Meio Ambiente. A individualização

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Curso técnico de Mineração - Prof. Sidnei Tadeu Mendes Guerra

Disciplina: Meio Ambiente.

Surgimento da vida

Até a década de 50, as preocupações quanto à origem da vida eram consideradas assunto especulativo, incapaz de levar a conclusões mais decisivas. Era comum que posições religiosas e dogmáticas impedissem uma abordagem científica do tema. Hoje, não só muitas perguntas relativas à origem dos seres vivos foram respondidas como incontáveis experimentos de laboratório reproduziram condições supostamente vigentes na época. Obteve-se assim um conjunto de informações que permitiu formular teorias coerentes e plausíveis.

Os "tijolos" básicos

A Terra formou-se há cerca de quatro a cinco bilhões de anos. Há fósseis de criaturas microscópicas de um tipo de bactéria que prova que a vida surgiu há cerca de três bilhões de anos. Em algum momento, entre estas duas datas - a evidência molecular indica que foi há cerca de quatro bilhões de anos - deve ter ocorrido o incrível acontecimento da origem da vida.

Entretanto, antes de surgir qualquer forma de vida sobre a Terra não havia o oxigênio atmosférico (que é produzido pelas plantas), mas sim vapor d'água. É provável que no princípio a atmosfera da Terra contivesse apenas vapor d'água (H2O), metano (CH4), gás carbônico (CO2), hidrogênio (H2) e outros gases, hoje abundantes em outros planetas do sistema solar.

Nesse ambiente, surgiram espontaneamente os "tijolos" químicos que formam as grandes moléculas da vida. Esses "tijolos" são: os aminoácidos, que formam as proteínas; os ácidos graxos, que compõem as gorduras; e os açúcares, que constituem os carboidratos. Carboidratos e gorduras são compostos de carbono, hidrogênio e oxigênio. Das proteínas faz parte também o nitrogênio.

A individualização

Primeiro, é preciso entender como surgiram as primeiras macromoléculas não dissolvidas no ambiente, mas agrupadas numa unidade constante e auto-reprodutora. O cientista soviético Alexander Oparin foi o primeiro a dar uma resposta aceitável: com raríssimas exceções as moléculas da vida são insolúveis na água e, nela colocadas, ou se depositam ou formam uma suspensão coloidal, o que é um fenômeno de natureza elétrica. Há dois tipos de colóides: os que não têm afinidade elétrica com a água e os que têm afinidade. Devido a essa afinidade, os colóides hidrófilos permitem que se forme á volta de suas moléculas uma película de água difícil de romper.

Existe ainda um tipo especial de colóide orgânico. São os coacervados: possuem grande número de moléculas, rigidamente localizadas e isoladas do meio ambiente por uma película superficial de água. Desse modo, os coacervados adquirem sua "individualidade".

Tudo era favorável para que na "sopa" oceânica primitiva, existissem muitos coacervados. Sobre eles atuou a seleção natural: somente as gotas capazes de englobar outras, ou de devorá-las, puderam sobreviver. Imagine um desses coacervados absorvendo substâncias do meio exterior ou aglutinando outras gotas. Ele aumenta ao mesmo tempo que engloba substâncias elimina outras. Esse modelo de coacervado, que cresce por aposição, não bastaria, porém, para que a vida surgisse.

Era preciso que entre os coacervados aparecesse algum capaz de se auto-reproduzir, preservando todos os seus componentes. A esta etapa do processo evolutivo, a competição deve ter sido decisiva. As gotas que conseguiram auto reproduzir ganharam a partida. Elas tinham uma memória que lhes permitia manter sua individualidade. Era o ácido desoxirribonucleico (DNA). As que não eram governadas pelo DNA reproduziram-se caoticamente.

Gotículas de coacervado obtidas artificialmente e fotografadas ao microscópio sugerem como devem ter se organizado as substâncias orgânicas nos mares primitivos para o aparecimento das primeiras formas de vida.

Surgimento da fotossíntese

A fotossíntese é o processo pelo qual um organismo fabrica o próprio alimento, utilizando água, gás carbônico e luz como reagentes, e obtendo açúcar, oxigênio e energia como produtos da reação.

Equação da fotossíntese:

12 H2O + 6 CO2 + LUZ – > C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

O aparecimento da fotossíntese na formação da vida foi um acontecimento extremamente importante.

A fotossíntese realizada no início da evolução poderia ser diferente da realizada atualmente, pois no lugar da água os organismos utilizavam o sulfeto de hidrogênio. Essa hipótese foi cogitada por causa da existência de algumas bactérias que realizam esse processo. Essas bactérias são chamadas de sulfobactérias.

12 H2S + 6 CO2 + LUZ -> C6H12O6 + 6 S2 + 6 H2O

Note que a equação é muito semelhante à da fotossíntese, com a formação da mesma quantidade de água e mesmo açúcar. No lugar da formação do gás oxigênio (O2) há formação de enxofre (S2), composto muito abundante na atmosfera primitiva.

A partir desse processo começaram surgir organismos que utilizavam água na fotossíntese, no lugar do gás sulfídrico (H2S). Com essa substituição, o gás oxigênio começou a ser formado e fazer parte da constituição gasosa da atmosfera. Esse tipo de fotossíntese era muito viável graças à grande quantidade de água disponível na Terra.

Como os reagentes desse processo eram bem abundantes, essas bactérias se multiplicaram muito rapidamente. E com isso o oxigênio passou a ter uma composição muito significativa na atmosfera.

O oxigênio possui um poder oxidativo muito grande, e o aumento de sua quantidade na atmosfera causou um grande impacto ambiental, oxidando compostos, originando minérios, degradando várias substâncias e causando a morte de muitos seres vivos na época.

O processo de aparecimento do gás oxigênio deu origem ao processo de respiração aeróbica

Termos Ecológicos

A partir do protoplasma (matéria viva), forma-se a célula, daí os tecidos, que constituem os órgãos que se agrupam em sistemas que formam os organismos, espécies, etc.

Podemos organizar os termos ecológicos, a partir de espécies, nos seguintes níveis:

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