Cartas de Pesquisa da Terrado Sistema Solar à vida complexa

Todas as cartas de pesquisa das Eras 5 a 8 do jogo, do Sistema Solar à origem da vida e à vida complexa, com ano, autores, periódico e título do artigo.

Cada cartão de pesquisa do jogo corresponde a um artigo real publicado. Esta página trata da seção da Terra: da Era 5 à Era 8, da formação do Sistema Solar, passando pela origem da vida, até a vida complexa, mais de trinta cartões no total. Nós os separamos em sete grupos. Cada item diz em uma frase o que foi descoberto, com a fonte entre parênteses (autores, Periódico ano).

Como a Terra e a Lua se formaram

  • Isótopos de chumbo em meteoritos fixaram a idade da Terra em cerca de 4,55 bilhões de anos. Para eliminar a contaminação por chumbo, quem fez a medição ajudou depois a impulsionar a proibição da gasolina com chumbo (Patterson, Geochimica et Cosmochimica Acta 1956).
  • Os produtos de decaimento do alumínio-26 em meteoritos mostram que uma estrela tinha acabado de morrer por perto quando o Sistema Solar nasceu (Lee, Papanastassiou & Wasserburg, The Astrophysical Journal Letters 1977).
  • Simulações de computador mostraram que um corpo do tamanho de Marte atingiu a Terra em ângulo, e os destroços se juntaram para formar a Lua (Canup & Asphaug, Nature 2001).
  • Júpiter já migrou para dentro e depois foi "puxado de volta" por Saturno, devorando no caminho a matéria-prima de Marte. Por isso Marte é tão pequeno (Walsh et al., Nature 2011).
  • Uma violenta reorganização das órbitas dos planetas gigantes lançou muitos corpos pequenos para o Sistema Solar interno e causou o Intenso Bombardeio Tardio (Gomes, Levison, Tsiganis & Morbidelli, Nature 2005).
  • Um grão de zircão do tamanho de um grão de areia mostra que a Terra pode ter tido água líquida só cerca de 150 milhões de anos depois de se formar (Wilde, Valley, Peck & Graham, Nature 2001).

Planetas além do Sistema Solar

  • Um planeta gigante foi encontrado em torno de 51 Pegasi, dando a volta na estrela em 4 dias. O Sistema Solar deixou de ser único, e os descobridores ganharam o Nobel de 2019 (Mayor & Queloz, Nature 1995).
  • O telescópio Kepler procura novos mundos pelo leve escurecimento quando um planeta passa na frente da estrela, e depois encontrou milhares (Borucki et al., Science 2010).
  • Sete planetas do tamanho da Terra se aglomeram em torno de uma pequena anã vermelha, e alguns deles podem ter água líquida (Gillon et al., Nature 2017).

De onde vieram as matérias-primas da vida

  • Um estudante de pós-graduação selou água, metano, amônia e hidrogênio num frasco e fez passar faíscas por ele, obtendo os aminoácidos que formam as proteínas (Miller, Science 1953).
  • Aminoácidos de origem não terrestre foram encontrados no meteorito Murchison, então as matérias-primas da vida podem ser comuns no universo (Kvenvolden et al., Nature 1970).
  • Achou um caminho químico mais "natural" que constrói componentes do RNA diretamente em condições primitivas (Powner, Gerland & Sutherland, Nature 2009).
  • Os ecossistemas em torno das fontes hidrotermais do fundo do mar vivem sem luz solar, o que deu à origem da vida um novo candidato a local (Corliss et al., Science 1979).

O mundo de RNA

  • O RNA pode catalisar reações como uma enzima, então o RNA é ao mesmo tempo informação e ferramenta. O trabalho ganhou o Nobel de 1989 (Kruger, Cech et al., Cell 1982).
  • A parte de uma enzima que de fato faz a catálise é RNA, não proteína (Guerrier-Takada, Altman et al., Cell 1983).
  • A vida mais antiga pode ter sido feita inteiramente de RNA, com DNA e proteínas acrescentados depois (Gilbert, Nature 1986).
  • Duas enzimas de RNA copiaram uma à outra e continuaram crescendo em número de forma exponencial, um passo rumo à "vida molecular" (Lincoln & Joyce, Science 2009).
  • O núcleo do ribossomo, onde as proteínas são feitas, é RNA. Essa é uma evidência direta que sobrou do mundo de RNA, e o trabalho ganhou o Nobel de 2009 (Nissen et al., Science 2000).

A Árvore da Vida e o ancestral comum

  • A comparação do RNA ribossômico mostrou que as "bactérias" eram na verdade dois tipos de vida muito diferentes, e as arqueias viraram um ramo próprio (Woese & Fox, PNAS 1977).
  • A Árvore da Vida foi redesenhada com três domínios: Bacteria, Archaea e Eukaryota (Woese, Kandler & Wheelis, PNAS 1990).
  • As mitocôndrias e os cloroplastos já foram bactérias de vida livre. Depois de engolidos, tornaram-se parte da célula. Quando a ideia foi proposta, mais de uma dúzia de periódicos a rejeitaram (Margulis, publicando como Sagan, Journal of Theoretical Biology 1967).
  • O ancestral comum de toda a vida pode ter vivido perto de fontes hidrotermais quentes do fundo do mar, sem oxigênio e ricas em hidrogênio (Weiss et al., Nature Microbiology 2016).
  • A Lokiarchaeum, achada em sedimento do fundo do mar, carrega muitos genes que se achava pertencerem só aos eucariotos (Spang et al., Nature 2015).
  • O DNA é uma dupla hélice, e o pareamento das bases sugere como a informação genética é copiada (Watson & Crick, Nature 1953).

Oxigênio, gelo e os fósseis mais antigos

  • O oxigênio do ar não chegou de uma vez. Ele subiu num processo longo, de idas e vindas (Lyons, Reinhard & Planavsky, Nature 2014).
  • Há cerca de 700 milhões de anos a Terra pode ter ficado quase toda coberta de gelo (Hoffman et al., Science 1998).
  • Rochas da Groenlândia podem preservar estruturas microbianas de 3,7 bilhões de anos, embora essa leitura ainda seja contestada (Nutman et al., Nature 2016).
  • O fóssil de uma alga vermelha antiga mostra que a reprodução sexuada e a vida multicelular têm pelo menos 1 bilhão de anos (Butterfield, Paleobiology 2000).
  • Moléculas parecidas com o colesterol preservadas em fósseis de Dickinsonia provam que esse organismo misterioso era um animal (Bobrovskiy et al., Science 2018).
  • Achados de Myllokunmingia e Haikouichthys em Chengjiang, em Yunnan, empurraram a história dos vertebrados para o início do Cambriano (Shu et al., Nature 1999).

Evolução, extinção e dinossauros

  • A teoria da seleção natural foi apresentada em conjunto por Darwin e Wallace, e A Origem das Espécies saiu no ano seguinte (Journal of the Proceedings of the Linnean Society 1858).
  • As espécies podem ficar estáveis por muito tempo e depois mudar rapidamente em pouco tempo, em vez de evoluir a um ritmo constante (Eldredge & Gould, Models in Paleobiology 1972).
  • Cientistas previram em quais camadas de rocha deveria estar um fóssil de transição e depois encontraram o Tiktaalik no Ártico canadense (Daeschler, Shubin & Jenkins, Nature 2006).
  • Os ancestrais das baleias eram animais terrestres com cascos que corriam em terra e são aparentados com os hipopótamos (Thewissen et al., Nature 2001).
  • As camadas de rocha do fim do Cretáceo têm níveis incomumente altos de irídio, levando à inferência de que um asteroide havia atingido a Terra (Alvarez et al., Science 1980).
  • Sob a Península de Yucatán, no México, há uma cratera de cerca de 180 km de largura, compatível com o asteroide responsável (Hildebrand et al., Geology 1991).
  • A extinção do fim do Permiano pode ter durado só cerca de 60.000 anos, o que combina com a atividade vulcânica da Sibéria (Burgess, Bowring & Shen, PNAS 2014).
  • Penas cresceram em dinossauros antes de as aves aparecerem (Ji, Currie, Norell & Ji, Nature 1998).
  • A Archaefructus de Liaoning foi tomada como uma das mais antigas plantas com flores, embora sua idade tenha sido revista depois para o início do Cretáceo (Sun et al., Science 1998).

Base real

  • O primeiro exoplaneta: Um planeta gigante foi achado em volta de 51 Pegasi, orbitando a estrela em 4 dias. O sistema solar deixou de ser único. Nobel de 2019.

    Fonte:Mayor & Queloz, Nature 1995, "A Jupiter-mass companion to a solar-type star"

  • Nascimento da Lua: Simulações de computador mostram que um corpo do tamanho de Marte atingiu a Terra de raspão, e os destroços se juntaram para formar a Lua.

    Fonte:Canup & Asphaug, Nature 2001, "Origin of the Moon in a giant impact near the end of the Earth's formation"

  • O modelo de Nice: Um reordenamento violento das órbitas dos planetas gigantes lançou muitos corpos pequenos para o sistema solar interno, causando o Grande Bombardeio Tardio.

    Fonte:Gomes, Levison, Tsiganis & Morbidelli, Nature 2005, "Origin of the cataclysmic Late Heavy Bombardment period of the terrestrial planets"

  • A Grand Tack de Júpiter: Júpiter já migrou para dentro e foi “puxado de volta” por Saturno, devorando no caminho a matéria-prima de Marte, e por isso Marte é tão pequeno.

    Fonte:Walsh et al., Nature 2011, "A low mass for Mars from Jupiter's early gas-driven migration"

  • O oceano de 4,4 bilhões de anos atrás: Um zircão do tamanho de um grão de areia sugere que a Terra pode ter tido água líquida apenas cerca de 150 milhões de anos depois de se formar.

    Fonte:Wilde, Valley, Peck & Graham, Nature 2001, "Evidence from detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the Earth 4.4 Gyr ago"

  • A idade da Terra: Patterson usou isótopos de chumbo em meteoritos para datar a Terra em cerca de 4,55 bilhões de anos. Para eliminar a poluição por chumbo, depois lutou pela proibição da gasolina com chumbo.

    Fonte:Patterson, Geochimica et Cosmochimica Acta 1956, "Age of meteorites and the earth"

  • O enigma do alumínio-26: Os produtos de decaimento do alumínio-26 em meteoritos mostram que uma estrela tinha acabado de morrer por perto quando o sistema solar nasceu.

    Fonte:Lee, Papanastassiou & Wasserburg, The Astrophysical Journal Letters 1977, "Aluminum-26 in the early solar system: Fossil or fuel?"

  • Sete planetas temperados: Sete planetas do tamanho da Terra se aglomeram em volta de uma pequena anã vermelha, e vários podem ter água líquida.

    Fonte:Gillon et al., Nature 2017, "Seven temperate terrestrial planets around the nearby ultracool dwarf star TRAPPIST-1"

  • Kepler: O telescópio Kepler encarou um trecho do céu e procurou novos mundos pelo leve escurecimento quando planetas passam na frente da estrela, achando por fim milhares.

    Fonte:Borucki et al., Science 2010, "Kepler planet-detection mission: introduction and first results"

  • O experimento de Miller–Urey: Um estudante de doutorado selou água, metano, amônia e hidrogênio num frasco e continuou a dar faíscas, obtendo os aminoácidos que formam as proteínas.

    Fonte:Miller, Science 1953, "A production of amino acids under possible primitive earth conditions"

  • Nucleotídeos sem enzimas: Encontraram um caminho químico mais “natural” para produzir diretamente componentes de RNA em condições primitivas.

    Fonte:Powner, Gerland & Sutherland, Nature 2009, "Synthesis of activated pyrimidine ribonucleotides in prebiotically plausible conditions"

  • RNA que se corta sozinho: Cech descobriu que o RNA pode catalisar reações como uma enzima. O RNA é ao mesmo tempo informação e ferramenta. Nobel de 1989.

    Fonte:Kruger, Cech et al., Cell 1982, "Self-splicing RNA: autoexcision and autocyclization of the ribosomal RNA intervening sequence of Tetrahymena"

  • Ribonuclease P: Altman descobriu de forma independente que a parte de uma enzima que realmente faz a catálise é RNA, não proteína.

    Fonte:Guerrier-Takada, Altman et al., Cell 1983, "The RNA moiety of ribonuclease P is the catalytic subunit of the enzyme"

  • Mundo de RNA: Gilbert propôs que a vida mais antiga pode ter sido feita inteiramente de RNA, com DNA e proteínas adicionados depois.

    Fonte:Gilbert, Nature 1986, "Origin of life: The RNA world"

  • RNA autorreplicante: Duas enzimas de RNA copiam uma à outra, e seu número pode continuar crescendo exponencialmente, um passo mais perto da “vida molecular”.

    Fonte:Lincoln & Joyce, Science 2009, "Self-sustained replication of an RNA enzyme"

  • Aminoácidos no espaço: Aminoácidos de origem não terrestre foram encontrados no meteorito de Murchison. As matérias-primas da vida podem ser comuns no universo.

    Fonte:Kvenvolden et al., Nature 1970, "Evidence for extraterrestrial amino-acids and hydrocarbons in the Murchison meteorite"

  • O ribossomo é uma ribozima: O núcleo da síntese de proteínas do ribossomo é RNA, evidência direta deixada pelo mundo de RNA. Nobel de 2009.

    Fonte:Nissen, Hansen, Ban, Moore & Steitz, Science 2000, "The structural basis of ribosome activity in peptide bond synthesis"

  • Fontes termais do fundo do mar: Ecossistemas que não dependem da luz do sol existem em torno de fontes termais do fundo do mar, dando à origem da vida um novo local candidato.

    Fonte:Corliss et al., Science 1979, "Submarine thermal springs on the Galápagos Rift"

  • Um terceiro tipo de vida: Comparar o RNA ribossômico mostrou que as “bactérias” são na verdade dois tipos de vida muito diferentes, e as arqueias viraram um ramo próprio.

    Fonte:Woese & Fox, PNAS 1977, "Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: The primary kingdoms"

  • O sistema de três domínios: A árvore da vida foi redividida em três domínios: Bactérias, Arqueias e Eucariotos.

    Fonte:Woese, Kandler & Wheelis, PNAS 1990, "Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya"

  • Teoria endossimbiótica: Margulis propôs que mitocôndrias e cloroplastos já foram bactérias independentes que foram engolidas e viraram parte da célula. Foi rejeitada por mais de uma dúzia de revistas.

    Fonte:Sagan (Margulis), Journal of Theoretical Biology 1967, "On the origin of mitosing cells"

  • O lar do LUCA: Voltando a partir dos genes modernos, o ancestral comum de toda a vida pode ter vivido perto de fontes quentes, sem oxigênio e ricas em hidrogênio, no fundo do mar.

    Fonte:Weiss et al., Nature Microbiology 2016, "The physiology and habitat of the last universal common ancestor"

  • Terra Bola de Neve: Camadas de rocha na Namíbia mostram que há cerca de 700 milhões de anos a Terra pode ter ficado quase totalmente coberta de gelo.

    Fonte:Hoffman et al., Science 1998, "A Neoproterozoic snowball Earth"

  • A subida do oxigênio: O oxigênio na atmosfera não chegou de uma vez, mas subiu por um processo longo e repetido.

    Fonte:Lyons, Reinhard & Planavsky, Nature 2014, "The rise of oxygen in Earth's early ocean and atmosphere"

  • A dupla hélice: Um artigo de uma página propôs que o DNA é uma dupla hélice, e o pareamento de bases sugeria como a informação genética é copiada.

    Fonte:Watson & Crick, Nature 1953, "Molecular structure of nucleic acids: A structure for deoxyribose nucleic acid"

  • Arqueias de Asgard: Lokiarchaeota encontradas em sedimentos do fundo do mar carregam muitos genes antes considerados exclusivos dos eucariotos.

    Fonte:Spang et al., Nature 2015, "Complex archaea that bridge the gap between prokaryotes and eukaryotes"

  • A reprodução sexuada mais antiga: Fósseis de uma alga vermelha antiga mostram que a reprodução sexuada e a vida multicelular têm pelo menos um bilhão de anos de história.

    Fonte:Butterfield, Paleobiology 2000, "Bangiomorpha pubescens n. gen., n. sp.: implications for the evolution of sex, multicellularity, and the Mesoproterozoic/Neoproterozoic radiation of eukaryotes"

  • Estromatólitos de 3,7 bilhões de anos: Rochas na Groenlândia podem preservar estruturas microbianas de 3,7 bilhões de anos, embora essa interpretação ainda seja contestada.

    Fonte:Nutman et al., Nature 2016, "Rapid emergence of life shown by discovery of 3,700-million-year-old microbial structures"

  • Seleção natural: Darwin e Wallace publicaram juntos a teoria da seleção natural. No ano seguinte saiu A Origem das Espécies.

    Fonte:Darwin & Wallace, Journal of the Proceedings of the Linnean Society 1858, "On the tendency of species to form varieties; and on the perpetuation of varieties and species by natural means of selection"

  • O enigma da extinção dos dinossauros: O irídio está anormalmente enriquecido na camada do fim do Cretáceo, e os Alvarez, pai e filho, concluíram que um asteroide atingiu a Terra.

    Fonte:Alvarez et al., Science 1980, "Extraterrestrial cause for the Cretaceous-Tertiary extinction"

  • Encontrando a cratera: Enterrada sob a Península de Yucatán, no México, há uma cratera de cerca de 180 km de diâmetro, exatamente o que aquele asteroide deixou.

    Fonte:Hildebrand et al., Geology 1991, "Chicxulub Crater: A possible Cretaceous/Tertiary boundary impact crater on the Yucatán Peninsula, Mexico"

  • Tiktaalik: Cientistas previram em que idade de rocha o fóssil de transição deveria estar, e então o encontraram de fato no Ártico canadense.

    Fonte:Daeschler, Shubin & Jenkins, Nature 2006, "A Devonian tetrapod-like fish and the evolution of the tetrapod body plan"

  • Os primeiros animais: Fósseis de Dickinsonia preservam moléculas do tipo colesterol, provando que essa criatura misteriosa era um animal.

    Fonte:Bobrovskiy et al., Science 2018, "Ancient steroids establish the Ediacaran fossil Dickinsonia as one of the earliest animals"

  • Os primeiros vertebrados: Myllokunmingia e Haikouichthys, encontrados em Chengjiang, Yunnan, recuaram a história dos vertebrados até o início do Cambriano.

    Fonte:Shu et al., Nature 1999, "Lower Cambrian vertebrates from south China"

  • Dinossauros com penas: Fósseis de Liaoning mostram que dinossauros tinham penas antes de as aves aparecerem.

    Fonte:Ji, Currie, Norell & Ji, Nature 1998, "Two feathered dinosaurs from northeastern China"

  • A primeira flor: Archaefructus, de Liaoning, foi considerado uma das primeiras plantas com flores, e sua idade foi depois revista para o Cretáceo Inferior.

    Fonte:Sun et al., Science 1998, "In search of the first flower: a Jurassic angiosperm, Archaefructus, from northeast China"

  • Equilíbrio pontuado: Espécies podem ficar estáveis por muito tempo e depois mudar rápido em pouco tempo, em vez de evoluir num ritmo constante.

    Fonte:Eldredge & Gould, Models in Paleobiology 1972, "Punctuated equilibria: an alternative to phyletic gradualism"

  • A pior extinção em massa: Datações precisas mostram que a extinção do fim do Permiano pode ter durado só cerca de 60.000 anos, coincidindo com a atividade vulcânica da Sibéria.

    Fonte:Burgess, Bowring & Shen, PNAS 2014, "High-precision timeline for Earth's most severe extinction"

  • Baleias que andavam em terra: Fósseis do Paquistão mostram que os ancestrais das baleias eram animais com cascos que corriam em terra, aparentados dos hipopótamos.

    Fonte:Thewissen et al., Nature 2001, "Skeletons of terrestrial cetaceans and the relationship of whales to artiodactyls"

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