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Ao final deste processo, a água retorna aos oceanos e corpos hídricos, local de onde vieram. Essa água, auxilia na manutenção dos corpos hídricos e sustentam as mais diversas formas de vida, as quais também poderão transpirar, e retornar a atmosfera.

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Com a força gravitacional, a água que vem da precipitação e que não é interceptada ou infiltrada, sofre o escoamento superficial em direção ás áreas rebaixadas, como rios, lagos, oceanos, formando erosões e modificações no terreno em muitas situações, devido às forças da chuva, intensidade, volume de água, entre outras condicionantes.

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Já o processo de infiltração, acontece quando a água é absorvida pelo solo, tornando-se uma água subterrânea que alimentam os lençóis freáticos e ficam armazenadas lá.

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A interceptação consiste na absorção da água em estado líquido pela cobertura vegetal e retornar à atmosfera em forma de tocar vapor sem tocar o chão.

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4. ABSORCÃO: INFILTRAÇÃO, INTERCEPTAÇÃO E ESCOAMENTO SUPERFICIAL

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4. ABSORCÃO: INFILTRAÇÃO, INTERCEPTAÇÃO E ESCOAMENTO SUPERFICIAL

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Através da precipitação, a água chega ao solo ela encontra-se com diferentes camadas. Temos três processos chaves na drenagem dessa precipitação, que fazem parte da reciclagem da água e destinam para diferentes fins.

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NEVE NO BRASIL! EM SANTA CATARINA EM 2021.

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NEVE NO BRASIL! EM SANTA CATARINA EM 2021.

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#NEVE em SC - A Neve vista de cima em São Joaquim SC

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Em altas latitudes, a neve chega ao solo em formato de flocos de neve. Isso auxilia na manutenção das geleiras, que armazenam parte da água doce.

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O Sol é responsável por fornecer luz e calor ao planeta, e assim, aquecer os oceanos e os corpos hídricos.

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A PRECIPITAÇÃO PODE AJUDAR NA QUALIDADE DOS RIOS!

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A PRECIPITAÇÃO PODE AJUDAR NA QUALIDADE DOS RIOS!

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Confira na pesquisa anexa um comparativo realizado na cidade de Turuçu no Rio Grande do Sul.

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A precipitação faz parte do processo de reciclagem da água, onde o vapor retorna ao solo em estado líquido, através da precipitação (chuva). Um fato curioso, é que 90% das precipitações ocorrem no oceano, otimizando essa devolução de água para o "local de origem".

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Os vapores advindos da evaporação ou da evapotranspiração, ao atingir as camadas como a troposfera com uma temperatura mais baixa, entram no processo de condensação, que é basicamente a troca do estado gasoso para o estado líquido.

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TENHO CERTEZA QUE VOCÊ JÁ CANTOU ESSA MÚSICA NO DIA DA ÁGUA!

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TENHO CERTEZA QUE VOCÊ JÁ CANTOU ESSA MÚSICA NO DIA DA ÁGUA!

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Assim como nós, as plantas e o solo também perdem a sua água, que evapora em direção a atmosfera.

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Um timelapse simples, de 1 minuto que apresenta o processo de evaporação ao longo de 85 horas. Check it out! ;)

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1. EVAPORAÇÃO (OCEANOS E DEMAIS CORPOS HÍDRICOS)

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1. EVAPORAÇÃO (OCEANOS E DEMAIS CORPOS HÍDRICOS)

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Como trata-se de um ciclo, ele não possui um fator inicial, que inicia os demais processos. Mas comumente utilizamos o ponto de partida com a evaporação dos oceanos, rios e lagos.

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Consiste em um processo que a água se "recicla" em seus três estados: líquido, sólido e gasoso.

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Você sabia que os átomos de água possuem um tempo de permanência? Isto é, um período de tempo que ele fica no mesmo estado. Nos oceanos, águas subterrâneas e geleiras o tempo de residência chega até 10.000 anos.

Já na atmosfera e biosfera esse tempo é muito menor, fazendo com que todo esse recurso complete um ciclo.

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Podemos ver a água no estado líquido, sólido e gasoso. Para uma melhor denominação, vamos entender como água o estado líquido, gelo o estado sólido, e vapor o estado gasoso.

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Conforme os estudiosos, a origem da vida na Terra originou-se na água, a partir de uma formação sólida da crosta terrestre, e o acúmulo do líquido de água, junto aos componentes essenciais para criação das moléculas orgânicas que originaram a vida.

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Profa. Dra. Vivian H. Pellizari & M.Sc. Amanda G. Bendia

Estima-se que o número de espécies que habitam a Terra atualmente ultrapasse 8,7 milhões. Dentro deste valor não estão incluídos os micro-organismos classificados como bactérias e arqueias. Estudos recentes indicam que o número de espécies destes micro-organismos procariontes pode superar os estimados 8,7 milhões de habitantes eucarióticos do planeta. Estes imensos valores nos fazem refletir sobre como tamanha e incrível diversidade possa ter surgido ao longo da história de nosso planeta e do Universo.

Para enriquecer a nossa reflexão, precisamos voltar 15 bilhões de anos atrás, onde tudo que conhecemos estava aglomerado em um único ponto: todos os seres humanos (e todos os outros organismos) que já habitaram a Terra, todos os objetos que produzimos por nossa tecnologia, todas as moléculas que compõem o nosso planeta, simplesmente todos os átomos das bilhões de estrelas que já detectamos no Universo. Todo o Cosmos estava reunido na singularidade. Então aconteceu a maior explosão de todos os tempos: o Big-Bang. O Universo expandiu, esfriou e escureceu.

Os primeiros átomos de hidrogênio foram formados e seu acúmulo gerou grandes nuvens de poeira cósmica que dariam origem às galáxias. Dentro das galáxias a primeira geração de estrelas se formou, e em seu interior, a fusão nuclear dos átomos de hidrogênio deu origem a elementos químicos mais pesados. Quando estas estrelas esgotavam seu combustível, explodiam e liberavam estes elementos, enriquecendo os gases estelares. Uma nova geração de estrelas reciclou estes elementos e átomos cada vez mais pesados se formaram. O acúmulo de nuvens carregadas de poeira cósmica maciça - denominadas nebulosas - deu origem a sistemas planetários, como o nosso Sistema Solar. Durante a formação do planeta Terra, há aproximadamente 4,5 bilhões de anos, moléculas orgânicas compostas por carbono agregaram-se e deram origem aos ingredientes que foram essenciais para o desenvolvimento da vida.

Os primeiros 400 milhões de anos da Terra foram hostis e desoladores: temperaturas de mais de 200ºC tornavam a crosta liquefeita e gases vulcânicos, especialmente CO ₂, eram massivamente lançados na atmosfera em formação. Conforme a Terra foi resfriando, a crosta tornou-se sólida e a temperatura permitiu a presença de água líquida na superfície. Esse foi provavelmente um fator fundamental para o surgimento da vida. Além disso, as moléculas orgânicas, geradas na nebulosa que deu origem ao nosso Sistema Solar e que foram acrescidas na formação da Terra, sofreram reações químicas, especialmente através da energia fornecida pela intensa radiação ultravioleta que incidia na superfície, uma vez que não havia camada de ozônio para barrá-la. Essas reações químicas resultaram em moléculas orgânicas ainda mais complexas, compostas especialmente por Carbono, Hidrogênio, Oxigênio, Nitrogênio e Enxofre, que serviram como blocos de construção iniciais para as primeiras moléculas biológicas.

Outro evento importante que propiciou o desenvolvimento e manutenção da vida no planeta foi o impacto de um corpo do tamanho de Marte, logo no início da formação da Terra, que deu origem à nossa lua. É curioso pensar que tamanha colisão (100 milhões de vezes mais energia que o impacto que extinguiu os dinossauros) possa ter auxiliado o estabelecimento da vida durante a história do planeta. O que acontece é que a força gravitacional da lua resulta na estabilidade da inclinação do eixo da Terra, e sem esta estabilidade, grandes mudanças climáticas ocorreriam e é provável que formas de vida complexas não teriam se desenvolvido. Ainda, a lua influencia o movimento das marés, criando uma elevação e queda do nível do mar que promove a migração dos organismos de um ambiente para outro. Hoje sabemos que essa característica foi (e é) crucial para a evolução e diversificação da vida, particularmente por ter induzido a propagação de organismos do mar para a terra.

Outras características do nosso planeta também foram fundamentais para o surgimento e manutenção da vida, como a presença de um núcleo metálico capaz de gerar um campo magnético, que atua como um "escudo protetor" contra radiações cósmicas, e a presença de um manto e sua movimentação abaixo da crosta, que promove as atividades tectônicas, vulcanismo e movimentações continentais. O vulcanismo foi muito importante para o surgimento da vida, uma vez que suas emissões gasosas forneceram nutrientes que podem ter sido utilizados pelos primeiros organismos unicelulares, como dióxido de carbono e sulfeto de hidrogênio. Os vulcões ainda, por emitirem grandes quantidades de CO ₂, ajudam na manutenção das condições climáticas do planeta e auxiliam na reciclagem do carbono que é, então, utilizado pelos organismos vivos em seus processos metabólicos.

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. Hoje sabemos que grande parte dos biomonômeros podem ser produzidos espontaneamente dadas as condições necessárias.

Uma das primeiras tentativas de produzir biomoléculas em laboratório foi feita por Stanley Miller e Harold Urey em 1953. Eles se basearam em estudos realizados por Alexander Oparin e J. B. S. Haldane, que sugeriram que as biomoléculas e a vida teriam surgido em uma sopa primordial, numa atmosfera rica em metano, amônia, hidrogênio e vapor d'água. O experimento de Miller-Urey procurou simular estas condições da Terra primitiva (início do Arqueano) descritas por Oparin-Haldane, inserindo em um sistema selado os gases que comporiam a atmosfera primitiva descrita acima, descargas elétricas, uma fonte de calor e água líquida. Nestas condições, foram produzidos uma série de biomonômeros, como os aminoácidos glicina e alanina, e outros compostos orgânicos, como uréia e ácido fórmico.

Estudos recentes indicam que a composição da atmosfera primitiva, testada nos experimentos de química pré-biótica por Miller-Urey, não era exatamente como Oparin e Haldane propuseram. Contudo, a importância dos resultados experimentais de Miller-Urey revolucionou o nosso conceito a respeito da origem da vida, concretizando a ideia de uma origem química para todos os organismos vivos.

Outro grande passo para o surgimento das primeiras células vivas foi a polimerização destes pequenos blocos estruturais chamados biomonômeros. Ou seja, como os aminoácidos se estruturaram para formar as proteínas, os monossacarídeos para formar os polissacarídeos ou os nucleotídeos para formar a estrutura complexa do DNA e RNA? Infelizmente ainda não temos todas as respostas para estas perguntas e as hipóteses que vêm sendo desenvolvidas são difíceis de serem reproduzidas em comprovações experimentais. Alguns pesquisadores sugerem que moldes porosos de hidrogéis de argila poderiam atuar como agentes catalisadores na construção de biopolímeros, através da energia fornecida por calor geotermal ou radiação. Além disso, os poros presentes nos hidrogéis de argila poderiam ocasionar o acúmulo e concentração de biomoléculas e compostos orgânicos, facilitando suas interações químicas para a formação de moléculas mais complexas.

Uma pergunta importante ao se discutir a origem da vida é como estas biomoléculas agruparam-se de maneira a formar o que seria a primeira célula viva, capaz de carregar uma informação genética e se reproduzir. Essa também é uma questão que desafia o nosso entendimento científico atual, mas novamente, muitos pesquisadores buscam explorar novas ideias que expliquem o grande salto de um mundo essencialmente químico para um mundo biológico. Um dos primeiros passos deste grande salto é entender como que uma molécula de ácido nucleico desempenhou o papel essencial de guardar uma informação capaz de ser transmitida para as gerações seguintes. Uma das hipóteses mais aceitas para a origem da informação genética é a do mundo do RNA, que sugere que o RNA surgiu primeiro que a molécula de DNA.

Em todos os organismos vivos atuais, o fluxo de informação genética inicia-se no DNA. Porque, então, as primeiras células ou proto-células teriam o RNA como a principal fonte de informação genética? O DNA nas células atuais necessita de uma maquinária complexa de proteínas para ser replicado. Estas proteínas, por sua vez, necessitam de uma molécula de DNA que carregue a informação para a sua posterior tradução. Assim, a dicotomia de quem surgiu primeiro, DNA ou proteína, torna esta questão praticamente insolúvel. Por este motivo, muitos cientistas sugerem que o RNA foi a primeira molécula informacional a surgir, pois ele apresenta duas propriedades essenciais para a manutenção de uma célula primitiva: uma atividade de ribozima, que o torna capaz de catalisar a sua própria replicação, e uma atividade catalítica capaz de sintetizar algumas proteínas. De alguma forma que ainda não entendemos, mutações na molécula de RNA deram origem ao DNA, e este último foi selecionado posteriormente como principal fonte de informação genética da célula por oferecer uma maior estabilidade estrutural.

Outro passo importante para a formação das primeiras células vivas é o surgimento da compartimentalização. Todas as células possuem uma membrana plasmática composta essencialmente de fosfolipídeos que garante a proteção do conteúdo citoplasmático. A compartimentalização gera uma delimitação física que auxilia a concentração de moléculas no interior das membranas, facilitando as suas interações químicas. Além disso, a permeabilidade seletiva da membrana plasmática torna a concentração química no interior celular diferente da concentração do meio, e essa característica é fundamental para a formação dos gradientes eletroquímicos responsáveis pela geração de energia na célula. Compartimentos lipídicos são facilmente formados de forma espontânea devido à sua natureza anfipática, e provavelmente na Terra pré-biótica, quando formados, acabaram encapsulando biomoléculas e alguns constituintes que dariam origem às primeiras formas de metabolismo e funcionamento celular.

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. São encontrados em praticamente todos os ambientes da Terra, inclusive naqueles que nunca imaginávamos existir vida, como no gelo, na alta atmosfera e em vulcões ativos. Estes micro-organismos presentes em ambientes inóspitos são chamados de extremófilos.

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). Estudos moleculares de termófilos modernos indicam que estes organismos apresentam ramificação profunda na árvore filogenética, evidenciando a hipótese de seu surgimento na Terra primitiva. No registro fóssil encontramos evidências de organismos datadas de aproximadamente 3,5 bilhões de anos atrás. Estes 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. O oxigênio é extremamente tóxico para as células e os organismos que não possuíam a maquinária necessária para metabolizá-lo foram extintos. Alguns procariontes que não conseguiam metabolizar o oxigênio adotaram uma estratégia que iria alterar o rumo de toda a diversidade de vida na Terra: eles 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 revolucionário na história evolutiva da vida, denominado endossimbiose, deu origem aos primeiros organismos eucariontes do planeta.

Estudos recentes sugerem que o procarionte hospedeiro era semelhante às arqueias do novo Filo proposto Lokiarchaeota, que por sua vez, são molecularmente muito mais semelhantes aos eucariontes do que as bactérias. Estes hospedeiros englobaram diferentes tipos de bactérias, dando origem às organelas eucarióticas denominadas cloroplastos e mitocôndrias. Os cloroplastos eram provavelmente cianobactérias primitivas que foram englobadas pelo hospedeiro, e as mitocôndrias, bactérias semelhantes ao que classificamos hoje como alfaproteobactérias.

Existem muitas evidências que corroboram a teoria da endosimbiose como o fato dos cloroplastos e mitocôndrias possuírem material genético circular semelhante à estrutura encontrada em bactérias e arqueias. Quando este material genético é analisado, apresenta muitas semelhanças com o genoma de cianobactérias e alfaproteobactérias, para cloroplastos e mitocôndrias, respectivamente. Além disso, sua divisão ocorre independente da célula e de forma semelhante aos organismos procariontes, por meio da fissão binária e tanto o cloroplasto quanto à mitocôndria apresentam duas membranas plasmáticas onde ocorrem os processos de produção de energia, exatamente igual às bactérias e arqueias. O surgimento destas células eucarióticas permitiu uma maior complexidade genética e estrutural da célula, possibilitando a diversificação de todas as formas de vida que observamos hoje e ao longo de toda a história evolutiva da vida no planeta. Se não fosse por este evento revolucionário na história da vida há alguns bilhões de anos atrás, não estaríamos aqui para discutir essas questões.

Outra pergunta muito importante para continuarmos a nossa discussão é: será que a vida surgiu uma única vez no planeta ou podemos considerar múltiplas origens para a vida? Para responder à essa pergunta precisaríamos voltar mais de 3,5 bilhões de anos atrás e como isso não é possível, necessitamos recorrer à filosofia da ciência. Existem basicamente duas correntes de pensamento opostas sobre esse assunto: a contingência e o determinismo. A contingência sugere que, devido às condições tão específicas e raras que propiciaram um conjunto de moléculas químicas a formarem um ser vivo, a vida na Terra teria surgido uma única vez.

Os deterministas, por outro lado, sugerem que estas condições não são necessariamente tão raras assim, e como leis químicas e físicas provavelmente governaram a emergência da vida, seu surgimento, dadas às condições iniciais necessárias, seria inevitável. O determinismo indica a origem da vida como um evento plural: pode ter ocorrido diversas vezes em nosso planeta e também além dele, em outros corpos do sistema solar e de outros sistemas planetários. Considerando que já detectamos bilhões de estrelas em inúmeras galáxias, parece razoável imaginar que em algum lugar do Universo as condições necessárias surgiram e a vida poderia também ter se originado. O ramo da ciência que estuda essa possibilidade é denominado Astrobiologia e com as ferramentas modernas multidisciplinares da Astronomia, Biologia, Física, Química e Engenharia, podemos estar cada vez mais perto de descobrir se há algum tipo de vida fora da Terra.

As questões sobre a origem da vida são discutidas desde os primórdios da humanidade e seu assombroso mistério sempre intrigou desde os mais céticos aos mais religiosos. As religiões exerceram um papel fundamental no início das civilizações ao preocuparam-se em discutir assuntos como de onde viemos, quem somos e como a vida surgiu. Como nossos antepassados não tinham as ferramentas modernas, o pensamento religioso e principalmente filosófico foi essencial para a evolução de seu conhecimento. O conhecimento construído ao longo da história da humanidade foi o alicerce para o desenvolvimento das ferramentas científicas e tecnológicas atuais, que estão nos possibilitando estar cada vez mais perto de desvendar o grande mistério.

É importante destacar que o pensamento filosófico é até hoje fundamental no embasamento científico. Ele nos faz quebrar paradigmas e enfrentar as barreiras do conhecimento. A nossa capacidade de pensar por meio da filosofia e da ciência e produzir tecnologia é uma das características que nos diferencia dos demais organismos. Estamos cada vez mais avançando sobre os mistérios da origem da vida, mas sempre nos perguntamos se um dia vamos desvendá-lo totalmente. É difícil responder à essa pergunta, uma vez que jamais iremos conseguir reproduzir todas as exatas condições que estavam presentes há bilhões de anos. Seja esse mistério desvendado ou não, permaneceremos sempre fascinados como humanidade, ao imaginar que alguns átomos produzidos após o Big-Bang, arranjaram-se bilhões de anos depois e formaram uma vida capaz de questionar a sua própria existência.

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Profa. Dra. Vivian H. Pellizari & M.Sc. Amanda G. Bendia Estima-se que o número de espécies que habitam a Terra atualmente ultrapasse 8,7 milhões. Dentro deste valor não estão incluídos os micro-organismos classificados como bactérias e arqueias. Estudos recentes indicam que o número de espécies destes micro-organismos procariontes pode superar os estimados 8,7 milhões de habitantes eucarióticos do planeta.

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Sendo praticamente 70% da composição dos seres humanos e do planeta, estes dois átomos de hidrogênio, junto à um de oxigênio, são a base da maioria dos processos metabólicos dos seres vivos.