ESTUDO DAS ESPÉCIES DE SERES VIVOS

1)   Formação do Sistema Solar e Evolução Planetária
Muitas teorias foram propostas para a formação do sistema solar:
As primeiras delas, as chamadas teorias catastróficas, davam conta que o sistema solar poderia ter se formado quando um outro astro passou perto o suficiente do nosso Sol para “arrancar” matéria solar, matéria esta que formou o cortejo planetário, contudo esta teoria apresentava dois problemas principais: pressupõem que o Sol já estava formado, portanto não explica satisfatoriamente como o Sol surgiu e segundo não explica porque os planetas, tendo surgido diretamente da matéria solar, apresentam diferentes proporções de elementos químicos das que são encontradas no Sol, nem explica as diferenças gritantes entre os planetas ditos terrestres ou telúricos e os planetas gasosos ou jovianos.
Essas teorias foram abandonadas em detrimento da Teoria de Acresção.

2)   A Teoria de Acresção: a Nebulosa Solar Primitiva (NSP)
Esta teoria foi proposta inicialmente por Laplace em 1796, em suas linhas gerais ela propunha que existia uma nuvem de gás e poeira e esta nuvem aos poucos agregou mais gás e poeira em um determinado ponto o qual veio formar o Sol, posteriormente os planetas formaram-se da mesma matéria interestelar, o que Laplace não soube explicar é como os planetas foram capturados pelo Sol, bem como supôs que o Sol produzia energia através da queima da sua matéria. Não existiam ainda, provas de que esta teoria estava correta. No entanto a teoria foi bem aceita de um modo geral.
Atualmente a teoria de Laplace foi reformulada para poder adaptar os dados observacionais que balizam a idéia que os planetas e o Sol tem origem da mesma matéria interestelar. Para isto atestam suas abundâncias relativas de deutério, hidrogênio, lítio, silício e ferro. Elas são iguais nos planetas e no meio interestelar. A simultaneidade das idades do Sol e dos planetas são comprovadas através da taxa análise radioativa das rochas terrestres e da composição química atual do Sol.
Mas afinal como se formam o Sol e os planetas pela Teoria da Acresção atual?
Primeiramente uma nuvem de gás e poeira densa começa a entrar no que se chama de colapso gravitacional, ou seja um aumento na concentração de gás.
Em um determinado ponto da nuvem faz com que haja um conseqüente aumento da gravidade local e este processo provocou um círculo vicioso onde atração gravitacional promove a atração de mais matéria que por sua vez aumenta ainda mais a atração gravitacional atraindo mais matéria.
Este acúmulo de matéria acaba por criar um aumento de pressão e temperatura locais, especialmente na região central, contudo este agregado de gás não tinha  massa o suficiente para produzir energia termonuclear, como o Sol faz atualmente, mas sim por contração gravitacional. Nesta fase o proto-Sol  estava envolvido por uma denso invólucro de gás e poeira e apenas emitia radiação na faixa da radiação  infravermelha. Neste ponto  a nuvem de gás havia tomado a forma de um disco com um adensamento central.
Dentro do adensamento central o gás era paulatinamente acumulado e assim que a pressão gravitacional deste gás atingiu um ponto crítico (massa da proto-estrela >0,08 massas solares) a proto-estrela começa a produzir energia através de reações de fusão nuclear e não mais apenas através da contração gravitacional entrando na fase de equilíbrio onde a pressão da energia interna da estrela contrabalança a pressão gravitacional. A proto-estrela então transformou-se finalmente em uma estrela e existirá neste estado de equilíbrio de produção de energia, tanto tempo quanto menor for sua massa.
Contudo, no disco de poeira e gás que ainda circunda esta jovem estrela, aconteciam outros processos que culminariam na formação dos planetas. Gás e poeira ainda restantes começavam a condensar-se sendo que a uma dada distância do Sol somente se condensaram os materiais cujos pontos de fusão eram mais altos do que a temperatura local (caso contrário se vaporizariam antes de poderem se aglutinar). Logo mais próximo da estrela os matérias refratários como silicatos e óxidos predominaram aos gases (mais voláteis) sendo que nesta região formaram-se os planetas telúricos. Enquanto que em regiões mais afastadas da estrela (na região de Júpiter, Saturno, Urano e Netuno), condensaram-se compostos mais leves como C, N, O e H bem como água, dióxido de carbono, metano e amônia. Desta forma se diferenciaram os planetas telúricos dos jovianos.
Com a sedimentação sempre crescente do disco planetário os grão de poeira passaram a colidir cada vez mais constantemente entre si e a crescer até formar corpos de dimensões centimétricas. Estima-se que esta fase tenha durado no mínimo 1000 anos.
O que ocorreu após a formação dos grânulos iniciais ainda é motivo de debate, mas a teoria que parece se firmar é que houve, ao nível de planos orbitais planetários, foi que estes grãos formaram não um único corpo diretamente, mas inúmeros corpos com dimensões quilométricas que através do atrito com a matéria nebular ainda restante diminuía sua velocidade propiciando choques que acabaram por formar finalmente os planetesimais que nada mais eram que os embriões dos planetas.
Estes planetesimais contudo já podiam, dado as suas dimensões e densidade, exercer suficiente atração gravitacional para atrair mais matéria, evoluindo muito mais rapidamente em massa e dimensões do que até então.
Neste ponto se dá a diferenciação que originará os planetas telúricos dos jovianos.
Os planetas jovianos parecem terem sido os primeiros a completarem sua formação devido principalmente ao fato que em suas órbitas afastadas existia muito mais gelo do que em órbitas mais interiores ao planeta Júpiter. Sendo que o gelo possui uma aderência natural estes planetas cresceram muito mais rapidamente do que os telúricos, este rápido crescimento propiciou que eles absorvessem os gases leves que os constituem antes que estes gases se dissipassem pelo calor e pelo vento solar. Júpiter e Saturno ao que tudo indica, foram os primeiros a se formarem pois apresentam uma composição muito mais rica em H e He do que Urano e Netuno.
Os planetas telúricos formaram-se, como dito anteriormente pelos materiais refratários e pobre em gases como os silicatos. Ao que se devem então os gases das atmosferas dos planetas telúricos?   Este é um ponto ainda obscuro mas as atmosferas parecem ter se formado, quando já no final da formação planetária,
Asteróides mais afastados, ricos em água e outros gases bem como carbono, foram perturbados gravitacionalmente por Júpiter e escaparam de suas órbitas sendo atraídos pelos planetas internos quando passaram perto destes. Pela emissão de gás destes materiais formaram-se as atmosferas dos planetas internos.

A Teoria do disco de acresção apesar de explicar satisfatoriamente o processo de formação estelar e planetária necessitava de uma confirmação visual. Esta veio com as espetaculares imagens, feitas pelo telescópio espacial HUBBLE, da estrela BETA PICTORIS circundada pela NSP que a formou (Figura 1)
Análises recentes deste disco de poeira demonstrou evidências que devem existir planetas em adiantado estado de formação no seu interior.

3)   A Evolução do planeta Terra
O único planeta que seguramente temos a certeza da existência de vida é o planeta Terra , apesar de termos ainda outros planetas e luas no sistema solar que concorram com chances de possuírem ou terem possuído vida. Portanto iremos analisar a surgimento e evolução da vida no nosso planeta para podermos extrapolar essas condições para outros mundos.

Formação da crosta e atmosfera
Após a fase de acresção na qual se formou o corpo que viria a ser a Terra, a temperatura era muito elevada tanto devido a energia liberada pelo intenso bombardeio da matéria em acresção quanto pela energia radioativa. O nosso planeta nada mais era que uma massa incandescente, nesse momento os elementos químicos mais densos afundaram sendo que hoje fazem parte da composição do núcleo e do manto enquanto os menos densos como os silicatos vieram a formar a crosta.
A formação da atmosfera é um dos pontos mais importantes para o entendimento do surgimento da vida. A atmosfera terrestre parece ter tido 3 momentos diferentes; o primeiro deles se refere a camada gasosa que se formou durante a acresção, esta atmosfera primitiva devia ser formada basicamente dos gases capturados na nebulosa solar primitiva, contudo devia ser constituída de gases leves que foram facilmente arrastados pelo intenso vento solar, em um segundo momento após a Terra ter se resfriado o suficiente, a emissão de gás das rochas e a intensa atividade vulcânica formaram uma atmosfera em tudo diferente da atual, esta atmosfera primitiva seria basicamente composta por CO2, N2 1, H2O, CH4, NH3 e H2S ou seja a Terra possuía uma atmosfera não – oxidante 2.

A Formação dos Oceanos
O planeta Terra, até onde se sabe, é o único a manter água líquida em sua superfície. Mas como os Oceanos se formaram ?
A teoria mais aceita diz que a emissão de gás das rochas na formação do planeta liberou gases suficientes para o surgimento de um efeito estufa, parte destes gases era vapor d’água que se condensava à partir de uma certa altitude e voltava a cair sobre a superfície como chuva, no entanto o calor extremo do solo ainda semi-liquefeito fazia com que a água evaporasse antes mesmo de tocá-lo. Este vapor voltava a condensar-se e a se precipitava na forma de verdadeiros “dilúvios”, este processo intermitente durou aproximadamente 100 milhões de anos. Neste período de tempo, a constante precipitação e evaporação da água auxiliou o abaixamento da temperatura superficial. No momento em que a temperatura do solo atingiu um ponto abaixo do ponto de ebulição da água esta pôde começar a se acumular nos pontos mais baixos da superfície do globo.
O violento escoamento das partes mais altas da superfície, com a conseqüente erosão, ocasionou o arraste de grandes quantidades de sais para os oceanos recém formados, tornando-os salgados.
Porém ao se formarem os oceanos outros componentes além dos sais arrastados da superfície foram acrescentados a eles; as chuvas torrenciais dissolviam em suas gotas parte do CO2 atmosférico transformando-o em ácido carbônico, o ácido carbônico reagia com os silicatos das rochas e se transformava em carbonato de cálcio1 (CaCO3), este carbonato de cálcio era por fim arrastado aos mares onde se acumulou2. Este processo diminuiu o efeito estufa, consequentemente amenizando a temperatura do planeta além de permitir que a atmosfera se tornar-se mais transparente a radiação solar, com destaque especial devido ao seu papel na formação da vida, à radiação ultravioleta.

Os Compostos Orgânicos Primitivos
A origem dos compostos orgânicos no nosso planeta ainda é um problema não tanto pela incerteza de sua formação mas quanto a sua origem. Duas hipóteses são igualmente coerentes, a da formação à partir da atmosfera primitiva e a da origem extraterrestre.

A origem atmosférica dos aminoácidos foi testada por Stanley Miller em 1953 através de um experimento em que se produzia vapor de água que fazia circular em um tubo, até uma câmara onde havia metano, amônia e hidrogênio, simulando os componentes principais da atmosfera primitiva. O vapor de água condensava-se sob a forma de “chuva”. Ao conjunto, ligavam-se terminais elétricos que produziam descargas elétricas em miniatura ( Figura 2).

Após uma semana de funcionamento ininterrupto, a água existente no balão rica em carbono, como os oceanos primitivos, começou a ficar turva e com coloração vermelha. Uma vez analisada esta água demonstrou ser uma mistura complexa de aminoácidos.
Dessa forma Miller demonstrou que na atmosfera primitiva, os relâmpagos e os compostos químicos, poderiam fornecer o substrato e a energia suficiente para a síntese de moléculas orgânicas complexas.
Porém outra teoria muito debatida é a da origem extraterrestre dos aminoácidos. Análise por rádio e espectrometria de nebulosas revelou uma incrível variedade com mais de 200 elementos e compostos químicos. Mas até o presente momento não foram localizados aminoácidos nestas nuvens gasosas. Contudo os aminoácidos já foram localizados em meteoritos e estes meteoritos são precisamente do tipo  que acredita-se terem trazido água para a Terra na época de sua formação. Dessa maneira, de uma forma ou de outra, provavelmente os Oceanos se formaram conjuntamente com os primeiros aminoácidos.

4)   Os primeiros seres vivos
Nós podemos distinguir facilmente um ser vivo de um não-vivo, mas não podemos realmente dizer com precisão o que é vida.
Em poucas palavras podemos dizer que as primeiras moléculas foram aquelas capazes de incorporar substâncias do meio em sua estrutura. Incorporando novas substâncias, a molécula crescia a ponto de fragmentar-se em outras moléculas.
Contudo se as moléculas que se reproduziam não produzissem uma cópia perfeita de si mesma e a molécula-filha não fosse tão eficiente na absorção de nutrientes do meio ou de se reproduzir, rapidamente ela seria ultrapassada por outras moléculas mais eficientes nesta capacidade.
A formação de proteínas a partir de aminoácidos tem se realizado em laboratório. Contudo a formação de ácidos nucleicos, a partir de açúcares e fosfatos em DNA e RNA ainda não foi possível.
Novas evidências contudo indicam que moléculas simples em presença de superfícies argilosas e água podem formar grandes moléculas. Talvez uma grande molécula de fosfatos e açúcares tenha adquirido a capacidade de se auto-replicar dando origem aos primeiros ácidos nucleicos. Os primeiros ácidos nucleicos devem ter sido muito semelhantes ao RNA, senão o próprio.
Paralelamente ao que ocorria na superfície, as proteínas, que eram formadas a partir dos primeiros aminoácidos1 quando dissolvidas nas águas dos oceanos, adquiriam carga elétrica, atraindo moléculas de água ao redor de si, formando uma camada organizada de moléculas de água. Chamamos a esses agrupamentos de coaservados (Figura 3 ).
Os coaservados ao se dispersarem cada vez mais pelos oceanos absorviam mais e mais moléculas orgânicas e inorgânicas. É possível que certas reações químicas que ocorriam dentro desses coaservados liberavam energia o suficiente para formação de outras estruturas químicas que tornavam estes proto-organismos mais e mais estáveis. Talvez neste momento alguns coaservados tenham absorvido moléculas de ácidos nucleicos carregadas pelos rios até os mares, possibilitando que estes proto-organismos se replicassem com mais exatidão e dessa forma transmitissem as suas características aos seus descendentes.
Não se sabe ao certo o momento em que o DNA formou-se pela primeira vez mas é possível que as proteínas que existiam dentro dos coaservados atuaram como enzimas catalíticas que atuaram de modo a transformar o RNA primitivo em DNA. Este processo é bem conhecido e ocorre atualmente em vírus. Porém pode-se supor que a partir do momento que o DNA se formou, este tomou o lugar do RNA na responsabilidade da replicação e dessa forma a maioria das bactérias e todos os seres eucariontes possuem o DNA como portador do código genético principal.
A partir do momento em que os coaservados se tornaram uma estrutura estável e com capacidade de se reproduzir e alimentar, eles passam a ser chamados de ORGANISMOS VIVOS.


Vida em outros Sistemas Planetários
A partir da compreensão ainda que parcial do surgimento da vida na Terra, podemos extrapolar as condições que levaram o seu aparecimento como padrão, pois fora circunstâncias muito especias1 este deve ser verdadeiro para planetas semelhantes aos nossos. Em posse deste padrão pode-se saber sobre o que procurar e onde.

Um dos primeiros passos para se pesquisar sobre a vida em outros sistemas planetários é confirmar que existem outros sistemas planetários.

Os problemas para esta confirmação estão nos fatos que devido as grandes distâncias das estrelas em relação à Terra, qualquer planeta que estiver porventura orbitando alguma delas ficará “ofuscado” pelo brilho da estrela, além disso não existem instrumentos óticos com resolução suficiente para “enxergar” diretamente planetas em outros sistemas solares distantes.

Contudo em 1995 foi divulgada a descoberta do primeiro planeta orbitando a estrela 47 URSAE MAJORIS3, através de técnicas de detecção indiretas: analisou-se o efeito Doppler de 4 estrelas semelhantes ao Sol e concluiu-se através de cálculos que deveria haver um planeta orbitando-as. Só assim seria explicado o sutil deslocamento de aproximação e afastamento da estrela (Figura 8)

Desde então foram anunciadas a descoberta de mais oito estrelas com planetas em órbita de diversas estrelas. Porém existe um problema com estes planetas: alguns são maiores que Júpiter e outros com uma massa ligeiramente menor, mas todos estão em órbitas extremamente próximas da estrela do sistema, algumas tão próximas quanto a órbita do planeta Mercúrio! Este fato é totalmente contra as teorias de formação dos planetas gigantes gasosos teoricamente seria impossível para estes planetas terem se formado nesta distância.
Hipóteses estão sendo propostas para explicar este fato .As mais aceitas dizem que estes planetas se formaram em órbitas mais distantes, porém migraram para órbitas mais próximas e isto implica que em sua migração destruíram ou “arremessaram” de suas órbitas qualquer planeta que estava em seu caminho, aniquilando qualquer possibilidade de vida nesses sistemas planetários.
Apesar de as primeiras notícias de planetas extrasolares não levarem diretamente a possibilidade de vida, a confirmação que existem outros sistemas planetários além do nosso abre grandes perspectivas de que seja apenas questão de tempo para que a planetas com um meio ambiente semelhante ao da Terra seja detectado em algum sistema solar distante.

8)   A Comunicação Irresistível
A inteligência é um dos resultados da evolução da vida no planeta.
A procura por vida inteligente no Universo é muito mais árdua do que a simples procura pela vida. Contudo a fascinação pela idéia de que existem outros seres inteligentes no Universo e as implicações que esta descoberta traria compensam o esforço para tentar detectá-la.
O astrônomo Francis Drake propôs uma famosa equação pela qual poderíamos estimar o número N de civilizações inteligentes na nossa  galáxia:

N = ƒp x ƒv x ƒi x ƒc x Ñ x Tt

sendo que:

>>>   Ñ é a taxa de formação de estrelas da galáxia, cerca de 3 por ano;
>>>   ƒp é a fração de estrelas que tem um sistema planetário;
>>>   ƒv é a fração de planetas como a Terra e que possuem vida;
>>>   ƒi é a fração de planetas que possuem seres vivos inteligentes;
>>>   ƒc é a fração de planetas que desenvolveram vida inteligente e possuem uma civilização tecnológica com comunicação através de ondas eletromagnéticas;
>>>   Tt é o tempo de duração de uma civilização tecnológica.

Assumindo que a vida é um fenômeno comum no universo, a possibilidade de vida inteligente com uma civilização tecnologicamente avançada em nossa galáxia seria de N=300. Se assumirmos um cálculo pessimista contudo o valor N poderia ser 1/1.000.000, neste caso para existir uma civilização tecnológica ela deveria existir por no mínimo 300 mil anos.
Mas porque a necessidade de possuírem tecnologia de comunicação?
Pelo fato de que desde a década de 60 radioastrônomos tem realizado escutas em ondas de rádio na faixa dos 1 a 50 cm com base na idéia de que do mesmo modo que parte das ondas de rádio terrestres escapam para o espaço sem serem refletidas de volta a Terra pela ionosfera, o mesmo pode estar acontecendo em outros planetas que possuam civilizações tecnologicamente avançadas.
Portanto a chance de captarmos sinais em freqüência modulada de outras civilizações existe, apesar de sua dificuldade.
A grande expectativa é alguma dessas civilizações tenha mandado uma mensagem proposital ou seja com o intuito que outra civilização a captasse. Provavelmente o sinal desta mensagem seria mais forte e portanto menos duvidoso quanto a sua origem1.
Atualmente este projeto chamado de projeto SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) é encabeçado pela Sociedade Planetária, que foi fundada pelo astrônomo e biólogo Carl Sagan. Trabalhando com equipamentos muito superiores aos do início do projeto tais como o Analisador de Espectro Multicanal o qual pode analisar até 10 milhões de freqüências de uma única vez contra apenas 30 freqüências por vez que eram analisadas no inicio do projeto. Temos assim uma ampla região do espectro que poderá ser analisada com muito mais rapidez do que nos últimos 30 anos de pesquisa, aumentando as nossas chances de captar sinais extraterrestres.
Até agora nenhum resultado positivo foi alcançado, porém algumas emissões suspeitas foram detectadas e estão sendo intensivamente estudadas sendo que já se discute qual atitude devemos tomar ao recebemos um sinal positivo: devemos responder? mesmo sem saber quem está do outro lado da linha? se respondermos, qual será a mensagem?
Se respondêssemos encontraríamos um grande obstáculo a distância, pois o tempo de ida da mensagem terrestre, sua interpretação e possível resposta da civilização extraterrestre, poderia durar, se detectássemos sinais de vida inteligente na mais próxima estrela sob análise, cerca de 500 anos.
As chances de nos deslocarmos até outros sistemas planetários ainda é tecnologicamente impossível para nós devido às grandes distâncias envolvidas, da mesma forma que a possibilidade de outras civilizações conseguirem chegar até nós parece improvável, mas não impossível considerando que existem estrelas bilhões de anos mais velhas que o nosso Sol, poderíamos imaginar o grau de desenvolvimento tecnológico que civilizações, que porventura existam em algum planeta destas estrelas, teriam alcançado.
Desde a década de 50 que supostos avistamentos de naves alienígenas tem sido amplamente relatados, porém a grande maioria deles parecem ter sido ocasionados pôr alucinações, farsas e simples confusão com fenômenos celestes naturais.
Mas várias civilizações no passado relataram ou pintaram Deuses ou criaturas fantásticas que provinham do céu, o que pode ser explicado pelo fato de temerem o desconhecido, por isso retratavam-no para poderem “dominá-lo”.