Organismo
Organismo
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| Ocorrência: Hadeano – Recente 4400–0 Ma. | |||
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| Corpo Compleição | |||
Organismo (do grego: ὀργανισμός, organismós, organização[1]) ou corpo na biologia, é qualquer ser individual que incorpore as propriedades da vida, e também é um conjunto de átomos (hidrogênio, carbono, nitrogénio, oxigênio, enxofre, fósforo e outros elementos químicos) e moléculas (água, sais minerais, proteínas, lipídios, carboidratos, macrociclos e ácidos nucleicos), que formam uma estrutura material muito organizada e complexa. É um sinônimo de "compleição", "constituição", "estrutura", "físico", "temperamento", "forma de vida", "ser vivo", "organismo vivo", "vida", "biota", "criatura", "espécime", "espécimen", "indivíduo", "ser", "ente", "existência", "pessoa".
Os organismos são classificados pela taxonomia em grupos como organismos multicelulares, como animais, plantas e fungos; ou micro-organismos unicelulares, como protistas, bactérias e arqueias.[2] Todos os tipos de organismos são capazes de reprodução, crescimento e desenvolvimento, manutenção e algum grau de resposta a estímulos. Humanos, lulas, cogumelos e plantas vasculares são exemplos de organismos multicelulares que diferenciam tecidos e órgãos especializados durante o desenvolvimento.
Um organismo pode ser um procariontes ou um eucariotos. Os procariontes são representados por dois domínios separados — bactérias e arqueias. Organismos eucarióticos são caracterizados pela presença de um núcleo celular ligado à membrana e contêm compartimentos adicionais ligados à membrana chamados organelos (como mitocôndrias em animais e plantas e plastídeos em plantas e algas, geralmente considerados derivados de bactérias endossimbióticas).[3] Fungos, animais e plantas são exemplos de reinos desses organismos dentro dos eucariotos.
As estimativas sobre o número de espécies atuais da Terra variam de 2 milhões a 1 trilhão,[4] dos quais mais de 1,7 milhões foram documentados.[5] Mais de 99% de todas as espécies, totalizando mais de cinco bilhões de espécies,[6] estima-se que os que já viveram sejam extintos.[7][8]
Em 2016, um conjunto de 355 genes de último ancestral comum (UAC) de todos organismos foram identificados.[9][10]
Etimologia
[editar | editar código]O termo "organismo" (para grego ὀργανισμός, organism, parra ὄργανον, organon, i.e. "combinação, composição, configuração, conformação, contextura, disposição, ordem, organização, sistema, tessitura")[11][12] apareceu pela primeira vez na língua inglesa em 1703 e assumiu sua definição atual em 1834 (Oxford English Dictionary). Está diretamente relacionado ao termo "organização". Existe uma longa tradição de definir organismos como seres auto-organizados, voltando pelo menos a Immanuel Kant, em 1790 Crítica do Julgamento.[13]
Definição
[editar | editar código]Um organismo pode ser definido como um conjunto de moléculas que funcionam como um todo mais ou menos estável, que exibe as propriedades da vida. As definições de dicionário podem ser amplas, usando frases como "qualquer estrutura viva, como planta, animal, fungo ou bactéria, capaz de crescer e se reproduzir".[14] Muitas definições excluem vírus e possíveis formas sintéticas vida não orgânica, pois os vírus dependem da maquinaria bioquímica de uma célula hospedeira para reprodução.[15] Um superorganismo é um organismo que consiste em muitos indivíduos trabalhando juntos como uma única unidade funcional ou social.[16]
Houve controvérsia sobre a melhor maneira de definir o organismo[17][18][19][20][21][22][23][24][25] e de fato, se essa definição é ou não necessária.[26][27] Várias contribuições[28] são respostas à sugestão de que a categoria de "organismo" pode muito bem não ser adequada em biologia.[29][carece de fontes]
Critérios e Limitações
[editar | editar código]Entre os critérios que têm sido propostos para ser um organismo estão:
- reprodução, crescimento e metabolismo autónomos[30]
- Não compartimentalidade – a estrutura não pode ser dividida sem perder funcionalidade.[31] Richard Dawkins afirmou isto como "a qualidade de ser suficientemente heterogéneo na forma para se tornar não funcional se cortado ao meio".[32] No entanto, muitos organismos (como hidras, groselheiras) podem ser cortados em pedaços que depois se transformam em organismos inteiros.[32]
- individualidade – a entidade tem posses simultâneas de singularidade genética, homogeneidade genética e autonomia[33]
- uma resposta imune, distinguindo as moléculas e células próprias do organismo dos agentes estranhos (não próprios)[34]
- "anti-entropia", a capacidade de manter a ordem, um conceito proposto pela primeira vez por Erwin Schrödinger;[35] ou noutra forma, que a teoria da informação de Claude Shannon pode ser usada para identificar organismos como capazes de automanter o seu conteúdo de informação[36]
Outros cientistas pensam que o conceito de organismo é inadequado na Biologia;[37] que o conceito de individualidade é problemático;[38] e, de um ponto de vista filosófico, questionam se tal definição é necessária.[39][40][32]
Casos problemáticos incluem os organismos coloniais: por exemplo, uma colónia de insetos eussociais cumpre critérios como organização adaptativa e diferenciação germe-soma.[41] Se assim for, o mesmo argumento, ou um critério baseado no elevado grau de cooperação e baixo nível de conflito, incluiria algumas parcerias mutualísticas (e.g., líquenes) e sexuais (e.g., peixe-pescador) como organismos.[42] Se a seleção de grupo ocorrer, então um grupo pode ser visto como um superorganismo, otimizado pela adaptação de grupo.[43]
Outra visão é que atributos como autonomia, homogeneidade genética e singularidade genética devem ser examinados separadamente, em vez de se exigir que um organismo possua todos eles. Nesta perspetiva, existem múltiplas dimensões para a individualidade biológica, resultando em vários tipos de organismo.[44]
Organismos em diferentes níveis de organização biológica
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Diferentes níveis de organização biológica dão origem a entendimentos potencialmente diferentes da natureza dos organismos. Um organismo unicelular é um microrganismo como um protista, bactéria ou arquea, composto por uma única célula, que pode conter estruturas funcionais chamadas organelos.[46] Um organismo multicelular como um animal, planta, fungo ou alga é composto por muitas células, frequentemente especializadas.[46] Um organismo colonial como um sifonóforo é um ser que funciona como um indivíduo, mas é composto por indivíduos comunicantes.[32] Um superorganismo é uma colónia, como a de formigas, consistindo de muitos indivíduos a trabalhar em conjunto como uma única unidade funcional ou social.[47][41] Um mutualismo é uma parceria de duas ou mais espécies que fornecem cada uma algumas das necessidades da outra. Um líquen consiste em fungos e algas ou cianobactérias, com um microbioma bacteriano; juntos, são capazes de prosperar como um tipo de organismo, com os componentes a terem diferentes funções, em habitats como rochas secas onde nenhum dos dois conseguiria crescer sozinho.[42][45] Os biólogos evolucionistas David Queller e Joan Strassmann afirmam que a "organismalidade" evoluiu socialmente, à medida que grupos de unidades mais simples (de células para cima) passaram a cooperar sem conflitos. Eles propõem que a cooperação deve ser usada como o traço definidor de um organismo.[42]
| Nível | Exemplo | Composição | Metabolismo, crescimento, reprodução |
Cooperação |
|---|---|---|---|---|
| Vírus | Vírus do mosaico do tabaco | Ácido nucleico, proteína | Não | Sem metabolismo, portanto não vivo, não é um organismo, dizem muitos biólogos;[30] mas evoluem, com os seus genes a colaborar para manipular o hospedeiro[42] |
| Organismo unicelular | Paramecium | Uma célula, com organelos e.g. cílios para funções específicas | Sim | Sinalização intercelular (inter-organismal)[46] |
| Protista em enxame | Dictyostelium (bolor limoso celular) | Amebas unicelulares | Sim | Amebas unicelulares de vida livre durante a maior parte do ciclo de vida; enxameiam e agregam-se num lesma multicelular, com células a especializarem-se para formar um pedúnculo morto e um corpo frutificante[42] |
| Organismo multicelular | Cogumelo-fungo | Células, agrupadas em órgãos para funções específicas (e.g. reprodução) | Sim | Especialização celular, comunicação[46] |
| Parceria sexual permanente | Peixe-pescador | Macho e fêmea permanentemente ligados | Sim | Macho fornece gâmetas masculinos; fêmea fornece todas as outras funções[42] |
| Mutualismo | Líquen | Organismos de diferentes espécies | Sim | Fungo fornece estrutura, absorve água e minerais; alga fotossintetiza[42] |
| Colónia ligada | Sifonóforo | Zooides ligados | Sim | Especialização de organismos; sinalização inter-organismal[32] |
| Superorganismo | Colónia de formigas | Indivíduos a viverem juntos | Sim | Especialização de organismos (muitas formigas não se reproduzem); sinalização inter-organismal[47] |
Samuel Díaz‐Muñoz e colegas (2016) aceitam a perspetiva de Queller e Strassmann de que a organismalidade pode ser medida inteiramente por graus de cooperação e de conflito. Afirmam que isto situa os organismos no tempo evolutivo, de modo que a organismalidade depende do contexto. Sugerem que formas de vida altamente integradas, que não dependem do contexto, podem evoluir através de estágios dependentes do contexto em direção à unificação completa.[48]
Vírus
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Os Vírus normalmente não são considerados organismos porque são incapazes de reprodução, crescimento ou metabolismo autônomos. Embora alguns organismos também sejam incapazes de sobrevivência independente e vivam como parasitas intracelulares obrigatórios, são capazes de metabolismo e procriação independentes. Embora os vírus possuam algumas enzimas e moléculas características dos organismos vivos, eles não possuem metabolismo próprio; eles não podem sintetizar e organizar os compostos orgânicos dos quais são formados. Naturalmente, isso exclui a reprodução autônoma: eles só podem ser replicados passivamente pelo maquinário da célula hospedeira. Nesse sentido, eles são semelhantes à matéria inanimada.
Enquanto os vírus não sustentam um metabolismo independente, e portanto, geralmente não são classificados como organismos, eles têm seus próprios genes e evoluem por mecanismos semelhantes aos mecanismos evolutivos dos organismos. Assim, um argumento de que os vírus devem ser classificados como organismos vivos é sua capacidade de sofrer evolução e replicar através da auto-montagem. No entanto, alguns cientistas argumentam que os vírus não evoluem nem se auto-reproduzem. Em vez disso, os vírus são desenvolvidos pelas células hospedeiras, o que significa que houve co-evolução de vírus e células hospedeiras. Se as células hospedeiras não existissem, a evolução viral seria impossível. Isso não é verdade para células. Se os vírus não existissem, a direção da evolução celular poderia ser diferente, mas as células seriam capazes de evoluir. Quanto à reprodução, os vírus dependem totalmente do maquinário dos anfitriões para se replicar.[49] A descoberta de vírus com genes que codificam o metabolismo energético e a síntese de proteínas alimentou o debate sobre se os vírus são organismos vivos. A presença desses genes sugeria, que os vírus já foram capazes de metabolizar. No entanto, verificou-se mais tarde, que os genes que codificam o metabolismo energético e proteico têm origem celular. Muito provavelmente, esses genes foram adquiridos através de transferência horizontal de genes de hospedeiros virais.[49]
| Capacidade | Organismo celular | Vírus |
|---|---|---|
| Metabolismo | Sim | Não, dependem inteiramente da célula hospedeira |
| Crescimento | Sim | Não, apenas autoagregamento |
| Reprodução | Sim | Não, dependem inteiramente da célula hospedeira |
| Armazenar informação genética sobre si mesmos | DNA | DNA ou RNA |
| Capaz de evoluir | Sim: mutação, recombinação, seleção natural | Sim: alta taxa de mutação, seleção natural |
Origem evolutiva de organismos
[editar | editar código]O Mundo de RNA é um estádio hipotético na história evolutiva da vida na Terra durante o qual moléculas de RNA autorreplicantes se reproduziram antes da evolução do DNA e das proteínas.[50] De acordo com esta hipótese, "organismos" emergiram quando as cadeias de RNA começaram a autorreplicar-se, iniciando os três mecanismos da seleção darwiniana: hereditariedade, variação de tipo e produto reprodutivo diferencial. A aptidão de um replicador de RNA (a sua taxa de aumento per capita) presumivelmente teria sido uma função das suas capacidades adaptativas intrínsecas, determinadas pela sua sequência de nucleótidos, e da disponibilidade de recursos externos.[51][52] As três capacidades adaptativas primárias destes primeiros "organismos" podem ter sido: (1) replicação com fidelidade moderada, dando origem tanto à hereditariedade quanto a permitir a variação de tipo, (2) resistência à degradação e (3) aquisição e processamento de recursos[51][52] As capacidades destes "organismos" teriam funcionado por meio das configurações dobradas dos replicadores de RNA resultantes das suas sequências de nucleótidos.
Colónias semelhantes a organismos
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O filósofo Jack A. Wilson examina alguns casos limite para demonstrar que o conceito de organismo não está nitidamente definido.[32] Na sua perspetiva, as esponjas, os líquenes, os sifonóforos, os bolores limosos e as colónias eussociais como as de formigas ou ratos-toupeira-nus, encontram-se todos na zona limite entre serem colónias definidas e organismos definidos (ou superorganismos).[32]
| Função | Sifonóforo colonial | Medusa |
|---|---|---|
| Flutuabilidade | O topo da colónia é preenchido com gás | Gelatina |
| Propulsão | Nectóforos coordenam-se para bombear água | O corpo pulsa para bombear água |
| Alimentação | Palpons e gastrozooides ingerem a presa, alimentam outros zooides | Tentáculos prendem a presa, passam-na para a boca |
| Estrutura funcional | Indivíduo funcional único | Indivíduo funcional único |
| Composição | Muitos zooides, possivelmente indivíduos | Muitas células |
Organismos Sintéticos
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Cientistas e bioengenheiros estão a experimentar diferentes tipos de organismo sintético, desde quimeras compostas por células de duas ou mais espécies, ciborgues incluindo membros eletromecânicos, hibrots contendo elementos eletrónicos e biológicos, e outras combinações de sistemas que evoluíram e foram concebidos de várias formas.[53]
Um organismo evoluído toma a sua forma pelos mecanismos parcialmente compreendidos da biologia evolutiva do desenvolvimento, nos quais o genoma dirige uma série elaborada de interações para produzir estruturas sucessivamente mais elaboradas. A existência de quimeras e híbridos demonstra que estes mecanismos são "inteligentemente" robustos face a circunstâncias radicalmente alteradas em todos os níveis, do molecular ao organismal.[53]
Os organismos sintéticos já assumem diversas formas e a sua diversidade aumentará. O que todos têm em comum é um comportamento teleonómico ou de procura de objetivos que lhes permite corrigir erros de muitos tipos para alcançar o resultado para o qual foram concebidos. Tal comportamento é uma reminiscência da ação inteligente por organismos; a inteligência é vista como uma forma incorporada de cognição.[53]
Composição química
[editar | editar código]Organismos são sistemas químicos complexos, organizados de maneira a promover a reprodução e alguma medida de sustentabilidade ou sobrevivência. As mesmas leis que governam a química não-viva governam os processos químicos da vida. Geralmente são os fenômenos de organismos inteiros que determinam sua adequação a um ambiente e portanto, a capacidade de sobrevivência de seus genes baseados em DNA.
Os organismos devem claramente sua origem, metabolismo e muitas outras funções internas aos fenômenos químicos, especialmente a química de grandes moléculas orgânicas. Organismos são sistemas complexos de compostos químicos que, por meio da interação e do ambiente, desempenham uma ampla variedade de papéis.
Organismos são sistemas químicos semi-fechados. Embora sejam unidades de vida individuais (conforme a definição exige), elas não estão fechadas ao ambiente ao seu redor. Para operar, eles constantemente absorvem e liberam energia. Os autotróficos produzem energia utilizável (na forma de compostos orgânicos) usando a luz do sol ou compostos inorgânicos, enquanto os heterotróficos absorvem compostos orgânicos do ambiente.
Elementos químicos
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A matéria viva é composta por cerca de 60 elementos, quase todos os elementos estáveis da Terra, exceto os gases nobres. Esses elementos são chamados bio-elementos ou elementos biogênicos. Eles podem ser classificados em dois tipos: primário e secundário.
Os elementos primários, também conhecidos CHONPS, são essenciais para formar biomoléculas orgânicas (carboidratos, lipídios, proteínas e ácidos nucleicos). Eles constituem 96,2% da matéria viva. São carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo e enxofre. Os elementos secundários são todos os elementos biogênicos restantes. Existem dois tipos: o indispensável e a variável. Entre os primeiros estão cálcio, sódio, potássio, magnésio, cloro, ferro, silício, cobre, manganês, boro, flúor e iodo.
O elemento químico principal desses compostos é o carbono. As propriedades químicas desse elemento, como sua grande afinidade pela ligação com outros átomos pequenos, incluindo outros átomos de carbono, e seu tamanho pequeno, capaz de formar várias ligações, o tornam ideal como base da vida orgânica. É capaz de formar pequenos compostos de três átomos (como dióxido de carbono), bem como grandes cadeias de muitos milhares de átomos que podem armazenar dados (ácidos nucleicos), manter células unidas e transmitir informações (proteínas).
Macromoléculas
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Os compostos que compõem os organismos podem ser divididos em macromoléculas e outras moléculas menores. Os quatro grupos de macromoléculas são ácidos nucleicos, proteínas, carboidratos e lipídios. Os ácidos nucleicos (especificamente ácido desoxirribonucleico ou DNA) armazenam dados genéticos como uma sequência de nucleotídeos. A sequência particular dos quatro tipos diferentes de nucleotídeos (adenina, citosina, guanina e timina) dita muitas características que constituem o organismo. A sequência é dividida em códons, cada um dos quais é uma sequência específica de três nucleotídeos e corresponde a um aminoácido específico. Assim, uma sequência de DNA codifica uma proteína específica, que devido às propriedades químicas dos aminoácidos de que é feita, se dobra de uma maneira particular e portanto, desempenha uma função específica.
Estas funções proteicas foram reconhecidas:
- Enzimas, que catalisam todas as reações do metabolismo;
- Proteínas estruturais, como tubulina ou colágeno;
- Proteínas reguladoras, como fatores de transcrição ou ciclinas que regulam o ciclo celular;
- Moléculas sinalizadoras ou seus receptores, como alguns hormônios e seus receptores;
- Proteínas defensivas, que podem incluir tudo, desde anticorpos do sistema imunológico a toxinas (por exemplo, anatoxina), proteínas que incluem aminoácidos incomuns, como a canavanina.
Uma bicamada de fosfolipídios compõe a membrana das células que constitui uma barreira, contendo tudo dentro da célula e impedindo que compostos passem livremente para dentro e para fora da célula. Devido à permeabilidade seletiva da membrana fosfolipídica, apenas compostos específicos podem passar por ela.
Ácidos nucleicos
[editar | editar código]Os ácidos nucleicos (ADN e ARN) são macromoléculas formadas por sequências de nucleótidos que os seres vivos utilizam para armazenar informação. Dentro do ácido nucleico, um codón é uma sequência particular de três nucleótidos que codifica um aminoácido particular, enquanto uma sequência de aminoácidos forma uma proteína.
Filogenia
[editar | editar código]Árvore filogenética
[editar | editar código]O seguinte diagrama mostra a árvore filogenética em reinos dos seres vivos tendo em conta os últimos dados moleculares.
,_____________ Proteobacterias alfa ,___| | | ,__________ Proteobacterias beta | |__| ,_____| |_________ Proteobacterias gamma | | | | ,____________ Proteobacterias delta ,___| |___| | | |__________ Proteobacterias épsilon | | | | ,_______________ Planctomicetos e Chlamydiae | |__| | | ,_________________________ Spirochaetes | |__| | | ,______ Bacteroides e Flavobacterias | |__| | |_______ Bacterias verdes do xofre ,____| | | ,____ Bacterias grampositivas con G-C alto ,___| |_____| | | |____ Bacterias grampositivas con G-C baixo | | ,___| |_______________________ Cianobacterias e cloroplastos | | ,__| |__________________________ Bacterias verdes non do xofre Bacteria | | ,______| |_______________________________________________ Thermotogales | | | |________________________________________ Hydrogenobacter/Aquifex | | ,_______ Euryarchaeota _____| Archaea ,_______| | ,_____________________________________| |_______ Crenarchaeota | | | | | |_______________ Korarchaeota | | |___| ,__________________________________________________ Diplomónadas | | | | ,_____________________________________________ Microsporidia | | | |___| | ,_________________________________________ Parabasálidos | | | Eukarya | | | ,________________________________________ Mixomycota | | | | |___| | |_______________________________________ Euglenozoos | |___| | | |_________________________________________ Naegleria | | | | | |_________________________________________ Entamoeba |___| | ,_________________________________ Acrasiomycota | | | | ,________________________________ Rhodophyta | | | | | | ,__________________ Ciliados | | | | |_______| |_______________|_____________ Dinoflagellata | | | | | |_______________ Apicomplexa | | | | ,____________ Labirintúlidos | | | |___| |__________________ Oomicota | | | |________________ Xantophyta |_______________| | |_______________ Chrysophyta | | | |________________ Phaeophyta | | | |_________________ Diatomeas | | ,___________________ Plantae | | |_______________| ,__________ Fungi |__________| |_______ Animalia
?__________________________________________________________ Virus
Ver também
[editar | editar código]Referências
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Ligações externas
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- Species 2000 Indexing the world's known species. Species 2000 has the objective of enumerating all known species of plants, animals, fungi and microbes on Earth as the baseline dataset for studies of global biodiversity. It will also provide a simple access point enabling users to link from here to other data systems for all groups of organisms, using direct species-links. (em inglês)
- The largest organism in the world may be a fungus carpeting nearly 10 square kilometers of an Oregon forest, and may be as old as 10500 years. (em inglês)
- The Tree of Life (em inglês)
- Frequent questions from kids about life and their answers (em inglês)