Antepassados Esquecidos

Há células e ... células!

2011-05-15T18:43:00.001+01:00

Células estaminais

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Feliz Natal

2010-12-21T11:24:00.001Z

Agora é tempo para descansar. É Natal.

No princípio era o RNA...

2010-09-25T22:01:00.003+01:00

O dogma central da Biologia Molecular postula que a Expressão Génica é o processo da transcrição de um gene em RNA mensageiro (mRNA), a maturação desse mesmo mRNA e a sua consequente tradução em proteína.

Teoricamente, qualquer uma das várias etapas deste processo pode alterar a expressão génica em diferentes tipos de células, fases do desenvolvimento e em resposta a condições ambientais. Desde logo, a molécula de RNA surge como molécula primordial no controlo da expressão génica. Uma grande parte dos processos biológicos que decorrem nos organismos não podem de facto ser totalmente compreendidos se não tivermos presente um conhecimento detalhado do metabolismo do RNA.
RNA World
Uma das hipóteses mais discutidas sobre a origem da vida propõe que o RNA foi o ácido nucleico ancestral.

O "Mundo do RNA" (RNA World) refere-se a um hipotético período no decurso da origem da vida na Terra em que não haveria um mecanismo elaborado para a síntese proteica tal como é hoje conhecido.

Durante esse período, o RNA constituiria a base genética dos primeiros organismos. Esta hipótese é apoiada pela capacidade que o RNA exibe de armazenar, transmitir e duplicar a informação genética, tal como o DNA. Além disso, este ácido nucleico pode apresentar capacidade auto-catalítica tal como as proteínas, como são exemplo as ribozimas, moléculas de RNA que clivam e catalisam ligações fosfodiésteres. Foi demonstrado que a formação da ligação peptídica entre dois aminoácidos é catalisada pelo RNA.
A potencialidade que o RNA apresenta em poder desempenhar quer as funções do DNA quer de proteínas apoia a hipótese de que por si só tenha sido capaz de suportar vida. Com o advento da síntese proteica, o RNA terá adquirido um novo papel, tal como o conhecemos actualmente, de intermediário e executor chave da expressão génica.

Fonte: O Mundo do RNA. Lidel

Virus RNA

2010-09-25T10:08:00.004+01:00

Os vírus com genoma de tipo RNA (abreviadamente, vírus RNA) constituem o grupo mais abundante de parasitas subcelulares, e encontram-se distribuídos por várias famílias virais, de acordo com as suas características estruturais, epidemiológicas e de hospedeiro.

Eles infectam animais, plantas e bactérias e são os agentes causais de várias patologias graves, tais como a SIDA (síndroma de imunodeficiência adquirida), a Hepatite devida ao VHC (vírus da hepatite C), as febres hemorrágicas, ou a gripe. Muitas das doenças virais emergentes são igualmente devidas à infecção por vírus RNA, das quais os casos mais notórios e recentes são a síndroma respiratória aguda (SRA), a gripe das aves ou as encefalites devidas ao vírus West Nile.
Os vírus RNA têm sido divididos em quatro grandes grupos:
A) Os vírus com cadeia simples de RNA de polaridade positiva - ssRNA(+) ou seja, aqueles cuja molécula de RNA genómico é traduzida directamente em proteínas.
B) Os vírus com cadeia simples de RNA de polaridade negativa - ssRNA(-) cujo genoma é complementar do mRNA, necessitando por isso de ser previamente transcrito por RNA-polimerases de origem virai.
C) Os vírus com cadeia simples de RNA que é retrotranscrita com a formação de uma molécula de DNA de dupla cadeia intermédia.

D) Os vírus com cadeia dupla de RNA (dsRNA).

Para além destes quatro grandes grupos há ainda a distinguir, relativamente à estrutura do seu genoma, os vírus RNA que possuem a sua informação genética contida numa única cadeia de RNA, daqueles que a possuem distribuída por vários segmentos (genoma segmentado).
Em qualquer dos casos, a replicação dos vírus RNA é catalisada por polimerases RNA-dependentes, aparentemente desprovidas da função de correcção de erros, o que faz com que a cópia dos respectivos genomas seja um processo intrinsecamente sujeito a erros de leitura, com uma taxa de erro elevada. Este facto cria condições para a existência de uma elevada taxa de divergência nos vírus RNA que, apesar do inerente risco de surgirem mutantes desajustados ao hospedeiro, lhes conferiu uma capacidade única de adaptação e de evolução. Não é portanto de estranhar que 75% das doenças de origem viral que afectam a espécie humana sejam provocadas por vírus RNA .

Fonte - O Mundo do RNA. Lidel

Como replica o DNA?

2010-09-25T08:30:00.005+01:00

O DNA constitui a base química da hereditariedade, armazenando vastas quantidades de informação que são o elo de ligação genético entre gerações.
Como tal, por um lado o DNA tem de ser correctamente copiado e, por outro lado, deve também ser mantido e reparado durante o período de vida de uma célula.
O processo de replicação do DNA, isto é, a duplicação do DNA com obtenção de moléculas de DNA idênticas a uma molécula de DNA original, não deixou de levantar questões de ordem estrutural e bioquímica.
A replicação do DNA apresenta como características ser:

Semiconservativa
Bidireccional
Semidescontínua

Estas características estão presentes quer em procariotas, quer em eucariotas.

Bgpt2 a experiência de meselson e stahl

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2010-09-25T08:21:00.003+01:00

Grande parte dos processos biológicos que decorrem nos organismos não podem ser totalmente compreendidos se não tivermos um conhecimento detalhado do RNA.

O RNA está cheio de surpresas. De facto, os vários tipos de RNA constituem uma classe altamente complexa de moléculas com uma vasta variedade de papéis ao nível celular. Em 2006, dois prémios Nobel foram atribuídos a investigações no campo do RNA. O Nobel da Química foi concedido a Kornberg no estudo de factores de transcrição do RNA e o Nobel da Medicina e Fisiologia foi concedido a Fire e Mello na descoberta do RNA de interferência .
O "Dogma Central da Biologia" apresentado nos anos 50 postula que a transmissão da informação genética ocorre no sentido DNA-RNA-Proteína. Desde então, numerosos estudos mostraram que o papel do RNA não se resume apenas a esta função intermediária, e que diversas moléculas de RNA têm uma função de primeira linha em vias fundamentais de regulação génica.
Segundo a visão tradicional, a população de moléculas de RNA de uma célula divide-se em três categorias principais com funções celulares distintas:

RNA mensageiro (mRNA),
RNA ribossomal (rRNA) e
RNA de transferência (tRNA).

Contudo, nos últimos anos foram identificados milhares de RNAs que exercem uma função específica na célula sem nunca darem origem a proteína.

A RNómica, ou seja, o estudo dos RNAs funcionais e das suas interacções ao nível do genoma, é um campo de extrema importância na ciência actual, em particular na chamada "era pós-genómica". Estes transcritos podem regular activamente a expressão génica estando envolvidos em várias funções celulares como a replicação do RNA, trancrição, splicing, processamento e degradação do RNA, tradução e até controlo de qualidade e translocação das proteínas. MicroRNAs (miRNAs) e pequenos RNAs de interferência (siRNAs) ligam-se aos seus mRNAs complementares e guiam o silenciamento de genes. Tem sido sugerido que muitos destes RNAs não codificantes representam os vestígios do mundo primitivo onde o RNA desempenhava todas as funções - "O Mundo do RNA".
Os pequenos RNAs sintetizados quimicamente são uma poderosa e inovadora ferramenta para a análise da função dos genes e para a terapia génica.

Excerto da introdução do livro "O Mundo do RNA - Cecília Arraiano e Arsénio Fialho. Lidel

Bg 9 rna

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Património Genético Português e os Mouros

2010-08-14T15:29:00.014+01:00

O Património Genético Português da bióloga do IPATIMUP, Luísa Pereira é um livro interessante, de leitura fácil e explicações simples para quem não domina as “ciência da manipulação genética”.

É hábito a utilização do termo “mouro” para quem como eu tem as raízes no sul do país. No meu caso acho piada, porque na verdade as nossas raízes estão bem em África.

Gosto de ter a minha "Eva" e "Adão" com muita melanina na pele.

Mas neste livro fiquei preso na parte relacionada com a influência “mourisca” no património genético português. É que fiquei surpreso em saber que quem me chama “mouro” poderá ser mais “mouro” que o meu ADN.

Vejamos....

“Existem linhagens mitocondriais presentes na população portuguesa e ausentes no resto da Europa designadas por U6. Este haplogrupo foi nomeado Berbere, uma vez que a sua distribuição se restringe ao Norte de África, onde a sua frequência ronda os 10-20%, sendo esporádica no Médio e no Próximo Oriente e na Ibéria.
Pensa-se que este haplogrupo é uma reminiscência do povo ancestral berbere, que habitava o Norte de África antes da conquista árabe, no século VII.
Na actualidade ainda existem algumas populações berberes nos países norte-africanos, sempre em comunidades reduzidas e mais ou menos isoladas, dedicando-se a actividades tradicionais como a agricultura, a pastorícia e o artesanato. Alguns destes grupos mantêm uma linguagem berbere, enquanto outros já adoptaram o árabe.

Geneticamente, e mesmo em termos culturais (arqueologicamente), o Norte de África é muito mais aparentado com a Eurásia do que com a África subsariana. Tudo indica que a colonização do Norte de África foi efectuada por migrações «Back to África» do Homem Moderno, a partir do Próximo Oriente, através do Levante, numa época comum à migração para a Europa, há cerca de 40 000 anos.
Torna-se assim muito mais difícil destrinçar geneticamente as influências norte-africanas na constituição genética portuguesa, pela partilha da maior parte do património genético fundador.
A observação do haplogrupo U6 quer no Médio e no Próximo Oriente, quer na Ibéria, indica a troca de linhagens com o Norte de África.

Em Portugal, o U6 atinge as seguintes frequências: 5% no Norte, 3% no Centro e 2% no Sul.

Quando se compara a diversidade das linhagens U6 observadas em Portugal, elas são bastante divergentes entre si, parecendo indicar uma entrada recente.

O gradiente de frequências é oposto ao que seria de esperar, dada a mais forte e longa influência islâmica no Sul do país. Como é que se poderia explicar essa maior frequência de linhagens norte-africanas no Norte de Portugal?

As hipóteses são muitas, as certezas inexistentes. Muitas evidências históricas podem ser apontadas, quer favoráveis, quer desfavoráveis.

Em primeiro lugar, poder-se-ia apontar para um enviesamento no tipo de cruzamento misto. Durante o domínio islâmico eram feitos numerosos raides, quer de cristãos a islâmicos, quer de islâmicos a cristãos, com conversão dos prisioneiros a escravos. Seria então mais predominante o cruzamento de homem cristão com mulher islâmica no Norte, que sempre teve pouquíssima influência islâmica, e de homem islâmico com mulher cristã no Sul. Outra curiosidade é a existência de mourarias, guetos de islâmicos onde a endogamia religiosa seria fortíssima, apenas no Sul; no Norte estão até referidas algumas doações de terras a casais islâmicos para a formação de uma comunidade numa região despovoada."

Ainda sobre este livro...

«Há tempos que não aprendia tanto a ler um livro. Nem me divertia tanto, valha a verdade. A junção de uma especialista em genética populacional com uma jornalista de ciência criou uma obra interessantíssima, acessível, culta, com sentido de humor, que me apetece rebaptizar, à la Woody Allen: ‘Tudo o que gostaria de saber sobre a origem dos portugueses que saíram da África subsariana há muitos milhares de anos.»

Manuel Sobrinho Simões, IPATIMUP

Breve história da vida

2010-07-25T11:38:00.007+01:00

E se as extinções em massa não tivessem origem na queda de asteróides? A ideia vende mais do que uns fenómenos vulcânicos extremos, os chamados "trapps" ou mantos basálticos, cujo famoso "Deccan Trapps" é um de vários acontecimentos na História da Terra.

No livro ainda não traduzido para português - When life near died -, o geólogo Michael Benton explica de que forma os "mantos basálticos da Sibéria" podem estar associados aos fenómenos de "extinção em massa".

Apareceu agora nas nossas livrarias um pequeno livro, 200 páginas e com um custo baixo, indispensável para quem lecciona a disciplina de Biologia e Geologia, alunos e interessados nestas questões das geociências/biociências.

Poucas histórias haverá mais notáveis do que aquela que nos conta a evolução da vida na Terra. Esta breve introdução apresenta-nos um guia sucinto para os episódios chave dessa história - das controvérsias em torno do próprio nascimento da vida até à extraordinária diversidade das espécies que hoje povoam o mundo. Ao introduzir ideias de uma vasta gama de disciplinas científicas, Michael Benton explica-nos como podemos montar as peças deste enorme puzzle evolucionário, a fim de criarmos uma imagem actualizada da história da vida na Terra.

"É complicado atribuir um sentido à história da vida na Terra. Quando pensamos na Pré-História, uma incontável série de estranhos e espantosos animais e plantas desfila-nos vertiginosamente perante os olhos: o homem de Neandertal, os mamutes, os dinossauros, as amonites, as trilobites... e, obviamente, um tempo em que a vida nem sequer existia, ou pelo menos fazia-o apenas sob a forma de seres microscópicos de uma simplicidade extrema que flutuavam na sopa primordial.
Estas impressões foram colhidas de várias fontes. Hoje, as crianças crescem na convivência com livros sobre dinossauros, e as imagens destes enquanto criaturas vivas e actuantes estão por todo o lado, em filmes e documentários televisivos. E, tal como as crianças, são muitos aqueles que se deslocaram até falésias ou escavações a fim de coleccionar os seus próprios fósseis de amonites ou trilobites. Estes fósseis comuns, à semelhança de muitos outros exemplos espectaculares e belos, como as petrificações de peixes invulgares que mostram todas as suas escamas, continuam a brilhar após milhões de anos, e podem ser encontrados em lojas de fósseis, em fotografias de encher o olho publicadas em livros de mesa, ou até na Internet.
A maioria das pessoas tem consciência de que, apesar da sua ubiquidade na cultura moderna, os dinossauros viveram muito tempo antes dos humanos, e antes sequer de os dinossauros existirem houve longos períodos de tempo, dos quais pouco sabemos, povoados por animais mais invulgares estranhos. Como podemos então atribuir um sentido a tudo isto?"

Extraído de Introdução - Breve História da Vida. Michael J. Benton. Texto Editores

Ictiossauro ou Peixe-lagarto

2010-07-13T16:52:00.015+01:00

Vários grupos de vertebrados terrestres procuraram ocupar nichos ecológicos marinhos e adaptaram-se ao meio aquático, adquirindo algumas modificações corporais e fisiológicas recorrentes (análogas) no decurso da evolução.

São exemplos desta adaptação ao meio marinho, os cetáceos, os pinípedes (como as focas), os ictiossauros, os plesiossauros, alguns crocodilos e algumas aves.

Curiosamente, muitos deles partilham tendências evolutivas semelhantes: corpo hidrodinâmico, regressão posterior da abertura nasal, afilamento dos ossos cranianos, redução dos membros e alongamento da cauda.

Os ictiossauros são répteis mesozóicos que evoluíram para um corpo fusiforme, vagamente semelhante a um golfinho (embora não partilhem um parentesco próximo com estes mamíferos; é um exemplo clássico de evolução convergente).

O registo fóssil de ictiossauros, durante quase todo o Mesozóico, mostra os seus estádios intermédios com progressivamente mais falanges, com progressiva redução das dimensões do úmero e “falangização” – à falta de melhor termo – do rádio e do cúbito.

"Falangização" nos Ictiossauros

Os ictiossauros não são aparentados com os Dinossauros, muito embora tenham surgido mais ou menos na mesma altura e se tenham extinguido antes da grande devastação que pôs termo ao domínio dos dinossauros há cerca de 65Ma.

Fonte : Fósseis de transição, elos perdidos, fósseis vivos e espécies estáveis. Octávio Mateus. Esfera do Caos

As preguiças gigantes de Darwin

2010-07-13T15:44:00.011+01:00

Na introdução de “A Origem das Espécies”, Darwin afirma que três descobertas realizadas durante a viagem no Beagle constituíram o ponto de partida de todas as ideias: os fósseis que desenterrara na Patagónia, os padrões de distribuição geográfica da Rhea sul-americana (ema) e a vida animal do Arquipélago dos Galápagos.

Num dos livros que acompanhou Darwin na viagem no Beagle - Princípios da Geologia, Lyell referia que a superfície da Terra era constantemente sujeita a inúmeras alterações, minúsculas e cumulativas, resultante de forças naturais que operavam uniformemente ao longo de períodos imensamente extensos. Darwin enquanto estudante absorvera os ensinamentos de Lyell e ali na Patagónia pôde a partir dos fósseis compreender o significado das palavras de Charles Lyell.

Os fósseis foram uma descoberta extraordinária para Darwin.

Encontrados perto de Bahia Branca (a sul de Buenos Aires), estes vestígios de gigantescos mamíferos extintos foram posteriormente identificados pelos especialistas do Museu de Londres como pertencendo a espécies até então desconhecidas de megatério, toxodonte e gliptodonte.

Darwin notou que os animais extintos tinham aproximadamente a mesma estrutura anatómica que os actuais habitantes das pampas. Parecia existir uma continuidade de “género” ao longo de grandes períodos.

A proeminência que viria a alcançar como naturalista deveu-se, em última análise, aos longos dias passados a aprender, a observar e a reflectir sobre a prodigalidade da natureza.

Fonte : A Origem das Espécies - Janet Browne. Gradiva

Foto de um Megatério - Museu de História Natural. Londres

Megatherium (ou em português, Megatério), cujo nome significa "Besta gigante", era uma preguiça gigantesca que viveu do Pliocénico até o Pleistocénico, há aproximadamente 20 mil anos, nas Américas do Sul e do Norte. Era do tamanho de um elefante de porte médio e comia folhas como tal, em enormes quantidades. Passava o dia todo comendo folhas de árvores e arbustos, utilizando sua língua comprida para obtê-las e manejando os galhos com suas garras que eram grandes e fortes.
Apesar de enormes os Megatérios eram criaturas pacíficas e muitos predadores pleistocénicos deviam atacá-los pela enorme quantidade de carne que elas podiam fornecer e por não serem velozes evitando desperdício de energia na perseguição. No entanto, podiam se defender muito bem no combate corpo a corpo, pois eram muito fortes e uma patada de um Megatherium deveria fazer um bom estrago no adversário. Entre esses predadores estavam os tigres-dentes-de-sabre, os ursos das cavernas, grandes felinos pleistocénicos, lobos, enormes marsupiais carnívoros e aquele que acredita-se ter extinguido essa espécie, o Homo sapiens.

Fonte : Wikipédia

Nós somos elos perdidos!

2010-07-12T21:16:00.007+01:00

Os criacionistas estão profundamente apaixonados pelo registo fóssil, porque foram ensinados (uns pelos outros) a repetir, vezes sem conta, o mantra de que está cheio de «lacunas»: «Mostrem-nos os 'intermediários'!» Imaginam com gosto (com muito gosto) que estas «lacunas» são embaraçosas para os evolucionistas. Na realidade, temos sorte por haver fósseis, e ainda mais sorte por dispormos de um número tão elevado deles para documentar a história evolutiva - sendo que muitos constituem, seja qual for o critério, belos «intermediários».
Não precisamos de fósseis para demonstrar que a evolução é um facto. As provas da evolução seriam inteiramente seguras, mesmo que nem um só cadáver houvesse fossilizado. A existência de jazigos fósseis tão ricos para explorar, bem como a descoberta diária de outros mais, é um bónus. Para muitos dos principais grupos animais a prova fóssil da evolução é tremendamente forte. Todavia, há, como sabemos, lacunas e os criacionistas amam-nas com paixão.

Richard Dawkins - O Espectáculo da Vida. Casa das Letras

O registo fóssil é incompleto, os fósseis são raros e possivelmente não representam mais do que 1% de todas as formas de seres vivos que já viveram, sobretudo se considerarmos as espécies sem esqueleto ou partes duras.
Cada espécie e cada ser vivo é resultado de um elo de uma cadeia ininterrupta de sobrevivência e transferência de genes.
Cada vez que a Ciência mostra um novo fóssil de transição, um elo desta cadeia, os criacionistas refutam-no e exigem ainda outro elo, numa demanda insatisfeita e sem fim.
Ironicamente, também os paleontólogos se demonstram insatisfeitos, procuram mais resolução na evolução e continuam a trabalhar.
Em termos práticos, podemos considerar impossível ter exemplares de todas as espécies que viveram em determinado momento, e esta observação é tanto mais real quanto maior for o tempo que nos separa do período em análise. Mesmo na actualidade, não fazemos ideia de quantas espécies existem, e muito menos estamos perto de dar uma classificação formal a todas.
Se esta dificuldade é real para as espécies actuais, para as espécies extintas torna-se uma fronteira intransponível. A isto acresce a dificuldade de fossilização de algumas espécies, sobretudo as de corpo mole, não esquelético, e em alguns ecossistemas, como a maioria dos habitais de montanha, deserto ou floresta tropical. Todas estas vicissitudes fazem com que tenhamos apenas uma nesga de luz sobre o que foi o passado e como, de facto, a evolução ocorreu.
Todas as espécies relevantes para a compreensão da filogenia e que ainda não foram descobertas são, portanto, um "elo perdido", ou seja, um organismo de outrora de que não se conhece nenhum exemplar mas que representa uma morfologia primitiva relativamente a um clado ulterior. O problema do elo perdido é esse mesmo... está perdido.
Assim que for descoberto, torna-se um fóssil mais ou menos importante, mantendo o apanágio de "elo" e deixando cair o de "perdido".

Fonte : Octávio Mateus - Fósseis de transição, elos perdidos, fósseis vivos e espécies estáveis. Esfera do Caos

Darwin 150, 200

2010-07-08T10:32:00.005+01:00

Darwin foi um dos mais importantes e influentes cientistas de todos os tempos. A ele se deve a formulação de uma teoria de evolução que permite explicar a diversidade da vida na Terra nos últimos 3 mil milhões de anos. O que conhecemos hoje sobre a biologia dos seres vivos só é compreensível com base no princípio da evolução. Além disso, uma das consequências principais das teorias de Darwin é a recolocação do Homem no seio da Natureza, ao estabelecer que a nossa espécie também evoluiu, como as outras, de antepassados que viveram muito tempo antes.

Uma brilhante exposição no Museu da Ciência em Coimbra decorre desde 23 de Abril e termina dia 31 de Julho.

Mais informações :

http://www.museudaciencia.pt/index.php?iAction=Actividades&iArea=exp_temporaria

A longa viagem

2010-07-04T11:50:00.005+01:00

Quando Charles Darwin escreveu A origem 'as espécies, abordou a evolução de organismos que variam de orquídeas a baleias, mas, notadamente, deixou de fora de sua obra-prima um debate consistente sobre a origem dos humanos, limitando-se a comentar: "Luz será lançada em relação à origem do homem e sua história". Estudiosos atribuem o referido silêncio de Darwin sobre o assunto à sua relutância em alfinetar ainda mais a instituição vitoriana, e sua mulher devota, para quem a origem de todas as coisas - principalmen¬te os humanos - era obra divina.

Thomas Henry Huxley, o biólogo conhecido como o "bulldog de Darwin" não guardava nenhuma restrição. Em 1863 escreveu a obra Evidence as to man´s place in nature, onde aplicou abertamente a teoria da evolução de Darwin aos humanos, defendendo que certamente descendíamos dos macacos. Doze anos mais tarde, o próprio Darwin, possivelmente encorajado pela iniciativa de Huxley, escreveu A descendência do homem, onde declarava o chimpanzé e o gorila nossos parentes vivos mais próximos, com base nas semelhanças anatómicas; e ainda previa que nosso ancestral mais remoto poderia ser encontrado na África, habitat actual dos primatas vivos.

Ao mesmo tempo, tinha-se notícia de apenas um punhado de fósseis humanos, todos eles de Neandertais de sítios na Europa Ocidental.

Desde então, diversas evidências com fósseis e análises genéticas validaram as alegações de Darwin. Hoje sabemos que nosso parente mais próximo é o chimpanzé e que os humanos surgiram na África entre cinco e sete milhões de anos atrás, depois que nos diversificamos da linhagem do chimpanzé.
Descobriu-se também que durante boa parte da pré-história nossos antecessores dividiram o planeta com uma ou mais outras espécies de hominídeos. Mas, longe de ser uma sucessão linear de criaturas pouco a pouco mais erectas, a árvore genealógica humana exibe diversos galhos secos.
Falta muito ainda para completar a história de nossa origem.
Os Paleontólogos estão ansiosos para encontrar fósseis do último ancestral comum entre chimpanzés e humanos, por exemplo. Os investigadores querem saber como exactamente o Homo sapiens conseguiu superar os Neandertais e outros humanos arcaicos. Pairam ainda muitos mistérios sobre nosso passado colectivo. E as considerações de Darwin sem dúvida continuarão a iluminar o caminho até resolvê-los .

Adaptado da Revista Scientific American - A Evolução da Evolução

O Homem não descende do macaco !

2010-07-04T11:16:00.006+01:00

Contrariamente ao cenário admitido desde Darwin, o Homem não descende do macaco, ele próprio é um macaco, tendo partilhado um "ancestral comum" com o chimpanzé. É esta a história verdadeira apresentada em duas revistas : National Geographic e Sience & Vie.

A vida é frágil em África, mas alguns restos mortais têm uma história para contar.
A bacia de Afar localiza-se mesmo em cima de uma falha, em alargamento, da crosta terrestre. Ao longo das eras, os vulcões, os terramotos e a lenta acumulação de sedimentos convergiram entre si para enterrar as ossadas e, muito mais tarde, as devolverem à superfície sob a forma de fósseis.

De acordo com o paleoantropólogo Tim White, da Universidade da Califórnia, "há milhões de anos que morrem pessoas neste lugar. De vez em quando, temos a sorte de descobrir aquilo que delas resta".
No passado mês de Outubro, o projecto de investigação Middle Awash, co-dirigido por Tim White juntamente com os colegas Berhane Asfaw e Giday Wolde Gabriel, anunciou um achado produzido 15 anos antes: a descoberta do esqueleto de um membro da família humana morto há 4,4 milhões de anos num local denominado Aramis, cerca de trinta quilómetros a norte do lago Yardi. Pertencente à espécie Ardipithecus ramidus, esta adulta (baptizada "Ardi") tem mais de um milhão de anos do que a famosa Lucy e fornece informação sobre um dos problemas-chave da evolução: a natureza do antepassado que partilhamos com os chimpanzés.

Por mais sensacional que seja, o Ardipithecus ramidus representa um mero momento no nosso percurso evolutivo, desde a época em que éramos obscuros símios até nos tornarmos na espécie que detém nas suas mãos o destino do planeta. À superfície da Terra, não existe lugar melhor do que o curso médio do Awash para observar o modo como esta transformação teve lugar. Além de Aramis, os estratos ali existentes representam outros 14 períodos cronológicos diferentes e proporcionaram a descoberta de hominídeos (membros da nossa exclusiva linhagem, igualmente denominados hominíneos), desde formas ainda mais antigas e primitivas do, que o Ardipithecus ramidus até representações iniciais do Homo sapiens.
Para Tim White muitas destas "janelas temporais" situam-se em tão estreita proximidade que se poderia literalmente passar de uma para outra no curso de um par de dias.

Adaptado de um artigo publicado na revista National Geographic - Julho 2010

imagem : http://afeatheradrift.files.wordpress.com/2009/10/africasites.jpg

Capacidade de digerir lactose

2010-06-26T16:58:00.007+01:00

Fortes "assinaturas moleculares de selecção" foram encontradas em torno de um gene que controla a capacidade de digerir lactose - o açúcar predominante no leite.

Os seres humanos são mamíferos, amamentam sua descendência e produzem uma enzima intestinal que quebra a lactose em dois açúcares mais simples, a glicose e a galactose. Além disso, os humanos são os únicos mamíferos que continuam a usar leite de outros animais como fonte significativa de nutrição muito depois da infância. A inovação cultural aconteceu de forma independente em grupos na Europa, África e Oriente Médio, com o uso do leite de vaca, cabra e camela (camelo fêmea).

A digestão do leite na idade adulta depende de uma forma mutante do gene da lactose intestinal, que na maioria dos mamíferos e de grupos de seres humanos só é activada durante o período inicial de amamentação.

Mas em seres humanos de populações com uma longa história de pecuária leiteira uma forma mutante do gene da lactase continua activa na idade adulta. Essa inovação genética foi associada a mudanças em um único par de bases nas regiões reguladoras no DNA que controlam o gene, mas diferentes populações com tolerância à lactose apresentam mutações diferentes na região principal - exemplo surpreendente da evolução repetida de um carácter similar por meio de mudanças independentes que afectam o gene.

Fonte : Scientific American - Edição Especial - A Evolução da Evolução. Fevereiro 2009

Axolotl - A Salamandra mexicana

2010-06-20T21:57:00.001+01:00

Sensibilidade à dor

2010-06-20T11:18:00.012+01:00

Ao contrário do que muitas vezes é descrito em livros-texto (para simplificar), um mRNA não é apenas uma fita linear desestruturada. Como os pares de nucleótidos que se formam entre as duas fitas de DNA, regiões separadas de um mRNA podem ser complementares e formarão pares para criar uma intrincada estrutura dobrada conhecida como uma haste em loop.

O modo como um mRNA se dobra determina sua estabilidade, que por sua vez pode afectar a velocidade de tradução pelos ribossomas assim como a degradação posterior por depósitos de lixo celulares.

No gene da catecol-O-metil-transferase (COMT, na sigla em inglês), uma mutação silenciosa aumenta a extensão da dobra do mRNA, provavelmente criando estrutura em demasia, que pode ser difícil de "desempacotar" antes da tradução - diminuindo a síntese proteica.
Andrea G. Nackley e os seus colegas da University of North Carolina, em Chapel Hill, descobriram que essa mutação altera a tolerância à dor; é natural que essa pesquisa tenha sido feita em uma faculdade de odontologia.
De facto, o gene COMT associado à tolerância à dor é conhecido por ter urna mutação que altera um aminoácido em outro, e essa variante foi, por muito tempo, considerada como a única causa da intolerância à dor. No entanto, pessoas com intolerância à dor muito alta ou muito baixa apresentavam os mesmos nucleótidos no local daquela mutação, indicando que haveria outra razão para as diferenças encontradas.

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Resultados experimentais, que apontaram as mutações silenciosas no COMT como culpadas, eram aceites somente quando o mecanismo responsável pelo efeito tinha sido desenvolvido.

É provável que algumas doenças tenham sido atribuídas equivocadamente a mutações que alteram proteínas, quando, na verdade, as mutações sinónimas foram as responsáveis pela falha. Essas questões abrem um leque de possibilidades de descoberta de mecanismos adicionais de doenças.

Será que as descobertas feitas até agora signifi¬cam que mutações silenciosas provocam doenças com frequência?

Talvez. Alguém poderia argumentar que mutações silenciosas são intelectualmente interessantes e, na prática, muito importantes; mas, evidentemente, não são a causa de muitas doenças.

Será que são comuns os segmentos de genes, nos quais a selecção natural exerce pressão para que os locais silenciosos não se alterem? Hurst e Parmley investigaram essa questão mapeando genes e procurando regiões nas quais as taxas de evolução em locais silenciosos diferiam muito das taxas em locais que modificam aminoácidos. Para surpresa dos investigadores, descobriram que segmentos de DNA contendo locais silenciosos de evolução lenta não usuais são relativamente comuns. De facto, eles são mais predominantes que regiões onde aminoácidos codificados evoluem excepcionalmente rápido. Um segmento com locais de mutação silenciosa altamente preservada ocorre, em média, uma vez a cada 10 mil ou 15 mil nucleótidos de sequências de genes.
Estima-se que entre 5% e 10% dos genes humanos contêm pelo menos uma região onde as mutações silenciosas poderiam ser prejudiciais. Peter Schattner e Mark Diekhans, da University of Califórnia, em Santa Cruz, realizaram uma análise similar, procurando longas regiões em genes com locais silenciosos superconservados, o que é raro.

Num estudo publicado por estes investigadores referem ter encontrado cerca de 1.600 desses blocos, em cerca de 12 mil genes que examinaram, o que corresponde aproximadamente às estimativas de Hurst e Parmey. Se esses locais conservados indicam a localização de mutações silenciosas provocadoras de doenças, como parece provável, ignorá-los inevitavelmente levará à impossibilidade de identificar mutações associadas a doenças.

O reconhecimento de que a selecção natural não leva em conta mutações não tão silenciosas é consistente com a percepção dos cientistas de que o processo pelo qual genes produzem proteínas é imensamente mais complexo e com mais variações do que se imaginava. A evolução e o funcionamento dos genes estão intimamente relacionados. Novos avanços nos dois processos continuarão a iluminar a extraordinária complexidade do funcionamento dos genomas.

O DNA, por exemplo, não é simplesmente uma molécula linear, mas está envolvido por espirais e precisa ser desempacotado para poder ser transcrito.

O controle desse processo deverá esclarecer onde os locais silenciosos se encontram e por que séries de codões raros são mais comuns do que deveriam.

Texto adaptado de "O Custo das mutações silenciosas, Scientific American, Julho 2009 - edição brasileira.

Mutações silenciosas e evolução

2010-06-20T10:29:00.006+01:00

Mudanças de uma única letra no DNA, conhecidas como mutações pontuais, podem modificar um codão em outro, que especifica o aminoácido errado (conhecido como mutação trocada), ou para um sinal de finalização (mutação sem sentido), fazendo com que a proteína final fique truncada. Uma mudança de uma única base pode também alterar um codão de parada, de modo que ele então codifica um aminoácido (mutação com sentido), resultando em uma proteína alongada. O último tipo de alteração possível é aquela que altera um nucleótido, mas produz um codão sinónimo. Essas mutações são as chamadas "silenciosas".

Certamente há muitos exemplos dos três primeiros tipos de mutações pontuais com grande impacto na saúde humana.

Três diferentes mutações pontuais nos genes codificadores de proteínas, que modificam as moléculas de hemoglobina nas células vermelhas do sangue, são responsáveis por três diferentes doenças graves.

No caso da anemia falciforme, uma mutação trocada substitui um aminoácido hidrofílico (com afinidade pela água) por um hidrofóbico (sem essa afinidade), fazendo com que as proteínas se aglomerem e produzam células vermelhas descaracterizadas.

Na policitemia, uma mutação sem sentido interrompe uma das proteínas da hemoglobina, resultando em espessamento do sangue. E na talassemia - mutação com sentido - troca um codão de finalização (stop) (TAA) por um codão da glutamina (CAA), criando uma proteína muito maior e não funcional.

Só nos anos 80, os cientistas perceberam que mutações silenciosas poderiam atingir também a produção de proteínas - pelo menos nas bactérias e leveduras. Uma descoberta importante naquele momento foi que os genes desses microrganismos não usavam codões sinónimos em números iguais. Quando a bactéria Escherichia coli especifica o aminoácido asparagina, por exemplo, o codão AAC aparece no seu DNA com muito mais frequência que o AAT. A razão para essa utilização enviesada de codões logo fica evidente: as células estavam a utilizar preferencialmente determinados codões porque aquelas escolhas aumentavam a taxa ou a precisão da síntese proteica.
Acontece que normalmente os tRNAs correspondentes àqueles codões sinónimos não são igualmente abundantes no interior das células. E o mais importante é que um gene contendo mais codões correspondentes aos tRNAs relativamente abundantes seria traduzido mais rapidamente, pois a maior concentração dos tRNAs faria com que eles provavelmente estivessem presentes quando necessário.
Noutros casos, uma única variedade de tRNA ajusta-se a mais de um codão sinónimo, mas liga-se mais rapidamente a um codão em particular, então o uso daquele codão maximiza a precisão da tradução.

Consequentemente, uma célula tem boas razões para não utilizar todos os codões igualmente. Como se esperava em bactérias e leveduras, os genes que codificam especialmente proteínas abundantes exibem o maior desvio de codões, sendo que os codões preferidos se ajustam aos tRNAs mais comuns ou aos que formam melhores ligações.

Observações recentes em outros organismos -incluindo plantas, moscas e vermes - revelaram desvios similares.
Com uma variedade tão grande de espécies empregando essa técnica para melhorar a eficiência da produção de proteínas, seria provável que os mamíferos também a usassem. Análises de genes de mamíferos revelaram tendências que favorecem determinados codões.

A semelhança entre organismos simples e mamíferos, entretanto, mostrou-se apenas superficial.

Os mamíferos são organizados em grandes blocos, cada um com conteúdo de nucleótidos claramente assimétrico: algumas regiões são ricas em bases G e C, enquanto outras têm mais A e T.
Como resultado, genes presentes numa região do genoma rica em G e C tendem a ter mais codões com aquelas bases. Os nossos genes, então, mostram um desvio na utilização de certos codões, mas, diferentemente de organismos mais simples, o padrão dos mamíferos não sugere que a razão seja para optimizar a síntese proteica.
Durante anos, essa descoberta pareceu diminuir a possibilidade de as mutações silenciosas influírem no funcionamento do corpo humano.

A partir do início dos anos 2000, entretanto, a comparação de mesmos genes em diferentes espécies começou a mostrar que esta ideia estava errada. Pode-se medir a taxa com que sequências de genes em duas espécies divergiram comparando os locais onde os nucleótidos mudaram com aqueles onde permaneceram os mesmos.
Em princípio, qualquer mutação que não afecta um organismo é invisível para a selecção natural, que preserva variações benéficas. De acordo com o pensamento da época, regiões invisíveis para a selecção incluiriam locais de mutações silenciosas dentro de genes, bem como 98% do genoma que não especificam proteínas - o DNA não codificado. Porém, quando os cientistas começaram a observar se os locais das mudanças silenciosas em genes se desenvolviam com a mesma taxa de regiões não codificadas, eles inesperadamente encontraram diferenças - um sinal de que mutações silenciosas poderiam afectar a fisiologia.

Texto adaptado de "O Custo das mutações silenciosas, Scientific American, Julho 2009 - edição brasileira.

Como se produzem as proteínas?

2010-06-20T08:31:00.009+01:00

A fórmula básica é simples: uma fita de nucleótidos de DNA origina uma sequência praticamente idêntica de nucleótidos de RNA que, por sua vez, é traduzida numa cadeia de aminoácidos que se dobra detalhadamente formando uma proteína.

As letras deste alfabeto de ácidos nucleicos são distinguidas entre si através das suas bases químicas - adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T) no DNA; com uracilo (U) substituindo a timina no RNA.

Noutras palavras, as instruções codificadas nos ácidos nucleicos devem ser convertidas na linguagem dos aminoácidos de modo que seu "significado" (uma proteína útil) seja expresso.
Quando um gene é "expresso", as fitas da dupla hélice de DNA separam-se, e o mecanismo celular transcreve a sequência de nucleótidos de uma única fita para uma cópia feita de RNA.

imagem - CTV, edições Asa

Então, esse RNA mensageiro (mRNA) transcrito normalmente é editado numa forma mais curta antes de estar pronto para ser traduzido numa proteína por ribossomas e RNAs menores chamados RNA de transferência (tRNA). Quando os ribossomas direccionam o mRNA, tRNAs chegam para entregar os aminoácidos codificados. Cada tRNA carrega um aminoácido específico, e a maioria deles é capaz de reconhecer apenas uma sequência particular de três nucleótidos na fita de mRNA. Quando o tRNA encontra seu mRNA correspondente, o ribossoma adiciona a carga de aminoácidos do tRNA para a cadeia crescente de aminoácidos.

O código que as células utilizam para traduzir a linguagem do DNA e RNA em proteínas - o famoso código genético - é simplesmente o conjunto de regras que governam a carga de aminoácidos de cada tRNA.

Esse código tem uma característica muito importante: ele é redundante. Todos os genes e seus mRNAs são organizados em "palavras de três letras', chamadas codões. Sessenta e quatro codões de três letras podem ser construídos a partir do alfabeto de quatro nucleótidos.
Três codões actuam como sinais de finalização (stop) para interromper a tradução de RNA, o que ainda deixa 61 possíveis codões para especificar um alfabeto proteico de apenas 20 aminoácidos; assim, quase todos os aminoácidos são especificados por mais de um codão.

Por exemplo, todos os codõess começados por GG (GGA, GGC, GGG, GGU) são traduzidos para o aminoácido glicina, tornando esses codões sinónimos.

Mudanças de uma única letra no DNA, conhecidas como mutações pontuais, podem modificar um codão em outro, que especifica o aminoácido errado (conhecido como mutação trocada), ou para um sinal de finalização (mutação sem sentido), fazendo com que a proteína final fique truncada. Uma mudança de uma única base pode também alterar um codão de finalização, de modo que ele então codifica um aminoácido (mutação com sentido), resultando em uma proteína alongada. O último tipo de alteração possível é aquela que altera um nucleótido, mas produz um codão sinónimo. Essas mutações são as chamadas "silenciosas".

Texto adaptado de "O Custo das mutações silenciosas, Scientific American, Julho 2009 - edição brasileira"

Animais em ambiente anóxido

2010-06-17T09:13:00.009+01:00

Um ambiente capaz de asfixiar todos os animais conhecidos do planeta foi colonizado por pelo menos três espécies diferentes de invertebrados marinhos.
Até ao momento, as únicas criaturas conhecidas capazes de viverem em ambientes sem oxigénio eram os vírus, as bactérias e alguns microrganismos unicelulares. Os cientistas acabaram por dar a volta ao que se julgava saber ao encontrarem as três espécies capazes de passar toda a vida sem necessidade de oxigénio no fundo do Mediterrâneo.
Não admira que estes seres multicelulares (metazoários) pertençam a um grupo pouco conhecido, o dos loricíferos, que mal chegam a 1 mm.
Apesar do tamanho, possuem cabeça, boca, sistema digestivo e uma carapaça. As espécies que vivem nas partes mais profundas do mar podem se reproduzir por partenogénese ou reprodução pedogenética.
Roberto Danovaro, da Universidade Politécnica de Marche, na região italiana de Ancona, localizou as extraordinárias criaturas durante três expedições às costas meridionais da Grécia.

Ao contrário das plantas, fungos e todos os animais conhecidos, as novas espécies não usam mitocôndrias, os organelos celulares que convertem o açúcar e o oxigénio em energia.
Em vez disto, as estranhas criaturas têm outros tipos de organelos semelhantes aos hidrogenessomas − um componente celular com numerosos micróbios para produzir energia a partir de complexas reacções enzimáticas. O modo como estes animais evoluíram e como conseguiram sobreviver num meio tão adverso continua a ser um mistério.
É uma mudança evolutiva radical, já que as mitocôndrias acompanham os ancestrais dos animais há bilhões de anos.

Os habitantes das profundezas parecem ter trocado suas mitocôndrias por outras estruturas, mais adequadas a condições pouco oxigenadas.
"Esses loricíferos representam o primeiro caso dessa adaptação, mas as etapas do metabolismo deles provavelmente são parecidas com as que vemos em outros ambientes do mar profundo, onde há animais que se associam a bactérias capazes de aproveitar compostos químicos do lugar", afirma Bernardino, que espera mais descobertas do tipo.

Fonte : Science & Vie, Junho 2010

Links: Folha online

Encontradas três espécies br que vivem sem oxigénio

O Carbono e a Vida

2010-06-08T07:57:00.003+01:00

De todos os elementos, o carbono é aquele que parece mais indispensável à vida - aquele sem o qual a vida em qualquer planeta é difícil de conceber. Isto deve-se à capacidade notável do carbono para formar cadeias e anéis e outras arquitecturas moleculares complexas.
Penetra na teia alimentar através da fotossíntese, que é o processo pelo qual as plantas verdes aproveitam as moléculas de dióxido de carbono da atmosfera e utilizam a energia da luz solar para combinar os átomos de carbono com água para produzir açúcares.
Todo o carbono do corpo humano e de todos os outros seres vivos provém, em última análise, do dióxido de carbono da atmosfera. E está a ser continuamente reciclado para a atmosfera: quando expiramos, quando excretamos e quando morremos.
Extraído de O Espectáculo da Vida - A Prova da Evolução. Richard Dawkins. Casa das Letras.

Soluços - Quando éramos peixes.....

2010-05-29T20:06:00.005+01:00

Este incómodo tem origem na história que partilhamos com os peixes e os girinos.

Se quer um consolo por ter soluços, pense que a nossa aflição é partilhada por muitos outros mamíferos. Os gatos podem ser estimulados a ter soluços enviando um impulso eléctrico a uma pequena porção de tecido no tronco cerebral. Julga-se que esta zona do tronco cerebral seja o centro que controla o reflexo complicado a que chamamos soluço.

O reflexo do soluço é uma contracção estereotipada que envolve uma série de músculos na parede do corpo, diafragma, pescoço e garganta. Um espasmo em um ou dois dos principais nervos que controlam a respiração faz com que estes músculos se contraiam. Isto tem como resultado uma inspiração de ar muito brusca. Depois, cerca de 35 milissegundos mais tarde, uma aba de tecido na parte de trás da garganta (a glote), fecha o topo da via respiratória.

A inalação rápida, seguida por uma breve oclusão do tubo, produz o «soluço».

O problema é que raramente sentimos um único soluço. Se pararmos os soluços nos primeiros cinco a dez soluços, temos boas probabilidades de parar o ataque. Se perdermos essa oportunidade, o ataque de soluços pode continuar por uma média de cerca de sessenta soluços. Inalar dióxido de carbono (respirando para dentro de um saco de papel) e esticar a parede do corpo (inalar profundamente e suster a respiração) pode acabar rapidamente com os soluços em algumas pessoas. Mas não em todas. Alguns casos de soluços patológicos podem ser extremamente prolongados. O ataque de soluços ininterruptos mais longo numa pessoa durou de 1922 a 1990.

A tendência para desenvolver soluços é outra influência do nosso passado. É necessário ter dois pontos em consideração. O primeiro é o que causa o espasmo dos nervos que dá início ao soluço. O segundo é o que controla essesoluço característico, a inalação abrupta-oclusão da glote. O espasmo nervoso é resultado da nossa história como peixes, ao passo que o soluço é consequência da história que partilhamos com animais como os girinos.

Em primeiro lugar vamos aos peixes. O nosso cérebro consegue controlar a respiração sem qualquer esforço consciente de nossa parte. A maior parte do trabalho tem lugar no tronco cerebral, na fronteira entre o cérebro e a espinal-medula. O tronco cerebral envia impulsos nervosos aos nossos músculos respiratórios principais. A respiração segue um padrão. Os músculos do peito, do diafragma e da garganta contraem-se numa ordem bem definida. Consequentemente, esta parte do tronco cerebral é conhecida como «gerador de padrão central». Esta região pode produzir padrões rítmicos de activação nervosa e, consequentemente, muscular. Uma série desses geradores no cérebro e na espinal-medula controlam outros comportamentos rítmicos, como o engolir e o andar.

O problema é que originalmente o tronco cerebral controlava a respiração nos peixes.
Foi alterado para funcionar nos mamíferos. Os tubarões e os peixes ósseos têm todos eles uma porção do tronco cerebral que controla a activação rítmica de músculos na garganta e em redor das guelras. Os nervos que controlam estas áreas têm origem numa porção bem definida do tronco cerebral. Podemos mesmo ver essa disposição nervosa em alguns dos mais primitivos peixes do registo fóssil. Ostracodermos antigos, de rochas com mais de 400 milhões de anos, preservam moldes do cérebro e dos nervos cranianos. Tal como acontece nos peixes vivos, os nervos que controlam a respiração prolongam-se do tronco cerebral.

Isto resulta bem nos peixes, mas é uma disposição terrível para os mamíferos. Nos peixes, os nervos que controlam a respiração não precisam de viajar para muito longe do tronco cerebral. Regra geral, as guelras e a garganta cercam esta zona do cérebro. Nós, mamíferos, temos um problema diferente. A nossa respiração é controlada por músculos na parede do peito e pelo diafragma, a película de músculo que separa o peito do abdómen. A contracção do diafragma controla a inspiração. Os nervos que controlam o diafragma saem do nosso cérebro, tal como o fazem nos peixes, partindo do tronco cerebral, perto do nosso pescoço. Estes nervos, o vago e o frénico, estendem-se da base do crânio e atravessam a cavidade torácica até chegar ao diafragma e a partes do peito que controlam a respiração. Este percurso sinuoso levanta um problema. Uma concepção racional faria com que os nervos partissem não do pescoço, mas de mais perto do diafragma. Infelizmente, tudo o que interfere com um destes nervos pode bloquear a sua função ou provocar um espasmo.

Se o percurso bizarro dos nossos nervos é resultado do nosso passado como peixes, o soluço em si é provavelmente consequência da nossa história como anfíbios. Os soluços são únicos nos nossos comportamentos de respiração, sendo uma inalação abrupta de ar, seguida pela oclusão da glote. Os soluços parecem ser controlados por um gerador de padrão central, uma vez que, tal como em outros comportamentos rítmicos, durante um soluço tem lugar uma dada sequência de acontecimentos.

Ao que parece, o gerador de padrão responsável pelos soluços é virtualmente idêntico a um presente nos anfíbios. E não em qualquer anfíbio - nos girinos, que se servem tanto de guelras como de pulmões para respirar. Os girinos usam este gerador de padrão quando respiram pelas guelras. Nessa circunstância, querem bombear água para a boca e garganta e através das guelras, mas não querem que a água entre nos pulmões. Para evitar que tal aconteça, fecham a glote, a aba que bloqueia o tubo respiratório.
E, para fechar a glote, os girinos têm um gerador de padrão central no tronco cerebral, pelo que uma inspiração é seguida de imediato pela glote a fechar-se. Eles conseguem respirar pelas guelras graças a uma forma prolongada de soluço.

Os paralelos entre os nossos soluços e a respiração pelas guelras dos girinos são tão extensos que houve quem propusesse que os dois fenómenos são a mesma coisa. A respiração pelas guelras nos girinos pode ser bloqueada pele dióxido de carbono, tal como os nossos soluços. Também podemos bloquear E respiração pelas guelras esticando a parede do peito, da mesma forma que podemos parar os soluços inspirando profundamente e sustendo a respiração.
Talvez até possamos bloquear a respiração pelas guelras nos girinos se os fizer mós beber um copo de água de cabeça para baixo.

Extraído de Quando Éramos Peixes. Neil Shubin. Estrela Polar

Retroalimentações positivas e negativas

2010-05-19T10:18:00.002+01:00

As actividades de todos os sistemas fisiológicos são controladas - aceleradas e desaceleradas - por acções dos sistemas nervoso e endócrino.
Entretanto, são necessárias informações para regular o ambiente interno.

Pense da seguinte forma: você controla a velocidade do seu carro com o acelerador e o travão, mas quando usa o acelerador e o travão para regular a velocidade do seu carro, você precisa saber duas informações - o quão rápido você está e o quão rápido você deseja ir.

A velocidade desejada é o ponto de ajuste, ou ponto de referência, e a leitura no seu velocímetro, as informações de retroalimentação.

Quando o ponto de referência e as informações de retroalimentação são comparados, qualquer diferença é um sinal de erro. Os sinais de erro exigem correcções, que você pode fazer utilizando o acelerador ou o travão.

Alguns componentes do sistema fisiológico chamam-se efectores porque efectuam mudanças no ambiente interno. Os efectores são sistemas controlados, pois suas actividades controlam-se por comandos dos sistemas reguladores. Ao contrário, os sistemas reguladores processam e integram informações e enviam comandos aos sistemas controlados.

Importante componente de qualquer sistema regulador é um sensor, que fornece as informações de retorno (retroalimentação) que se compara com o de ponto de referência.

Uma maneira fundamental de se estudar um sistema regulador é identificar a informação utilizada pelo sistema. Quais são seus sensores? Como a informação dos sensores é utilizada?
A retroalimentação negativa constitui o efeito mais comum da informação sensorial em sistema reguladores. A palavra "negativa" indica que esse tipo de informação causa redução ou reversão do processo ou ainda contrapõe a influência que havia gerado o sinal de erro.
Na nossa analogia com o carro, reconhecer que está indo muito rápido é a retroalimentação negativa que fará você desacelerar. A retroalimentação negativa é a influência estabilizadora

Fonte : Vida - A Ciência da Biologia. Editora artmed.

Sistema Nervoso e Ópera

2010-05-16T09:29:00.005+01:00

Bg25 regulação nos seres vivos

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Lembram-se da história de Tristão e Isolda? O enredo gira em torno da transformação da relação entre os dois protagonistas. Isolda pede à criada, Brangena, que lhe prepare uma poção letal, mas, em vez disso, ela prepara-lhe um «filtro de amor», que tanto Tristão como Isolda bebem sem saberem o efeito que irá produzir, A misteriosa bebida liberta neles amais profunda das paixões e arrasta cada um deles para um êxtase que nada consegue dissipar — nem sequer o facto de ambos estarem a trair infamemente o bondoso rei Mark.

Na sua ópera Tristão e Isolda, Richard Wagner captou a força da ligação entre os amantes numa das passagens mais exaltantes e desesperadas da história da música. Devemos interrogar-nos sobre o que o atraiu para esta história e por que motivo milhões de pessoas, durante mais de um século, têm partilhado o fascínio de Wagner por ela.

A resposta à primeira pergunta reside no facto de a composição celebrar uma paixão semelhante a uma outra real que ocorreu na vida de Wagner. Wagner e Mathilde Wesendonk tinham-se apaixonado de forma não menos insensata, se considerarmos que Mathilde era a mulher do generoso benfeitor de Wagner e que Wagner era um homem casado. Wagner tinha sentido as forças ocultas e indomáveis que por vezes se conseguem sobrepor à vontade própria e que, na ausência de explicações mais adequadas, têm sido atribuídas à magia ou ao destino.

A resposta à segunda questão é um desafio ainda mais atraente. Existem, de facto, poções nos nossos organismos e cérebros capazes de nos impor comportamentos que podemos ser capazes, ou não, de eliminar através da chamada força de vontade. Um exemplo elementar é a substância química oxitocina.
No caso dos mamíferos, seres humanos incluídos, esta substância é produzida tanto no cérebro (nos núcleos supraóptico e parvoventral do hipotálamo) como no corpo (nos ovários ou nos testículos).
Pode ser libertada pelo cérebro a fim de participar, por exemplo, directamente ou por interpostas hormonas, na regulação do metabolismo; ou pode ser libertada pelo corpo, durante o parto, durante a estimulação sexual dos órgãos genitais ou dos mamilos ou ainda durante o orgasmo, quando actua não só sobre o próprio corpo mas também sobre o cérebro.
O seu efeito não fica em nada atrás do efeito dos elixires lendários.
De um modo geral, influencia toda uma série de comportamentos higiénicos, locomotores, sexuais e maternos. Mais importante ainda para a minha tese, facilita as interacções sociais e induz a ligação entre os parceiros amorosos.
Um bom exemplo encontra-se nos estudos de Thomas Insel sobre o arganaz, um roedor com uma belíssima pelagem. Após um namoro fulminante e um primeiro dia de copulação repetida e apaixonada, o macho e a fêmea tornam-se inseparáveis até à morte.

O macho adquire uma disposição hostil e quesilenta em relação a qualquer outra criatura que não seja a sua amada e mostra-se habitualmente muito prestável em torno do ninho. Uma ligação deste género não é apenas uma adaptação agradável, é também uma adaptação que traz muitas vantagens em muitas espécies, uma vez que mantém unidos aqueles que têm de cuidar da prole e contribui ainda para outros aspectos da organização social. Não há dúvida de que os seres humanos estão constantemente a usar muitos dos efeitos da oxitocina, conquanto tenham aprendido a evitar, em determinadas circunstâncias, aqueles efeitos que podem vir a não ser bons.
Não se deve esquecer que o filtro de amor não trouxe bons resultados para o Tristão e a Isolda de Wagner. Ao fim de três horas de espectáculo, sem contar com os intervalos, eles encontram uma morte desoladora.

Podemos agora acrescentar à neurobiologia do sexo, a respeito da qual se sabe já bastante, os primórdios da neurobiologia do afecto e, munidos de ambos, lançar um pouco mais de luz sobre o complicado conjunto de estados e comportamentos mentais a que chamamos amor.

Extraído de O Erro de Descartes- António Damásio. Fórum Ciência.Publicações Europa-América

Coachar dos Sapos

2010-05-09T21:10:00.005+01:00

Nos anfíbios, as narinas abrem-se na parte superior da cavidade bucal, em orifícios denominados coanas. Para ventilar os pulmões, os anfíbios abrem as narinas e abaixam o assoalho da cavidade bucal, fazendo o ar penetrar na boca pelas coanas.
Em seguida, fecham as narinas e contraem os músculos do tórax, fazendo com que parte do ar contido nos pulmões volte para a boca, onde se mistura ao ar recém inalado. Relaxando os músculos torácicos e elevando novamente o assoalho da boca, com as narinas ainda fechadas, forçam o ar da boca a passar para os pulmões.

Graças à presença da glote, uma válvula localizada na laringe, o ar pode ser mantido nos pulmões dos anfíbios por um certo tempo. Enquanto isso, eles abrem as narinas, eliminando o ar da boca e captando ar novo, para recomeçar outro ciclo de ventilação pulmonar.

Fonte : Biologia dos Organismos - 2. Amabis e Martho. Moderna

Bg24 transformação e utilização de energia pelos seres vivos - trocas gasosas nos animais

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Dia da Terra

2010-04-22T12:48:00.002+01:00

Afinal, (só) os genes não explicam tudo

2010-04-10T13:46:00.003+01:00

O novo domínio da Epigenética está a mostrar que o ambiente e as opções de vida podem influenciar o nosso código genético - e o dos nossos filhos

Num artigo escrito JOHN CLOUD e publicado esta semana na revista Visão, podemos ficara a saber mais sobre esta ciência chamada Epigenética.

(...) Os geneticistas começam a reconhecer que talvez tenhamos ignorado com demasiada facilidade um naturalista que antecipou a Epigenética moderna - e que os darwinistas sempre denegriram. Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) defendia que a evolução podia ocorrer dentro de uma geração ou duas. Afirmava que os animais absorviam certas características durante a sua vida devido ao ambiente e às opções. O mais célebre exemplo lamarckiano: as girafas adquiriram o seu longo pescoço porque os seus antepassados recentes o tinham esticado para alcançarem as folhas altas, ricas em nutrientes.
Darwin, pelo contrário, argumentava que a evolução não funciona mediante o fogo do esforço, mas através da selecção fria e imparcial. Pelo pensamento darwi-nista, as girafas ficaram com o seu longo pescoço num percurso milenar, porque esses genes específicos tinham, muito lentamente, adquirido uma vantagem. Darwin, 84 anos mais novo do que Lamarck, era o melhor cientista, e ganhou a partida. A evolução lamarckiana passou a ser vista como um disparate científico. Mas a Epigenética obriga, agora, os cientistas a reavaliarem as ideias de Lamarck.
Mas como podemos aproveitar o poder da Epigenética? Antes da resposta, é preciso esperar pela elaboração completa do mapa epigenómico, que irá requerer grandes avanços na capacidade de computação. Quando concluído, o Projecto Epigenómico Humano (já em curso na Europa) fará o Projecto do Genoma Humano parecer os trabalhos de casa que os miúdos do século XV faziam com o ábaco.
O potencial é, pois, tremendo. Durante décadas, andámos a tropeçar em enormes calhaus darwinianos. Pensávamos que o ADN era um código indelével com que nós, os nossos filhos e os filhos deles teríamos de viver. Agora, é possível imaginar um mundo em que podemos martelar o ADN, moldá-lo à nossa vontade. Os especialistas em Genética e em Ética vão levar muitos anos a descortinar as implicações, mas não tenhamos dúvidas: a era da Epigenética já chegou.

Novo australopiteco

2010-04-09T13:56:00.003+01:00

A descoberta de uma nova espécie de Australopithecus foi hoje anunciada na revista «Science». Baptizada como Australopithecus sediba, foi revelada através da análise de esqueletos de uma mulher e de uma criança com dois milhões de anos encontrados na África do Sul.

Fonte : http://www.cienciahoje.pt/index.php?oid=41498&op=all
Revista Nature : http://www.world-science.net/images/a-sediba.jpg

Insecto anfíbio

2010-03-26T08:00:00.000Z

Uma equipa de investigadores da Universidade do Havai identificou pela primeira vez espécies com capacidade de viver tanto em terra como na água. São os primeiros insectos “anfíbios” conhecidos. O estudo está publicado na «Proceedings of the National Academy of Sciences» (PNAS). O arquipélago do Havai, sendo o mais isolado do planeta, é um bom «berço» de novidades evolutivas. As mais de 350 espécies de mariposas do género Hyposmocoma, das quais 12 conseguem viver em ambos os ambientes, só existem nestas ilhas.

A maioria dos lagartos comuns são terrestres e apenas 0,5 por cento vivem na água. Todos eles optam, preferencialmente, por um dos meios. Os anfíbios ‘tradicionais’ como os sapos vivem habitualmente num habitat e só em ocasiões especiais utilizam outro, para, por exemplo, pôr ovos.

Estas formas ‘anfíbias’ agora identificadas vivem em rios caudalosos nas florestas tropicais. Por um período indeterminado de tempo, podem respirar e alimentar-se em qualquer um dos habitats. Daniel Rubinoff e Patrick Schmitz, os autores do estudo, afirmam que nenhum outro animal consegue fazer algo parecido.

Os cientistas continuam a investigar como as lagartas sobrevivem debaixo de água. A respiração, provavelmente, será feita através da pele. Por isso, necessitam de estar em correntes rápidas onde existe muito oxigénio. Isto pode explicar por que morrem rapidamente em água parada.

Artigo: Multiple aquatic invasions by an endemic, terrestrial Hawaiian moth radiation
Fonte : http://www.cienciahoje.pt/index.php?oid=41064&op=all

Corações de peixes-zebra br que se auto-regeneram podem ser exemplo para mamíferos

2010-03-26T07:58:00.000Z

Corações de peixes-zebra br que se auto-regeneram podem ser exemplo para mamíferos

Sistema digestivo dos tubarões

2010-03-14T19:23:00.005Z

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Nos tubarões, a boca é guarnecida por fileiras de dentes pontiagudos, de estrutura semelhante à das escamas placóides. Os dentes implantam-se na derme, sobre a estrutura cartilaginosa do arco maxilar e da mandíbula, e são substituídos continuamente. Embora a maioria dos tubarões seja carnívora, pelo menos uma espécie, popularmente conhecida como tubarão-baleia, alimenta-se de plâncton.
À boca segue-se a faringe, que apresenta de 5 a 7 pares de fendas branquiais laterais.
Um par de fendas branquiais modificadas forma canais de comunicação entre a faringe e o meio externo, os chamados espiráculos. O alimento passa da faringe para um esófago curto, que leva ao estômago curvo, onde tem início a digestão. A massa alimentar passa para o intestino, onde há uma estrutura denominada válvula espiral. Ao que tudo indica, a função da válvula espiral é retardar o trânsito dos alimentos, dando mais tempo à digestão, além de aumentar a área intestinal de absorção de nutrientes.
Há duas glândulas acessórias ao sistema digestivo, o fígado e o pâncreas, que lançam as suas secreções no intestino. A digestão é completamente extracelular e os nutrientes são absorvidos através da parede intestinal, de onde passam para os vasos sanguíneos e são distribuídos a todo o corpo. A porção terminal do intestino forma a cloaca, onde se abrem os condutos dos sistemas reprodutor e urinário. A cloaca comunica-se com o exterior pelo ânus, que se abre perto da cauda.

Estômago dos ruminantes

2010-03-14T18:48:00.003Z

O estômago dos mamíferos ruminantes possui quatro bolsas chamadas, em ordem sequencial, de: pança, barrete, folhoso e coagulador.
O alimento deglutido cai na pança, passa para a segunda bolsa, o barrete, deste retorna para a boca e é mastigado uma segunda vez.

Quando é deglutido novamente ele vai para a terceira bolsa, o folhoso, onde há a absorção da água da massa alimentar; desta bolsa o alimento passa para a quarta e última bolsa, o coagulador, onde é atacado enzimaticamente. O coagulador corresponderia, funcional e estruturalmente, ao estômago simples dos demais mamíferos. Na pança dos ruminantes existem bactérias, que produzem uma enzima, a celulase, extremamente importante porque digere a celulose das plantas ingeridas pelos animais.

Sistema Digestivo das Aves

2010-03-14T18:00:00.003Z

As aves podem ser herbívoras, carnívoras ou omnívoras; este último termo significa que têm alimentação variada, como também ocorre com nossa espécie. A estrutura do tubo digestivo varia de acordo com a dieta alimentar. Aves herbívoras, por exemplo, têm uma região bem dilatada do esófago, o papo, especializado em armazenar o alimento, constituído principalmente por grãos e partes vegetais duras. Além de ser uma adaptação à segurança, (pois permite que o animal armazene rapidamente o alimento, para digeri-lo depois, em lugar seguro) o papo também humedece os alimentos, tornando-os mais macios.
O estômago é dividido em duas partes: o proventrículo e a moela. No proventrículo, o alimento é misturado a enzimas digestivas, passando em seguida para a moela. Esta apresenta paredes grossas e musculosas, capazes de triturar os alimentos, facilitando a acção das enzimas. Assim, enquanto o proventrículo actua como um "estômago químico", a moela actua como um "estômago mecânico". Muitas aves herbívoras engolem propositadamente peque¬nas pedras, que auxiliam a trituração do alimento na moela. Do ponto de vista funcional, essas pedrinhas são equivalentes a dentes, que as aves actuais não têm. Aves carnívoras não têm papo ou este é pouco desenvolvido, e sua moela é geralmente pouco musculosa. O intestino das aves abre-se na cloaca.

Fases da Fotossíntese

2010-03-09T21:37:00.001Z

Fotossíntese em nove minutos

2010-03-09T21:29:00.001Z

De que matéria é feito o Universo ?

2010-03-07T17:23:00.003Z

Computadores quânticos, teletransporte, um mundo novo à nossa frente.

Vlatko Vedral: "I'd like to explain the origin of God"

O físico quântico Vlatko Vedral descobriu de que matéria é feito o Universo:Informação!

Uma importante entrevista ao The Guardian.
http://www.guardian.co.uk/science/2010/mar/07/vlatko-vedral-interview-aleks-krotoski

O mesmo horror...

2010-03-07T16:03:00.004Z

Médicos no Iraque denunciaram um grande aumento no número de crianças com defeitos congénitos em Fallujah, que, há seis anos, foi palco de intensas batalhas entre tropas americanas e terroristas.

Médicos na cidade responsabilizam as armas usadas pelo Exército americano durante a acção militar pelos defeitos congénitos. Segundo uma investigadora, agora a incidência de doenças cardíacas entre os recém-nascidos na região é 13 vezes mais alta do que na Europa.

O Exército americano afirma não ter conhecimento de nenhum relatório oficial demonstrando o aumento dos defeitos congénitos na área, e que leva “muito a sério” as preocupações com saúde pública das populações civis morando em áreas de combate.

O editor de internacional da BBC John Simpson visitou um novo hospital em Fallujah, financiado pelos Estados Unidos, onde a pediatra Samira al-Ani contou que vê entre dois e três casos de defeitos congénitos por dia, principalmente doenças cardíacas.

Simpson também visitou várias crianças na cidade que sofrem de paralisia, lesão cerebral e viu a fotografia de um bébé que nasceu com três cabeças.

Fonte : BBC - Brasil

Ver vídeo em : http://www.bbc.co.uk/portuguese/multimedia/2010/03/100304_videofallujahebc.shtml

Órgãos vestigiais e evolução

2010-02-25T11:00:00.003Z

A evolução de diferentes organismos ou partes de organismos num mesmo sentido, chamada evolução convergente, mostra que a selecção imposta pelos mesmos habitais sobre linhas evolutivas diferentes pode ocasionalmente resultar em funções semelhantes, apesar de não serem desempenhadas pela mesma estrutura anatómica.

No entanto, com excepção de tais eventos, a Anatomia Comparada seguiu a lógica de que os organismos que partilham estruturas derivadas de um grupo ancestral comum representam um percurso evolutivo divergente. As comparações efectuadas após dissecções anatómicas cuidadosas permitiram estabelecer os critérios para a construção de uma árvore evolutiva detalhada.
Um interesse particular dos anatomistas comparativos foi encontrar estruturas que pareciam ter perdido algumas ou mesmo todas as funções que tinham nos seus ancestrais. Do ponto de vista evolutivo, os anatomistas puderam explicar a presença de órgãos vestigiais ou rudimentares porque a adaptação a um novo ambiente geralmente implicou a existência de estruturas que evoluíram previamente e que posteriormente perderam a sua utilidade.

De acordo com o princípio da selecção natural, os indivíduos que consumirem menos energia na elaboração e manutenção de tais estruturas, terão maior probabilidade de sobreviver que os indivíduos que as mantiverem inalteradas quando estas tiverem perdido o seu papel biológico.

Além disso, algumas estruturas que já não são necessárias provavelmente interferem com o funcionamento das novas adaptações.
Com o passar do tempo, as estruturas obsoletas tenderão a evoluir regressivamente, mostrando apenas traços da sua anterior forma e função. Exemplos disto são encontrados num conjunto de pequenos ossos abdominais presentes nas baleias e nas cobras que são o que resta da sua antiga cintura pélvica. A presença de um esboço reduzido do olho nos crustáceos cegos, cavadores de galerias, também indica um processo evolutivo através do qual as estruturas obsoletas se foram gradualmente tornando rudimentares. Nos humanos, a presença de um certo número de estruturas vestigiais indica não só a sua actual obsolescência mas também a sua relação ancestral com outros mamíferos e primatas. Por exemplo, os músculos do ouvido externo, tal como os músculos do escalpe, são rudimentares nos humanos e geralmente não funcionais, mas são comuns a muitos mamíferos. A inflexão dos pés para escavar, em simultâneo com a extensão do dedo grande, é um traço dos primatas que é encontrado nos humanos na idade infantil mas que regride nos adultos.
A capacidade de preensão das mãos dos humanos mais jovens é também um traço vestigial, porque outros primatas a desenvolveram mais, servindo para se agarrarem aos troncos das árvores e permitem também à cria agarrar-se firmemente à mãe. Outro órgão vestigial entre os humanos e outros grandes primatas são os ossos reduzidos da cauda (o cóccix) bem como os restos dos músculos da cauda. A esta série pode ainda juntar-se a membrana nictitante do olho, o apêndice cego, o pêlo corporal rudimentar e o dente do siso. Todos estes são vestígios aparentes de estruturas que nos primeiros mamíferos tiveram maior desenvolvimento e que no caso dos humanos se foram reduzindo. Vale a pena lembrar que a evolução futura destes e doutros caracteres é absolutamente imprevisível e dependerá, em parte, das condições ambientais a que estivermos sujeitos.

Fonte : Evolução - História e Argumentos. Esfera do Caos

Uma questão de zeros

2010-02-20T20:00:00.002Z

Esta imagem foi obtida no porto de Banyuwangi, em Java.

Calcula-se que os tubarões existam há cerca de 450 milhões de anos, sem grandes alterações em sua morfologia, o que sugere um bom nível de adaptação e evolução. Ocuparam diversos nichos ecológicos, desde os mares tropicais aos oceanos Ártico e Antártico.

O Homo sapiens arcaico evoluiu entre 400.000 e 250.000 anos atrás.

Evolução é um facto!!!

2010-02-20T17:10:00.001Z

Fixismo

2010-02-20T17:00:00.000Z

Evolução

2010-02-20T16:53:00.000Z

A célula

2010-02-11T09:23:00.005Z

Bg3 Diversidade Na Biosfera (MóDulo Inicial)

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Se pudesse visitar uma célula, não ia gostar. Ampliada para uma escala em que os átomos seriam do tamanho de ervilhas, uma célula corresponderia a uma esfera com uns 800 metros de diâmetro, suportada por uma complexa estrutura de traves chamada citosqueleto. Por dentro, milhões e milhões de objectos - uns do tamanho de uma bola de basquete, outros do tamanho de um carro - agitar-se-iam a uma velocidade semelhante à das balas. Não haveria um único lugar onde pudéssemos ficar sossegados, sem sermos atingidos a cada segundo e de todas as direcções. Mesmo para os seus residentes permanentes, interior de uma célula é muito perigoso. Em média, cada cadeia de ADN é atacada ou danificada uma vez a cada 8,4 segundos - dez mil vezes por dia -por substâncias químicas ou outros agentes que ou colidem com ela ou a atravessam sem qualquer cuidado, e cada uma destas lesões tem de ser rapidamente suturada para que a célula não sucumba.

As proteínas são particularmente animadas, girando, pulsando e esbarrando umas nas outras até um bilião de vezes por segundo. As enzimas, um outro tipo de proteína, acorrem a toda a parte, chegando a desempenhar até mil funções por segundo. Tal como formigas muitíssimo aceleradas, elas constróem e reconstróem as moléculas, retirando um bocado aqui, acrescentando outro ali Algumas vigiam as proteínas que passam, marcando com um químico as que estão irreparavelmente danificadas ou defeituosas. Depois de seleccionadas estas proteínas condenadas são conduzidas para uma estrutura chamada proteossoma, onde são desmontadas e os seus componentes utilizados para formarem novas proteínas. Alguns tipos de proteína duram menos de meia hora outros duram semanas, mas todos levam vidas inimaginavelmente frenéticas.
Como disse De Duve: "O mundo molecular tem necessariamente de se manter para além da nossa capacidade de imaginação, devido à velocidade incrível a que tudo acontece."
Mas se abrandarmos para uma velocidade a que seja possível observar a interacções, esse mundo torna-se menos enervante. Pode observar-se que um: célula é simplesmente um grupo de milhões de objectos - lisossomas, endossomas, ribossomas, ligandos, peroxissomas, proteínas de todos os tamanhos e feitios — que choca com milhões de outros objectos, enquanto desempenham funções mundanas: extraem energia dos nutrientes, montam estruturas, libertam-se dos resíduos, lutam contra intrusos, enviam e recebem mensagens, fazem reparações.
Fonte : Breve História de quase tudo - Bill Bryson (Quetzal Editores)

Borboletas migratórias br têm bússola interna

2010-02-10T09:17:00.000Z

Borboletas migratórias br têm bússola interna

Voar

2010-02-03T12:45:00.001Z

Voar
Tim e Rui Veloso

Eu queria ser astronauta,
O meu país não deixou,
Depois quis ir jogar à bola,
A minha mãe não deixou.

Tive vontade de voltar à escola,
Mas o doutor não deixou,
Fechei os olhos e tentei dormir,
Aquela dor não deixou...

Ó meu anjo da guarda,
Faz-me voltar a sonhar,
Faz-me ser astronauta,
E voar...

O meu quarto é o meu mundo,
O ecran é a janela,
Não choro em frente à minha mãe,
Eu que gosto tanto dela.

Mas esta dor não quer desaparecer
Vai-me levar com ela...

Ó meu anjo da guarda,
Faz-me voltar a sonhar,
Faz-me ser astronauta,
E voar...

Acordar meter os pés no chão,
Levantar, pegar no que tens mais à mão,
Voltar a rir, voltar a andar, voltar, voltar...
Voltarei... (8x)

Acordar, meter os pés no chão,
Levantar, pegar no que tens mais à mão,
Voltar a rir, voltar a andar, voltarei...

Um amigo da Biodiversidade

2010-02-02T11:26:00.001Z

Como desflorestar rapidamente!

A superioridade das fêmeas

2010-02-01T21:53:00.004Z

Dois galos na mesma capoeira!! Sempre ouvi dizer que não dava certo! E parece que há uma certa verdade científica neste ditado popular.

A superioridade é sobretudo das fêmeas, e não dos machos. As fêmeas vão até ao fim na escolha do esperma que preferem.
As galinhas ejectam imediatamente a maior parte do ejaculado, de forma que a maioria das células nem inicia a corrida. Mesmo passando a primeira barreira, os viajantes ardentes têm de nadar através de um tracto interno tortuoso, perdendo-se em canais de armazenamento, cada um deles com um filtro na abertura, onde podem permanecer durante dias ou semanas. Muitos dos que chegam a porto seguro são deficientes — possuem duas caudas ou uma cabeça fracturada —, mas todos os que são liberados parecem de perfeita saúde.
O armazenamento de esperma permite que uma fêmea recolha amostras de vários parceiros até se decidir sobre quem entra no santuário.
Numa experiência misturaram-se as doações de quinze perus machos e inseminou-se uma fêmea com o cocktail. A receptora eliminou as células de segunda categoria e apenas um animal fertilizou todo a ninhada. Como exemplo da subtileza da escolha, os galos selvagens mais vistosos e dominantes atraem mais parceiras, mas as células sexuais dos seus subordinados têm melhor desempenho uma vez no interior das receptoras.
Estes facto está de acordo com a lógica de Darwin: a competição por um parceiro e a escolha por outro.
Fonte : Steve Jones (A Descendência do Homem)

Em busca do sexo perdido

2010-01-25T22:45:00.006Z

É um rapaz! Não, é uma rapariga! Ai! É melhor definir o que é ser-se rapaz ou rapariga.

Há dois anos, num episódio do Dr. House, série II a equipa liderada pelo sempre simpático médico House enquanto tratava uma jovem supermodelo viciada em heroína, descobre que por trás do corpo kate mossiano se esconde uma fábrica de testosterona. Tudo isto sem a jovem saber. Um pouco ao estilo “descobre o homem que há em ti”.

2009, Berlim. Uma jovem sul-africana acaba de vencer a prova de 800 metros estabelecendo uma nova marca mundial. Um jornal australiano, publica a história da presença de testículos intra-abdominais secretando testosterona que tornavam a atleta, demasiado masculina.

Como podemos ter dúvidas sobre esta pessoa? Como poderá esta jovem ter enganado tanta gente? E terá sido ela que enganou ou terá sido engano à nascença, naquele momento em que o obstreta levanta o recém nascido pelas pernas e diz com aquele sorriso por trás da máscara : “é uma menina”!.

Na revista Science et Vie, número de Janeiro, vem a explicação. Na realidade temos três (na realidade cinco) sexos. Admirado(a)?

Sexo genético – 46, XX para as meninas; 46 XY para os meninos.
Sexo gonocórico – presença de ovários nas meninas; presença de testículos nos meninos.
Sexo fenotípico – aparecimento de órgãos genitais, e caracteres sexuais secundários.
Podemos ainda juntar um quarto sexo – psíquico e um quinto – social.

Confuso? Também acho! A verdade é que o sexo que vem na certidão de nascimento tem por base apenas um dos critérios – fenotípico.

Vamos esclarecer um pouco mais isto de ser “masculino”.

O feto, na fase inicial de desenvolvimento, é indefinido relativamente ao género, independentemente ou não de receber instruções do cromossoma Y. Como os espermatozóides e os óvulos são gerados fora do seu limite, durante alguns meses tudo é neutro, mas o corpo acaba por ser invadido pelo sexo. As várias centenas de células germinativas (os precursores dos espermatozóides e dos óvulos) respondem a um sinal e, após uma breve passagem pelo que será mais tarde o coração, mudam-se de armas e bagagens para o futuro lar. Dezenas de genes auxiliam-nas durante este percurso. Uma vez instaladas na sua morada permanente, as células germinativas e o emaranhado de tecidos ambíguos que originam o pénis em metade da população de bebés dão o primeiro passo, apesar de reversível, para o estado adulto. As gónadas decidem o seu destino e a maioria das vezes os donos seguem-no.

O gene SRY entra em acção cerca de um mês após a fertilização, quando o embrião mede aproximadamente 1 centímetro de comprimento. Os ratinhos inactivam-no logo, mas nos homens e nos porcos o gene transmite a sua mensagem até à idade adulta, embora se desconheça a razão. Homens e porcos, foi apenas um exemplo, fica melhor que homens e cavalos, etc.
Em seguida, um pequeno bloco de tecido envolvido na manutenção do equilíbrio hídrico modifica o seu curso. Essa interessante protuberância é acompanhada pelos progenitores dos órgãos genitais e nos rapazes afasta-se do precursor do rim (que possui um toque feminino nas células que com ele contactam). Os testículos e seus seguidores emergem de uma espécie de origami biológico executado com dois tubos: os duetos de Müller e de Wolff. Talvez seja por isso que dizem ser importante a mãe grávida ouvir música clássica.

Os seus canais pouco eróticos são dobrados, cortados e fundidos de maneira a formarem genitália adulta: masculina, a partir do órgão de Wolff, e feminina a partir do de Müller. Parece que estamos a falar da montagem das canalizações lá de casa, mas é muito semelhante. Recomendo a leitura de "Quando éramos peixes" de Neil Shubin.

Um determinado tipo de células no jovem testículo produz urna proteína que leva o tubo de Müller ao suicídio. Logo o canal de Wolff inicia as tarefas masculinas e, após uma breve carreira como mero director de urina, molda-se para formar as canalizações, válvulas reservatórios e estações de tratamento que auxiliam o esperma na sua viagem. Tal como a maioria das hormonas, esta substância inibidora mulleriana desempenha outras funções. Avisa os testículos de quando devem mudar-se para a sua residência adulta e é necessária mesmo nas raparigas, nas quais suspende a formação de óvulos até à puberdade.
Enquanto decorrem a cirurgia e a escultura internas, ganha forma a genitália externa. O pénis faz a sua aparição como uma desinteressante massa de tecido, uma dobra acompanhada de uma saliência. Esta humilde estrutura transforma-se num falo pela fusão da secção dobrada, enquanto a saliência se torna o escroto. Os testículos funcionam melhor a temperaturas mais baixas e permanecem no interior do corpo até ao momento do nascimento, altura em que descem até à sua morada através de um ligamento rígido, o gubernáculo (assim denominado devido ao leme num navio grego). Os elefantes não se dão a esse trabalho e retêm os órgãos no interior do corpo sem problemas aparentes, mas os jovens rapazes nessa situação são estéreis. Nos ratinhos e outras criaturas os testículos migram para dentro e para fora do corpo segundo a estação do ano. Os ratinhos são as cobaias do laboratório, por isso estão sempre presentes.

E se as hormonas ou os receptores hormonais funcionarem mal? É aqui que tudo dá em confusão. O sexo genético pode ficar invertido em relação ao sexo gonocórico.

Se os testículos de um embrião masculino não se produzirem, ou ocorrer problemas na produção de testosterona, o aparelho genital será feminino. À nascença os órgãos genitais externos são totalmente femininos e ninguém desconfia que a pequena bebé tem testículos no interior e um sexo genético masculino. Pode também ocorrer a situação inversa, mas não interessa para o post. E podem ocorrer situações intermédias desde disfunções genéticas e hormonais com situações de masculinização ou feminização incompleta, pseudo-hermafroditismo, hermafroditismo. Isto é, cada caso é único. O problema é quando um ser humano único tem de entrar num caso ou no outro.

Fonte : Science et Vie; A Descendência do Homem (Steve Jones)

Casos interessantes : neste link – peixes que trocam de sexo e outras curiosidades : http://super.abril.com.br/superarquivo/1995/conteudo_114593.shtml
Link para o artigo da Science et Vie : https://docs.google.com/fileview?id=0ByqDP65wn94_YTY1ZDA0MjctNzM2NC00ZTU1LTliZjQtMjZkYzMyZjhlZTBk&hl=pt_PT

Deserto do Namibe e Welwitschia mirabilis

2010-01-11T22:12:00.006Z

A minha mãe sentada numa Welwitschia no deserto do Namibe.

Foto tirada pelo meu pai, anos 60.

O Deserto do Namibe é um grande deserto no sudoeste da África. A palavra namib, no idioma local, significa "enorme" e de facto o deserto ocupa uma área de cerca de 50 000 km², estendendo-se por 1600 km ao longo do litoral do Oceano Atlântico no sul de Angola e na Namíbia. Sua largura leste-oeste varia de 50 a 180 km.
A região é considerada como sendo o mais antigo deserto do mundo, tendo permanecido em condições áridas ou semi-áridas há pelo menos 80 milhões de anos. Sua aridez é causada pela descida de ar seco resfriado pela fria corrente de Benguela que passa na costa da Namíbia podendo chegar a até 60 ºC. Menos de 1 cm de chuva cai anualmente e o deserto é quase completamente estéril.
Embora o deserto seja na sua maior parte desabitado, há pequenos povoados em Sossusvlei próximos de um grupo gigante de dunas de areia, que ultrapassa os 340 m de altura e são as mais altas dunas de areia do mundo.
Entre as plantas existentes no Namibe, sobressai a Welwitschia mirabilis, cujas folhas absorvem a humidade do ar. Esta planta pode viver mais de 100 anos.

Fonte : Wikipedia

Amor com amor se paga...

2010-01-09T21:58:00.005Z

A selecção natural não tem a capacidade de eliminar as doenças oncológicas, e alguns cientistas acreditam que a selecção natural fornece as “ferramentas” para o crescimento dos tumores.

Selecção natural não é sinónimo de “perfeição natural”.

Os seres vivos ao longo da evolução desenvolveram uma extraordinária mas complexa adaptação, mas no entanto continuam vulneráveis às doenças. Entre as doenças mais mortíferas – e sem dúvida a mais enigmática – encontramos o cancro.

Um tumor cancerígeno está ironicamente bem adaptado para sobreviver, e realiza-o da maneira mais “grotesca”. As suas células continuam a dividir-se muito para além do que fazem as células normais.

Destroem tecidos vizinhos para criarem espaço para crescerem e enganam o organismo para receberem energia para continuarem a crescer em quantidade e em tamanho. Mas, os tumores que nos metem medo não são parasitas estranhos, vírus VIH, que desenvolveram estratégias estranhas e sofisticadas para atacarem o nosso corpo.

Os tumores são criados pelas nossas próprias células, e “viram-se” contra nós. Gosto de lhes chamar - “dormindo com o inimigo”. Os tumores não são raridades bizarras como algumas doenças genéticas letais.

Num artigo publicado na Scientific American novembro 2008, edição especial – Cancer, Carl Zimmer explica de que forma a selecção natural consegue limitar de forma ténue a capacidade do organismo desenvolver o cancro. A selecção natural forneceu-nos algumas defesas que procuram atrasar a doença permitindo que ela surja em idades avançadas mas não a eliminou. Estudos realizados demonstraram que as forças evolutivas favoreceram alguns genes que contribuem para o desenvolvimento do cancro ou mesmo da sua agressividade. Ao tentarem compreender a história evolutiva do cancro, os cientistas buscam novos “ângulos” de estudo no combate deste flagelo.

Alguns exemplos: as drogas utilizadas em quimioterapia muitas vezes perdem eficácia no combate a células cancerígenas. O processo tem uma enorme semelhança com a evolução à resistência de drogas que são utilizadas no combate ao VIH. As mutações que permitem às células cancerígenas sobreviver à quimioterapia permitem que as células tumorais tenham vantagem sobre as células normais vulneráveis.

Uma nota final:
O cancro é uma consequência da forma como somos e para que somos feitos.

Somos colónias temporárias, um produto dos nossos genes, de forma a assegurarem a sua propagação para a próxima geração.
Uma solução final para o cancro?
É simples : mudar a forma como temos reprodução.

Uma visão endossimbiótica da vida (Lynn Margulis) com uma ideia fundamental que li em tempos no livro “O Gene Egoísta” de Richard Dawkins.

"O que é o gene egoísta? Não é apenas um fragmento físico único de ADN. Tal como no caldo primitivo, ele é todas as réplicas de um fragmento particular de ADN, distribuído por todo o mundo. Se nos permitíssemos falar sobre os genes como se tivessem objectivos conscientes, certificando-nos sempre de que podemos traduzir de novo a nossa linguagem descuidada para termos respeitáveis, poderíamos perguntar: o que está um gene egoísta isolado a tentar fazer? Está a tentar tornar-se mais numeroso no pool de genes.

Basicamente, ele consegue isto ajudando a programar os corpos nos quais se encontra, para sobreviverem e se reproduzirem. Agora, porém, estamos a realçar a sua condição de agência dispersa, existente em muitos indivíduos diferentes ao mesmo tempo. O ponto fiulcral deste capítulo é que o gene poderá ser capaz de auxiliar réplicas de si mesmo localizadas noutros corpos. Sendo assim, aquilo que poderá aparecer como altruísmo individual existe, afinal, em função do egoísmo do gene."

Excerto do livro "O Gene Egoísta - Richard Dawkins"

Vida a partir dos Vírus

2010-01-09T20:15:00.004Z

Os vírus compartilham um ancestral comum que teria existido há mais de três bilhões de anos e que pode mesmo ter precedido as formas celulares de vida, de acordo com o artigo publicado em Maio de 2004 na revista PNAS (revista da Academia de Ciências dos EUA) por George Rice e os seus colaboradores, da Universidade Estadual de Montana, EUA.
Com base na comparação dos vários tipos de vírus actualmente conhecidos e de um vírus icosaédrico (isto é, com a forma de um poliedro de 20 faces) encontrado numa fonte termal no parque nacional de Yellowstone (nos Estados Unidos), o grupo de cientistas descobriu que as proteínas do capsídio são muito semelhantes em todos os tipos de vírus, que parasitam seres dos três domínios da vida — Eukarya, Bactéria e Archaea —, apesar de os genes que codificam essas proteínas serem muito diferentes entre si. [...]
"Isso sugere que o tipo de estrutura das proteínas do envoltório viral precedeu a separação evolutiva dos três domínios da vida, que teria ocorrido há mais de três bilhões de anos", disse Mark A.Young, o coordenador da equipa de investigadores e co-autor do artigo, em entrevista ao The Scientist.

Os genes virais evoluem tão rapidamente que é muito difícil determinar relações de sequência de bases quando as distâncias evolutivas são grandes, diz David Prangishvili, do Departamento de Microbiologia da Universidade de Regensburg. Para investigar as relações evolutivas, são necessários critérios mais sofisticados do que a simples semelhança das sequências. [...]
Young diz que esse tipo de indício sugere que os vírus são, de facto, muito antigos e que provavelmente estavam entre as primeiras formas de vida, se não antes. Ele acredita que os vírus, ou seus ancestrais, precederam as formas celulares de vida no nosso planeta. [...]

A pesquisa foi parcialmente financiada pela Nasa (National Aeronautics and Space Administratiori) e pela National Science Foundation.

A Astrobiologia frequentemente leva investigadores a ambientes inóspitos na tentativa de compreender como a vida pode ter começado."Nós usamos Yellowstone como um laboratório para desenvolver técnicas e para encontrar novos vírus de interesse, que se repliquem em águas ácidas e quentes. Até certo ponto esse trabalho ajuda a NASA e outras agências a pensar sobre como procurar vida quando não se sabe realmente o que se está procurando", diz Young.
Por exemplo, Young pensa que é muito provável que algo semelhante a um ser vivo ou moléculas orgânicas poderiam ter chegado à Terra vindo de outros lugares do espaço sideral."Eu não penso que seja mais ficção científica acreditar que formas de vida ou moléculas precursoras da vida semelhantes a vírus possam ter chegado à Terra vindo do espaço. O que realmente impressiona na vida é como ela pode se adaptar a ambientes incrivelmente inóspitos, e eu acredito que a capacidade de a vida viajar pelo espaço seja possível."

"É um novo mundo que se abre", diz Marie-Claude Serre, do Institut de Génétique et Microbiologie (França).
"Como os autores apontaram, poucos vírus que parasitam Archaea [arqueas] foram isolados e ainda existe um grande número de novas famílias de vírus para serem definidas, assim é como um novo mundo a ser explorado. O trabalho é realmente interessante e muito excitante [...]," disse Serre, que não participou do estudo.

Fonte: Cathy Holding. Tbe Scientist- Daily News. Disponível em: http://www.the-scientist.com.

Feliz Natal e Bom 2010

2009-12-24T15:35:00.005Z

Copacabana, assim não

2009-12-19T20:18:00.004Z

Existem praias tão lindas, cheias de luz,
Nenhuma tem o encanto que tu possues,
Tuas areias, teu céu tão lindo,
Tuas sereias, sempre sorrindo,

Copacabana princesinha do mar,
Pelas manhãs tu és a vida a cantar,
E a tardinha o sol poente,
Deixa sempre uma saudade,
Na gente....

O Espectáculo da Vida

2009-11-26T10:56:00.006Z

Versão Portuguesa.

É a altura ideal para explicitar as provas da Teoria da Evolução.

A evolução é um facto que não suscita dúvidas razoáveis, sérias, inteligentes, informadas e saudáveis. Não há dúvida de que a evolução é um facto.
As provas da evolução são pelo menos tão fortes como as do Holocausto, mesmo considerando a existência de testemunhas oculares deste último. É uma verdade inquestionável que somos primos dos chimpanzés, primos mais distantes dos macacos, primos ainda mais afastados dos papa-formigas e manatins, primos ainda mais distantes das bananas e dos nabos... a lista poderia continuar para sempre. Ora isto não tem de ser verdade. Não se trata de uma verdade evidente, tautológica, óbvia e houve tempos em que a maior parte das pessoas, mesmo as instruídas, pensava que não era. Não tem de ser verdade, mas é. Sabemos isso porque uma vaga crescente de provas o confirma. A evolução é um facto e este livro demonstrá-lo-á. Nenhum cientista respeitável o discute e nenhum leitor imparcial concluirá este livro com dúvidas a esse respeito.

A Origem das Espécies

2009-11-24T07:35:00.005Z

150º aniversário da publicação do livro “A Origem das Espécies”.

Sobre a Origem das Espécies através da Selecção Natural, ou a Preservação das Raças Favorecidas na Luta pela Vida, de Charles Darwin, foi publicado em Londres, em Novembro de 1859, pela firma de John Murray. Os anúncios do editor indicam que a data mais provável da publicação foi quinta-feira, dia 24 de Novembro.

A Origem das Espécies, de Charles Darwin, é sem dúvida um dos mais importantes livros científicos alguma vez escritos. Todavia, não se encaixa no estereótipo daquilo que hoje em dia esperamos que a ciência seja, pois é escrito num estilo maravilhosamente pessoal. Não contém gráficos, equações matemáticas nem linguagem especializada e não faz referência a figuras de bata branca em laboratórios. Os anos que antecederam a sua publicação foram recheados de contratempos inesperados, de encontros casuais, de grande emoção e de controvérsia.

O livro esgotou-se no dia da publicação e a polémica que suscitou alastrou como um rastilho no domínio público, dando origem ao primeiro debate científico verdadeiramente internacional da história. Os leitores atacavam-no ou louvavam-no, e esforçavam-se por alinhar convicções religiosas profundamente enraizadas com as ideias novas e perturbadoras de Darwin.

O livro foi desde o primeiro momento reconhecido como um contributo extraordinário para o panorama intelectual, abrangente, muito penetrante e cheio de dados que sustentavam as suas sugestões — mas ao mesmo tempo foi apaixonadamente criticado por sugerir que todos os seres vivos tinham origem em processos inteiramente naturais.

Macacos ou anjos, Darwin ou a Bíblia, foram temas escaldantes para os ingleses do tempo da rainha Vitória.

Muitas destas questões ainda são actuais nos nossos dias. Com efeito, a escrita e a forma controversa como foi recebida A Origem das Espécies, de Darwin, nunca foram isoladas num certo mundo frio e esotérico da ciência.

A sua história é, em muitos aspectos, a história do mundo moderno.
É óbvio que, de uma perspectiva actual, o papel de Darwin como um dos criadores dos tempos modernos nunca foi mais evidente.

Os seus escritos desafiaram todas as concepções anteriores sobre os seres vivos e tornaram-se um factor crucial nas transformações intelectuais, sociais e religiosas que ocorreram no Ocidente durante o século XIX.

Com o tempo, Darwin veio a tornar-se um dos cientistas mais famosos da sua época, uma celebridade vitoriana, e a sua obra, mesmo no seu tempo de vida, foi considerada uma pedra basilar do mundo moderno.

Fonte : Janet Browne.

Das bagas às drupas

2009-11-06T11:34:00.007Z

Não resisti em publicar um post com base num e-mail que recebi de quem adora a botânica quanto eu gosto de fontes hidrotermais, isto é muito. Alterei um pouco o mail mas mantive o esqueleto, porque este mail tem tudo para um post.

Tomates e Laranjas, foi o primeiro título que me lembrei, mas podiam algumas mentes associar os tomates e laranjas a algo com cariz político e assim ficou um título bem mais erudito, "Das bagas às drupas", que faz lembrar um lied de Schubert "Das bagen ünd druppen" (apenas o "das" e "ünd" está correcto o resto não me parece. Penso que a autora do mail não se importe de partilhar este momento de ensino com todos vós, amigos (as). Eu aprendi muito num mail.

"O tomate é uma boa baga, até porque mentes brilhantes farão logo associações interessantes à dita cuja fruta. A maçã também é uma baga ainda mais interessante porque, tal como a pêra e o marmelo são pseudofrutos. Porquê?

Porque durante o processo de frutificação é o receptáculo que acumula substâncias de reserva e verdadeiramente o que comemos é um receptáculo e não as paredes do ovário. A parede do ovário está resumida ao que as pessoas chamam erradamente o caroço da maçã.

Tal como o morango, também comemos o receptáculo (vermelhinho e gostoso). Este é também um pseudofruto, mas um fruto múltiplo porque deriva de vários carpelos. Cada estrutura castanha (ou verde) é um fruto seco, com uma única semente muito pequena chamado aquénio.

Interessante, não é?

E na laranja o que contém o sumo e comemos são pêlos do endocarpo. Desfaz um gomo e logo verás os pêlos suculentos. Também é uma baga: fruto simples, carnudo com várias sementes.Na romã, a parte vermelhinha suculenta é o tegumento externo da semente. Mais uma baga.

O figo e o ananás são infrutescências – derivadas de inflorescências. O figo externamente é um receptáculo que envolveu várias flores e portanto contém vários frutos (também secos com uma semente cada - aquénios). No ananás juntaram-se muitas flores e o no centro inclui o pedúnculo. Externamente ainda se vê o resto de estames das inúmeras flores. Aqui até as brácteas das flores comemos.

No S. Martinho imperam os aquénios. A castanha é um aquénio. Comemos a semente. A parede do ovário é seca (castanha).Mas a noz que partimos é o caroço da semente. Também só comemos a semente. A parede do ovário é verde (lembra-te do fruto na árvore), fibrosa e apesar de pouco suculenta é considerada um fruto carnudo. Como só tem uma semente chama-se uma drupa. São drupas o pêssego, a ameixa, o coco, a cereja, etc. (frutos de caroço).

Quero mais mails destes. Não concordam?

Partenogénese nas abelhas

2009-11-02T22:32:00.008Z

Nas abelhas, os machos não têm pai, as rainhas são promíscuas.

Foi em 1845 que o padre polaco Johann Dzierzon descobriu que os machos de abelha não têm pai.

Os ovos não-fertilizados, que contêm apenas um conjunto de cromossomas (haplóides), desenvolvem-se em machos.

Ovos fertilizados, com dois conjuntos cromossómicos (diplóides), originam fêmeas. Formigas e vespas têm o mesmo sistema de determinação de sexo, mas como esse sistema funciona tem sido um mistério.

Ocasionalmente ocorrem erros e um ovo fertilizado desenvolve-se em um macho diplóide, cujos descendentes são estéreis. Agora, graças a 13 anos de análise desses animais, um grupo de investigadores liderados por Robert Page da Universidade da Califórnia em Davis [nos EUA] encontraram o gene envolvido.

Denominado csd (do inglês, complementary sex determiner, determinante complementar do sexo), esse gene actua de modo completamente diferente de tudo que os geneticistas descobriram até agora, diz Page.

Parecem existir cerca de 19 versões diferentes do gene. Apesar das dúvidas, o grupo de investigadores demonstrou que, se são herdadas duas versões diferentes do gene csd, as proteínas codificadas por elas combinam-se para desencadear o desenvolvimento de uma fêmea.

Um ovo não-fertilizado, com apenas uma cópia do csd, desenvolve-se em um macho.

O sistema falha quando um ovo fertilizado herda duas cópias da mesma versão do gene, resultando em um macho diplóide. Esses animais são, em geral, destruídos pelas suas irmãs ainda no estágio de larva.

Uma ópera trágica, bem ao estilo de Verdi, esta saga de uma colmeia!

"Essa descoberta é um marco", diz Gene Robinson, um entomologista da Universidade de Illinois, em Urbana-Champaign. "Ela abre caminho para se entender a biologia das abelhas em um nível mais aprofundado."

Por exemplo, o facto de as fêmeas copularem com muitos machos garante que elas encontrarão parceiros com versões do gene csd diferentes das suas, o que evitaria a produção de machos diplóides inúteis. E as tentativas dos apicultores de criar linhagens puras têm falhado provavelmente porque não há diversidade suficiente do gene csd nas linhagens que eles criam.
No futuro, talvez seja possível para os apicultores analisar os seus enxames de abelhas para garantir a existência de diversidade suficiente do gene csd para manter férteis as colmeias.

A partir do artigo : http://www.bioedonline.org/news/news.cfm?art=428

O último abraço

2009-11-01T11:23:00.004Z

Os animais - humanos e moscas-da-fruta incluídos -têm dois conjuntos completos de cromossomas. Por esta razão, são tecnicamente conhecidos como diplóides (dois conjuntos em Grego).

Alguns peixes e anfíbios e muitas plantas têm até seis conjuntos de cromossomas, mas nós só temos dois.

Um conjunto vem das nossas mães através do óvulo; o outro vem do esperma do nosso pai. Assim que os dois conjuntos de cromossomas se encontram no mesmo óvulo fertilizado, dividem-se quando ele se divide e continuam a fazê-lo ao longo da vida, copiando-se e dividindo-se mecanicamente e cumprindo a sua função de uma forma geral.

Na maioria das células do nosso corpo, as chamadas células somáticas, os cromossomas que vêm da mãe e os cromossomas que vêm do pai, pouco têm a ver uns com os outros. Os seus genes prosseguem o trabalho de passar instruções à célula e esta ouve e obedece. Normalmente, ouve os genes de ambos os progenitores porque geralmente dizem a mesma coisa. Às vezes, no caso de características geneticamente dominantes como olhos castanhos, é preferida uma versão das instruções em relação à outra. Em todas as nossas células, as conversas entre os genes dos nossos pais continuam através dos cromossomas que herdámos deles, mesmo quando eles próprios já morreram.

No entanto, numa idade muito precoce em todos nós, muito antes de nascermos, algumas células são postas de lado para um objectivo diferente.

São as chamadas células germinativas, para distingui-las das células somáticas que constituem o resto dos nossos corpos. Estas células especiais estão a ser preparadas para a tarefa de transmitir os genes à geração seguinte. Urna vez seleccionadas, levam uma vida muito diferente das suas companheiras somáticas.

Enquanto as células somáticas irão acabar por morrer, as células germinativas podem saborear a imortalidade. Embora os pormenores do desenvolvimento sejam radicalmente diferentes entre homens e mulheres, a interacção genética crucial dos cromossomas continua a ser a mesma para ambos os sexos.

Após muitas sessões de divisão celular — muito mais nos homens do que nas mulheres - as células germinativas atingem o ponto em que têm de reduzir os seus cromossomas de dois conjuntos para um, por forma a embalá-los em óvulos ou em espermatozóides.

Isto acontece na última divisão celular. No entanto, mesmo antes dessa última divisão, acontece algo de extraordinário. Os dois conjuntos de cromossomas, que até então levaram vidas completamente independentes, juntam-se para um último abraço.

Muito gentilmente, os cromossomas encontram o número oposto e, começando pelas pontas, deitam-se delicadamente ao lado uns dos outros até se entrelaçarem. Depois, acontece o milagre. Aparecem rupturas invisíveis no interior dos braços que se tocam.

Muito suavemente, a extremidade cortada de um cromossoma procura e junta-se à ruptura que se abriu no seu parceiro. Enzimas regeneradoras fecham as feridas e os cromossomas começam a libertar-se livres do seu abraço. Quando se separam pela última vez, deixam-se ficar um último momento nos locais em que essas trocas íntimas tiveram lugar até que, por fim, são separados para sempre pela força da vida.

Qual pode ser o objectivo desta estranha ligação?

Mesmo que dure apenas alguns momentos, o seu impacte em todos nós é maior do que se possa imaginar. É a própria essência do sexo. Os cromossomas que emergem do abraço final mudaram a sua identidade e os seus genes. Estes encontros silenciosos alteraram o cromossomas de forma irrevogável. Antes de se tocarem e terem trocado o seu ADN, eram todos idênticos, cópias exactas dos cromossomas herdados de ambos os progenitores.

Depois de terminado o abraço, são agora mosaicos desses cromossomas, parte de um progenitor e parte do outro. Como estas trocas ocorrem aleatoriamente em determinado ponto ao longo dos cromossomas, cada mosaico é ligeiramente diferente de todos os outros.

Os novos cromossomas têm todos um conjunto completo de genes, mas as versões foram misturadas em cada um deles, criando uma variedade quase ilimitada de combinações prontas a serem transmitidas à geração seguinte. É esta a razão de sermos todos diferentes. Aparte os gémeos idênticos, não há duas pessoas que tenham exactamente a mesma composição genética.

Graças ao último abraço dos nossos cromossomas, irmãos, irmãs e gémeos não idênticos nunca herdam a mesma combinação de genes.

Texto adaptado de "A maldição de Adão", de Bryan Sykes. Fórum da Ciência

Evidências de Evolução

2009-10-07T22:42:00.006+01:00

Um livro que acaba de sair - "The Greatest Show on Earth" de Richard Dawkins.
Sentei-me hoje na FNAC Norteshoping a passar os olhos nas páginas escritas em inglês e não dei conta do tempo voar (esqueci-me de comprar os carapaus). É um bom sinal quando um livro nos prende desta forma (ainda bem que o miudo gosta de lasanha).

Let´s look at the trailer....

“To call this book a defense of evolution utterly misses the point: The Greatest Show on Earth is a celebration of one of the best ideas humans have ever produced. It is hard not to marvel at Richard Dawkins’s luminous telling of the story of evolution and the way that it has shaped our world. In reading Dawkins, one is left awed at the beauty of the theory and humbled by the power of science to understand some of the greatest mysteries of life.”
—Neil Shubin, author of Your Inner Fish

Ribossomas e Darwin

2009-10-07T22:11:00.004+01:00

Rosalind Franklin a "dama negra" do DNA iniciou os trabalhos de cristalografia com raios-X no King´s College de Londres. Acreditava que era este o método que iria permitir desvendar o segredo do DNA. Não se atribuem prémios Nobel a título póstumo mas foi no King´s College que a equipa liderada por Maurice se lançou na cartografia por raios-X.
Watson e Crick achavam que era através de modelos que a estrutura seria revelada! E foi, mas, existe sempre um mas, só foi possível desvendar a estrutura graças ao trabalho de Franklin. Este prémio Nobel vem mostrar a importância dos trabalhos de cristalografia por raios-X.
É um trabalho meticuloso, sem a piada de brincar aos "legos" dos modelos, mas quem disse que o trabalho em ciência tem de ter piada?

O ribossoma traduz a informação contida no núcleo da célula, escrita no código do ADN, é traduzida para produzir proteínas, que são os tijolos que que são construídos todos os seres vivos.

Os três cientistas este ano premiados com o Nobel da Química recebem o premio por terem estudado a sua estrutura, através de um método denominado cristalografia de raios-X, e por terem cartografado cada um dos centenas de milhares de átomos que constituem esta estrutura existente no interior das células.

Venkatraman Ramakrishnan (EUA, embora nascido na Índia há 57 anos), Thomas A. Steitz (EUA, 69 anos) e Ada E. Yonath (Israel, 70 anos) são os galardoados deste ano.

“A trilogia de prémios iniciou-se com o mais famoso de todos, o de 1962, quando James Watson, Francis Crick e Maurice Wilkins receberam o reconhecimento pela elaboração do modelo atómico da molécula de ADN em forma de dupla hélice”, diz um comunicado da Real Academia de Ciências Sueca.

De fora ficou Rosalind Franklin, a cientista que de facto obteve as imagens em cristalografia de raios-X vistas de forma algo subreptícia por Watson e que lhe deram a ideia inspiradora de como seria a verdadeira estrutura do ADN – mas em 1962 Franklin já tinha morrido, de cancro.

Prosseguindo com a sequência da Academia sueca, o segundo prémio da Trilogia Darwin foi atribuído em 2006, a Robert Kornberg, por ter obtido imagens de estruturas em raios-X que demostram como a informação do ADN, contida no núcleo da célula, é copiada pela molécula do ARN mensageiro (ARNm).

Os ribossomas, que estão no centro do palco do Nobel da Química da 2009 e no final desta Trilogia Darwin, são uma das mais complicadas máquinas celulares – e há várias, no interior de cada minúscula célula do nosso corpo, embora funcionem ao nível atómico. Traduzem a informação do ADN para um código que outras máquinas das células conseguem entender, para juntar aminoácidos e produzir proteínas.

A correcção dessa tradução é muito importante, pois o organismo é literalmente feito de proteínas (hemoglobina no sangue, por exemplo, que transporta oxigénio, ou insulina, que controla os níveis de açúcar no sangue) e alguns erros podem ser fatais.

Por isso, os ribossomas existem em todos os seres vivos, das bactérias aos seres humanos – e exactamente por esse motivo, são alvos preferenciais para medicamentos. Se se impedir uma bactéria de produzir correctamente as proteínas de que precisa para produzir as sua camada exterior, por exemplo, é possível torná-la vulnerável e combater uma infecção com antibióticos. Os três laureados com o Nobel produziram modelos tridimensionais que mostram como diferentes antibióticos se ligam aos ribossomas, usados para desenvolver novos medicamentos.

Fonte : Público - online (7 de Outubro 2009)

A Maldição de Adão

2009-10-04T20:52:00.003+01:00

Um livro essencial na Biologia de 11º e 12º.

Um livro de Bryan Sykes.

No Norte da Inglaterra, sykes são «regos» e a palavra é frequentemente usada para denominar um local (por exemplo, a vila que se tornou um subúrbio de Rochdale no Lancashire). Mas «Sykes» também é um apelido, registado pela primeira vez no século XII no campo nos arredores de Huddersfield. Começou, sem dúvida, quando foi escolhido como bilhete de identidade por algum nativo das margens desse dreno. Fortuitamente, um dos 10 000 bretões que herdaram o nome é geneticista. Ele escreveu a algum dos seus homólogos e obteve o ADN de 50 deles.

Metade dos seus correspondentes era portador do mesmo cromossoma Y, enquanto outros diferiam num variante menor, que surgiu por mutação nos últimos séculos. Os restantes apresentavam uma grande mistura de tipos, em vez de um só, o que poderá ter marcado uma origem independente do nome «Sykes» em redor de um segundo fosso nortenho. A diversidade apresentada indica a ocorrência de um influxo antigo de ovelhas negras genéticas que presentearam a família com o seu ADN sem o benefício de um apelido. A incidência pode parecer elevada, mas o nome já existe há vinte gerações e uma simples soma mostra que a taxa de falsa paternidade era ligeiramente superior a 1% por geração.

A concordância entre nomes e cromossomas Y reveste-se de particular interesse para a polícia, que em breve poderá perseguir um criminoso que deixe o ADN na cena do crime com uma simples consulta da lista telefónica.
Bill Sikes, o brutal ladrão em Oliver Twist, era portador de uma pequena mutação do famoso apelido e teria com certeza problemas num mundo de tecnologia de ADN. Conheceu o seu fim num enforcamento acidental, sem a ajuda da ciência forense.

Grupos Sanguíneos

2009-10-04T20:30:00.004+01:00

Sistema Abo

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Os grupos sanguíneos ABO foram usados num caso de paternidade meses depois de terem sido descobertos. Constituíram a primeira demonstração do poder da biologia em tribunal, mas também eles são menos exactos do que aparentam. O sistema tem três variantes.

Com efeito, o gene O remove um certo sinal de identidade nas células sanguíneas, enquanto os outros dois alteram a sua estrutura.

Um indivíduo de tipo O tem duas cópias do gene O. Uma pessoa do grupo A ou B pode ter uma dose dupla dos genes A ou B ou uma única cópia emparelhada com um O.
Pessoas com o A associado ao B pertencem ao grupo sanguíneo AB.

Um casamento entre duas pessoas O só pode gerar crianças do grupo O, mas outros cruzamentos são mais complicados. Qualquer casamento entre, digamos, uma mulher A, com um gene A associado ao O, e um indivíduo B, com o seu gene B associado a um O, pode gerar filhos A, B, AB ou O.

Antigamente a lei não era capaz de lidar com esta complexidade.

Em 1944, Charlie Chaplin foi perseguido pelo Federal Bureau of Investigation — cujo director, J. Edgar Hoover, o considerava um comunista— por escravatura branca, por transportar uma adolescente através das fronteiras estaduais com propósitos imorais. Chaplin tivera, sem dúvida, um caso com a jovem actriz em questão, uma tal Joan Barry, mas conseguiu escapar às garras do FBI.

Contudo, foi mais tarde processado pela própria Joan Barry, que pretendia uma pensão de alimentos.

O teste de paternidade era claro: Chaplin pertencia ao grupo O, ela era A e o bebé do tipo B. Ele não podia ser o pai de forma nenhuma, mas o júri considerou-o culpado porque decidiu que a criança se parecia com ele. Chaplin foi forçado a pagar 75 dólares semanais até a maioridade do rapaz.

O veredicto mostra os limites da lei quando tenta lidar com a ciência, mas acontecem coisas estranhas com o sistema ABO que podiam permitir a um advogado astuto formar a culpa de Chaplin.

Estão implicados dois genes distintos, codificados em regiões separadas do ADN.

A substância produzida pelo variante O é uma precursora das codificadas por A e B. Uma determinada enzima, codificada algures no genoma, converte o material O nos seus produtos A e B.

Raros indivíduos não possuem o catalisador crucial consequentemente, não podem produzir as substâncias A e B, mesmo tendo os genes A ou B. Sendo assim, são sempre do grupo O.

Se pessoa BB nesta situação casa com um indivíduo do grupo O (que é quase certo ter uma cópia funcional da enzima), então a criança herda um gene B de um progenitor e uma cópia funcional da enzima do outro — e pertence ao grupo B.

Dois indivíduos O podem, assim, ter uma criança de grupo sanguíneo B.

Esse facto tem sido muito usado pelos advogados para enganarem júris (e mereceu referência na telenovela Hospital Central), mas a versão danificada da proteína é frequente apenas entre as pessoas de raça branca de uma vila na ilha de Reunião, no Pacífico (o que elimina a sua utilidade como álibi). O variante é muito mais abundante entre a população nativa da índia.

Os argumentos jesuítas acerca dos grupos sanguíneos foram ultrapassados pela tecnologia.

O primeiro indício do seu poder adveio da descoberta de uma série de sequências de bases de ADN repetidas que variam em número de indivíduo para indivíduo. Usam-se tesouras moleculares para cortar a dupla hélice em locais específicos e, assim, revelam-se diferenças no número de repetições no comprimento e números de fragmentos obtidos à medida que viajam através de uma peneira sob a acção de um campo eléctrico. Cada um de nós tem uma assinatura única deste género — uma impressão digital de ADN (fingerprint), como é conhecida. O método foi usado pela primeira vez em casos criminais, mas actualmente é bastante aplicado em testes de paternidade.

As impressões digitais de ADN não são infalíveis, pois algumas das secções repetidas têm uma taxa de mutação de um em 100. Uma pessoa culpada pode, assim, escapar a uma paternidade verdadeira devido a um erro genético ocorrido durante a produção dos espermatozóides. Usam-se agora pelo menos nove repetições diferentes para minimizar a possibilidade de falsa inocência.

Quando o mapa da sequência dos nossos genes estiver completo, as impressões digitais de ADN e afins tornar-se-ão obsoletas. De facto, a individualidade tornou-se ilimitada. A busca de variantes de letra única no ADN em apenas duas dúzias de pessoas provenientes de todo o globo encontrou um milhão e meio de locais variáveis — excluindo o desvio nos curtos e múltiplos grupos de bases do ADN. Estes polimorfismos de nucleotídeo único (single nudeotide polymorphisms), como são conhecidos, significam que o ADN de dois indivíduos difere em milhões de formas. Como os variantes são remodelados quando se formam os espermatozóides ou os óvulos, o número de permutações é muito, muito superior ao número de pessoas vivas actualmente, das que já viveram e das que alguma vez viverão.

Adaptado de "A descendência do Homem - Steve Jones. Gradiva"

Em busca de Eva e Adão

2009-10-04T18:51:00.007+01:00

Tudo começou com um livro que tirei da estante, estava na altura de ser lido. Os livros são como as boas garrafas de vinho maduro à espera do momento certo para serem apreciados. Tenho preferência pelo maduro. O livro tinha um título “herético” – A maldição de Adão – ui, afinal não foi Eva a “pecadora”? Mas, o livro é sobre genética e biologia e o autor anda longe do meu estimado Dawkins (também já me cansa o Richard, com tanto ateísmo fundamentalista). E um livro leva ao outro, assim como uma garrafa que termina e outra é aberta, pois a companhia assim o exige, e tirei um pequeno livro para ler nos intervalos das aulas porque a “maldição” tem uma capa que pode dar azo a uma certa risada dos discentes. Duas autoras num livro onde se respira o bouquet do cromossoma XX que nos leva numa história não trágico-marítima, mas, da nossa viagem desde África. Os personagens desta epopeia não são o Adamastor nem o Vasco da Gama, mas sim o ADN mitocondrial e o cromossoma Y. Escreve o Prof. Dr. Sobrinho Simões na contracapa do livro – «Há tempos que não aprendia tanto a ler um livro. Nem me divertia tanto, valha a verdade».
Sobre o livro, os leitores que o leiam porque subscrevo as palavras acima transcritas, mas logo na introdução uma aula bem dada na forma escrita. Para quem não é especialista está ali o que quero passar aos alunos quando me questionam sobre o DNA mitocondrial e cromossoma Y. Transcrevo a explicação da Dra. Luísa Pereira, com algumas adaptações.

Nos últimos vinte anos, o desenvolvimento e a aplicação da tecnologia de análise de ADN revolucionaram o estudo da evolução da espécie humana. Para esta revolução foi particularmente importante a caracterização de duas porções de herança uniparental no genoma humano que permitem rastrear as linhagens materna e paterna de um indivíduo: o ADN mitocondrial e o cromossoma Y, respectivamente.

O genoma está organizado em cromossomas, os quais são constituídos por ADN, abreviatura de ácido desoxirribonucleico. Os cromossomas possuem algumas porções designadas por genes, que contêm informação para uma dada característica. Tudo o que nos faz indivíduos vivos é codificado pela informação do genoma.

O ADN é transmitido de geração em geração, podendo ser modificado por eventos de mutação, gerando variabilidade. Diz-se que um dado gene ou locus (plural loci) é polimórfico quando na população ocorrem, pelo menos, duas formas alternativas com frequências superiores a 1%, designadas alelos.
O ADN mitocondrial e o cromossoma Y apresentam características particulares que merecem alguma atenção.

Para se perceber como o ADN mitocondrial e o cromossoma Y são transmitidos de geração em geração, considere-se um sistema de transmissão de nomes de família ligeiramente diferente do que vigora em Portugal.
As mulheres transmitem apenas um nome de família a todos os seus filhos - homens ou mulheres -, mas apenas as mulheres é que o transmitirão aos seus descendentes. Já os homens transmitem apenas o nome de família paterno (o último) unicamente aos filhos do sexo masculino. Assim, as mulheres terão apenas um nome de família e os homens terão dois.

Se substituirmos os nomes dos membros desta família pelas expressões «ADN mitocondrial» e «cromossoma Y», teremos a imagem exacta da dinâmica de transmissão dos dois marcadores genéticos particulares que existem em quase todos os seres sexuados.

As mães transmitem o ADN mitocondrial a todos os seus descendentes, independentemente do género. Como a sua designação sugere, este ADN localiza-se num compartimento celular designado mitocôndria, o qual é essencial à vida devido à sua função de produção de energia celular. Além disso, cada indivíduo possui várias cópias dessas moléculas, o que explica a razão pela qual este tipo de ADN é fácil de obter, de purificar e de analisar.

Porém, se os homens possuem mitocôndrias, com ADN mitocondrial, porque é que não o transmitem?
A razão para isto acontecer ainda não está completamente esclarecida. Para já, sabe-se que quando se dá a geração de um novo indivíduo, através da fusão da grande célula sexual feminina - o oócito - contendo cerca de 1 000 000 moléculas de ADN mitocondrial, com o ínfimo espermatozóide que contém apenas entre 50 a 100 moléculas de ADN mitocondrial, existe, como é óbvio, uma desproporção enorme entre as mitocôndrias maternas e paternas.

Adicionalmente, parece ocorrer uma destruição específica das mitocôndrias do espermatozóide no ovo (a célula fecundada), pelo que, em termos práticos, a transmissão do ADN mitocondrial se faz por via materna.

O material genético responsável pela diferenciação dos sexos localiza-se nos cromossomas sexuais X e Y. Os indivíduos do sexo feminino possuem duas cópias do cromossoma X, sendo uma transmitida pelo pai e a outra pela mãe.
Os indivíduos do sexo masculino possuem um cromossoma X herdado da mãe e um cromossoma Y (quase "anão" quando comparado com o X) que é transmitido pelo pai.

Isto significa que o cromossoma Y só existe nos homens e é exclusivamente transmitido por via paterna.

O ADN mitocondrial e o cromossoma Y são os únicos exemplos de transmissão uniparental. São também haplóides, pois só uma molécula está presente em cada célula do indivíduo, em cópia única para o cromossoma Y e em múltiplas cópias (quase) iguais para o ADN mitocondrial. Por isso, às diversas formas polimórficas destes marcadores presentes na população dá-se o nome de haplótipos.

O restante material genético do novo ser, chamado autossómico, é-lhe igualmente transmitido, em termos quantitativos, pelos dois ancestrais. O indivíduo possui pares de cromossomas homólogos, daí a designação diplóide. Esse material autossómico constitui a esmagadora percentagem do genoma, ou seja, do património genético de cada indivíduo, sendo que cada geração corresponde ao produto de várias «lotarias» no material genético recebido dos ancestrais.
Dá-se o nome de recombinação ao fenómeno de troca de material genético entre cromossomas homólogos que ocorre na divisão celular que dá origem às células sexuais: os oócitos e os espermatozóides.

No fundo, este fenómeno gera mais diversidade pela combinação de novos padrões genéticos, mas torna difícil o estudo da evolução unicamente através da comparação de genes presentes no núcleo das células.

Perde-se em cada geração muito do material genético dos ancestrais. Em contrapartida, como o ADN mitocondrial e o cromossoma Y são transmitidos em bloco, existe a vantagem de a história genealógica ser muito mais fácil de reconstruir para estes marcadores uniparentais por não haver «ruído» causado pela recombinação.

Outra vantagem desse crivo maior na transmissão do ADN mitocondrial e do cromossoma Y é que as linhagens maternas e paternas vêm acompanhadas de informação geográfica.

Com efeito, as linhagens humanas maternas e paternas têm uma estruturação geográfica, existindo aquelas que são caracteristicamente subsarianas, as que são tipicamente europeias e as que estão presentes na Ásia e nos ameríndios. Como é óbvio, esta informação é muito importante para a reconstituição das migrações populacionais ao longo da história humana.

DeterminaçãO Do Sexo
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DNA mitocondrial

2009-09-20T18:05:00.001+01:00

A nossa história evolutiva

Sim, todos somos capazes !!!

2009-09-20T13:01:00.004+01:00

Não é hábito neste site a publicação de notícias relacionadas com o ensino, mas um dos objectivos deste site é fornecer informações a alunos, pais, professores e ao público que não vivendo neste universo da educação, não deixa de ter direitos e deveres no que diz respeito ao futuro do país. O primeiro texto, é da autoria do Dr. Daniel Sampaio, publicado na revista Pública de 20 de Setembro de 2009.
O segundo texto é uma mensagem do presidente dos Estados Unidos, enviada aos estudantes.

"No início do ano escolar, o Presidente Obama enviou uma mensagem aos estudantes, um notável documento que deveria ser lido e debatido em todas as nossas aulas.
Como se costuma dizer, está lá tudo. A inquietação de quem está no primeiro dia de escola, o desejo de acabar os estudos, a tristeza pelo fim das férias.

O relato pessoal, desde as lições extra da mãe às 4.30 da manhã ao não desperdiçar de oportunidades como estudante universitário. A responsabilidade dos governos na manutenção de padrões elevados na qualidade do ensino, ou a necessidade do esforço dos professores para motivar os alunos, "para que tenham vontade de aprender". A responsabilidade dos pais de "assegurarem que façam os trabalhos de casa e não passem o dia à frente da televisão ou a jogar com a Xbox". E sobretudo - o mais importante - as responsabilidades dos alunos: "nem os professores ou pais mais dedicados, nem as melhores escolas do mundo, são capazes do que quer que seja se vocês não assumirem as vossas responsabilidades".

Em diversos textos do meu recente livro Porque sim, acentuo a importância desta educação para a autonomia responsável, virada para o assumir da responsabilidade de acordo com a idade da criança ou do adolescente, o que passa pelo estudo continuado e persistente e pelo esforço que qualquer aprendizagem implica. Para os pais, o apoio sistemático é importante, mas como também acentua Obama, não pode ser desculpa para não se estudar se esse auxílio faltar. Mas nos casos em que os pais estão presentes e disponíveis, como podem colaborar com a escola? A forma como os professores e pais se relacionam definirá a eficácia desses encontros. Os docentes deverão abandonar alguns preconceitos e aceitar os pais tal como eles são, tecendo em conjunto não só um contexto escolar de desenvolvimento para os mais novos, mas também uma forma de colaboração com a tarefa educativa das famílias.

As reuniões de pais devem possibilitar aos encarregados de educação presentes a possibilidade de expressão dos seus sentimentos como educadores, sobretudo quando têm a percepção de que os filhos não são apreciados na escola. Aos professores convém perceber as pressões a que muitas vezes os pais estão sujeitos, antes de caminharem para a crítica de negligência ou de excessiva exigência parentais; e nunca actuarem como "peritos educativos", desqualificando os pais e procedendo como se os docentes fossem os únicos a saber o que está certo para as crianças.

Convém também que estejam atentos às relações familiares dos alunos, mas com a noção sempre presente de que não devem interferir na complexidade das relações intrafamiliares: escola e família são dois territórios que se devem tocar muitas vezes, mas sem competição e com respeito pela especificidade de cada um.
Importa que as famílias compareçam na escola, por isso são correctas as medidas legislativas que favoreçam a presença de pais e avós, sem prejuízo das suas vidas pessoais. Sem dúvida que os familiares aparecerão mais se o seu papel for valorizado no território educativo." Texto de Daniel Sampaio, publicado na revista "Pública" de 20 de Setembro 2009

Sei que para muitos de vocês hoje é o primeiro dia de aulas, e para os que entraram para o jardim infantil, para a escola primária ou secundária, é o primeiro dia numa nova escola, por isso é compreensível que estejam um pouco nervosos. Também deve haver alguns alunos mais velhos, contentes por saberem que já só lhes falta um ano. Mas, estejam em que ano estiverem, muitos devem ter pena por as férias de Verão terem acabado e já não poderem ficar até mais tarde na cama.

Também conheço essa sensação. Quando era miúdo, a minha família viveu alguns anos na Indonésia e a minha mãe não tinha dinheiro para me mandar para a escola onde andavam os outros miúdos americanos. Foi por isso que ela decidiu dar-me ela própria umas lições extras, segunda a sexta-feira, às 4h30 da manhã.

A ideia de me levantar àquela hora não me agradava por aí além. Adormeci muitas vezes sentado à mesa da cozinha. Mas quando eu me queixava a minha mãe respondia-me: "Olha que isto para mim também não é pêra doce, meu malandro..."

Tenho consciência de que alguns de vocês ainda estão a adaptar-se ao regresso às aulas, mas hoje estou aqui porque tenho um assunto importante a discutir convosco. Quero falar convosco da vossa educação e daquilo que se espera de vocês neste novo ano escolar.

Já fiz muitos discursos sobre educação, e falei muito de responsabilidade. Falei da responsabilidade dos vossos professores de vos motivarem, de vos fazerem ter vontade de aprender. Falei da responsabilidade dos vossos pais de vos manterem no bom caminho, de se assegurarem de que vocês fazem os trabalhos de casa e não passam o dia à frente da televisão ou a jogar com a Xbox. Falei da responsabilidade do vosso governo de estabelecer padrões elevados, de apoiar os professores e os directores das escolas e de melhorar as que não estão a funcionar bem e onde os alunos não têm as oportunidades que merecem.

No entanto, a verdade é que nem os professores e os pais mais dedicados, nem as melhores escolas do mundo são capazes do que quer que seja se vocês não assumirem as vossas responsabilidades. Se vocês não forem às aulas, não prestarem atenção a esses professores, aos vossos avós e aos outros adultos e não trabalharem duramente, como terão de fazer se quiserem ser bem sucedidos.

E hoje é nesse assunto que quero concentrar-me: na responsabilidade de cada um de vocês pela sua própria educação.

Todos vocês são bons em alguma coisa. Não há nenhum que não tenha alguma coisa a dar. E é a vocês que cabe descobrir do que se trata. É essa oportunidade que a educação vos proporciona.

Talvez tenham a capacidade de ser bons escritores - suficientemente bons para escreverem livros ou artigos para jornais -, mas se não fizerem o trabalho de Inglês podem nunca vir a sabê-lo. Talvez sejam pessoas inovadoras ou inventores - quem sabe capazes de criar o próximo iPhone ou um novo medicamento ou vacina -, mas se não fizerem o projecto de Ciências podem não vir a percebê-lo. Talvez possam vir a ser mayors ou senadores, ou juízes do Supremo Tribunal, mas se não participarem nos debates dos clubes da vossa escola podem nunca vir a sabê-lo.

No entanto, escolham o que escolherem fazer com a vossa vida, garanto-vos que não será possível a não ser que estudem. Querem ser médicos, professores ou polícias? Querem ser enfermeiros, arquitectos, advogados ou militares? Para qualquer dessas carreiras é preciso ter estudos. Não podem deixar a escola e esperar arranjar um bom emprego. Têm de trabalhar, estudar, aprender para isso.

E não é só para as vossas vidas e para o vosso futuro que isto é importante. O que vocês fizerem com os vossos estudos vai decidir nada mais nada menos que o futuro do nosso país. Aquilo que aprenderem na escola agora vai decidir se enquanto país estaremos à altura dos desafios do futuro.

Vão precisar dos conhecimentos e das competências que se aprendem e desenvolvem nas ciências e na matemática para curar doenças como o cancro e a sida e para desenvolver novas tecnologias energéticas que protejam o ambiente. Vão precisar da penetração e do sentido crítico que se desenvolvem na história e nas ciências sociais para que deixe de haver pobres e sem-abrigo, para combater o crime e a discriminação e para tornar o nosso país mais justo e mais livre. Vão precisar da criatividade e do engenho que se desenvolvem em todas as disciplinas para criar novas empresas que criem novos empregos e desenvolvam a economia.

Precisamos que todos vocês desenvolvam os vossos talentos, competências e intelectos para ajudarem a resolver os nossos problemas mais difíceis. Se não o fizerem - se abandonarem a escola -, não é só a vocês mesmos que estão a abandonar, é ao vosso país.

Eu sei que não é fácil ter bons resultados na escola. Tenho consciência de que muitos têm dificuldades na vossa vida que dificultam a tarefa de se concentrarem nos estudos. Percebo isso, e sei do que estou a falar. O meu pai deixou a nossa família quando eu tinha dois anos e eu fui criado só pela minha mãe, que teve muitas vezes dificuldade em pagar as contas e nem sempre nos conseguia dar as coisas que os outros miúdos tinham. Tive muitas vezes pena de não ter um pai na minha vida. Senti-me sozinho e tive a impressão que não me adaptava, e por isso nem sempre conseguia concentrar-me nos estudos como devia. E a minha vida podia muito bem ter dado para o torto.

Mas tive sorte. Tive muitas segundas oportunidades e consegui ir para a faculdade, estudar Direito e realizar os meus sonhos. A minha mulher, a nossa primeira-dama, Michelle Obama, tem uma história parecida com a minha. Nem o pai nem a mãe dela estudaram e não eram ricos. No entanto, trabalharam muito, e ela própria trabalhou muito para poder frequentar as melhores escolas do nosso país.

Alguns de vocês podem não ter tido estas oportunidades. Talvez não haja nas vossas vidas adultos capazes de vos dar o apoio de que precisam. Quem sabe se não há alguém desempregado e o dinheiro não chega. Pode ser que vivam num bairro pouco seguro ou os vossos amigos queiram levar-vos a fazer coisas que vocês sabem que não estão bem.

Apesar de tudo isso, as circunstâncias da vossa vida - o vosso aspecto, o sítio onde nasceram, o dinheiro que têm, os problemas da vossa família - não são desculpa para não fazerem os vossos trabalhos nem para se portarem mal. Não são desculpa para responderem mal aos vossos professores, para faltarem às aulas ou para desistirem de estudar. Não são desculpa para não estudarem.

A vossa vida actual não vai determinar forçosamente aquilo que vão ser no futuro. Ninguém escreve o vosso destino por vocês. Aqui, nos Estados Unidos, somos nós que decidimos o nosso destino. Somos nós que fazemos o nosso futuro.

E é isso que os jovens como vocês fazem todos os dias em todo o país. Jovens como Jazmin Perez, de Roma, no Texas. Quando a Jazmin foi para a escola não falava inglês. Na terra dela não havia praticamente ninguém que tivesse andado na faculdade, e o mesmo acontecia com os pais dela. No entanto, ela estudou muito, teve boas notas, ganhou uma bolsa de estudos para a Universidade de Brown, e actualmente está a estudar Saúde Pública.

Estou a pensar ainda em Andoni Schultz, de Los Altos, na Califórnia, que aos três anos descobriu que tinha um tumor cerebral. Teve de fazer imensos tratamentos e operações, uma delas que lhe afectou a memória, e por isso teve de estudar muito mais - centenas de horas a mais - que os outros. No entanto, nunca perdeu nenhum ano e agora entrou na faculdade.

E também há o caso da Shantell Steve, da minha cidade, Chicago, no Illinois. Embora tenha saltado de família adoptiva para família adoptiva nos bairros mais degradados, conseguiu arranjar emprego num centro de saúde, organizou um programa para afastar os jovens dos gangues e está prestes a acabar a escola secundária com notas excelentes e a entrar para a faculdade.

A Jazmin, o Andoni e a Shantell não são diferentes de vocês. Enfrentaram dificuldades como as vossas. Mas não desistiram. Decidiram assumir a responsabilidade pelos seus estudos e esforçaram-se por alcançar objectivos. E eu espero que vocês façam o mesmo.

É por isso que hoje me dirijo a cada um de vocês para que estabeleça os seus próprios objectivos para os seus estudos, e para que faça tudo o que for preciso para os alcançar. O vosso objectivo pode ser apenas fazer os trabalhos de casa, prestar atenção às aulas ou ler todos os dias algumas páginas de um livro. Também podem decidir participar numa actividade extracurricular, ou fazer trabalho voluntário na vossa comunidade. Talvez decidam defender miúdos que são vítimas de discriminação, por serem quem são ou pelo seu aspecto, por acreditarem, como eu acredito, que todas as crianças merecem um ambiente seguro em que possam estudar. Ou pode ser que decidam cuidar de vocês mesmos para aprenderem melhor. E é nesse sentido que espero que lavem muitas vezes as mãos e que não vão às aulas se estiverem doentes, para evitarmos que haja muitas pessoas a apanhar gripe neste Outono e neste Inverno.

Mas decidam o que decidirem gostava que se empenhassem. Que trabalhassem duramente. Eu sei que muitas vezes a televisão dá a impressão que podemos ser ricos e bem-sucedidos sem termos de trabalhar - que o vosso caminho para o sucesso passa pelo rap, pelo basquetebol ou por serem estrelas de reality shows -, mas a verdade é que isso é muito pouco provável. A verdade é que o sucesso é muito difícil. Não vão gostar de todas as disciplinas nem de todos os professores. Nem todos os trabalhos vão ser úteis para a vossa vida a curto prazo. E não vão forçosamente alcançar os vossos objectivos à primeira.

No entanto, isso pouco importa. Algumas das pessoas mais bem-sucedidas do mundo são as que sofreram mais fracassos. O primeiro livro do Harry Potter, de J. K. Rowling, foi rejeitado duas vezes antes de ser publicado. Michael Jordan foi expulso da equipa de basquetebol do liceu, perdeu centenas de jogos e falhou milhares de lançamentos ao longo da sua carreira. No entanto, uma vez disse: "Falhei muitas e muitas vezes na minha vida. E foi por isso que fui bem-sucedido."

Estas pessoas alcançaram os seus objectivos porque perceberam que não podemos deixar que os nossos fracassos nos definam - temos de permitir que eles nos ensinem as suas lições. Temos de deixar que nos mostrem o que devemos fazer de maneira diferente quando voltamos a tentar. Não é por nos metermos num sarilho que somos desordeiros. Isso só quer dizer que temos de fazer um esforço maior por nos comportarmos bem. Não é por termos uma má nota que somos estúpidos. Essa nota só quer dizer que temos de estudar mais.

Ninguém nasce bom em nada. Tornamo-nos bons graças ao nosso trabalho. Não entramos para a primeira equipa da universidade a primeira vez que praticamos um desporto. Não acertamos em todas as notas a primeira vez que cantamos uma canção. Temos de praticar. O mesmo acontece com o trabalho da escola. É possível que tenham de fazer um problema de Matemática várias vezes até acertarem, ou de ler muitas vezes um texto até o perceberem, ou de fazer um esquema várias vezes antes de poderem entregá-lo.

Não tenham medo de fazer perguntas. Não tenham medo de pedir ajuda quando precisarem. Eu todos os dias o faço. Pedir ajuda não é um sinal de fraqueza, é um sinal de força. Mostra que temos coragem de admitir que não sabemos e de aprender coisas novas. Procurem um adulto em quem confiem - um pai, um avô ou um professor ou treinador - e peçam-lhe que vos ajude.

E mesmo quando estiverem em dificuldades, mesmo quando se sentirem desencorajados e vos parecer que as outras pessoas vos abandonaram - nunca desistam de vocês mesmos. Quando desistirem de vocês mesmos é do vosso país que estão a desistir.

A história da América não é a história dos que desistiram quando as coisas se tornaram difíceis. É a das pessoas que continuaram, que insistiram, que se esforçaram mais, que amavam demasiado o seu país para não darem o seu melhor.

É a história dos estudantes que há 250 anos estavam onde vocês estão agora e fizeram uma revolução e fundaram este país. É a dos estudantes que estavam onde vocês estão há 75 anos e ultrapassaram uma depressão e ganharam uma guerra mundial, lutaram pelos direitos civis e puseram um homem na Lua. É a dos estudantes que estavam onde vocês estão há 20 anos e fundaram a Google, o Twitter e o Facebook e mudaram a maneira como comunicamos uns com os outros.

Por isso hoje quero perguntar-vos qual é o contributo que pretendem fazer. Quais são os problemas que tencionam resolver? Que descobertas pretendem fazer? Quando daqui a 20 ou a 50 ou a 100 anos um presidente vier aqui falar, que vai dizer que vocês fizeram pelo vosso país?

As vossas famílias, os vossos professores e eu estamos a fazer tudo o que podemos para assegurar que vocês têm a educação de que precisam para responder a estas perguntas. Estou a trabalhar duramente para equipar as vossas salas de aulas e pagar os vossos livros, o vosso equipamento e os computadores de que vocês precisam para estudar. E por isso espero que trabalhem a sério este ano, que se esforcem o mais possível em tudo o que fizerem. Espero grandes coisas de todos vocês. Não nos desapontem. Não desapontem as vossas famílias e o vosso país. Façam-nos sentir orgulho em vocês. Tenho a certeza que são capazes.

Brave New World

2009-08-29T12:04:00.010+01:00

Dois livros fizeram-me mergulhar este verão no "universo quântico". Um mundo para o meu filho, pois ele irá provavelmente viver com tecnologia quântica. Eu talvez usufrue um pouco dela, quam sabe. Engenharia Genética e "Engenharia Quântica" vão ser dois dos hot spots do desenvolvimento científico do século XXI, quem sabe.

O primeiro livro, um romance de um escritor que muito aprecio, desde Parque Jurássico, Estado de Pânico e mais recentemente com Next.

Resgate o Tempo aguardava há algum tempo na estante pelo momento certo. É um romance, não um livro científico.

O segundo "O nascimento do Universo" de John Gribbin é um interessante livro de divulgação científica. Anterior a "Universo, uma biografia", tem 4 capítulos interessantes sobre origem química da vida no espaço, física quântica e química do carbono.

É apenas um romance de fricção. será...?

Há cerca de cem anos, quando o século dezanove findava, cientistas de todo o mundo sentiam-se satisfeitos por terem chegado a um quadro fiel do mundo físico. Conforme o cientista Alastair Rae o define: «Em finais do século dezanove parecia que os princípios básicos fundamentais que governavam o comportamento do universo fisico eram conhecidos.»'

De facto, muitos cientistas afirmaram que o estudo da Física se encontrava praticamente terminado: já não havia grandes descobertas a serem feitas, apenas detalhes e toques finais.
Mas já no final da última década vieram à luz algumas curiosidades. Roentgen descobriu raios que passavam através da carne; por não lhes ter encontrado uma explicação, chamou-lhes raios X. Dois meses mais tarde Henri Becquerel descobriu acidentalmente que um pedaço de minério de urânio emitia qualquer coisa que nublava as chapas fotográficas. E o electrão, o transporte da electricidade, foi descoberto em 1897.

No entanto e de um modo geral, os cientistas permaneciam calmos, esperando que estes factos estranhos viessem eventualmente a ser explicados pela teoria existente. Ninguém teria sido capaz de prever que nos cinco anos seguintes a sua visão complacente do mundo viria a ser abalada de uma forma chocante, produzindo um conceito completamente novo do universo e tecnologias completamente novas que iriam transformar a vida diária no século vinte de uma forma inimaginável. Se disséssemos a um físico em 1899 que em 1999, cem anos mais tarde, imagens em movimento seriam transmitidas para os lares em todo o mundo a partir de satélites no céu; que bombas de uma potência inimaginável ameaçariam as espécies; que os antibióticos aboliriam a doença mas que esta iria contra-atacar; que as mulheres conseguiriam o voto e pílulas para o controlo da reprodução; que a todas as horas milhões de pessoas seriam transportadas pelos ares em aeronaves capazes de levantarem voo e de aterrarem sem o toque humano; que seria possível cruzar o Atlântico a duas mil milhas por hora; que a humanidade viajaria até à Lua para logo em seguida se desinteressar; que os microscópios seriam capazes de ver átomos individuais; que as pessoas transportariam telefones pesando pouco mais de cem gramas ou até menos e que falariam para qualquer parte do mundo sem necessidade de fios; ou que a maior parte destes milagres dependiam de dispositivos com o tamanho de um selo de correio, que utilizavam uma nova teoria designada por mecânica quântica — se o leitor dissesse tudo isto, o físico quase de certeza afirmaria que estava louco.

A maior parte destes desenvolvimentos nunca poderiam ter sido previstos em 1899 porque a teoria científica que prevalecia dizia que era impossível. E para os poucos desenvolvimentos que não eram impossíveis, como as aeronaves, a simples dimensão do seu uso eventual teria desafiado a compreensão. Seria possível imaginar um aeroplano — mas dez mil aeroplanos no ar ao mesmo tempo teria estado para lá da imaginação de qualquer um.

Torna-se portanto razoável afirmar que os cientistas mais informados, no limiar do século vinte, não faziam a menor ideia daquilo que estava para vir.

Agora que nos encontramos no início do século vinte e um, a situação é estranhamente familiar.
Mais uma vez, os físicos acreditam que o mundo físico foi explicado e que já não existem revoluções à nossa frente. Recordando a história passada, deixaram de exprimir esta opinião publicamente, mas não deixam de pensar deste modo. Alguns observadores chegaram mesmo ao ponto de defender que a ciência como disciplina terminou o seu trabalho; afirmam ainda que não ficou nada de importante para a ciência descobrir.

Mas do mesmo modo que os finais do século dezanove deixaram supor aquilo que estava para vir, também o século vinte fornece algumas pistas para o futuro. Uma das mais importantes é o interesse na chamada tecnologia quântica. Trata-se de um esforço em diversas frentes para criar uma nova tecnologia que utiliza a natureza fundamental da realidade subatómica, e promete revolucionar as nossas ideias sobre aquilo que é possível.

Gato de Schrödinger - experiência mental proposta pela física austríaca Ewin Schrödinger demonstra a possibilidade de um átomo ocupar dois lugares simultaneamente

A tecnologia quântica contradiz frontalmente as nossas ideias de senso comum sobre o modo como o mundo funciona. Defende um mundo em que os computadores funcionam sem serem ligados e em que os objectos são encontrados sem os procurarmos. Um computador de um poder inimaginável pode ser construído a partir de uma simples molécula. A informação move-se instantaneamente entre dois pontos sem cabos ou redes. Os objectos distantes são examinados sem qualquer contacto. Os computadores fazem os seus cálculos em outros universos. E a teleportação — «Beam me up, Scotty» — é vulgar e usada das mais diferentes maneiras.

"O teletransporte é o meio ideal para transmitir informações em computadores quânticos"

Em 1990, a investigação em tecnologia quântica começou a mostrar resultados. Em 1995 mensagens quânticas ultra-seguras foram enviadas a uma distância de 8 milhas, sugerindo que uma Internet quântica virá a ser construída no próximo século. Em Los Alamos físicos mediram a espessura de um cabelo humano usando um feixe de laser que, na realidade, nunca chegou a ser visto no cabelo, mas apenas pode lá ter estado. Este resultado bizarro «contrário aos factos» iniciou um novo campo de interacção — detecção livre: aquilo que foi designado por «descobrir qualquer coisa sem olhar».

E, em 1998, a teleportação quântica foi demonstrada em três laboratórios em diferentes pontos do mundo — em Innsbruck, em Roma e na Cal Tech. O físico Jeff Kimble, líder da equipa da Cal Tech, disse que a teleportação quântica podia ser aplicada a objectos sólidos: «O estado quântico de uma entidade podia ser transportado para outra entidade... Julgamos que conhecemos o modo como é possível fazê-lo.2 Kimble deteve-se exactamente na altura em que se preparava para sugerir que seria possível teleportar um ser humano, mas lembrou-se de que alguém o poderia tentar com uma bactéria.
Estas curiosidades quânticas, desafiando a lógica e o senso comum, receberam pouca atenção do público mas isso ainda virá a acontecer. De acordo com alguns cálculos, nas primeiras décadas do novo século, a maioria dos físicos em todo o mundo irão trabalhar num ou noutro dos aspectos da tecnologia quântica.

Deste modo não se torna surpreendente que, por volta de meados da década de 90 várias corporações se tenham debruçado sobre a investigação quântica. A Fujitsu Quantum Devices foi estabelecida em 1991. A IBM formou uma equipa de investigação quântica em 1993, sob a orientação do pioneiro Charles Bennett. Dentro em pouco foram seguidos pela ATT e por outras companhias, o que igualmente foi realizado por universidades como a Cal Tech e instalações governamentais como Los Alamos. E o mesmo foi feito por uma companhia de investigação do Novo México chamada ITC. Localizada a poucas horas de carro de Los Alamos, a ITC deu passos notáveis logo no início da década. Na realidade, está agora perfeitamente claro que a ITC foi a primeira companhia em 1998 a ter uma aplicação prática e funcional utilizando tecnologia quântica avançada.
Em retrospectiva, foi uma combinação de circunstâncias peculiares — e de considerável sorte — que deu à ITC a liderança de uma tecnologia dramaticamente nova. Embora a companhia tenha defendido que as suas descobertas eram completamente benignas, a sua chamada expedição de recuperação demonstrou os perigos de uma forma perfeitamente clara. Duas pessoas morreram, uma desapareceu e outra sofreu ferimentos graves. Não temos dúvidas de que para os jovens licenciados que tomaram parte na expedição, esta nova tecnologia quântica, anunciadora do século vinte e um, provou que era apenas benigna. (Excerto de Resgate no Tempo. Michael Crithton)

Relógios moléculares

2009-08-12T22:16:00.004+01:00

Os Relógios Moleculares

Um dos conceitos evolucionários mais úteis para aplicações é o dos relógios moleculares, pelos quais um fragmento de ADN acumula mutações a uma razão suficientemente regular para servir de medida de há quanto tempo duas espécies se separaram de um ancestral comum.

O tique-taque das mutações

No exemplo acima, duas espécies tiveram um ancestral comum há 50 milhões de anos, e a sequência de ADN de um gene em particular compartilhado por elas sofre pelo menos uma alteração a cada 25 milhões de anos. Portanto, hoje o ADN das espécies difere em quatro posições. Se soubermos o padrão de mutação (por exemplo, através de genes de evidências fósseis ou de espécies com parentesco próximo), podemos inferir o período de tempo de 50 milhões de anos para as quatro diferenças actuais de ADN.

Árvores Evolucionárias

Cientistas podem aplicar a técnica do relógio molecular a um grupo de espécies relacionadas para deduzir sua árvore evolucionária, ou filogenia. Aqui, por exemplo, o ADN das espécies A e B diferem entre si em quatro posições, mas cada um difere da espécie C em oito posições. Portanto, a estirpe da espécie C separou-se do ancestral comum às estirpes A e B o dobro de tempo antes que as linhagens individuais A e B.

A, B e C podem também representar estirpes de vírus em mutação por um período de tempo de uns poucos anos.

Um relógio... molecular

Nos últimos anos, a informação sobre a origem e a migração das linhagens maternas e paternas tem evoluído bastante, podendo para muitos casos ser possível datar com maior ou menor precisão a presença dessas linhagens numa determinada região. Como? Usando o «relógio molecular».

Este relógio baseia-se na medição de acontecimentos periódicos, de modo semelhante à ocorrência de um sismo, à erupção de um vulcão ou à passagem do cometa Halley perto da Terra. Estes acontecimentos têm precisões muito distintas, considerando sempre uma determinada escala temporal. Normalmente, há a tendência para usar como referência a escala de duração da vida humana, no entanto, se a escala for a da vida do planeta, a frequência de ocorrência de um sismo ou de uma erupção vulcânica está muito dentro dos desvios esperados.
O acontecimento periódico no relógio molecular é a mutação, ou seja, toda a modificação da informação genética original que resulta da introdução de um erro de cópia nas transmissões ao longo das gerações.

Sabemos que toda a informação para a Vida se escreve através de um tetra-alfabeto composto pelas seguintes letras (quimicamente falando, estas letras correspondem a bases azotadas): A (adenina), T (timina), C (citosina) e G (guanina). Apesar de ser muito mais simples do que quase todos os sistemas de escrita actuais, que se caracterizam pela combinação de aproximadamente 26 letras, este minialfabeto codifica milhões de informações genéticas, de modo análogo à formação de muitos milhares de palavras através de diferentes arranjos e tamanhos de letras. Para se ter uma ideia do grau de complexidade do alfabeto para a Vida, basta compará-lo com o muito mais simples alfabeto binário usado na informática. E daqui se compreende o grande investimento científico na investigação do uso de moléculas orgânicas, nomeadamente o ADN, como microcondutores para os futuros computadores superpotentes.
Como ocorre então a mutação? Imagine-se, por exemplo, a transcrição da seguinte frase: «Nós somos máquinas de sobrevivência - robots cegamente programados para preservar as moléculas conhecidas por "genes".» Ora, numa nova edição do livro O Gene Egoísta, de Richard Dawkins (obra que celebrou 30 anos em 2006), alguns erros tinham escapado à correcção de provas (proof-reading) e a frase aparecia assim: «Nós máquinas somos de sobrevivência -robots cetamente programados para preservar as moléulas conhecidas por "genes".»
Podemos ver que, nesta péssima nova edição, existem três
erros:
(1) troca de ordem ou inversão entre as palavras «somos» e «máquinas»;
(2) uma substituição pontual de uma letra g por t em «cegamente»;
(3) e uma deleção ou perda de uma letra c em «moléculas».
Estes erros podem afectar letras, palavras ou frases. Passando para a linguagem da Vida, as mutações, sejam inserções (ganhos), deleções (perdas), inversões (trocas de ordem) ou substituições, podem envolver uma única base, várias bases, afectar todo um gene e até mesmo porções extensas do cromossoma.

Deve referir-se que a mutação é a primeira causa da diversidade, mas muitos outros fenómenos também dão o seu contributo, condicionando a evolução. Como sobrecarregariam demasiado este capítulo, remete-se o leitor interessado para o apêndice.

Uma estenógrafa consegue, em média, contabilizar o número de erros ocorridos por página transcrita. Paralelamente, é possível estimar o número de mutações que ocorrem, num determinado período de tempo, para uma certa porção do genoma. Há porções do genoma onde ocorrem mais mutações, mas, em geral, a mutação é um fenómeno raro. Claro que um indivíduo poderia passar várias vidas a comprar bilhetes da lotaria sem acertar na sorte grande, mas, dado que a população humana mundial é constituída por um enorme efectivo, estão continuamente a ser atribuídos prémios chorudos. Assim, não é difícil entender a enorme variabilidade/diversidade genética existente nas populações humanas.

De modo a assegurar que somos capazes de distinguir geneticamente os indivíduos, estudamos preferencialmente as regiões do genoma que mutam mais rapidamente. Por exemplo, ocorre uma mutação em cada 20 180 anos numa das regiões da molécula de ADN mitocondrial que muta mais rapidamente. Esta região é denominada, por essa razão, região hipervariável, sendo constituída por cerca de 276 «letras». O cromossoma Y também possui regiões mais mutáveis do que outras.

A existência de zonas com diferentes taxas de mutação numa molécula permite vários relógios moleculares, mais rápidos ou mais lentos. A comparação de duas datações moleculares é mais informativa do que o uso de apenas uma. Os dois relógios moleculares devem providenciar estimativas aproximadas; se tal não acontecer, pelo menos uma das zonas não permite inferências muito seguras.

Para se converter o número de mutações observadas em anos do calendário, é necessária a existência de momentos bem datados do registo fóssil que permitam efectuar uma calibração para as diferentes sequências de ADN. A calibração mais usada para datações de linhagens humanas é a divergência entre o ramo evolutivo que levou ao Homem e o ramo evolutivo que levou ao chimpanzé, que está mais ou menos bem datada há 5-7 milhões de anos. Sabendo que o homem e o chimpanzé divergem em x mutações numa dada zona do genoma, tendo decorrido 5-7 milhões de anos para a acumulação dessa diversidade, é possível obter a datação para duas linhagens em estudo, as quais divergem y mutações nessa mesma região genómica.

Outras condições são ainda necessárias para se poder estabelecer uma idade para as linhagens femininas e masculinas. Primeiro, essa linhagem deverá ter sido bem-sucedida na sua transmissão ao longo das gerações. Segundo, deverá ter decorrido algum tempo para que essa linhagem tenha adquirido a variabilidade no local onde foi inserida. Por outras palavras, o relógio molecular, que tem apenas divisões temporais para segundos, não consegue ser suficientemente sensível para estimar o vencedor da corrida dos 200 metros nas olimpíadas da transmissão genética.
Também é evidente que a datação das linhagens de ADN rnitocondrial e de cromossoma Y é muito mais directa do que a das regiões autossómicas. De facto, o fenómeno de recombinação que ocorre nos autossomas, com o subsequente rearranjo da diversidade entre diversas linhas evolutivas, torna qualquer datação um paradigma complexo.

Extraído de "O Património Genético Português - Gradiva"

O declínio do Y

2009-08-12T19:45:00.002+01:00

O grande declínio dos cromossomas sexuais iniciou-se muito antes da evolução de homens, ratos ou mamíferos, logo após a separação entre os nossos antepassados e os das aves, há cerca de 300 milhões de anos.

O Y data de uma época anterior ao desaparecimento dos dinossauros, quando os fetos arbóreos e os répteis simples dominavam a Terra.

O ADN de uma das extremidades do X actual assemelha-se à do seu par Y, sendo a extremidade oposta completamente distinta. Tal como um fecho éclair que se abre, a divergência difundiu-se a partir de uma das extremidades, outrora idênticas. A ruptura foi brusca e os cromossomas masculinos de uma variedade de mamíferos apresentam um padrão salteado, e não gradual, de separação descontínuo relativamente aos cromossomas femininos.

Adicionalmente, vastos blocos de genes inverteram a sua ordem. A primeira combinação ocorreu quando os antepassados das aves e dos mamíferos se separaram. A recombinação mais recente não se deu até ao aparecimento da linhagem hominídea, há algumas dezenas de milhões de anos. Estas convulsões empurraram o SRY para a extremidade do cromossoma Y oposta à do seu homólogo no X.

O Y viveu muitas outras aventuras na sua jornada decadente. O ADN que encerra divide-se em duas partes, algumas secções assemelham-se ao cromossoma X, outras encontram o seu par noutro cromossoma qualquer.
O Y é um clube de genes exclusivo para homens e alguns dos seus membros vêem de muito longe.
Muitos homens são incapazes de produzirem espermatozóides viáveis, uma condição denominada azoospermia. Tal como os seus donos, o Y é frágil e cerca de um homem em cada 100 é infértil devido a uma nova mutação, muitas vezes manifestada como uma pequena quebra no cromossoma. Os genes envolvidos nesta quebra esclarecem-nos acerca da natureza masculina.

As mulheres, possuindo dois cromossomas sexuais idênticos, parecem ser mais simétricas do que os seus companheiros XY. Na realidade, os homens são muito mais simétricos. O Y é de certa forma uma grande sala de espelhos molecular. Nele residem inúmeros palíndromos genéticos, sequências extensas e invertidas de ADN cujas porções repetidas e simétricas retêm uma perfeita homologia ao longo de um vasto número de bases.

«Madam, I'm Adam» é uma frase suficientemente cavalheiresca, mas as suas onze letras são desvalorizadas pelos seus equivalentes moleculares, que podem conter até 3 milhões de unidades de ADN. Desconhece-se a razão da resistência destes segmentos à degradação, mas de alguma forma os machos conseguem mante-los sob controlo. Os principais genes implicados na azoospermia residem precisamente nesta região e quase todos os homens com este problema sofreram uma quebra no mesmo local do cromossoma.

Uma pesquisa informática revela que alguns dos vinte e tal genes do cromossoma Y têm equivalente no seu ancestral X. Outros não. Poucos se assemelham a genes de outros cromossomas, o que não constitui qualquer surpresa, dado que estas estruturas frequentemente se quebram e religam à medida que a evolução decorre. Os migrantes passaram por algumas alterações do estado do mar desde que chegaram ao oceano dos palíndromos, mas retêm grande parte da sua identidade. No entanto, outros passageiros alcançaram o seu refúgio de uma forma muito diferente.

Para sintetizar uma proteína é transcrita uma longa molécula mensageira a partir do ADN. Esta molécula contém secções úteis e vários fragmentos sem informação aparente. Estas porções redundantes são removidas por um conjunto de enzimas especiais e as instruções processadas (agora sem interrupções) são transferidas para as fábricas celulares. Por que razão é a vida tão perdulária, ninguém o sabe.

Um grupo de genes do Y é desprovido desses pedaços supérfluos e existe na forma de versões compactas de um conjunto de membros de uma família dispersos pelo genoma. O seu estado reduzido indica uma história inesperada.
O ADN dos mamíferos encontra-se cercado por vírus. Alguns desviam pedaços de mensagens processadas a caminho das fábricas celulares e insinuam-se juntamente com os seus passageiros num novo local. Muitos genes baseados no Y surgiram desta forma.
O gene, que, uma vez inactivado, causa muitos casos de infertilidade,
é um recém-chegado. Nos lémures, os nossos parentes primatas distantes, encontra-se noutro cromossoma, enquanto nos macacos, nos chimpanzés e em nós próprios a estrutura abriu caminho até ao mestre da masculinidade.

O grande salto deu-se após a cisão entre os ancestrais dos lémures e dos humanos, há 50 milhões de anos, o que, para um evolucionista, é como se fosse anteontem.

O Y, ao que parece, é pragmático e contenta-se em receber qualquer imigrante, independentemente da forma como chega, desde que tenha utilidade, mas está pronto a ignorar aqueles que não a têm. Muitos dos colonizadores são desafortunados. Produzindo proteínas sem grande valor para o macho, acabam por estar sujeitos à degradação.

Este conflito interminável impulsionou o estado masculino para uma escala muito mais alargada do que o próprio cromossoma Y. Este estado é atingido de formas distintas — e, à primeira vista, não relacionadas — em diferentes criaturas. Estas variações sugerem grandes avanços e recuos estratégicos na luta pela masculinidade.

Nas aves, o mundo encontra-se virado do avesso. Os machos são efectivamente XX (com dois grandes elementos determinantes do sexo) e o sexo oposto XY (com um cromossoma grande e um pequeno). O X e o Y aviários não têm paralelo nos humanos, mas apresentam semelhanças com um cromossoma diferente (um antepassado do nosso cromossoma 9), provai de uma origem independente. O sistema das cobras, com machos XX, é semelhante à das aves, mas neste caso outro par de cromossomas tomou o lugar de estandarte da
virilidade.

A mosca-da-fruta adquire o estado masculino de outra forma. Os machos são XY, mas o género da mosca não depende de um gene especial, mas sim de um equilíbrio entre o número de cromossomas X e os restantes. As crias nascidas com apenas um X (sem o Y) são fêmeas, pois o SRY está ausente para as levar pelo caminho alternativo. Contudo, as moscas nessas condições são machos devido a terem metade do número de cromossomas X. As abelhas e as vespas vão mais longe neste conceito de machos como fêmeas diminuídas, já que os primeiros possuem metade do número total de cromossomas.

Determinadas plantas possuem um cromossoma Y, que deve ter evoluído independentemente do nosso. Por fim, certas criaturas recorrem a estratégias que, à primeira vista, desafiam as nossas regras familiares. A identidade não é determinada internamente, mas a partir do mundo exterior.

Na Idade Média, a vida parecia simples: calor do lado direito do útero gerava um rapaz; do lado esquerdo, uma rapariga. Esta visão excêntrica não é totalmente falsa, pois em muitas espécies de peixes e répteis o sexo depende da temperatura de incubação do ovo.
Como frequentemente acontece, os pormenores são ambíguos.
Para os aligatores, o calor gera machos e o frio fêmeas. Já para a maioria das tartarugas é verdadeiro o inverso.
Ovos aquecidos crescem mais rapidamente e geram progenitura de maior porte. Como os machos aligatores formam um harém, compensa qualquer macho ser o maior possível — daí a geração de machos a temperaturas médias. Muitas tartarugas (gerando machos em ninhos mais frios) acasalam pacificamente no oceano, não constituindo qualquer vantagem os machos terem um tamanho maior. No entanto, as fêmeas grandes põem mais ovos.

Para encerrar a questão, as tartarugas-mordedoras (animais de água doce que guerreiam entre si pelas fêmeas) regressam ao padrão dos aligatores, produzindo machos a partir de ovos aquecidos.

O sexo responde a muitas outras pressões exteriores. Em determinada lesma-do-mar de gostos banais um jovem animal afortunado por conhecer uma fêmea torna-se macho, e vice-versa. Uma elevada densidade populacional em certas espécies de insectos leva à geração de machos e os peixes possuem toda uma gama de transições de género dependentes da temperatura emocional, mais do que física, pois uma fêmea muda de sexo quando deixada só num grupo de fêmeas ansiosas por encontrarem um parceiro.

Embora o fim seja alcançado através de uma variedade de meios, a masculinidade em si parece suficientemente simples. Os aligatores, as moscas, os pavões, as lesmas e os peixes não são muito diferentes dos homens na sua paixão partilhada pelo esperma. Por que razão é o seu estado definido de formas tão díspares? O sexo e os machos são mais antigos do que as pessoas ou os aligatores e por isso parece-nos bizarro que os seus mecanismos de controlo se tenham transformado tanto.

Retirado de "A descendência do Homem, Steve Jones. Gradiva

O Universo - Leituras de Verão

2009-08-07T18:00:00.003+01:00

Universo - Uma Biografia conta-nos a história da vida do Universo, desde o seu início até aos dias de hoje.

John Gribbin torna a Cosmologia acessível a todos, respondendo às questões fundamentais da ciência numa forma extremamente apelativa.

Um dos temas interessantes que encontrei neste livro é a nova explicação para a formação dos planetas do Sistema Solar. Uma teoria bem diferente daquela que ensinamos aos nossos alunos de 10º ano.

(…) ao tentarmos entender o modo como os planetas do Sistema Solar se formaram.

Podemos limitar ainda mais a investigação restringindo-nos a planetas que sejam, com efeito, semelhantes à Terra. No Sistema Solar quatro planetas telúricos desse tipo. São os planetas que se tencontram mais perto do Sol, sendo conhecidos como Mercúrio, Terra e Marte. Existem igualmente outros quatro grandes planetas gasosos, numa órbita mais afastada do Sol: Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno. Além destes, existem vários pedaços de lixo cósmico, na sua maioria fragmentos de gelo ou de rocha.

Um destes, Plutão é genericamente classificado planeta por motivos históricos, havendo actualmente um debate aceso sobre se mais destes blocos congelados deverão também ser chamados de planetas. No entanto, a distinção que pretendemos discutir aqui é entre os planetas rochosos (ou «telúricos») e os gigantes gasosos («júpiteres»).

Costumava pensar-se que ambos os tipos de planetas se formavam da mesma forma, através da acumulação de fragmentos mais pequenos de material presente no disco em torno de uma estrela jovem, muitas vezes chamado de cenário bottom-up. No caso tanto dos planetas maiores como dos mais pequenos, o primeiro objecto a formar-se será um núcleo rochoso. Segundo se dizia, era mais ou menos assim que o processo se desenrolava com os planetas interiores, pois o calor da jovem estrela iria afastar a maior parte do gás para as regiões exteriores do sistema planetário ainda em formação. Mas na órbita de Júpiter, por exemplo, um pedaço rochoso com talvez uma dúzia de vezes a massa da Terra poderia acumular gás e material gelado graças à gravidade, crescendo até à sua dimensão actual.

No entanto, o grande problema com este cenário é que os gigantes gasosos precisariam de muitos milhões de anos para crescer deste modo. Na verdade, se Úrano e Neptuno se tivessem desenvolvido nas suas órbitas presentes, a forma mais simples de processo bottom-up demoraria mais que a idade actual do Sistema Solar para os deixar com as dimensões actuais. Isso não interessava muito no tempo em que o único sistema planetário conhecido era o nosso Sistema Solar e os astrónomos ainda poderiam esperar descobrir uma versão melhor do cenário bottom-up para resolver esta discrepância. Mas, ao longo dos últimos anos, encontraram bem mais de uma centena de outros sistemas planetários. Em quase todos os casos, o planeta em órbita de outra estrela foi detectado devido à sua influência gravitacional sobre a estrela, fazendo-a agitar-se à medida que o planeta descreve a sua órbita em torno da estrela. Essa oscilação é demasiado pequena Para ser observada directamente, mas torna-se visível no espectro da estrela através do efeito de Doppler. A característica inicialmente surpreendente destas descobertas é que os planetas que foram detectados desta forma são grandes «júpiteres», com órbitas muito mais próximas da sua estrela que Júpiter está do Sol.
De certa forma, não surpreende que estas primeiras descobertas de planetas fora do Sistema Solar (planetas extrasolares) tenham sido dominadas por tais objectos, uma vez que planetas grandes em órbitas próximas exercem uma influência maior sobre as estrelas progenitoras sendo os mais fáceis de encontrar através desta técnica. Em 2005, os astrónomos conseguiram por fim relatar a detecção directa de luz infravermelha de alguns destes planetas, indicando que têm uma temperatura de cerca de 800°C - a primeira luz vista de planetas extra-solares. Um pouco mais tarde nesse mesmo ano, astrónomos fotografaram outro exoplaneta, em órbita de uma estrela a cem parsecs (duzentos e vinte e cinco anos-luz) de distância, na constelação de Hidra, a uma distância da estrela de oito mil milhões de quilómetros (54 UA).

No entanto, trata-se mais uma vez de um planeta gigante, com cerca de cinco vezes a massa de Júpiter. O mais pequeno exoplaneta encontrado até agora tem uma massa de cerca de seis vezes a da Terra, e dá a volta à estrela progenitora, Gliese 876, uma vez a cada 1,94 dias, por isso não conta como «semelhante à Terra». A existirem planetas telúricos em órbitas semelhantes à Terra em torno de outras estrelas, apenas serão encontrados com a próxima geração de instrumentos de observação. Uma vez que existem, não surpreende que tenhamos encontrado júpiteres quentes. A surpresa foi o facto de existirem. Assim, por que razão existem?

Uma explicação natural é que os planetas gasosos gigantes não se formam através de acreção bottom-up, mas sim top-down, como blocos instáveis no disco original de material à volta de uma estrela jovem.
Esses blocos podem formar-se em qualquer local do disco, próximos da estrela ou mais afastados, e as interacções entre os planetas e o disco podem alterar as órbitas dos gigantes, aproximando-se ou afastando-se das órbitas em que se formaram. Esta «migração» pode explicar o motivo por que Úrano e Neptuno se encontram onde estão agora tendo-se formado rapidamente muito mais perto do Sol, pouco depois de a nossa estrela se ter formado. As simulações sugerem que o processo top-down pode ter demorado apenas algumas centenas de anos para formar os planetas gasosos gigantes.

Estes conceitos estão ainda a desenvolver-se e, em 2005, uma equipa internacional de investigadores do Brasil, França e Estados Unidos uniu-se para criar a melhor simulação pormenorizada até à data daquilo que aconteceu quando o Sistema Solar era jovem.

O ponto de partida foi o indício, conhecido desde que as missões Apollo de finais da década de 1960 e início da década de 1970 trouxeram amostras da Lua, de que muitas das características escuras que vemos na superfície da Lua foram produzidas por uma intensa fase de bombardeamento por detritos espaciais, quando o Sistema Solar tinha cerca de setecentos milhões de anos, algum tempo depois da formação dos planetas interiores. Isto é conhecido como grande bombardeamento tardio, ou LHB. Ao combinar isto com o novo entendimento de como os planetas gigantes se formaram, a equipa descobriu que os quatro planetas gigantes se devem ter formado muito perto uns dos outros, cercados por uma massa rodopiante de pequenos objectos, blocos de gelo e de rocha conhecidos como planetesimais. Além da órbita do planeta mais exterior, havia ainda um disco de planetesimais, remanescente das primeiras fases da formação do Sistema Solar. Os restos deste disco, conhecido como Cintura de Kuiper, ainda existem hoje. Mas se os novos estudos estiverem correctos, a actual Cintura de Kuiper é apenas uma sombra da sua antiga glória. Devido às interacções gravitacionais, Júpiter aproximou-se lentamente do Sol, enquanto os outros três gigantes se afastaram, e alguns planetesimais foram espalhados da mesma forma aproximada, alguns na direcção do Sol, outros para longe.

Ao início, este foi um processo gradual. Mas cerca de setecentos milhões de anos após a formação do Sistema Solar ocorreu uma alteração profunda, quando Saturno atravessou uma órbita com um período exactamente duas vezes mais longo que o período da órbita de Júpiter em torno do Sol. Isto produziu uma combinação rítmica de atracção gravitacional pelos dois planetas sobre os outros objectos do Sistema Solar exterior, uma ressonância semelhante à que ocorre quando uma criança num baloiço empurra o baloiço cada vez mais para cima, com movimentos breves, mas cuidadosamente regulados. O principal resultado deste processo foi que Úrano e Neptuno fossem impelidos para as suas órbitas actuais, com o raio da órbita de Neptuno a duplicar de súbito, enviando-o para a zona interior da Cintura de Kuiper e espalhando grandes quantidades de planetesimais para o Sistema Solar interior.

De acordo com a famosa acordo com a famosa máxima de Newton «por cada acção terá de haver uma reacção igual e oposta», teve de haver um equilíbrio entre o que saiu e o que entrou. Foi esta enchente de planetesimais que produziu o LHB que marcou a superfície da Lua, e imagina-se que a Terra e também os outros planetas telúricos, embora os vestígios sejam aqui menos óbvios, pois desde então a superfície do nosso planeta foi remodelada pela tectónica das placas (desvio dos continentes} e pela erosão.

Esta hipótese ganhou força em 2005, quando a análise dos detritos espalhados pelo espaço com a colisão da sonda da NASA Deep Impact com o cometa Tempel-1 mostrou que a composição do material come-tárío corresponde ao tipo de química (em especial, à quantidade de metano) que teria surgido nos objectos que se formam na região do Sistema Solar agora ocupada por Urano e Neptuno. O Tempel-1 parece ser um dos pedaços desta antiga cintura cometária que foi espalhada para o espaço profundo pela migração de Urano e de Neptuno.

Tudo bate certo na perfeição, o que deixa por explicar o processo bottom-up mais lento da formação dos planetas telúricos, e em especial da formação da própria Terra, ao longo de um intervalo muito maior, num Sistema Solar onde os planetas gigantes já existiam. E aqui que os planetesimais entram na história.

Deixando os gigantes gasosos de lado por agora, podemos retomar a história de como os planetas como a Terra se formaram a partir da altura em que o Sol estava cercado por um disco poeirento de material. Antes da década de 1990, os astrónomos partiam do princípio de que os planetas telúricos se deviam ter formado a partir de um disco do género, mas não dispunham de indícios directos da existência de discos de poeira em torno de estrelas jovens. Todavia, desde então, após uma descoberta inovadora realizada com o telescópio espacial Hubble, técnicas de observação cada vez mais desenvolvidas revelaram discos enormes de material (agora conhecidos como discos protoplanetários, ou PPD) em torno de muitas das estrelas jovens nos nossos arredores. Torna-se claro que se trata de uma característica importante do modo de formação das estrelas. Uma vez que os discos não são vistos em torno de estrelas mais velhas, é também claro que ou se dispersaram, ou se transformaram noutra coisa: planetas.

Estes discos são realmente enormes. O PPD mais bem estudado situa-se em torno de uma estrela chamada Beta Pictoris e estende-se por um diâmetro de 1500 UA (cerca de duzentos e vinte e cinco mil milhões de quilómetros). Calcula-se que o sistema Beta Pictoris tenha cerca de duzentos milhões de anos e a massa de material no disco tenha cerca de uma vez e meia a massa do nosso Sol. A maior parte deste material será perdida pelo sistema à medida que este estabiliza. Podemos ver este processo em marcha em certos casos, onde também se vêem jactos de material que são projectados em ângulos rectos em relação ao disco a partir dos pólos da estrela jovem no centro do sistema. Regra geral, esses jactos (visíveis a luz infravermelha) podem estender-se por mil unidades astronómicas (cento e cinquenta mil milhões de quilómetros). Em comparação, o raio da órbita de Neptuno, o gigante mais exterior no nosso Sistema Solar, é de apenas 30 UA. É significativo que a parte interior do disco no sistema Beta Pictoris, com algumas dezenas de unidades astronómicas de extensão, seja distorcida da forma esperada caso existissem planetas a descrever órbitas no seu interior. Noutros casos, existem mesmo espaços nas regiões interiores dos discos, aproximadamente com a mesma dimensão do nosso Sistema Solar, o que sugere que o material já foi atraído para os planetas.

Só o telescópio espacial Hubble já encontrou centenas de discos protoplanetários, mas apenas iremos referir alguns para darmos uma indicação do tipo de condições que deverão ter existido quando o nosso Sistema Solar era jovem. No geral, as idades das estrelas que ainda possuem esse tipo de disco variam entre algumas dezenas de milhões de anos e algumas centenas de milhões de anos, e os estudos espectroscópicos mostram que apresentam uma composição semelhante ao nosso Sol (excluindo o hidrogénio e o hélio e concentrando-nos nos «metais»).

Outras propriedades da radiação dos discos revela que não se trata da poeira «fumo de cigarro» original vista nas nuvens interstelares, tendo essa já sido processada de alguma forma, presumivelmente formando planetesimais, que depois colidiram entre si e se fragmentaram, formando uma «segunda geração» de poeira. A radiação infravermelha de alguns desses sistemas (incluindo um disco em torno de Vega, também conhecida como Alpha Lyrae, a estrela mais brilhante na constelação de Lira) mostra que a dimensão típica dos grãos de poeira é de cerca de dez mícrones (dez milionésimos de um metro). A massa da poeira é, claro está, muito menor que a massa de todo o disco, devido à presença de bastante hidrogénio gasoso, que se vai perdendo para o espaço de forma regular. Em Beta Pictoris parece existir cerca de cem vezes a massa da Terra na forma de poeira. As mais emocionantes observações de PPD são as que sugerem a presença de planetas nos discos. Já referimos que alguns discos estão deformados, tal como estariam devido à presença de planetas, e alguns apresentam espaços da dimensão ideal para acomodarem um sisterna como o nosso Sistema Solar. Um dos sistemas deste tipo mais fáceis de estudar é o disco em torno da jovem estrela Fomalhaut, com cerca de duzentos milhões de anos e aproximadamente o dobro da massa do Sol. Este disco encontra-se inclinado em relação à linha de visão a partir da Terra, o que torna simples analisar a forma como a estrela «central» não é de todo central estando, isso sim, deslocada para um dos lados do disco o que sugere a influência gravitacional de vários planetas grandes. Fomalhaut fica apenas a 7,7 parsecs (vinte e cinco anos-luz) de distância, o que faz com que seja simples estudar o sistema com instrumentos como o telescópio espacial Hubble. No interior do disco em geral poeirento existe uma cintura, ou anel, bastante definida, com uma largura de 25 UA (vinte e cinco vezes a distância da Terra ao Sol) e um diâmetro de 266 UA, medido a partir da borda interior bastante definida. Isto representa nove vezes o diâmetro da órbita de Neptuno, o mais exterior dos grandes planetas do nosso Sistema Solar. O centro do anel encontra-se deslocado da posição da estrela Fomalhaut por 15 UA - uma deslocação de 2,25 mil milhões de quilómetros, metade do raio da órbita de Neptuno. Não se trata de um efeito discreto. O deslocamento do anel e a sua borda interior definida mostram que existem planetas em órbita mais perto da estrela e que recolhem material do disco. O anel pode representar as fases iniciais da formação no Sistema de Fomalhaut do equivalente à Cintura de Kuiper do Sistema Solar, o reservatório de material gelado remanescente da formação do nosso próprio sistema planetário.
Outra pista para a presença de planetas vem do facto de toda a poeira nestes discos parecer relativamente fria. A fricção no disco deverá inevitavelmente atrair alguns dos grãos de poeira para o interior, na direcção da estrela central, onde devem aquecer e irradiar de acordo com o aquecimento. O facto de esta poeira quente não ser vista implica, em certos casos (como o de Alpha Lyrae), que algo está a engolir os grãos a medida que estes são atraídos para o interior. É difícil imaginar o que esse «algo» possa ser, que não planetas.
Em Beta Pictoris, o exemplo máximo desse tipo de sistemas, a deformação do disco pode ser explicada se existir um objecto em órbita da estrela central a uma distância entre l a 20 UA, com uma massa entre seis mil e seis vezes a massa da Terra. Além disso, a espessura deste disco em especial sugere que deve haver objectos sólido com pelo menos mil quilómetros de diâmetro em órbita no seu interior e a agitá-lo, caso contrário, teria assumido uma configuração muito fina, mais semelhante aos anéis de Saturno. O sucessor do Telescópio Espacial Hubble (por vezes chamado de Telescópio Espacial da Próxima Geração, ou NGST, mas oficialmente designado Telescópio Espacial James Webb, com lançamento previsto para 2011) deverá ser capaz de detectar os espaços no disco abertos por planetas como Júpiter. Mas isto será a cereja em cima do bolo, pois já sabemos que existem «júpiteres» e já sabemos que existem PPD. Também sabemos que existem planetesimais nestes discos de poeira, pois as propriedades espectroscópicas dos grãos de poeira mostram que se trata de partículas de segunda geração. É fácil ver como um grupo de rochas geladas pode ser atraído pela gravidade para formar um planeta como a Terra. Assim, a questão de como os planetas como a Terra se formam resume-se à questão de como as partículas de poeira da dimensão do fumo do cigarro nas nuvens interstelares aderem para criar planetesimais.

A palavra-chave aqui é «aderir». Quando grãos de poeira minúsculos em órbita no vácuo (ou quase vácuo) do espaço colidem entre si, tendem a ressaltar em vez de aderirem. Até há pouco tempo, os astrónomos argumentavam, em grande medida com base na esperança, sugerindo de forma vaga que as partículas de poeira poderiam aderir caso se aproximassem lentamente de outra quase na mesma órbita e se encostassem ao de leve. Mas há outro factor que tem de ser tomado em consideração. Um dos compostos mais comuns que provavelmente estará presente na nuvem molecular a partir da qual um sistema planetário se forma é a água. O hidrogénio é de longe o mais comum elemento presente, e o oxigénio, embora bastante menos comum que o hidrogénio, é o «metal» mais abundante e o terceiro elemento mais comum, depois do hidrogénio e do hélio. Como o hidrogénio e o oxigénio se combinam ardentemente entre si para criar água, teria de haver muito vapor de água na nuvem a partir da qual os planetas se formaram. Mas não havia água líquida. No quase vácuo do espaço, onde os grãos de poeira do tamanho de mícrones pouco mais quentes eram que algumas dezenas de Kelvin, o vapor de água iria condensar-se directamente nas partículas como gelo. Estudos realizados em laboratórios na Terra onde estas condições podem ser simuladas mostram que, quando isto acontece, as moléculas de água, que têm carga eléctrica positiva extremidade e carga eléctrica negativa na outra, alinham-se, maneira a que toda a película de gelo à volta do grão fica polarizado electricamente. Isto produz forças eléctricas que podem fazer com que as partículas geladas adiram como os imanes minúsculos que por vezes encontramos em alguns brinquedos que temos em cima da secretária.
Este gelo deveria ter outra diferença do tipo de gelo que colocamos nas nossas bebidas. Como se condensava directamente do estado de vapor para o de grãos minúsculos, formava uma estrutura mais semelhante à dos flocos de neve que à dos cubos de gelo. Assim, cada partícula minúscula de material sólido (em grande medida carbono e compostos de silício) estaria cercada por uma camada exterior fofa, como um amortecedor de choques, que iria absorver o impacto quando os grãos colidissem entre si. As colisões ocorreriam com o gelo fofo a reduzir a força de qualquer ressalto e as forças eléctricas seriam suficientes para tratar do resto. Em testes realizados no Pacific Northwest National Laboratory, nos EUA, minúsculas bolas duras de cerâmica (com um diâmetro de um dezasseis avos de uma polegada) largadas sobre gelo normal numa câmara de vácuo ressaltaram 48 por cento da altura de que foram largadas. Mas as mesmas bolas largadas sobre gelo depositado a partir de vapor de água a uma temperatura de quarenta K ressaltaram apenas oito por cento da altura de que foram largadas.
O efeito do «gelo fofo» é especialmente bom para criar planetesimais nas partes exteriores mais frias de um sistema planetário jovem, onde os discos protoplanetários são actualmente vistos. Nas regiões interiores mais quentes, onde se formaram os planetas como a Terra, teriam ocorrido efeitos eléctricos semelhantes envolvendo grãos de silicato. Seja como for, assim que os grãos originais alcançassem uma dimensão modesta, começariam a exercer uma atracção gravitacional uns sobre os outros, compondo objectos com um diâmetro de um quilómetro ou mais no espaço de cem mil anos. São as colisões entre estes objectos (e maiores) que produzem a poeira de segunda geração vista nos PPD.
Criar planetas rochosos como a Terra a partir de planetesimais com um quilómetro ou mais com a ajuda da gravidade demora o seu tempo - talvez até cinquenta milhões de anos, mas um piscar de olhos quando comparado com a idade do Sistema Solar. Não há grande mistério quanto a esta fase do processo, e não é necessário desenvolver o tema. Mas isso leva-nos ao maior mistério de todos - como surgiu a vida na Terra, e haverá vida algures no Universo?

Texto retirado de Universo - Uma Biografia, Estrela Polar

Cromossoma Y

2009-08-04T20:46:00.003+01:00

Partindo da descoberta do cromossoma Y, a fracção mais redundante e parasítica do nosso genoma que define a identidade homem, e recorrendo aos dados mais recentes da investigação científica, Steve Jones traça um retrato surpreendente da natureza humana. Revelando, por exemplo, as razões pelas quais os utilizadores de Viagra vêem o mundo azul, o motivo que leva os homens, invariavelmente, a declararem mais parceiros sexuais do que as mulheres (o que, atendendo às leis da aritmética, é impossível), ou o modo como a genética contribui para a reconstrução do passado, desde as infidelidades de Thomas Jefferson às origens do sistema indiano de castas, Steve Jones mostra como um misto de sociedade, estupidez e testosterona originou a crise da masculinidade moderna.
Um livro que irá ser lido apaixonadamente — pelo menos, por metade da população portuguesa.

A nossa herança biológica, tal como demonstrado pelo projecto do genoma humano, está recheada de parasitas, redundância e decadência. O cromossoma exclusivo dos homens é uma metáfora microscópica dos seus portadores, pois trata-se do cromossoma mais decadente, redundante e parasítico de todo o conjunto.
O distintivo masculino é na realidade pequeno — apenas um quinquagésimo do total do genoma, cerca de 60 milhões de bases em 3300 milhões de pares de bases contidas na sequência completa. No seu conjunto, três quartos da dupla hélice são espaços entre os genes, que contêm, eles próprios, centenas de porções redundantes. Muito do ADN encontra-se duplicado, multiplicado uma vez e outra, divergindo essas mesmas cópias em famílias. É ainda marcado por inúmeros segmentos de material proveniente do exterior que foram abrindo caminho. Estes segmentos uniram-se a sobreviventes internos e outras grandes porções levadas à ruína. Consequentemente, apenas possuímos algumas porções em cada 100 com informação útil.

A decadência masculina é tal que no cromossoma Y apenas um pedaço em 1000 é informativo. Cada gene possui uma assinatura molecular que o distingue do material circundante. O Y apresenta somente cerca de setenta segmentos que codificam proteínas, enquanto o X tem dez vezes mais esse número. Mais de metade consiste em múltiplas duplas que não foram convidadas, cujos segmentos duplicados constituem, em geral, meros corpos mortos. Apesar de conter focos localizados de organização, a estrutura definidora do homem é um paraíso para os degenerados.

Apresenta uma única característica reabilitadora. Para metade da raça humana, o Y é o príncipe dos cromossomas, pois é capaz de dotar o embrião de testículos. Nele reside o mais nobre dos genes, o sine qua non da masculinidade. A secção fundamental situa-se junto da extremidade do cromossoma e, na sua ausência, um óvulo fertilizado dá origem a uma fêmea. Aparentemente, nada mais simples.

Homem na Lua

2009-07-20T15:19:00.011+01:00

O homem; as viagens

O homem, bicho da Terra tão pequeno
chateia-se na Terra
lugar de muita miséria e pouca diversão,
faz um foguete, uma cápsula, um módulo
toca para a Lua
desce cauteloso na Lua
pisa na Lua
planta bandeirola na Lua
experimenta a Lua
coloniza a Lua
civiliza a Lua
humaniza a Lua.

Lua humanizada: tão igual à Terra.
O homem chateia-se na Lua.
Vamos para Marte — ordena a suas máquinas.
Elas obedecem, o homem desce em Marte
pisa em Marte
experimenta
coloniza
civiliza
humaniza Marte com engenho e arte.

Marte humanizado, que lugar quadrado.
Vamos a outra parte?
Claro — diz o engenho
sofisticado e dócil.
Vamos a Vênus.
O homem põe o pé em Vênus,
vê o visto — é isto?
idem
idem
idem.

O homem funde a cuca se não for a Júpiter
proclamar justiça junto com injustiça
repetir a fossa
repetir o inquieto
repetitório.

Outros planetas restam para outras colônias.
O espaço todo vira Terra-a-terra.
O homem chega ao Sol ou dá uma volta
só para tever?
Não-vê que ele inventa
roupa insiderável de viver no Sol.
Põe o pé e:
mas que chato é o Sol, falso touro
espanhol domado.

Restam outros sistemas fora
do solar a colonizar.
Ao acabarem todos
só resta ao homem
(estará equipado?)
a dificílima dangerosíssima viagem
de si a si mesmo:
pôr o pé no chão
do seu coração
experimentar
colonizar
civilizar
humanizar
o homem
descobrindo em suas próprias inexploradas entranhas
a perene, insuspeitada alegria
de con-viver.

Carlos Drummond de Andrade - As Impurezas do Branco - Editora José Olympio

http://www.nasa.gov/externalflash/apollo40/

Apollo 11

2009-07-14T22:30:00.005+01:00

Apollo 11

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Onde estavas a 20 de Julho de 1969?

Há quarenta anos (xi... passou tanto tempo!!) estava em Angola.

A missão Apollo 11 pousou na superfície lunar em 20 de Julho de 1969, em um local chamado "Sea of Tranquility" (Mar da Tranquilidade). Neil Armstrong e Edwin Aldrin tornaram-se os primeiros homens a caminhar no solo lunar.
Depois da Apollo 11, outras seis missões Apollo foram lançadas, sendo que cinco delas pousaram na Lua (no total de doze astronautas que caminharam na Lua).
Ficou famosa a frase do primeiro astronauta a pisar na Lua, Neil Armstrong: "Um pequeno passo para um homem, um salto gigantesco para a humanidade".

Um poster com todas as missões Soviéticas e Norte-americanas referentes à conquista da Lua pode ser consultada aqui: clique aqui

Sexo Geológico

2009-07-13T21:02:00.002+01:00

Na pacata aldeia de Castanheira, concelho de Arouca, um fenómeno raro no Mundo surge.

Chamam-lhe as “Pedras Parideiras”, pois são pedras que parem pedras…O afloramento tem a forma de uma janela granítica oval, com 500x700m e apresenta no seu seio formações nodulosas (encraves ou jogas). Os curiosos nódulos têm forma de disco biconvexo que pode chegar aos 15-20 cm e diâmetro e 5-6cm de altura máxima. O seu núcleo é composto essencialmente por quartzo e feldspato e está envolvido numa coroa tipicamente biotítica (mica preta).
Para encontrarmos uma perspectiva capaz de dar luz a este fenómeno, precisamos mergulhar no granito da Castanheira e acompanhar a sua evolução. No momento em que se formou esta rocha magmática, outras rochas preexistentes, tendo sido esta a causa provável da génese das formações nodulosas de predominância biotítica. Há cerca de 320 milhões de anos e à medida que o magma arrefecia, poderosas pressões exerceram-se sobre o granito e, consequentemente, sobre os encraves, determinando assim o seu actual achatamento.
Entretanto, as massas graníticas que afloraram à superfície do solo vão, por acção da meteorização mecânica, nos nossos dias, desagregando-se e libertando os referidos encraves. A pedra racha e parte – porque tem uma foliação bem marcada – e nessa altura o nódulo de biotite sai. O que se passa neste caso é uma acção conjunta da meteorização pela acção do gelo (gelivação), e pela acção do calor (crioclastia/termoclastia).

termoclastia constitui um tipo de agente de meteorização, provocada pela variabilidade da temperatura na superfície dos materiais rochosos, provocando uma variação no volume. Os encraves dilatam-se, como reacção a temperaturas elevadas, e contraem-se por reacção ao arrefecimento. Como as rochas são em geral agregados poliminerálicos, e devido ao facto de cada mineral apresentar diferentes valores de coeficiente de dilatação, surgem diferentes velocidades de expansão e contracção. As partes mais externas das rochas, sujeitas a fortes amplitudes térmicas diurnas vão-se fracturando.
A desagregação pela gelivação é das mais eficazes em termos de fracturação, embora seja um mecanismo de carácter sazonal e que ocorre, predominantemente, em zonas de alta montanha. Este agente, contribui activamente para o “parir” do nódulo de biotite. A água contida nas fracturas, quando a temperatura é menor que 0ºC, começa a gelar na parte mais superficial. À medida que a temperatura exterior baixa, as cunhas de gelo vão crescendo no interior das fracturas. A água ao congelar, aumenta de volume (cerca de 10%), exercendo consequentemente, uma grande pressão, no interior dessas fracturas, provocando o seu alargamento e prolongamento. Logo, promove a desagregação das rochas, e o consequente “parir” do encrave biotítico.
As Pedras Parideiras, paulatinamente afloram à superfície da rocha, desprendem-se e vão-se acumulando no solo. Por isso, os camponeses da região chamam à rocha "a pedra que pare pedra", isto é, a rocha que produz uma outra rocha. Urge ainda atentar à preservação deste pecúlio, pois o vandalismo e usurpação indiscriminada dos nódulos em nada engrandece o património que é de todos.

Este post foi retirado de um artigo de : José Manuel Lobo – jmlobo@aeportugal.com; ; Bruno Manuel Rodrigues Novo – bmnovo@aeportugal.com (Colégio Monitores do Visionarium)

Espermatozóides de Laboratório

2009-07-12T08:41:00.003+01:00

Só faltava mais esta!!
Cientistas britânicos anunciaram o desenvolvimento de espermatozóides humanos m laboratório. A equipa conseguiu criar estas células a partir de outras "esvaziadas" da sua informação original (células estaminais) a partir de um embrião masculino de cinco dias. Este feito lança novas esperanças na solução para o problema da infertilidade dos homens.

Parece que agora o objectivo é tentar criar espermatozóides a partir de células femininas permitindo assim resolver o problema dos casais de lésbicas ( "A more distant possibility is the creation of sperm from a woman's cells, allowing a lesbian couple to have a child. Nayernia produced spermatogonial stem cells from female ESCs but they lacked genes needed to mature.")

O mundo está mesmo a mudar! E o pior não são as alterações do climáticas, é a própria Evolução do Sexo!

Tudo isto num artigo da revista New Scientist : http://www.newscientist.com/article/dn17428-are-labgrown-human-sperm-the-real-thing.html

Ébola encontrado em porcos filipinos pela primeira vez

2009-07-10T07:40:00.003+01:00

Uma forma do vírus Ebola foi detectada em porcos pela primeira vez, aumentando os receios de que possa entrar num processo de mutação e ameaçar humanos, revelaram cientistas.

O vírus ébola-reston (REBOV) só tinha sido até agora detectado em macacos e humanos.
A descoberta do REBOV em porcos, nas Filipinas, é noticiada na edição de sexta-feira do jornal Science.
Os investigadores sustentam que é teoricamente possível que possa haver uma mutação do vírus nos porcos que leve a pessoas a adoecer.
Contudo, assinalam que, embora haja casos de criadores de porcos infectados, estes não mostraram sinais da doença.

Fonte : Jornal SOL
http://www.nature.com/nature/journal/v459/n7249/full/459889a.html

O que nos faz Humanos?

2009-07-09T23:08:00.010+01:00

A revista Scientific American deste mês traz a matéria de capa "O que nos faz humanos", assinada pela bioestatística Katherine S. Pollard. No texto, a investigadora escreve sobre comparações entre genomas humanos e de chimpanzés que revelam extensões de DNA exclusivas de nossa espécie.

Foi estranho nos últimos tempos vir a saber que Michael Jackson tinha um chimpanzé chamado Bubbles que tratava das lides domésticas da estrela. O miúdo em casa perguntou-me - "um chimpanzé?", mas que me intrigou foi isto das "lides domésticas". Parece que o animal era uma autêntica dona-de-casa, ou sendo macho, um autêntico dono-de-casa. Não era boato, era mesmo a sério, o cantor teve mesmo o animal e como responsável por lides domésticas. Interpretem como quiserem as lides domésticas.

O Bubbles pelos vistos deixou de sofrer quando a liga dos animais achou que a vedeta não devia explorar o irmão primata.

1% é o que temos de diferente no nosso genoma quando comparado com o do chimpanzé, e os cientistas procuram agora identificar esta diferença. Por muito poucas diferenças que existam, o ser humano é muito diferente do chimpanzé. O chimpanzé pode dançar ao ritmo de "Thriller" mas custa-me a acreditar que compreenda a letra.

Enfim, vou limpar o monitor do computador, tem pó e não tenho um Bubbles por perto!

Confesso que não aprecio a música de Jackson , não admirava a sua personalidade, e ao saber desta do Bubbles, fiquei a perceber a letra linda que ele escreveu (Black or White) - "It Don't Matter If You're Black Or White". Terá sido inspirada no Bubbles?

Agora a parte mais científica : para quem quiser saber mais sobre o que nos torna humanos, aqui vai um bom post: http://cienciaemente.blogspot.com/2008/01/dica-de-livro-o-que-nos-faz-humanos.html
Um site criacionista divertido sobre o tema : http://criacionista.blogspot.com/2009/05/o-que-nos-faz-humanos.html

Criacionismo.... pura ficção!

2009-07-06T15:11:00.001+01:00

Estremoz - Ciência na Rua

2009-07-04T09:38:00.002+01:00

O nascimento do Sistema Solar

2009-07-04T00:51:00.001+01:00

Fósseis de Transição

2009-07-03T20:19:00.007+01:00

Os Tetrápodes mais antigos foram descobertos na parte oriental da Gronelândia por uma expedição dinamarquesa, em 1929. Datam da última fase do período devoniano. Dois géneros concentraram a atenção dos investigadores da maior época dos tetrápodes – o Ichthyostega e o Acanthostega.

Figura 1 - Ichthyostega

Existe uma perspectiva ingénua da “escala da vida” que descreve a evolução dos vertebrados como uma série linear ascendente anfíbio – réptil – mamífero – ser humano. Os tetrápodes possuíram de certo um antepassado comum, mas os anfíbios modernos representam o término de um grande ramo, e não o começo de uma série.

Os primeiros répteis fossilizados têm quase a mesma idade que os primeiros anfíbios do grupo que terá dado origem a rãs e salamandras. Deste modo, em vez de uma escala do anfíbio ao réptil, tanto o registo fóssil como o estudo de vertebrados modernos sugerem uma ramificação inicial do tronco dos tetrápodes em dois membros principais – os Anfíbios e os Amniotas (répteis, aves e mamíferos).

O antepassado comum deste tronco tem sido tema investigação e desde há muito que tem sido considerado que o “elo” destes grupos de vertebrados corresponderia aos peixes Sarcopterígios.

Dois grupos de Sarcopterígios foram relativamente importantes na fauna do Devónico : os peixes pulmonados e os crossopterígios. Estes peixes apresentavam barbatanas lobadas.
Ao longo do processo evolutivo terão surgido seres vivos que apresentariam alterações nestas barbatanas lobadas, quer noutras estruturas do esqueleto destes peixes devónicos.

Figura 2

Na figura 2, podemos observar este conjunto de alterações, onde as barbatanas lobadas peitorais (nageoire pectorales) e pélvicas (nageoire pelviennes) terão estado na origem de membros dotados de patas e dedos, alterações do osso do maxilar (mâchoire), desaparecimento da barbatana caudal, alongamento do focinho (museau), com soldagem de alguns ossos, desaparecimento do óperculo ósseo que recobria as brânquias, assim bem como dos ossos que ligavam a cabeça à cintura escapular (ceinture scapulaire), isto é, dos ombros (épaules).

O Ichthyostega, apresenta características importantes na reconstituição deste puzzle do tronco dos tetrápodes, mas não é um “fóssil de transição”. Apresentava membros bem desenvolvidos possuindo 5 dedos nas patas dianteiras e sete nas traseiras, as quais eram posicionadas mais para nadar por entre a vegetação aquática dos pântanos onde viviam, do que para andar em terra, o que os tornava inaptos (em terra moviam-se como a foca) ao ambiente terrestre.

Em 1999, dois professores de paleontologia Neil Shubin, da Universidade de Chicago, e Edward Daeschler, da Academia de Ciências Naturais da Filadélfia, começaram uma exploração da parte árctica do Canadá na tentativa de encontrar o "elo perdido" que explicaria a transição da água para a terra.

"A incrível descoberta veio quando um dos membros da equipa encontrou o focinho de um animal de cara achatada despontando de um penhasco - e isso é totalmente o que você quer encontrar porque, se tiver sorte, o resto do esqueleto estará enterrado no penhasco" (Shubin, Quando Éramos peixes – Estrela Polar).

A equipa encontrou três fósseis da nova espécie Tiktaalik roseae, em bom estado de conservação e quase completos, em uma área do Árctico chamada Território Nunavut. O maior fóssil tem quase 3 metros de comprimento. O fóssil tem algumas características dos peixes, como barbatanas e escamas nas costas. Mas ele também tem várias características em comum com criaturas terrestres. O animal tem uma cabeça chata com os olhos no topo, semelhante à de um crocodilo, e o início de um pescoço, o que não existe nos peixes.
"Quando nós olhamos dentro da barbatana observamos um ombro, um cotovelo e uma versão inicial de um pulso, o que é muito similar a animais que também habitam a terra", afirmou Shubin.
"Essencialmente nós temos um animal feito para poder se sustentar no chão."

Os cientistas acreditam que a posição dos olhos da criatura significa que ela provavelmente viveu em águas rasas. "Nós estamos capturando uma transição muito significativa num momento-chave. Andrew Milner, um paleontólogo do Museu de História Natural de Londres, disse que é raro encontrar um fóssil em condições tão boas. "Esse material é incrível porque inclui um esqueleto quase completo - o que é sempre útil porque ao invés de montar o fóssil a partir de pedaços podemos ver o esqueleto inteiro e ter certeza de que se trata da forma como o animal era composto." A professora Jennifer Clack, da Universidade de Cambridge, disse que a descoberta pode acabar virando um "ícone evolutivo" tão importante quando o Archaeopteryx, um animal que marca a transição de répteis para aves.

Nota :

O termo "fósseis, ou formas, de transição" tem vindo a cair em desuso, pois refere-se a espécies extintas que representam um estádio intermédio entre dois grupos de organismos, e incorporam simultaneamente características ancestrais (ou plesiomórficas) e derivadas (ou apomórficas) dos mesmos.

Curiosamente, os paleontólogos empregam pouco o termo "fóssil de transição", frequentemente mais usado aquando das discussões criacionistas. Talvez porque, ao lidarem com fósseis, os paleontólogos compreendem que, salvo casos de evolução rápida, estes são o resultado de uma mudança gradual e todos eles são, no limite, fósseis de transição (excepto se não tiverem descendentes), mesmo que essa transição morfológica seja apenas ligeira.

Um exemplo típico de "forma de transição" seria o Acanthostega, não sendo verdadeiramente um peixe nem um anfíbio. O Acanthostega tem características anatómicas de ambos os grupos, logo não cabe nesta classificação (que não deixa de ser arbitrária, logo, irremediavelmente, revelando parte da natureza dos seres vivos). Onde colocá-lo então? Tal como o Acanthostega tantos outros se iam juntando ao saco das "formas de transição". O que se ia verificando é que cada vez mais formas eram "formas de transição". Onde colocar os sinapsídeos, são répteis ou mamíferos? Onde colocar o Archaeopteryx, é um réptil ou uma ave? Onde colocar o Cyclosaurus, um réptil ou um anfíbio? As "formas de transição" são não a excepção mas a regra.

Darwin e o Elo Perdido

2009-06-17T23:24:00.001+01:00

Quem tem medo do primo macaco?

2009-06-17T19:24:00.009+01:00

A História da Vida é um dos temas mais cativantes quando se fala de ciência. Quase todas as semanas nas revistas científicas são publicados artigos relacionados com evolução. Uma lista de contributos de investigadores seria uma tarefa árdua, mas nessa árvore da investigação na base teríamos uma das mentes mais brilhantes da humanidade: Charles Darwin. Em Fevereiro comemorou-se o bicentenário do nascimento do naturalista inglês que a 27 de Dezembro de 1830 embarcou no navio Beagle. No próximo mês de Novembro comemoram-se os 150 anos da primeira publicação de “A Origem das Espécies”. Este é sem dúvida o mais famoso dos livros de Darwin, e foi a partir dele que toda a Biologia mudou de rumo. Nada ficou como dantes. São muitos os exemplos das controvérsias geradas desde que foi publicada esta obra.

Muito recentemente a “teoria da evolução de Darwin” foi considerada incompatível com o Corão. Em Julho de 2005 o cardeal Christophe Schönborn, arcebispo de Viena e conselheiro próximo de Bento XVI, tornou-se notícia ao apoiar o “Desenho Inteligente” (uma espécie de criacionismo com efeitos especial) numa entrevista ao “New York Times”. O estranho foi nunca ter surgido um paleontólogo a encontrar fósseis de seres humanos com idades superiores a 65 M.a. (era dos dinossauros)! É claro no Museu do Criacionismo no Kentucky (E.U.A), tudo é possível. Uma verdadeira feira de “efeitos especiais” bem ao estilo Hollywood.
Mas o que é a Teoria da Evolução que todos falam? Em controvérsias recentes sobre evolução encontramos frequentemente referências à "teoria da evolução de Darwin", como se fosse uma unidade. Na realidade, a "teoria" da evolução de Darwin é um conjunto de teorias: evolução enquanto tal, ancestralidade comum, gradualismo, multiplicação das espécies, selecção natural e, sendo impossível discutir construtivamente o pensamento evolucionista de Darwin se não se distinguirem os vários elementos que o compõem. Para um autor moderno, a evolução enquanto tal já não é uma teoria. É um facto, tanto como a Terra girar em torno do Sol e não o contrário. As modificações documentadas pelo registo fóssil em estratos geológicos rigorosamente datados são um facto que designamos como evolução. É a base factual na qual assentam as outras quatro teorias. Por exemplo, todos os fenómenos explicados pela teoria da ancestralidade comum não fariam qualquer sentido se a evolução não fosse um facto. (Ernest Mayer)

A imagem de dinossáurios ao lado do Homem, num museu é um completo disparate. Fica bem num Jurassic Park de Spielberg, não num livro de disciplinas de Ciências da Terra e da Vida.
Querer colocar uma teoria ficcionista lado a lado, com uma teoria baseada em factos é grave porque além de ridícula e torna a ciência num perfeito disparate.

O Mundo é a nossa casa

2009-06-06T21:01:00.001+01:00

Um elo perdido

2009-05-23T08:21:00.009+01:00

Evolução dos Primatas, é um dos conteúdos que desapareceu dos programas de Biologia, sendo apenas possível encontrar um "toque suave", no programa de Geologia 12º.
Coincidências?
São conteúdos pouco importantes? A nossa história evolutiva não tem interesse biológico?
A título de exemplo, seria talvez a nível de 12º ano na disciplina de Biologia, a altura ideal para incluir este tema quando se lecciona a Genética. Sim, porque a genética é mais do que as "ervilhas" de Mendel, ou as moscas de Morgan. A genética evolutiva é uma das áreas de investigação da biologia moderna.
Mas a verdade é que a Evolução de Darwin incomoda muito, quando pensamos na evolução dos primatas, esta, incomoda muito mais!
Se pedir a um professor do 11º grupo B (Biologia/Geologia), a minha pessoa incluída, para explicar de uma forma simples a evolução dos primatas, quantos conseguiriam explicar correctamente e de acordo com os dados mais recentes? Vamos continuar a colocar o Neathertal na linha directa da evolução do Homem?

A notícia desta semana - "missing-link" criou-me dificuldades quando questionado pelos alunos, porque eles nem sabiam que os lémures eram nossos parentes próximos. Há uma semana atrás ao visitar a excelente exposição da Evolução de Darwin, na Fundação Calouste Gulbenkien num painel com a História Evolutiva do Homem, constatei que muito mudou desde os dias em que estudei na escola e depois na faculdade, a evolução dos primatas.

Ida - Um antepassado esquecido - The missing link !

O fóssil encontrado na Alemanha em estado de quase perfeito poderá ser o “elo perdido” da evolução dos primatas que antecederam o Homem. Ida, o nosso antepassado esquecido não conseguiu segurar-se quando os gases venenosos do lago Messel (uma jazida fossilífera muito importante do Eocénico), a intoxicaram.

Ida, corresponde a um importante achado, de uma espécie, Darwinius masillae, onde 95% do esqueleto está bem preservado, sendo mesmo possível ver os contornos dos pêlos e a última refeição vegetariana da primata. O que torna também tão especial este fóssil é que parece ser uma antepassada do grupo de primatas superiores a que o Homem pertence, na altura em que se separou da linhagem que deu origem a espécies como os lémures, primatas inferiores e mais afastados do Homem.

Os investigadores resolveram chamar à nova espécie Darwinius masillae em honra aos 200 anos do nascimento do evolucionista Charles Darwin. Os cientistas que estudam este achado fóssil, tem sido unânimes ao considerarem Ida um equivalente da “Pedra de Rosetta” no estudo das fases iniciais da evolução dos primatas.

Sir David Attenborough durante as gravações de um documentário sobre o achado, refere que esta pequena criatura irá ser mais uma prova da nossa ligação aos outros mamíferos.

Proteína em fóssil de Dinossauro

2009-05-01T00:21:00.005+01:00

Encontrada proteína em fóssil de dinossauro pela segunda vez
30.04.2009 - 22h40 PÚBLICO

Confirma-se, é possível recolher proteínas conservadas de fósseis tão antigos como os dos dinossauros. Os resultados são publicados hoje na revista Science. A primeira vez que isto aconteceu foi em 2007 a partir de um fóssil de T-rex com 68 milhões de anos. A comunidade científica na altura ficou desconfiada sobre estes resultados, por isso a equipa da investigadora Mary Schweitzer da Universidade Estatadual da Carolina do Norte, EUA, foi à procura de fósseis que estivessem em locais onde o ambiente daria as condições perfeitas para manter as proteínas conservadas. A equipa procurou numa formação geológica em Montana e encontrou o fóssil de um fémur de uma espécie de hadrossauro ( Brachylophosaurus canadensis) com 80 milhões de anos, que tinha preservado colagénio - uma proteína importante para a coesão dos tecidos.

Adornos de cabeça dos Hadrossauros

Ao analisarem a molécula, viram ainda que estava mais próxima do colagénio das aves do que dos crocodilos.

Artigo da Science (original)

Evolução é um facto

2009-04-22T19:15:00.004+01:00

Para os biólogos e geólogos a evolução é um facto. Futuyma justifica esta afirmação ao considerar que a hipótese da evolução é corroborada por uma quantidade enorme de evidências consistentes, tal como um número enorme de observações corroboram a teoria Copernicana do Sistema Solar em vez da Ptolomaica. Cada semelhança anatómica ou bioquímica entre espécies, cada estrutura vestigial, cada padrão de distribuição geográfica, cada fóssil é consistente com a ideia de evolução.
Vezes sem conta, novas descobertas, como a grande semelhança entre o DNA dos humanos e dos grandes primatas, estão de acordo com a ideia da ancestralidade comum. Mas como uma boa hipótese científica requer mais que corroboração: deve ser falsificável. E a hipótese de que a evolução ocorre pode efectivamente ser falsificada. Um único fóssil incontestável de uma planta com flor ou de qualquer mamífero encontrado em rochas Pré-Câmbricas serviria de falsificação. Milhões de concebíveis descobertas paleontológicas poderiam refutar a evolução, porém nenhum jamais veio à luz.

artigo original em inglês