Formação do planeta Terra

O planeta teria se formado pela agregação de poeira cósmica em rotação, aquecendo-se depois, por meio de violentas reações químicas. O aumento da massa agregada e da gravidade catalisou impactos de corpos maiores. Essa mesma força gravitacional possibilitou a retenção de gases constituindo uma atmosfera primitiva.

O envoltório atmosférico primordial atuou como isolante térmico, criando o ambiente na qual se processou a fusão dos materiais terrestres. Os elementos mais densos e pesados, como o ferro e o níquel, migraram para o interior; os mais leves localizaram-se nas proximidades da superfície. Dessa forma, constituiu-se a estrutura interna do planeta, com a distinção entre o núcleo, manto e crosta (litosfera). O conhecimento dessa estrutura deve-se à propagação de ondas sísmicas geradas pelos terremotos. Tais ondas, medidas por sismógrafos, variam de velocidade ao longo do seu percurso até a superfície, o que prova que o planeta possui estrutura interna heterogênea, ou seja, as camadas internas possuem densidade e temperatura distintas.

A partir do resfriamento superficial do magma, consolidaram-se as primeiras rochas, chamadas magmáticas ou ígneas, dando origem a estrutura geológica denominado escudos cristalinos ou maciços antigos. Formou-se, assim, a litosfera ou crosta terrestre. A liberação de gases decorrentes do resfriamento do planeta originou a atmosfera, responsável pela ocorrência das primeiras chuvas e pela formação de lagos e mares nas áreas rebaixadas. Assim, iniciou-se o processo de intemperismo (decomposição das rochas) responsável pela formação dos solos e conseqüente início da erosão e da sedimentação.

As partículas minerais que compõem os solos, transportados pela água, dirigiram-se, ao longo do tempo, para as depressões que foram preenchidas com esses sedimentos, constituindo as primeiras bacias sedimentares (bacias sedimentares são depressões da crosta, de origem diversa, preenchidas, ou em fase de preenchimento, por material de natureza sedimentar), e, com a sedimentação (compactação), as rochas sedimentares. No decorrer desse processo, as elevações primitivas (pré-cambrianas) sofreram enorme desgaste pela ação dos agentes externos, sendo gradativamente rebaixadas. Hoje, apresentam altitudes modestas e formas arredondadas pela intensa erosão, constituindo as serras conhecidas no Brasil como serras do Mar, da Mantiqueira, do Espinhaço, de Parima, Pacaraíma, Tumucumaque, etc, e, em outros países, os Montes Apalaches (EUA), os Alpes Escandinavos (Suécia e Noruega), os Montes Urais (Rússia), etc. Os escudos cristalinos ou maciços antigos apresentam disponibilidade de minerais metálicos (ferro, manganês, cobre), sendo por isso, bastante explorados economicamente.

Nos dobramentos terciários podem haver qualquer tipo de minério. O carvão mineral e o petróleo são comumente encontrados nas bacias sedimentares. Já os dobramentos modernos são os grandes alinhamentos montanhosos que se formaram no contato entre as placas tectônicas em virtude do seu deslocamento a partir do período Terciário da era Cenozóica, como os Alpes (sistema de cordilheiras na Europa que ocupa parte da Áustria, Eslovênia, Itália, Suíça, Liechtenstein, Alemanha e França), os Andes (a oeste da América do Sul), o Himalaia (norte do subcontinente indiano), e as Rochosas.

Biosfera

A Terra é o único local onde se sabe existir vida. O conjunto de sistemas vivos (compostos pelos seres e pelo ambiente) do planeta é por vezes chamado de biosfera. A biosfera provavelmente apareceu há 3,5 bilhões de anos. Divide-se em biomas, habitados por fauna e flora peculiares. Nas áreas continentais os biomas são separados primariamente pela latitude (e indiretamente, pelo clima). Os biomas localizados nas áreas do pólo norte e do pólo sul são pobres em plantas e animais, enquanto que na linha do Equador encontram-se os biomas mais ricos.

Por mais simples que possa parecer, ainda é muito difícil para os cientistas definirem vida com clareza. Muitos biólogos tentam a definir como um "fenômeno que anima a matéria".

De um modo geral, considera-se tradicionalmente que uma entidade é um ser vivo se exibe todos os seguintes fenómenos pelo menos uma vez durante a sua existência:

1. Crescimento.
2. Metabolismo, consumo, transformação e armazenamento de energia e massa; crescimento por absorção e reorganização de massa; excreção de desperdício.
3. Movimento, quer movimento próprio ou movimento interno.
4. Reprodução, a capacidade de gerar entidades semelhantes a si própria.
5. Resposta a estímulos, a capacidade de avaliar as propriedades do ambiente que a rodeia e de agir em resposta a determinadas condições.

Estes critérios têm a sua utilidade, mas a sua natureza díspar torna-os insatisfatórios sob mais que uma perspectiva; de facto, não é difícil encontrar contra-exemplos, bem como exemplos que requerem maior elaboração. Por exemplo, de acordo com os critérios citados, poder-se-ia dizer que:

• O fogo tem vida (facilmente remediado pela adição do requisito de limitação espacial, ou seja, a presença de alguma estrutura que delimite a extensão espacial do ser vivo, como por exemplo a membrana celular, levantando, no entanto, novos problemas na definição de indivíduo em organismos como a maioria dos fungos e certas plantas herbáceas).
• As estrelas também poderiam ser consideradas seres vivos, por motivos semelhantes aos do fogo.
• Mulas e outros híbridos do tipo não são seres vivos, porque são estéreis e não se podem reproduzir, o mesmo se aplicando a humanos estéreis ou impotentes.
• Vírus e afins não são seres vivos porque não crescem e não se conseguem reproduzir fora da célula hospedeira, mas muitos parasitas externos levantam problemas semelhantes.

Se nos limitarmos aos organismos terrestres, podem-se considerar alguns critérios adicionais:

1. Presença de componentes moleculares como hidratos de carbono, lípidios, proteínas e ácidos nucleicos.
2. Requisito de energia e matéria para manter o estado de vida.
3. Composição por uma ou mais células.
4. Manutenção de homeostase.
5. Capacidade de evoluir como espécie.

Toda a vida na Terra se baseia na química dos compostos de carbono, dita química orgânica. Alguns defendem que este deve ser o caso para todas as formas de vida possíveis no universo

Origem da vida

A questão da origem da vida pode ser abordada sob várias perspectivas. É conveniente distinguir e tratar separadamente cada uma delas pois o foco de interesse dos leitores é igualmente distinto e a organização da matéria pode tornar-se confusa se tentarmos uma eAbiogênese

O termo abiogênese (do grego a-bio-genesis, "origem não biológica") designa de modo geral a origem da vida a partir de matéria não viva. No entanto há que se fazer distinções entre diferentes idéias ou hipóteses às quais o termo pode ser atribuido. Atualmente, o termo é usado em referência à origem química da vida a partir de reações em compostos orgânicos originados abioticamente. Idéias antigas de abiogênese também recebem o nome de geração espontânea, e essas foram há muito descartadas pela ciência; consistiam basicamente na suposição de que organismos mais complexos, dos que se observa diariamente, não se originassem apenas de seus progenitores, mas de "matéria bruta".

Geração espontânea

Os primeiros defensores conhecidos das idéias nesse sentido foram Anaximandro, seu pupilo Anaxímenes, e outros como Xenófanes, Parmênides, Empédocles, Demócrito, e Anaxágoras. Sustentavam de modo geral que a geração espontânea ocorria, mas em versões variadas.

O defensor mais famoso dessa hipótese na antigüidade foi Aristóteles há mais de dois mil anos, e em sua versão, supunha a existência de um "princípio ativo" dentro de certas porções da matéria inanimada. Esse princípio ativo organizador, que seria responsável, por exemplo, pelo desenvolvimento de um ovo no animal adulto, cada tipo de ovo tendo um princípio organizador diferente, de acordo com o tipo de ser vivo. Esse mesmo princípio organizador também tornaria possível que seres vivos completamente formados eventualmente surgissem a partir da "matéria bruta".

A idéia era baseada em observações - descuidadas, sem rigor científico atual - de alguns animais aparentemente surgirem de matéria em putrefação, ignorando a pré-existência de ovos ou mesmo de suas [[larvas. Isso antecedeu o desenvolvimento do método científico tal como é hoje, não havendo tanta preocupação em certificar-se de que as observações realmente correspondessem ao que se supunha serem fatos, levando a falsas conclusões.

Essas idéias sobre abiogênese eram aceitas comumente até cerca de dois séculos atrás. Ainda no século XIII, havia a crença popular de que certas árvores costeiras originavam gansos; relatava-se que, algumas árvores que davam frutos similares a melões, no entanto contendo carneiros completamente formados em seu interior. No século XVI, Paracelso, descreveu diversas observações acerca da geração espontânea de diversos animais, como sapos, ratos, enquias e tartarugas, a partir de fontes como água, ar, madeira podre, palha, entre outras. Cientistas de todos os campos do saber acreditavam, por exemplo, que as moscas eram originadas da matéria bruta do lixo. Já no século XVII Em resposta às dúvidas de Sir Thomas Browne sobre "se camundongos podem nascer da putrefação", Alexander Ross respondeu:

Então pode ele (Sir Thomas Browne) duvidar se do queijo ou da [[madeira se originam vermes; ou se besouros e vespas das fezes das vacas; ou se borboletas, lagostas, gafanhotos, ostras, lesmas, enguias, e etc, são procriadas da matéria putrefeita, que está apta a receber a forma de criatura para a qual ela é por poder formativo transformada. Questionar isso é questionar a razão, senso e experiência. Se ele duvida que vá ao Egito, e lá ele irá encontrar campos cheios de camundongos, prole da lama do Nilo, para a grande calamidade dos habitantes.:

O médico belga J. B. Van Helmont, que posteriormente foi responsável por grandes experimentos sobre fisiologia vegetal, chegou a prescrever uma "receita" para a produção espontânea de camundongos em 21 dias. Segundo ele, bastava que se jogasse, num canto qualquer, uma camisa suja (o princípio ativo estaria no suor da camisa) e sementes de trigo para que dali a 21 dias fosse constatada a geração espontânea.

Essas conclusões errôneas se devem a falta de metodologia apropriada, limitando variáveis que pudessem trazer resultados falsos - como por exemplo, impedir que ratos já formados tivessem acesso à "receita" que supunha-se produzir ratos - aliada ao pressuposto de que a geração espontânea era mesmo possível.

Redi

O primeiro passo na refutação científica da abiogênese aristotélica foi dado pelo italiano Francesco Redi, que em 1668, provou que larvas não nasciam em carne que ficasse inacessível às moscas, protegidas por telas, de forma que elas não pudessem botar lá seus ovos. Em suas "Experiências sobre a geração de insetos", Redi disse:

Embora me sinta feliz em ser corrigido por alguém mais sábio do que eu caso faça afirmações errôneas, devo expressar minha convicção de que a Terra, depois de ter produzido as primeiras plantas e animais, por ordem do Supremo e Onipotente Criador, nunca mais produziu nenhum tipo de planta ou animal, quer perfeito ou imperfeito...

Redi então supunha que a geração espontânea teria ocorrido apenas durante os primórdios da Terra. Hipotetizou que o que aparentava ser geração espontânea na verdade era oriundo de ovos serem depositados por moscas no material em putrefação. Admitiu a necessidade de testar essa hipótese. Formulou o experimento então de forma a limitar as variáveis de forma mais cuidadosa, deixando metade dos frascos tampados e outra metade destampada.

No entanto notou que essa metodologia também deixava alguma margem de erro. Enquanto as tampas dos frascos impediam o acesso das moscas, impediam também a renovação no ar no interior dos frascos, talvez então impedindo que o "princípio ativo" propiciasse a geração espontânea dos "vermes". Para dar conta dessa parte do problema, aperfeiçoou o experimento, tampando os frascos com gaze, que permitia a entrada de ar. O resultado foi o mesmo; embora "vermes" não tivessem surgido dentro da carne, por ter sido impedido o acesso das moscas, apareceram vários no exterior da gaze, tentando forçar sua entrada, os quais foram removidos por Redi.

Assim, século XVII em diante foi gradualmente sendo demonstrado que, ao menos no caso de todos os organismos facilmente visíveis, a geração espontânea não ocorria, e que que cada ser vivo conhecido era proveniente de uma forma de vida pré-existente, a idéia conhecida como biogênese.

Needham e Spallanzani

A invenção e aperfeiçoamento do microscópio renovaram aceitação a abiogênese. Em 1683, Anton van Leeuwenhoek descobriu as bactérias, e logo foi notado que não importava o quão cuidadosamente a matéria orgânica fosse protegida por telas, ou fosse colocada em recipientes tampados, uma vez que a putrefação ocorresse, era invariavelmente acompanhada de uma miríade de bactérias e outros organismos. Não acreditava-se que a origem desses seres estivesse relacionada a reprodução sexuada, então sua origem acabou sendo atribuida à geração espontânea. Era tentador hipotetizar que enquanto formas de vida "superiores" surgissem apenas de progenitores do mesmo tipo, houvesse uma fonte abiogênica perpétua da qual organismos vivos nos primeiros passos da evolução surgiam continuamente, dentro de condições favoráveis, da matéria inorgânica.

John Needham, em 1745, realizou novos experimentos que vieram a reforçar a hipótese da vida poder originar-se por abiogênese. Consistiam em aquecer em tubos de ensaio líquidos nutritivos, com partículas de alimento. Fechava-os, impedindo a entrada de ar, e os aquecia novamente. Após vários dias, nesses tubos proliferavam enormes quantidades de pequenos organismos. Esses experimentos foram vistos como grande reforço a hipótese da abiogênese.

Mas em 1768, Lazzaro Spallanzani criticou duramente a teoria e os experimentos de Needham, através de experimentos similares, mas tendo fervido os frascos fechados com sucos nutritivos durante uma hora, que posteriormente foram colocados de lado durante alguns dias. Examinando os frascos, não encontrava-se qualquer sinal de vida. Ficou dessa forma demonstrado que Needham falhou em não aquecer suficientemente a ponto de matar os seres pré-existentes na mistura.

Isso no entanto não foi suficiente para descartar por completo a hipótese da abiogênese. Needham replicou, sugerindo que ao aquecer os líquidos a temperaturas muito altas, pudesse estar se destruindo ou enfraquecendo o "princípio ativo". A hipótese de abiogênese continuava sendo aceita pela opinião pública, mas o trabalho de Spallanzani pavimentou o caminho para Louis Pasteur.

Pasteur

Foi principalmente devido ao grande biólogo francês Louis Pasteur, por volta de 1860, que a ocorrência da abiogênese no mundo microscópico foi refutada tanto quanto a ocorrência no mundo macroscópico. Contra o argumento de Needham sobre a destruição do princípio ativo durante a fervura, ele formulou experimentos com frascos com "pescoço de cisne", que permitiam a entrada de ar, ao mesmo tempo em que minimizavam consideravelmente a entrada de outros micróbios por via aérea.

Dessa forma, demonstrava que a fervura em si, não tirava a capacidade dos líquidos de manterem a vida, bastaria que organismos fossem neles introduzidos. O impedimento da origem da vida por falta do princípio ativo, também pode ser descartado, já que o ar podia entrar e sair livremente da mistura. O recipiente com "pescoço de cisne" permaneceu nessas condições, livre de micróbios durante cerca de um ano e meio.

A geração espontânea é descartada

Mais tarde, descobriu-se que esporos de bactérias estão tão envolvidos em membranas resistentes ao calor, que apenas prolongada exposição ao calor seco, tostador, pode ser reconhecida como processo eficiente de esterilização. Além disso, a presença de bactérias, ou seus esporos, é tão universal que apenas precauções extremas podem evitar a reinfecção de material esterilizado. Foi dessa forma concluido definitivamente que todos os organismos conhecidos surgem apenas de organismos vivos pré-existentes, o que recebe o nome de "lei" da biogênese.

Se todos os seres são provenientes de seus ancestrais, isso conduz logicamente a idéia de ancestralidade comum universal, mas suscita a pergunta de como teria surgido o primeiro ser vivo. A abiogênese - como origem da vida a partir de matéria não viva - deve ser necessariamente assumida a menos que se suponha que a vida tenha sempre existido. Estando essa hipótese descartada, ela deve ter surgido, e de algo que não era vivo. Estando também descartadas as teorias aristotélicas de abiogênese, nos restam os conceitos modernos ainda não conclusivos sobre como exatamente isso teria ocorrido.

Sem esquecer que ele passou muito tempo fazendo observações, e percebeu que as os organismos que nasciam da materia era igual aos organismos que lá ficavam, dai ele afirmou de que a vida não é proveniente da não vida e sim de outra vida.

Origem química da vida

Os experimentos de Louis Pasteur refutaram a abiogênese aristotélica, ou geração espontânea, mas não dizem nada quanto à origem química da vida - também chamada de biopoeise (do grego bio, vida, + poiéo, produzir, fazer, criar), evolução química, quimiossíntese, ou ainda, biogênese por Teilhard de Chardin. Essa forma de abiogênese supostamente ocorreu sob condições totalmente diferentes, dentro de períodos de tempo muito maiores, não sendo algo que se suponha poder ocorrer a qualquer instante, ou hoje em dia. O próprio Charles Darwin percebeu impedimentos básicos para que isso ocorresse:

Costuma-se dizer freqüentemente que todas as condições necessárias para o surgimento de um ser vivo encontram-se presentes agora como sempre se encontraram. Mas se (e como é grande esse se!) nós pudessemos imaginar que, nos dias de hoje, em alguma poçazinha tépida, com todos tipos de sais amoníacos e fosfóricos, luz, calor, eletricidade, etc., estando presentes, um composto protéico estivesse quimicamente formado e pronto para sofrer mudanças mais complexas, tal composto seria imediatamente devorado ou absorvido, o que não teria ocorrido antes dos seres vivos terem sido formados.

Além disso, diferentemente da abiogênese aristotélica, o conceito atual não propõe a origem espontânea de formas de vida complexas, de algo similar qualquer das espécies atuais, mas em vez disso uma origem mais singular da vida, decorrendo de um complexo processo gradual, com vários estágios. A vida nesses estágios provavelmente diferiria muito das formas atuais a ponto de tornar incerta sua classificação como "vida", bem como a delimitação entre a "vida" e "não vida", de forma similar à situação em que os vírus e príons se encontram hoje.

Nos últimos 120 anos, soube-se que não há diferença entre matéria viva e a "bruta" ou "inanimada". Os seres vivos não são compostos de algo fundamentalmente diferente de outros objetos, nem têm um "princípio ativo" que lhes dá a vida. Carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio são os elementos predominantes dos seres vivos, e também encontram-se fora deles. A vida é uma questão de organização material de compostos formados por esses elementos. A abiogênese então se daria através de processos e etapas que cumulativamente produzissem a organização básica dos seres vivos. O químico Friedrich Wöhler, ainda em 1828, demonstrou que compostos orgânicos podem formar-se a partir de substâncias inorgânicas em laboratório. Mais tarde, os químicos descobriram que os principais "tijolos" da vida, aminoácidos, nucleotídeos e lipídios, podem todos se formar, bastando existirem fontes de carbono, nitrogênio, e energia.

Não há uma teoria apenas para o processo, mas várias diferentes possibilidades, sem que qualquer uma seja grandemente vista como definitivamente melhor que a outra, apesar de haverem as que são mais populares. De grande valor histórico pode-se citar a teoria da "sopa primordial", do cientista russo Aleksandr Ivanovitch Oparin, com ideías similares às formuladas independentemente por J. B. S. Haldane, ambos na década de 1920. Hipotetizavam que uma série de reações envolvendo a suposta química atmosférica na Terra primordial culminariam com a origem da vida.

Hipótese Oparin-Haldane ou Hipótese Heterotrófica

Segundo Oparin, em ambiente aquoso, compostos orgânicos teriam sofrido reações que iam levando a níveis crescentes de complexidade molecular, eventualmente formando agregados colóides, ou coacervados. Esses coacervados seriam aptos a se "alimentar" rudimentarmente de outros compostos orgânicos presentes no ambiente, de forma similar a um metabolismo primitivo. Os coacervados não eram ainda organismos vivos, mas ao se formarem em enormes quantidades, e se chocarem no meio aquoso durante um tempo muito longo, eventualmente atingiriam um nível de organização que desse a propriedade de replicação. Surgiria aí uma forma de vida extremamente primitiva.

Haldane supunha que os oceanos primordiais funcionassem como um imenso laboratório químico, alimentado por energia solar. Na atmosfera, os gases e a radiação UV originariam compostos orgânicos, e no mar formaria-se então uma sopa quente de enormes quantidades de monômeros e polímeros. Grupos desses monômeros e polímerios adquiririam membranas lipídicas, e desenvolvimentos posteriores eventualmente levariam às primeiras células vivas.

Estavam ao menos parcialmente corretos, quanto a origem de aminoácidos e outros tijolos básicos da vida, como comprovou-se com o experimento de Urey-Miller, em 1953, que simulava essas condições atmosféricas, e o de Juan Oró em 1961. Os experimentos foram repetidos com diversas atmosféricas hipotéticas, sempre obtendo resultados similares.

Posteriormente, Sidney Fox levou o experimento um passo adiante fazendo que esses tijolos básicos da vida se unissem em proteinóides - moléculas polipeptidicas similares a proteínas - por simples aquecimento. No trabalho seguinte com esses aminoácidos e pequenos peptídeos foi descoberto que eles podiam formar membranas esféricas fechadas, chamadas de microesferas. Fox as descreveu como formações de protocélulas, acreditando que fossem um passo intermediário importante na origem da vida. As microesferas tinham dentro de seu envoltório um meio aquoso, que mostrava movimento similar a ciclose. Eram capazes de aobsorver outras moléculas presentes no seu ambiente; podiam formar estruturas maiores fundindo-se umas com as outras, e em certas situações, destacavam-se protuberâncias minúsculas de sua superfície, que podiam se separar e crescer individualmente.

As pesquisas nesse sentido não pararam por aí, sendo ainda muito importantes os experimentos e hipóteses levantadas por nomes como Manfred Eigen, Sol Spiegelman, Thomas Gold, A. G. Cairns-Smith, e uma série de outros trabalhos mais atuais.

Atmosfera

A atmosfera é uma fina camada que envolve alguns planetas, composta basicamente por gases e poeira, retidos pela ação da força da gravidade.

A Terra tem uma atmosfera relativamente fina, composta por 78% de nitrogênio, 21% de oxigênio e 1% de argônio, mais traços de outros gases incluindo dióxido de carbono e água. A atmosfera age como uma zona intermediária entre o Sol e a Terra. Suas camadas, troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera e exosfera, têm dimensões variáveis ao redor do planeta e de acordo com a estação do ano.

Definição

Atmosfera vista em torno de 110 km de altitude

Podemos definir a atmosfera como sendo uma fina camada de gases sem cheiro, sem cor e sem gosto, presa à Terra pela força da gravidade. Visto do espaço, o planeta Terra aparece como uma esfera de coloração azul brilhante. Esse efeito cromático é produzido pela dispersão da luz solar sobre a atmosfera, que também existe em outros planetas do sistema solar que também possuem atmosfera.

Atmosfera terrestre

Composição

Segundo Barry e Chorley, a composição da atmosfera e sua estrutura vertical possibilitaram o desenvolvimento da vida no planeta. Esta é sua composição, quando seca e abaixo de 25 km é: Nitrogênio(Br) ou Azoto(PT) (N2) 78,08 %, atua como suporte dos demais componentes, de vital importância para os seres vivos, fixado no solo pela ação de bactérias e outros microrganismos, é absorvido pelas plantas, na forma de proteínas vegetais; Oxigênio (O2) 20,94 % do volume da atmosfera, sua estrutura molecular varia conforme a altitude em relação ao solo, é responsável pelos processos respiratórios dos seres vivos; Argônio 0,93 %; Dióxido de carbono (CO2) (variável) 0,035 %; Hélio (He) 0,0018 %; Ozônio(BR) ou Ozono(PT) (O3) 0,00006 %; Hidrogênio (BR) Hidrogénio (Pt) (H2) 0,00005 %; Criptônio(BR) ou Kripton(PT) (Kr) indícios; Metano (CH4) indícios; Xenônio(BR) ou Xénon(PT)(Xe) Indícios; Radônio(BR) ou Radão(PT) (Rn) indícios.

O vapor d'água

Figura de monitoramento da concentração de vapor na atmosfera causada pelo fenômeno El Niño

O vapor d'água em suspensão no ar encontra-se principalmente nas camadas baixas da atmosfera (75% abaixo de quatro mil metros de altura) e exerce o importante papel de regulador da ação do Sol sobre a superfície terrestre, sua quantidade de vapor varia muito em função das condições climáticas das diferentes regiões do planeta, os níveis de evaporação e precipitação são compensados até chegar a um equilíbrio, pois, as camadas inferiores estão muito próximas ao ponto crítico em que a água passa do estado líquido ao gasoso.

O ar, em algumas áreas pode estar praticamente isento de vapor, enquanto em outras pode chegar a conter uma saturação de até 4%, tornando-se compreensível que quase toda a água existente no planeta está nos oceanos, pois as temperaturas da alta-atmosfera são baixas demais para que o vapor possa manter-se no estado gasoso.

Além de vapor d'água, as proporções relativas dos gases se mantêm constantes até uma altitude aproximada de 60 km.

A atmosfera nos protege, e, à vida no planeta Terra, absorvendo radiação solar ultravioleta e variações extremas de temperaturas entre o dia e a noite.

Limite entre Atmosfera e Espaço exterior

Modelo de atmosfera

Não existe um limite definido entre o espaço exterior e a atmosfera, presume-se que esta tenha cerca de mil quilômetros de espessura, 99% da densidade está concentrada nas camadas mais inferiores, cerca 75% está numa faixa de 11 km da superfície, à medida em que se vai subindo, o ar vai se tornando cada vez mais rarefeito perdendo sua homogeneidade e composição. Na exosfera, zona em que foi arbitrado limítrofe entre a atmosfera e o espaço interplanetário, algumas moléculas de gás acabam escapando à ação do campo gravitacional.

O estudo da evolução térmica segundo a altitude revelou a existência de diversas camadas superpostas, caracterizadas por comportamentos distintos como sua densidade vai diminuindo gradualmente com o aumento da altitude, os efeitos que a pressão atmosférica exerce também diminuem na mesma proporção.

A atmosfera do planeta terra é fundamental para toda uma série de fenômenos que se processam em sua superfície, como os deslocamentos de massas de ar e os ventos, as precipitações meteorológicas e as mudanças do clima.

O limite onde efeitos atmosféricos ficam notáveis durante re-entrada, é em torno de 400.000 pés (75 milhas ou 120 quilômetros).

A altitude de 100 quilômetros ou 62 milhas também é usada freqüentemente como o limite entre atmosfera e espaço.

Temperatura e as camadas atmosféricas

A temperatura da atmosfera da Terra varia entre camadas em altitudes diferentes, portanto, a relação matemática entre temperatura e altitude também varia, sendo uma das bases da classificação das diferentes camadas da atmosfera.

A atmosfera está estruturada em três camadas relativamente quentes, separadas por duas camadas relativamente frias. Os contatos entre essas camadas são áreas de descontinuidade, e recebem o sufixo "pausa", após o nome da camada subjacente.

Camadas e áreas de descontinuidade

As camadas atmosféricas são distintas e separadas entre si por áreas fronteiriças de descontinuidade.

Camadas da atmosfera, simplificadamente.

Troposfera (0 - 7/17 km)

A Troposfera é a camada atmosférica que se estende da superfície da Terra até a base da estratosfera(0 - 7/17 km). Esta camada responde por oitenta por cento do peso atmosférico e é a única camada em que os seres vivos podem respirar normalmente. A sua espessura média é de aproximadamente 12km, atingindo até 17km nos trópicos e reduzindo-se para em torno de sete quilômetros nos pólos. Todos os fenómenos metereológicos estão confinados a esta camada.

Tropopausa

A tropopausa é o nome dado à camada intermediária entre a troposfera e a estratosfera, situada a uma altura média em torno de 17km no equador. A distância da Tropopausa em relação ao solo varia conforme as condições climáticas da troposfera, da temperatura do ar, a latitude entre outros fatores. Se existe na troposfera uma agitação climática com muitas correntes de convecção, a tropopausa tende a subir. Isto se deve por causa do aumento do volume do ar na troposfera, este aumentando, aquela aumentará, por conseqüência, empurrará a tropopausa para cima. Ao subir a tropopausa esfria, pois o ar acima dela está mais frio.

Este gráfico ilustra a distribuição das camadas da atmosfera segundo a Pressão, Temperatura Altitude e Densidade

Estratosfera (15-50 km)

Na estratosfera a temperatura aumenta com a altitude e se caracteriza pelos movimentos de ar em sentido horizontal, fica situada entre 7 e 17 até 50 km de altitude aproximadamente, sendo a segunda camada da atmosfera , compreendida entre a troposfera e a mesosfera, a temperatura aumenta à medida que aumenta a altura. Apresenta pequena concentração de vapor d'água e temperatura constante até a região limítrofe, denominada estratopausa. Muitos aviões a jacto circulam na estratosfera porque ela é muito estável. É nesta camada que existe a camada de ozônio e onde começa a difusão da luz solar (que origina o azul do céu).

Estratopausa

É próximo à estratopausa que a maior parte do ozônio da atmosfera situa-se. Isto é em torno de 22 quilômetros acima da superfície, na parte superior da estratosfera.

Mesosfera (50 - 80/85 km)

Na mesosfera a temperatura diminui com a altitude, esta é a camada atmosférica onde há uma substancial queda de temperatura chegando até a -90º C em seu topo, está situada entre a estratopausa em sua parte inferior e mesopausa em sua parte superior, entre 50 a 85 km de altitude. É na mesosfera que ocorre o fenómeno da aeroluminescência das emissões da hidroxila e é nela que se dá a combustão dos meteoróides.

Mesopausa

A mesopausa é a região da atmosfera que determina o limite entre uma atmosfera com massa molecular constante de outra onde predomina a difusão molecular.

Termosfera (80/85 - 640+ km)

Na termosfera a temperatura aumenta com a altitude e está localizada acima da mesopausa, sua temperatura aumenta com a altitude rápida e monotonicamente até onde a densidade das moléculas é tão pequena e se movem em trajetórias aleatórias tal, que raramente se chocam. É a camada onde ocorrem as auroras e onde orbita o Vaivém Espacial.

Regiões atmosféricas segundo a distribuição iônica

Além das camadas, e em conjunto com estas, existem as regiões atmosféricas, nestas ocorrem diversos fenômenos físicos e químicos.

Esquema das camadas ionosféricas

Ionosfera

Ionosfera é a região que contém íons: compreendendo da mesosfera até termosfera que vai até aproximadamente 550 km de altitude.

As camadas ou regiôes iônicas da ionosfera são:

Camada D

• A mais próxima ao solo, fica entre os 50 e 80 km, é a que absorve a maior quantidade de energia eletromagnética.

Camada E

• Acima da camada D, embaixo das camadas F1 e F2, sua altitude média é entre os 80 e os 100-140km. Semelhante à camada D.

Camada E Esporádica

• Esta camada tem a particularidade de ficar mais ativa quanto mais perpendiculares são os raios solares que incidem sobre si.

Camada F1

• A camada F1 está acima da camada E e abaixo da camada F2 ~100-140 até ~200 Km. Existe durante os horários diurnos.

Camada F2

• A mais alta das camadas ionosfericas a camada F2, está entre os 200 e 400km de altitude. Acima da F1, E, e D respectivamente. É o principal meio de reflexão ionosferico.

Exosfera

A Exosfera fica acima da ionosfera onde a atmosfera na divisa com o espaço exterior.

Ozonosfera

A Ozonosfera é onde fica a camada de ozônio, de aproximadamente 10 a 50 km de altitude onde ozônio da estratosfera é abundante. Note que até mesmo dentro desta região, ozônio é um componente raro. É esta camada que protege os seres vivos da Terra contra a ação dos raios ultra-violeta.

Magnetosfera

A Magnetosfera de um astro é a região definida pela interação do plasma estelar magnetizado com a atmosfera magnetizada desse astro em que os processos eletrodinâmicos são basicamente comandados pelo campo magnético intrínseco do astro. Sua morfologia, em uma visão simples, pode ser vista como uma bolha comprimida na parte frontal ao fluxo estelar incidente no astro e distendida no sentido do afastamento desse fluxo. Como ilustração, a magnetosfera terrestre apresenta a parte frontal a aproximadamente 10 raios terrestres, uma espessura de 30-50 raios terrestres e uma cauda que se alonga a mais de 100 raios terrestres. Mesmo um astro sem campo magnético pode apresentar uma magnetosfera induzida, que é consequência das correntes elétricas sustentadas pela ionosfera existente.

Cinturão de radiação

Cinturões de radiação ou cinturões de Van Allen- são regiões quase-toroidais em torno do equador magnético, a distância de 2 a 6 raios terrestres, preenchidas de partículas energéticas mas de baixa densidade volumétrica. Há um cinturão externo, produzido por partículas do plasma solar e terrestre que se aproximam da Terra ao longo desse equador, e um cinturão interno, produzido pela incidência de partículas de mais alta energia dos raios cósmicos. Populando essas regiões, os prótons e os elétrons apresentam-se com distribuições características distintas.

Temperatura média e pressão

• A temperatura média da atmosfera à superfície de terra é 14 °C.
• A Pressão atmosférica é o resultado direto do peso exercido pela atração gravitacional da Terra sobre a camada de ar que a envolve, variando conforme o momento climático, a hora, o local e a altitude.

• Cerca de 50% do total da massa atmosférica está até 5 km de altitude.

• A pressão atmosférica ao nível do mar, é aproximadamente 101.3 quilo pascais (em torno de 14.7 libras por polegada quadrada).

Densidade e massa

• A densidade do ar ao nível do mar é aproximadamente 1.2 quilogramas por metro cúbico. Esta densidade diminui a maiores altitudes à mesma taxa da diminuição da pressão.

• A massa total da atmosfera é aproximadamente 5.1 × 10¹⁸ kg, uma fração minúscula da massa total da terra.

A Evolução da atmosfera da Terra

Podemos compreender razoavelmente a história da atmosfera da Terra até há um bilhão anos atrás. Regredindo no tempo, podemos somente especular, pois, é uma área ainda em constante pesquisa.

• Atmosfera moderna ou, terceira atmosfera, esta denominação é para distinguir a composição química atual das duas composições anteriores.

Primeira atmosfera

A primeira atmosfera, era principalmente hélio e hidrogênio. O calor provindo da crosta terrestre ainda em forma de plasma, e o sol a dissiparam.

Segunda atmosfera

A aproximadamente 3.5 bilhões anos atrás, a superfície do planeta tinha esfriado o suficiente para formar uma crosta endurecida, povoando-a com vulcões que liberaram vapor de água, dióxido de carbono, e amoníaco. Desta forma, surgiu a "segunda atmosfera", que era formada principalmente de dióxido de carbono e vapor de água, amônia, metano, óxido de enxofre.

Nesta segunda atmosfera quase não havia oxigénio livre, era aproximadamente 100 vezes mais densa do que a atmosfera atual. Acredita-se que o efeito estufa, causado por altos níveis de dióxido de carbono, impediu a Terra de congelar. Durante os próximos bilhões anos, devido ao resfriamento, o vapor de água condensou para precipitar chuva e formar oceanos, que começaram a dissolver o dióxido de carbono. Seriam absorvidos 50% do dióxido de carbono nos oceanos.

Surgiram organismos Fotossíntese que evoluiriam e começaram a converter dióxido de carbono em oxigênio. Ao passar do tempo, o carbono em excesso foi fixado em combustíveis fósseis, pedras sedimentares (notavelmente pedra calcária), e conchas animais.

Estando o oxigénio livre na atmosfera reagindo com o amoníaco, foi liberado azoto, simultaneamente as bactérias também iniciaram a conversão do amoníaco em azoto.

Aumentando a população vegetal, os níveis de oxigénio cresceram significativamente (enquanto níveis de dióxido de carbono diminuíram). No princípio o oxigénio combinou com vários elementos (como ferro), mas eventualmente acumulou na atmosfera resultando em extinções em massa e evolução.

Terceira atmosfera

Com o aparecimento de uma camada de ozônio(O3), a Ozonosfera, as formas de vida no planeta foram melhor protegidas da radiação ultravioleta. Esta atmosfera de oxigênio-azoto é a terceira atmosfera Esta última, tem uma estrutura complexa que age como reguladora da temperatura e umidade da superfície.

A auto regulação da temperatura e pressão

Exemplo de Mapeamento da temperatura da superfície da Terra

A Terra tem um sistema de compensações de temperatura, pressão e umidade, que mantém um equilíbrio dinâmico natural, em todas as suas regiões.

As camadas superiores do planeta refletem em torno de quarenta por cento da radiação solar. Destes, aproximadamente 17% são absorvidos pelas camadas inferiores sendo que o ozônio interage e absorve os raios ultraviloeta. o dióxido de carbono e o vapor d'água absorvem os raios infravermelhos. Restam 43% da energia, esta alcança a superfície do planeta. Que por sua vez reflete dez por cento das radiações solares de volta. Além dos efeitos descritos, existe ainda a influência do vapor d'água e sua concentração variável. Estes, juntamente com a inclinação dos raios solares em função da latitude, agem de forma decisiva na penetrância da energia solar, que por sua vez tem aproximadamente 33% da energia absorvida por toda a superfície atingida durante o dia, sendo uma parte muito pequena desta re-irradiada durante a noite. Além de todos os efeitos relatados anteriormente, existe ainda a influência e interação dos oceanos com a atmosfera em sua auto regulação. Estes mantém um equilíbrio dinâmico entre os fenômenos climáticos das diferentes regiões da Terra.

Todos os mecanismos relatados acima atuando em conjunto, geram uma transição suave de temperaturas em todo o planeta.

• Exceção à regra ocorre, onde são menores a quantidade de água, vapor desta e a espessura da troposfera, como nos desertos e cordilheiras de grande altitude.

Mapeamento de velocidade de ventos

Geografia

• A área total da Terra é de aproximadamente 510 milhões de km², dos quais 149 milhões são de terras firmes e 361 milhões são de água.
• As linhas costeiras (litorais) da Terra somam cerca de 356 milhões de km.

Hidrosfera

A Terra é o único planeta do Sistema Solar que contém uma superfície com água. A água cobre 71% da Terra (sendo que disso 97% é água do mar e 3% é água doce mas grande parte destes 3% encontram-se nos calotes polares e nos lençóis freáticos). A água proporciona, através de 5 oceanos, a divisão dos 7 continentes. Fatores que combinaram-se para fazer da Terra um planeta líquido são: órbita solar, vulcanismo, gravidade, efeito estufa, campo magnético e a presença de uma atmosfera rica em oxigênio.

Atualmente, cerca de 20% de toda a água da terra encontra-se nas geleiras e nas calotas polares.

Oceano

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Os oceanos da Terra vistos a partir da região antárctica. Note-se a existência de um único oceano global.

Quase três quartos (71%) da superfície da Terra é coberta pelo oceano (Cerca de 61% do Hemisfério Norte e de 81% do Hemisfério Sul). Este corpo d'água global interconectado de água salgada é dividido pelos continentes e grandes arquipélagos em quatro oceanos, como segue:

• Oceano Pacífico
• Oceano Atlântico
• Oceano Índico
• Oceano Glacial Ártico
• Oceano Glacial Antártico - definido em 2000 pela Organização Hidrográfica Internacional, da qual Brasil e Portugal são membros.

As fronteiras entre os oceanos são estabelecidas pela Organização Hidrográfica Internacional. Regiões menores dos oceanos são conhecidas como mares, golfos, estreitos, etc.

Veja água do mar para uma discussão detalhada da composição da água do oceano, mais notavelmente sua salinidade.

Maior profundidade

Oceano	Profundidade	Localização
Oceano Antártico	7.235 metros (23,730 pés)	Fossa Sandwich do Sul
Oceano Ártico	5,450 metros (17,881 pés)	Litke Deep, Eurasia Basin
Oceano Atlântico	8,648 metros (28,374 pés)	Fossa de Porto Rico
Oceano Índico	7,725 metros (25,344 pés)	Fossa de Java
Oceano Pacífico	10,924 metros (35,840 pés)	Fossa das Marianas
Mar Mediterrâneo	5,121 metros (17,220 pés)	Mar Jônico
As entradas em negrito são os extremos da Terra.

Exploração

O estudos dos oceanos da Terra é chamado oceanografia. As viagens na superfície do oceano com o uso de botes datam de tempos pré-históricos, mas só nos últimos tempos as explorações submarinas se tornaram possíveis e comuns.

O ponto mais profundo do oceano são as Fossas Marianas, localizadas no Oceano Pacífico, próximos às Ilhas Marianas. Elas têm uma máxima profundidade de 10.924 metros. Elas foram totalmente inspecionadas em 1951, pelo batiscafo da Marinha britânica "Chalenger II", que deu seu nome à parte mais profunda da fossa, o "Profundo de Challenger".

Fenômenos característicos

Os oceanos são ambientes totalmente diferentes do terrestre. Assim, esse ambiente é dominado por fenômenos muito peculiares que não ocorrem em terra, como as marés, as ondas, as correntes marinhas, vórtices, etc.

Origem das águas

No meio ambiente terreno a água na forma como a conhecemos encontra-se num estado intermediário entre o estado gasoso vapor e o sólido gelo, quando exposta as intempéries , o calor da crosta terrestre, os raios solares , aos ventos, a pressão atmosferica, promove a evaporação e precipitação desse liquido sobre o proprio mar e os continentes, dando inicio ao ciclo das águas, responsável pela sedimentação do fundo do mar e a salinização dos oceanos.

Biologia

Segundo a hipótese de Oparin, a vida surgiu no oceano e evoluiu durante bastante tempo neste ambiente, vindo a ocupar o ambiente terrestre apenas em épocas mais recentes (veja escala de tempo geológico e Experiência de Miller-Urey). Dessa forma, os organismos menos "evoluídos" encontram-se no oceano, como as esponjas e cnidários. Veja Biologia Marinha para uma descrição sucinta dos organismos marinhos.

Relevo

Algumas feições notáveis da geomorfologia oceânica:

• Plataforma continental: são porções submersas dos continentes, com baixo declive, indo do litoral até cerca de 200 metros de profundidade. É uma região mais favorável à produção biológica.

• Planície abissal: São grandes planos nas profundezas do oceano, com profundidade média em torno de 4.000 metros.

• Talude continental: é a zona de declive acentuado entre as planícies abissais e a plataforma continental.

• Fossa abissal: São fraturas tectônicas, as áreas mais profundas dos oceanos.

• Dorsal submarina: são grandes cadeias de montanhas submersas no oceano, originando-se do afastamento das placas tectônicas. Ao se afastarem, as placas tectônicas fazem com que o magma suba do manto e se solidifique, formando a crosta oceânica.

• Falésias: são formas de relevo litorâneo abruptas, com declividades acentuadas e alturas variadas, origina-se da ação das ondas do mar sobre as rochas.

A Terra no Sistema Solar

O movimento de rotação da Terra em torno de seu eixo dura 23 horas, 56 minutos e 4,09 segundos, o que equivale a um dia sideral. Nesse período a Terra completa uma volta em torno de um eixo que une o Pólo Sul ao Pólo Norte. Já o movimento de translação da Terra, efetuado ao redor do Sol, leva 365,2564 dias solares médios - o que equivale a um ano sideral. A Terra tem um satélite natural, a Lua, que completa uma volta em torno do planeta a cada 27,3 dias.

O plano de órbita da Terra e seu plano axial não são necessariamente alinhados: o eixo do planeta é inclinado por cerca de 23 graus e 30 minutos em relação ao um plano perpendicular à linha Terra-Sol. Essa inclinação é responsável pelas estações do ano. Já o plano Terra-Lua é inclinado por cerca de 5 graus em relação ao plano Terra-Sol - se não fosse, haveria um eclipse a cada mês.

A esfera de influência gravitational (esfera da Hill) da Terra tem raio de aproximadamente 1,5 Gm, dentro do qual a Lua orbita confortavelmente.

Note que, como uma rotação da Terra em torno de seu eixo dura menos que um dia médio solar (23h 56m 4,09 s= 0,99727*24h), o movimento de translação da Terra, efetuado ao redor do Sol, corresponde a 366,2564 rotações (365,2564/0,99727). Ou seja, embora um ano tenha aproximadamente 365 dias, a Terra efectua 366 rotações num ano, por causa dos graus extra que tem que fazer cada dia, entre dois «meio-dia solares».

Órbita da Terra (animação)

Como a Terra está em movimento em volta do Sol, não basta uma rotação completa para o Sol voltar a ficar no zénite. Como a Terra mudou de posição e «avançou» uns 2500 milhares de quilómetros o planeta ainda tem que rodar alguns graus extra para que o Sol apareça de novo na mesma posição.

Como a velocidade da Terra é maior quando ela está mais próxima do Sol (2 de Janeiro) e menor quando ela está mais distante (4 de Julho), o número de graus extra necessários é maior no Inverno ( Hemisfério Norte) do que no Verão ( Hemisfério Norte). Ou seja, os dias solares são mais compridos no Inverno ( do Hemisfério Norte, Verão, no Hemisfério Sul). No Inverno, o dia solar é superior a 24 horas (o dia médio solar) e, no verão, inferior a 24 horas.

Escala de Tempo Geológico

Arqueano

Na escala de tempo geológico, o Arqueano ou Arcaico é o éon que está compreendido entre 3,85 bilhões de anos e 2,5 bilhões de anos atrás, aproximadamente. O éon Arqueano sucede o éon Hadeano e precede o éon Proterozóico. Divide-se nas eras Eoarqueana, Paleoarqueana, Mesoarqueana e Neoarqueana, da mais antiga para a mais recente.

No Arqueano provavelmente não existia uma litosfera completamente rígida e por isso não operaria ainda a Tectônica de Placas. Surgem os primeiros continentes, relacionados possivelmente a colisões entre arcos de ilhas que se amalgamaram formando pequenas massas continentais.

A ausência de grandes continentes impedia o consumo elevado de CO₂ através do intemperismo das rochas. A falta de organismos clorofilados também evitava o consumo de Dióxido de carbono. A atmosfera era então rica desse gás, e praticamente sem oxigênio, mantendo-se relativamente quente devido ao efeito estufa.

O surgimento da vida foi um grande evento na história da Terra no Arqueano. Os seres vivos mais primitivos são os Procariontes, os primeiros dos quais eram autótrofos anaeróbicos. O segundo evento mais importante após a origem da vida foi o desenvolvimento da fotossíntese.

Procarionte

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Deinococcus radiodurans: um procariota.

Procariontes, procariotas ou procariotos (gr pro, anterior, antes + karyon, noz ou amêndoa - núcleo) são organismos unicelulares sem a membrana que envolve o núcleo, a carioteca ou membrana nuclear, e sem presença de proteínas histônicas associadas ao DNA, que por sua vez encontra-se disperso no citoplasma ou em forma de anéis (plasmídeos).

Esta definição engloba todos os organismos dos domínios Bacteria e Archaea. Tais células possuem diversas outras diferenças se compararmos com as células eucarióticas. Elas não possuem organelas, seu DNA é cíclico, a fluidez de suas membranas são apenas controladas por fosfolipídios (e não por fosfolipídios e esteróis como em células eucarióticas), não se juntam formando organismos pluricelulares, já que não tem a capacidade de formar tecidos, etc.

Este nome tem origem grega onde karyon, significa noz ou núcleo, combinado com o prefixo pro-, que significa anterior. Células com um núcleo são chamadas eucariontes, onde o prefixo eu- significa bom ou verdadeiro. Em algumas células procariontes observadas ao microscópio eletrônico foram observados vestígios nucleares pouco visíveis.

Além do núcleo, os procariontes também não possuem as demais organelas celulares (como mitocôndrios ou cloroplastos) e o seu citoplasma não é dividido em compartimentos, ao contrário do que acontece nos eucariontes. O DNA dos procariontes, geralmente composto por um único cromossoma circular, encontra-se localizado numa zona chamada nucleóide no citoplasma. Este não constitui, no entanto, um verdadeiro núcleo. Também pode existir DNA sob a forma de anéis, os plasmídeos. Os mesossomos, invaginações na membrana citoplamática, estão incluídos na composição dos procariotos.

Os procariontes apresentam metabolismos muito diversificados, o que é refletido na sua capacidade de colonização de diferentes ambientes, tais como tratos digestivos de animais, ambientes vulcânicos, ambientes salobros, etc. Apesar de não possuirem organelas celulares, podem conduzir seus processos metabólicos na membrana celular. A maioria possui parede celular, algo que não acontece com certos tipos de células eucariotas (como as dos animais).

São sempre organismos unicelulares, reproduzindo-se assexuadamente por fissão binária. Outras formas de recombinação de DNA entre procariontes incluem a transformação e a transdução. Estas podem ocorrer entre organismos de diferentes géneros, emprestando características de um género a outro diferente. Um exemplo deste processo é a aquisição de resistência a antibióticos através da transferência de plasmídeos contendo genes que conferem essa resistência.

A espécie bacteriana Escherichia coli se destaca como organismo modelo e como ferramenta biológica para pesquisas científicas.

Fotossíntese

A fotossíntese é o processo através do qual as plantas, seres autotróficos (seres que produzem seu próprio alimento) e alguns outros organismos transformam energia luminosa em energia química processando o dióxido de carbono (CO₂), água (H₂O) e minerais em compostos orgânicos e produzindo oxigênio gasoso (O₂). Através do processo aqueles seres vivos produzem o seu próprio alimento, constituído essencialmente por açúcares, como a glicose.

Este é um processo de catabolismo, a planta acumula energia a partir da luz para uso no seu metabolismo, ações necessárias para o bom funcionamento do organismo, quebrando então a molécula quando necessário, formando adenosina tri-fosfato, o ATP, a moeda energética dos organismos vivos, mediante uso do oxigênio.

A fotossíntese inicia toda a cadeia alimentar. Sem esta, os animais e os outros seres heterotróficos seriam incapazes de sobreviver porque a base da sua alimentação estará sempre nas substâncias orgânicas proporcionadas pelas plantas verdes.