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A Via Láctea é a galáxia na qual está situado o Sistema Solar. De acordo com informações do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), estima-se que essa galáxia tenha entre 200 a 400 bilhões de estrelas e 100 bilhões de planetas. Uma dessas estrelas é o Sol e um dos bilhões de planetas é a T...

A Via Láctea é a galáxia na qual está situado o Sistema Solar. De acordo com informações do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), estima-se que essa galáxia tenha entre 200 a 400 bilhões de estrelas e 100 bilhões de planetas. Uma dessas estrelas é o Sol e um dos bilhões de planetas é a Terra, onde vivemos. De acordo com os dados científicos disponíveis, não há evidências de vida nos poucos planetas estudados até o momento. A Terra permanece como o único planeta conhecido a sustentar uma enorme diversidade de seres vivos, das microscópicas bactérias até as maiores árvores e animais. Mas quais são as condições do nosso planeta que permitem a existência de vida? Esse é o tema que estudaremos neste capítulo. ****A anta, o carbono, o clima**** Quando pensamos em bichos, pensamos em cadeia alimentar, ecossistema, biodiversidade. Quando pensamos em carbono, pensamos em efeito estufa, fotossíntese, floresta. E, quando pensamos em clima, pensamos em calor, frio, chuva. Parece difícil juntar todas essas coisas, mas pode apostar: neste planeta que chamamos de lar, tudo está conectado! Acompanhe o raciocínio: as florestas desempenham um serviço muito importante ao planeta, chamado pelos cientistas de sequestro de carbono. Ao realizarem ****fotossíntese,**** elas capturam o gás carbônico da atmosfera e liberam oxigênio --- um processo que ajuda a equilibrar o clima, já que o excesso de gás carbônico aumenta o efeito estufa e aquece a Terra. Então, florestas têm tudo a ver com clima! Mas onde entram as antas nessa história? Calma que eu já explico. Na natureza, os animais, especialmente mamíferos e aves, atuam como dispersores de sementes, isto é, carregam as sementes de um lugar a outro, para que possam brotar e formar novas plantas. Então, a presença desses bichos é fundamental para que a população de árvores de uma floresta se renove. Numa floresta, as espécies vegetais que capturam mais carbono da atmosfera são, em geral, as árvores grandes e de madeira dura. Ao mesmo tempo, elas também costumam produzir as maiores sementes. Por isso, precisam de grandes animais para espalhá-las por aí. A anta é uma grande parceira nesse trabalho --- mas não a única: na Mata Atlântica, por exemplo, os muriquis e as jacutingas também ajudam a dispersar grandes sementes. Infelizmente, as grandes espécies animais são também as mais ameaçadas pela caça e pelo tráfico ilegal. Se elas sumirem das nossas florestas, em breve as matas verão as consequências. "Imagine que uma floresta tem 100 árvores, sendo 20 dispersadas por grandes mamíferos e que produzem madeira dura. Se esses bichos, como a anta, são extintos, essas árvores um dia morrem e são substituídas por outras espécies de madeira mole e sementes menores, como a embaúba", explica o ecólogo Mauro Galetti, da Universidade Estadual Paulista de Rio Claro. No final, haverá um *****deficit***** de carbono, porque as madeiras moles armazenam menos carbono que as madeiras duras. CONDIÇÕES PARA A VIDA NA TERRA ============================== Você já se perguntou quais características permitem a existência de vida no planeta Terra? Será que conseguiríamos sobreviver em um planeta com pouca luz e sem água e gás oxigênio? Entre a enorme diversidade de seres vivos da Terra, existem as bactérias, os protozoários, os fungos, as algas, as plantas e os animais. Apesar das grandes diferenças entre eles, todos têm determinadas características em comum. Os seres vivos possuem material genético e são capazes de transmiti-los aos seus descendentes por meio da reprodução. Além disso, realizam trocas com o ambiente, retirando substâncias necessárias para o funcionamento da sua estrutura corporal e eliminando outras substâncias resultantes de suas atividades. Ao analisar algumas atividades básicas do corpo humano, é possível perceber que ele troca substâncias com o ambiente a todo momento: 1. ao inspirar, o ar entra nos pulmões, e o oxigênio, presente no ar, é absorvido; 2. ao expirar, o ar deixa os pulmões, carregando o gás carbônico para fora de seu corpo; 3. ao se alimentar de partes de uma planta, como de frutos; e 4. ao transpirar, a água passa do corpo para o ar, na forma de vapor. Isso não acontece apenas com o corpo humano, mas com qualquer ser vivo. Desse modo, a sobrevivência de cada ser vivo está relacionada às condições do ambiente onde ele vive: a disponibilidade de água, os gases presentes no ar, a temperatura, a luminosidade etc. Vamos agora pensar no grande ambiente onde os seres vivem: a crosta terrestre, a camada mais superficial do planeta. Quais são as condições próprias da Terra que não existem nos outros planetas conhecidos e que permitem a existência de vida? Os componentes essenciais à vida na Terra são classificados em quatro esferas: ****litosfera**** (solo e rochas), ****hidrosfera**** (água), ****biosfera**** (seres vivos) e ****atmosfera**** (ar). Créditos: R2 Editorial Representação ilustrativa das quatro esferas da Terra. Os elementos da imagem estão fora de escala de tamanho e de proporção. Na biosfera, nenhum ser vivo vive completamente isolado. A sobrevivência de cada organismo depende da interação com outros seres e com o ar, a água e, se a espécie for terrestre, com o solo. Neste capítulo, vamos estudar as características gerais da atmosfera, da hidrosfera e do solo. ****As condições para a vida na Terra sempre foram as mesmas?**** Até o século XIX, acreditava-se que o planeta Terra teria poucos milhares de anos e que a grande diversidade de seres vivos teria sido criada em poucos dias. Na Grécia antiga, pensadores buscavam uma explicação baseada em observações e raciocínio lógico. Aristóteles, que viveu entre 384 e 322 anos antes de Cristo, propôs que seres vivos poderiam se formar espontaneamente de matéria sem vida, pois existiria um "princípio vital" capaz de transformar determinados materiais em organismos vivos. A partir do século XVI, com o desenvolvimento da ciência moderna, experimentos mostraram que a hipótese de Aristóteles estava incorreta. No século XIX, tornou-se ****consenso**** entre os cientistas o fato de que um ser vivo sempre se origina de um ser preexistente. Na década de 1920, dois cientistas que não trabalhavam juntos --- o russo Alexander Ivanovich Oparin e o inglês John Haldane --- chegaram à mesma hipótese para explicar o surgimento dos seres vivos. A atmosfera primitiva seria rica em vapor de água e outros gases, em uma composição diferente da atual. A Terra estaria esfriando e, com isso, formava-se uma superfície rochosa sólida e ocorriam chuvas abundantes, o que deu origem aos mares primitivos. As substâncias presentes na atmosfera teriam reagido entre si, formando novas substâncias que, dissolvidas na água, teriam dado origem a compostos cada vez mais complexos. Essa evolução química teria levado centenas de milhões de anos e originado os primeiros seres vivos, que seriam formados de apenas uma célula. \ \ Embora existam outras hipóteses científicas para explicar a origem da vida na Terra, a hipótese da evolução química de Oparin e Haldane é, até hoje, a mais aceita entre os cientistas. A partir da década de 1950, experimentos em laboratórios de Bioquímica mostraram resultados que fortaleceram essa hipótese. Dos primeiros seres vivos, simples e microscópicos, a vida evoluiu ao longo de bilhões de anos até chegarmos à diversidade atual. Os seres vivos e os ambientes da Terra continuam a se modificar ao longo do tempo, o que pode ser difícil de imaginar, já que o tempo de uma vida humana é muito curto em relação ao tempo da história da Terra. ****»**** Após a leitura, faça no caderno uma linha do tempo com os momentos da história da ciência citados no texto. Inicie com a hipótese de Aristóteles para a origem da vida e termine com o tempo atual. Em cada data, escreva um pequeno texto, explicando o que aconteceu em relação ao conhecimento científico. \ ATMOSFERA A atmosfera é a camada de ar em volta da Terra, que vai da superfície do planeta até 10 mil quilômetros de ****altitude.**** Em imagens da Terra feitas no espaço, é possível ver a atmosfera como um fino contorno azulado, conforme você pode verificar na fotografia a seguir. O ar que compõe a atmosfera é mantido à superfície da Terra pela ação da gravidade. Por causa da gravidade, um material tem ****peso,**** uma força que "puxa" a massa do material em direção ao centro do planeta. ****O ar tem massa?**** Cientificamente, massa e peso são conceitos diferentes. A massa é medida em quilogramas (kg) ou gramas (g). O peso, por sua vez, refere-se à força da gravidade atuando sobre determinada massa. Como vivemos na superfície do planeta, estamos todos submetidos à mesma força gravitacional e, portanto, sabemos que objetos de pesos diferentes têm massas diferentes. Isso é fácil de perceber quando falamos de matéria sólida ou líquida, mas\... e quanto ao ar? O ar tem massa? Como medir a massa do ar? Atmosfera e calor ----------------- E qual será a relação da luz e do calor solares com a vida existente no planeta? O Sol é fundamental para a existência da vida na Terra, pois é a fonte de luz e calor para o planeta. No entanto, os raios solares atravessam a atmosfera antes de chegarem à superfície da Terra e, nesse trajeto, uma parte dos raios é refletida de volta ao espaço. Entre os raios solares barrados pela atmosfera, estão aqueles que são muito nocivos aos seres vivos, como os raios ultravioleta. Se não houvesse atmosfera envolvendo o planeta, a temperatura na superfície da Terra sofreria uma grande variação durante o dia e a noite. O fenômeno que mantém o calor do Sol na superfície do planeta é chamado ****efeito estufa.**** Um dos principais responsáveis pelo efeito estufa é o gás carbônico, que existe em pequenas concentrações na atmosfera da Terra. Outros gases como o metano também participam desse processo. \ Durante as últimas décadas, as indústrias, os veículos e as queimadas vêm lançando toneladas de gás carbônico na atmosfera, todos os dias. Além disso, por causa do desmatamento, há cada vez menos plantas, capazes de transformar o gás carbônico do ar pela fotossíntese. Uma consequência grave desses processos é o ****aquecimento global,**** que causa grandes mudanças no clima, afetando a sobrevivência de animais e plantas e dificultando diversas atividades humanas, como a agricultura. Camadas da atmosfera -------------------- Você já deve ter ouvido falar da dificuldade que pessoas sentem ao viajar de regiões ao nível do mar para locais com altitudes altas. Mas você sabe o que causa no corpo humano essa variação de altitude? O ar é uma mistura de gases, e a composição dessa mistura varia nas diferentes camadas da atmosfera. Nós vivemos em meio ao ar da troposfera, formado principalmente por nitrogênio e oxigênio. Gás carbônico e outros gases estão presentes em pequenas quantidades. Quanto mais próximo estamos da superfície, maior é a concentração de gases na atmosfera, reunidos pela gravidade. Com o aumento da altitude a partir do nível do mar, o ar vai se tornando menos concentrado ou ****rarefeito,**** causando efeitos no corpo, como cansaço, dificuldade respiratória e aumento dos batimentos do coração. Além da variação na concentração dos gases do ar, a composição química e a temperatura também mudam com a altitude. Com base nessas diferenças, os cientistas dividem a atmosfera em cinco camadas. Conheça as camadas da atmosfera, analisando o infográfico a seguir. \ ÁGUA NO PLANETA TERRA ===================== Além do oxigênio presente no ar e utilizado para a respiração, outro componente importante para os seres vivos é a água. Cerca de 70% da superfície de nosso planeta está coberta por água e essa imensa massa de água compõe a hidrosfera. Fazem parte da hidrosfera os oceanos, os rios, os reservatórios subterrâneos de água, os lagos, os pântanos e as geleiras. Veja no gráfico a seguir como a água está distribuída na hidrosfera. Os estados físicos da água -------------------------- Na hidrosfera, a água pode estar no ****estado líquido**** (nos oceanos, reservatórios subterrâneos, lagos e rios) e no ****estado sólido**** (nas geleiras). A água também está presente na atmosfera, no ****estado gasoso.**** O que define o estado físico de uma substância é o arranjo entre suas partículas ou moléculas. A composição da água como gelo, na forma líquida ou como vapor é a mesma: ela é formada por moléculas de água, o que muda é o arranjo entre suas moléculas. Vamos representar como seria o arranjo das moléculas de água nos estados físicos, usando um modelo simples, representando as moléculas como bolinhas: \ Mudança dos estados físicos da água A agitação das moléculas de uma substância aumenta com a temperatura. O contrário acontece quando a temperatura diminui. Pense, por exemplo, em um cubo de gelo que, fora do congelador, começa a derreter. Quando a temperatura cai, a agitação das moléculas diminui e elas ficam mais unidas. Veja a seguir as mudanças de estado físico da água de acordo com a temperatura. Na natureza, a vaporização ocorre de forma lenta e recebe o nome de ****evaporação.**** A água dos rios, mares e lagos evapora ao receber o calor do Sol.\ Quando a água é colocada para ferver em uma panela, ela recebe muito calor e a vaporização acontece de forma rápida, recebendo o nome de ****ebulição.**** A temperatura de ebulição da água é de 100 ºC ao nível do mar. O ciclo da água  --------------------------------------------------------------------------------------------------------- Você já percebeu que a água de uma poça formada pela chuva "desaparece" após um tempo e que, quanto mais quente o dia estiver, mais rápido isso acontece? A água evapora dos rios, mares e lagos devido ao calor do Sol. Quando chega às camadas mais altas da troposfera, o vapor de água sofre ****condensação,**** transformando-se em pequenas gotas de água e formando as nuvens. As nuvens ficam cada vez maiores e mais densas até que ocorre a ****precipitação,**** na forma de chuva comum, chuva de granizo ou neve. As chuvas repõem parte da água que evaporou dos rios, lagos e mares. Elas também se infiltram no solo, enchendo os reservatórios de água subterrânea, ou lençóis freáticos. A água subterrânea escoa para rios e mares. A água do solo é absorvida pelas raízes das plantas. Parte dessa água sai pelas folhas na forma de vapor, em um processo chamado ****transpiração.**** Animais também consomem água líquida da natureza e transpiram, liberando vapor de água para a atmosfera. Desse modo, existe um ciclo da água na natureza, ou ****ciclo hidrológico.**** Ao longo do ciclo, a água passa por mudanças de estado físico. O ciclo da água é um fenômeno contínuo e, assim, a água que existiu no passado do planeta está aqui atualmente. As mesmas moléculas de água que entraram no corpo de um dinossauro, por exemplo, podem estar contidas na água que você bebeu hoje. ### A água e os seres vivos A água é o principal constituinte dos seres vivos e, sem ela, a vida que surgiu e evoluiu em nosso planeta não existiria. O corpo de uma pessoa adulta, por exemplo, é composto de 65% a 70% de água. Já uma planta, como a cenoura, contém, em sua raiz, 90% de água. A grande quantidade de água nos seres vivos está relacionada ao importante papel que ela tem no funcionamento de um organismo: sem água, as reações químicas que mantêm as funções do corpo não poderiam ocorrer. Essas reações acontecem em qualquer ser vivo, seja uma bactéria, seja um elefante. Pense em seu corpo: a água faz parte do sangue, transportando substâncias de uma parte a outra do organismo. A água também é necessária para a digestão, pois participa das reações que transformam os alimentos em compostos menores. Esses são apenas alguns exemplos da importância de se manter hidratado. Perdemos água na respiração (pela expiração), na transpiração, pela urina e pelas fezes. Quando o nosso corpo necessita de mais água, o cérebro envia uma mensagem que interpretamos como sede. Para se manter hidratado, é necessário beber água em quantidade adequada ao longo do dia, comer frutas e verduras (que são alimentos ricos em água) e evitar alimentos ricos em sal. A Organização Mundial da Saúde recomenda que adolescentes bebam cerca de 2,5 litros de água por dia. Deve-se ingerir mais água nos dias quentes ou secos e durante e após a realização de atividade física. SOLO ==== Assim como a atmosfera e a hidrosfera se formaram aos poucos, ao longo da história da Terra, a camada de solo que hoje cobre grandes áreas nos continentes nem sempre existiu. O solo se forma em milhares de anos, a partir da sedimentação sofrida por rochas da superfície da crosta terrestre, sejam elas rochas magmáticas, metamórficas ou sedimentares. O processo de transformação das rochas que resulta na formação de sedimentos é chamado de ****intemperismo.**** Ele pode ser resultado da ação do vento, da chuva, do gelo, da temperatura e dos seres vivos.  \ Estrutura e composição do solo ------------------------------ O solo se estende até a rocha-mãe e é subdividido em camadas, denominadas ****horizontes**** e identificadas pelas letras O, A, B e C. Fazendo um corte vertical da superfície até a rocha-mãe, os especialistas obtêm um perfil do solo, que permite observar os horizontes. O perfil apresenta diferenças nas cores, texturas e espessuras dos horizontes, dependendo do tipo de solo. \ Tipos de solo Observe as imagens a seguir. Você consegue identificar e diferenciar esses solos? \ Os tipos de sedimentos presentes, a quantidade de matéria orgânica, a quantidade de minerais e a capacidade em armazenar água definem as características de cada solo. **Solo arenoso** Tem grande quantidade de areia, é poroso e permeável devido aos espaços entre os grãos de areia. A água, carregando os sais minerais, deposita-se nas camadas mais profundas. Por isso, é um solo pobre em nutrientes, e poucas plantas desenvolvem-se nele. **Solo argiloso** Mais de 30% dos sedimentos são os pequenos grãos de argila, que ficam bem ligados entre si e retendo água e sais minerais. Quando a concentração de argila é maior, o solo fica encharcado e com pouca circulação de ar, inibindo a respiração das raízes das plantas. Quando o solo argiloso fica seco, ele torna-se compacto, duro e pouco arejado. **Solo húmifero** Também chamado de terra preta, contém muita matéria orgânica (húmus) e é bastante fértil. O húmus ajuda a reter água, aumenta a porosidade e auxilia na aeração. Ele se forma no processo de decomposição, realizado por fungos e bactérias que liberam, no solo, os sais minerais necessários às plantas. Nos horizontes O e A existe matéria orgânica, formada por organismos vivos, organismos mortos e nutrientes obtidos da decomposição, que formam o húmus. O solo também tem uma parte inorgânica, formada por minerais, água e ar. Os minerais são classificados de acordo com o tamanho das partículas em areia, silte e argila. A proporção de cada tipo de sedimento determina a capacidade de reter ou escoar a água, conhecida como ****permeabilidade**** do solo. As raízes das plantas, os microrganismos e os animais que ali vivem consomem a água e respiram o ar, disponíveis entre os sedimentos. \ A água das chuvas que infiltra no solo é puxada, pela gravidade do planeta, em direção às camadas mais profundas. Ao atingir uma camada de rocha ****impermeável,**** a água se acumula, formando um reservatório de água subterrânea ou lençol freático. ****impermeável:**** que não é atravessado pela água. ****permeabilidade:**** característica de ser permeável, ou seja, que permite a passagem da água. \ Solo e vida O solo é importante para praticamente todos os seres vivos que habitam o meio terrestre. Para os animais, incluindo os seres humanos, é o lugar onde moram, constroem suas habitações e conseguem alimento. Para as plantas, além de ser o local onde crescem e se fixam, o solo representa a principal fonte de água e sais minerais, essenciais para sua sobrevivência. Quando está em equilíbrio, o solo sustenta grande variedade dos seres vivos. A presença desses seres, por sua vez, é importante para o solo manter sua capacidade de sustentar a vida. Um exemplo são as bactérias que consomem o nitrogênio do ar e liberam substâncias nitrogenadas, consumidas pelas plantas --- sem essas bactérias, o solo se tornaria pobre em nitrogênio e pouco fértil. Conheça a seguir alguns habitantes do solo e como eles estão interligados pelas cadeias alimentares. \ Quando o solo de uma região é destruído, a fauna desaparece e a vegetação que ali havia geralmente não volta a crescer. Como vimos ao estudar a atmosfera e a hidrosfera, a vegetação tem um papel importante ao retirar gás carbônico do ar e liberar oxigênio e vapor de água. A destruição do solo modifica a paisagem e torna o clima mais quente e seco, o que pode afetar a vida não apenas das espécies que ali viviam, mas também as que habitam regiões próximas. A preservação dos solos é fundamental para manter a diversidade de seres vivos e o equilíbrio ecológico. O solo desgastado também não pode ser usado para a agricultura, essencial para nossa sobrevivência. A degradação do solo, no entanto, tem sido causada pelo ser humano ao praticar o desmatamento e ao utilizar práticas não sustentáveis de cultivo, entre outras ações prejudiciais.