(UNICAMP - 2019 - 2 fase - Questão 1)
Em 2017, um grupo de astrônomos europeus detectou sete planetas orbitando uma estrela da Via Láctea denominada TRAPPIST-1. Reproduzimos abaixo algumas informações extraídas desse estudo.
As estimativas das massas dos seis planetas mais próximos da estrela sugerem fortemente uma composição rochosa.
Em especial, três planetas têm irradiações estelares* muito próximas das de Vênus, Terra e Marte.
Supondo condições atmosféricas semelhantes às da Terra, deduziu-se que um desses três planetas, denominado TRAPPIST-1f, pode ter oceanos de água em forma liquida na superfície.
* irradiação estelar é a potência de energia recebida da estrela por unidade de área do planeta.
Responda às questões a seguir.
a) O estudo sugere que o planeta TRAPPIST-1f pode ter sido palco do surgimento de formas de vida semelhantes às da Terra. Levando em conta apenas as características encontradas atualmente em todos os organismos vivos, explique a importância de duas características físicas ou químicas presentes no planeta TRAPPIST-1f para a biologia dos organismos vivos como nós os conhecemos.
b) Uma teoria altamente controversa, denominada panspermia, sugere que a vida existe em vários lugares do Universo e pode ter-se disseminado entre planetas e sistemas estelares, carregada por meteoros. Considerando plausível tal teoria, se dois planetas com características semelhantes fossem semeados simultaneamente pelos mesmos micro-organismos, não necessariamente possuiriam as mesmas formas de vida bilhões de anos depois. Explique por que, incluindo em sua resposta pelo menos um fator que leva a evolução biológica a ser imprevisível.
Qual a relação entre mutações e variabilidade genética, condição essencial para a evolução biológica?
(Fonte: Michael Gillon e outros, Seven temperate terrestrial planets around the nearby ultracool dwarf star TRAPPIST-1. Nature, Cambridge, v. 542, p. 456-460, fev. 2017.)
Gabarito:
Resolução:
a) Segundo o enunciado, o planeta denominado TRAPPIST-1f possui duas características físico-químicas semelhantes com o nosso planeta. A primeira delas é a quantidade de energia recebida das estrelas mais próximas, que acaba definindo, entre outras coisas, a temperatura do planeta. As condições climáticas possuem uma relação muito próxima com a biologia dos seres vivos, já que boa parte das estruturas celulares são compostas por proteínas, compostos orgânicos que podem perder a função com variações da temperatura. Outra característica do planeta em questão é a presença de oceanos de água líquida na superfície do planeta. A hipótese mais aceita sobre a origem da vida na Terra, diz que a vida surgiu justamente nos oceanos primitivos para depois conquistar o ambiente terrestre. As primeiras formas de vida eram semelhantes às células atuais, que serviram de base para a evolução de praticamente todos os grupos animais que conhecemos.
b) A evolução biológica é de fato imprevisível, principalmente no caso citado no enunciado. Por mais que as condições iniciais dos planetas fossem as mesmas, durante os bilhões de anos, as condições físico-químicas poderiam tomar rumos diferentes, como por exemplo um deles ser atingido por meteoros que mudam a geografia do planeta. Dessa forma, a pressão seletiva seria diferente nos dois planetas. Além disso, boa parte das diferentes características observadas nos seres vivos são causadas por mutações genéticas, que ocorrem ao acaso no processo de crossing-over. Essas mutações no código genético das células podem alterar o fenótipo do animal, e consequentemente aumentam a variabilidade genética. E é justamente nesse ponto que atua a Seleção Natural, que favorece a sobrevivência de indivíduos que apresentam características genéticas adaptadas ao meio.