Origem da Vida e Evolução

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Entre os grandes mistérios da ciência, a origem da vida é um dos mais difíceis de decifrar. Ainda que as hipóteses sobre o surgimento da vida sejam diversas. A Terra tem cerca de 4,5 bilhões de anos e acredita-se que somente a partir de 4,3 bilhões de anos o planeta tenha desenvolvido condições adequadas para sustentar a vida. No entanto, os fósseis mais antigos conhecidos têm apenas 3,7 bilhões de anos. Durante essa janela de 600 milhões de anos, a vida pode ter surgido repetidamente, apenas para ser extinta por colisões catastróficas como choques com asteroides e cometas que atingiam o planeta com mais frequência e sem a resistência atual da atmosfera.
Uma das teorias mais aceitas para a origem da vida atualmente é que os primeiros seres surgiram pela ação de processos químicos possibilitados pelas condições da Terra primitiva.  Esse conjunto de condições incrivelmente raras permitiu que a vida surgisse em nosso planeta a partir de moléculas orgânicas e reações químicas. Todos os organismos vivos que conhecemos são compostos por biopolímeros como proteínas, ácidos nucleicos, polissacarídeos e lipídeos. Estas biomoléculas são constituídas por pequenas unidades interligadas entre si, denominadas monômeros. Os biomonômeros que constroem as proteínas, ácidos nucleicos (DNA e RNA) e polissacarídeos são respectivamente os aminoácidos, nucleotídeos e monossacarídeos.
Sabemos hoje que o primeiro ser vivo foi provavelmente muito semelhante aos micro-organismos procariontes modernos, classificados como bactérias e arqueias. Os procariontes são organismos unicelulares com estrutura celular relativamente simples: seu material genético está imerso no citoplasma, sem envoltório nuclear, e as organelas, como mitocôndrias e complexo de Golgi, não estão presentes. Mas apesar disso, são capazes de desempenhar diversas funções metabólicas, participando ativamente de todos os ciclos biogeoquímicos do planeta.
Muitos cientistas propõem a ideia de que os primeiros organismos do planeta habitavam fontes hidrotermais no oceano profundo e, portanto, eram provavelmente extremófilos adaptados a altas temperaturas (denominados termófilos). stes microfósseis encontrados na Austrália apresentam uma estrutura celular muito semelhante aos procariontes modernos e é provável que estes organismos respirassem enxofre ao invés de oxigênio, uma vez que os altos níveis de oxigênio na atmosfera só surgiriam mais tarde na história da Terra, há 2,4 bilhões de anos.
Os responsáveis por este evento chamado de grande oxigenação foram os procariontes denominados cianobactérias, que realizavam fotossíntese e como produto, emitiam altas concentrações de oxigênio na atmosfera. Alguns procariontes que não conseguiam metabolizar o oxigênio, englobaram para dentro de sua célula uma outra bactéria capaz de processar o oxigênio tóxico para eles. E em troca, ofereciam abrigo e proteção para esta bactéria. Este evento, denominado endossimbiose, deu origem aos primeiros organismos eucariontes do planeta. Estes hospedeiros englobaram diferentes tipos de bactérias, dando origem às organelas eucarióticas denominadas cloroplastos e mitocôndrias. Acredita-se que os verdadeiros animais tenham surgido como um grupo monofilético a partir de um ancestral protista, há mais de 700 milhões de anos atrás. 
Cabe ressaltar que a evolução biológica não foi uniforme durante a história da Terra; existi- ram períodos em que ocorreu alta porcentagem de extinção de organismos vivos e outros em que determinados grupos surgiram rapidamente ou tiveram desenvolvimento excepcional. São muitos os fatores que estão relacionados com essas complexidades inerentes à evolução da vida, tais como alterações climáticas, variações de relevo, composição da atmosfera (principalmente aumento de oxigênio, vapor d’água de dióxido de carbono), avanços e recuos do oceano sobre continentes pretéritos devidos a eventos glaciais, mudanças na temperatura e salinidade do mar, vulcanismo, impacto de corpos celestes, formação de supercontinentes como a Pangeia etc. 
Macroevolução geralmente se refere a evolução acima do nível espécie. Macroevolução engloba as maiores tendências e transformações na evolução, como a origem dos mamíferos e a irradiação das plantas com flores. 
Padrões macroevolutivos são o que geralmente vemos quando olhamos para a história da vida em larga escala. 
Assim como na microevolução, mecanismos evolutivos básicos como mutação, migração, deriva genética, e seleção natural estão em funcionamento e podem ajudar a explicar muitos padrões em larga escala na história da vida. Um processo como mutação pode parecer que acontece em uma escala muito pequena para influenciar um processo tão surpreendente como a irradiação de besouros ou tão grande como a diferença entre um cachorro e um pinheiro, mas não é. A vida na Terra tem acumulado mutações e transmitindo-as através do filtro da seleção natural por 3,8 bilhões de anos – tempo mais do que suficiente para o processo evolutivo produzir sua grandiosa história.
Você poderia pensar que descrever o “o que aconteceu quando” nas mudanças macroevolutivas seria algo fácil de fazer. Mas não é tão fácil quando você está lidando com eventos que aconteceram há muito tempo e uma história que nós não vimos e que não pode se repetir.
Os metazoários são animais multicelulares descendentes de alguns protozoários eucariontes unicelulares. Representam praticamente 99% de todos os animais encontrados no planeta. Sua provável origem provável foi no Periodo Pré-Cambriano. A evolução dos primeiros metazoários resultou em uma enorme irradiação evolutiva. Desta forma, durante o período de irradiação dos metazoários essas variantes originaram formas que se adaptaram ao ambiente e produziram os grupos taxonômicos que conhecemos atualmente.
A história da vida não se desenvolveu de forma contínua, pelo contrário, é marcada por registros interrompidos em breves (e as vezes instantâneos – em termos geológicos) episódios de extinção em massa, seguidos de diversificação. O surgimento da vida e os episódios de extinção e diversificação só se tornaram conhecidos através de fortes marcas no registro fóssil.
Era Paleozoica: 543 Ma a 248 Ma atrás. O início desta era corresponde a uma revolução na vida dos animais, conhecida como “explosão cambriana”, possivelmente em decorrência do aumento abrupto do nível de oxigênio na atmosfera e das taxas de predação. Neste momento, a vida assumiu de vez a multicelularidade, multiplicando a diversidade de formas e estratégias de vida dos primeiros animais surgidos algumas dezenas de milhões de anos antes. Os animais mais abundantes eram os invertebrados com esqueletos, como os moluscos e artrópodes. Seus fósseis são encontrados nas rochas formadas nos fundos dos mares, que cobriram as massas continentais da Pangeia por dezenas de milhões de anos.
ORDOVICIANO 
Logo depois que as primeiras plantas terrestres apareceram, o primeiro evento principal de extinção eliminou muitos tipos de trilobitas e outras formas de vida invertebrada marinha. 
período Ordoviciano (488 Ma - 444 Ma) que as primeiras plantas deixaram a vida aquática para colonizar a Terra, promovendo diversas transformações no ambiente, ampliando a espessura do solo, mudando a composição da atmosfera e tornando a porção emersa gradativamente habitável para os animais vertebrados que viviam no mar.
DEVONIANO 
Após o aparecimento dos primeiros insetos sem asa, dos peixes com armadura (Pteraspideos) e dos anfíbios (Icthyostega), uma onda de extinção eliminou muitos invertebrados, corais e placodermos marinhos (peixes primitivos). 
No período Devoniano (416 Ma - 359 Ma) as primeiras florestas haviam se estabelecido e ofereciam aos animais alimento, sombra, umidade e proteção contra os raios ultravioleta. Os restos dessas imensas florestas são encontrados fossilizados em espessas camadas de carvão na América do Norte e até nas ilhas do oceano Ártico. O sequestro de CO2 (gás carbônico), incorporado no tecido das plantas e posteriormente fossilizado nas rochas, deu início a um efeitoestufa inverso; com menos gás carbônico na atmosfera a Terra esfriou, causando uma das várias extinções em massa.
No Carbonífero (359 Ma - 299 Ma) surgem os primeiros insetos. 
O final do Permiano é marcado por uma extinção em massa, que quase pôs fim à vida das florestas e da fauna terrestre e marinha. As causas dessa grande extinção ainda são motivo de debate, podendo estar ligada ao aumento de erupções vulcânicas, a problemas de circulação das correntes marinhas com consequentes alterações climáticas globais, ou mesmo ao impacto de um grande asteroide com a Terra.
PERMIANO 
Répteis, como o Dimetrodon (que não é um dinossauro), transformaram-se nos animais terrestres dominantes, mas antes, a extinção mais severa causou o desaparecimento de grupos inteiros de animais, incluindo trilobitas e alguns répteis semelhantes a mamíferos. 
A fauna terrestre do período Permiano foi dominada por insetos semelhantes a baratas e animais que não eram nem répteis nem mamíferos e pertenciam ao grupo dos Synapsida. Nas águas doces, havia anfíbios gigantes e no mar, tubarões primitivos, moluscos cefalópodes, braquiópodes, trilobitas e artrópodes gigantescos conhecidos como Eurypterida ou escorpiões do mar eram os animais dominantes. As únicas criaturas voadoras do período eram parentes gigantes das libélulas.
A flora era caracterizada por árvores do gênero Glossopteris, cujos folhas são frequentemente encontradas nas camadas de carvão do sul do Brasil. Este é o fóssil mais antigo do período Permiano encontrado até hoje. Também répteis como o Mesosaurus são encontrados em camadas do Folhelho Irati, do permiano brasileiro.
O final do período é marcado por uma extinção em massa de proporções nunca antes ocorridas, quando 95% da vida na Terra desapareceu, evento conhecido como Extinção Permiana. Com ela, sumiram os trilobitas, e os répteis tiveram grande desenvolvimento, dominando a era seguinte, o Mesozóico.
Mesozoico
Era geológica do éon Fanerozóico que está compreendida entre 251 milhões e 65,5 milhões de anos atrás e que compreende os períodos Triássico, Jurássico e Cretáceo
Quando o Mesozóico começou, havia um único continente, a Pangéia. Ele viria depois a se fragmentar em dois, a Laurásia, ao Norte e o Gondwana, ao Sul. 
É uma era conhecida sobretudo pelo surgimento, domínio e brusca extinção dos dinossauros, pterossauros e plesiossauros. No Mesozóico, eles conquistaram a Terra e desapareceram de modo repentino, provávelmente devido à queda de um enorme meteorito. Esse choque causou o que se acredita ser a segunda maior extinção em massa da terra, menor apenas que a do Permiano.
Os mamíferos desenvolveram-se nessa era, mas tinham. em geral, o tamanho dos atuais ratos. Os amonites também foram importantes nessa fase da história da Terra. Surgiram as primeiras aves e as primeiras plantas com flores (Angiospermas).
 
TRIÁSSICO 
Enquanto a vida se recuperava, répteis floresceram e os primeiros dinossauros apareceram. Uma onda de extinções eliminou muitos tipos de dinossauros "arcaicos", deixando lugar para os gigantes do Jurássico, como os Braquiossauros. 
Jurassico: Em terra, os grandes répteis (arcossauros) permaneceram dominantes. O Jurássico foi a idade de ouro dos grandes saurópodes, como o Apatosaurus e o Diplodocus. Eles foram alimento para grandes terópodes (Ceratosaurus, Megalosaurus e Alossaurus). Também no Jurássico surgiram os mamíferos marsupiais.
No ar, desenvolveram-se os primeiros pássaros, a partir de pequenos dinossauros, como o Compsognathus. Os pterossauros eram comuns.
Na flora, a novidade foi o surgimento das plantas com flores.
CRETÁCEO 
Tubarões, tais como aqueles que vivem até hoje, sobreviveram à extinção muitas vezes atribuída a um impacto de asteróide, mas dinossauros (à exceção dos possíveis ancestrais das Aves), répteis marinhos e voadores, não. 
O último período da Era Mesozóica começou há 145,5 milhões de anos e terminou 65,5 milhões de anos atrás. Nele, os continentes começaram a adquirir a atual conformação (na gravura, a terra no Cretáceo Superior) e os dinossauros alcançaram seu apogeu, sofrendo, porém, uma extinção em massa no final do período, quando desapareceram também muitas outras espécies animais e vegetais. Dos répteis, só restaram crocodilos, lagartos, tartarugas e cobras. A teoria mais aceita para explicar isso é a queda de um meteorito com 10 km de diâmetro na península de Yucatán, no México, o que levantou uma quantidade de poeira suficiente para cobrir a Terra por meses, matando as plantas, depois os dinossauros herbívoros e por fim os carnívoros.
Após o fim dos dinossauros, houve e a diversificação dos mamíferos (alguns tornaram-se enormes) e o auge do desenvolvimento das aves. Também no Cretáceo surgiram os mamíferos placentários primitivos e as plantas com flores.
Era Cenozoica 
O Cenozoico é a era geológica que iniciou há 65,5 milhões de anos e que se estende até os dias atuais. Antigamente, era dividida nos períodos Terciário e Quaternário. Posteriormente, eles passaram a se chamar Paleogeno (o Terciário) e Neogeno (o Quaternário).
6. Hoje 
HOLOCENO 
No último milésimo de segundo do tempo geológico em que a humanidade andou pela terra, as taxas da extinção começaram a elevar-se em torno de 100 vezes ou mais do que era antes de 10 mil anos, quando o homem se organizou em cidades e aumentou sua população.
A Terra atual é, em última análise, o produto de processos geológicos que operam em ciclos desde 4,6 bilhões de anos atrás, embora com intensidades variáveis e em diferentes espaços, onde a vida apareceu e se diversificou. A recuperação desta história, na qual a metamorfose é uma constante, está simbolizada no livro da natureza que, embora fragmentado pelos processos geológicos, pode ser recu- perado pela diversidade de fósseis, nas discordâncias geológicas, na correlação de camadas rochosas e em suas idades relativas em relação às outras rochas, contando com o apoio preciso de datações absolutas e das interpretações geológicas.
Os fósseis contam-nos a história da vida e da Terra e podem nos ensinar sobre nossas origens, o porquê de este mundo de hoje ser assim como é. Estudando os restos e os vestígios de seres que viveram há milhares, milhões ou bilhões de anos, lançamos fundamentos que nos ajudam a compreender o que vemos, o que foi a evolução biológica, como e por que ela ocorreu e o que ainda sucederá se a vida tiver tempo. Portanto, em sentido figurado, os fósseis são as janelas através das quais podemos vislumbrar o passado e, com isso, conhecer a história do nosso planeta. A evolução da vida registrada nos fósseis revela os destinos seguidos pelos seus vários ramos e nos contam sobre as nossas raízes biológicas.