Origem da Vida (Biogênese vs. Abiogênese)

   Até o atual momento do mundo é aceita como verdadeira, pela comunidade científica, a Teoria do Big Bang. Essa teoria afirma que, no início, a cerca de 13,7 bilhões de anos, o universo se concentrava totalmente em um ponto, com densidade comprimida e extremamente quente. Ocasionando, por tais razões, um enorme colapso e, por consequência, uma grande explosão, liberando uma grande quantidade de energia. Toda essa energia começou a se expandir rapidamente, e no decorrer dos milênios, o universo começou a se resfriar, proporcionando a criação dos primeiros elementos como o hidrogênio, por exemplo. 

   Acredita-se que o planeta Terra foi formado completamente há 4,5 bilhões de anos e, durante cerca de um bilhão de anos, sofreu um resfriamento, viabilizando o surgimento da vida.

   A Vida na Terra teria surgido a cerca de 3,4 bilhões de anos, como parecem demonstrar os fósseis de procariontes encontrados na África do Sul. As células eucarióticas teriam surgido entre 2 e 1,4 bilhões de anos, seguidas dos organismos multicelulares há cerca de 7 milhões de anos. Dentre este espaço de tempo os fósseis são abundantes, indicando um processo evolutivo muito rápido.

   Até ao século 19, considerava-se que todos os seres vivos existentes se apresentavam como sempre tinham sido, fato mudado após teorias da evolução de Darwin, e que toda a vida na Terra, era obra de uma entidade toda poderosa e divina.   Esta teoria, chamada de Criacionismo, já no tempo da Grécia Antiga não era muito satisfatória, porém ainda era muito aceita. De modo a eliminar a necessidade de intervenção divina na criação das espécies, e nos limites dos conhecimentos da época, surgiram várias teorias baseadas na observação de fenômenos naturais.

Abiogênese vs. Biogênese

    Aristóteles foi o primeiro a elaborar uma teoria sobre a origem da vida (vide Aristóteles). Esta teoria, chamada de Abiogênese, considerava que a vida era o resultado da ação de um princípio ativo ou força vital sobre a matéria inanimada, a qual se tornava, então, animada. Deste modo, não haveria intervenção sobrenatural no surgimento dos organismos vivos, apenas um fenômeno natural, a chamada geração espontânea. 

    Estas ideias perduraram até a era moderna, datado que Van Helmont (1577 – 1644), alquimista belga, ainda considerava que os “cheiros dos pântanos geravam rãs e que a roupa suja gerava ratos, adultos e completamente formados”. Também era considerado correto, pelos naturalistas da época, que os intestinos produziam espontaneamente vermes e que a carne putrefata gerasse moscas. Todas estas teorias consideravam possível o surgimento de vida a partir da matéria bruta e inanimada, independente de qual fosse o agente vital dessa transformação.

   Essa teoria deixou de ser aceita em meados do século 17, graças a experimentos de Redi, Joblot, Neddham, Spallanzani e Pasteur.

   Em 1668, o biólogo italiano, Francisco Redi põe-se contrário a Abiogênese, e propõe nova teoria chamada Biogênese. Ele defendia que todos os organismos vivos surgiam a partir de inseminação por ovos, ou de qualquer outra vida já preexistente e nunca por geração espontânea. Para demonstrar a veracidade de sua teoria, Redi realizou uma experiência que se tornou célebre pelo fato de ser a primeira, registrada, a utilizar um controle em suas experiências. 

    Ao ler sobre os experimentos, analise as imagens mais abaixo para melhor compreensão.

• Experiência de Redi: Foi colocado carne em 8 frascos. 4 deles foram selados e os 4 restantes ficaram abertos, em contato com o ar. Em poucos dias verificou que os frascos abertos estavam cheios de moscas e de outros vermes, enquanto que os frascos selados se encontravam livres de contaminação. 

   Redi, no entanto, notou que essa metodologia também deixava alguma margem de erro. Enquanto as tampas dos frascos impediam o acesso das moscas, impediam também a renovação no ar no interior dos frascos, talvez então impedindo que o possível "princípio ativo" propiciasse a geração espontânea dos "vermes". Para esclarecer todo esse problema, ele aperfeiçoou o experimento, tampando os frascos com gaze, que permitia assim, a entrada de ar. 

    O resultado com a gaze foi o mesmo. Embora vermes não tivessem surgido dentro da carne, por ter sido impedido o acesso das moscas, apareceram vários no exterior da gaze, tentando forçar sua entrada, os quais foram removidos por Redi. Esta experiência parecia negar, completamente a abiogênese de organismos macroscópicos, tendo sido aceito pelos naturalistas da época. 

   No entanto, com a ascensão do microscópio, a teoria da abiogênese foi parcialmente reabilitada, pois parecia a única capaz de explicar o surgimento dos micro-organismos visíveis apenas ao microscópio. Esta situação manteve-se até ao final do século 18, quando o assunto foi novamente debatido por dois famosos cientistas da época, John Needham e Lazzaro Spallanzani.

 

• Experiência de Needham: Utilizou várias infusões (imersão de substâncias aromáticas em água, ou seja, caldos nutritivos), que colocou em frascos. Esses frascos foram aquecidos e deixados ao ar durante alguns dias. Observou que as infusões rapidamente eram invadidas por uma grande quantidade de micro-organismos. Foi interpretado nestes resultados, a geração espontânea de microrganismos, por ação do princípio ativo de Aristóteles.

• Experiência de Spallanzani: Usou nas suas experiências 16 frascos. Ferveu durante uma hora diversas infusões (caldos nutritivos) e colocou-as em frascos. Dos 16 frascos, 4 foram selados, 4 fortemente tapados com rolhas, 4 tapados com algodão e 4 deixados abertos ao ar. Verificou que a proliferação de microrganismos era proporcional ao contato com o ar. Foi interpretado nestes resultados, que o ar continha os ovos desses organismos, não sendo por geração espontânea.

   O problema do experimento de Needham, para Spallanzani, eram os recipientes, que não foram bem vedados, permitindo a entrada de micro-organismos e a contaminação do caldo nutritivo, e uma fervura não suficiente, que possivelmente não haveria matado todos os micróbios que já estavam no caldo nutritivo. Spallanzani mostrou que com os recipientes vedados de uma maneira mais eficiente e realizando a fervura por mais tempo, a vida não surgiria espontaneamente. Porém, Needham respondeu à Spallanzani afirmando que com aquela fervura por mais tempo, ele havia acabado com o ar dos recipientes, impossibilitando o surgimento da vida.

    Esses dois cientistas, mesmo com os experimentos, apenas mantiveram viva o conflito entre as ideias Abiogênese e Biogênese. Porém, tudo isso começou a mudar novamente após trabalhos científicos realizados pelo 'pai da microbiologia', Louis Pasteur, reerguendo novamente a ideia da Biogênese e acabando com as controvérsias estabelecidas por Needham e Spallanzani.

• Experiência de Joblot: Vale  destacar que em 1711, antes mesmo de Spallanzani fazer seu experimento, Louis Joblot, cientista francês, realizou o experimento semelhante ao do italiano. Ele distribuiu, em frascos cuidadosamente esterilizados, caldos nutritivos preparado à base de carne e previamente fervido, de modo a matar todos os microrganismos eventualmente presentes. Alguns dos frascos foram mantidos abertos, enquanto outros foram tapados com um pergaminho (feito de pele de animal). Após alguns dias, Joblot observou os caldos dos frascos ao microscópio. Nos frascos destapados, havia uma grande quantidade de microrganismos, estes ausentes no caldo dos frascos tapados. Sua conclusão foi a mesma de Spallanzani, negando a geração espontânea, afirmou que no ar continha as sementes geradoras dos micro-organismos, provando parcialmente a Biogênese.

Experimento de Francisco Redi de 1668.

 Comparação dos experimentos de Needham (1745) e Spallanzani (1768)

 Experimento de  Louis Joblot, 1711.

 Experimento de Louis Pasteur

   Pasteur foi tão importante para o atual conceito de origem de vida que merece um título a parte. Através  de seus experimentos, pôs fim definitivamente na ideia da Abiogênese.

   Toda essa polêmica de Abiogênese vs. Biogênese manteve-se até 1862, quando então, o francês Louis Pasteur, acabou com a ideia de geração espontânea com uma série de experiências, tais quais são conservadas até hoje pelos museus franceses. 

• Experimento de Pasteur: Foram colocadas diversas infusões em balões de vidro, em contato com o ar e foram alongados os pescoços dos balões após amolecimento do vidro com o fogo, de modo a que fizessem várias curvas. Foram fervidos os líquidos até que o vapor saísse livremente das extremidades estreitas dos balões. Verificou que, após o resfriamento dos líquidos, mesmo com contato do ar, estes permaneciam inalterados, tanto em odor como em sabor. No entanto, não se apresentavam contaminados por micro-organismos. Após isso, o pescoço curvado do balão foi quebrado, e então, Pasteur notou a presença de micro-organismos.

    Nos balões que apresentavam gargalo curvo e longo, os micro-organismos não conseguiram chegar até o líquido, retidos como um filtro, formado pelas gotículas de água que apareceram no pescoço do balão durante o resfriamento. Nos balões que tiveram seu pescoço quebrado, este filtro formado pelo vapor deixou de existir, deixando o líquido vulnerável aos micro-organismos, que, uma vez em contato com o líquido, encontraram condições adequadas para o seu desenvolvimento. Pasteur concluiu, deste modo, que todos os micro-organismos se formavam a partir de qualquer tipo de partícula sólida, transportada pelo ar. 

     A partir desse experimento, Pasteur mostrou que um líquido, ao ser fervido, não perde a tal força vital, como defendiam os adeptos da abiogênese, pois quando o pescoço do frasco é quebrado, após a fervura desse líquido, ainda aparecem seres vivos. Dessa forma, Pasteur sepultou de vez a teoria da abiogênese ou geração espontânea, que admitia que os seres vivos originavam-se a partir de matéria bruta. Ficou definitivamente provado que, nas condições atuais, a vida surge sempre de outra vida, preexistente.

    Esses experimentos levaram ao processo de Pasteurização, muito usado nos dias atuais.  A pasteurização consiste na fervura do líquido seguido por um resfriamento brusco. Essa técnica permite a retirada de micro-organismos dos mais variados alimentos sem deteriorá-los. Em muitos países, inclusive no Brasil, é obrigatória a pasteurização do leite e de seus derivados antes de serem comercializados.

Experimento de Louis Pasteur, 1862.

 

Resumão

    A teoria aceita hoje, sobre o início do universo, é a Teoria do Big Bang, a grande explosão há 13,7 bilhões de anos atrás. A Terra foi totalmente formada há 4,5 bilhões de anos e o primeiro tipo de vida primitiva na Terra, surgiu há 3,4 bilhões. Durante toda a história da humanidade o homem tentou eliminar a ideia de intervenção divina na origem da vida e buscou outras formas de explicar este fato. A primeira ideia de origem surgiu com Aristóteles, na Grécia Antiga e perdurou até a Idade Moderna. Esta ideia é a da Abiogênese ou Geração Espontânea, que afirmava que a vida surgia de certas matérias brutas e inanimadas, através de uma força vital ou princípio ativo. O primeiro a tentar quebrar essa ideia foi Francisco Redi, em 1668, após experimentos com carnes podres, que mostravam que tapadas as carnes não proliferavam vermes e moscas, desmentindo parcialmente a Abiogênese. Mas com o avanço dos microscópio, a dúvida sobre a Geração Espontânea voltou a surgiu, mas agora a nível microscópios. Como surgiam os micro-organismos? Needham e Spallanzani, em 1745 e 1768, fizeram experimentos com caldos nutritivos, e entraram em um completo confronto de opiniões. Needham não tampando os frascos, após ferver o caldo, afirmava que os micro-organismos que surgiam no líquido, eram gerados espontaneamente. Spallanzani fez o mesmo experimento, porém tampando os frascos, e provou o contrário, dizendo que haviam fontes de micro-organismos no ar. Eles entraram em um grande debate e controvérsia citadas acima. Louis Pasteur chegou, em 1862, para acabar com todas as dúvidas, usando frascos com gargalos curvados e alongados, servindo como filtro. Mostrando que mesmo não tampando o frasco, após fervido e resfriado, não havia contaminação. E após quebrado o pescoço do frasco, percebeu que havia contaminação. Provou-se então, que a fervura não acabava com a força vital do líquido e que a vida surgia através de matéria sólida, transportada pelo ar, ideia da Biogênese. Através desses experimentos surgiu a Pasteurização.

Continuação

    A viagem sobre a origem da vida não acaba por aqui. Clicando aqui, você tem acesso a continuação do assunto, que abrange muitos pontos. A seguir, veja sobre os primeiros seres serem autotróficos ou heterotróficos. Também verá sobre a teoria da Panspermia Cósmica e Evolução Química por Oparin, Haldane, Miller e Urey.

Questionário para Fixação!

1. Explique a teoria do Big Bang.
2. Explique cronologicamente, em anos, os acontecimentos da origem do universo até o surgimento da primeira estrutura multicelular na terra. 
3. Diferencia Abiogênese e Biogênese, nos seus conceitos mais simples. 
4. Descreva o pensamento de Aristóteles sobre a Origem da Vida. 
5. Descreva o experimento de Francisco Redi, e suas conclusões. 
6. Por que após a ascensão do microscópio se debateu novamente sobre a Abiogênese? 
7. Explique as controvérsias entre os experimentos de Needham e Spallanzani. 
8. Explique o experimento de Louis Pasteur. 
9. Quais foram as conclusões tiradas após o Experimento de Pasteur e qual a influência dele para os dias atuais? 
10. Pesquise, em outras fontes, coisa rápida, as outras influências de Louis Pasteur para os dias de hoje, além da supracitada.