SERES VIVOS - Parte 1: Seres vivos e não vivos

- A Terra é habitada por milhões de seres
A Terra é habitada por muitos milhões de seres: alguns desses seres são chamados de vivos, outros não.
Todos os seres são formados por matéria. O que distingue um ser vivo de um ser bruto ou não-vivo, em primeiro lugar, é a composição química.
Na Antigüidade, os pensadores achavam que os seres vivos eram dotados de uma exclusiva e misteriosa força vital que lhes confiria vida. Hoje não se acredita mais nisso, pois sabe-se que a matéria que forma os organismos vivos, embora peculiar, é constituída por partículas semelhantes às que formam a matéria não viva e está sujeita às mesmas leis que regem o universo não-vivo.
Na matéria viva, porém, certos elementos químicos estão sempre presentes em grande proporção, como o carbono (C), o hidrogênio (H), o oxigênio (O) e o nitrogênio (N) que, junto com vários outros elementos, em menores quantidades, formam substâncias muito complexas (chamadas genericamente de substâncias orgânicas), que constituem os seres vivos.
Você é um ser vivo, assim como uma planta e uma bactéria. Já uma pedra não é viva, nem uma cadeira.
Os seres vivos não podem ser definidos por apenas uma característica sendo, portanto, necessário levarmos em conta um conjunto de aspectos que os diferenciam dos demais seres.
Vamos analisar essas características.

Para pensar 1 : Um animal morto é um ser inanimado como uma pedra? Por quê?

- Os seres vivos são formados por células
Uma das primeiras generalizações feitas no estudo dos seres vivos diz que: “todos os seres vivos são constituídos por células”. Esteenunciado constitui a chamada Teoria Celular.
A célula é o elemento fundamental que forma o organismo dos seres vivos. Em geral a célula é tão pequena que só pode ser vista ao microscópio. Uma das exceções que se tem, em relação ao tamanho, é um ovo, sua gema constitui uma única célula macroscópica.
A maioria dos seres que conhecemos é formada por grande quantidade de células e, por isso, são chamados de seres pluricelulares. Entretanto, existem seres vivos formados apenas por uma célula: são os chamados unicelulares. As bactérias e os protozoários são unicelulares.
Apesar de ser uma estrutura muito pequena a célula é composta por várias partes:

• Membrana plasmática : É uma película que envolve a célula. Além de protegê-la, essa película permite a troca de substâncias entre célula e o exterior. A membrana plasmática desempenha, assim, uma função importante na nutrição celular.
• Citoplasma: O citoplasma tem o aspecto gelatinoso e é nele que ficam estruturas (organelas) responsáveis por diversas funções vitais da célula.

Um modelo de célula

• Núcleo : É um corpúsculo geralmente situado no centro da célula. Nele se localizam os cromossomos (material genético) responsáveis pela hereditariedade. Sua função é controlar a reprodução e as atividades da célula. Nos seres mais simples, o material genético está espalhado no citoplasma. Nesse caso dizemos que a célula é procarionte. As bactérias são organismos procariontes. Nos organismos mais complexos, o material genético está separado do citoplasma pela membrana nuclear (a carioteca), formando assim um núcleo verdadeiro. Esses organismos são chamados de eucariontes.

Dentre as organelas celulares mais importantes destacam-se:

• Mitocôndrias: organela responsável pela geração de energia na célula;
• Ribossomo: organela responsável pela produção das proteínas utilizadas pela célula, atuando sempre em grupo (polissomo);
• Lisossomo: responsável pela digestão intracelular;
• Carioteca: membrana que cerca o núcleo contendo o material genético (DNA) em células eucariontes;

As células que constituem o organismo dos seres não são todas iguais. Raízes, folhas, ossos, pele, músculos etc. têm formas diferentes. Isso acontece porque as células que formam essas partes são diferentes. Um conjunto de células semelhantes que realiza determinada função recebe o nome de tecido.

Célula vegetalOs organismos vivos são formados por diferentes tipos de tecidos, que formam a pele, a raiz, o caule, os músculos etc..
Apesar de todos os animais e vegetais serem formados por células existem diferenças entre a célula animal e a vegetal. Vejamos as principais:

• Na célula vegetal a membrana plasmática é envolvida por uma parede celular. Essa parede é rica em uma substância chamada celulose. Na célula animal não existe parede celular e, conseqüentemente, celulose.
• No interior da célula vegetal existe uma organela chamada vacúolo, que ocupa quase todo o interior da célula, e é preenchida por uma substância aquosa rica em materiais nutritivos. Nas células animais os vacúolos são extremamente pequenos.
• No interior da célula vegetal encontram-se organelas denominadas cloroplastos, estruturas que abrigam no seu interior a clorofila, um pigmento que tem cor verde, característica dos vegetais. A clorofila permite que os vegetais façam a fotossíntese. Além da clorofila, a célula vegetal pode ter outros tipos de pigmentos de cores variadas. A célula animal não apresenta cloroplastos.

- Os seres vivos possuem capacidade de movimentaçãoQuando nos referimos à capacidade de movimentação, estamos falando de uma ação voluntária, que um ser vivo faz por si próprio. Os animais se movimentam rápida e ativamente, nadando, correndo ou voando sendo, portanto, mais facilmente identificável. Movimentando-se os animais realizam, com mais facilidade, algumas tarefas básicas, como buscar alimentos, se defender e atacar. Nas plantas a constatação dos movimentos requer uma observação mais cuidadosa pois ocorre mais lentamente. Por exemplo, se girarmos o vaso de uma planta que fica perto da janela, suas folhas se moverão lentamente até ficarem voltadas em direção à fonte de luz. Essa movimentação, no entanto, demorará vários dias.

- Os seres vivos precisam de alimento

Animais se alimentandoNão se pode conceber a vida sem a presença de energia. Energia é o "combustível" necessário para que o ser vivo possa realizar suas funções vitais.
Os seres vivos obtêm a energia a partir dos alimentos orgânicos principalmente açúcares.
Os organismos que conseguem sintetizar esses açúcares são chamados de autótrofos (do grego auto = por si próprio e trofos = nutrição). É o que acontece com as plantas, que são capazes de sintetizar esses açúcares a partir da água e do gás carbônico através de reações químicas que necessitam de luz, realizando um processo denominado fotossíntese (do grego foto = luz e synthesis = juntar, agrupar).
Por outro lado, há organismos imcapazes de produzir seu próprio alimento. Necessitam, então, ingerir vegetais ou outros animais para se alimentarem. Esses organismos são chamados heterótrofos (do grego heteros = outro, diferente e trofos = nutrição) e como exemplo temos os animais.
Tanto os organismos autótrofos quanto os heterótrofos necessitam retirar a energia contida nos açúcares, que são degradados em água e gás carbônico, liberando energia.
O conjunto de reações químicas que acontecem nos seres vivos (quer seja na síntese de substâncias ou na degradação destas para obtenção de energia) recebe o nome de metabolismo.

- Os seres vivos reagem a estímulos

Todos os seres vivos respondem a estímulos que podem ser físicos ou químicos, como pôr exemplo, a mudança de temperatura, de luminosidade, de pressão ou de composição química do ambiente em que vivem.Alguns poucos vegetais, porém, como a sensitiva (Mimosa pudica), também chamada de dormideira, e certas plantas carnívoras, são capazes de retrair suas folhas em poucos segundos quando tocadas, em uma reação rápida que lembra a de um animal.
Tais plantas produzem reações químicas muito complexas que provocam um movimento de “retração” e “relaxamento” das células, conferindo estes movimentos.
Organismos complexos, como o caso do ser humano, possuem órgãos sensoriais (olhos, ouvidos etc.) altamente especializados em receber os estímulos ambientais. Esses órgãos estão acoplados ao sistema nervoso, que elabora respostas rápidas e adequadas a cada tipo de estímulo.
Os vegetais também respondem a estímulos, embora mais lentamente que os animais. As folhas das plantas crescem em direção à luz; o caule cresce para o alto, em resposta contrária ao estímulo físico da gravidade; as raízes crescem em direção ao centro do planeta, em resposta positiva à força da gravidade. Também é conhecido o caso do girassol, que se movimenta orientado pela direção da incidência de raios luminosos do Sol, e as onze-horas, cujas flores permanecem plenamente abertas apenas perto deste horário.
A capacidade de reagir a estímulos é classificada de acordo com a evolução dos organismos.
No caso dos animais primitivos, dizemos que estes possuem uma irritabilidade simplificada. Esta irritabilidade é a capacidade de reagir, de forma inata e mecânica, a um estímulo. Por exemplo, ao encostar num paramécio ela terá a reação de se afastar para o lado oposto.
Nos animais mais evoluídos, pode-se referir à irritabilidade complexa, através da excitação de um sistema nervoso mais evoluído, que é uma resposta mais elaborada a um estímulo. Como exemplo de maior desenvolvimento, temos o homem, capaz de emitir respostas muito complexas ao meio. Dirigir um automóvel, por exemplo.
No caso dos vegetais estas reações são referidas como tropismos (crescimento do vegetal orientando-se a favor ou contra estímulos ambientais, como a força de gravidade), tactismos (orientação espacial do vegetal em relação à substâncias químicas, como as plantas parasitas infiltrarem raízes em outras plantas para buscar seiva elaborada), nastismos (reação em resposta à organização interna do vegetal, como o exemplo já citado da planta dormideira) e blastismos (reação a estímulos luminosos, como a semente ter fobia ou filiapela luz para germinação).

Para pensar 2 : Baratas que estejam andando a noite, por um cômodo escuro, fogem rapidamente quando a luz é acesa.  Qual propriedade dos seres vivos que melhor explica esse comportamento?

- Os seres vivos têm ciclo vital

Todos os seres vivos passam por diversas fases durante a sua existência: nascem, crescem, amadurecem, se reproduzem, envelhecem e morrem.Essas etapas constituem o ciclo vital. Os seres brutos, sem vida, não possuem ciclo vital. Os seres brutos não crescem, embora às vezes pareça que isso acontece. O aumento nas ondulações das areias do deserto, chamadas dunas, não se trata de crescimento. Na realidade, esse aumento ocorre por causa da deposição da areia transportada pelo vento. Todos os seres vivos têm duração limitada.

- Os seres vivos se reproduzem

Reprodução é a capacidade que os seres vivos têm de gerar outros seres semelhantes a si mesmos. É por meio da reprodução que as espécies se mantêm através dos tempos. É ela que explica porquê, em condições normais, um ser vivo morre, mas a espécie não desaparece. A reprodução pode ser considerada a característica essencial da vida. Entretanto, apesar de sua importância, não é uma função vital, pois o ser vivo pode viver sem que haja a necessidade de se reproduzir.A reprodução pode ocorrer de duas formas principais: assexuada (ou agâmica) e sexuada (ou gâmica).

Capivara com filhotes

Planária se reproduzindo

Reprodução assexuada é a reprodução pelo próprio indivíduo, que dá origem a outros seres iguais a ele. Nessa forma de reprodução não há a participação de células sexuais para a formação de novos seres. Como exemplo temos as amebas, certas bactérias, esponjas etc., que se reproduzem assexuadamente. Observe a figura ao lado, onde uma planária se reproduz assexuadamente.Reprodução sexuada é a reprodução onde é necessária a participação de células sexuais, chamadas gametas. Em geral essas células são produzidas por seres diferentes, um masculino e outro feminino. Nesse caso dizemos que esses seres têm sexos separados. Entre os animais vertebrados, por exemplo, os machos formam espermatozóides e as fêmeas, óvulos. No entanto, alguns seres vivos possuem a capacidade de, no mesmo organismo, formarem tanto gametas masculinos quanto femininos. Esses seres são chamados de hermafroditas. As minhocas, por exemplo.
O encontro de gametas denomina-se fecundação e resulta numa célula-ovo, que se desenvolve para formar um novo ser. Quando a fecundação ocorre no interior do organismo feminino dizemos que a fecundação é interna (mamíferos, aves etc.). Quando ocorre no meio externo, dizemos que a fecundação é externa (a maioria dos peixes, anfíbios etc.). Se os filhotes nascem direto da mãe dizemos que esta espécie é vivípara; se a fêmea bota ovos, dizemos que esta espécie é ovípara.

- Os seres vivos podem adaptar-se
O termo adaptação pode ser empregado em vários sentidos.
Quando desenvolvemos atividades físicas, nossa temperatura aumenta. Um dos mecanismos que o organismo encontra para baixar a temperatura é a transpiração. Esse tipo de ajustamento é chamado homeostase, que constitui um tipo de adaptação.


Escala de evolução do homemAdaptação também significa a capacidade de um organismo desenvolver, ao longo de milhares de anos, características que permitem melhor ajustamento ao ambiente. Esse processo de mudanças que levam à adaptação recebe o nome de evolução biológica. Os cientistas acreditam que as girafas, por exemplo, descendem de ancestrais que tinham pescoços de comprimentos variáveis. Os indivíduos mais altos tinham mais chance de sobreviver, pois conseguiam alcançar mais facilmente o alimento. Seus filhos herdaram essas características a transmitiram a seus descendentes.

- Leitura complementar : Biogênese versus Abiogênese e o surgimento da vidaAté os meados do século XIX acreditava-se que os seres vivos podiam surgir espontaneamente da matéria não-viva, crença que ficou conhecida como hipótese da geração espontânea ou abiogênese. Hoje sabe-se que um ser vivo surge somente através dareprodução (sexuada ou não). A teoria da geração espontânea surgiu de um erro de interpretação de fatos que até hoje se observam. É um fato, por exemplo, que podem sair moscas da carne em decomposição. A interpretação precipitada levou os cientistas, de um passado não muito distante, a acreditar que a carne podre se transformava em moscas ! Isso tudo, apesar de parecer ridículo hoje em dia, era dito a sério por gente importante no mundo da Ciência, na época. O que acontece é que eles não dispunham dos recursos que dispomos hoje para verificar o que de fato ocorre. Hoje sabemos que moscas podem fazer a postura de seus ovos na carne em decomposição, de onde nascerão novas moscas, após certo tempo. Diversos cientistas trabalharam no sentido de mostrar que a hipótese da geração espontânea era falsa. Dentre eles destacaram-se Redi, Spallanzani e Pasteur. A hipótese da geração espontânea era inconsciente e foi derrubada por Pasteur com experimentos simples e bem controlados. A queda definitiva da hipótese da geração espontânea levantou uma nova questão: se os seres vivos não surgirem, em nenhum caso, da matéria bruta, como teriam surgido na Terra pela primeira vez? Em 1869 o Biólogo inglês Thomas Huxley foi o primeiro a defender a idéia de que os primeiros seres vivos surgiram como resultado de um lento processo de evolução química em nosso Planeta. Essa idéia foi retomada e aprofundada por volta de 1920 pelo Biólogo inglêsJ. B. S. Haldane e pelo Químico russo A. I. Oparin. Estes cientistas propuseram que a vida teria surgido a partir de substâncias formadas nas condições existentes na Terra primitiva. Naturalmente, o impressionante ambiente da Terra primitiva deveria sofrer lentas e profundas alterações para que pudesse comportar a vida tal como a concebemos. E, por certo, o primeiro ser vivo a surgir teria que fazê-lo espontaneamente, sem qualquer progenitor. Ora, você deve estar pensando, então, que a teoria da geração espontânea estava correta! Mas essa “geração espontânea” defendida por Oparin não é a mesma em que os cientistas acreditavam até o século XIX. Na interpretação moderna de Oparin, a geração espontânea é impossível nas condições atuais no nosso mundo. Mas nas condições primitivas que o ambiente da Terra ofereceu há cerca de um bilhão de anos, talvez não tivesse sido impossível a ocorrência desse fato. - O surgimento da vida Provavelmente, há cerca de 4,5 bilhões de anos surgiu a Terra.Inicialmente era um imenso globo pastoso que, juntamente com outros milhões de corpos celestes, vagava pelo espaço do infinito Universo. Com o resfriamento da sua superfície, surgiu a primeira camada da crosta terrestre. Depois, pelas rachaduras dessa crosta, começaram a aparecer incontáveis vulcões. A lava desses vulcões recobria a crosta que ia se tornando cada vez mais grossa. O vapor de água eliminado durante as erupções vulcânicas foi se acumulando na atmosfera primitiva durante milhões de anos. Por fim, a atmosfera ficou saturada de vapor d’água e começou a chover. A persistência das chuvas em terríveis temporais acabou esfriando a crosta terrestre e levando ao aparecimento dos rios e mares. Enquanto isso, os gases que compunham a atmosfera combinaram tanto que acabaram-se por originar substâncias orgânicas (substâncias que, hoje, compõem os seres vivos). Depois, essas substâncias foram levadas pelas águas das chuvas para o solo quente e arrastadas para os mares. Nas águas mornas daqueles primeiros oceanos, as moléculas de substâncias orgânicas combinaram-se entre si e deram origem a outras substâncias chamadas proteínas. Muitas proteínas foram se juntando e se transformando, dando origem aos coacervados. Os coacervados não eram seres vivos, mas sim uma primitiva organização das substâncias orgânicas. Os coacervados, depois de muitas transformações, adquiriram a capacidade de duplicação. Foi neste momento que surgiu o primeiro ser vivo, que apesar de muito simples era capaz de se reproduzir dando origem a outros seres vivos. Eram seres muito simples, formados por apenas uma célula. Esses seres eram heterotróficos, isto é, se alimentavam de substâncias existentes nos oceanos onde se multiplicavam. Com o passar do tempo o número desses seres aumentou muito. Conseqüentemente o alimento tornou-se escasso. Então, alguns desses seres sofreram modificações de deram origem a seres unicelulares que podiam sintetizar seu próprio alimento (os autótrofos). Foi a partir desse dois tipos de seres primitivos que toda a vida se desenvolveu na Terra. Eles foram se diferenciando cada vez mais, e cada um passou a depender do outro para sobreviver. Assim foram se originando todos os seres vivos que hoje conhecemos. Obs .: Naturalmente, os fatos não ocorreram com a simplicidade descrita, mas na descrição foram consideradas as fases mais importantes até a formação de um esboço da vida.

Parte 1 - Questões para auto-avaliação

1) Um inseto é um ser vivo e uma pedra não. Que características os diferenciam?
2) Um grão de areia levado pelo vento está em movimento. É característica dos seres vivos a capacidade de movimentação. Mas, embora um grão de areia possa se deslocar, ele não é um ser vivo. Por quê?
3) Por que o organismo necessita de alimento?
4) Os vegetais são seres vivos que produzem seu próprio alimento sem retirá-lo de outro ser vivo. Como eles fazem isso?
5) Quais as principais diferenças entre uma célula animal e uma vegetal?
6) Ao longo de sua vida, uma planta passa por diferentes etapas de desenvolvimento. Indique as semelhanças entre ciclo vital de uma árvore e de um ser humano.