O incrível mundo dos corais (Parte 1)

Ouvimos muito boatos sobre a morte de corais causada pelo aquecimento global. Um fenômeno que vem se espalhando por várias partes do mundo é o clareamento destes organismos. Fiz uma revisão sobre esse assunto para um trabalho, assim, vou postar algumas partes que acho muito interessante

Mas antes de tudo, algumas curiosidades sobre corais: Os recifes de corais são uma das maiores estruturas formadas por organismos vivos no mundo. Tanto sua diversidade, quanto a dos organismos associados a eles são enormes, podendo ser comparáveis até com diversidade contida nas florestas tropicais. Constanza et al. (1997) estimou como valor econômico dos recifes de corais cerca de US$ 375 bilhões por ano, devido a serviços pesqueiros, turísticos e de proteção das zonas costeiras.

A ordem Sclarectinia engloba os chamados corais verdadeiros ou corais-pétreos. Por muito tempo, acreditou-se que a existência dos corais era devido à interação dele com algas do gênero Symbiodium, comumente conhecida como zooxantela. Esta alga disponibilizaria grande parte da energia necessária ao metabolismo do coral via o carbono orgânico produzido durante sua fotossíntese. Além disso, estas algas ainda disponibilizam oxigênio molecular usado na respiração do coral e dos outros organismos associados a ele (Rosenberg, et al. 2007). Atualmente, observa-se que as interações realizadas pelos corais não ocorrem somente com as algas, mas também com organismos procarióticos, principalmente bactérias.

Existem três compartimentos dos corais que podem ser habitados por estas bactérias: a camada de muco que envolve o coral, os seus tecidos e o seu esqueleto de carbonato (Rosenberg, et al. 2007). Desta forma, o coral e os organismos associados (tanto procariotos, quanto eucariotos) e as interações entre eles formam uma estrutura holobionte. Esta interação entre corais e procariotos, como com as zooxantelas e outros microorganismos, trazem muitos benefícios para os corais. A diversidade destes procariotos pode ser dez vezes maior que a de zooxantelas nestes organismos.

Um exemplo da importância dessa associação foi mostrado por Siboni et al. (2008). Eles observaram que archaea oxidadoras de amônia (oxidam amônia a nitrato) habitavam o muco de corais e que participavam ativamente da reciclagem de nitrogênio no holobionte formado. Durante o dia, a camada mucosa é óxica, deste modo, estes microorganismos oxidam a amônia a nitrato, o qual pode ser assimilado pelo coral. Altas concentrações de amônia podem ser prejudiciais ao holobionte, pois podem afetar negativamente a assimilação de carboidratos pelas algas. Já durante a noite, a camada mucosa fica anóxica, assim, parte do nitrito é convertido em nitrogênio através da desnitrificação. Fato este que elimina do coral o excesso de nitrogênio transformando-o em nitrogênio gasoso.

Postarei mais informações sobres esses incríveis organismos. Espero que seja tão impressionante para vocês, quanto é para mim.

Referências:

Costanza R., D'Arge R., De Groot R., Farber S., Grasso M., Hannon B., Limburg K., Naeem S., O'Neill R.V., Paruelo J., Raskin R.G., Sutton P. & Van Den Belt M. (1997) The value of the world's ecosystem services and natural capital. Nature, 387, 253-260.

Rosenberg E., Koren O., Reshef L., Efrony R. & Zilber-Rosenberg I. (2007) The role of microorganisms in coral health, disease and evolution. Nature Reviews Microbiology, 5, 355-362.

Siboni N., Ben-Dov E., Sivan A. & Kushmaro A. (2008) Global distribution and diversity of coral-associated Archaea and their possible role in the coral holobiont nitrogen cycle. Environmental Microbiology, 10, 2979-2990.

Porque as folhas mudam de cor e caem no outono?

 Crédito: Exothermic 

 

No último mês o periódico americano Science publicou um artigo que relata mais uma tentativa de melhorar o nosso entendimento sobre um dos mecanismos mais comuns e visíveis da natureza. A senescência sazonal das folhas das plantas, principalmente de espécies características de clima temperado. O trabalho de JH Kim e colaboradores coreanos analisou a cadeia de eventos que regulam este processo em plantas normais e em mutantes, onde as folhas demoravam mais tempo para morrer. Segundo os autores, a chave deste complexo processo está na regulação do gene ORE1, responsável pela produção de uma proteína que induz a perda e clorofila e a consequente morte da folha. Se não houvesse um mecanismo de supressão do gene ORE1 em folhas jovens, certamente o tempo de vida das folhas seria drasticamente reduzido. Além da importância de responder a uma questão intrigante da natureza, o estudo da senescência sazonal das folhas pode ser muito importante para o ser humano, principalmente na agricultura. 

Acompanhando o processo de morte celular, a mudança de cor destas folhas é algo realmente marcante. Mas será que a alteração da cor das folhas resulta somente do processo de senescência celular? Na verdade não totalmente. As chamadas “cores de outono” (pelo menos em clima temperado) são resultado da mistura de três pigmentos: clorofila (verde), carotenóides (amarelo-laranja) e antocianina (vermelho-violeta). Tanto a clorofila quanto os carotenóides são produzidos ao longo ao ano todo, mas devido a grande produção do principal pigmento fotossintético, as cores amarelo-alaranjadas são mascaradas. Já os pigmentos de cores avermelhadas (antocianina) são produzidos especificamente no outono, logo antes antes da queda das folhas. Então a coloração vermelha das folhas no outono não é um efeito colateral da senescência sazonal, o que torna a produção ativa deste pigmento no outono ecologicamente interessante.

 

Predominância das coloração vermelha (a), amarela (b) e marrom (c) em folhas. O marrom normalmente indica morte celular. Fonte: Archetti et al. 2009

 

A explicação mais antiga e testada para a função do pigmento vermelho é a proteção contra fatores abióticos, principalmente a radiação solar. As antocianinas aliviariam esse estresse foto-oxidativo, funcionando como um verdadeiro “protetor solar”. Mas para que aliviar esse estresse em folhas que vão morrer de uma maneira ou outra? Aí entramos no papel de um mecanismo muito importante, a reabsorção de nutrientes. Folhas mais saudáveis podem aumentar a eficiência da reabsorção de nutrientes (principalmente nitrogênio e fósforo) para o resto da planta. Esse mecanismo é bem difundido em vegetais, tendo grande importância competitiva em ambientes pobres em nutrientes. Discuti um pouco a importância  do mecanismo de reabsorção de nutrientes em vegetais no artigo intitulado “O papel das macrófitas aquáticas emersas no ciclo do fósforo em lagos rasos”, publicado pelo periódico aberto Oecologia Brasilisensis.

Além das explicações abióticas, outro grupo de explicações para a produção ativa de antocianina no outono por folhas senescentes está relacionada a interação inseto-planta. Coevolução, dispersão de sementes, defesa direta, camuflagem, anticamuflagem, mutualismo tritrófico (entre três níveis tróficos) são hipóteses relacionadas a este tipo de interação. Dentre todas essas possibilidades bióticas, a mais estudada, para felicidade do Atila, é a coevolução. Segundo esta hipótese, a coloração vermelha seria um sinal de advertência para os insetos herbívoros. Ela indicaria um alto nível de defesas químicas, baixa qualidade nutricional ou queda iminente da folha, o que não seria nada interessante para os insetos. Sendo a migração no outono um passo crucial no ciclo de vida de vários insetos, a pressão seletiva para buscar uma folha de qualidade para colocar os seus ovos é bem forte. Já a planta se beneficiaria tanto pela menor taxa de herbivoria em suas folhas quanto pela menor taxa de infecção por vírus, bactérias e fungos trazidos pelos insetos. Desta forma, a escolha das folhas pelos insetos e as cores do outono poderiam coevoluir como em uma corrida armamentista. As plantas com folhas de coloração em tons avermelhados seriam selecionadas por ter  menor taxa de herbivoria e os insetos que buscavam folhas em tons diferentes do vermelho foram selecionados por acharem substratos de maior qualidade. Simples assim. Simples?

Bem, o buraco é um pouco mais embaixo. Um trabalho que analisou 262 espécies de árvore mostrou que as espécies que apresentam “coloração de outono” são as que apresentam uma história evolutiva ligada a insetos que migram no outono (no caso, pulgões). Pulgões realmente parecem ter uma preferência por folhas verdes em detrimento de folhas avermelhadas, mas como eles distinguem entre o verde e o vermelho? Muitos insetos não apresentam fotoreceptores para a cor vermelha e por isso não enxergariam o que nós vemos como vermelho. Uma possível saída para essa questão seria que os pulgões não seriam atraídos ou repelidos por cores, mas sim por fatores químicos voláteis ligados a qualidade da folha. Desta forma eles teriam um indicativo indireto da coloração da folha, o que é consistente em relação a hipótese da coevolução. Mas não corrobora totalmente a hipótese, já que não mostra que a coloração vermelha é o sinal que direcionador da escolha de folhas pelos pulgões.

 

Grupo de pulgões (Aphis nerii) tirando a barriga da miséria. Crédito: bobtravis

 

As hipóteses da fotoproteção e da coevolução foram as que receberam mais atenção nos últimos anos, o que não quer dizer que as outras hipóteses são menos expressivas. As hipótese que tentam explicar o valor adaptativo das “cores de outono” são tantas que foi publicado no relevante periódico Oikos esse ano um levantamento do estado da arte do tema. No total, Marco Archetti levantou em seu artigo 16 diferentes hipóteses e finalizou mostrando que ainda temos um grande caminho pela frente “Nós não temos nenhuma evidência para qualquer hipótese”.

Da próxima vez que você olhar uma folha mudando de cor no outono eu tenho certeza que os pontos discutidos neste post ainda estarão pulsando. O levantamento de questões sobre situações que parecem simples em um primeiro momento, mas apresentam grande complexidade é um dos fatores que faz a ciência ser tão interessante.

 

Referências:

Jin Hee Kim, Hye Ryun Woo, Jeongsik Kim, Pyung Ok Lim, In Chul Lee, Seung Hee Choi, Daehee Hwang and Hong Gil Nam (2009). Trifurcate Feed-Forward Regulation o Age-Dependent Cell Death Involving miR164 in Arabidopsis. Science 323, 1053-1057. http://dx.doi.org/10.1126/science.1166386

Marco Archetti, Thomas F. Doring, Snorre B. Hagen, Nicole M. Hughes, Simon R. Leather, David W. Lee, Simcha Lev-Yadun, Yiannis Manetas Helen J. Ougham, Paul G. Schaberg and Howard Thomas (2009). Unravelling the evolution of autumn colours: an interdisciplinary approach. Trends in Ecology and Evolution 24(3), 166-173. http://dx.doi.org/10.1016/j.tree.2008.10.006

Luiz Bento, Humberto Marotta & Alex Enrich-Prast (2007). O papel das macrófitas aquáticas emersas no ciclo do fósforo em lagos rasos. Oecologia Brasiliensis 11(4), 582-589. Link para o artigo

Marco Archetti (2009). Classification of hypotheses on the evolution of autumn colours. Oikos 118, 328-333. http://dx.doi.org/10.1111/j.1600-0706.2008.17164.x

 

Ecosystem Fail

Não entendeu a piada? Saiba mais sobre o tuiuiú aqui e sobre a "graça" aqui.

A importância dos ambientes aquáticos no ciclo do carbono amazônico

Durante muito tempo acreditou-se que a Amazônia fosse um sumidouro de carbono, isto é, com o crescimento da biomassa vegetal, grandes quantidades de carbono seriam estocadas. Como sabemos, durante a fotossíntese, gás carbônico é absorvido da atmosfera pelos vegetais. Entretanto, pesquisadores brasileiros estão em dúvida sobre o balanço de carbono da floresta.

A pesquisa foi realizada pelo Programa de Grande Escala da Biosfera-Atmosfera na Amazônia, consórcio de pesquisadores de vários países, liderados pelo Brasil, que tem como objetivo "gerar novos conhecimentos, necessários à compreensão do funcionamento climatológico, ecológico, biogeoquímico e hidrológico da Amazônia, do impacto das mudanças dos usos da terra nesse funcionamento, e das interações entre a Amazônia e o sistema biogeofísico global da Terra". Este projeto engloba mais de trezentos cientistas de todo mundo. Renomados pesquisadores brasileiros como Luiz Antônio Martinelli, Carlos Nobre, José Antônio Marengo e outros fazem parte desta equipe. Em 2008, só como exemplo, este grupo publicou artigos nas revistas Science, Nature, Global Change Biology e Ecosystems, além de outras importantes publicações científicas. É um orgulho termos pesquisadores brasileiros na ponta da pesquisa científica mundial.

Voltando a quastão dos ambientes, a equipe do engenheiro agrônomo Reynaldo Victoria (USP) tem analisado a contribuição dos ambientes aquáticos no balanço de carbono da floresta. Pelas suas contas, estes ambientes emitem para atmosfera por volta de 470 milhões de toneladas de CO2 por ano para atmosfera. Isto é 1% do total de emissões globais de CO2 no ano de 2004. Calculando-se a quantidade por área, é aproximadamente 1,2 tonelada por hectare. Sendo assim, a floresta Amazônica pode ao invés de ser um sumidouro, ser uma fonte de CO2 para atmosfera.

O reflexo das plantas nos ambientes aquáticos é a matéria orgânica
liberada por elas (que poético, não?)

Mas por que esses ambientes aquáticos liberam CO2 para atmosfera? Basicamente, a matéria orgânica proveniente da vegetação da floresta (folhas, galhos, resto de animais, carbono orgânico dissolvido lixiviado, e outros) se acumulam nestes ambientes, pois a rede de rios é bastante densa dentro de toda a floresta. Além disso, através de ciclo de cheia e seca, a água avança sobre o ambiente terrestre captando ainda mais matéria orgânica. Deste modo, esta matéria orgânica serve como substrato para ação decompositora (o carbono orgânico dissolvido, basicamente, para as bactérias e o particulado para ouros organismos maiores). E como a produção primária nos rios é bastante pequena, o balanço geral fica negativo, isto é, os rios emitem CO2 para atmosfera. Em uma analogia, o rio funciona como se fosse um organismo heterotrófico, se o balanço fosse positivo, o rio funcionaria como um vegetal (absorveria CO2 da atmosfera).

Duvido que passe na cabeça de alguém de achar que a solução é acabar com a Amazônia. Esta floresta tem papel importantíssimo na regulação do clima de outras regiões do Brasil. Além de todo o potencial biotecnológico, aliás, se os grandes agricultores entendessem a riqueza deste potencial, parariam de destruir e lucrariam mais com a floresta em pé. Exportar soja e carne a toneladas, com certeza é menos lucrativo do que descobrir um composto ativo para a indústria farmacêutica. Mas isso é assunto para outros posts.

Fonte: Pesquisa Fapesp on line

Lago Vitória: exemplo da falta de conhecimento científico

A iniciativa da blogagem coletiva sobre o continente africano é louvável. Com seu histórico de super exploração e degradação ambiental, este continente merece atenção e maiores investimentos em pesquisa.

Um exemplo extremo de como a falta de conhecimento homem pode afetar negativamento um ecossistema seria o caso do Lago Vitória. Este é o segundo maior lago do mundo, com aproximadamente 68.800 Km² ( quase do tamanho da Irlanda), localizado na África oriental (Vale do Rift). Na década de 50, foi introduzido neste lago a espécie de peixe chamada perca do nilo (Lates niloticus). Esta espécie é um predador voraz e pode chegar a pesar 200 Kg. Esta introdução teve objetivo de aumentar o estoque pesqueiro deste lago (vide o peso que esse peixe pode atingir), além de incentivar o turismo, pois este peixe é caracterizado por ser esportivo (mais emoção na pescaria).

A partir deste momento, o pesadelo começou. A perca do nilo se alimenta de ciclídeos nativos do lago. Só que o problema é que ela se alimenta muito! Imagina o quanto ela tem que comer para chegar a 200 Kg? Deste modo, ela praticamente dizimou quase que todas as outras espécies de peixes do lago. Com isso, a dieta dos moradores que habitavam o entorno do lago ficou restringida a perca.

Vocês acham que os problemas acabaram? Não!!! Tem mais ainda! A perca possui alto teor de gordura na sua carne. Assim, o que é feito para a conservação de carnes deste tipo? Defumamos. Com isso, um novo problema é gerado. Houve um intenso desmatamento das florestas em volta do lago para queima de madeira e, assim, com a fumaça, a defumação da carne da perca. Olha o efeito em cascata.

Além disso, outro grave problema de saúde humana. Simplesmente, não perguntaram para os nativos do entorno do lago se eles apreciavam a carne deste peixe. E olhem só! Eles não gostavam! Preferiam as espécies dizimadas pela perca do nilo. Então o que aconteceu? Enorme pressão de caça sobre animais terrestres para suplementar a dieta destas pessoas. Assim, toda a carne de peixe produzida no lago era industrializada e exportada para países asiáticos.

Esse foi parte do problema de origem animal. Entretanto, ainda existe um de origem vegetal. Para fins estéticos (isso mesmo, estéticos) foi introduzida uma espécie de macrófita aquática chamada Eichhornia crassipes (originária daqui das Américas, comumente conhecida como aguapé). Esta macrófita flutuante teve um super crescimento devido a falta de predadores, além do crescente processo de eutrofização do lago. Ambos possibilitaram que este vegetal se tornasse uma praga e prejudicasse a navegabilidade no lago.

Atualmente, o lago Vitória sofre outra ameaça. Devido a construção de barragens para hidrelétricas em alguns rios de desagüam no lago, o nível d'água diminuiu por volta de 2 metros entre 2000-2006. Com isso, alguns alagadiços nas margens do lago secaram, causando a mortandade de juvenis de algumas espécies de peixe. Isto porque elas usavam estas áreas como berçário.

Bem, tentei aqui ilustrar como o homem pode afetar um ecossistema inteiro por falta de conhecimento. Neste caso é clara a importância do cientista (aqui, do Biólogo) para (em uma visão antropocêntrica) saúde humana e (numa visão mais justa) para a natureza no geral. Quando perguntam qual o valor de um médico, qualquer um sabe responder no exato momento. E agora, alguém tem dúvida de qual o valor do Biólogo? Mais claro que isso, IMPOSSÍVEL.

Para uma melhor visualização do estrago, assista o documentário "O pesadelo de Darwin". Ele foi indicado ao Oscar de melhor documentário em 2006 e ganhou outros 8 prêmios internacionais. A versão abaixo está com legenda em espanhol.

• Primeira parte

• Segunda parte

Fotografia científica: joaninha

A joaninha pode ser considerada como um caso aparte dentro da ordem coleoptera (grupo que reúne os besouros). Talvez seja devido ao nome popular em português (ou inglês também, "ladybug") ou devido a grande quantidade de desenhos animados, brinquedos e afins que retrataram este curioso animal. Não sei. Mas uma coisa que eu tenho certeza é que toda a criança (e muitos adultos também) acham que todas as joaninhas são fêmeas. Talvez para nós humanos milhares de anos de evolução que resultaram em um par de asas de coloração vermelha com círculos pretos (podem ser de outras cores também) que formam um sinal de advertência para os predadores, teve um efeito adverso. Bem, não tão adverso. Nós humanos evitamos sim predar joaninhas. Mas não pelo medo de obter um alimento de gosto ruim ou venenoso (mecanismo chamado de aposematismo). Mas por achar este animal "bonitinho" e que ele "não faz mal a ninguém".

"Quem você está chamando de 'dama'?!", diz a joaninha Francis de "Vida de Inseto".

Bem, podemos dizer que as joaninhas estão longe de "não fazer mal a ninguém", principalmente se você for da ordem Hemiptera e atender por "pulgão". Numa segunda-feira monótona uma única joaninha pode comer até 50 pulgões, o que é bem significativo para alguém do seu tamanho (elas variam de 1mm a 10mm, aproximadamente). Se você tem uma horta em casa e está cansado de perder grande parte das suas plantas para os pulgões, tente controlar esta "praga" contratando uma ajuda de peso, quer dizer, pouco peso. Lá fora eles vendem joaninhas até em supermercado.

Problemas com pulgão? Seus problemas acabaram! Use 1500 joaninhas em seu jardim e troque um desequilíbrio ecológico por outro! Crédito: pinprick

Agora vamos ao que interessa. A hora da verdade.

"É impossível comer um só". Crédito: HOOKSM

Depois de uma farta refeição, nada como um bom descanso. Bem, não tão bom assim. As joaninhas estão longe de serem predadores de topo. Bem longe.

Libélula acabando com a soneca depois do almoço de uma joaninha. Crédito: Mad Sun

Da próxima vez que uma joaninha pousar em você, pense duas vezes. Você está encarando um predador voraz. Pelo menos para animais milimétricos.

Para ver mais posts sobre fotografia científica, clique aqui.

Duas espécies no mesmo nicho?

Cada espécie ocupa um lugar no espaço. Esse espaço pode ser o espaço físico (dois corpos não ocupam o mesmo lugar ao mesmo tempo), porém existem outras dimensões deste espaço. O espaço ocupado no que se refere a exploração preferencial de um recurso, por exemplo. Ou o espaço ocupado pela a área de vida ótima. Esse espaço não é somente um aspecto físico, mas também um aspecto biológico, químico e até comportamental (ouso a falar, psicológico), isto é, cada recurso requerido pela espécie contará com uma dimensão desse hipervolume. Então dizemos que nicho é o espaço n dimensional (quanto mais você pesquisar, mais aspectos serão descobertos como sendo característicos de uma espécie, sendo assim, mais dimensões) onde uma espécie pode sobreviver, crescer, reproduzir e manter uma população viável. Com isso, podemos concluir que existe competição entre espécies quando alguma dessas dimensões são exploradas concomitantemente. Ambas necessitam do recurso, assim, a espécie que melhor explorar este recurso, sairá vencedora.

Este tipo de definição de nicho é chamada de nicho Hutchinsoniano, em homenagem a George Evelyn Hutchinson. Foi este importante zoólogo americano que propôs essa definição de nicho. Ele é considerado o pai da Limnologia moderna e faleceu em 30 de maio de 1991. Eu, Breno, por coincidência, fiz minha inciação científica e mestrado na área da Limnologia.

Semelhança entre espécies diferentes de borboletas

Na última edição da PLoS Biology, um grupo de pesquisadores mostrou que algumas espécies de borboletas que desenvolveram padrões similares de asas (o que alerta aos seus predadores que elas não possuem sabor muito bom, podendo até serem venenosas) não são próximas evolutivamente. Isto quer dizer que o ancestral comum entre elas é bastante afastado. Indicando que a similaridade não foi uma questão de ancestralidade e sim de adaptação evolutiva. Além disso, eles descobriram que borboletas que apresentam esses padrões de asas semelhantes possuem nichos bastante semelhantes também (por exemplo, voam nas mesmas alturas e preferem o mesmo tipo de vegetação). Os pesquisadores alegam que este comportamento maximiza os benefícios da aparência similar (se aproveitam do fato da possibilidade predadores aprenderem que elas não são palatáveis).

Deste modo, não somente a competição entre espécies pode atuar como fator primordial para a evolução, mas outros tipos de interações (como as mutualísticas) têm importante papel neste fenômeno.

Mas é importante lembrar aqui, que vale uma questão para pensar. Como eu disse, quer dizer, como Hutchinson disse, o nicho é n dimensional. Será que estas espécies parecidas dividem todas as dimensões (ou recursos) do nicho delas? Será que pesquisamos o suficiente para saber tudo o que influencia no sucesso destas espécies? Bem, acredito que não. Acredito que nuances desta sobreposição de nicho não são possíveis de se observar (por enquanto), daí as relações mutualistícas e não a competição. Pois por mais que possam compartilhar o mesmo tipo de floresta, a diversidade de fontes alimentares é enorme. Ou mesmo que a fonte alimentar seja a mesma, se explorarem em horários diferentes, podem nunca se esbarrar. E assim, não precisam competir. É..., questões a se debater....

Fonte: Eurekalert!

Referência:
Elias M, Gompert Z, Jiggins C, Willmott K (2008) Mutualistic interactions drive ecological niche convergence in a diverse butterfly community. PLoS Biol 6(12): e300.doi:10.1371/ journal.pbio.0060300

Qual o valor de um projeto científico?

Hoje de tarde, ao ler a Nature News me deparei com uma notícia que discutia financiamento de pesquisas científicas. O foco dela era um experimento nos EUA que simulava o crescimento de florestas em uma atmosfera com 550ppm de CO2. Em um primeiro momento, achei muito interessante pois era um experimento enorme (realizado na própria floresta), porém no meio da leitura me deparo com as cifras do projeto. Eram duas localidades analisadas, sendo que em uma eram gastos $3 milhões de dólares (sendo $900.000 somente com o contínuo acréscimo de CO2 na atmosfera e com a engenharia do projeto) e no outro eram gastos $2 milhões de dólares, sendo que a escala de tempo era anual! (isto mesmo, $5 milhões de dólares por ano!)

Parei, pensei e analisei a situação brasileira. Por exemplo, vejo alguns institutos de pesquisa aqui da UFRJ com grandes projetos, alguns custando milhões de reais. Desenvolvimento de tecnologias envolvendo a exploração do petróleo são extremamente incentivadas, bem como o estudo de doenças genéticas extremamente raras na população. Todas estas pesquisas são de grande importância, não existe o que discutir sobre isto.

Indo um pouco mais além, vejo laboratórios super modernos, com equipamentos de milhões de dólares (microscópios eletrônicos, seqüênciadores, pirosequenciadores, espectrômetros de massa e outros), porém outros laboratórios o equipamento mais caro é o computador ou algum outro aparelho que não chega nem ao custo de operação mensal de alguns destes super equipamentos. Claro, algumas pesquisas não necessitam de aparelhos mais refinados, e nem por isso são menos importantes. Toda vertente científica tem seu valor intrínseco. O conhecimento não tem preço. Porém porque o orçamento de alguns laboratórios varia por volta de R$10.000 e outros por volta de milhões de reais?

A questão que quero chegar é que vejo algumas áreas da pesquisa científica sendo super valorizadas. Grandes somas de recursos são destinados a elas, mas será que isso é de extrema importância para o lavrador que mora no interior do nordeste? Deciframos o genoma humano, mas ainda sofremos com surtos de dengue, malária e outros. A doença de Chagas ainda mata milhares de pessoas. Indo mais além, queremos analisar como crescerão as florestas com uma atmosfera com 550ppm de CO2 na atmosfera, mas talvez antes disso não teremos mais a nossa Mata Atlântica.

Na minha humilde opinião observo que os recursos são distribuídos de maneira tendenciosa. Moda? Foco na mídia? Melhores publicações? Importância do chefe do laboratório dentro da universidade? Valorização de pesquisas parecidas com as feitas nos países desenvolvidos? Não posso dizer que é uma coisa só. São várias ao mesmo tempo.

Precisamos valorizar a pesquisa nacional, pesquisa para os nossos problemas (ambientais, sanitários, o que for). É claro que temos que participar de pesquisas de ponta, nosso país precisa disso. Porém não podemos canalizar a maioria dos financiamentos para estas frentes. Não podemos querer ficar imitando pesquisas de países desenvolvidos. Nossas crianças ainda morrem por desnutrição, milhares de pessoas não tem atendimento médico nem acesso a educação.

É... nós cientistas dentro de nossas salas com ar-condicionado devemos ter consciência da nossa responsabilidade. A sociedade investe grandes cifras em nós para melhorarmos a sua qualidade de vida. Será que estamos fazendo isso? Será?

PS: Será que eu deveria estar lendo a Nature News? Ou alguma revista nacional? rs

Ponto para Wallace

Wallace escrevendo uma cartinha para Darwin. Fonte: Alfred Russel Wallace Page

Segundo os pesquisadores Raj Chakrabarti, Herschel Rabitz, Stacey Springs e George McLendon, um mecanismo proposto por Alfred Russel Wallace (aquele nem sempre citado co-autor da teoria da evolução) teria tido uma prova substancial descoberta. O artigo foi publicado no periódico Physical Review Letters. Segundo os pesquisadores da Universidade de Princetown, uma cadeia de proteínas presentes em grande parte dos organismos e essenciais para o metabolismo poderiam corrigir alterações causadas por mutações, restaurando o funcionamento da cadeia. A evidência mostrada no artigo é experimental e agora o caminho é buscar mais evidências para corroborar esta descoberta.

Em seu famoso artigo de 1858, Wallace discorre sobre como diferentes animais podem ter mecanismos para contrabalancear pontos negativos. Ele cita o caso de animais que apresentam pés deficientes mas asas robustas e outros que apresentam grande velocidade em decorrência da ausência de armas de defesa. Ele propôs uma espécie de feedback em uma escala diferenciada, mas a idéia é a mesma da proposta pelos autores do artigo sobre a cadeia de proteínas. Enquanto Wallace discute na escala do organismo, que, de alguma forma, "(...) verificaria e corrigiria qualquer irregularidade antes dela se tornar aparente (...)", as proteínas teriam o mesmo papel em microescala.

Então pera aí. Se existe algum mecanismo que de certa forma é capaz de "(...) direcionar o processo evolutivo" (segundo palavras de Rabitz, co-autor do trabalho) os defensores da balela do "Design inteligente" estão certos?!? Claro que não. Segundo Chakrabarti, "Estes princípios estão completamente consistentes com os princípios da seleção natural. Mudanças biológicas são sempre promovidas por mutações aleatórias e seleção, mas em certo ponto da conjuntura evolutiva, esses processos aleatórios podem ter criado estruturas capazes de direcionar a evolução subseqüente em direção a uma maior sofisticação e complexidade".

Desta forma, os autores defendem que esta descoberta teria o efeito contrário ao esperado pelos defensores da pseudo-ciência citada acima. Como boa parte dos argumentos deles estão voltados para "Como órgãos tão complexos podem ter sido originados por aleatoriedade?", a descoberta deste novo mecanismo pode ajudar a afundar de vez estes argumentos neocriacionistas. Mas acho que nem precisava desta nova descoberta para isso.

Vi a nota sobre o artigo no incansável EurekAlert!

Buraco na camada de ozônio aumentou 2 milhões de quilômetros quadrados em 2008

Buraco na camada de ozônio em 7/10/08. Créditos: KNMI/ESA

O ozônio (O3) é um constituinte natural da atmosfera terrestre e na estratosfera forma uma camada que evita a entrada de altos níveis de radiação ultravioleta, funcionando como um escudo. Gases originados pelo produto antrópico CFC (clorofluorcarbono) acabam reagindo com o ozônio, destruindo parte desta proteção natural. Mesmo sendo proibidos deste 1987, uma fração destes gases ainda se encontram na atmosfera.

Uma parte do meio acadêmico defendia que a camada de ozônio estava em plena recuperação devido aos números positivos dos últimos anos, culminando com a diminuição do buraco em 4 milhões de quilômetros quadrados entre os anos de 2006 e 2007. Mas as medidas realizadas este ano mostram que o processo não é tão simples. O aumento registrado pela Agência Espacial Européia é de 2 milhões de quilômetros quadrados, chegando ao total de 27 milhões, próximo ao registrado em 2006. Mas calma ambientalistas, o mundo não está perdido.

O aumento ou diminuição da camada de ozônio depende muito de fatores meteriológicos regionais, fazendo com que esta sofra uma forte variação interanual. Isto quer dizer que apenas com mais estudos de longa duração poderemos ver se há realmente uma recuperação ou deteriorização da camada. A situação mais preocupante neste caso é que os principais fatores que influenciam tanto o tamanho do buraco quanto a espessura da camada de ozônio são a temperatura e a dinâmica atmosférica. Desta forma, alterações na atmosfera terrestre decorrentes do aquecimento global podem causar grandes diferenças na camada de ozônio, sendo portanto de extrema importância um monitoramento contínuo destes fatores.

Como grande parte das coisas em ecologia, tanto a falta como o excesso pode ser tornar um problema. Um estudo da Royal Society, a agência nacional de ciências britânica, mostra que houve um aumento de aproximadamente 2 p.p.b. (partes por bilhão) por década desde 1980 das concentrações de O3 no nível do solo, chegando a valores muito perigosos de 35-40 p.p.b. na maior parte das cidades industrializadas do mundo. Ao nível do solo, o ozônio é um forte poluente, sendo prejudicial tanto a nossa saúde (causando vários problemas respiratórios) quanto para a vegetação. Sua ação em plantas é devido ao seu forte poder oxidante, o que pode causar a necrose de tecidos internos das folhas após a passagem pelos estômatos. Este impacto normalmente ocorre quando as concentrações de ozônio chegam a 40 p.p.b. As principais fontes antropogênicas dos percussores de ozônio na troposfera são escapamento de veículos, indústrias e solventes químicos.

O estudo diz que o prejuízo em plantações da União Européia foi estimado em U$ 9 bilhões, devido a este problema. Se todas todas as legislações atuais forem respeitadas, as previsões são de que as concentrações de ozônio até 2050 devem sofrer uam queda de 15 p.p.b. Mas tal queda não é esperada para países em desenvolvimento, onde o aumento pode chegar a 3 p.p.b. até mesmo ano.

Alguma proposta de transferência do ozônio da troposfera para a estratosfera, salvando assim o nosso planeta do colapso? Talvez será o próximo trabalho do Lovelock ...

Parasitas: a forma de vida mais bem sucedida do planeta

Parace uma afirmação estranha, mas para vários cientistas esta é uma realidade. Em um artigo para a revista Conservation Magazine, o escritor e blogueiro americano Carl Zimmer discorre sobre como este assunto já foi e ainda é muito controverso no meio acadêmico.

Uma cadeia trófica (alimentar) tradicional é formada por decompositores, produtores primários e consumidores. Dentro dos consumidores temos vários níveis (dependendo do tamanho da cadeia), culminando no chamado predador de topo. Este nível trófico é considerado classicamente como o último nível da cadeia trófica, onde os organismos apenas predam e não são predados. Temos como exemplo tradicional deste nível o grande predador africano, o leão.

Parasitas (vírus, bactérias, protozoários, fungos e animais) são organismos muito pequenos mas que podem ter uma importância muito maior da figura tradicional feita por ecólogos de cadeias e teias tróficas. O nosso clássico predador de topo da áfrica pode apresentar mais de 30 espécies de vermes parasitas em seu corpo, além de outras mais de bactérias, vírus e protozoários. Outros estudos mostram que a biomassa destes parasitas pode ultrapassar a biomassa de predadores em alguns ecossistemas, chegando até a ser 20 vezes maior.

Com toda esta importância ecológica, a incorporação destes organismos em modelos de teias tróficas pode alterar de uma vez por todas a péssima imagem que os parasitas têm para nós humanos. Eles, além de poder controlar a relação entre a população de predadores e presas em um determinado ecossistema, por serem relativamente frágeis podem se tornar ótimos indicadores ambientais. A baixa biomassa ou inexistência de parasitas em um ambiente pode indicar que este encontra-se em estágio avançado de degradação. Eles são considerados organismos bioindicadores.

Dentre os parasitas citados por Carl Zimmer neste artigo, os que mais me intrigam são os personagens quase invisíveis, vírus e bactérias. Tenham certeza que estes serão personagens recorrentes deste blog.