar que isso não significa que esta célula ocorreu uma única vez e em um único lugar. Este modelo de célula primitiva pode ter acontecido simultaneamente em diversos lugares, inclusive podem ter interagido uns com ou outros. Estas células, a partir do momento que começaram a se reproduzir, povoaram os mares e o processo de evolução celular mudou a composição atmosférica do planeta e instalou as condições para o surgimento de vida mais complexa.

O marco mais importante ao longo da evolução ocorreu há bilhões de anos atrás, quando aconteceu uma transição entre células pequenas com estruturas internas relativamente simples, as chamadas células procarióticas (que incluem vários tipos de bactérias), para células maiores e mais complexas, células eucarióticas, que hoje são encontradas nos protozoários, fungos, animais e plantas.

As células eucarióticas por definição e em contraste com células procarióticas têm o núcleo, no qual contém a maioria do DNA da célula, envolvido por uma membrana de dupla camada. O DNA é, portanto mantido em um compartimento separado do resto do conteúdo do citoplasma onde a maioria das reações metabólicas celulares acontece.

Muitas teorias foram criadas a partir de estudos e descobertas para explicar a origem da vida na Terra. Essas teorias no entanto, não explicam como realmente o primeiro ser vivo surgiu na Terra, considerando que por vários anos se tem estudos sobre o assunto e diversas dessas teorias criadas já foram derrubadas, como é o caso da Teoria da Abiogênese (ou teoria da geração espontânea) que explicava que os seres vivos eram oriundos de matéria inanimada.

A teoria mais aceita nos dias atuais é a Teoria da Evolução Molecular, também conhecida como Evolução Química, que a firma que a primeira forma de vida na Terra foi a procariótica, que a vida é produto de um processo de evolução química em que substâncias orgânicas se arranjam, formando moléculas orgânicas mais simples e essenciais (como carboidratos, aminoácidos, entre outros) e da reação entre essas moléculas mais simples começam a surgir moléculas mais complexas.

A teoria da evolução molecular é complementar à Teoria da Panspermia, que apresenta que a vida na Terra surgiu a partir de substâncias antecessoras de vida advindas de outros locais do espaço. Os defensores da Panspermia afirmam, que, onde quer que a vida tenha surgido, todo o desenvolvimento se baseia na evolução molecular. Mas sabemos, que até hoje o homem não consegue explicar exatamente, como seu ancestral surgiu na Terra.

Referências Bibliográficas

AMABIS, José Mariano, MARTHO, Gilberto Rodrigues. Biologia das células. São Paulo: Moderna, 2004.

HICKMAN, C. P. et al. Capítulo 2 - Origem e química da vida. In: _______. Princípios integrados de zoologia. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013. paginas 20-35.

        A Vida na Terra terá surgido á cerca de 3400 M.a., como o parecem demonstrar os fósseis de procariontes encontrados na África do Sul. As células eucarióticas terão surgido há cerca de 2000 a 1400 M.a., seguidas dos organismos multicelulares há cerca de 700 M.a. Neste espaço de tempo os fósseis são abundantes, indicando um processo evolutivo rápido.

        Assim, existem algumas explicações para tal, sendo a origem por evolução química a mais aceita pela categoria científica. Essa teoria propõe que a vida surgiu a partir do arranjo entre moléculas mais simples, arranjo esse aliado a condições ambientais peculiares, o que resultou na formação de moléculas cada vez mais complexa, até o surgimento de estruturas dotadas de metabolismo e capazes de se autoduplicar, dando origem aos primeiros seres vivos.

        Atualmente, acredita-se que o primeiro ser vivo era autotrófico. Dois motivos justificam sua ampla aceitação: 1) até o surgimento da fotossíntese, o planeta provavelmente não apresentava moléculas orgânicas suficientes para sustentar as multiplicações dos primeiros seres vivos; 2) em razão da instabilidade do planeta, esses organismos só conseguiriam sobreviver se estivessem em locais mais protegidos, como fontes termais submarinas dos mares primitivos. Assim, a hipótese autotrófica sugere que os primeiros seres vivos surgiram primeiramente em ambientes mais extremos, nutrindo-se a partir da reação entre substâncias inorgânicas, tal como algumas archaeas atuais: processo esse denominado de quimiossíntese. Essa hipótese sugere ainda que, a partir desses primeiros seres vivos, surgiram aqueles capazes de realizar fermentação, depois os fotossintéticos e, por último, os seres heterotróficos. Acredita-se que esses primeiros indivíduos eram procarióticos, compartilhando diversas semelhanças com as arqueas.

         O surgimento dos eucariotos, por exemplo: os unicelulares (amebas) e pluricelulares (plantas e animais), constituídos de membrana plasmática, hialoplasma, organelas e núcleo individualizado, fundamenta-se no desenvolvimento de dobras membranosas que invaginaram formando compartimentos com formas e funções diferenciadas, além de propiciar proteção do material genético envolto pela cariomembrana. Os primeiros seres vivos que deram origem as plantas são desconhecidos. Mas teriam sido seres unicelulares capazes de realizar fotossíntese e viviam dentro do mar, se deslocando dentro de massas de água que os carregavam, e possivelmente desenvolveram sensores captadores e direcionadores ao foco de luz para realizar a fotossíntese. Já a multicelularidade implica que as várias células que constituem o ser apresentam uma especialização morfológica e funcional, e uma interdependência de tal ordem que não é possível a uma célula a sua sobrevivência isolada do organismo.

            Hoje vivemos em mundo onde a vida floresce de todas as formas possíveis, existem diversos organismos multicelulares constituídos por órgãos e sistemas de órgãos, populações de organismo de mesma espécie, as comunidades com populações de diferentes espécies construindo assim ecossistema. Mas nem sempre foi assim, aproximadamente 4 bilhões e 600 milhões de anos começava o processo de formação da Terra, explosões acontecendo no universo, rochas  colidindo com outras e juntando-se a poeira cósmica impulsionadas pela gravidade, começa assim o que mais tarde vem a ser uma biosfera habitável. Apesar de haver mais de uma teoria como: criacionista, panspermia, geração espontânea, entre outras que tentam explicar o surgimento do planeta nos deteremos à teoria da evolução química.

Ao longo dos bilhões de anos a terra era bombardeada por asteroides, e nesses asteroides vieram pequenas moléculas de água que se juntaram ao logo desses extensões anos, e formaram enormes piscinas ajudando no resfriamento da terra, porém não veio somente água, mas também carbono e aminoácidos que juntaram-se a evaporação de gases químicos e deram surgimento as primeiras bactérias unicelulares à 4 bilhões de anos.

 Os primeiros organismos procariotos (estromatólitos) conseguiam habitar em ambientes extremos, tais como fontes termais ou água extremamente salinas, eles começaram a fazer o processo de fotossíntese e liberam oxigênio que misturado nitrogênio carbono e hidrogênio, e assim alavancou o processo evolutivo. As bactérias unicelulares evoluem para bactérias multicelulares, possivelmente, a célula hospedeira era uma espécie de fagócito heterotrófico capaz de englobar partículas. Com a explosão cambriana o elevado nível de oxigênio possibilitou que criaturas crescessem e desenvolvessem esqueletos ósseos a partir dos procariontes anaeróbios ancestrais (sem parede celular) e surgem então células mais complexas, com membrana plasmática, citoplasma e núcleo que permitiu a ocorrência de mecanismo de regulação que conduziram a diferenciação celular e impulsionou a evolução dos seres vivos. Mais tarde partir de um ancestral comum ao longo de milhões de anos os seres desenvolveram-se, sofreram mutações, até chegar ao Homo sapiens conhecido hoje.

Existem várias teorias a respeito do surgimento da vida na terra. Criacionismo; é a teoria que considera que todos os seres vivos foram criados por intervenção divina,religiões seguem essa ideia de que o mundo era vazio e não havia nada Deus como ser supremo criou todas as coisas. Por muito tempo essa teoria era a principal e aceita por todas as pessoas. Já para a ciência a vida teria surgido á cerca de 3400m.a foram encontrados fósseis procariontes na África do sul. A teoria mais aceita é a heterotrófica que diz realmente surgiram de células procariontes. Com elas surgiram organismos marinhos unicelulares dai, houveram suas evoluções esses processos em bilhões de anos,onde a terra passou por uma era glacial que nos esmagaria mas esses seres resistiram e continuaram seu processo evolutivo.

A atmosfera primitiva era constituída pelos componentes maioritários e os minoritários.

Componentes maioritários: vapor de água; dióxido de carbono e azoto molecular.

Componentes minoritários: metano e amoníaco.

A atmosfera atua é composta por:

Componentes maioritários: azoto e oxigênio.

Componentes minoritários: óxido de azoto; monóxidos de carbono; amoníaco; oxido de enxofre e ozono.

Algumas das teorias sobre  a origem da vida. A Teoria criacionista; Teoria do big bang; Teoria da evolução; Teoria moderna (Panspermia), entre outras.

A teoria da evolução química postula que a vida surgiu a partir do processo de evolução química de compostos inorgânicos, dando origem a moléculas orgânicas e, depois, as primeiras e mais simples formas de vida.

 Os evolucionistas em ação: Lamarck e Darwin

A partir do século XIX, surgiram algumas tentativas de explicação para a Evolução biológica. Jean Baptiste Lamarck, francês, e Charles Darwin, inglês, foram os que mais coerentemente elaboraram teorias sobre o mecanismo evolutivo. Foi Darwin, no entanto, o autor do monumental trabalho científico que revolucionou a Biologia e que até hoje persiste como a Teoria da Seleção Natural das espécies.

Darwin e a seleção natural

A partir da idéia de adaptação de populações a seus ambientes, fica fácil entender as propostas de Charles Darwin (1809-1882), inglês, autor da teoria da Seleção Natural. Imaginando-se dois ratos, um cinzento e outro albino, é provável que em muitos tipos de ambientes o cinzento leve vantagem sobre o albino. Se isto realmente acontecer, é sinal de que o ambiente em questão favorece a sobrevivência de indivíduos cinzentos ao permitir que, por exemplo, eles fiquem camuflados entre as folhagens de uma mata. Os albinos, sendo mais visíveis, são mais atacados por predadores. Com o tempo, a população de ratos cinzentos, menos visada pelos atacantes, começa a aumentar, o que denota seu sucesso. É como se o ambiente tivesse escolhido, dentre os ratos, aqueles que dispunham de mais recursos para enfrentar os problemas oferecidos pelo meio. A esse processo de escolha, Darwin chamou Seleção Natural. Note que a escolha pressupõe a existência de uma variabilidade entre organismos da mesma espécie. Darwin reconhecia a existência dessa variabilidade. Sabia também que na natureza, a quantidade de indivíduos de certa espécie que nascem é maior que aquela que o ambiente pode suportar. Além disso, era conhecido o fato de que o número de indivíduos da população fica sempre em torno de uma certa quantidade ótima, estável, devido, principalmente, a altas taxas de mortalidade.

É óbvio que a mortalidade seria maior entre indivíduos menos adaptados a seu meio, pelo processo de escolha ou “seleção natural”. Perceba, então, que a idéia de Darwin parte do princípio importante de que existe variabilidade entre os indivíduos de uma mesma espécie e que essa variabilidade pode permitir que indivíduos se adaptem ao ambiente.

Assim, para Darwin, a adaptação é resultado de um processo de escolha dos que já possuem a adaptação. Essa escolha, efetuada pelo meio, é a Seleção Natural e pressupõe a existência prévia de uma diversidade específica. Então, muda o meio. Havendo o que escolher (variabilidade), a seleção natural entra em ação e promove a adaptação da espécie ao meio. Quem não se adapta, desaparece.

Estima-se que a Terra tenha surgido há aproximadamente 4,6 bilhões de anos. Durante muito tempo, nosso planeta permaneceu como um ambiente inóspito, constituído por cerca de 80% de gás carbônico, 10% de metano, 5% de monóxido de carbono e 5% de gás nitrogênio. O oxigênio era ausente ou bastante escasso, uma vez que sua presença causaria a oxidação e destruição dos primeiros compostos orgânicos – o que não ocorreu, propiciando mais tarde o surgimento da vida. A atmosfera e a superfície terrestre caracterizavam-se pela ausência da camada de ozônio, pelos efeitos dos raios ultravioleta e descargas elétricas e pelo bombardeamento de corpos oriundos do espaço. As moléculas de água, agregadas a outras substâncias disponíveis no ambiente e arrastadas pelas chuvas até essas depressões, propiciaram, mais tarde, o surgimento de primitivas formas de vida. Enquanto muitas dessas substâncias teriam vindo do espaço, outras foram formadas aqui graças à energia fornecida pelas descargas elétricas e radiações. Ainda não há um “modelo padrão” da origem da vida, todos os campos estão abertos (inclusive sobre a atmosfera primitiva da terra pré-biótica) e o avanço tem sido bastante promissor quando comparamos com que sabíamos a respeito do assunto a uma ou duas décadas atrás. Acredita-se que, na Terra primitiva, existiam todas as condições para o aparecimento de seres vivos muito simples, que evoluíram, dando origem a todas as espécies atuais. Hoje sabemos que a matéria constituinte dos seres vivos não difere, em essência, daquela que forma os seres brutos, isto é, não-vivos. Toda a matéria presente no universo resulta do arranjo de apenas 105 tipos básicos de átomos elementares. As substâncias que constituem os seres vivos apresentam, no entanto, certas peculiaridades que as diferem daquelas que formam outros componentes do universo. Tirando a água, a maior parte da matéria do corpo dos seres vivos é constituída, principalmente, por átomos de carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O) e nitrogênio (N), que se agregam para formar as moléculas orgânicas. Os cientistas concordam que as moléculas orgânicas teriam de estar presentes na Terra primitiva para que a vida surgisse. Diversas experiências têm mostrados que, de fato, muitas dessa moléculas poderiam ter-se formado a partir de reações entre os gases existentes na atmosfera da Terra primitiva. O "Grande Evento da Oxidação" foi uma das coisas mais importantes a acontecer neste planeta. Sem ele, jamais poderia haver animais respirando oxigênio, como insetos, peixes e, certamente, humanos. Por décadas, cientistas trabalharam para entender como e por que o oxigênio surgiu. E eles suspeitam que a própria vida foi responsável por criar o ar que respiramos. As mais recentes descobertas sugerem que a vida passava por uma tremenda transformação antes da "Grande Oxidação". Um salto evolucionário que ajuda a explicar o que conhecemos hoje. Formada há 4,5 bilhões de anos, a Terra, na época da Grande Oxidação, já era habitada. Mas apenas por organismos unicelulares. Não está exatamente claro quando a vida começou no planeta, mas os fósseis mais antigos desses microrganismos datam de pelo menos 3,5 bilhões de anos atrás. Isso sugere que a vida já existia na terra há quase 1 bilhão de anos antes da "Grande Oxidação". O processo é conhecido como fotossíntese e hoje é a forma como todas as plantas do mundo de alimentam. Aquela árvore na esquina de sua casa está usando o mesmo processo químico desenvolvido por cianobactérias há bilhões de anos. Do ponto de vista das bactérias, fotossínteses têm uma inconveniência: produzem oxigênio como dejeto. O gás em nada serve para elas, que então o liberam para o ar. Sendo assim, a explicação para a "Grande Oxidação é simples": cianobactérias bombearam oxigênio "rejeitado" para a atmosfera, transformando a Terra. Há 3,5 bilhões de anos, o ciclo da água era muito mais rápido que hoje, resultando em tempestades muito fortes com uma intensa atividade de descargas elétricas (raios). Também não havia nenhuma proteção da camada de ozônio (inexistente na época) contra a radiação ultravioleta. A temperatura da atmosfera e da superfície do planeta eram muito altas. Constituindo assim condições inóspitas de vida no planeta. A origem das células eucariontes a partir de organismos ancestrais anaeróbios procariontes, provavelmente cerca de 1,7 bilhões de anos, promoveu maior complexidade, portanto especialização da estrutura celular. O surgimento dos eucariotos, por exemplo: os unicelulares (amebas) e pluricelulares (plantas e animais), constituídos de membrana plasmática, hialoplasma, organelas e núcleo individualizado, fundamenta-se no desenvolvimento de dobras membranosas que invaginaram formando compartimentos com formas e funções diferenciadas, além de propiciar proteção do material genético envolto pela cariomembrana. Assim, as diversas organelas: os lisossomos, os retículos liso e rugoso, os peroxissomos, o complexo de Golgi, os plastos (de reserva ou de pigmentação) e as mitocôndrias, dinamizaram evolutivamente o metabolismo celular. A teoria endossimbiótica, e admite que algumas organelas (mitocôndrias e cloroplastos) existentes nas células eucarióticas surgiram graças a uma associação simbiótica. Acredita-se que mitocôndrias e cloroplastos são descendentes de organismos procariontes autotróficos que foram capturados e adotados por alguma célula, vivendo, assim, em simbiose. Segundo a teoria endossimbiótica, podemos considerar que os ancestrais das mitocôndrias e cloroplastos eram organismos endossimbiontes, ou seja, organismos que vivem dentro de outro organismo. Possivelmente, a célula hospedeira era uma espécie de fagócito heterotrófico capaz de englobar partículas. Após englobar a célula procariótica autotrófica, ela permaneceu mantida no citoplasma da célula hospedeira sem que houvesse degradação. Os dois organismos, então, começaram a viver em simbiose e, posteriormente, ficaram incapacitados de viver isoladamente. O procarionte provavelmente beneficiou a célula hospedeira com o processo de respiração (mitocôndria) e fotossíntese (cloroplasto), e a célula hospedeira fornecia proteção e nutrientes. Os primeiros organismos que surgiram eram seres unicelulares com uma organização muito simples. Posteriormente por diversas razões, esses primeiros organismos começaram a unir-se até que o seu nível de organização tornou-se bastante complexo, formando organismos multicelulares. Os primeiros exemplares de organismos multicelulares terão sido observados há cerca de 3 biliões de anos, e eram semelhantes a cianobactérias que podem ser encontradas actualmente. No entanto, devido à ausência de estruturas rígidas, esses organismos não ficaram preservados em registo fóssil, sendo difícil aos investigadores determinar o seu verdadeiro aspecto. Alguns investigadores acreditam que a evolução dos organismos unicelulares até o surgimento de organismos multicelulares deu-se múltiplas vezes e não apenas uma vez, tendo ocorrido por diferentes processos, estas alterações terão sido sofridas nos diferentes clados, originando seres bastante diferentes entre si.As diferenciações que deram origem aos seres multicelulares, nem sempre foram divergentes, em alguns casos foram convergentes, visto que as alterações que estes organismos sofreram, apesar de individuais, deram origem a indivíduos semelhantes, ou que possuem características semelhantes. A diferenciação celular é um processo em que uma célula se desenvolve genérico para um tipo específico de célula, em resposta a desencadeadores específicos do corpo, ou a própria célula. Este é o processo que permite que um único zigoto célula para se desenvolver em um organismo multicelular adulto, que pode conter centenas de diferentes tipos de células. Para além de ser essencial para o desenvolvimento embrionário, a diferenciação das células também desempenha um papel na função de muitos organismos. Ao longo da sua evolução, estes indivíduos tiveram que adaptar as suas células às novas condições que encontravam ao viverem em conjunto, por esse motivo as células foram alterando a sua forma, tamanho e estrutura consoante as suas funções nesse novo organismo.

Origem da vida

De acordo com o documentário “O início de tudo”, junto com a literatura, é possível compreender a partir das palavras de Haldane e Oparin que a atmosfera primitiva era constituída de compostos simples como a água, dióxido de carbono, hidrogênio molecular, metano (CH4) e amônia (CH3), porém faltava oxigênio. Sendo que a atmosfera primitiva era totalmente impropria para os seres vivos hoje existentes, por conta da grande quantidade de calor oriunda dos bombardeios das erupções vulcânicas que eram muito frequentes, pois, nessa atmosfera antiga o planeta era quente o que é muito diferente do atual. Diferença essa, que posso dizer que vem com o marco do surgimento e o aparecimento do oxigênio livre e em particular o ozônio (O3), que é comparado como uma casca que protege o fruto, ou seja, ele nada mais é que um escudo protetor contra essas radiações, o qual permitiu a existência de vida. Sobre o surgimento da origem da vida, existem varias teorias como: abiogênese, biogênese, geração espontânea, Criacionismo, Panspermia, Evolução Química e etc, onde cada uma defende uma hipótese que tentam explicar como a vida surgiu, mas de certa forma ainda é algo extraordinário e complexo que está até hoje em curso pela busca incessante de uma explicação cada vez mais aprimorada.

Dentre essas teorias, temos a evolução química que surge a partir da associação entre moléculas formando substâncias cada vez mais complexas que acabaram se organizando de tal forma que deram origem aos primeiros seres vivos. Outro ponto importante, que vêm contribuindo cada vez mais com descobertas extraordinárias e até intimidadora é a biologia evolutiva, que seu aparecimento se deu por volta de 3,8 bilhões de anos, com a finalidade de dá sentido inclusive nas coisas que ocorrem no mundo invisível. Através do documentário “O início de tudo”, foi possível perceber a grande importância significativa que essa área tem. Por meio dela, os biólogos evolucionistas conseguem desenvolver pesquisas em algumas ciências como a genética molecular, a morfologia, a embriologia, a paleontologia e etc. E que permitem descobertas a uma velocidade que perdure por muito tempo. A biologia evolutiva é uma teoria que tem a possibilidade de unificar todas as áreas biológicas. Pois, essa evolução significa mudança, mudança na forma e no comportamento dos indivíduos ao longo das gerações.

Uma das principais contribuições que os primeiros procariotos fotossintéticos participaram para que ocorresse mudança na atmosfera terrestre foi à realização da fotossíntese, por exemplo, podemos citar a evolução das cianobactérias que são produtoras de oxigênio, há aproximadamente 3 bilhões de anos. O surgimento da camada de ozônio foi de fundamental importância para o aparecimento de vida na superfície terrestre, uma vez que, trouxe a proteção de todos os seres vivos contra as radiações solar ultravioleta, permitindo a sobrevivência. Há evidências que os eucariotos apareceram por volta de aproximadamente 1,5 bilhão de anos, por ser complexa sua organização fica difícil compreender que seu processo evolutivo tenha evoluído de qualquer eucarioto. Mas segundo a biologista americana Lynn Margulis e outros estudiosos propuseram que os eucariotos não surgiram de fato de um único procarioto e sim de uma união simbióticas, ou seja, “vida conjunta” de dois ou mais tipos de bactérias. Segundo a literatura sua evolução se deu a partir das cianobactérias e das Rickketsia. Diante disso, a teoria endossimbiótica vem propor o surgimento de uma população que era ancestral às células eucarióticas, mas que derivou-se e era assimilar as bactérias anaeróbicas, ou seja, desprovida de metabolismo oxidativo, onde evoluiu um núcleo e outras membranas intracelulares por meio de invaginações da membrana, o que proporcionou a essa população de certa forma habilidades, como por exemplo, adquirir por ingestão ou parasitismo bactérias aeróbicas desprovida de digestão, mas que vieram residir no citoplasma do hospedeiro. Então, essa relação mutuamente benéfica fez com que a célula hospedeira e seus residentes evoluíssem tornando suas relações permanentes.  

Com isso, o surgimento dos organismos multicelulares se deu a partir da existência dos unicelulares devido o aumento da especialização celular, considerando que houve uma evolução complexa, onde cada célula é responsável em desempenhar uma função. Embora, os primeiros organismos multicelulares serem constituídos por células com certo limite de diferenciação, como por exemplo, a esponja do mar. A especialização permitiu certas vantagens aos eucariotos multicelulares, fazendo com que aumentasse de tamanho e tornassem mais eficiente na obtenção de recursos e na adaptação a ambientes específicos. 

Existem várias teorias que tentam explicar a origem da vida na Terra. Dentre elas temos a Teoria Criacionista, amplamente aceita pelo mundo todo,que defende que a vida se originou através de eventos sobrenaturais, sendo um ser superior o responsável pela criação do universo e de tudo o que há nele. Houve também, no século XIV, a hipótese de que a vida surgiu de forma espontânea a partir de materiais não vivos (Teoria da Geração Espontânea ou Abiogênese). Entre os séculos XVII e XIX, cientistas como Francesco Redi e Louis Pasteur começaram a questionar essa teoria. Pasteur concluiu que os seres vivos se originam de outros seres vivos previamente existentes (Teoria da Biogênese). A comprovação dessa teoria por meio de vários experimentos instigou a dúvida sobre o surgimento dos primeiros seres vivos. Como forma de sanar essa dúvida, desenvolveu-se a Teoria da Panspermia Cósmica que aponta que o surgimento da vida na Terra se deu por meio de substâncias que chegaram no planeta através de meteoros e poeira cósmica.

Entretanto, a teoria mais aceita atualmente no meio científico é a Teoria da Evolução Química ou Molecular que defende que a vida se originou “pela combinação progressiva de pequenas moléculas em moléculas orgânicas mais complexas”, segundo Hickman et al. (2013, p. 21). Através da combinação de compostos como hidrogênio, carbono e oxigênio formaram-se moléculas orgânicas e, com o passar do tempo, essas moléculas foram se combinando e formando outras mais complexas (carboidratos, proteínas, etc.), evoluindo até desenvolver a capacidade de se autorreplicar e formar conjuntos de microrganismos vivos.

Supõe-se que os primeiros organismos foram os chamados heterótrofos primários, que dependiam da energia contida no ambiente para se alimentar. Com o passar do tempo e a redução de nutrientes da “sopa primordial”, os organismos autotróficos produzidos pela evolução, ganharam vantagem seletiva já que eram capazes de sintetizar os próprios nutrientes a partir de moléculas inorgânicas. Essa capacidade dos organismos autotróficos evoluiu até o aparecimento da fotossíntese.

Ao longo do tempo, com o vasto crescimento de procariotos fotossintetizantes, a produção de gás oxigênio aumentou e, num processo de milhões de anos, o oxigênio começou a se acumular na atmosfera. A presença de oxigênio na atmosfera, nas palavras de Sadava et al. (2009, p. 11) “abriu vários caminhos para a evolução”, pois eliminou muitos procariotos que viveram naquele tempo, mas possibilitou a proliferação dos organismos que foram capazes de tolerar o O2.

Outro ponto muito importante na evolução da vida é o surgimento de células eucarióticas. Essas células tem compartimentos intracelulares chamados de organelas e são capazes de realizar funções celulares especializadas. A característica mais marcante de uma célula eucarionte é o seu núcleo definido que carrega a informação genética da célula. Há hipóteses de que os eucariotos surgiram a partir de uniões simbióticas de células maiores que ingeriram outras menores. A relação entre essas duas células se tornou mutuamente benéfica e elas evoluíram de forma a tornar a relação permanente.

A multicelularidade também é um fator de extrema importância na evolução. Ela tem seu aparecimento a partir de uma falha na divisão celular, deixando as células ligadas umas às outras. Esse evento permitiu que as células se especializassem em diferentes funções, possibilitando o aumento de tamanho dos organismos multicelulares, maior capacidade de obtenção de recursos e de adaptação a determinados ambientes. 

Desde a história antiga há indícios de que o ser humano questiona a origem dos homens e dos demais seres vivos.

Vários estudos falam sobre a origem da vida, como a Abiogênese, a teoria da abiogênese ou teoria da geração espontânea explica 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.

A teoria da Biogênese, 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.

A teoria do Criacionismo sustenta que todos os seres vivos existentes foram criados por um ou mais entes inteligentes. Esta é a hipótese de maior recepção em todo o planeta, elaborada em oposição à teoria evolucionista, fruto de pesquisas científicas. O Cristianismo tem sua própria teoria explicativa, narrada na Bíblia. Segundo esta religião, o homem foi criado por Deus. O Gênesis, primeiro livro do Antigo Testamento, por exemplo, narra a origem do mundo e do Homem com metáforas e símbolos muito parecidos com os das narrativas mesopotâmicas. Apesar do Criacionismo ser uma teoria essencialmente religiosa, recentemente ela tem adquirido contornos mais filosóficos, com discussões sobre a independência da matéria imortal, a série de emanações do Ser Divino e a criação.

Panspermia é a teoria que diz que a vida na Terra veio do espaço, pegando carona em um meteorito. Nosso planeta já recebeu, de fato, muitos meteoritos. Bactérias poderiam sobreviver a uma viagem dessas, vindas de Marte, por exemplo. Devido à gravidade e ao tamanho do planeta vermelho, é mais fácil um meteorito vir de lá para cá do que fazer o caminho inverso. A vida pode ter vindo também de Júpiter ou de Saturno, porque ambos têm satélites onde há água. Essa ideia é tida como razoável pela ciência.

Evolução química teoria mais aceita atualmente é a Teoria do Big Bang, o universo teria surgido de uma grande explosão cósmica, que criou o espaço e o tempo, segundo ela o planeta terra surgiu a cerca de 4,5 bilhões de anos. A busca pela compreensão sobre como foi desencadeado o processo que originou o universo atual, proporcionou e ainda proporciona vários debates, pesquisas e teorias que possam explicar tal fenômeno.  Segundo os estudiosos Alexander Oparin e Haldane, eles criaram a hipótese heterotrófica onde diz que a terra na época primitiva era muito quente cerca de 50° Celsius, devido a intensa atividade vulcânica a água do oceano evaporava, onde ocorria a chuva e no momento da chuva ocorriam relâmpagos, raios, haviam muitas eletricidades, muitas descargas elétricas; como a terra era extremamente quente, a luz do sol batia diretamente na terra e emitia as radiações ultravioletas, como não havia proteção da camada de ozônio naquela época, as radiações infligiam a terra o tempo todo, foi onde surgiu a vida  no planeta.

Naquela época a composição da atmosfera não tinha oxigênio, era composta apenas por Metano, Amônia, Hidrogênio e Vapor de água, com o passar dos anos essas moléculas foram quebradas e a atmosfera passou a ter Carbono, Hidrogênio, Nitrogênio, esses processos químicos produziram a primeira forma de vida, eles começaram a se recombinar e formar moléculas orgânicas mais complexas, onde começaram a surgir aminoácidos, ácidos graxos, monossacarídeos entre outros, anos mais tarde eles se juntaram e formaram um elemento químico, uma estrutura orgânica mais complexa ainda chamada de coacervados, esta não é a primeira forma de vida é apenas uma estrutura orgânica, só se transformou em forma de vida a partir do momento em que ela se juntou com o RNA, a partir dessa junção se forma a célula primitiva o probionte este é o primeiro ser vivo do planeta. Esse ser vivo era heterótrofo, ou seja, ele tinha que comer para ter energia e era anaeróbico ele não utilizava o oxigênio para sobreviver.

O oxigênio surgiu a partir da digestão desse ser vivo pelo processo chamado de fermentação, a fermentação libera CO2, foi nesse momento que o nível de CO2 começou a crescer, essas células quando faziam o seu processo de divisão celular, e se reproduziam elas geravam cópias de indivíduos diferentes, essas variabilidades de indivíduos gerou um ser que conseguia fazer a fotossíntese, ele produziu a sua própria energia e foi chamado de autótrofo. A partir do momento que ele começa a fazer fotossíntese e começa a jogar oxigênio na atmosfera, surge o oxigênio (O2), em seguida surge o ozônio (O3) que começa a proteger a terra contra as radiações ultravioletas, quando surgiu o oxigênio 99% dos seres que viviam na terra naquela época foram extintos, porque eles eram sensíveis ao oxigênio, sobraram a penas 1% foi esse um por cento que começou a se dividir, a sofrer mutações, pressões seletivas e começaram a formar os seres pluricelulares, o ser humano, os animais e as plantas são exemplos deste tipo de organismos. A atmosfera atual do planeta é composta principalmente por gás nitrogênio (N2) e oxigênio molecular (O2). O nitrogênio é o mais abundante dos gases, aproximadamente 78% do volume total da atmosfera. O oxigênio representa quase 21%, 1% de argônio e 3% de Dióxido de carbono. A camada de ozônio tem importância fundamental para a vida no planeta terra. O Ozônio estratosférico é responsável por filtrar a radiação solar em alguns comprimentos de onda (absorve toda radiação ultravioleta B, chamada UV-B e uma parte de outros tipos de radiação). Ela também possui a função de manter a terra aquecida, impedindo que todo o calor emitido sobre a superfície do planeta se dissipe.

A evolução biológica surgiu em meados do século XIX e corresponde ao processo de modificação e adaptação das espécies ao longo do tempo. A atual diversidade de seres vivos é resultado de processos de transformação e adaptação das espécies aos variados ambientes, constituindo a evolução biológica. A ideia principal da evolução biológica é que todos os seres vivos compartilham um mesmo ancestral. A partir dela, surgiu a enorme variedade de espécies que encontramos hoje. Pode-se dizer que a evolução é o processo pelo qual os organismos modernos se desenvolveram, a partir de antigos ancestrais.

Em 1981 a teoria da endossimbiose, foi criada pela bióloga americana Lynn Margulis. Os cloroplastos e as mitocôndrias dos eucariotos possuem um tamanho aproximado das células procarióticas. Essas organelas contem seu próprio DNA e ribossomos, sintetizando alguns de seus próprios componentes. No entanto elas não são independentes do controle nuclear. A maioria de suas proteínas é codificada pelo DNA nuclear e sintetizada no citoplasma da célula, sendo a seguinte importada pela organela; ao longo do tempo os procariotos menores que deram origem as organelas perderam parte das substâncias de seu DNA para o núcleo de sua célula maior. As evidências circunstanciais contribuem a favor da teoria, onde diz que em uma escala de tempo evolutiva, existem evidências para o movimento de DNA entre as organelas na célula eucariótica; existem diversas similaridades bioquímicas entre cloroplastos e bactérias fotossintetizadoras e sequenciamento de DNA mostrou similaridade entre o DNA de cloroplastos atuais e de um procarioto fotossintetizador. Os procariotos são organismos que não apresentam um núcleo organizado, não há carioteca e não apresenta organela celular. As teorias da evolução sugerem que os procariotos foram os primeiros a colonizarem o planeta, pois além de serem formadas por uma só célula, possuem uma organização celular muito simples. Supõe se que os eucariotos tenham surgido a cerca de 1,7 bilhões de anos, os eucariotos são organismos que apresentam um núcleo organizado, ou seja, seu material genético está compartimentalizado em um núcleo, envolto por uma membrana denominada carioteca, apresenta organelas membranosas como retículo endoplasmático, complexo de Golgi, mitocôndrias, etc. As células eucarióticas formam animais e vegetais e são mais complexas do que as procarióticas, o que sustenta as teorias da evolução para o surgimento da vida em nosso planeta.

Finalmente, os organismos multicelulares foram descobertos graças à invenção do microscópio, na ultima década do século XVI, por Zaccharias e Hans Jassen. Os primeiros organismos que surgiram eram seres unicelulares com uma organização muito simples. Posteriormente por diversas razões, esses primeiros organismos começaram a unir-se até que o seu nível de organização tornou-se bastante complexo, formando organismos multicelulares. Dessa forma houve as vantagens da especialização celular, onde permitiu a ocorrência de mecanismos de regulação que conduziram à diferenciação celular, que impulsionou a evolução dos seres vivos. A grande diversidade de formas e funcionalidades possibilitou a adaptação a diferentes ambientes; os seres de maiores dimensões sobreviveram sem comprometer as trocas com o meio externo, pois surgiram órgãos especializados na realização dessas trocas; aumentou a eficácia na utilização de energia devido à especialização; passou a existir maior independência em relação ao meio externo, uma vez que os vários órgãos passaram a contribuir para a manutenção do meio interno em condições favoráveis à vida.

Há muito tempo acreditava-se que todos os seres vivos surgiam por abiogênese, ou seja: a partir da matéria bruta. Essa teoria, chamada de abiogênese, possuía muitos adpetos, como Aristóteles, mas deixou de ser aceita em meados do século 19, graças a experimentos como o de Redi, Joblot, Neddham, Spallanzani e Pasteur. Com a derrubada da abiogênese, surgiram duas novas explicações para o surgimento da vida em nosso planeta, sendo que, para muitos cientistas, elas se complementam. Uma delas, chamada de teoria da Panspermia Cósmica, diz que a vida teve origem a partir de seres vivos ou substâncias precursoras da vida, oriundos de outras regiões do universo. A outra é a teoria da evolução química ou Molecular, que postula que a vida surgiu a partir do processo de evolução química de compostos inorgânicos, dando origem a moléculas orgânicas e depois, às primeiras e mais simples formas de vida. Atualmente, a hipótese melhor aceita é a de que os primeiros seres vivos eram autotróficos e não heterotróficos. Isso porque, para diversos estudiosos, não havia moléculas orgânicas para que os primeiros seres vivos tivessem condições de sobreviver até que surgisse a autotrofia. Assim, estes seriam quimiolotoautróficos, tal como algumas archeas, retirando seu alimento a partir da energia liberada em reações químicas entre compostos inorgânicos. Hoje, acredita-se que todos os seres vivos surgiram por meio de processos evolutivos, a partir de espécies preexistentes, e continuam sujeitos a transformações.

A atmosfera primitiva era muito diferente da que temos hoje. Acredita-se que inicialmente ela era composta por elementos bem simples como água, dióxido de hidrogênio, metano e amônia. Entretanto ainda havia a necessidade da existência de alguns fatores para sustentação da vida. Como o oxigénio e o próprio ozônio, que desempenha um papel fundamental para a manutenção da vida em nosso planeta.

Com o intuído de tentar explicar a origem da vida e sua evolução várias teorias foram criadas como: abiogênese, geração espontânea, panspermia, evolução química, etc. A evolução química ocorreu no momento em que as moléculas começaram a se unir com o objetivo de formar substâncias cada vez mais complexas. Essa união por fim, acabou gerando os primeiros seres vivos.

De acordo com a Biologia Evolutiva acredita-se que por volta de 3,8 bilhões de anos a vida na terra passou a sofrer algumas alterações. Aqueles organismos que outrora foram simples passam a se tornar seres mais complexos. Com o surgimento das plantas fotossintéticas algumas mudanças começaram a ser percebidas na atmosfera terrestre, visto que, ao realizar o seu processo alimentar as mesmas eliminam como produto, o gás oxigênio, fundamental para a respiração de seres mais complexos. Com a vinda da primeira grande era do gelo os vulcões, que estavam em atividade desde a formação da terra, continuaram a expelir gases para a atmosfera e, em razão da era glacial o gás ozônio passou a se acumular na atmosfera, como uma capa envolvendo o planeta. Esse gás é responsável por um fenômeno extremamente importante para a manutenção das temperaturas na terra, o efeito estufa, tal efeito permitiu o derretimento do gelo que cobrir a terra e permitiu a regulação de uma temperatura mais aceitável para a manutenção da vida.

As evidências apontam para aproximadamente 1,5 bilhão de anos o surgimento doas eucariotos. Cientistas acreditam que sua origem não se deu apenas por um procarioto, mas através de simbiose. Acredita-se que sua evolução se deu através de dois ou mais tipos de bactérias. Dessa forma a teoria endossimbiótica atribui que, o surgimento dos eucariotos derivou de uma população de bactérias anaeróbicas, que, desprovida de metabolismo oxidativo ocorreu o desenvolvimento de um núcleo e, através de relações de parasitismos bactérias aeróbicas passaram a residir no citoplasma como hospedeiros. Então, como essas bactérias não possuíam digestão foi estabelecida uma relação que beneficiou ambas as partes. Assim, com o passar do tempo, essa relação fez com que a célula e seus residentes evoluíssem e se tornasse permanente.

            Dessa forma, o surgimento de organismos multicelulares se deu em razão dos unicelulares, através de um processo evolutivo que permitiu o aumento de especialização celular, permitindo que uma célula pudesse desenvolver funções especificas. Essa especialização ofereceu diversas vantagens evolutivas como o aumento da capacidade adaptativa e formação de organismos mais complexos.

Atualmente, a hipótese aceita surgiu nos trabalhos do bioquímico russo Aleksandr Ivanovich Oparin (1894-1980) e do geneticista escocês Jonh B. S. Haldane (1892-1964). Estudos geológicos concluíram que a atmosfera da Terra era composta por diferentes gases que não são os atuais. Oparin acreditava que os gases, como o metano (CH4), amoníaco (NH3), hidrogênio (H2) e o vapor da água (H2O) formariam após muito tempo as primeiras moléculas orgânicas e, dessa forma, após anos originariam os primeiros seres vivos. Muitos outros cientistas acham que, além desses gases, outros também poderiam estar nessa atmosfera, como o gás carbônico (CO2), sulfetos de hidrogênio (H2S) e monóxido de carbono (CO). A teoria é que o gás oxigênio (O2) estaria ausente, pois caso estivesse presente, esse gás oxidaria os compostos químicos e consequentemente, não formaria as primeiras moléculas e mais tarde os seres vivos. As descargas elétricas proveniente dos relâmpagos e os raios ultravioletas do Sol foram fontes de energia que por muitos anos promoveram variadas reações químicas e dessa forma teria dado origem a moléculas, como álcoois, aminoácidos e açucares constituída por cadeias de carbono. As moléculas orgânicas simples ficaram reunidas no mar por conta das chuvas e ficaram reunidas no mar e ao longo prazo, estas simples moléculas teriam dado origem a moléculas mais complexas, como as proteínas, polissacarídeos, entre outros. Em 1953, o cientista americano Staley Miller experimentou testar essa hipótese e construiu um aparelho colocando alguns gases submetidos a fortes descargas elétricas e vapor de água, simulando as condições naquela época. Após uma semana, Miller relatou a presença de aminoácidos no líquido formado. Staley Miller, com o seu experimento apoiou a ideia da hipótese de Oparin. O primeiro ser vivo teria capacidade de se alimentar absorvendo as moléculas que estavam no mar, o que seria a nutrição heterotrófica, e como não existia oxigênio na atmosfera, provavelmente a energia conseguida era de forma anaeróbia, por fermentação. Esses seres vivos teriam também a capacidade de mutação, fazendo com que, a longo prazo, surgissem seres autotróficos, capazes de realizar fotossíntese e, dessa forma, isso foi favorável, pois a Terra foi se modificando e diminuindo as substâncias orgânicas que serviam de alimento. Assim, a seleção natural fazia com que os seres vivos mais adaptados estivessem uma maior probabilidade de sobrevivência e de se multiplicar. Os seres vivos que possuíam atividade autotrófica modificaram a atmosfera, que passou a ter oxigênio livre em sua composição química, possibilitando o surgimento de seres vivos que eram capazes de usar o oxigênio pela respiração aeróbica. Segundo a teoria endossimbiótica, podemos considerar que os ancestrais das mitocôndrias e cloroplastos eram organismos endossimbiontes, ou seja, organismos que vivem dentro de outro organismo. Possivelmente, a célula hospedeira era uma espécie de fagócito heterotrófico capaz de englobar partículas. Após englobar a célula procariótica autotrófica, ela permaneceu mantida no citoplasma da célula hospedeira sem que houvesse degradação. Os dois organismos, então, começaram a viver em simbiose e, posteriormente, ficaram incapacitados de viver isoladamente. O procarionte provavelmente beneficiou a célula hospedeira com o processo de respiração (mitocôndria) e fotossíntese (cloroplasto), e a célula hospedeira fornecia proteção e nutrientes. Em suma, os primeiros seres vivos eram muito simples, lembrando os procariontes atuais; a longo prazo, foram surgindo células mais complexas, os eucariontes e, assim, podem ter sido capazes de formar colônias e dar origem aos primeiros seres pluricelulares.

De onde que viemos, não sabemos, mais entendemos que a Origem da Vida é o nascimento de tudo.

Em principio acreditava-se que os seres vivos eram originários de materiais não vivos, no entanto, Louis Pasteur em 1861 concluiu que a vida não surgiu por meio da geração espontânea, pois os organismos vivos não poderiam nascer de matéria não viva. A partir de então muitos estudos foram realizados para descobrir como começou a vida na Terra, algumas teorias surgiram como a da Evolução Química, que sustenta que a vida surgiu por meio do processo de evolução química de compostos inorgânicos e que as condições na Terra primitiva conduziram o nascimento de moléculas orgânicas, originando as primeiras formas de vida.

Outro evento evolutivo importante e que mudou a atmosfera da Terra foi a Evolução da Fotossíntese, essa forneceu um meio de obter energia da luz solar e por meio dela fornecia alimento para outros organismos. Os procariotos fotossintéticos eram numerosos, dessa forma uma grande quantidade de gás oxigênio liberados pela fotossíntese se acumulou na atmosfera e após um longo tempo formaram a camada de ozônio. Com a proteção dos raios ultravioleta pela camada de ozônio muitos organismos deixaram a proteção dos oceanos e vieram para a superfície terrestre.

A primeira forma de vida celular na Terra foi a procariótica, após muito tempo surgiram dessas as células eucarióticas, a Teoria da Endossimbiose postula que organelas como mitocôndrias e cloroplastos originaram-se quando procariotos maiores englobaram procariotos menores, alguns benefícios mútuos entre eles permitiram que está relação simbiótica fosse mantida e as células menores evoluíram dando origem as organelas eucarióticas atuais.   

Todos os organismos que existiam no principio de tudo eram unicelulares, no entanto a partir de um erro na divisão celular dos eucariotos que falharam em se separar, permanecendo ligados, essa junção das células possibilitou a elas especialidades diferentes permitindo aos eucariotos tornarem-se multicelulares, aumentando o seu tamanho e a facilidade de adaptação em diversos ambientes.