Registrando o progresso. Olá e sejam bem-vindos à Introdução à Biologia. Este é um curso introdutório elaborado para ensinar alguns dos fundamentos da biologia de uma forma bem concisa.
Ao longo do curso, farei o possível para abordar o máximo de informações possível nestes vídeos, bem como nos podcasts e slides que prepararei para vocês. É importante que vocês participem ativamente do processo de aprendizagem. Portanto, se houver alguma ideia que vocês não entendam completamente, sintam-se à vontade para pausar o vídeo, analisar as ideias, pesquisar na internet, serem curiosos, fazer perguntas e tentar entender.
Os materiais que forneço neste vídeo estarão disponíveis para vocês em uma plataforma de aprendizagem. Gostaria de garantir que vocês saibam como ela funciona. Primeiramente, deixe-me separar alguns níveis e conceitos diferentes da biologia.
Este é o capítulo um, o capítulo que discutiremos hoje, assim como o capítulo dois. Preciso tentar fazer isso em apenas uma hora, e a Introdução à Biologia e Bioquímica poderia levar uma aula inteira. Então, por favor, entendam que pode levar um tempinho para abordarmos tudo de forma completa e que, necessariamente, algumas coisas serão omitidas para tornar a aula mais eficaz.
O livro didático que estou usando é um livro de código aberto. O primeiro que quero mostrar é do OpenStacks. A Universidade Rice produz vários desses.
Gostaria de chamar a atenção de vocês aqui. Este não é o livro didático em si. Este livro em particular é um livro introdutório de biologia bem padrão, com mais de 1.
486 páginas. Isso é muito mais do que podemos abordar nas semanas que temos disponíveis. No entanto, ele é muito completo e vou garantir que vocês possam baixá-lo da internet.
Vocês podem acessar o OpenStacks e encontrar este livro em formato PDF para baixar. Se vocês tiverem interesse em aprofundar seus conhecimentos sobre este assunto, o livro que estou usando é dos mesmos autores e tem esta aparência. O livro "Conceitos em Biologia" ainda tem muitas páginas, 600.
No entanto, eles fazem um bom trabalho ao criar uma síntese e simplificar alguns conceitos para um nível mais acessível. Mesmo assim, acho que ainda são muitos capítulos. Creio que são 21, em vez de 47.
21 capítulos significa que preciso combinar ideias-chave e talvez deixar de lado algumas ideias que não sejam tão essenciais para a compreensão da biologia. Então, tentei fazer o meu melhor nesta série de vídeos. Vamos começar.
Os dois primeiros capítulos desta semana são sobre a introdução à biologia. Preparei slides e continuarei preparando para este curso. Deixe- me abrir para vocês.
Ok. Vou manter essas apresentações em um formato mais intimista, não como uma apresentação completa. Bem, isso vai me ajudar a me manter organizado, porque é difícil manter contato visual com você e ao mesmo tempo ter as telas e as informações todas no mesmo lugar.
Então, estou tentando garantir um bom equilíbrio para que você perceba que não sou eu, um ser humano normal, falando com você. Estou usando algumas ferramentas de IA para tentar criar uma boa síntese do material em diferentes formatos, para que o público mais amplo possível possa participar desta aula e compreender as ideias. Então, o que é biologia?
Biologia é o estudo da vida. E acho que os dois primeiros capítulos descrevem isso bem, porque se quisermos falar sobre ciência de uma forma significativa, precisamos reconhecer que a matemática é uma espécie de base fundamental para qualquer disciplina científica. Usamos esses princípios matemáticos para responder a perguntas e fazer perguntas relevantes sobre coisas do mundo natural.
Se essas coisas estão vivas, e falaremos sobre o que isso significa daqui a pouco, elas seguem certas regras e categorias que as agrupam em uma categoria que chamamos de biologia. E se não forem, se forem sobre as características químicas ou eletromagnéticas de um objeto, tendemos a nos inclinar mais para a química ou a física. E a matemática mudará dependendo se as coisas estão se movendo, quão rápido estão se movendo e em que escala estamos lidando.
E que tipo de perguntas temos, o que queremos saber. Biologia é de longe a maior dessas disciplinas. Matemática é a mais fundamental.
Biologia é a mais abrangente porque a vida na Terra, até onde sabemos, é o único lugar onde encontramos vida, e é muito complexa, exigindo muita química e muita física para funcionar de uma maneira específica para ser considerada viva. Abordaremos alguns desses debates mais tarde. Então, o que é vida?
As características, a organização hierárquica e a classificação dos seres vivos, sobre as quais falaremos no próximo slide. Como a estudamos é outra parte importante da disciplina, porque esta disciplina não é abrangente o suficiente para formar um biólogo. Mas é importante respeitar o rigor de qualquer disciplina específica.
Se você quer se tornar um chef, há todo tipo de coisa envolvida para saber como cozinhar e fazer com que os alimentos tenham o sabor certo ou sejam saborosos. Correto. E tenho certeza de que existem muitas técnicas associadas à confeitaria, ao uso de facas e coisas do tipo .
Certo? Isso é verdade para todas as disciplinas da vida humana que exigem habilidades. Tudo, desde nossa socialização, nosso ensino, nosso trabalho de encanamento, nossa eletricidade, tudo o que fazemos na sociedade segue certas ordens de funcionamento, e isso também se aplica à biologia e às suas diversas áreas.
Na base está o método científico, que discutiremos em breve. Raciocínio lógico. E este livro didático também se inclina para a bioética como parte de sua síntese, porque nossa tecnologia está avançando tanto que, à medida que começamos a questionar como melhorar a vida das pessoas ou como alterar a vida dos organismos neste planeta de maneiras que possam ser benéficas, surgem algumas questões éticas.
Como funciona? Como esses seres vivos existem? O que torna um ser humano capaz de fazer todas essas coisas que um ser humano faz?
Correr, pular, pensar e sentir da maneira que fazemos. Além de todas as outras miríades de seres vivos na Terra que são capazes de fazer coisas incríveis, como voar, respirar debaixo d'água e assim por diante, vamos falar sobre quais princípios precisam ser satisfeitos para que algo seja considerado vivo. Isso tem sido debatido, e ainda é debatido até certo ponto, porque existem coisas que parecem estar vivas, mas são tipicamente classificadas como não vivas, como os vírus.
Então, as oito propriedades universais definem a fronteira entre seres vivos e não vivos. Outra maneira de dizer isso é: fatores bióticos e abióticos. Coisas bióticas estão vivas.
Coisas abióticas, ou seja, não estão associadas a seres vivos. Por exemplo, você pode ter o oceano cheio de peixes, mas o oceano em si é água, que não está viva e é considerada um fator abiótico. Mas todas as coisas – as bactérias, os peixes e os vários seres vivos que chamam o oceano de lar – nós chamaríamos de bióticas.
E o que os seres vivos precisam fazer? Eles precisam ser altamente organizados. Bem, elas são organizadas a partir da unidade mais fundamental da vida, chamada célula.
Presumo que, em algum momento da sua vida, você tenha tido contato com biologia e ciências no ensino fundamental, médio e talvez até na universidade. Novamente, estou tentando abordar princípios bem básicos para que possamos extrair informações úteis desta aula e chegar a lugares interessantes que talvez as pessoas ainda não tenham imaginado. Então, a célula é a unidade mais básica e podemos acrescentar que existem muitos seres vivos que são bióticos, ou seja, são organismos unicelulares.
Esses organismos unicelulares representam a vasta maioria da diversidade da vida na Terra. Preciso ser um pouco cuidadoso com isso, mas existem plantas e animais em grandes categorias que podemos classificar como realizando fotossíntese, respiração celular e troca de energia, que será abordada em breve. O processamento de energia ocorre aqui.
Menciono isso porque o nível de complexidade de um organismo é parte do que lhe confere as características que o tornam capaz de navegar. É a sua existência. Uma existência grandiosa como a de um elefante, uma baleia azul ou uma sequoia, ou uma existência minúscula como a de um parasita ou uma bactéria.
Existe organização nas células, tanto interna quanto externamente. Navegar entre o mundo interno e o externo é importante tanto para organismos unicelulares quanto para multicelulares. Eles são capazes de responder ao ambiente.
Portanto, possuem sensibilidade. Podem se aproximar ou se afastar de diferentes tipos de informação sensorial. No caso dos seres humanos, por exemplo, temos estruturas muito complexas como os olhos, e podemos sentir coisas com os dedos, por exemplo, o paladar, a audição; esses tipos de interações complexas do sistema nervoso nos permitem ter relações com o mundo que são muito complexas e exigem muito processamento de informações.
Enquanto alguns organismos unicelulares não possuem todas essas estruturas neurológicas ou hormonais complexas, isso não significa que seus mundos interno e externo não sejam altamente organizados ou sensíveis. É que elas fazem as coisas de maneira diferente e, muitas vezes, conseguem se mover em direção a alimentos, calor ou outras coisas que poderiam representar perigo ou risco para a célula, ou se afastar deles. Todas as células, aliás, todos os seres vivos têm uma predisposição genética e a capacidade de se reproduzir.
Então, este é o próximo ponto, o número três: a transmissão do DNA, que contém o código genético, para a prole. Este não é um processo simples. Na verdade, seria necessário um dia inteiro dedicado à divisão celular e ao processo reprodutivo, bem como ao funcionamento do DNA.
Isso é muito extenso para um tema que as pessoas estudam em detalhes durante toda a graduação e pós-graduação . Resumindo, a reprodução é o processo de uma célula se dividir em duas. Então, quando você tem, por exemplo, um espermatozoide e um óvulo humanos que se unem e ocorre a fusão de 23 cromossomos para formar 46, os processos que se iniciam permitem que esses 46 cromossomos se multipliquem, passando de 2 para 4, 8, 16, 32, 64 e assim por diante.
Eventualmente, haverá gatilhos que levarão as células individuais a reconhecerem seu número para que possam se diferenciar. Diferenciação celular significa tornar-se diferente de suas células vizinhas. E, em última análise, isso levará as células a produzir tecidos.
Tecidos são diferentes tipos de matrizes celulares, matrizes que possuem diferentes capacidades e funções. Portanto, devemos reconhecer também que a pele não é exatamente a mesma. .
. a pele da mão, por exemplo, não é exatamente a mesma que a pele da língua, ou como funciona o olho? O que é isso?
E presumivelmente o coração, o fígado, os rins e o pâncreas têm funções diferentes, certo? Então, nós os distinguimos dizendo que temos células diferentes que produzem tecidos diferentes. Tecidos diferentes formam órgãos diferentes.
Órgãos produzem sistemas de órgãos. Sistemas de órgãos se unem para formar organismos. E nossos organismos vivem em populações.
E essas populações podem fazer parte de comunidades que compõem uma ecologia maior da Terra, a biosfera. Para que a vida persista, ela precisa ser capaz de se reproduzir. Vale mencionar que, embora eu não saiba o número exato, quase tudo que já existiu desapareceu ou foi extinto.
É um processo difícil. É difícil sobreviver. É difícil se reproduzir.
É difícil ter os recursos disponíveis. E ao longo do tempo e da história, muitos seres vivos não existem mais, mas seus ancestrais continuam vivos na vida que existe hoje. Assim como a sensibilidade, deve haver algum nível de adaptação dos seres vivos para que eles consigam lidar com os ambientes.
Então, vamos discutir um pouco sobre o processo de seleção natural, que é um conceito amplamente incompreendido na ciência pelos adultos na Terra. Quero enfatizar isso na primeira aula porque também será abordado em outra aula mais adiante. Basicamente, o que isso significa é que os indivíduos não decidem.
Se você tem um urso individual, como aquele ali no meio da imagem, O urso não pensa em como lidará com o inverno que se aproxima ou como encontrará um parceiro; ele age por instinto, algo que todos nós intuitivamente conhecemos em algum nível. Se o ambiente muda, o urso simplesmente fará o possível para encontrar comida e tentar sobreviver. Mas se o urso não consegue lidar com as mudanças ambientais, há uma grande possibilidade de que ele não sobreviva a mudanças climáticas radicais, por exemplo, o que pode levar à extinção de animais.
Eles podem se tornar espécies ameaçadas de extinção. No entanto, se uma grande população de ursos estiver sob pressão para sobreviver em uma floresta que está passando por mudanças rápidas, talvez por causa de uma doença, incêndios florestais ou algo mais, existem pressões ambientais que a população de ursos precisa enfrentar dentro do ecossistema maior e da comunidade em que vive. Pode haver alguns ursos com qualidades e características que os ajudam a sobreviver a quaisquer desafios que surjam.
Talvez eles tenham uma habilidade melhor para pescar em busca de alimento no rio ou consigam correr um pouco mais rápido para escapar de algo como um incêndio. Seja qual for o caso, eles possuem as características que lhes permitem viver e, se tiverem sorte, conseguem transmitir seus genes para a próxima geração através de seus descendentes. As características que os ajudaram a sobreviver conseguem persistir.
E aquelas características que não foram benéficas para um organismo, e que acabaram levando à sua morte devido às pressões a que viviam, geralmente não conseguem transmitir seus genes para a próxima geração. O crescimento é um aspecto importante da vida. Isso acontece tanto com criaturas e organismos unicelulares quanto com organismos multicelulares.
No caso dos humanos, obviamente não nascemos completamente formados, e há bons motivos para isso. O mais importante para os humanos, em particular, tem a ver com o tamanho do nosso cérebro e do nosso crânio. Não seria fácil nascer se a cabeça fosse muito grande e o cérebro e o corpo estivessem completamente formados.
Mães e bebês não sobreviveriam ao processo de parto. Portanto, o crescimento e o desenvolvimento, o crescimento celular, são direcionados por instruções genéticas específicas. Falaremos mais sobre isso quando estudarmos genética, mas temos algo chamado dogma central.
O DNA produz RNA, o RNA produz proteínas. As proteínas são as peças-chave, as fechaduras e as chaves para todos os processos que acontecem em nosso corpo. Atualmente, os peptídeos estão se tornando muito populares na indústria fitness.
Pessoas, biohackers e outros praticantes de biohacking, tentam induzir seus corpos a agir ou mudar da maneira que desejam. Parte disso pode incluir a presença de DNA que pode ser ativado e outro que pode ser desativado. Em alguns casos, isso está relacionado ao que chamamos de epigenética.
Até mesmo as bactérias em nosso intestino podem ter DNA que se ativa e se desativa, o que pode ter efeitos em cascata e criar mudanças em como pensamos e sentimos. Isso ocorre porque somos altamente influenciados por processos químicos e pelo que flui em nosso sangue; esse fluxo de informação vem de um modelo, de instruções enraizadas no DNA. Obviamente, isso leva a características como a cor dos olhos e a cor do cabelo.
Não é aleatório. Existe um código genético que determina a produção de uma certa quantidade de melanina, o pigmento responsável pela cor dos olhos ou da pele. E assim por diante.
O alcance dessa influência é bastante debatido, mas alguns estudiosos renomados apresentam argumentos convincentes, analisando gêmeos e demonstrando o poder do código genético na formação de diversas características, incluindo elementos da nossa personalidade. Vamos prosseguir. A homeostase, ou regulação, é a chave para manter o equilíbrio.
Todos os seres vivos precisam de processos internos para sobreviver, reproduzir, obter alimento e usar energia. Para estar em equilíbrio. Quando ficamos doentes ou um organismo adoece, uma das coisas que acontece é que há algum tipo de desafio homeostático.
Por exemplo, se você estiver doente com uma infecção bacteriana no sangue, o sistema imunológico do seu corpo vai mobilizar células especializadas para combater essas bactérias e tentar restaurar seu estado normal de saúde. Esse estado normal de saúde ocorre por meio de muitos processos em todos os sistemas do corpo para que possamos sobreviver. Ele controla o sistema cardiovascular.
Portanto, seu coração e pulmões precisam funcionar de uma certa maneira para obter oxigênio do ar e expelir resíduos e dióxido de carbono. Você precisa ter equilíbrio de pH. Assim, os ácidos e bases em todo o corpo precisam estar bem regulados.
Essa é a parte de química do capítulo 2. Se essas coisas não acontecerem, muitas coisas pararão de funcionar. Assim como entupir o cano de escape de um carro eventualmente fará com que ele pare de funcionar corretamente, ou se você não abastecer o carro ou não trocar o óleo, muitos desses paralelos funcionam muito bem para discutir como os seres vivos operam.
Criar um ambiente interno estável enquanto lidam com o mundo externo em que vivem . Processamento de energia: converter energia solar ou química em energia para atividades metabólicas. Isso é bastante simples.
Fotossíntese é o que chamamos de autorrenovação. Qualquer organismo animal realiza esse processo. Existem alguns consumidores, podemos dizer, mas também há animais que podem realizar um pouco de fotossíntese, assim como alguns organismos unicelulares.
Mas, de modo geral, as plantas são as que realizam a maior parte da fotossíntese. E existem alguns exemplos de plantas que podem comer moscas, como a dioneia (planta carnívora) e outros insetos. Bem, o ponto principal é que, para estar vivo, você precisa ser capaz de usar energia, produzi-la por si mesmo ou obtê-la do ambiente.
Dependendo do tipo de animal ou planta, você obtém seus nutrientes. Se você for um aipo ou uma batata, usará a fotossíntese para converter energia em substâncias químicas como ATP ou açúcar, a fim de se manter vivo, produzir sementes, se reproduzir e realizar as outras sete funções vitais. Se você for um urso, por exemplo, o processamento de energia é muito diferente.
O urso precisa comer frutas silvestres , salmão ou peixe para que as proteínas, os carboidratos e as gorduras sejam metabolizados pelo seu sistema digestivo e utilizados pelo seu corpo para realizar as oito funções vitais mencionadas aqui. E vamos continuar. Então, muitas coisas que mencionei antes, mas preciso enfatizar para aqueles que gostam de química a importância da química para a biologia.
Novamente, a matemática está na base, mas sozinha não consegue explicar a complexidade da natureza química das coisas, bióticas e abióticas, que existem no universo. O bloco fundamental da matéria é o átomo. Embora possamos ir além disso, para o propósito desta aula, não acho que seja particularmente útil.
Os átomos, como vocês devem saber, têm elétrons com carga negativa que giram ao redor do núcleo, que fica no centro. E o núcleo contém elementos positivos e neutros, o próton e os nêutrons, que constituem um elemento fundamental, que podemos encontrar na tabela periódica. Então, se você é o elemento número um, com um próton e um elétron, você é o hidrogênio.
E podemos continuar a construir todas as coisas que vemos no mundo, exceto talvez por condições ambientais que estão muito além da nossa capacidade de observação. Mas temos uma base científica bastante sólida para formular hipóteses sobre alguns lugares para coisas que realmente não conhecemos. Quando as coisas ficam muito grandes, podem se tornar instáveis, por exemplo, mas isso certamente vai muito além do escopo desta aula.
Se você pegar moléculas como o hidrogênio e combiná-las. . .
Junte-os com oxigênio e você obtém algo como H2O, que é a água. Então, a água é uma molécula. Uma molécula é uma série de átomos que se unem usando essas ligações, esse tipo de ligação, e existem ligações iônicas que podem ocorrer entre metais, ligações que podem ocorrer entre não metais.
Mas, em última análise, o ponto disso é que você tem algo como ímãs. O eletromagnetismo é uma das forças importantes que mantêm as coisas unidas na Terra e no universo, até onde sabemos. Existem apenas algumas regras que entendemos: as coisas operam por meio da força nuclear forte e fraca, eletromagnetismo e gravidade.
Então, entre essas estruturas, eu não sou físico, então não quero me aprofundar muito em alguns desses aspectos teóricos, mas isso forma uma ligação extremamente forte e poderosa entre os elementos, entre os átomos e entre as moléculas, que é muito difícil de romper. Se eu ferver água, os H's e os O's não se separam, eles vibram rapidamente e formam vapor. O estado da matéria mudou.
Você passa da água para o vapor, mas ainda é H2O. Nenhuma ligação foi quebrada. O que é absolutamente incrível, no entanto, é que quando você bebe água e absorve água para o seu corpo, ou quando as plantas absorvem água da terra, esses seres vivos possuem estruturas poderosas capazes de separar esses elementos, essas moléculas , e usar esses elementos para seus próprios fins.
E então, assim como temos células, tecidos, órgãos e sistemas orgânicos, as partes que compõem a célula são feitas de moléculas. O DNA é feito de ácido desoxirribonucleico (DNA). O RNA é ácido ribonucleico.
É basicamente uma fita de DNA. Os aminoácidos, novamente, são moléculas grandes e complexas. Você poderia chamá-las de macromoléculas.
Elas contêm muitos elementos, mas todos esses elementos que você encontra nas estrelas estão disponíveis no vasto cosmos como blocos de construção em potencial, e tudo depende do que será criado para ter o que é necessário. Então, se você quiser produzir água, precisará de H2O. Se você quiser produzir DNA, precisará de ácido desoxirribonucleico.
As organelas são estruturas muito complexas formadas por muitas moléculas diferentes. Por exemplo, a membrana celular é uma bicamada fosfolipídica, e podemos descrevê-la de forma muito semelhante a ir a uma loja de materiais de construção e comprar os ingredientes para construir uma casa. Você compra muitas coisas diferentes para construir a casa: pregos, martelos, tijolos , argamassa, tinta, gesso acartonado e todos esses materiais diferentes.
Bem, eles são feitos de materiais diferentes, certo? Pegue o mesmo conceito e aplique-o muitas vezes aos complexos blocos de construção que compõem um organismo unicelular, uma planta unicelular ou um organismo multicelular como um tigre, uma águia, uma sequoia ou a grama do seu jardim. É incrivelmente complexo, e essa complexidade começa no nível atômico.
Átomo, molécula, organela e, a partir das organelas, obtemos essas bases individuais da vida: a célula, células, tecidos, órgãos, sistemas orgânicos, organismo, população, comunidade, ecossistema, biosfera, sobre os quais já falamos. Isso também será abordado no final, quando entrarmos em ecologia. Não vou me alongar muito sobre as variações dentro de células individuais, mas provavelmente devemos falar sobre isso, e acho que é melhor usarmos essa nomenclatura.
Temos o que chamamos de DNA ligado à membrana e DNA não ligado à membrana. Não precisamos classificar as coisas dessa forma, mas os cientistas tendem a tentar encontrar a maneira que faça mais sentido e funcione melhor. Talvez haja outra maneira de fazer isso.
É apenas a maneira com a qual estamos trabalhando. Então, quando falamos de arqueas, organismos proaróticos não têm núcleo, mas têm material genético. Ele simplesmente não está ligado em uma organela como em uma bactéria ou em uma das células do nosso corpo.
Hum, hum, com licença. Desculpe, uma célula ucarótica. Então, hum, então, células proaróticas e ucaróticas são as duas partes distintas.
As ucaróticas incluem plantas e animais, e as proaróticas incluem coisas como prozoa e bactérias. E aqui temos, frequentemente, seres vivos unicelulares capazes de locomoção. Eles podem ter um motor, um motor de membrana, que permite que um organismo unicelular se mova de um lugar para outro, como um protesto.
As bactérias, da mesma forma, podem assumir diferentes formas e funções. E, como vocês provavelmente sabem, a E. coli, por exemplo, a cianobactéria , é amplamente considerada uma das primeiras células da Terra, uma precursora da vida primitiva.
Mas a E. coli também é uma bactéria encontrada em todos os lugares e, às vezes, pode causar doenças graves em humanos. Os organismos uracéticos são um campo de estudo importante para muitos biólogos, porque esses organelos delimitados por membrana, em particular o núcleo, dão origem a todas as diferentes formas de vida multicelulares complexas na Terra.
Os reinos incluem animais, plantas, fungos e protestos. Aqui, chamamos isso de taxonomia. É interessante estudar, mas é mais do que podemos abordar em tempo nesta aula.
Eu só gostaria de falar sobre como essa árvore genealógica serve para dedicar um tempo a reconhecer que muitos cientistas passaram muito tempo observando atentamente as estruturas e funções de diferentes seres vivos, suas semelhanças e diferenças, e se esforçando para entender o porquê. Da mesma forma que você faz um teste genético para descobrir, por exemplo, quem é o pai ou a mãe de um menino perdido no parque. A polícia chega e ajuda o menino, e então, digamos que dez pessoas apareçam e todas digam ser os pais.
Como você diferenciaria os dois? Digamos que não haja identificação. Nos dias de hoje, seria fácil fazer um teste genético para determinar o parente mais próximo, o pai ou a mãe dessa criança.
O DNA, o DNA de todos nós, vem de nossos pais. Então, sabemos com certeza estatística, aproximadamente, o quão semelhantes e diferentes eles serão. Então, mesmo apenas por meio de análises estatísticas, podemos fazer algumas dessas medições para descobrir o quão próximos os organismos são.
Mas temos outras evidências além dessas, que abordaremos um pouco mais quando falarmos sobre algumas áreas da biologia evolutiva. Aqui está outra maneira de ver isso. É o mesmo tipo de coisa, na verdade.
Tem a ver com o fato de que, se vamos organizar os organismos de alguma forma, devemos fazê-lo para que não seja apenas uma grande pilha. Devemos tentar descobrir onde os seres vivos estão e quão próximos eles são uns dos outros. Por exemplo, podemos ter uma espécie.
A definição de espécie é que são organismos que podem se reproduzir entre si. Então, dois cães podem ter filhotes como descendentes, e a reprodução é uma das coisas que mantém os seres vivos. Um gênero.
E quando subimos para níveis acima do nível de espécie, há possibilidades ocasionais de cruzamento entre gêneros. Mas, mesmo que a reprodução seja possível, o que pode acontecer, muitas vezes resulta em descendentes inférteis e incapazes de se reproduzir. Não é algo garantido.
Não sou especialista nessa área específica da genética, principalmente em relação a animais como cavalos, cães e gatos, por exemplo, mas esse é o meu entendimento. Certamente, à medida que subimos na escala evolutiva, as semelhanças se tornam menos evidentes. Então, se tivermos raposas e lobos, em primeiro lugar, a probabilidade ambiental de interação entre eles é muito baixa.
Suas espécies e gêneros tendem a ser separados por condições ambientais. Mas mesmo que surgisse a oportunidade de se reproduzirem, a capacidade de seus cromossomos se alinharem na chamada placa metafásica e gerarem descendentes viáveis não é possível. Essa é a mesma razão pela qual não ocorre com organismos como os cordados.
O filo dos cordados são organismos que possuem coluna vertebral e medula espinhal, o que engloba muitos seres vivos na Terra, incluindo organismos multisseculares complexos, como os mamíferos. Os mamíferos da família Malia são animais de sangue quente que, de modo geral, têm filhotes e a gestação ocorre dentro do corpo. Eles não têm ovos como as aves, que ficam fora do corpo.
Eles têm óvulos fertilizados que. . .
Os embriões crescem dentro do corpo e depois dão à luz filhotes vivos, e na maioria das vezes, acredito que produzem leite ou algum tipo de nutriente para ajudar na sobrevivência da cria. Portanto, existe uma lógica nesse sistema específico. É bom familiarizar-se com ele.
Não é algo que você precise memorizar detalhadamente. No entanto, certamente, quando se trata de primatas, mesmo sendo seres humanos únicos em nossa própria espécie, o Homo sapiens sapiens, quando as pessoas começam a sugerir que temos uma história reprodutiva associada a outros primatas , isso simplesmente não funciona. A história dos seres humanos, por exemplo, não é assim que funciona.
Não se pode contar uma história. Isso é uma questão de ciência, lógica e método científico. O propósito da ciência, que discutiremos agora, não é provar que algo é verdade.
Isso é um mal-entendido. O melhor que se pode fazer é apresentar a melhor explicação possível, considerando as informações disponíveis. A ciência não consegue responder a muitas perguntas porque não possui informações sobre elas.
Portanto, nenhum cientista deveria se dispor a responder a qualquer pergunta sobre algo que desconheça, pois não é assim que a ciência funciona. Agora, se alguém apresentar alguma informação e disser: "Aquela montanha ali é feita de queijo", você dirá: "Bem, não parece ser feita de queijo". Usando suas habilidades de observação científica, certo?
Posso testar. Posso ir até a montanha, pegar um martelo e começar a martelá-la, porque presumivelmente sabemos o que são coisas como queijo, rochas e outras coisas. Posso ir lá, martelar a montanha e descobrir que, na verdade, não, a montanha não é feita de queijo.
Isso se chama falseabilidade. Sou capaz de provar que a ideia é falsa. Não se trata de provar que a montanha é feita de queijo, mas sim que isso é verdade.
A ciência não se dedica a provar que as coisas são verdadeiras, mas sim a provar que elas são falseáveis. Elas podem ser comprovadas como falsas. E se não puderem ser comprovadas como falsas, então não estamos mais falando de ciência.
E isso significa que estamos em um assunto completamente diferente. Não estamos em biologia, química ou algo do tipo. Então, por exemplo.
. . não sei qual seria um bom exemplo neste caso específico, mas .
. . por exemplo, eu conheci alguém que disse: "Acho que beber água vai me engordar".
Essa não é realmente uma conclusão científica que possa ser tirada com base no que sabemos sobre a água e sobre como beber água afeta o metabolismo dos seres humanos. Podemos refutar isso, mas a pessoa tem uma crença, certo? E em algum momento, temos muitas opiniões sobre questões, temos crenças sobre qual é melhor: sorvete de chocolate ou de baunilha?
Isso não tem nada a ver com ciência, tem a ver com o que você sente. Uma pessoa pode ter uma preferência, e essa preferência está enraizada em sua experiência de vida e em sua compreensão do mundo, da existência, da história, da família, da cultura e de tudo mais. Então, novamente, gostaria que vocês tentassem manter uma separação entre o que a ciência pode fazer e os limites do que a ciência pode fazer e o resto da vida humana.
Esse motor da descoberta, o que nos permite inventar coisas, como funciona o Wi-Fi? Como funcionam os satélites? Como fazemos aviões voarem e carros dirigirem, e tudo mais?
E, novamente, a razão pela qual todas essas coisas funcionam é porque a ciência funciona. E se vocês absorverem algo desta aula, uma das coisas sobre as quais eu gostaria que pensassem é a infalsificabilidade das coisas, a capacidade de falsificá-las. Precisamos separar esses dois campos e reconhecê-los como duas coisas totalmente diferentes.
Os cientistas não têm nada a dizer sobre coisas infalsificáveis, exceto. . .
eu não posso. . .
não há nada que eu possa dizer sobre a ideia de que Júpiter é feito de queijo ou algo assim. Não há nada sobre o que eu possa comentar. Eu só posso usar métodos científicos para.
. . Para produzir respostas científicas, utilizamos caminhos lógicos, como o raciocínio indutivo e dedutivo.
Por exemplo, partimos de observações gerais para conclusões gerais, como na ciência descritiva, observando a atividade cerebral para mapear funções. Esse é um exemplo um pouco detalhado demais. Vamos falar sobre o raciocínio dedutivo, do geral para o específico, ou seja, a ciência baseada em hipóteses.
Podemos dizer, por exemplo, que se você conhece Sherlock Holmes ou histórias de detetive, você pode fazer observações gerais e chegar a algumas conclusões gerais. Por exemplo, se choveu hoje, posso presumir que a água, ou melhor, o chão, estava molhado, ou talvez o aspersor estivesse ligado. Assim, posso realizar uma investigação.
O método científico, também conhecido como teste baseado em hipóteses, possui várias etapas específicas que devem ser seguidas para garantir que não se cometa um erro de julgamento ou lógica que comprometa todos os dados obtidos em uma investigação científica. Bem, o objetivo da ciência, aqui estamos novamente, ciência básica, é simplesmente o conhecimento pelo conhecimento. Outra maneira de dizer isso é: informação previsível, confiável e repetível na qual possamos confiar.
A gravidade é um bom exemplo disso. Se eu soltar um lápis, ele cai. Se eu o soltar mil vezes, ele sempre fará a mesma coisa.
Não sei por quê. E durante a maior parte da vida humana, não temos ideia, e mesmo hoje não entendemos realmente a arquitetura por trás disso. Apenas sabemos que é o que acontece e que a relação existe .
Temos matemáticos e físicos muito bons que trabalham nessas questões. Mas, em última análise, o que torna a gravidade uma teoria é que ela é previsível, confiável e testável. Ela pode ser refutada.
Podemos descobrir que nosso conhecimento sobre a gravidade está errado. As pessoas seguiram um modelo aristocrático de um universo heliocêntrico ou geocêntrico por milhares de anos, no qual todo o universo girava em torno da Terra. E então, eventualmente, desenvolvemos lentes que nos permitiram olhar para o céu e perceber: "Ah, na verdade, a Terra não gira em torno do Sol?
". Estávamos errados. E tudo bem.
Não saber é normal e estar errado é normal. Especialmente na ciência, a única maneira de fazer ciência é falhar repetidamente até se obter algo previsível, confiável, repetível e falseável. A ciência aplicada é um pouco diferente.
Você pode pegar essa informação e usá-la para construir naves espaciais, Wi-Fi, celulares e todo tipo de coisa que os humanos usam hoje em dia. Então, vou acelerar um pouco aqui. Acho que tenho uns 10 minutos restantes.
E eu já expliquei isso. O método científico em si é um processo muito sistemático. Você começa.
. . geralmente não começa de lugar nenhum.
Normalmente, você tem uma pergunta, certo? Mas a pergunta geralmente vem de algum lugar. Então, você pode ter observações primeiro, como: "Hum, por que será que choveu?
". Ou então, observei que choveu. Fiquei pensando por que choveu e então uma hipótese foi que, sabe, choveu por causa de um ciclo da água ou algo assim .
Talvez meu exemplo não seja muito bom. Mas digamos que seja algo realmente difícil, como por que os planetas giram em torno do Sol em órbitas elípticas, como Isaac Newton observou. Então ele poderia formular uma pergunta: "Por que isso acontece?
" e então ele poderia formular uma hipótese: "Bem, eu suspeito que a razão seja esta", e ele inventou o cálculo para poder resolver essa questão através da análise e fazer previsões e experimentos . Muitas compreensões teóricas não são realmente fáceis de experimentar, especialmente quando se trata de física muito pequena e muito grande dentro do âmbito em que vivemos. Há muitas coisas que podemos fazer a partir de hipóteses, previsões, experimentação e análise.
Por exemplo, se eu plantar uma abóbora no meu jardim e não a regar, terei um grupo experimental e um grupo de controle. Eu rego uma, mas não rego a outra. Qual?
Alguém vai morrer? E talvez, especialmente para as crianças, elas não saibam. Então, o experimento é útil se for legítimo e sólido.
Você pode repetir o mesmo experimento várias e várias vezes e esperar os mesmos resultados. Isso sugere que você está apontando para algo que possui algum tipo de fundamento científico. Não quero usar "verdade" nesse sentido, mas é uma afirmação factual.
O que são fatos? Fatos são informações como esta: se eu não regar a planta, ela morrerá porque as plantas precisam de água para fazer fotossíntese. E esse é um processo que aprendemos ao longo de um longo período de tempo, por meio do método científico e da investigação repetida.
Muito bem, vamos continuar. Então, para os propósitos desta aula, também não quero me aprofundar demais na ciência. Gostaria que vocês reconhecessem que há muitas coisas.
A ciência ocorre no âmbito dos seres humanos fazendo coisas humanas. E, se fizermos experimentos, queremos que eles não causem danos a outras pessoas. Se prejudicarmos outros ao testarmos coisas científicas, então deve haver uma dimensão ética em nossa capacidade de fazer essas coisas.
E certamente, por uma longa parte da história, quero dizer, uma boa base de comparação é provavelmente pelo menos 140 ou 150 anos de ciência muito boa sendo feita, métodos científicos muito bons sendo usados, mas nem sempre com boa ética. E provavelmente hoje cabe a você decidir . .
. existem muitas organizações e países que operam de maneira diferente e decidem o que consideram que sua ética deve significar. Eu só quero parar e destacar isso porque, quando se trata de coisas como organismos geneticamente modificados (OGMs), se quisermos mudar a genética de uma pessoa ou de uma planta, existe uma tecnologia chamada Crisprip.
E o Crisprip é capaz de modificar a genética de praticamente qualquer coisa, até certo ponto. E se soubermos o suficiente, podemos alterar os resultados em seres vivos. Isso é diferente do que costumávamos fazer, como nocautear animais.
Costumávamos adicionar genes, genes simples, a coisas e dar-lhes uma característica, como no caso do milho, que pode resistir a ser comido por insetos ou algo assim. Mas agora estamos chegando a um ponto em que podemos quase projetar seres vivos. A clonagem existe desde a década de 1990.
Tentamos, mas houve fortes bloqueios à clonagem humana. No entanto, realmente não sabemos o que está acontecendo em todos os países do mundo, o que cada laboratório científico está fazendo, quem tem sucesso, quem não tem e quais métodos estão usando. Portanto, é importante equilibrarmos nossa capacidade de fazer pesquisa científica com filosofia e ética, tentando ser sensatos sobre como usamos a ciência.
Bem, já discutimos isso, então não vou me alongar muito, mas o capítulo 2 é sobre química e é muito detalhado, em um nível que eu acho que não precisamos necessariamente, mas eu já discutimos o núcleo e os elétrons , e temos essa questão sobre as regras que determinam em qual estado de energia eletrônica um elemento se encontra e se outras coisas podem ou não se ligar a ele com base nesse estado. Isso é bem avançado, indo um pouco além da biologia e bioquímica necessárias para esta aula, mas está aqui de qualquer forma porque o capítulo 2 é focado exclusivamente nesse tópico. E as informações do capítulo 2 serão mencionadas novamente porque estamos no final dos slides.
Então, podemos saber algumas coisas. No entanto, isótopos instáveis, coisas se decompõem, coisas se degradam com o tempo. Podemos usar isso, especialmente com o carbono, carbono-14.
Podemos usar a degradação dos elementos e como eles se decompõem como uma forma de determinar a idade de algo. Por exemplo, um fóssil. Bem, se encontrarmos uma árvore fossilizada que esteve viva em um passado distante, poderíamos usar o carbono como um parâmetro de comparação , e seu nível de degradação, ou seja, a decadência estatística, indica uma certa idade.
Certo. E sobre ligações químicas, acho que vale a pena saber estas quatro coisas. As ligações iônicas são fortes, mas envolvem a doação e a retirada de elétrons.
Os opostos se atraem. É aquele efeito de mais e menos que você vê. As ligações covalentes apolares são igualmente fortes, mas envolvem o compartilhamento de elétrons.
Então, como no O₂, você está compartilhando o elétron entre os dois átomos de carbono. Se você perder uma molécula de oxigênio, por exemplo, quando a luz ultravioleta a quebra em pedaços, ela se torna altamente codependente e instável. Tanto que é possível obter ozônio (O3) a partir desse processo.
As ligações polares, por sua vez, são igualmente fortes, mas com compartilhamento desigual. Isso significa que, por exemplo, se você comprar um jantar para compartilhar com um amigo, um deles come mais do que o outro. Isso altera a dinâmica dos lados positivo e negativo.
Chamamos isso de polaridade. A molécula de H2O possui dois hidrogênios que se projetam para fora, o que confere a ela a energia, os polos positivos e negativos em ambos os lados dessa molécula, que apresentam um estado diferente do que teriam se fossem todos neutros. As forças de van der Waals, ou forças de hidrogênio, são ligações fracas.
Elas não atraem fortemente, mas atrações fracas entre moléculas vizinhas podem manter unidas moléculas importantes na vizinhança . Por exemplo, a estrutura que mantém as duplas cadeias de DNA unidas é tão pequena, a escala é tão pequena que até a menor quantidade de carga ou força atrativa que permite que as coisas se mantenham próximas pode fazer uma grande diferença. Certo.
Sim. Então, todos os seres vivos precisam de água para viver. A zona habitável da Terra, sendo o terceiro planeta a partir do Sol, é frequentemente apontada como um fator fundamental para a existência de vida na Terra.
A água é líquida à temperatura ambiente e é responsável pela formação da nossa atmosfera. Todos os seres vivos usam oxigênio, dióxido de carbono e água para viver em algum nível do seu metabolismo ou em algum nível do seu processo de sobrevivência. E a água é uma molécula muito peculiar porque suas características permitem que ela faça coisas como se transformar em gelo, que flutua dentro de um líquido.
Ela é muito termodinâmica, tem muita atividade termodinâmica. Ela pode absorver calor muito bem; por exemplo, você pode tomar um banho quente. Ela pode chegar perto do ponto de congelamento sem realmente se solidificar, e pode se transformar em vapor.
A água é frequentemente chamada de solvente universal e é capaz de interferir em outras ligações. Sim, de longe, toda a vida usa carbono. Ela é baseada em carbono, mas sem dúvida, carbono, oxigênio, hidrogênio e nitrogênio são elementos muito importantes.
Todos eles estão presentes nas estrelas, em você, em mim e em todos os seres vivos que vemos na Terra. A forma como o projeto se molda para criar essa diversidade de vida é uma das coisas que nos faz maravilhar com a nossa sorte de ver todas essas coisas e participar como seres vivos na Terra, em uma zona onde não podemos comparar com nenhuma outra forma de vida. Muito bem.
Então, para concluir esta aula, gostaria que vocês, nesta aula, refletissem sobre a ideia de que tudo é uma cadeia quebrada. Quando partimos das menores unidades elétricas para criar átomos com propriedades como as do hidrogênio, hélio, carbono e oxigênio, percebemos que eles possuem características únicas que os tornam especiais e os fazem interagir com o ambiente de uma maneira peculiar, devido às características dos elétrons e prótons de cada elemento. Esses átomos se ligam a outros elementos por meio dessas características, formando moléculas.
Moléculas, por sua vez, podem se unir para formar macromoléculas. E essas macromoléculas podem se tornar estruturas enormes, como o DNA. Se pegarmos o núcleo de uma célula humana e desenrolarmos todo o seu DNA, veremos que uma única célula tem cerca de 90 centímetros ou 1 metro de comprimento.
É uma quantidade imensa de material genético. Embora seja praticamente invisível a olho nu, essa grande quantidade de material genético presente nos trilhões de células do nosso corpo humano é responsável por todas essas funções únicas que o DNA desempenha. É como um livro de receitas: você tem receitas para fazer muffins, receitas para fazer macarrão, receitas para fazer salada e assim por diante, certo?
Cada célula possui instruções únicas para produzir proteínas que formam tecidos, órgãos e sistemas orgânicos, essenciais para o organismo. Populações e comunidades que participam dessa elegante dança da vida na Terra. É tudo um sistema conectado e inter-relacionado tanto no nível elétrico quanto no bioquímico.
E nas relações entre os organismos maiores, sejam eles unicelulares ou multicelulares, todos compartilhamos a mesma água e o mesmo ar em uma porção de terra muito pequena em comparação com a imensidão do espaço. Algo para se pensar. Espero que esta tenha sido uma aula interessante para quem a assistiu pela primeira vez.
Fiquem à vontade para consultar os materiais da rádio para atualizações e aguardo a próxima vez. Muito obrigado a todos.
