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Natureza

conjunto de fenômenos físicos e biológicos Da Wikipédia, a enciclopédia livre

Natureza
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 Nota: Para outros significados, veja Natureza (desambiguação).

Natureza é um caráter ou constituição inerente,[1] particularmente da ecosfera ou do universo como um todo. Neste sentido geral, a natureza refere-se às leis, elementos e fenômenos do mundo físico, incluindo a vida. Embora os humanos façam parte da natureza, a atividade humana ou os humanos como um todo são frequentemente descritos como por vezes em conflito, ou mesmo completamente separados e até superiores à natureza.[2]

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Uma composição em timelapse de panoramas de diferentes fenômenos naturais e ambientes ao redor do Monte Bromo, na Indonésia

Durante o advento do método científico moderno nos últimos séculos, a natureza tornou-se a realidade passiva, organizada e movida por leis divinas. Com a Revolução Industrial, passou a ser vista cada vez mais como a parte da realidade privada de intervenção intencional: foi, portanto, considerada sagrada por algumas tradições (Rousseau, transcendentalismo americano) ou um mero decoro para a providência divina ou a história humana (Hegel, Marx). No entanto, uma visão vitalista da natureza, mais próxima da pré-socrática, renasceu ao mesmo tempo, especialmente após Charles Darwin.[2]

Nos diversos usos da palavra hoje em dia, "natureza" frequentemente se refere à geologia e à vida selvagem. A natureza pode se referir ao reino geral dos seres vivos e, em alguns casos, aos processos associados a objetos inanimados — a maneira como certos tipos de coisas existem e mudam por si mesmas, como o clima e a geologia da Terra.[2]

Muitas vezes, o termo é entendido como o "ambiente natural" ou a natureza selvagem — animais selvagens, rochas, florestas e, em geral, aquelas coisas que não foram substancialmente alteradas pela intervenção humana ou que persistem apesar dela. Por exemplo, objetos manufaturados e a interação humana geralmente não são considerados parte da natureza, a menos que sejam qualificados como, por exemplo, "natureza humana" ou "a totalidade da natureza". Esse conceito mais tradicional de coisas naturais, que ainda pode ser encontrado hoje, implica uma distinção entre o natural e o artificial, sendo o artificial entendido como aquilo que foi criado pela consciência ou mente humana. Dependendo do contexto específico, o termo "natural" também pode ser distinguido do não natural ou do sobrenatural.[2]

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Etimologia

Natureza deriva da palavra latina natura, ou "qualidades essenciais, disposição inata", e na antiguidade, significava literalmente "nascimento".[3] Na filosofia antiga, natura é usado principalmente como a tradução latina da palavra grega physis (φύσις), que originalmente se relacionava às características intrínsecas das plantas, dos animais e de outras características do mundo para se desenvolverem por si mesmas.[4][5] O conceito de natureza como um todo, o universo físico, é uma das várias expansões da noção original;[2] começou com certas aplicações centrais da palavra φύσις por filósofos pré-socráticos (embora esta palavra tivesse uma dimensão dinâmica então, especialmente para Heráclito), e tem vindo a ganhar popularidade desde então.[6]

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Terra

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Perspectiva
Ver artigos principais: Terra e Geociência
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The Blue Marble, uma famosa fotografia da Terra, capturada em 1972 pela tripulação da Apollo 17

A Terra é o único planeta conhecido por abrigar vida, e suas características naturais são objeto de muitas áreas de pesquisa científica. Dentro do Sistema Solar, é o terceiro planeta mais próximo do Sol; é o maior planeta terrestre (rochoso) e o quinto maior em geral.[7] Suas características climáticas mais proeminentes são suas duas grandes regiões polares, duas zonas temperadas relativamente estreitas e uma ampla região equatorial tropical a subtropical.[8] A precipitação varia muito de acordo com a localização, de vários metros de água por ano a menos de um milímetro.[9] Cerca de 71% da superfície da Terra é coberta por oceanos de água salgada. O restante consiste em continentes e ilhas, com a maior parte da terra habitada no Hemisfério Norte.[10]

A Terra evoluiu através de processos geológicos e biológicos que deixaram poucos vestígios das condições originais.[11] A superfície externa está dividida em várias placas tectônicas que migram gradualmente.[12] O interior permanece ativo, com uma espessa camada de manto plástico e um núcleo preenchido com ferro que gera um campo magnético. Este núcleo de ferro é composto por uma fase interna sólida e uma fase externa fluida. O movimento convectivo no núcleo externo gera correntes elétricas através da ação de dínamo, e estas, por sua vez, geram o campo geomagnético.[13]

As condições atmosféricas foram significativamente alteradas em relação às condições originais pela presença de formas de vida,[14] que criam um equilíbrio ecológico que estabiliza as condições da superfície terrestre. Apesar das amplas variações regionais no clima por latitude e outros fatores geográficos, o clima global médio a longo prazo é bastante estável durante os períodos interglaciais,[15] e variações de um ou dois graus na temperatura média global tiveram historicamente grandes efeitos no equilíbrio ecológico e na geografia real da Terra.[16][17]

Geologia

Ver artigo principal: Geologia

A geologia é a ciência e o estudo da matéria sólida e líquida que constitui a Terra. Abrange o estudo da composição, estrutura, propriedades físicas, dinâmica e história dos materiais terrestres e os processos pelos quais eles são formados, movimentados e transformados. O campo é uma importante disciplina acadêmica e também é importante para a extração de minerais e hidrocarbonetos, conhecimento e mitigação de riscos naturais, alguns campos da engenharia geotécnica e compreensão de climas e ambientes passados.[18]

Evolução geológica

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Três tipos de limites de placas tectônicas geológicas

A geologia de uma área evolui ao longo do tempo à medida que unidades rochosas são depositadas e inseridas, e processos de deformação alteram suas formas e localizações. As unidades rochosas são inicialmente emplacadas por deposição na superfície ou por intrusão na rocha sobrejacente. A deposição pode ocorrer quando sedimentos se depositam na superfície da Terra e posteriormente litificam em rochas sedimentares, ou quando material vulcânico, como cinzas vulcânicas ou fluxos de lava, cobre a superfície. Intrusões ígneas, como batólitos, lacólitos, diques e soleiras, penetram na rocha sobrejacente e cristalizam à medida que a intrudem.[19][20]

Após a deposição da sequência inicial de rochas, as unidades rochosas podem ser deformadas e/ou metamorfizadas. A deformação ocorre tipicamente como resultado de encurtamento horizontal, extensão horizontal ou movimento lateral (deslizamento). Esses regimes estruturais relacionam-se amplamente com limites convergentes, divergentes e transformantes, respectivamente, entre placas tectônicas.[19][20]

Perspectiva histórica

Ver artigos principais: História da Terra e Evolução
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Uma animação que mostra o movimento dos continentes desde a separação da Pangeia até os dias atuais.

Estima-se que a Terra tenha se formado há 4,54 bilhões de anos partir da nebulosa solar, juntamente com o Sol e outros planetas.[21] A Lua formou-se aproximadamente 20 .... milhões de anos depois. Inicialmente fundida, a camada externa da Terra esfriou, resultando na crosta sólida. A liberação de gases e a atividade vulcânica produziram a atmosfera primordial. A condensação do vapor de água, a maior parte ou a totalidade proveniente do gelo trazido por cometas, produziu os oceanos e outras fontes de água.[22] Acredita-se que a química altamente energética tenha produzido uma molécula autorreplicante por volta de 4 bilhões de anos atrás.[23]

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O plâncton habita oceanos, mares e lagos, e existe em diversas formas há pelo menos 2 bilhões de anos[24]

Os continentes se formaram, depois se fragmentaram e se reformaram à medida que a superfície da Terra se remodelava ao longo de centenas de milhões de anos, ocasionalmente se combinando para formar um supercontinente. Aproximadamente há 750 milhões de anos, o supercontinente Rodínia, o mais antigo conhecido, começou a se fragmentar. Os continentes posteriormente se recombinaram para formar Panótia, que se fragmentou por volta de 540 milhões de anos atrás, e finalmente a Pangeia, que se fragmentou há cerca de 180 milhões de anos atrás.[25]

Durante o período Neoproterozoico, temperaturas congelantes cobriram grande parte da Terra com geleiras e mantos de gelo. Essa hipótese foi denominada "Terra Bola de Neve" e é de particular interesse por preceder a explosão cambriana, na qual formas de vida multicelulares começaram a proliferar por volta de 530-540 milhões de anos atrás.[26]

Desde a explosão cambriana, ocorreram cinco extinções em massa distintas e identificáveis.[27] A última extinção em massa ocorreu há cerca de 66 milhões de anos, quando a colisão de um meteoro provavelmente desencadeou a extinção dos dinossauros não-aviários e de outros grandes répteis, mas poupou animais de pequeno porte, como os mamíferos. Ao longo dos últimos 66 milhões de anos, a vida dos mamíferos diversificou-se.[28]

Há vários milhões de anos, uma espécie de pequeno macaco africano adquiriu a capacidade de ficar em pé.[24] O advento subsequente da vida humana e o desenvolvimento da agricultura e da civilização permitiram que os humanos afetassem a Terra mais rapidamente do que qualquer forma de vida anterior, impactando tanto a natureza e a quantidade de outros organismos quanto o clima global.[29] Em comparação, o Grande Evento de Oxigenação, produzido pela proliferação de algas durante o período Sideriano, exigiu cerca de 400 milhões de anos para culminar.[30]

A era atual é classificada como parte de um evento de extinção em massa, a extinção do Holoceno, o mais rápido já ocorrido.[31][32] Alguns, como E. O. Wilson, da Universidade Harvard, preveem que a destruição da biosfera pela humanidade poderá causar a extinção de metade de todas as espécies nos próximos 100 anos.[33] A extensão do atual evento de extinção ainda está sendo pesquisada, debatida e calculada por biólogos.[34][35][36]

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Atmosfera, clima e tempo

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Ver artigos principais: Atmosfera da Terra, Clima, e Tempo (meteorologia)
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A luz azul é mais dispersa do que outros comprimentos de onda pelos gases da atmosfera, dando à Terra um halo azul quando vista do espaço.

A atmosfera da Terra é um fator chave na sustentação do ecossistema. A fina camada de gases que envolve a Terra é mantida no lugar pela gravidade. O ar é composto principalmente de nitrogênio, oxigênio e vapor de água, com quantidades muito menores de dióxido de carbono, argônio, etc.[37]:258 A camada de ozônio desempenha um papel importante na redução da quantidade de radiação ultravioleta (UV) que atinge a superfície. A pressão atmosférica e a densidade diminuem constantemente com a altitude.[38] Como o dNA é facilmente danificado pela luz UV, isto serve para proteger a vida na superfície.[39] A atmosfera também retém calor durante a noite, reduzindo assim os extremos de temperatura diurnos.[40]

Os fenômenos meteorológicos terrestres ocorrem quase exclusivamente na camada mais baixa da atmosfera e funcionam como um sistema convectivo para redistribuir o calor.[41] O clima é um sistema caótico que é facilmente modificado por pequenas mudanças no ambiente, portanto, a previsão precisa do tempo é limitada a apenas alguns dias.[42] O clima também é influenciado pelas estações do ano, que resultam da inclinação do eixo da Terra em relação ao seu plano orbital. Assim, em qualquer momento durante o verão ou o inverno, uma parte da Terra está mais diretamente exposta aos raios solares. Essa exposição se alterna conforme a Terra gira em sua órbita. Em qualquer momento, independentemente da estação do ano, os hemisférios Norte e Sul experimentam estações opostas.[43]

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Um tornado acompanhado por um raio no Texas

O clima pode ter efeitos benéficos e prejudiciais. Raios podem causar incêndios florestais, enquanto chuvas intensas podem causar inundações e deslizamentos de terra. Eventos climáticos extremos, como tornados, furacões e ciclones, podem gastar grandes quantidades de energia ao longo de seus percursos e causar devastação.[44] A vegetação de superfície desenvolveu uma dependência da variação sazonal do clima[45] e mudanças repentinas que duram apenas alguns anos podem ter um efeito estressante sobre as plantas.[46]

O clima é uma medida das tendências de longo prazo do tempo. Vários fatores influenciam o clima, incluindo correntes oceânicas, albedo da superfície, gases de efeito estufa, variações na luminosidade solar e mudanças na órbita da Terra.[47] Com base em registros históricos e geológicos, sabe-se que a Terra passou por mudanças climáticas drásticas no passado, como eras glaciais.[48] Atualmente, duas coisas estão acontecendo em todo o mundo: (1) a temperatura está aumentando em média; e (2) os climas regionais têm sofrido mudanças notáveis.[49]

As correntes oceânicas são um fator importante na determinação do clima, particularmente a principal circulação termohalina submarina que distribui energia térmica dos oceanos equatoriais para as regiões polares. Essas correntes ajudam a moderar as diferenças de temperatura entre o inverno e o verão nas zonas temperadas. Além disso, sem a redistribuição de energia térmica pelas correntes oceânicas e pela atmosfera, os trópicos seriam muito mais quentes e as regiões polares muito mais frias.[50]

O clima de uma região depende de vários fatores, incluindo topologia, ventos predominantes, proximidade a uma grande massa de água[51] e especialmente latitude. Uma faixa latitudinal da superfície com atributos climáticos semelhantes forma uma região climática. Existem várias dessas regiões, que variam do clima tropical no equador ao clima polar nos extremos norte e sul. Estas últimas regiões estão tipicamente abaixo da temperatura de congelamento da água durante grande parte do ano, o que pode permitir que a água congelada se acumule em calotas polares e, assim, altere o albedo da superfície.[52]

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Água na Terra

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Perspectiva
Ver artigo principal: Hidrosfera
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As Cataratas do Iguaçu, na fronteira entre o Brasil e a Argentina.

A água é uma substância química composta por hidrogênio e oxigênio (H₂O) e é vital para todas as formas de vida conhecidas.[53] No uso típico, "água" refere-se apenas à sua forma líquida, mas ela também possui um estado sólido, o gelo, e um estado gasoso, o vapor de água. A água cobre 71% da superfície da Terra,[54] onde ela é encontrada principalmente nos oceanos e em outras grandes massas de água, com 1,6% da água abaixo do solo em aquíferos e 0,001% no ar como vapor, nuvens e precipitação.[55][56] Os oceanos contêm 96,5% da água superficial; geleiras e calotas polares, 2,4%; e outras águas superficiais terrestres, como rios, lagos, lagoas, aquíferos subterrâneos e águas subterrâneas, 1%. A menor reserva de água doce é de 0,1% na atmosfera.[57] Através de processos de subducção na crosta terrestre, uma massa equivalente à água da superfície do planeta foi enterrada apenas no manto superior.[58]

Oceanos

Ver artigo principal: Oceano
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Vista do Oceano Atlântico a partir do Leblon, Rio de Janeiro

Um oceano é uma grande massa de água salgada e um componente principal da hidrosfera. Aproximadamente 71% da superfície da Terra (uma área de cerca de 361 milhões de quilômetros quadrados) é coberta por oceanos, uma massa contínua de água que é geralmente dividida em vários oceanos principais e mares menores. Mais da metade dessa área tem mais de 3 mil metros de profundidade. A salinidade média dos oceanos é de cerca de 35 partes por mil (ppt) (3,5%), e quase toda a água do mar tem uma salinidade na faixa de 30 a 38 ppt. Embora geralmente reconhecidos como vários oceanos 'separados', essas águas compõem uma massa global e interconectada de água salgada, frequentemente chamada de Oceano Mundial ou Global.[59] Este é um conceito fundamental em oceanografia: um oceano que abrange o mundo e funciona como uma massa contínua de água com intercâmbio relativamente livre entre seus corpos.[60]

As principais divisões oceânicas são determinadas pelos vários continentes, arquipélagos e outros critérios. Em ordem decrescente de tamanho, são elas: Oceano Pacífico, Oceano Atlântico, Oceano Índico, Oceano Antártico e Oceano Ártico. Regiões menores dos oceanos são chamadas de mares, golfos, baías e outros nomes. Existem também lagos salgados, que são pequenas massas de água salgada sem ligação com o Oceano Mundial. Dois exemplos notáveis de lagos salgados são o Grande Lago Salgado e o Mar Cáspio.[61][62] Nenhum outro planeta do Sistema Solar possui oceanos na superfície, embora haja 15 luas que se suspeita possuírem oceanos cobertos de gelo.[63]

Lagos e lagoas

Ver artigos principais: Lago e Lagoa
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Lago Mapourika, Nova Zelândia

Um lago (do latim lacus) é um acidente geográfico, uma massa de líquido na superfície que está localizado no fundo de uma bacia (ou outro tipo de forma de relevo; isto é, não é global) e se move lentamente, se é que se move. Na Terra, uma massa de água é considerada um lago quando está no interior, não faz parte do oceano, é maior e mais profunda do que um lago menor e é alimentada por um rio.[64][65]

O único mundo além da Terra conhecido por abrigar lagos é Titã, a maior lua de Saturno, que possui lagos de etano, provavelmente misturados com metano. Não se sabe se os lagos de Titã são alimentados por rios, embora a superfície seja esculpida por vários leitos de rios.[66] Lagos naturais na Terra são geralmente encontrados em áreas montanhosas, zonas de rifte e áreas com glaciação em curso ou recente. Outros lagos são encontrados em bacias endorreicas, ao longo do curso de rios maduros ou em reservatórios artificiais atrás de barragens. Em algumas partes do mundo, existem muitos lagos devido a padrões de drenagem caóticos remanescentes da última era glacial.[67] Todos os lagos são temporários em escalas de tempo geológicas, pois irão se preencher lentamente com sedimentos ou transbordar da bacia que os contém.[68]

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O reservatório de Westborough (lagoa do moinho) em Westborough, Massachusetts

Pequenos corpos de água parada, normalmente com menos de 2 hectares, são denominados lagoas. Podem ser naturais ou artificiais.[69] Uma grande variedade de corpos d'água artificiais são classificados como lagoas, incluindo jardins aquáticos projetados para ornamentação estética,[70] tanques de peixes projetados para criação comercial[71] e tanques solares projetados para armazenar energia térmica.[72] Lagoas e lagos se distinguem de rios pela velocidade da corrente. Enquanto as correntes em rios são facilmente observadas, as lagoas possuem microcorrentes térmicas e correntes moderadas impulsionadas pelo vento.[73]

Rios e córregos

Ver artigos principais: Rio, Córrego, e Riacho
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O rio Nilo no Cairo, capital do Egito

Um rio é um curso de água natural,[74] geralmente de água doce, que flui em direção a um oceano, um lago, um mar ou outro rio. Em alguns casos, um rio simplesmente desaparece no solo ou seca completamente antes de atingir outro corpo de água. Um rio faz parte do ciclo hidrológico. A água em um rio é geralmente coletada da precipitação por meio de escoamento superficial, recarga de água subterrânea, nascentes e liberação de água armazenada em gelo e neve naturais (ou seja, de geleiras). Onde um rio se junta a um corpo de água de movimento lento, a sedimentação depositada pode se acumular e formar um delta.[75][76]

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Um riacho rochoso no Havaí

Não existe uma regra geral que defina o que pode ser chamado de rio. Fluxos de água em menor escala com corrente constante são denominados riacho, córrego, ribeirão ou regato.[76] Os cursos de água são importantes como condutos no ciclo da água, instrumentos na recarga de águas subterrâneas e servem como corredores para a migração de peixes e animais selvagens. O habitat biológico nas imediações de um curso de água é chamado de zona ripária.[77] Dado o estado da extinção em curso no Holoceno, os cursos de água desempenham um importante papel de corredor na conexão de habitats fragmentados e, portanto, na conservação da biodiversidade.[78] O estudo de cursos de água e hidrovias em geral envolve muitos ramos interdisciplinares das ciências naturais e da engenharia, incluindo hidrologia, geomorfologia fluvial, ecologia aquática, biologia de peixes, ecologia ripária e outros.[79]

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Ecossistemas

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Ver artigos principais: Ecologia e Ecossistema
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Cima: Os recifes de corais são um ecossistema marinho altamente produtivo,[80] baixo: Floresta temperada na Península Olympic no estado de Washington, Estados Unidos

Os ecossistemas são compostos por uma variedade de componentes bióticos e abióticos que funcionam de forma inter-relacionada.[81] A estrutura e a composição são determinadas por vários fatores ambientais inter-relacionados. Variações desses fatores iniciarão modificações dinâmicas no ecossistema. Alguns dos componentes mais importantes são o solo, a atmosfera, a radiação solar, a água e os organismos vivos.[82]

O conceito central de ecossistema é a ideia de que os organismos vivos interagem com todos os outros elementos do seu ambiente local. Eugene Odum, um dos fundadores da ecologia, afirmou: "Qualquer unidade que inclua todos os organismos (isto é, a 'comunidade') numa determinada área, interagindo com o ambiente físico de modo que um fluxo de energia conduza a uma estrutura trófica claramente definida, diversidade biótica e ciclos de matéria (isto é, troca de materiais entre partes vivas e não vivas) dentro do sistema, é um ecossistema."[83] Dentro do ecossistema, as espécies estão conectadas e interdependentes na cadeia alimentar, e trocam energia e matéria entre si, bem como com o seu ambiente.[84] O conceito de ecossistema humano baseia-se na dicotomia humano/natureza e na ideia de que todas as espécies são ecologicamente interdependentes, bem como dos constituintes abióticos do seu biótopo.[85]

Uma unidade de tamanho menor é chamada de microecossistema. Por exemplo, um microssistema pode ser uma pedra e toda a vida sob ela. Um macroecossistema pode envolver uma ecorregião inteira, com sua bacia hidrográfica.[86]

Natureza selvagem

Ver artigo principal: Natureza selvagem

Natureza selvagem é geralmente uma área que não foi significativamente modificada pela atividade humana. Áreas selvagens podem ser encontradas em reservas, propriedades rurais, fazendas, áreas de conservação, ranchos, florestas nacionais, parques nacionais e até mesmo em áreas urbanas ao longo de rios, ravinas ou outras áreas não urbanizadas. Áreas selvagens e parques protegidos são considerados importantes para a sobrevivência de certas espécies, estudos ecológicos, conservação e para a busca de tranquilidade. Alguns escritores de natureza acreditam que as áreas selvagens são vitais para o espírito e a criatividade humana[87] e alguns ecologistas consideram as áreas selvagens como parte integrante do ecossistema natural autossustentável da Terra (a biosfera). Elas também podem preservar características genéticas históricas e fornecer habitat para flora e fauna selvagens que podem ser difíceis ou impossíveis de recriar em zoológicos, arboretos ou laboratórios.[88]

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Vida

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Ver artigos principais: Vida, Biologia, e Biosfera
Escala do eixo em milhões de anos.

Embora não haja consenso universal sobre a definição do conceito de vida, os cientistas geralmente aceitam que a manifestação biológica da vida é caracterizada por organização, metabolismo, crescimento, adaptação, resposta a estímulos e reprodução.[89] A vida também pode ser definida simplesmente como o estado característico dos organismos. Este último pode então ser definido em termos de bioquímica, genética ou termodinâmica.[90] Propriedades comuns aos organismos terrestres (plantas, animais, fungos, protistas, arqueas e bactérias) são o fato de serem celulares e baseados em uma organização química complexa. No entanto, nem todas as definições de vida consideram essas propriedades essenciais. Análogos da vida criados pelo homem também podem ser considerados formas de vida.[91]

Os organismos atuais, desde vírus até humanos, possuem uma molécula informacional autorreplicante (genoma), seja DNA ou RNA (como em alguns vírus), e tal molécula informacional é provavelmente intrínseca à vida. É provável que as primeiras formas de vida tenham sido baseadas em uma molécula informacional autorreplicante, talvez RNA[92][93] ou uma molécula mais primitiva que RNA ou DNA.[94] A sequência específica de nucleotídeos em cada organismo contém informações que funcionam para promover a sobrevivência, a reprodução e a capacidade de adquirir os recursos necessários para a reprodução; tais sequências provavelmente surgiram no início da evolução da vida.[95] As funções de sobrevivência presentes no início da evolução da vida provavelmente também incluíam sequências genômicas que promovem a prevenção de danos à molécula autorreplicante e também a capacidade de reparar tais danos que ocorrem. O reparo de alguns danos ao genoma pode ter envolvido o uso de informações de outra molécula semelhante por um processo de recombinação (uma forma primitiva de interação sexual).[96]

A biosfera é a parte da camada externa da Terra — incluindo a terra, as rochas da superfície, a água, o ar e a atmosfera — onde a vida ocorre e que, por sua vez, os processos bióticos alteram ou transformam. Do ponto de vista geofisiológico mais amplo, a biosfera é o sistema ecológico global que integra todos os seres vivos e suas relações, incluindo sua interação com os elementos da litosfera (rochas), da hidrosfera (água) e da atmosfera (ar)..[97] A Terra inteira contém mais de 75 bilhões de toneladas de biomassa, que vive em vários ambientes dentro da biosfera.[98]

Mais de nove décimos da biomassa total da Terra é composta por vida vegetal, da qual a vida animal depende fortemente para sua existência.[99] Mais de 2 milhões de espécies de plantas e animais foram identificadas até o momento,[100] e as estimativas do número real de espécies existentes variam de vários milhões a bem mais de 50 milhões.[101][102][103] O número de espécies individuais de vida está constantemente em algum grau de fluxo, com novas espécies aparecendo e outras deixando de existir continuamente.[104][105] O número total de espécies está em rápido declínio.[106][107][108]

Evolução

Ver artigos principais: Evolução, Abiogênese, e Seleção natural
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Uma área da floresta amazônica compartilhada entre a Colômbia e o Brasil . As florestas tropicais da América do Sul contêm a maior diversidade de espécies da Terra[109][110]

A origem da vida na Terra não é bem compreendida, mas sabe-se que ocorreu há pelo menos 3,5 bilhões de anos,[111][112][113] durante os éons hadeanos ou arqueanos em uma Terra primordial que tinha um ambiente substancialmente diferente do encontrado atualmente.[114] Essas formas de vida possuíam as características básicas de autorreplicação e características hereditárias. Uma vez que a vida surgiu, o processo de evolução por seleção natural resultou no desenvolvimento de formas de vida cada vez mais diversas.[115]

Espécies que não conseguiram se adaptar às mudanças ambientais e à competição de outras formas de vida foram extintas. No entanto, o registro fóssil preserva evidências de muitas dessas espécies mais antigas. Evidências fósseis e de DNA atuais mostram que todas as espécies existentes podem traçar uma ancestralidade contínua até as primeiras formas de vida primitivas.[114]

Quando as formas básicas de vida vegetal desenvolveram o processo de fotossíntese, a energia solar pôde ser aproveitada para criar condições que permitiram o surgimento de formas de vida mais complexas.[116] O oxigênio resultante acumulou-se na atmosfera e deu origem à camada de ozônio. A incorporação de células menores dentro de células maiores resultou no desenvolvimento de células ainda mais complexas, chamadas eucariotos.[117]

Micróbios

Ver artigo principal: Microrganismo
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Um ácaro microscópico Lorryia formosa

As primeiras formas de vida a se desenvolverem na Terra foram unicelulares e permaneceram as únicas formas de vida até cerca de um bilhão de anos atrás, quando os organismos multicelulares começaram a aparecer.[118] Microorganismos ou micróbios são microscópicos e menores do que o olho humano pode ver.[119] Os microorganismos podem ser unicelulares, como bactérias, arqueas, muitos protistas e uma minoria de fungos.[120]

Essas formas de vida são encontradas em quase todos os locais da Terra onde há água líquida, inclusive no interior do planeta.[121] Sua reprodução é rápida e abundante. A combinação de uma alta taxa de mutação e a capacidade de transferência horizontal de genes[122] as torna altamente adaptáveis e capazes de sobreviver em ambientes novos e, às vezes, muito hostis, incluindo o espaço sideral.[123]

Os vírus são agentes infecciosos, mas não são formas de vida autónomas, como é o caso dos viróides, satélites, DPIs e prions.[124]

Plantas e animais

Ver artigos principais: Planta e Animal
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Uma seleção de diversas espécies de plantas
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Uma seleção de diversas espécies animais

Originalmente, Aristóteles dividiu todos os seres vivos entre plantas, que geralmente não se movem rápido o suficiente para serem notadas pelos humanos, e animais. No sistema de Lineu, estes se tornaram os reinos Vegetabilia (posteriormente Plantae) e Animalia.[125] Desde então, ficou claro que o reino Plantae, como originalmente definido, incluía vários grupos não relacionados, e os fungos e vários grupos de algas foram transferidos para novos reinos.[126] No entanto, estes ainda são frequentemente considerados plantas em muitos contextos. A vida bacteriana às vezes é incluída na flora.[127][128]

Entre as muitas maneiras de classificar plantas estão as floras regionais,[129] que, dependendo do objetivo do estudo, também podem incluir flora fóssil, remanescentes de vida vegetal de uma era anterior, incluindo pólen.[130]

As floras regionais são geralmente divididas em categorias como flora nativa ou flora agrícola e de jardim. Alguns tipos de "flora nativa" foram, na verdade, introduzidos séculos atrás por pessoas que migraram de uma região ou continente para outro e tornaram-se parte integrante da flora nativa ou natural do local para o qual foram introduzidos. Essas espécies invasoras são exemplos de como a interação humana com o ecossistema pode confundir a fronteira do que é considerado natureza.[131]

Historicamente, outra categoria de plantas foi criada para as ervas daninhas. Embora o termo tenha caído em desuso entre os botânicos como uma forma formal de categorizar plantas "inúteis", o uso informal da palavra "ervas daninhas" para descrever aquelas plantas consideradas dignas de eliminação ilustra a tendência geral das pessoas e das sociedades de buscar alterar ou moldar o curso da natureza.[131] Da mesma forma, os animais são frequentemente categorizados de maneiras como domésticos, de laboratório, de fazenda, selvagens, pragas, etc., de acordo com sua relação com a vida humana.[132]

Os animais, como categoria, possuem diversas características que geralmente os diferenciam de outros seres vivos. Os animais são eucarióticos e geralmente multicelulares, o que os separa das bactérias, arqueas e da maioria dos protistas. São heterotróficos, geralmente digerindo o alimento em uma câmara interna, o que os diferencia das plantas e algas . Também se distinguem das plantas, algas e fungos pela ausência de parede celular.[133]

Com algumas exceções — principalmente os dois filos constituídos por esponjas e placozoários[134] — os animais possuem corpos diferenciados em tecidos. Estes incluem músculos, capazes de se contrair e controlar a locomoção, e um sistema nervoso, que envia e processa sinais. Tipicamente, também existe uma câmara digestiva interna.[135]

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Inter-relações humanas

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Impacto humano

Ver artigos principais: Humano e Antropoceno

Embora os humanos representem uma proporção minúscula da biomassa viva total da Terra, o impacto humano sobre a natureza é desproporcionalmente grande. Devido à extensão da influência humana, as fronteiras entre o que os humanos consideram natureza e "ambientes criados" não são bem definidas, exceto em casos extremos. Mesmo nesses casos extremos, a quantidade de ambiente natural livre de influência humana perceptível está diminuindo em um ritmo cada vez mais acelerado. Um estudo de 2020 publicado na revista Nature constatou que a massa antropogênica (materiais produzidos pelo homem) supera toda a biomassa viva da Terra, sendo que o plástico sozinho excede a massa de todos os animais terrestres e marinhos combinados.[136] E, de acordo com um estudo de 2021 publicado na revista Frontiers in Forests and Global Change, apenas cerca de 3% da superfície terrestre do planeta está ecologicamente e faunisticamente intacta, com uma baixa pegada humana e populações saudáveis de espécies animais nativas.[137][138] Philip Cafaro, professor de filosofia na Escola de Sustentabilidade Ambiental Global da Universidade Estadual do Colorado, escreveu em 2022 que "a causa da perda global de biodiversidade é clara: outras espécies estão sendo deslocadas por uma economia humana em rápido crescimento."[139]

O desenvolvimento da tecnologia pela humanidade permitiu uma maior exploração dos recursos naturais[140] e ajudou a aliviar alguns dos riscos de desastres naturais.[141] No entanto, apesar desse progresso, o destino da civilização humana permanece intimamente ligado às mudanças no meio ambiente. Existe um ciclo de retroalimentação altamente complexo entre o uso de tecnologia avançada e as mudanças no meio ambiente.[142] As ameaças antropogênicas ao meio ambiente natural da Terra incluem poluição, desmatamento e desastres como derramamentos de petróleo. Os seres humanos contribuíram para a extinção de muitas plantas e animais,[143] com aproximadamente 1 milhão de espécies ameaçadas de extinção em poucas décadas.[144] A perda de biodiversidade e das funções ecossistêmicas ao longo do último meio século impactou a extensão em que a natureza pode contribuir para a qualidade de vida humana[145] e o declínio contínuo pode representar uma grande ameaça à existência da civilização humana, a menos que uma rápida correção de rumo seja feita.[146] O valor dos recursos naturais para a sociedade muitas vezes é mal refletido nos preços de mercado, porque, embora existam custos de extração, os próprios recursos naturais geralmente estão disponíveis gratuitamente. Isso distorce a precificação de mercado dos recursos naturais e, ao mesmo tempo, leva ao subinvestimento em ativos naturais. O custo global anual dos subsídios públicos que prejudicam a natureza é estimado, de forma conservadora, em 4 a 6 trilhões de dólares. Faltam proteções institucionais para esses bens naturais, como os oceanos e as florestas tropicais. Os governos não impediram essas externalidades econômicas.[147][148]

Os seres humanos utilizam a natureza tanto para lazer quanto para atividades econômicas. A aquisição de recursos naturais para uso industrial continua sendo um componente considerável do sistema econômico mundial.[149][150] Embora os primeiros humanos coletassem materiais vegetais não cultivados para alimentação e empregassem as propriedades medicinais da vegetação para cura,[151] a maior parte do uso moderno de plantas ocorre por meio da agricultura. O desmatamento de grandes extensões de terra para o cultivo levou a uma redução significativa na quantidade disponível de florestas e áreas úmidas, resultando na perda de habitat para muitas espécies de plantas e animais, bem como no aumento da erosão.[152]

Estética e beleza

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Flores esteticamente agradáveis

A beleza na natureza tem sido historicamente um tema prevalente na arte e nos livros, preenchendo grandes seções de bibliotecas e livrarias. O fato de a natureza ter sido retratada e celebrada por tantas obras de arte, fotografias, poesias e outras literaturas demonstra a força com que muitas pessoas associam natureza e beleza. As razões pelas quais essa associação existe, e em que ela consiste, são estudadas pelo ramo da filosofia chamado estética.[153] Além de certas características básicas sobre as quais muitos filósofos concordam para explicar o que é considerado belo, as opiniões são praticamente infinitas.[154] A natureza e a vida selvagem têm sido temas importantes em várias épocas da história mundial. Uma antiga tradição de arte paisagística começou na China durante a Dinastia Tang (618–907).[155]

Embora as maravilhas naturais sejam celebradas nos Salmos e no Livro de Jó,[156] no Ocidente, as representações da natureza selvagem na arte tornaram-se mais prevalentes no século XIX, especialmente nas obras do movimento romântico. Os artistas britânicos John Constable e J. M. W. Turner voltaram sua atenção para capturar a beleza do mundo natural em suas pinturas.[157] A poesia de William Wordsworth descrevia a maravilha do mundo natural, que antes era visto como um lugar ameaçador. A valorização da natureza tornou-se cada vez mais um aspecto da cultura ocidental.[158] Esse movimento artístico também coincidiu com o movimento transcendentalista no mundo ocidental. Uma ideia clássica comum de arte bela envolve a palavra mimese, a imitação da natureza.[159] Também no âmbito das ideias sobre a beleza na natureza está a ideia de que a perfeição está implícita em formas matemáticas perfeitas e, de forma mais geral, em padrões na natureza. Como escreve David Rothenburg, "O belo é a raiz da ciência e o objetivo da arte, a mais alta possibilidade que a humanidade pode esperar ver".[160]:281

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Matéria e energia

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Ver artigos principais: Matéria e Energia
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No núcleo do Sol, a fusão de átomos de hidrogênio em hélio converte parte da massa em energia, produzindo a luz solar.

A matéria é definida como uma substância que possui massa e ocupa um volume de espaço, enquanto a energia é uma propriedade que pode fazer com que a matéria realize trabalho. Na escala quântica do minúsculo, tanto a matéria quanto a energia exibem a propriedade da dualidade onda-partícula e estão relacionadas entre si pela equivalência massa-energia.[161] A matéria constitui o universo observável, que se torna visível pela radiação de ondas de energia. Acredita-se que os componentes visíveis do universo constituam apenas 4,9% da massa total. O restante está em uma forma desconhecida, que se acredita ser composta por 26,8% de matéria escura fria e 68,3% de energia escura.[162] A natureza exata desses componentes invisíveis está sob intensa investigação por físicos.[163]

O comportamento da matéria e da energia em todo o universo observável parece seguir leis físicas bem definidas, ou leis da natureza, que os cientistas procuram compreender.[164] Essas leis têm sido empregadas para produzir modelos cosmológicos que explicam com sucesso a estrutura e a evolução do universo que podemos observar. As expressões matemáticas das leis da física empregam um conjunto de vinte constantes físicas[165] que parecem ser estáticas em todo o universo observável.[166] Os valores dessas constantes foram cuidadosamente medidos, mas a razão para seus valores específicos permanece um mistério. O princípio antrópico argumenta que as constantes físicas têm os valores observados precisamente porque existe vida inteligente para observá-las.[167]

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Além da Terra

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Perspectiva
Ver artigos principais: Espaço sideral, Universo, e Vida extraterrestre
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Planetas do Sistema Solar (tamanhos em escala, distâncias e iluminação fora de escala)

O espaço exterior, também chamado simplesmente de espaço, refere-se às regiões relativamente vazias do universo fora das atmosferas dos corpos celestes. O termo espaço exterior é usado para distingui-lo do espaço aéreo (e das localizações terrestres). Não existe um limite discreto entre a atmosfera da Terra e o espaço, uma vez que a atmosfera se atenua gradualmente com o aumento da altitude.[168] O espaço exterior dentro do Sistema Solar é chamado de espaço interplanetário, que se transforma em espaço interestelar no que é conhecido como heliopausa.[169]

O espaço exterior está saturado pela radiação de corpo negro remanescente do Big Bang e da origem do universo.[170] Contém um vácuo quase perfeito de plasma predominantemente de hidrogênio e hélio[171] e é permeado por radiação eletromagnética, campos magnéticos e raios cósmicos; estes últimos incluem vários núcleos atômicos ionizados e partículas subatômicas. Regiões enriquecidas por matéria expelida por estrelas são escassamente preenchidas com poeira e vários tipos de moléculas orgânicas descobertas até o momento por espectroscopia de micro-ondas.[172] Próximo à Terra, existem sinais de vida humana no espaço exterior atualmente, como material remanescente de lançamentos tripulados e não tripulados anteriores, que representam um risco potencial para espaçonaves. Alguns desses detritos reentraram na atmosfera periodicamente.[173]

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A NGC 4414 é uma galáxia espiral na constelação de Coma Berenices, com cerca de 56 mil anos-luz de diâmetro e localizada a aproximadamente 60 milhões de anos-luz da Terra

Em escalas maiores, o universo visível segue o princípio cosmológico, apresentando-se uniformemente isotrópico e homogêneo em todas as direções. Em escalas menores, a matéria observável organiza-se em uma hierarquia de estruturas devido ao efeito cumulativo da gravidade. As estrelas se formam em estruturas galácticas que tipicamente se estendem por até 100 mil anos-luz em escala. Estes, por sua vez, estão organizados em aglomerados e grupos de galáxias de maior escala, que abrangem dezenas de milhões de anos-luz, e depois em superaglomerados que se estendem por centenas de milhões de anos-luz.[174] As maiores estruturas conhecidas são os filamentos de galáxias que ligam os superaglomerados.[175] Nas regiões abertas entre essas estruturas, existem vastos vazios. Galáxias individuais têm vários agrupamentos de estrelas chamados aglomerados. Todas as estrelas podem aparecer individualmente ou em sistemas hierárquicos de estrelas coorbitantes. Cada estrela pode ter corpos subestelares orbitando em várias escalas: anãs marrons, exoplanetas, luas, asteroides e cometas, até meteoroides.[174]

Uma questão importante na astronomia diz respeito à existência de vida em outros lugares do universo. Embora a Terra seja o único corpo do Sistema Solar conhecido por abrigar vida, evidências sugerem que, em um passado distante, o planeta Marte possuía corpos de água líquida em sua superfície.[176] Por um breve período na história de Marte, ele também pode ter sido capaz de formar vida. Atualmente, porém, a maior parte da água restante em Marte está congelada. Se houver vida em Marte, é muito provável que ela esteja localizada no subsolo, onde a água líquida ainda pode existir.[177] As condições nos outros planetas terrestres, Mercúrio e Vênus, parecem ser muito extremas para sustentar a vida como a conhecemos. Mas foi conjecturado que Europa, a quarta maior lua de Júpiter, pode possuir um oceano subterrâneo de água líquida e potencialmente abrigar vida.[178] Astrônomos descobriram análogos da Terra extrassolares – planetas que se encontram na zona habitável do espaço ao redor de uma estrela e, portanto, possivelmente poderiam abrigar vida. No entanto, os requisitos para a vida não são completamente conhecidos e as observações astronômicas fornecem informações limitadas.[179]

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Ver também

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