10 setembro, 2015

REFLEXÕES EM TORNO DA BIOSFERA


Um texto público de Galopim de Carvalho. Muito interessante e pedagógico. Não sei onde mais foi publicado, mas parece-me que no Facebook se perde muito depressa. Boa leitura!



"O problema da origem da vida é demasiadamente complexo para ser abordado apenas no contexto da geologia. Biologia e bioquímica, dois domínios que nos escapam, têm aqui papel preponderante. 
Exclusivamente fotossintética, como foi consensualmente aceite, e/ou quimiossintética, como passou também a ser admitida, a partir de 1979 (com a descoberta de oásis de vida na de
pendência de fontes hidrotermais na fossa oceânica da Galápagos), a vida, de que julgamos conhecer razoavelmente bem a sua evolução (na sequência dos trabalhos de Charles Darwin), continua a ser um problema por resolver no que respeita a sua origem.
Esta origem e a subsequente evolução biológica até os dias de hoje são, no entanto, aceites como resultado de um processo geológico, de que desconhecemos muitos dos seus passos e, ainda, sujeito a discussão. Temos como um dado paleontológico demonstrado e aceite que essa origem teve início nos primórdios da história da Terra, tida como o único planeta do Sistema Solar que reuniu condições para tal origem e a subsequente evolução se realizassem. É, ainda, consensual a aceitação de que a vida surgiu no mar. Tenha esse extraordinário acontecimento ocorrido em águas superficiais, enriquecidas em certos gases da atmosfera primitiva, sob a acção das radiações solares, ou na total ausência de luz, nas profundezas dos oceanos e na dependência de fontes hidrotermais, a verdade é que a Terra criou estruturas capazes de se replicarem e de se modificarem (por adaptação ao meio, por recombinação genética ou por mutações) e de transmitirem essas modificações aos seus descendentes. Tais estruturas são os seres vivos e o seu conjunto designado por biosfera.
Entre os principais constituintes químicos da biosfera, encontram-se carbono, hidrogénio e oxigénio, além de, em menores quantidades, azoto, enxofre, fósforo, entre os mais comuns, todos eles relativamente abundantes à superfície do planeta terrestre, facultados pela atmosfera, pela hidrosfera e pela litosfera, incluindo a parte superior do manto através do vulcanismo. Fixados ao nível dos seres vivos, sob formas muito particulares de estruturas químicas, tais elementos integram a matéria orgânica por eles elaborada a expensas da energia radiante do Sol, sem esquecer a das comunidades vivas das profundidades oceânicas, associadas às referidas fontes hidrotermais, que nada têm a ver com a energia solar.
Os dados disponibilizados pela geologia, pela biologia e pela bioquímica permitem aceitar que a biosfera foi antecedida por um período durante o qual certos compostos orgânicos abióticos (não vivos), sob a acção de fontes energéticas (radiação ultravioleta solar, certas reacções químicas ou descargas eléctricas) e muito provavelmente na presença de minerais como as argilas (com estruturas foliares muito particulares), terão gerado algumas macromoléculas orgânicas ainda abióticas. Processos químicos complexos, terão permitido que essas estruturas macromoleculares se organizassem, dando nascimento às primeiras células. Admite-se que terá sido assim que, no decurso de um tempo imenso, se foram esbatendo as diferenças que separam o mundo inorgânico (das rochas e dos minerais) do mundo vivo.
Um dos mais antigos documentos dos primórdios da biosfera foi encontrado em rochas sedimentares carbonatadas do Arcaico de Ínsua (no SW da Gronelândia), com 3700 milhões de anos. A relação dos isótopos de carbono, 12C/13C ,aponta para que esse elemento tenha tido origem orgânica, provavelmente fotossintética. 
A vida, como se disse atrás, surgida na hidrosfera, modificou, em maior ou menor grau, a atmosfera e a litosfera em contacto, ao mesmo tempo que sofreu as suas influências, adaptando-se-lhes a cada passo. Estas interacções tiveram começo logo que a superfície do planeta se tornou habitável, com temperaturas favoráveis e água no estado líquido.
Os limites da biosfera, sendo particularmente difusos, não são passíveis de uma figuração geométrica. Todavia, entre os níveis mais elevados da troposfera (a parte inferior da atmosfera, com cerca de 12 km de espessura) e as grandes profundidades oceânicas (fossa das Marianas , com 11 034 m de profundidade), as formas de vida, embora de modo disperso, ocupam todos os ambientes exteriores e todas as latitudes do planeta. Em suspensão ou voando nos ares, nas altas montanhas, nos mares, nos rios e nos lagos, nas paisagens geladas da Antárctida, nos desertos tórridos mais áridos, nos fundos oceânicos, na dependência de fontes hidrotermais ou no interior da crosta continental (bactérias recolhidas em sondagens), a alguns quilómetros de profundidade, a vida tem encontrado sempre maneira de se adaptar aos diversos ambientes, usando as estratégias mais variadas e engenhosas, conseguidas ao longo de milhares de milhões de anos de ensaio e erro, em que as leis da física e o acaso foram os principais actores. 

A biosfera é o mais recente sistema dinâmico terrestre que capta, transforma, armazena e cede energia, mediante dois tipos de metabolismo, a fermentação e a respiração, fornecedores de energia às enzimas (proteínas com capacidade para promover e incrementar determinadas reacções químicas essenciais à vida, sem serem consumidas). A fermentação é própria dos seres mais rudimentares, autotróficos (capazes de produzir o seu próprio alimento), como as bactérias, ao passo que a respiração, muitíssimo mais eficaz em termos energéticos (cerca de 16 vezes mais enérgica do que a resultante da fermentação) caracteriza os seres mais desenvolvidos, as plantas e os animais, que representam a grande maioria da biodiversidade. Mais antiga do que a respiração, a fermentação surgiu com os procariotas (organismos unicelulares, sem núcleo diferenciado), em particular, bactérias que têm na fermentação a sua fonte energética e são aneróbias, isto é, não sobrevivem em presença de oxigénio. Os eucariotas (organismos uni ou pluricelulares cujas células dispõem de um núcleo), em particular as algas verdes e vermelhas, surgiram no Proterozoico, entre 2000 e 1400 milhões de anos, e só a partir de então pôde haver precipitação biogénica de sílica, a da opala (sílica amorfa) dos esqueletos de algumas delas. Ao contrário dos procariotas, estes organismos, para os quais a vida só é possível em presença de oxigénio, retiram a energia do meio através da respiração.
Num longo intervalo de tempo de cerca de seis centenas de milhões de anos (2000 a 1400) a biosfera, confinada ao meio marinho e apenas formada por uma microflora procariótica e aneróbica, foi substituída por outra parcialmente eucariótica. Toda a biodiversidade, quer a do presente, quer a extinta, descende dessa primitiva biosfera microbiana procariótica e aneróbica de duração cinco a seis vezes mais longa. O registo das sucessivas etapas percorridas pela biodiversidade, desde os primórdios da vida na Terra, está, na maior parte, contido nas rochas sedimentares. Tal registo envolve o conjunto dos fósseis, cujo estudo constitui um dos ramos mais interessantes das ciências da Terra – a PALEONTOLOGIA.
O contributo da biosfera na meteorização, na erosão e na génese das rochas sedimentares, em particular, é imenso, numa interrelação vasta, complexa e velha de mais de 3700 milhões de anos. Importante e bem visível é, ainda, o seu papel na edificação das estruturas esqueléticas (conchas de moluscos, corais, entre outras) que estão na origem da maioria dos calcários e de rochas siliciosas, como os diatomitos e os radiolaritos. 

Litosfera, atmosfera, hidrosfera e biosfera evoluíram em conjunto, trocando entre si energia e matéria (massa), reciclando-se tantas vezes quantas lhes permitiu uma tal imensidade de tempo. Por exemplo, o carbono perdido pelo manto através da litosfera (no vulcanismo) passa à atmosfera e à hidrosfera sob a forma de dióxido de carbono, gás de onde as plantas terrestres e as algas marinhas o retiram na sua actividade fotossintética, integrando-o na biosfera, devolvendo-o, depois, à litosfera sob a forma de carbonatos, nos calcários e dolomitos. Incluído nos alimentos (hidratos de carbono, lípidos e prótidos) dos animais, parte deste carbono volta à atmosfera como dióxido, quer por via da respiração, quer, após a morte do animal, por decomposição do respectivo corpo. Uma outra parte do carbono, em especial o incluído nas plantas terrestres e no fitoplâncton do passado geológico, foi devolvido à litosfera sob a forma, respectivamente, de carvão e de petróleo. Quando hoje as centrais termo eléctricas queimam carvão, fuel ou gasóleo estão a devolvê-lo à atmosfera, o mesmo fazendo automóveis e aviões ao consumirem gasolina.
Biodiversidade, expressão de uso relativamente recente e frequente entre biólogos, ambientalistas e profissionais da conservação da Natureza, exprime a imensa multitude de diferentes indivíduos (espécies, subespécies, variedades, raças, etc.) que constituem a biosfera. A biodiversidade abarca hoje mais de dois milhões de espécies animais e vegetais conhecidas e (acredita-se) cerca de três milhões por descobrir e descrever. O Homo sapiens é apenas uma espécie no seio de tão grande e complexa comunidade viva. Em virtude das suas faculdades intelectuais, diz-se que está no topo dessa complexa rede de cadeias. Por esse facto, as suas capacidades de intervenção nos processos naturais, biológicos e geológicos, são hoje imensas. Pelas mesmas razões, as suas responsabilidades são máximas no curso da Natureza, onde chegou tarde e onde, em tão pouco tempo, já causou danos sensíveis e, muitos deles, irreparáveis."


António Galopim de Carvalho, publicado no Facebook em 27/08/2015