Big Bang
Teoria mais aceita sobre a origem do Universo , é enunciada em 1948 pelo cientista russo naturalizado norte-americano George Gamow (1904-1968). Segundo ela, o Universo teria nascido de uma grande explosão cósmica, o Big Bang, entre 8 bilhões e 20 bilhões de anos atrás. Até então, as estruturas do Universo concentravam-se em um único ponto, de temperatura e densidade energética altíssimas. Esse ponto explode - é o instante inicial - e começa assim a sua expansão, que continua até hoje. O Universo primitivo é uma mistura de partículas subatômicas (quarks, elétrons, elétrons, neutri neu trinos nos e sua suas s ant antipa ipartí rtícul culas) as) que se mo movem vem em tod todos os os sen sentid tidos os a vel veloci ocidad dades es próximas à da luz. As primeiras partículas pesadas, prótons e nêutrons, associam-se para formar os núcleos de átomos leves, como hidrogênio, hélio e lítio, que estão entre os principais elementos químicos do Universo. Ao expandir-se, o Universo também resfriase, passando da cor violeta à amarela, depois laranja e vermelha. Cerca de 1 milhão de anos após o instante inicial, a matéria e a radiação luminosa separam-se e o Universo tornator na-se se tr trans anspar parent ente: e: com a uni união ão dos elé elétr trons ons ao aos s núc núcleo leos s atô atômic micos, os, a luz pod pode e caminhar livremente. Cerca de 1 bilhão de anos depois do Big Bang, os elementos químicos começam a unir-se para originar as galáxias. A Teoria do Big Bang baseia-se em parte na Teoria da Relatividade do físico Albert Einstein (1879-1955) e nos estudos dos astrônomos Edwin Hubble (1889-1953) e Milton Humason (1891-1972), que demonstram que o Universo não é estático e se encontra em expansão. A hipótese, admitida pela maioria dos astrofísicos, apóia-se na constatação de que as galáxias se afastam umas das outras numa velocidade proporcional à sua distância da Terra. Os estudos sobre o Big Bang ganham novo impulso em 1964 e 1965, com a descoberta, pelos radioastrônomos Arno Penzias (1933-) e Robert Wilson (1936-), de um possível traço "fóssil" dessa grande explosão cósmica: um ruído que recebe o nome de radiação cósmica de fundo. O ruído, detectado durante a medição do som da Via Láctea, é um sinal estático uniforme e constante que não provém de nenhuma fonte determinada e sugere a existência de uma energia térmica residual através do Universo. Em 1990, o satélite Cosmic Background Explorer (Cobe), lançado pela Nasa (Administração Nacional de Aeronáutica Aeronáutica e Espaço), faz um mapeamento das regiões onde existe essa energia. A grande questão questão que norteia a astronomia atual - introduzida por Hubble, o pai da cosmologia moderna - é a determinação de uma velocidade mais precisa para a expans exp ansão ão do Uni Univer verso. so. Os cie cienti ntista stas s acr acredi edita tam m que as obs observ ervaçõ ações es do tel telesc escópi ópio o espacial Hubble , lançado pelos EUA em 1990, podem contribuir decisivamente para a sua solução. O surgimento do Universo Existem várias explicações sobre a origem do Universo. Há, sobre esse assunto, as explicações religiosas e as científicas. Trataremos aqui da visão científica, científica, ou seja, de como os cientistas procuram explicar os fenômenos que observam no Universo. Não se sabe ao certo , mas os cientistas calculam que o Universo tenha começado a existir há cerca de 15 bilhões de anos. Parece impossível afirmar uma coisa dessas -15 bilhões de anos é muito tempo!
O que levou os cientistas a pensarem que o Universo tenha tido um começo?
O telescópio Hubble, consegue captar a luz de estrelas que mostra como elas eram a bilhões de anos. Analisando a luz das estrelas, é possível saber a velocidade com que
elas estão se afastando ou se aproximando de nós, sua composição química, idade, temperatura e massa, entre outros aspectos. Os cientistas então descobriram algo inesperado:as galáxias estão se afastando da Terra! Para você entender melhor o que está acontecendo, faça várias bolinhas de tinta com uma caneta sobre a borracha borracha de uma bexiga (balão de aniversár aniversário) io) e comece comece a soprar soprar.. Veja o que acontece com a distância entre as marcas de tinta. A análise da luz das estrelas mostra que as galáxias estão se afastando uma das outras, assim como as marcas feitas na bexiga. Isso acontece porque o Universo, como a bexiga de nosso exemplo, está se expandindo. Mas se eles está se expandindo, podemos concluir que, no passado as galáxias estavam mais próximas. Quanto mais voltarmos no tempo, mais próximas elas estavam. Pode Podemo mos s supo suporr, entã então o um mome moment nto o em que que toda toda a maté matéri ria a do Univ Univer erso so esta estava va compactada em um único ponto, infinitamente comprida em temperaturas enormes. Foi então o que aconteceu o que os cietistas chamam de "a grande explosão" ou, em inglês, o big-bang big-bang.. Era o início do Universo, que teria ocorrido há mais ou menos 15 bilhões de anos. Depois da explosão, a temperatura inicial, que era de mais de um trilhão de graus Celsius, começou a diminuir, e os átomos como formam a matéria hoje, se originaram, a partir dos prótons, elétrons e outras partículas. Primeiro, os átomos se agruparam em núvens de gases. Cerca de um bilhão de anos depois, as primeiras estrelas e galáxias surgiram. E antes do big-bang?
Os cientistas não sabem dizer. Como não havia nem tempo nem espaço antes da grande explosão, alguns acham difícil afirmar que havia alguma coisa anterior. Segundo eles, todo o Universo passou a existir só a partir da grande explosão. Mas a ciência ainda não tem uma resposta para essa discussão. Como também não tem para o futuro do Universo.
Origem da vida
Processo pelo qual surge a vida na Terra e que até hoje não foi totalmente definido pela Ciência. As formas de vida mais antigas conhecidas são bactérias de 3,5 milhões de anos. A reprodução dos seres vivos é controlada por substâncias chamadas ácidos nucléicos, DNA e RNA, material hereditário que passa de um organismo a outro. O desafio é esclarecer como se formaram os ancestrais dessas moléculas complexas. Na década de 20, o bioquímico russo Aleksandr Ivanovich Ivanovich Oparin (1894-1980) e o geneticista britânico John Burdon Sanderson Haldane (1892-1964) afirmam que as moléculas que teriam dado origem à vida surgiram em oceanos primordiais. Essa idéia é testada em 1953 pelos químicos norte-americanos Stanley Lloyd Miller (1930-) e Harold Clayton Clayt on Urey (189 (1893-19 3-1981), 81), que repr reproduz oduziram iram em labor laboratór atório io as cond condições ições desses oceanos e, a partir daí, conseguiram produzir compostos orgânicos essenciais (aminoácidos). Essa ex Essa exper periên iência cia e out outros ros es estud tudos os per permit mitira iram m a fo form rmula ulação ção da te teori oria a ma mais is aceita sobre a origem da vida. Segundo ela, há cerca de 3,8 bilhões de anos a atmosfera terres ter restr tre e er era a com compos posta ta bas basica icame mente nte de me metan tano o (Ch (Ch2), 2), amô amônia nia (NH (NH3), 3), vap vapor or d'á d'água gua
(H2O), hidrogênio (H) e nitrogênio (N). O excesso de calor provocado pelos vulcões, radiação radia ção ultr ultraviol avioleta eta e desca descargas rgas elétricas elétricas favo favorece rece a comb combinaç inação ão dess desses es elem elemento entos s resultando em moléculas orgânicas simples como os aminoácidos, açúcares e ácidos graxos. Essas moléculas se depositaram nos oceanos formando o caldo primordial. Ali elas reagiram e deram origem a moléculas orgânicas maiores, parecidas com o RNA (ácido ribonucléico) de hoje. Capazes de se auto-reproduzirem e de evoluírem, as moléculas adquiriram membranas por um processo ainda desconhecido e individualizaram as primeiras células, que têm RNA como seu material genético. Aos poucos, começam a surgir células nas quais o RNA é substituído pelo DNA , uma molécula mais estável. Por um processo de seleção natural, a estrutura que sobrevive é a célula de DNA (ainda sem núcleo organizado - procarionte), considerada a ancestral de todos os seres vivos. O princípio básico da vida é a origem de algum modo de duplicação do ser vivo movido movi do por uma font fonte e exte externa rna de ener energia. gia. Um ser vivo é esse essencial ncialment mente e um motor que converte formas de energia para a realização de todas as suas atividades, desde a respiração até a reprodução. Nos casos das plantas, por exemplo, a fonte é a radiação solar, que é convertida em uma forma de energia aproveitável no processo de fotossíntese.. As formas primitivas de vida passaram por algum tipo de seleção natural que fotossíntese favoreceu as moléculas capazes de absorver energia energia do meio com mais facilidade e de se reproduzir mais rapidamente. Evolução Química - A Origem da Vida
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As primeiras formas de vida surgiram há 3,5 a 4,0 bilhões de anos; A terra tem aproximadamente 4,7 bilhões de anos. A composição da matéria viva é marcadamente diferente da composição da crosta terrestre, o que indica uma origem em meio líquido; O fato de que todas as células vivas possuírem moléculas formadas formadas a partir de algumas poucas unidades fundamentais em comum sugere um ANCESTRAL ÚNICO. O surgimento da vida seguiu 3 etapas: 1. Evolução Química - Ao acaso 2. Organização Molecular - Orientada 3. Evolução Biológica
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Historicamente, Historicamente, a pesquisa da origem da vida: 1. Oparin – 1920 è "Sopa Primordial" Primordial" 2. S. Miller – 1953 è Experimento clássico clássico 3. Recentemente è Descoberta de um RNA com atividade catalítica, chamado "Ribozima".
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Baseados nestas pesquisas, podemos listar os principais eventos relacionados ao surgimento das primeiras formas de vida como, provavelmente: 1. A formação das primeiras moléculas orgânicas; 2. A organização destas em moléculas mais complexas, especialmente
o RNA catalítico; 3. A utilização deste RNA como molde para a síntese dos primeiros peptídeos, que assumem a função de catálise; 4. O surgimento das membranas membranas biológicas; 5. A migração do RNA para o DNA como molécula armazenadora da informação genética, pois é formado por uma fita dupla mais estável, duplicável e reparável. •
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O aumento da competição pelas substâncias disponíveis no meio extracelular levou a célula primitiva à necessidade de "aprender" a sintetizar estas e outras substâncias mais eficientes; A célula capaz desta síntese se tornava muito mais adaptada à sobrevivência. Surgem assim as primeiras VIAS METABÓLICAS Entre as vias metabólicas mais antigas está provavelmente provavelmente a GLICÓLISE ANAERÓBICA Há 1,5 bilhões de anos è surgimento das primeiras primeiras células EUCARIÓTICAS As células eucarióticas surgiram provavelmente da simbiose entre células procarióticas, procarióticas, que deram origem às mitocôndrias e aos cloroplastos, 2 organelas essenciais. Na sequência da evolução, células eucarióticas se associaram para formar colônias de células especializadas e cooperativas, os primeiros seres multicelulares. A comparação de seqüências de nucleotídeos de RNA ribosomal permite o estabelecimento estabelecimento de um critério evolucionário muito preciso.
