A Origem da Vida

A Origem da Vida
Prof. Dr. Marcos N. Eberlin
Laboratório ThoMSon de Espectrometria de Massas
Instituto de Química - UNICAMP
Vida
Quem é o Pai desta Criança ?
Universo
Quem Arquitetou este Universo ?
As 3 Causas Universais:
1. Necessidade (forças Naturais)
2. Acaso (forças Naturais)
3. Design (ação inteligente)
As 2 Causas Universais:
1. Forças Naturais
2. Design (ação inteligente)
Forças Naturais ou Design ?
Combustão Humana Espontânea
Forças Naturais ou Design, Natural ou “Super-Natural”?
Universo...Vida
1ª Causa?
Lógica = Princípio Cosmológico = Primeira Causa
1. Necessidade e/ou Acaso (Forças Naturais)
2. Design (Designer, Deus, Deuses, “Força Maior”, ETs...)
U&V: Homens divididos entre 2 alternativas:
1.Naturalistas (Forças Naturais)
2.“Super”-Naturalistas (Design)
Agnósticos (nda’s)... Teístas Naturalistas (mineiros)...
Como detectar Design (Inteligência),
Cientificamente?
A ação inteligente segue padrões que transcendem leis naturais, e que conferem
a obra um “impressão digital”, uma assinatura. São geralmente feitas com o
propósito de resolver problemas com eficiência e otimização, e usam
mecanismos e planos elaborados que pressupõem conhecimento prévio dos
objetivos finais. Arqueologia, Ciência Forense e SETI!
Ciência e a Vida? Pais da Ciência = Design
1.
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Johann Kepler (1571-1630) Pai da Astronomia
Robert Boyle (1627-1691) Pai da Química Moderna.
Blaise Pascal (1623-1662) Maiores Matemáticos
Isaac Newton (1642-1727) Cálculo, Gravidade,
Movimento.
Michael Faraday (1791-1867) maiores físicos da história,
eletricidade e magnetismo.
John Dalton (1766-1844) Pai da teoria atômica.
Louis Pasteur (1822-1895) Pai da bactereologia. Grande
oponente da geração espontanea e do Darwinismo.
James Clerk Maxwell (1831-1879) Teoria do campo
eletromagnético.
Gregory Mendel (1822-1884) Pai da genética.
10. Albert Einstein (1879 – 1955).
"an intelligence of such superiority
that, compared with it, all the systematic thinking and acting of human
beings is an utterly insignificant reflection.”
11. Joseph John Thomson (1856-1940) Pai da espectrometria de
massas e da física atômica.
"As we conquer peak after peak we see in front of us regions full of interest
and beauty, but we do not see our goal, we do not see the horizon; in the
distance tower still higher peaks, which will yield to those who ascend
them still wider prospects, and deepen the feeling, the truth of which is
emphasized by every advance in science, that “great are the works of the
Lord.” Nature, 1909, 81, 257.
12. Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (1887- 1961) foi
um físico austríaco famoso por suas contribuições à Mecânica
Quântica, especialmente a Equação de Schrödinger, pela qual
recebeu o Prêmio Nobel de Física em 1933. “ sobre o universo e
a vida ....a ciência, as vezes, finge responder, com respostas quase
sempre tolas... Mas isto não nos deve surpreender, pois a Ciência
escolheu (infelizmente) eliminar o sobre-natural.”
13. Max Karl Ernst Ludwig Planck (1858 - 1947) o pai da teoria
quântica. “ ... “Todos os cientistas que têm qualquer profundidade
em seu trabalho descobrirão a mão de Deus na Natureza, ou do
contrário um mistério que eles se recusam a identificar com Deus.” –
Max Planck, pioneiro da quântica.”
Darwin
1859
A Biologia e o Darwinismo
Mudança de Paradigma
Ciência Naturalista
Naturalismo metodológico
1953
Oparin
Miller
E o Design?
Ciência fica cega de um olho !
O Design é …
Expulso do Jogo!
Bioquímico Richard Dickerson
(Journal of Molecular Evolution)
...A Ciência é um jogo,
com uma regra magna pré-definida: devemos
explicar o universo físico e material em
termos de causas físicas e materiais...
“Jogo da Ciência”: Forças Naturais 10 x 0 Design !
O Design se torna …Psicológico!
Francis Crick Nobel
Prize Medicine 1962
“Os biólogos devem constantemente
manter em suas mentes que o que
observam não foi planejado, mas são
frutos da evolução .”
O frio é psicológico
O Design se torna … Extra-Terrestre!
Panspérmia: Semente da Vida veio do espaço sideral
ou foi plantada por alienígenas!
The structure of DNA was
discovered in 1953 by Francis
Crick and James Watson
O Design é Denorex : Parece, mas não é!
Richard Dawkins: Vida e o
Universo são ...coisas
complicadas que tem
apenas a aparência de
design!
Ditado Polular: Onde há fumaça, há fogo!
O Design é ignorância, estupidez, insanidade...
“É absolutamente seguro dizer que se
encontramos alguém que diz não acreditar na
evolução (“apela” para o design), esta pessoa é
ignorante, estúpida, ou insana.“ IDiots
top three public
intellectuals in the
world Prospect Nov
2005
• Richard Dawkins Zoologist Oxford University
• New York Times, April 9, 1989, sec. 7, p34.
A Ciência Naturalista é
Consenso, Matou o Designer
(Deus), tem o Monopólio da
Razão e está perto de Descobrir
a Origem de Tudo !?
VEJA Edição 2066 25 junho 2008
Mas eis que surge ......
A Teoria do Design Inteligente
Michael J. Behe (Bio)Químico 1996
Michael Behe
A Maior Descoberta Científica de Todos os Tempos:
Química, Bioquímica, Física e Cosmologia....
A Vida e o Universo foram planejados, arquitetados; são
produtos de uma inteligência superior, de um projeto
meticuloso e otimizado que envolveu os mais elevados
conhecimentos químicos, bioquímicos, matemáticos,
físicos, de engenharia, nano-tecnologia e programação; em
uma ação extraordinariamente ultra-complexa e ultraespecificada, precisa, finamente orquestrada e ajustada, e
com mecanismos de auto-montagem e auto-controle
baseados em informação e inteligência (química, bioquímica
e física) absolutamente fantástica.
A Vida e o Universo são frutos
de ... Uma Ação Inteligente!
“Bag of Caotic Molecules”
“Bag of Ultra-complex Molecular Machines”
“Gray Goo Simplicity” x Super Cidade Molecular
Automatizada
Ultra-Complexa, ultra auto-organização e sustento,
sincronia, código inteligente (DNA), a estrutura mais
complexa e com as máquinas mais complexas e poderosas
existente neste planeta, muito acima de nossa imaginação...
Com um cérebro central, um manual detalhado com bilhões
de instruções, sistema de cópia e reparos instantâneos,
unidades de reciclagem, correio com selos e
Aumento: 400 x 30.000.000
endereçamento, um exército de soldados high-tech a
protegê-la com máxima eficiência... = Ação Inteligente.
1.David Bolinsky: Fantastic Voyage Inside a Cell
2.The wonders of a tiny cell
3.Inside Human Cell
4.Ribosome in action
5.Protein Transport (Mitochondria)
6. Super Niina Voadora
2 Postulados da Teoria do Design Inteligente
1.
2.
Complexidade Irredutível = Quantizada
Informação Complexa Especificada = Inteligência
“Behe’s Molecular Mouse Traps”
Conceito do “Tudo ou Nada”
Complexidade irredutível: sistema composto de partes interativas bem
integradas que contribuem para a função básica, e de onde a retirada de
qualquer das partes impede o sistema de funcionar efetivamente.”
A ratoeira consiste de 5 partes integradas : 1) uma base; 2) um martelo; 3) uma mola; 4)
uma trava; e 5) uma barra de metal ligada à trava e que prende o martelo quando a ratoeira
é armada. Note que não é possível capturar uns poucos ratos com apenas uma tábua; e ir
capturando mais ao lhe acrescentar uma mola; e mais ainda ao lhe acrescentar, enfim, uma
trava. Todas as peças da ratoeira têm de estar em seu devido lugar antes de você capturar
qualquer rato, senão de nada presta. A ratoeira, portanto, é irredutivelmente complexa e
sua arquitetura tem sinais de inteligência pois possui informação complexa especificada.
A Complexidade da
Vida é Quantizada !
Resposta da “Concorrência” à Complexidade
Irredutível
Complexidade
irredutível? Simples...
Basta co-optar as partes
necessárias disponíveis
em outros sistemas.
“Efeito MacGyver”
As Máquinas da Vida: Vida se sustenta em um conjunto super-sincronizado
de nano-máquinas moleculares ultra-complexas, belas, simétricas, auto-organizáveis
e auto-sustentáveis, de um design absurdamente inteligente, espetacular,
assombroso. Estas máquinas, a Ciência mostra hoje, apresentam sinais de uma
Inteligência Absoluta!
Exemplos: Cilia e Flagellum
Motor mais eficiente deste planeta: 100.000 RPM, bateria de prótons!
Flagellum
Motor mais eficiente deste
planeta: 10.000 RPM, bateria
de prótons!
30 a 40 proteínas com formas
apropriadas e otimizadas
para um motor de propulsão
(arranjo correto de AA, e AA
corretos), disponíveis todos
no mesmo local e ao mesmo
tempo, formando complexos
protéicos perfeitamente
auto-conectáveis de formas
3D perfeitas e ajustadas para
um propósito. E todo o
sistema auto-conectável com
moldes de orientação.
Inteligência?
Kinesin (myosin) is a motor
protein that turns chemical
energy into mechanical
energy (just like the motor in
your car). It also “shifts
gears” in response to the
load
Kinesin, an ATPase that steps along microtubules (estivador):
Dr. Fazale Rana
(Bio)Químico
Mensagem: Inúmeros Dados Científicos Inconfundíveis da ação de
uma Inteligência “Absurda” na arquitetura da Química da Vida”
Ultra-Complexidade Irredutível da Vida
Vida : organismo auto-sustentável capaz de se auto-reproduzir
Qual o mínimo necessário?
pequeno RNA, membrane rudimentar, algumas poucas proteínas, ...?
Bactéria Pelagibacter ubique
Genoma 1.354 genes = proteínas funcionais
Formas mais rudimentares de “vida” = Micróbio Mycoplasma pneumonia 677 genes
Limite mínimo: 200-500 Genes = DNA com 200.000 sequências úteis de bases...
Membrana Celular: Um espetáculo de Inteligência Química!
Mono-Camadas Duplas de Fosfolipídeos: requerem um
ajuste químico ultra-fino da composição de FLs feito
em função da temperatura do organismo e do
ambiente! Senão a “esfera” se rompe e formam-se
miscelas ou multicamadas!
Transporte de Água
sem transportar H+ !!
Asn= Asparagina
aquaporin-1
H+
Nature 407, 599, 2000.
Structural determinants of water
permeation through aquaporin-1
Transporte de Água sem transportar
H+ !!
H+
Água = Fio de Próton
Asn= Asparagina
“Uma Explicação ao Nível Molecular para um Enigma
Antigo: Como as Membranas Celulares podem ser
Permeáveis a H20 e Impermeáveis a Prótons H+?”
Nature 407, 599, 2000.
“…Biological membranes exquisitely control the
entry and exit of ions from cells. Aquaporins have
to be highly specific for water to prevent other
solutes and ions from also crossing the
membrane. Protons present a particularly
difficult challenge, because the positive charge of
a proton (H3O +) can move along a column of
water by hydrogen bond exchange.
Exquisite = Characterized by intricate and
beautiful design or execution.
DNA : A “super-molécula”
A mais extraordinária de todas as moléculas,
“ultra hiper high-tech”
DNA : Manual de Informações Dinâmico de Fabricação
de Seres Vivos: Inteligência Suprema no Início da Vida!
1.A Lógica de Informação mais eficiente conhecida: 4 x 3
2.3 bilhões de pares de bases, 200 bilhões de átomos! Plantas com flores: 2
trilhões de átomos!
3.Molécula de DNA milhões de vezes mais informações que DVDs
4.Sistema de Auto-correção (1% de erro na cópia)
5.Sistema de Interpretação (leitura e tradução).
6.DNA codifica sua síntese!
7.DNA hexoses RNA pentoses ? Estabilidade!
8.Linguagem pressupõe Inteligência.
The enzymes of DNA polymerase can copy human DNA, shuffling
hundreds of billions of atoms with great precision, including proofreading
and sometimes error correction, in a very short amount of time
“Overlapping” Genético: “3 poemas em um só”
Eli ama lia
lia mal
iam ali
Processo de extrema inteligência, elegância química, otimização e precisão!
Três proteínas funcionais produzidas a partir de um mesmo gene por um jogo
absurdamente inteligente feito com o código genético!
E ao Nível Molecular ?
20 AAs ... Inteligência?
Proteínas & Enzimas: 20 AAs do tipo L escolhidos
por uma mente de extrema inteligência química!
As 4 Bases Nitrogenadas: Inteligência?
Linguagem codificada =
Inteligência
Código de paridade =
Inteligência
ATGC? Código de paridade!
01010100 1
00110110 0
G (011,0) C(100,1) = par
Chem. Commun. 2002, 2062
The double helix of the DNA is shown along with details of how the bases, sugars and phosphates connect to
form the structure of the molecule. DNA is a double-stranded molecule twisted into a helix (think of a spiral
staircase). Each spiraling strand, comprised of a sugar-phosphate backbone and attached bases, is connected to a
complementary strand by non-covalent hydrogen bonding between paired bases. The bases are adenine (A),
thymine (T), cytosine (C) and guanine (G).
A and T are connected by two hydrogen bonds. G and C are connected by three hydrogen bonds.
Enzimas: Sinais de Inteligência?
Sínteses dos Building
Blocks: Reações
químicas para formar
um molécula essencial
para a vida geralmente
envolvem diversas
etapas, catalisadas por
enzimas, os
catalisadores mais
inteligentes deste
Universo, com
altíssimo rendimento e
alto grau de sofisticação.
Compare com os
métodos sintéticos
publicados, sínteses
enantiosseletivas !
O Design no “Efeito Super Niina”
O Cúmulo do Design Inteligente
Uma Seqüência Incontável e ultra-Extraordinária de Eventos Com Complexidade
Irredutível e Informação Complexa Ultra-Especificada.
Sinais de Inteligência ou somente “Aparência”?
Ancestral comum ou Designer Comum?
98% de Semelhança. Só 2% de diferença?
Efeito Bill Gates
Salto tipo Big Bang!
“Junk DNA” = materiais semelhantes,
mas projetos muito diferentes !
....Universo, Forças Naturais ou Design?
Algumas Considerações Filosóficas
Que Cientista também é gente...
Falling Cat Mistery:
Acidente ou Design Inteligente?
Relógio Astronômico de Antikythrera
“Computador Grego de 2000 anos”
Em 1901 mergulhadores trabalhando perto da ilha de
Antikythera encontraram os restos de um mecanismo
parecido com o de um relógio de 2.000 anos de idade. O
mecanismo era usado para calcular com precisão os
movimentos de estrelas e planetas, e prever eclipses.
Conclusão: O nível de inteligência e conhecimento dos
gregos era bem superior ao que imaginávamos!
Em que Língua o Designer Assinaria sua Obra?
Língua Universal da …Inteligência, Beleza, Elegância,
Simetria, Genialidade, Charme, Diversidade, Perfeição…
O Tormento de Darwin: DI nas Penas do Pavão
“Eu me lembro bem do tempo em que só pensar na
estrutura de um olho me dava calafrios; mas eu
superei isto. Mas agora…a contemplação das
penas de um pavão me faz sentir doente (makes me
seek)” The Life and Letters of Charles Darwin Vol.2 p.296.
Coloration strategies in peacock feathers
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2003, 100, 12576
Como o pavão consegue suas cores irradiantes?
O Que atormentava Darwin e
continua atormentando os
cientistas naturalistas de Hoje?
Incrível, as penas do pavão não possuem pigmentos- são produzidas por um arranjo
meticuloso de pequenas penugens formando uma grade complexa de difração de
luz. A definição destas micro penugens é da ordem de 100.000 pontos por polegada,
espaçamento este próximo ao do comprimento de onda da luz, produzindo assim
seu efeito inacreditável de cores.
O design da calda do pavão requer conhecimento (inteligência) de princípios
sofisticados de matemática, óptica e física e da natureza ondulatória da luz! A
confecção das penas e penugens ocorre em escala nanométrica com formas
geométricas matematicamente complexas! A cor azul-esverdeada irradiante do
“olho” da pena não é vista se olharmos por detrás da pena. Ou seja, a cor é uma
“ilusão magnífica de ótica”, só existindo no olho do observador, e não na pena!
As “aparências” de Design na Vida
e no Universo!
Conclusão:
A Origem da Vida:
Forças Naturais ou Design?
Fatos Brutos mas a Interpretação
Diverge e a Decisão é Sua!
Mas a Responsabilidade é minha e de todo
cientista de te contar a história toda!
“Super Enézio” X“Nomenklatura Científica”