Quais as duas hipóteses principais sobre a evolução do metabolismo entre os seres Vivios?

Como vimos, Oparin e Haldane foram pioneiros nessa área. Eles acreditavam que a condição ambiental da Terra primitiva teria possibilitado a formação de coacervados, um aglomerado de moléculas proteicas circundadas por água, e que, da mesma forma que coacervados se formavam, outros sistemas, até mesmo mais elaborados, envoltos por membrana poderiam ter originado os primeiros seres vivos.

Índice Show

Os Experimentos de Miller
Como Eram os Primeiros Seres Vivos?
Para saber mais, veja também:
Origem da vida
Quais as duas hipóteses principais sobre a evolução do metabolismo entre os seres vivos?
Quais são os dois tipos de metabolismo dos seres vivos?
Quais teorias buscam explicar a evolução do metabolismo dos primeiros seres vivos?
Qual é a evolução do metabolismo?

Os Experimentos de Miller

Na década de 1950, Stanley Miller desenvolveu um experimento para testar as ideias de Oparin e Haldane. Utilizando um aparelho, ele tentava imitar as condições que eram imaginadas para o ambiente da Terra primitiva. Assim, uma mistura de gases servia como “atmosfera”. Entre esses estavam a amônia (NH3), o metano (CH4), hidrogênio (H2) e vapor d ́água (H2O). Além disso, descargas elétricas eram utilizadas como equivalente de raios presentes durante tempestades. No aparelho também existia uma imitação dos mares e lagos, que era aquecida para simular a evaporação da água. Toda essa mistura acabava condensando, “chovendo” novamente para o “mar”. Miller deixou a simulação ocorrendo durante vários dias e, após isso, examinou a composição dos líquidos acumulados. Os resultados foram surpreendentes. Mesmo após poucos dias, várias tipos de moléculas complexas que não existam no início do experimento foram formadas. Entre elas, várias substâncias orgânicas, como aminoácidos, que são os constituintes básicos das proteínas. Atualmente, sabemos que a composição de nosso planeta era diferente da utilizada nos experimentos de Miller.

De qualquer forma, em seus trabalhos ficou claro que muitos dos compostos presentes nos seres vivos podem “evoluir” quimicamente a partir de moléculas muito simples. Isso reforçou a hipótese de que a vida se originou pela evolução química. Quase 60 anos depois, muitos outros trabalhos apresentaram resultados semelhantes, mesmo utilizando informações mais acuradas sobre as condições primitivas de nosso planeta. Além disso, moléculas complexas já foram detectadas em diversos locais fora de nosso planeta, como em meteoros. Tudo isso mostra que, apesar de o surgimento da vida provavelmente ser um evento raro, os componentes necessários para isso são facilmente produzidos em condições ambientais adequadas. E perceba, apesar de raro, em tese, esse evento só precisou ocorrer uma vez!

Como Eram os Primeiros Seres Vivos?

Ok, entendemos que a vida provavelmente se originou por evolução química. Também podemos imaginar que esses primeiros seres eram envoltos por algum tipo de membrana, que conseguiam se reproduzir, e que apresentavam alguma forma de metabolismo. Existem duas hipóteses sobre a natureza do metabolismo dos primeiros seres vivos: a autotrófica e a heterotrófica. A hipótese autotrófica afirma que os primeiros organismos fabricavam seus próprios compostos orgânicos, como a glicose, através da quimiossíntese (processo que utiliza substâncias inorgânicas para produção de energia).

Já para a hipótese heterotrófica, os primeiros organismos eram heterotróficos, que precisam conseguir suas fontes energéticas a partir de matéria orgânica presente no ambiente. Nas condições da terra primitiva, como vimos, muita matéria orgânica pode ter sido formada, resultando em fontes abundantes de energia para esses organismos. Em um ambiente pobre em oxigênio, uma das vias metabólicas mais simples para a obtenção de energia é a fermentação. Com o passar do tempo, a quantidade de matéria orgânica provavelmente diminuiu, limitando a quantidade de alimento para esses organismos. O CO2, produto da fermentação, teria se acumulado na atmosfera. Em um cenário como esse, com disponibilidade de CO2 e pouca matéria orgânica, organismos com a capacidade de utilizar a luz solar para produzir seu alimento, utilizando o CO2, teriam sido beneficiados (eles faziam fotossíntese!). Então, alguns organismos começaram a fazer fotossíntese e um dos produtos da fotossíntese é o oxigênio, que começou a se acumular na atmosfera. Alguns organismos conseguiram utilizar o oxigênio em um processo mais eficiente do que a fermentação para a obtenção de energia, chamado de respiração aeróbia. Perceba que, dentro da hipótese heterotrófica, podemos resumir o surgimento dos processos metabólicos na seguinte ordem: Fermentação – Fotossíntese – Respiração aeróbia.

Para saber mais, veja também:

Introdução ao Estudo da Biologia
A Origem do Universo
Teorias de Origem da Vida
O Surgimento do Primeiro Ser Vivo
Origem dos Eucariotos
Principais Eventos na História da Vida

A hipótese autotrófica está entre as concepções que buscam explicar como eram os primeiros seres vivos. Ela alega que esses eram seres autotróficos, produtores de seu próprio alimento.

A hipótese autotrófica, embora tenha sido fortalecida recentemente, ainda é questionada, pois acredita-se que os seres primitivos poderiam ser muito simples e, assim, não capazes de realizar processos complexos para a obtenção de alimento.

Assim como existem diferentes ideias a respeito de como eram os primeiros seres vivos, existem diferentes explicações sobre como eles surgiram. Dentre essas hipóteses, podemos citar o criacionismo, a panspermia e a hipótese de Oparin e Haldane.

Diversas hipóteses buscam explicar como surgiu a vida na Terra e como eram esses primeiros seres vivos. Dentre as que buscam explicar os primeiros seres vivos, podemos citar a hipótese autotrófica.

Ela sugere que os primeiros organismos eram autotróficos, ou seja, capazes de sintetizarem o próprio alimento. Esses seres seriam capazes de aproveitar a energia do ambiente e, por meio de reações químicas variadas, sintetizarem seu alimento.

Devido à descoberta de organismos habitando ambientes extremos, em relação à composição química e à temperatura, que podem ser comparados às condições da Terra primitiva, essa hipótese tem ganhado novos adeptos. Acredita-se que os organismos primitivos poderiam, assim como os que são observados atualmente, realizar processos como a quimiossíntese para a produção de seu alimento.

Acredita-se que os primeiros organismos poderiam realizar a quimiossíntese, como bactérias encontradas atualmente em fontes termais.

Existe uma hipótese de que a vida poderia ter surgido no fundo dos oceanos, e, assim, como organismos encontrados habitando fontes hidrotermais submarinas atualmente, os primeiros seres poderiam ser autotróficos quimiossintetizantes.

Nas fontes hidrotermais, a água quente, proveniente de regiões profundas do assoalho do oceano, surge de afloramentos rochosos, e, em contato com a água gelada, sofre um choque térmico. Ao sofrer esse choque, forma-se um precipitado de cor escura, devido à grande quantidades de sulfetos carreados pelo caminho percorrido por ela entre as rochas.

As bactérias presentes nessas fontes oxidam esses sulfetos pelas reações que liberam uma determinada quantidade de energia. Essa energia é então utilizada na síntese de matéria orgânica, sendo que, para isso, elas utilizam como fonte de carbono o dióxido de carbono (CO2).

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

No entanto, tal hipótese ainda recebe muitas críticas, entre elas está o fato de acreditar-se que os primeiros seres vivos eram bastante simples e não possuíam uma estrutura capaz de realizar processos fisiológicos mais complexos para a obtenção de alimento.

Leia também: Hipótese heterotrófica

Origem da vida

Como mencionado, algumas hipóteses buscam explicar como eram os primeiros seres vivos. Da mesma forma, diversas outras buscam explicar como eles surgiram. A seguir, apresentamos algumas concepções sobre a origem da vida no planeta Terra:

Criacionismo: segundo essa hipótese, descrita no livro de Gênesis, presente na Bíblia Sagrada, Deus criou, além do Universo, todos os seres vivos assim como os conhecemos hoje. Ela não é a mais aceita pela comunidade acadêmica, sendo mais relacionada à crença religiosa.
Panspermia: segundo essa hipótese, também conhecida como cosmogênica, a vida não se originou na Terra. A vida aqui teria surgido com base em material vindo de outros planetas, como esporos, por meio de corpos celestes, como meteoritos, que aqui caíram. No entanto, ela não sugere como a vida surgiu nos outros planetas antes de chegar aqui, além disso, apresenta outras lacunas que a fazem ser desacreditada, não sendo a mais aceita pela comunidade acadêmica.

Segundo a hipótese da panspermia, a vida teria surgido na Terra com base em material vindo de outros planetas por meio de meteoritos.

Hipótese de Oparin e Haldane: segundo essa hipótese, a mais aceita pela comunidade acadêmica, a vida teria surgido na Terra com base na reação entre elementos presentes na atmosfera, devido à ação de descargas elétricas e da radiação ultravioleta do Sol. Essas reações deram origem aos aminoácidos, que, após novas reações, originaram os coacervados (constituídos por proteínas e uma camada dupla de proteínas) no oceano primitivo. Os coacervados deram origem a estruturas mais complexas e estáveis, até que surgiram os primeiros seres vivos.

Saiba mais a respeito das hipóteses sobre como surgiu vida na Terra acessando nosso texto: Origem da vida.

Por Helivania Sardinha dos Santos

Quais as duas hipóteses principais sobre a evolução do metabolismo entre os seres vivos?

Duas hipóteses têm sido discutidas pelos cientistas: a hipótese heterotrófica e a autotrófica.

Quais são os dois tipos de metabolismo dos seres vivos?

Existem dois grandes processos metabólicos, o catabolismo e o anabolismo.

Quais teorias buscam explicar a evolução do metabolismo dos primeiros seres vivos?

A hipótese autotrófica é uma das hipóteses que buscam explicar como era a nutrição dos primeiros seres vivos que surgiram em nosso planeta. De acordo com ela, os primeiros seres vivos eram capazes de produzir seu próprio alimento, sendo, portanto, autotróficos.

Qual é a evolução do metabolismo?

Ela acontece em três fases: Glicólise, Ciclo de Krebs e Fosforilação Oxidativa. A primeira fase é a Glicólise, quando ocorre um processo bioquímico em que a molécula de glicose (C6H12O6) é dividida em duas menores de ácido pirúvico ou piruvato (C3H4O3) e assim libera energia.