A Origem do Universo – Terra, Mundo e Teoria

Saber a origem das coisas sempre foi uma busca incansável do homem. Entretanto, nenhuma destas intrigou mais o ser humano do que a busca pela origem do universo. Provavelmente, por essa razão, a existência do universo, sua natureza e origem foram assuntos de explicação em quase todas as civilizações e culturas.

De fato, cada civilização conhecida da antropologia teve uma cosmogonia – uma história de como o mundo começou e continua, de como os homens surgiram e do que os deuses esperam de nós.Duas foram as teorias avaliadas. A primeira, a teoria estacionária, dizia que o universo é o que sempre foi. Ou seja, não houve mudança alguma até agora. Esta teoria caiu em desuso com os estudos que levaram à segunda teoria, denominada de Big Bang.Hoje, a teoria mais aceita acerca da origem do universo é a teoria do Big Bang (grande explosão). O estudo desta teoria teve início em 1920 quando o astrônomo Eswin Hubble estudava um meio de estabelecer a relação entre a distância de uma galáxia e a velocidade com que esta se afastava ou se aproximava de nós. Com o passar do tempo sua pesquisa mostrou que quanto maior fosse a distância entre nós e a galáxia, mais esta se afastava (Lei de Hubble). Com isso, Hubble conclui que as galáxias mais próximas se afastavam lentamente enquanto que as mais distantes se afastavam mais rapidamente. Mas, a pergunta foi: Como explicar esta teoria?

A explicação mais plausível foi de que o universo estaria se expandindo. Ou seja, no futuro o universo estaria maior e no passado, fora tão pequeno que parecia um pequeno ponto aglomerado de matéria. A partir desse ponto inicial, surge então a idéia de que o universo teve origem a partir de uma explosão no passado, a chamada Big Bang. Desde então, ele está se expandindo, até hoje, e a lei de Hubble é a confirmação disso. Há quanto tempo teria acontecido isso? As indicações mais recentes são de que o Big Bang ocorreu há aproximadamente 13,7 bilhões de anos.

Mas, se tudo era um pequeno ponto denso como surgiram as galáxias. Seguindo-se a mesma linha de pensamento, no momento da chamada explosão, a temperatura no universo era tão alta que impossibilitava a existência de qualquer elemento. Com o passar dos anos e, consequentemente, com a queda da temperatura começaram a surgir os primeiros elementos químicos, sendo o primeiro destes elementos o hidrogênio. Os elementos de hidrogênio, por sua vez, foram se unindo e formando corpos altamente energéticos que transmitiam esta energia na forma de luz e calor. Surgem então as estrelas. Estes conjuntos de estrelas e de matéria cósmica formam as galáxias.

1. ORIGEM DA VIDA

Como surgiu a vida no Planeta? Até o século XVII as pessoas, em sua maioria, acreditavam que os seres humanos haviam sido criados a partir de uma força divina. Entretanto, os demais animais surgiam de modo espontâneo, ao acaso. Acreditava-se naquela época que, moscas, sapos e outros animais surgiam da matéria não viva, como que, por um milagre, brotassem do nada. Esta teoria ficou conhecida como teoria da abiogênese ou também chamada teoria da geração espontânea. Esta teoria, por mais boba que hoje possa parecer, no passado era aceita por grandes nomes da ciência como Aristóteles, Newton, dentre outros.Entretanto, ao final do século XVII esta teoria começa a cair em desuso, graças, principalmente, a cientistas como Francesco Redi e Louis Pasteur. Estes cientistas trouxeram à tona a segunda teoria quanto à origem da vida, a chamada Teoria da Biogênese. Veremos agora com mais detalhes como foram os experimentos.

1.1 EXPERIMENTOS DE FRANCESCO REDI

Francesco Redi, médico italiano, elaborou um experimento bastante simples, onde sua idéia era provar que moscas não surgiam ao acaso, mas, que surgiam a partir de ovos depositados por outras moscas. Francesco Redi colocou cadáveres de pequenos animais em diferentes frascos. Ele tampou apenas dois frascos deixando outros dois frascos abertos (Figura 1). Nos frascos tampados, onde as moscas não tinham acesso á carne em decomposição, Francesco Redi observou que não apareceu nenhum verme. Entretanto, nos frascos que estavam abertos, observou, após alguns dias, o surgimento de larvas. Sua conclusão foi de as moscas que entravam nos frascos abertos depositavam seus ovos e que, portanto, a vida originava de outra vida.Embora tenha sido muito importante, seu experimento ainda não havia derrubado em definitivo a teoria da abiogênese.


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Figura 1: Esquema dos Experimentos de Francesco Redi.

1.2 EXPERIMENTOS DE LOUIS PASTEUR

A derrubada da teoria da abiogênese veio em definitivo com os experimentos do francês Louis Pasteur. Em seus experimentos Pasteur preparou uma solução nutritiva e colocou em quatro frascos de vidros. Estes frascos tinham o gargalo curvado (figura 2) como se fosse pescoço de Cisney. Em seguida, procedeu a fervura da solução nos frascos até que começasse a sair vapor pelo gargalo. Após a fervura os frascos foram deixados para que a solução esfriasse lentamente. Com o tempo, Pasteur percebeu que em nenhum dos frascos haviam desenvolvidos microorganismos. Sua hipótese era de que os bicos longos e curvos dos gargalos atuavam como filtro impedindo a ação dos microorganismos. Para testar tal hipótese Louis Pasteur quebrou os bicos deixando a solução exposta ao ar. Em poucos dias, verificou-se que as soluções estavam completamente cheias de microorganismos. Com isso, Pasteur provou que os microorganismos não surgiam do nada, mas que estavam presentes no ar.
Lois Pasteur - Experimento
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Figura 2: Experimentos de Louis Pasteur.

2. ORIGEM DA VIDA

Com a comprovação de que a teoria da abiogênese estava errada, surge agora a pergunta: “Como surgiram então os primeiros seres vivos?”. A origem da vida é uma questão bastante polêmica e controversa. Para alguns, a origem da vida, teria se dado a partir de outras formas de vida não conhecidas na Terra, evidenciando a criação extraterrestre. Para outros, principalmente religiosos, o criacionismo, ou seja, a idéia de que Deus criou o mundo a Terra é a mais aceita. Há ainda de se destacar a chamada panspermia que defende que a vida na Terra teve origem a partir de seres vivos ou de substâncias precursoras de vida provenientes de outro lugar do cosmo. Atualmente, esta idéia é bem aceita.Entretanto, a mais aceita ainda é a hipótese de que a matéria precursora da vida poderia ter se formado de forma espontânea nas condições da atmosfera primitiva. É a chamada Teoria da evolução química. Mas quais seriam estas condições primitivas da Terra? Acreditava-se que a Terra primitiva era formada por alguns gases principalmente a amônia, metano, nitrogênio, vapor de água e gás carbônico. Contudo, estudos recentes mostram que a composição era de gás carbônico, metanos, monóxido de carbono e nitrogênio. Além disso, sabe-se hoje que a superfície da Terra era extremamente quente, o que provocava a evaporação e acumulação da água, em forma de vapor, na atmosfera. Ao atingir as camadas mais frias da atmosfera o vapor de água se condensava fazendo com que esta retornasse a Terra em forma de chuva, em grandes tempestades que acabavam gerando também raios com altas descargas elétricas. Em determinado momento, ainda não se sabe ao certo qual, a superfície da Terra teria iniciado seu resfriamento o que fez com que a água começasse a ser depositada na superfície gerando os oceanos e mares.

Esta teoria da evolução química começou a ser estudada por dois cientistas, de forma independente: Oparin e Haldane. Estes dois cientistas propuseram, em teoria, que os componentes da atmosfera primitiva sofriam forte influência de descargas elétricas e de raios ultravioletas, formando assim as primeiras moléculas orgânicas. Estas moléculas eram bastante simples e com a chuva eram arrastadas para o fundo dos mares, onde graças a altas temperaturas estas se aglomeravam formando as primeiras moléculas complexas, os coacervados. Resumindo, podemos dizer que, segundo esta teoria a vida surgiu como fruto de um processo de evolução química onde compostos inorgânicos se juntavam para formar os compostos orgânicos e, estes, por sua vez, se juntaram para formar as moléculas. As moléculas acabavam por se unir formando estruturas com capacidade de se autoduplicarem e de realizarem metabolismo, os primeiros seres vivos.

Um dos primeiros cientistas a tentar demonstrar as teorias de Oparin e Haldane foi Stanley Miller. Partindo-se destas condições primitivas da Terra Stanley Miller, procurou elaborar um experimento (Figura 3) que demonstrava como surgiu a vida? Segundo a hipótese de Miller, os gases foram submetidos a altas temperaturas e as descargas elétricas simulavam os raios das grandes tempestades. Com o passar do tempo Miller começou a estudar o líquido que se acumulava (coacervatos) na parte inferior do experimento e observou a presença de muitas substâncias orgânicas entre elas os aminoácidos. Entretanto, com as novas descobertas o experimento de Miller já não é mais aceito, uma vez que os gases utilizados são diferentes da atmosfera primitiva.

Experimento - Stanley Millar
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Figura 3. Experimentos de Stanley Millar.

3. HIPÓTESES ENERGÉTICAS

Hoje hás duas hipóteses referentes ao metabolismo dos primeiros seres vivos: a hipótese autotrófica e a hipótese heterotrófica.

Segundo a hipótese heterotrófica os primeiros organismos eram bastante simples e para se alimentar utilizavam o processo de fermentação. Com o passar do tempo alguns organismos, começaram a captar a energia do sol e realizar a fotossíntese.

Atualmente, a mais aceita é a hipótese autotrófica. Segundo esta hipótese, como a atmosfera primitiva não dispunha de condições para a manutenção dos primeiros seres vivos, estes só poderiam ter surgidos após o início da fotossíntese. Ainda conforme a hipótese autotrófica, os primeiros indivíduos eram quimioliatotróficos, ou seja, produziam seus próprios alimentos a partir da energia liberada pelas reações químicas. Com isso surgiram posterior a estes indivíduos, os primeiros fermentadores seguidos pelos organismos fotossintéticos e, por último, os indivíduos aeróbicos (respiração).

Mas e quanto à fotossíntese? Acredita-se que os primeiros seres capazes de realizar a fotossíntese foram as bactérias. Atualmente, se sabe que algumas bactérias são capazes de realizar um tipo especial de fotossíntese utilizando-se gás carbônico e sulfeto de hidrogênio. Este mecanismo permitiu então que as bactérias se proliferassem no planeta mudando a composição da atmosfera. Com a liberação cada vez maior de gás oxigênio pelas bactérias fotossintetizantes os seres vivos começaram a se adaptar criando, por si, mecanismos de utilização deste oxigênio para a quebra de alimentos e, consequentemente, na liberação de energia. Surgem assim os primeiros seres capazes de realizar a respiração celular.

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