Filósofos da Antiga Grécia já tinham grande preocupação com a origem do Universo. Eles conceberam um mito abstrato muito interessante sobre a Criação. Segundo um relato atribuído a "Orfeu", os céus e a terra surgiram do caos por ação do tempo. O caos era uma massa informe em desordem na qual, à noite, névoa e fortes ventos atuavam anarquicamente. O Tempo impôs uma ordem: a massa começou, então, a girar, tomando parte dela a forma de um ovo de proporções cósmicas; este logo individualizou-se, e estava criado o Universo.
Durante o segundo milênio antes de Cristo, alguns nômades arianos que atravessaram a cadeia de montanhas Hindu Kush e se estabeleceram nas planícies do norte da Índia eram dados a meditar sobre o Universo e chegaram a uma conclusão muito interessante. Segundo eles não havia o reino do espaço nem o céu que está além. Não havia morte nem imortalidade; não havia sinal que diferenciasse a noite do dia... A escuridão estava escondida pela escuridão... Por que o Universo se produziu? Aquele que olha , lá do mais alto do céu, só ele sabe - ou talvez nem mesmo ele saiba. Era um povo que podia avaliar tão eloquentemente o mistério do nascimento do Universo, e admitir filosoficamente que talvez nem mesmo sua divindade suprema soubesse a resposta.
Segundo cálculos atuais, há cerca de 5 bilhões de anos, quando a Terra era um planeta recém formado, ainda não havia vida. Acredita-se que atmosfera original da Terra era constituída, principalmente, pelo hidrogênio e seus compostos, como a água, o amoníaco e o metano - substância que contém carbono. Foram esses ingredientes que, provavelmente, fizeram parte da matéria prima inicial que serviu para alimentar o longo processo que faria surgir a vida num mundo estéril. Mas isso só foi possível devido a imensa radiação solar que produzia faíscas e provocava sínteses químicas. Surgiram, então, aminoácidos e muitos outros compostos orgânicos usando a luz ultravioleta (um componente da luz solar) em lugar de simples descargas elétricas. Concluiu-se, então, que a faísca ou a luz ultravioleta impelia as moléculas, num movimento violento, tornando-as altamente reagentes, a ponto de se combinarem imediatamente com as outras, para então constituir compostos mais complicados. Hoje, através de experiências, não há como saber com precisão que foi isso que produziu as condições realmente existentes durante o período primário na atmosfera superior deste planeta primitivo. Alguns cientistas imaginam que ventos e tempestades podem ter impelido os gases a níveis mais elevados e variações de temperatura teriam deixado precipitar-se essa carga de compostos complexos na superfície da Terra. Nesse caso, as temperaturas extremamente altas do planeta primitivo poderiam ter desmembrado esses compostos em seus elementos constitutivos. Isso pode ter sido o início de um ciclo geral promovido pelas marés circulatórias da atmosfera. A turbulência teria carregado as substâncias simples para cima e para longe da superfície, e a radiação solar e possivelmente faíscas elétricas, reuniram esses elementos, formando, em boa quantidade, novos compostos orgânicos. É nesse círculo de sínteses e destruições, aparentemente sem sentido, que foram encontrados o ciclo do carbono, que, mediante a fotossíntese e a respiração, assegura o surgimento da vida.
A formação de compostos de carbono foi apenas um precursor da Vida. Os aminoácidos, que podem ter existido nesse período primitivo, ainda não estavam incorporados às proteínas tão necessárias à vida, e nada havia que lembrasse o aspecto de uma simples célula (unicelular) que viria acontecer no futuro.
Durante muito tempo a Terra foi passando por sucessivas transformações. Uma quantidade enorme de água, como um dilúvio, era atraído para a Terra em formação. Agitações violentas abalavam e fendiam sua superfície; mares de lava fluíam de milhares de vulcões, e os terremotos sucediam-se com frequência. Debaixo da superfície da Terra, em resfriamento progressivo, a água, aprisionada nas rochas, abriu caminho para cima e exteriorizou-se sob forma de vastos jatos eruptivos. A atmosfera estava saturada de vapores, e a própria chuva; em contato com a terra quente, também se transformava em vapores. Subia e voltava a cair, esfriando cada vez mais o planeta. As águas, originariamente retidas abaixo da superfície da Terra, no interior de minerais cristalizados, começaram a fluir através de fendas, fontes termais e gêiseres; e depois de evaporar-se, permaneciam suspensas nas alturas, sob forma de nuvens gigantescas.
Cientistas fizeram cálculos e chegaram á conclusão de que vários milhões de anos, após a formação da Terra, a água em suspensão na atmosfera teria atingido cerca de 200 quatrilhões (duzentos milhões de um bilhão) de toneladas - mais ou menos um décimo de toda a água hoje acumulada nos oceanos. Esses, porém, ainda não existiam; mas então as chuvas caiam numa intensidade inacreditável; era como se verdadeiros oceanos fossem derramados do céu sobre a terre, durante um período de milhões e milhões de anos.
Após essas chuvas a Terra ficou muito diferente, mais parecia uma bola de água, mas tudo estava relativamente tranquilo.
Finalmente, a água já não se transformava em vapor, permanecendo no local onde caíra. Acumulava-se nas depressões do planeta à mediada que ia carregando da alta atmosfera os compostos sintetizados pelos raios assim formando os mares. Essa espécie de "dilúvio" continuou durante muitos séculos. Os mares quentes e cada vez mais amplos continham, misturavam, combinavam e aperfeiçoavam o material necessário ao futuro surgimento das células e, consequentemente da vida.
Mais tarde a superfície da Terra foi cada vez mais se esfriando, e isso abriu caminho para uma nova fase da evolução: a formação dos oceanos.
Durante o grande período de chuvas, com imensas nuvens pairando nos céus, o Sol ainda não havia mostrado sua cara. Agora, aquela bola brilhante, numa atmosfera composta principalmente de nitrogênio, metano, certa quantidade de monóxido de carbono e bióxido de carbono. Essa mistura de gases absorveria maior quantidade de raios cromáticos da luz solar que é a mesma atmosfera atual, (de que faz parte o oxigênio produzido pelos seres visos).
Uma concepção imaginária da terra mostra-nos um planeta submerso nos próprios oceanos. As ondas quebrar-se-iam de encontro às nuas rochas ainda cinzentas de algumas ilhas isoladas, nada mais havendo para suavizar a monotonia dos vastos lençóis oceânicos. Era o início de uma longa jornada. Embora em ritmo mais lento, a recombinação dos elementos e a formação de substâncias e de compostos estaria se processando continuamente.
Os compostos formados na atmosfera acumulavam-se nos oceanos, arrastados pelas chuvas; e à medida que prosseguia essa lixiviação (arraste ou lavagem de sais minerais) da atmosfera, maiores concentrações de compostos orgânicos diluídos vinham depositar-se nos mares.
Ao longo de vários séculos, os compostos orgânicos haveriam de tornar-se cada vez mais diversificados e complexos. Nessa complexidade desenvolveu-se uma espécie de competição à mercê de reações químicas, mas moléculas grandes tenderiam a incorporar as de menor porte, retirando-as da atmosfera primitiva. Mais um passo para a constituição da matéria organizada encontrava-se em andamento. Provavelmente a criação de moléculas mais complexas aconteceram em regiões de atividades vulcânicas, com temperaturas variáveis entre 90º e 150º centígrados.
Com a formação de moléculas cada vez maiores e mais complexas, a Natureza inaugura um processo de seleção e sobrevivência que pode ser considerado como o início primitivo da Evolução.
A matéria já se nos apresenta sob a forma de unidades com caráter químico específico. Mas havia fatores de complexidade e de tamanho no desenvolvimento dos compostos moleculares.
Os complicados compostos, que se haviam formado nos oceanos, tinham agora a possibilidade de acumular-se em lugares expostos perto da borda de novos mares. Durante as tempestade e as grande marés, a água se acumulava em lagunas para depois evaporarem-se ao calor do sol, deixando resíduos de matéria orgânica ao longo das praias e era o vento que ajudava disseminar estes compostos pela superfície da terra. Era um novo cenário que se preparava para o desenvolvimento dos precursores da vida em vastas áreas do planeta.
Enquanto se verificava esse desenvolvimento progressivo das grandes moléculas de matéria orgânica, também se modificavam os contornos da Terra. A superfície terrestre esfriava e sua forma se modificava constantemente, principalmente pelas perturbações térmicas que aconteciam tanto a baixo da crosta terrestre como na superfície dos oceanos. Novas massas continentais emergiam dos mares formando montanhas e novas ilhas; então a erosão foi lentamente modelando as terras, essa mesma erosão que continua até hoje.
O resultado desse trabalho de 4 bilhões de anos já apresentava peculiaridades bem parecidas das que conhecemos. Surgiram curso de água, cachoeiras, lagos e vales. No entanto a Vida ainda não existia. Era um mundo desolado, em que os únicos rumores audíveis eram os produzidos pelo vento e o movimento das águas, sempre marcados pelas erupções vulcânicas ocasionais.
O novo cenário era tranquilo e cheio de estranhos odores causados pelas transformações químicas importantes que começa a se processar em proteínas e moléculas de longas cadeias. As enzimas primitivas (substâncias simples, mas que aceleram reações químicas) tomam forma e ativam novas reações. Outros processos dão origem a moléculas planas e estáveis, que são como parentes químicos de compostos que surgirão mais tarde como, por exemplo, o pigmento vermelho do sangue, que é a hemoglobina, e o pigmento verde das plantas, que é a clorofila. Moléculas de matéria orgânica, cada vez maiores e mais complexas, surgem com tendência para a formação de ciclos auto-suficientes, em que cada etapa é acelerada por uma enzima primitiva. É diferente porque até então tudo acontecia ao acaso.
Tratava-se de ciclos auto-regenerativos, prenúncio da branda evolução, uma espécie de declaração orgânica de independência. Os precursores das substâncias biológicas já não estão mais sendo constituídos por acaso. Onde o meio ambiente antes influenciara a síntese de compostos orgânicos, agora eram esses mesmos compostos que começavam a influenciar e a organizar o meio ambiente.
Tudo transcorria de forma tranquila e rotineira, mas, de repente, num local que há muito desapareceu sobre a Terra, verifica-se o acontecimento culminante da criação. Pode ter sido nas profundezas do mar ou num tranquilo lago. A vida ainda não existia, mas formou-se o primeiro composto capaz de reproduzir-se. Muitos cientistas aceitam este ato como prova da vida. Ao que tudo indica foi a natureza exata dessa substância, que protagonizou a inédita e prodigiosa inovação que deve ter se originado de certa disposição de fibras do DNA, com as enzimas colaterais necessárias para ensejar a reprodução.
O planeta seguia seu curso com a tranquilidade de quem tem todo o tempo do mundo. A evolução química deve ter sido um processo instável e incerto. Embora de maneira hesitante, certamente os compostos orgânicos alcançaram a complexidade da matéria viva. Longos períodos de tempo, num planeta que oferecia uma infinidade de lugares ideais para qualquer tipo de combinações químicas, tudo podia acontecer.
Em 1665 o cientista inglês Robert Hooke publicou a descrição de um microscópio, muito aparatoso, que ele havia aperfeiçoado. Sabemos que não foi Hooke o descobridor do microscópio (invento atribuído ao ótico holandês Hans Janssen ou a seu filho Zacarias, por volta de 1590). Mas o seu aparelho, um pouco mais aperfeiçoado, tinha o poder suficiente para que conseguisse ver e identificar a minúscula entidade a que determinou "Célula". Portanto estava descoberta a "célula". (Vale ressaltar que os microscópios modernos baseiam-se em idênticos princípios fundamentais.) O "microscópio eletrônico" reduz de tal maneira a área de observação no estudo da célula que a unidade de medida é o angström (assim chamado em homenagem ao físico sueco que o utilizou em seu estudo sobre as ondas luminosas), e que equivale a cerca de um décimo milionésimo de milímetro ou um décimo de milionésimo de mícron, que é a dimensão usada nos microscópios comuns. Graças ao microscópio eletrônico e às pesquisas bioquímicas dispomos atualmente de uma noção exata quanto ao aspecto da membrana exterior da célula.
Acreditam os biologistas que a vida celular deve ter surgido sob uma forma estrutural semelhante à das atuais bactérias. Apos as experiência de Pasteur, verificaram-se progressos espetaculares em nossos conhecimentos a respeito do mundo inanimado e dos processos vitais da matéria orgânica. As bactérias dos nossos dias podem ser descendentes diretos de linhagens primitivas semelhantes às que ainda existem em águas ricas em ferro e enxofre. Essas formas primárias ainda retiram sua energia de matéria inerte, inorgânicas.
Não há dúvida de que as bactérias representam exemplos expressivos das formas primitivas de vida.
A reprodução celular, fonte incessante de produção das unidades de matéria viva, é a base do processo evolutivo. Em verdade, quando uma célula se divide, seus cromossomos fazem o mesmo, criando suprimentos recentes - e, através do sexo, novas combinações - de genes. Os cromossomos em divisão podem ser observados claramente na longa célula que pode ser vista pelos microscópios.
As novas combinações foram possíveis através do sexo. Se toda a vida da Terra nada mais fosse que crescimento, simples sucessão de células em divisão e DNA auto-reproduzido, a evolução seria certamente muito lenta. Mas, um tipo especial de divisão se processa no aparelho reprodutor da maioria dos vegetais e animais, a chamada "meiose". Esta dá origem a certas células especiais , como o óvulo e o espermatozoide, cada qual tendo apenas metade dos genes e metade do DNA dos genitores.
Contudo, muitas plantas e muitos animais podem reproduzir-se assexuadamente. Uma planária ou uma esponja podem ser seccionadas e suas partes crescer até reconstituírem dois indivíduos idênticos. Mas essa divisão assexuada apenas aumenta numericamente uma espécie sem diversificá-la. Só mediante uma constante recombinação de genes é assegurada à natureza viva uma escolha de novos tipos de indivíduos que possam ser testados ante as vicissitudes da evolução e da sobrevivência.
Embora misture constantemente as unidades do baralho de cartas do DNA, a reprodução sexual não pode criar novos genes. O máximo que lhe é possível fazer é promover novas combinações dos genes pré-existentes; estes criam oportunamente tipos modificados de indivíduos que podem sobreviver e vicejar durante muito tempo. Os dinossauros constituem bom exemplo disso. Mas quando o clima se modifica, tornando o ambiente hostil, grupos dos animais dantes bem adaptados podem perecer ou modificar-se produzindo novos genes que possibilitam características novas.
Novos genes aparecem, de fato, periodicamente, como mutantes. Parecem eles derivar de acidentes que atingem os átomos, na síntese do DNA. O homem pode provocá-los mediante o emprego de substâncias químicas ou submetendo seus átomos à ação de radiações. O resultado de processos tão violentos é, porém, quase sempre monstruoso; podemos citar como exemplo, uma mosca com duas cabeças ou uma série de cromossomos contorcidos. É justamente essa, em verdade, a ameaça potencial que as armas atômicas representam para a espécie humana. As mutações naturais podem ser igualmente drásticas, mas na maioria das vezes sua ação é menos acentuada ou neutralizada no indivíduo - uns poucos átomos fora de posição por simples acaso ou devido à influência da radiação natural existente no espaço. Ainda que raramente vantajosas, as mutações promovidas em laboratório deram a conhecer aos investigadores um fato de capital importância: é que os genes mutantes são, em sua maior parte, recessivos. Em outras palavras, os novos genes são propensos a permanecer quiescentes e acumulam-se nas células dos indivíduos numa espécie, até que uma modificação no meio ambiente os torne vantajosos. Dessa forma, quando os representantes "normais" da espécie se encontram em sua maior parte mal adaptados em face das novas condições, aqueles portadores de novas características podem estar "pré-adaptados".
Quando se provoca artificialmente mutações celulares, corre-se o risco de fazer surgir novas bactérias que possivelmente sejam maléficas para a humanidade. Experiências assim certamente irão provocar enormes mudanças na vida como conhecemos.
No interior dos cloroplastos existem moléculas, captadoras de luz, de uma substância denominada clorofila. A primeira reação do processo de fotossíntese realiza-se no interior dessas moléculas verde de clorofila. Entender este processo é um pouco mais complexo, seria necessário a disposição dos átomos que confere à clorofila suas características. Mas não considero que esses detalhes, tão profundamente científicos, sejam necessários a este trabalho que é o simples surgimento da vida que, após milhões de anos, resultou no surgimento do Homem Sapiens, nosso personagem.
A síntese da molécula, rica em energia, do ATP, é da maior importância para a célula, porque lhe proporciona combustível essencial para toda uma gama de processos vitais. A energia originariamente liberada pelo Sol e convertida sucessivamente em luz e eletricidade é a mesma que vem aninhar-se ao composto orgânico. O magno ciclo de carbono, constituído pela fotossíntese e pela respiração, realiza-se ininterruptamente, alimentando os feixes de energia radiante, procedentes do Sol. Desse ciclo surgem moléculas de ATP que contêm a energia de que todo ser vivo necessita para crescer, lutar e reproduzir-se. Portanto, a molécula do ATP armazena, numa ligação química, a energia solar, a qual ali permanece latente até que a ligação se desfaça e a libere, (com a morte).
Apesar de variarem muito de forma, quase todas as células têm três componentes básicos; a esfera arredondada do núcleo; em torno deste, o citoplasma (que contém no interior vários órgãos vitais para o funcionamento da célula); e envolvendo esse conjunto, a membrana celular. A massa gelatinosa assim constituída chama-se protoplasma. A gota microscópica de substância gelatinosa chamada célula é uma entidade extraordinária. Sua característica mais impressionante é o fato de que possui vida; mas não é com uma inicial que logo se esmaece, elas têm a energia com o vigor de uma fera selvagem. Exercendo em miniatura todas as funções vitais, a célula move-se, cresce, reage a estímulos, defende-se e até se reproduz. Portanto, não há mais dúvidas, a célula foi o início da vida; dela se originaram todos os seres que vieram habitar esse nosso maravilhoso mundo.
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