Teorias da evolução celular

As teorias da evolução celular são explicações que tentam a compreender quando e como as células surgiram. Eles geralmente se referem a células eucarióticas, ou seja, aquelas que têm um núcleo separado por uma membrana celular onde contêm o material genético.

Ao contrário das células procarióticas, que são mais simples e apareceram há cerca de 3,7 bilhões de anos atrás na Terra, as células eucarióticas são muito mais complexas, maiores e mais recentes na aparência.

Teorias da evolução celular 1

Imagem de alta definição de um organismo unicelular. Via Youtube

Como as células eucarióticas são a base da maioria dos seres vivos , como plantas e animais, várias teorias foram desenvolvidas sobre sua origem e por que elas apareceram.

Desenvolvimento das primeiras células

As primeiras células apareceram pelo menos 3,7 bilhões de anos atrás, cerca de 750 milhões de anos após a formação da Terra. Embora não tenhamos certeza de como as primeiras células apareceram, sabemos exatamente como elas se desenvolveram.

No entanto, uma das teorias mais aceitas sobre a formação das primeiras células é a seguinte: dadas as condições atmosféricas da Terra primitiva, uma descarga de energia pode causar a formação espontânea de moléculas orgânicas.

Isso foi demonstrado pelos experimentos de Stanley Miller nos anos 50, nos quais ele conseguiu criar moléculas orgânicas a partir de hidrogênio, metano e amônia.

Mais tarde, as primeiras moléculas orgânicas complexas (também chamadas macromoléculas) foram formadas. Em algum momento da evolução dessas moléculas, surgiu a primeira capaz de se replicar usando materiais de seu ambiente. Uma célula nasceu pela primeira vez.

Essas primeiras células poderiam ter se reproduzido livremente a princípio, dada a falta de competição pelo combustível usado. No entanto, como seu número aumentou consideravelmente (justamente por causa dessa falta de competição), logo as células tiveram que se tornar mais sofisticadas para continuar se reproduzindo. Assim começou o processo de evolução.

Tipos de células e seu desenvolvimento

Por muitos anos, acreditava-se que existiam apenas dois tipos de células , procariotos (que literalmente significa “sem núcleo”) e eucariotos, mais complexos e de início posterior. No entanto, nos últimos dois séculos, foram identificados outros tipos de células que não correspondem às características de nenhuma das outras duas.

Essas células são conhecidas desde os anos 90 como “archaea”, que literalmente significa “as antigas”. Dessa maneira, hoje é utilizado um sistema de classificação de três domínios: Arquéias, Bactérias e Eucária.

Células arqueadas

As arquéias (também conhecidas como arquéias) são células sem núcleo, muito semelhantes às bactérias, mas com certas características que as levaram a serem consideradas organismos independentes.

Como o resto das células, são organismos microscópicos. Sua parede celular é muito resistente, o que lhes permite viver em ambientes extremos (mesmo em asteróides no espaço, sem a proteção de qualquer tipo de atmosfera).

Sua dieta também é muito diferente, pois eles se aproveitam de compostos inorgânicos, como hidrogênio, dióxido de carbono ou enxofre, em vez de oxigênio.

Células procarióticas (bactérias)

As células procarióticas são o mais simples dos três tipos. Eles têm apenas uma membrana celular, que circunda o interior da célula. Dentro, podemos encontrar o material genético suspenso no citoplasma , além de alguns ribossomos (as organelas que geram energia no interior da célula).

As células procarióticas, apesar de serem de muitos tipos diferentes, são todas classificadas como bactérias. Para se adaptar ao meio ambiente de maneira mais eficaz, muitos deles têm outros aditivos, como os flagelos, para mover-se livremente ou uma parede pegajosa, a cápsula, que lhes permite aderir a outros organismos.

Células eucarióticas

As células eucarióticas são o mais complexo e o maior dos três tipos. Eles diferem dos procariontes e arquéias, principalmente porque possuem um núcleo, onde armazenam DNA. Além disso, eles têm vários tipos de organelas celulares, o que lhes permite desempenhar diferentes tipos de funções.

As células eucarióticas são a base de toda a vida complexa que existe na Terra. Por esse motivo, os cientistas estudam sua origem há muitas décadas e se desenvolveram denominados Teoria Endossimbiótica do Desenvolvimento Celular.

Teoria endossimbiótica da evolução celular

As células eucarióticas são muito mais desenvolvidas que as arquéias ou bactérias. Apenas algumas décadas atrás, uma explicação satisfatória foi encontrada para seu surgimento: teoria endossimbiótica.

Essa teoria é baseada nas semelhanças que as mitocôndrias e os cloroplastos das células eucarióticas têm com as bactérias, tanto na forma como na função.

Portanto, os cientistas que a defendem propõem que, em algum momento da evolução, uma célula grande absorva uma bactéria e comece a usá-la para extrair a energia necessária para sobreviver e se reproduzir .

As bactérias absorvidas, por sua vez, ganharam maiores probabilidades de deixar a prole, além de maior segurança por estarem dentro de uma célula maior. Portanto, ocorreu uma relação simbiótica; daí o nome da teoria.

Após milhões de anos de evolução, mitocôndrias e cloroplastos, que eram bactérias anteriormente independentes, se especializaram. Portanto, eles não podem mais sobreviver fora da célula.

Evidências da teoria endossimbiótica

Na linguagem cotidiana, usamos a palavra “teoria” para descrever uma opinião que não se baseia em fatos. No entanto, no mundo da ciência, uma teoria é uma explicação de um fenômeno confirmado por experimentos e observações.

A teoria endossimbiótica não é exceção. Várias pistas nos levam a pensar que foi assim que surgiram as células animais e vegetais. Algumas dessas evidências são as seguintes:

  • As mitocôndrias e os cloroplastos têm seu próprio DNA → Esses dois tipos de organelas são os únicos que possuem DNA em seu citoplasma, sendo separados do DNA principal da célula.
  • Ambas as organelas se reproduzem por conta própria → Como possuem seu próprio DNA, os cloroplastos e as mitocôndrias podem se replicar independentemente da célula e direcionar sua própria divisão.
  • Eles têm uma membrana celular → Diferentemente do resto das organelas da célula, as mitocôndrias e os cloroplastos têm uma membrana celular dupla que os separa do resto. Este tipo de membrana também está presente nas bactérias.

Referências

  1. “Células procarióticas” em: Khan Academy. Retirado em: 17 de janeiro de 2018 da Khan Academy: www.khanacademy.org.
  2. “Diferenças entre células eucarióticas e procarióticas” em: Diferença entre. Retirado em: 17 de janeiro de 2018 de Diferença entre: difference-entre.com.
  3. “De procariontes a eucariotos” em: Entendendo a evolução. Retirado em: 17 de janeiro de 2018 de Understanding Evolution: evolution.berkeley.edu.
  4. “A origem e evolução das células” em: NCBI. Retirado em: 17 de janeiro de 2018 do NCBI: ncbi.nlm.nih.gov.
  5. “A evolução da célula” em: Aprenda genética. Retirado em: 17 de janeiro de 2018 de Learn Genetics: learn.genetics.utah.edu.

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