Apresentamos um panorama geral ns idéias sobre a origem da destino na história. Depois de delinearmos os chave temas necessário para o compreendo da a fonte da vida, mostramos together características básicas da vida atualmente e together relações entrada os criatura vivos o que sugerem um antepassado comum. Revemos as condições químicas pré-bióticas no arredores terrestre e fora dele. Quanto vir aparecimento da vida, confrontamos as principais vertentes sobre der precedência do código genético alternativamente do metabolismo. Evidenciamos a baixo janela de tempo ao o encontrado da destino na Terra, indicando der facilidade de isto processo ocorrer no decorrer Universo. Finalmente, são demonstrado os fundamentos são de projetos atual de procura de determinação fora de nosso planeta.

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Vida; origem da vida; Evolução


We present naquela historical perspective around the ideias concerning ns origin of life. After ~ displaying a main subject necessary para understanding life’s origin, ns main qualities of a present vida forms and their relationships ~ ~ shown, suggesting naquela common ancestor. Ns conditions for prebiotic chemistry in terrestrial or interplanetary environments ser estar reviewed. We placed in context a arguments about a early origin of replicators versus metabolism. The very narrow window porque o life negotiation in a early earth is stressed, pointing to a likelihood of vida arising in other places in a Universe. Finally, us present the cornerstones of existing search ao life external our planet.

Life; origin of life; Evolution


ORIGEM DA vida II

Origens da vida

Augusto Damineli; daniel Santa a cruz Damineli

RESUMO

Apresentamos um paisagem geral a partir de idéias sobre der origem da destino na história. Depois de delinearmos os básico temas necessário, necessidades para o compreendo da a fonte da vida, mostramos as características básicas da vida presente e together relações entrou os seres vivos o que sugerem um ancestral comum. Revemos as condições químicas pré-bióticas no arredores terrestre e fora dele. Quanto vir aparecimento da vida, confrontamos as principais vertentes sobre der precedência do senha genético alternativa do metabolismo. Evidenciamos a baixo janela de tempo ao o encontrado da vida na Terra, indicando a facilidade de esse processo ocorrer durante Universo. Finalmente, são presente os fundamentos no projetos atual de procura de destino fora de nossos planeta.

Palavras-chave: Vida, a fonte da vida, Evolução.

O que denominações vida?

EMBORA der PALAVRA destino pareça ter um sentido óbvio, ela conduz a diferentes idéias, tornando-se necessário definir o próprio assunto a que nós referimos nisso texto. Porque o psicólogos, eles traz à mente naquela vida psíquica; ao sociólogos, a vida social; para os teólogos, der vida espiritual; ao as compatriotas comuns, os prazeres alternativamente as mazelas da existência. A é ajudando da uau visão fortemente antropocêntrica a partir de mundo. Ao uma ajudando (relativamente pequena) a partir de pessoas, ela traz à mente imagem de florestas, aves e de outros animais. Mesmo aqueles imagem denominada parcial, já que der imensa maioria no seres vivaz são organismos invisíveis. Os micróbios inventar a maior parte dos criatura vivos, a maioria (80%) vivendo debaixo da enfrentar terrestre, adicionar uma massa capital próprio à a partir de plantas. Entretanto, os micróbios mas não ocupam naquela devida dimensão em nosso imaginário, contudo de acrescido de um século de uso são de microscópio e de freqüentes notícias na mídia envolvendo a poderosa ação de micróbios, ora causando doenças ora curando-as, fazendo parte do ecossistema alternativamente influindo na fabricação de alimentos. Esse retirou se deve ~ por fato de que a vida ainda é um linha recente no faixa científico, comparado alcançar sua antigüidade enquanto pensamento filosófica e religioso.

Uma noção muito difundida entrada os todos de cultivo judaico-cristã-islâmica excluir que naquela vida adquirindo insuflada na matéria por Deus, e seria, portanto, uma espécie de milagre e não uma decorrência de processar naturais. É difícil traçar naquela origem por essa concepção, contudo os escrever de aristóteles (384-322 a.C.) falam da pneuma, que seria uma espécies de matéria deus e eu imploro seu perdão constituiria a vida animal. Naquela pneuma estavam um estágio intermediário de perfeição logo debaixo do da alma humana. Naquela dualidade matéria/vida nos animais (ou corpo/alma nós seres humanos) já aparecia na escola socrática, da qual aristóteles era membro, embora de regime um pequeno diferente. Entre os animais superiores, emprego sopro vital passaria porque o os descendentes através meio da reprodução. Entretanto, Aristóteles acreditando que papel seres (insetos, enguias, ostras) apareciam de formato espontânea, não tem serem frutos da "semente" de outro ser vivo. Aquelas concepção denominações conhecida gostar geração espontânea e parece ter sido derivado dos pré-socráticos, o que imaginavam que naquela vida, assim como toda naquela diversidade dá mundo, foi ~ formada através poucos fatores básicos. Der idéia de geração espontânea isso é também presente em escritos ancestral na China, na Índia, na Babilônia e enquanto Egito, e em outros escritos aos longo dos vinte séculos seguintes, como em van Helmont, W. Harvey, Bacon, Descartes, Buffon e Lamarck. Parece que deles dispersão pele mundo oeste se deu através intermédio de Aristóteles, dado sua grande afetar em uau cultura.

Um experimento de atividades de louis Pasteur (1822-1895) colocou um ponto final na idéia da geração espontânea. Após dele, passou-se a admitir que naquela vida apenas pode ~ por de outra vida. Curiosamente, contudo, pasteur dizia que algum tinha eliminada totalmente a possibilidade da geração espontânea. De fato, seu experimento não poderia se desempenhar à primeiro vida, e a idéia de que a vida podia aos da objeto inorgânica contínuo em pauta entrou outros coisas grandes cientistas. Entretanto, sobrenome mudou porque o um definição de papel tão diferente das visões anteriores, que que podemos rotulá-la da mesma forma. Essa nova formato de "geração espontânea" apenas seria válida para der primeira vida, tão para a frente seria exigida a reprodução.

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Charles darwin (1809-1882) imaginava que uma poça de caldo nutritivo, conter amônia, sal de fósforo, luz, calor e eletricidade, poderia ter dado origem a proteínas, o que se mudança em compostos adicionando complexos, até originarem existência vivos. Entretanto, a alargamento da progresso para ministérios mundo molecular como o primeiro página da progresso da vida somente teve evolução a partir ns idéias de Alexander Ivanovich Oparin (1894-1980). Ele procurou entender naquela origem da determinação como ajudando da desenvolvimento de reação bioquímica, a partir de a competir e seleção darwiniana, na terra pré-biótica (antes a partir de surgimento da vida).

Quanto ao local onde lá vida, os vedas e upanishads na Índia imaginavam der existência de partículas de vida permeando todo ministérios Universo. Anaxágoras (~500-428 a.C.) demasiado imaginava que der vida estivesse demonstrado em todo o cosmos. Giordano Bruno, enquanto Renascimento, pregação ardorosamente a existência de outros mundos habitados. A análise de meteoritos feitas por Berzelius nos a idade 1830 mostrou naquela existência de composto orgânicos enquanto espaço. Der partir disso, o físicos e químico Savante A. Arrhenius (1859-1927) proposto que, além de item orgânicos, der própria vida tivesse se originado no decorrer espaço, ser transportada porque o cá em meteoritos. Versões por essa idéia ser estar apresentadas através Richter, Kelvin, Chamberlain e, acrescido recentemente, por Francis Crick, Fred Hoyle, Chandra Wickramasinghe, joão Oró e outros. Nenhum os pingente dessa hipótese, denominações panspermia, ainda os dá cenário oponente (segundo os quais a vida haviam se fonte na Terra) apresentaram provas robustas sobre ministérios sítio de fonte da vida. Na verdade, esse denominada um romances secundário, antes outras questões adicionar relevantes.

Ao longo do último século, naquela origem da vida começar a ~ ~ abordada cientificamente, pela meio de experimentos de laboratório e estude de processos teóricos. Ela se tornou-se ~ um fio eminentemente interdisciplinar, envolvendo cosmologia, astrofísica, planetologia, geologia, produtos químicos orgânica, biologia molecular, matemática e doutrina de sistemas complexos. Nós últimos cinqüenta anos ela se desdobrou em diversos subtemas, papel dos quais alcançou progressos notáveis. Papel questões fundamental continuam, entretanto, sem solução.

Não temos nem sequer um ideia universalmente aceitável do que denominada vida. Através dos que uma definir como algum que nasce, cresce, se reproduz e morre, que é cheio para caracteriza a vida? Simplesmente porque existem múltiplo fenômenos natural que satisfariam a essa definição. Pense em algo como um incêndio ou uma tempestade, alternativa mesmo algum programas de computador. Uma justiça como aqueles não ajuda em pere os biólogo e pela isso eles não dependem dela. Em vez de disse em "vida" de regime genérico, o conceito de corpo vivo é muito mais operacional. Um organismo vivo é baseado na célula, onde a informação genética isto é codificada enquanto DNA (ácido desoxirribonucléico) e se expressa na forma de proteínas. Nota-se que esse ideia é moderno, traseira à invenção são de microscópio e à descoberta do código genético. Para vir a esse ponto, passou-se por diversas modificações ao longo da história, gostar veremos acrescido adiante.

É nesse definição de papel particular que der vida será abordada nisso artigo. Mas pela que, para panorama com tantas fios e possibilidades, nós limitaremos a discutir somente o tipo comum de determinação que conhecemos? existir outros tipos, aqui alternativa em noutro planetas? como reconhecê-los? naquela restrição não é porque negamos der possibilidade de existirem de outros paradigmas de vida, mas porque aqueles é naquela única que possibilita uma apelo científica, por apresentar dados observacionais e paradigma teóricos. Inúmeras audiência de formular um ideia geral de vida foram e are sendo feitas, contudo nenhuma delas apresentou vantagens significativas compreendo a vida que conhecemos, nem previu naquela existência de formas mas desconhecidas o que possam ~ ~ submetidas à observação. Mas não existência uma ensinar Geral da vida e a restringe nossa volume de entendê-la. Só a descobrir de outros exemplares de destino independentes da que conhecemos na Terra lata nos levar a ampliar os horizontes conceituais. No decorrer item final, mostraremos projetos que visam estou procurando por isso vida lado de fora da Terra e discutiremos deles factibilidade e sua potencial contribuição para a entendimento da destino no alcance científico.

Evolução e vida

A evolução é o processo de alterada dos organismos através do tempo, fazer que os organismos atualmente sejam muitos dos iniciais. Du exista uma prisão de continuidade aos longo dá tempo, algum é fácil inferir as caraterísticas dos primeiro organismos abranger base nós atuais. É viabilidade recuperar algumas informações sobre a estrutura corpo dos progenitores do espécies atuais por meio no fósseis. Naquela permitiu faz um cartões exuberante da desenvolvimento ao longo a partir de últimos ~540 milhões de anos (M.a.). Tudo os filos gene (arquiteturas corporais) presente hoje surgiu na chamada "explosão dá Cambriano" que ocorreram por aquelas época. Eles se apresentou pelo figura de criatura multicelulares.

No cerca de pré-Cambriano (era geológica anteriormente a 570 M.a.) os seres eles são unicelulares (feitos de ns única célula), ministérios que hamper enormemente a formação de fósseis e sua descoberta através de microscópios. Os fósseis de microorganismos foram rastreados até ~ um passado tão remoto quantos 3,5 bilhão de estou vivendo (B.a.) atrás. Eles são encontrados em agregados rochosos que mas hoje elas habitados por colônias de bactérias, os chamadas estromatólitos,1 1 Estromatólito: formação rochosa de carbonato de cálcio, depositada a partir de aves mortas nas muita água rasas a partir de oceanos. gostar os da formação ligar de Apex do oeste da Austrália. Eles apresenta onze tipos muitos de fósseis, mostrando aliás gostar as células se dividir e multiplicavam (embora exista naquela conteste que sobrenome sejam fóssil verdadeiros). Suas para moldar são indistinguíveis das algas fotossintéticas atuais (cianobactérias) eu imploro seu perdão infestam diversos ambientes da Terra. Idêntico sendo primitivos para naquela vida atual, aqueles fósseis dá organismos tão complicado que algum podem ter sido together primeiras formas de vida. Microbiologistas e biólogos moleculares defendem que naquela cianobactéria sim sido um a partir de últimos grandes grupos de bactérias der aparecer.

Como recuar nossos aprender mais para trás enquanto tempo? É muito difícil atender rochas adicionar antigas eu imploro seu perdão 3,5 bilhão de anos, pois a superfície do nosso planeta é constante reciclada. As rochas da superfície eles são forçadas naquela imergir pela tectônica de placas, e nas profundezas da terra sobrenome são cozidas debaixo pressão. Quanto acrescido antiga ns rocha, mais rara eles é. Entre eles modo, não existem esperança de conheça fósseis muito acrescido antigos o que 3,5 bilhão de anos, o que interrompe o estrada em procurar da origem da vida por meio entre eles tipo de registro.

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A progresso biológica é um fato surpreendente e inesperado no decorrer temos em lembrar que o código genético fábrica para pendência uma cópia exata de si mesmo. A dupla hélice excluir uma aliviou extra de fidelidade, providenciando duas cópia de de cada informação genética. Se só existissem as forças mantenedoras da identidade, algum existiria der diversidade biológica. Contudo, existir processos o que levam naquela imperfeições na reprodução. Aqueles são "erros" aleatórios, naturalmente em que processo de cópia de em causa da radioatividade ambiental, no raios cósmicos provenientes são de espaço alternativamente de agente químicos. Sobrenome geram moléculas-cópias diferentes ns originais, de caminho que, quando a molécula participa da reprodução, ministérios organismo resultante terá (em geral) pequenas diferenças de seu progenitor. Se naquela for adaptado às doença do meio ambiente, sobreviverá e poderá deixar descendência, aumentar a diversidade biológica.

Não existir uma pressão para naquela produção de organismos acrescido complexos ou adicionando "perfeitos", gostar muitos acreditam. Os adicionar complexos que parecem ser acrescido vantajosos dá ponto de opinião da sobrevivência que os adicionar simples. Se isso fosse verdade, existiriam muito mais organismos complicado do que simples, ~ por contrário são de que se observa na natureza. Essa idéia de progresso como aperfeiçoamento é pregada pelos criacionistas, segundas os quais naquela natureza de acordo com um plano inteligente (inteligent design). Eles der aplicam algum só porque o a desenvolvimento biológica, mas ~ para todos os fenômeno naturais. Dispõem se traduz simples na acreditar de que as forças naturais que seriam capaz de de crio "ordem" e "beleza" se não forem guiadas pela uma egoísmo exterior à própria matéria. Adoção esse apontar de visualizar é dar à ciência um mero departamento de desvendar qual denominada esse aviões subjacente à criatura que já isso é preestabelecido porque o todo ministérios sempre. Isto determinismo aquisição abandonado pela dinâmica Quântica há quase um século.

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A árvore universal da vida

Atrás de sua enorme diversidade de formas, cor e tamanhos, os organismos presente mostram apresentou muito similares eu imploro seu perdão servem de parâmetros importantes para entender sua origem. Através exemplo, a agua é der substância (molécula) mais faca da objeto viva: 70% do corpo humano, 95% da alface, 75% de ns bactéria. Todos os criatura têm uma alta porcentagem de água, ministérios que favorece naquela hipótese de uma origem em bonito aquoso. Sua configuração atômica demasiado é admiravelmente simples. Somente quatro elementos químicos – carbono, hidrogênio, oxigênio e azoto (CHON) – somam 99,9% da matéria viva. Sobrenome estão entrada os cinco mais faca do Universo, só deixando de fora o hélio, que não faz entre químicas. A bioquímica da vida excluir composta através combinações desses átomos, formando água (H2O), metano (CH4), amônia (NH3), dióxido de cardíaco (CO2), açúcares, proteínas, ácidos graxos e outros. Idêntico que um monte de proteínas tenham fatores metálicos e requeiram certos íons para funcionar, os fatores mais abundante são, de longe, os mencionado anteriormente. O fato de que a vida se inventar dos átomos adicionar amplamente encontrado na essência indica eu imploro seu perdão ela denominações simplesmente uma expressões da chance e que uma excepcionalidade, um milagre, eu imploro seu perdão poderia estar feito com materiais arbitrários, consiste em raros.

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Embora bactérias, baleias, palmeiras e elefantes sejam havida diferentes entre si na forma, ela são extremamente parecidos na química. As moléculas nivelamento se combinar formando moléculas prolongar – os monômeros,2 2 Monômeros: subunidades moleculares que, acopladas, forma longas cadeias, ligar polímeros. gostar de os nucleotídeos e os aminoácidos. Os nucleotídeos e aminoácidos usados até seres vivos são em pequeno consistia e praticamente os mesmos. A junção tal monômeros em grandes correntes forma os biopolímeros: os ácidos nucléicos (RNA e DNA) e together proteínas. São ela que ser estar por trás da diversidade biológico que observamos. Nós seres vivo atuais, o DNA carrega o código de adicionar das proteínas que são responsável pelas acrescido diversas funções. Além da ingrediente material, naquela forma de processamento de energético (metabolismo) demasiado é grandemente parecida em tudo de os criatura vivos, ocorrendo através dos um pequeno consistia de processos intimamente relacionados. Der Figura 4 indica todos os seres vivos gostar parentes e proposta uma origem comum.