Origem da Vida: Ambiente Terrestre Primitivo

Consequentemente, a terra estava muito quente, evaporando a água líquida para a atmosfera. Entretanto, à medida que a terra esfriou, o vapor de água condensado por gravidade caiu como chuva, e não ferveu, mas permaneceu aprisionado em piscinas que se tornaram lagos e oceanos. Também se acreditava que a atividade tectônica causou muitas erupções vulcânicas naquela época. Dos vulcões atuais, sabemos que quando entram em erupção, liberam dióxido de carbono, nitrogênio e uma série de gases não-oxigênicos. Além disso, sem atmosfera protetora, a Terra era constantemente bombardeada com meteoritos e outros detritos espaciais ainda em circulação do big bang. A partir da pesquisa astronômica atual, sabemos que os meteoritos podem transportar gelo e outros compostos, incluindo compostos à base de carbono. Os pesquisadores acreditam, portanto, que a atmosfera do início da Terra consistia de vapor de água, dióxido de carbono, monóxido de carbono, hidrogênio, nitrogênio, amoníaco e metano. Note que nenhum oxigênio estava presente na atmosfera terrestre primitiva!

Os meteorologistas suspeitam que raios, chuvas torrenciais e radiação ultravioleta combinadas com a intensa atividade vulcânica e o bombardeio constante de meteoritos fazem da Terra primitiva um ambiente interessante, mas inóspito.

Síntese Miller-Urey

Dois cientistas americanos, Stanley Miller e Harold Urey, projetaram um experimento para simular condições na Terra primitiva e observar a formação de vida. Eles combinaram metano, água, amônia e hidrogênio em um recipiente nas concentrações aproximadas teorizadas para ter existido na Terra primitiva. Para simular relâmpagos, eles adicionaram uma faísca elétrica. Dias depois, eles examinaram a ?sopa? que se formou e descobriram a presença de vários aminoácidos simples! Embora este desenho experimental provavelmente não representasse com precisão a percentagem inicial de combinações gasosas da Terra, mais trabalho do Dr. Miller e outros, usando combinações diferentes, todos os compostos orgânicos produzidos. Tão recentemente como 1995, Miller produziu uracil e citosina, duas das bases de nitrogênio encontradas tanto no DNA quanto no RNA. No entanto, até esta data, nenhum ser vivo foi feito de coisas não vivas no laboratório. Curiosamente, pesquisas contínuas sobre meteoritos identificaram, ainda em 1969, que eles contêm todas as cinco bases de nitrogênio. Isto apresenta a hipótese de que talvez os ingredientes necessários à vida tenham sido trazidos do espaço sideral!

Wegener: Tectónica de Placas e Continental Drift

Olhando para um mapa moderno do mundo, é fácil ver como a linha costeira do lado ocidental de África parece corresponder à linha costeira oriental da América do Sul. À medida que as habilidades cartográficas e o conhecimento das fronteiras do continente aumentaram com a exploração náutica, em 1912, o meteorologista alemão Alfred Wegener propôs uma hipótese de movimento da Terra. Ele formulou a hipótese de que as massas de terra existentes estão realmente em movimento e provavelmente tudo começou como uma grande massa de terra. Sua teoria da deriva continental fez as massas de terra aparecerem como ilhas flutuantes gigantes às vezes se afastando, às vezes se chocando umas com as outras por forças que ele não conseguia descrever. Embora a anomalia África-América do Sul tenha sido notada, sua teoria não ganhou muito apoio em sua vida.

Com os recentes avanços na geologia, sabemos agora que todas as características da superfície?terra e água?estão na verdade flutuando no manto viscoso da terra, que suporta a crosta móvel e a camada externa da Terra. A crosta sólida, ou placa, que habitamos é uma das muitas peças de forma irregular, de tamanho variável, que se movem em direcções específicas. A idéia de que essas grandes placas continentais estão em constante movimento criado pelo aquecimento geotérmico, convecção e movimento é chamada de tectônica de placas.

Tectônica de placas explica como grandes massas de terra se separam e também colidem umas com as outras. Este movimento constante da Terra, frequentemente medido em centímetros por ano, é responsável por terremotos, vulcões, espalhamento do solo marinho e deriva continental.

Aparentemente, Wegener estava correto; as primeiras formas isoladas de terra provavelmente se uniram para criar uma única massa terrestre, ou supercontinente chamado Pangaea, aproximadamente 250 milhões de anos atrás, no final da era Paleozóica. Note na ilustração Pangaea a forma proposta do supercontinente.

Pangaea.

Vida que tinha evoluído nas terras separadas agora tinha que competir com outras formas de vida das outras terras isoladas, à medida que estas terras se fundiam numa só. A competição por espaço, comida e abrigo, bem como o aumento da predação, criou pressões adicionais de seleção natural. Os registros fósseis indicam extinções em massa e uma grande mudança na diversidade genética nesta época.

Um segundo evento cataclísmico que também afetou a diversidade biológica ocorreu há cerca de 200 milhões de anos durante a era mesozóica. Nessa época, o Pangaea começou a separar-se, e as formas isoladas da terra voltaram a tornar-se o seu próprio laboratório evolutivo isolado e único. As massas de terra isoladas tornaram-se reprodutivamente isoladas umas das outras.

Extinção e Diversidade Genética

Extinção parece ser um fenômeno natural e, como a seleção natural, favorece a reprodução de certas espécies em detrimento de espécies menos aptas. Extinção é a perda de todos os membros de uma determinada espécie e do seu complemento genético, nunca sendo recuperado. As evidências fósseis indicam que após uma extinção em massa, como a extinção pérmica, quando o Pangaea foi formado; e novamente no final do período Cretáceo, quando os dinossauros dominavam o mundo, seguiu-se um período de crescimento e variação genética. Aparentemente, as extinções abriram os territórios marginais para a colonização pelas restantes espécies. Os mamíferos são o estudo clássico sobre este ponto porque se sabia que existiam há 50 a 100 milhões de anos em territórios habitados por dinossauros antes da extinção dos dinossauros. Após o desaparecimento dos dinossauros, os fósseis de mamíferos indicam uma quantidade considerável de especiação e crescimento em números gerais, ambos provavelmente associados à aquisição de novos territórios e à perda dos dinossauros como competidores e predadores.

Radiação adaptativa

A rápida diversidade genética após uma extinção, divisão da massa terrestre ou outro evento cataclísmico pode ser devida à radiação adaptativa, também conhecida como evolução divergente.

É chamada radiação porque os descendentes geneticamente divergentes parecem irradiar de um ponto central, muito parecido com os raios solares do sol. Durante a evolução divergente, os descendentes adotam uma variedade de características que lhes permitem ocupar nichos igualmente diversos.

O exemplo clássico de radiação adaptativa é o estudo completado por Darwin ao observar 13 espécies diferentes de tentilhões durante sua famosa viagem de descoberta às Ilhas Galápagos. As ilhas em si são bem adequadas para a radiação adaptativa porque consistem de numerosas pequenas ilhas em estreita proximidade no Oceano Pacífico aproximadamente 125 milhas (200 quilômetros) a oeste do Equador, América do Sul.

Desde a época de Darwin, uma análise da especiação do tentilhão revelou que uma população fundadora chegou do continente e ocupou uma ilha. Pressões específicas na ilha provavelmente fizeram com que essa espécie evoluísse para uma nova espécie diferente das espécies continentais. À medida que os tentilhões ultrapassaram a ilha, a competição aumentou e espécies pioneiras podem ter migrado para uma ilha diferente. Isto criou uma nova espécie fundadora que se adaptou às novas pressões insulares e se modificou para se tornar uma nova espécie. Igualmente, os consoles restantes foram colonized na sucessão. Como cada ilha é ligeiramente diferente, as adaptações dos tentilhões foram muitas vezes exclusivas de uma ilha específica. Além disso, os tentilhões podiam regressar a uma ilha habitada e competir com as espécies existentes, ou regressar e dividir território, abrigo e recursos e coexistir pacificamente. O retorno a uma ilha habitada também provavelmente provocou pressões adicionais de seleção natural.

Ainda não temos certeza de como a vida se originou na Terra. Pode ser uma obra-prima celestial, uma anomalia astronômica, ou uma série de mutações e adaptações. Há evidências que favorecem cada teoria. Independentemente disso, padrões em similaridade parecem ligar alguns organismos mais de perto que outros.

Excerpted from The Complete Idiot’s Guide to Biology 2004 por Glen E. Moulton, Ed.D.. Todos os direitos reservados, incluindo o direito de reprodução no todo ou em parte em qualquer forma. Usado por acordo com Alpha Books, um membro do Penguin Group (USA) Inc.

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