quinta-feira, 30 de agosto de 2012

Programa de computador mimetiza evolução humana

16/08/2012
Por Karina Toledo

Agência FAPESP – Árvores de Decisão são ferramentas computacionais que conferem às máquinas a capacidade de fazer previsões com base na análise de dados históricos. A técnica pode, por exemplo, auxiliar o diagnóstico médico ou a análise de risco de aplicações financeiras.

Mas, para ter a melhor previsão, é necessário o melhor programa gerador de Árvores de Decisão. Para alcançar esse objetivo, pesquisadores do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da Universidade de São Paulo (USP), em São Carlos, e do Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT) da Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), em São José dos Campos, se inspiraram na teoria evolucionista de Charles Darwin.
“Desenvolvemos um algoritmo evolutivo, ou seja, que mimetiza o processo de evolução humana para gerar soluções”, disse Rodrigo Coelho Barros, doutorando do Laboratório de Computação Bioinspirada (BioCom) do ICMC e bolsista da FAPESP.
A computação evolutiva, explicou Barros, é uma das várias técnicas bioinspiradas, ou seja, que buscam na natureza soluções para problemas computacionais. “É notável como a natureza encontra soluções para problemas extremamente complicados. Não há dúvidas de que precisamos aprender com ela”, disse Barros.
Segundo Barros, o software desenvolvido em seu doutorado é capaz de criar automaticamente programas geradores de Árvores de Decisão. Para isso, faz cruzamentos aleatórios entre os códigos de programas já existentes gerando “filhos”.

“Esses ‘filhos’ podem eventualmente sofrer mutações e evoluir. Após um tempo, é esperado que os programas de geração de Árvores de Decisão evoluídos sejam cada vez melhores e nosso algoritmo seleciona o melhor de todos”, afirmou Barros.
Mas enquanto o processo de seleção natural na espécie humana leva centenas ou até milhares de anos, na computação dura apenas algumas horas, dependendo do problema a ser resolvido. “Estabelecemos cem gerações como limite do processo evolutivo”, contou Barros.

Inteligência artificial

Em Ciência da Computação, é denominada heurística a capacidade de um sistema fazer inovações e desenvolver técnicas para alcançar um determinado fim.
O software desenvolvido por Barros se insere na área de hiper-heurísticas, tópico recente na área de computação evolutiva que tem como objetivo a geração automática de heurísticas personalizadas para uma determinada aplicação ou conjunto de aplicações.
“É um passo preliminar em direção ao grande objetivo da inteligência artificial: o de criar máquinas capazes de desenvolver soluções para problemas sem que sejam explicitamente programadas para tal”, detalhou Barros.
O trabalho deu origem ao artigo A Hyper-Heuristic Evolutionary Algorithm for Automatically Designing Decision-Tree Algorithms, premiado em três categorias na Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO), maior evento da área de computação evolutiva do mundo, realizado em julho na Filadélfia, Estados Unidos.

Além de Barros, também são autores do artigo os professores André Carlos Ponce de Leon Ferreira de Carvalho, orientador da pesquisa no ICMC, Márcio Porto Basgalupp, da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), e Alex Freitas, da University of Kent, no Reino Unido, que assumiu a co-orientação.
Os resultados do artigo premiado são, também, resultado do projeto de pesquisa "Programação Genética para evolução de algoritmos de indução de árvores de decisão", conduzido por Basgalupp com apoio da FAPESP por meio do Programa Jovens Pesquisadores em Centros Emergentes.

Os autores foram convidados a submeter o artigo para a revista Evolutionary Computation Journal, publicada pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT). “O trabalho ainda passará por revisão, mas, como foi submetido a convite, tem grande chance de ser aceito”, disse Barros.
A pesquisa, que deve ser concluída somente em 2013, também deu origem a um artigo publicado a convite no Journal of the Brazilian Computer Society, após ser eleito como melhor trabalho no Encontro Nacional de Inteligência Artificial de 2011.

Outro artigo, apresentado na 11ª International Conference on Intelligent Systems Design and Applications, realizada na Espanha em 2011, rendeu convite para publicação na revista Neurocomputing.

10 espécies que os humanos salvaram da extinção

Ah, a “natureza humana”. Com toda a má propaganda que fazemos uns dos outros, muitas vezes perdemos de vista o bem de que somos capazes. Com os problemas crescentes ligados ao nosso meio ambiente, as mídias estampam todos os dias notícias sobre as muitas formas maravilhosas de vida que nós, descuidadamente, já dizimamos. Para continuarmos esperançosos, que tal lembrar de 10 animais e plantas que devem a sua existência aos nossos esforços ou a nossa simples presença?
1 – Piolho

O piolho comum só é capaz de sobreviver em seres humanos. Muitos parasitas são específicos de espécies. Quando uma criatura se extingue, dezenas de parasitas também. No entanto, piolhos são de nosso interesse, porque podemos nos beneficiar deles (incrivelmente). A infestação por piolhos na infância, apesar de irritante, é inofensiva. E, especialmente em locais com saneamento precário, os piolhos aumentam a nossa imunidade natural a parasitas mais perigosos que transmitem uma série de doenças potencialmente mortais. A civilização moderna destruiu a necessidade dos piolhos, mas as pessoas que vivem na extrema pobreza ainda se beneficiam desta imunização natural. Mesmo que não tivéssemos essa intenção, simplesmente por continuar existindo nós permitimos que os piolhos existissem também.
2 – Abacate

Muitas plantas dependem dos animais para se propagar. Por exemplo, as plantas cobrem suas sementes com uma camada saborosa (fruta), persuadindo animais famintos a comê-la e defecarem suas sementes mais tarde. Isso garante a propagação e distribuição da planta em uma área ampla. O abacate evoluiu desta forma. No entanto, como uma semente de abacate é comparável a um ovo de galinha em tamanho, devemos perguntar: que tipo de animal poderia passar uma semente de abacate por seu aparelho digestivo? Os seres humanos são animais relativamente grandes, e ainda assim a saída de comida em nossos estômagos é de apenas dois milímetros de diâmetro. Os animais grandes o suficiente para passar uma semente de abacate pelo estômago, portanto, eram tremendamente maiores – e essa megafauna foi extinta cerca de 12.000 anos atrás. O abacate também poderia ter sido extinto, se não fosse pelos povos famintos da América Central, que cuidadosamente propagaram a planta com a mão. Apesar de não natural, abacates sobreviveram dessa forma por milhares de anos. A maioria é inteiramente dependente de que nós a plantemos. Se parássemos com isso, abacates perderiam seu único meio de propagação, e pereceriam logo depois.
3 – Hamsters

No início do século passado, um zoólogo capturou vários roedores estranhos e raros na Síria. Estes tinham sido descritos um século antes e foram nomeados de hamsters sírios, ou hamsters dourados. Entre eles, estava somente uma fêmea. Avistamentos de hamsters diminuíram após tais exemplares serem capturados; acreditava-se que eles estavam extintos na natureza. Depois de estudá-los e reproduzi-los por várias gerações para aumentar a sua população, um número deles escapou do laboratório do pesquisador, enquanto os outros se tornaram os ancestrais dos animais de estimação atuais. Cada hamster dourado hoje pode ser geneticamente ligado à única fêmea capturada há muito tempo, e todas as conclusões até agora indicam que os hamsters “selvagens” de Israel também são descendentes dos fugitivos originais. Se não fosse pelas ações de um biólogo, esses animais hoje não existiriam.
4 – Ginkgo biloba

Reza a lenda que, há muito tempo, um imperador chinês plantou um determinado tipo de árvore que gostava no seu Jardim Imperial. Tal espécie normalmente vive mais de meio milênio. Suas sementes foram usadas com cuidado para crescer outras do seu tipo. Séculos mais tarde, esta árvore, o Ginkgo, tinha sido considerada extinta no resto do mundo, e era estudada por meio de registros fósseis. Conforme a China começou a se abrir para o Ocidente, tornou-se evidente que a árvore conhecida apenas a partir de impressões em rochas de vários milhões de anos de idade ainda existia naquele país, graças ao carinho de um antigo imperador. Hoje, as árvores Ginkgo biloba são encontradas em todo o mundo, mas podem ser rastreadas geneticamente para essa única árvore, ou, eventualmente, um pequeno grupo de árvores, de cerca de 3.000 anos atrás na China.
5 – Bicho da seda

Bombyx mori, o bicho da seda, é totalmente dependente de seres humanos para a propagação de sua espécie. O bicho da seda não é um verme, e sim uma larva ou lagarta. Seus casulos são feitos de seda, que é de grande utilidade para os seres humanos. Por isso, eles foram criados e utilizados para fazer seda por mais de cinco mil anos, período durante o qual seus parentes selvagens têm gradualmente e naturalmente deixado de existir. Aqueles que são criados para a seda são impotentes, e mesmo depois de sofrer metamorfose, não podem voar ou comer. Suas asas tornaram-se vestigiais e suas peças bucais são pequenas demais. Então, eles precisam ser cuidadosamente alimentados por um especialista. Pior ainda: como resultado da domesticação, eles não têm medo de predadores, e assim não podem sobreviver no meio selvagem por conta própria. Eles precisam ser fisicamente reunidos por manipuladores para acasalar. Apesar disso, os bichos desfrutam de uma vida mimada, devido em grande parte ao fato de que bichos saudáveis e bem alimentados produzem a melhor seda.
6 – Pterodroma cahow

Esta espécie é uma ave rara que vive na ilha de Bermuda. Quando a ilha foi visitada por europeus, os muitos ratos, cães e outros animais que vieram junto com os humanos acabaram com o pássaro, conhecido como petrel de Bermuda. Por mais de 300 anos, pensamos que a ave estava extinta. Em 1951, 18 indivíduos foram inesperadamente descobertos fazendo ninho no litoral, e foram imediatamente colocados sob proteção legal. Os ninhos foram isolados do resto da ilha, e outras aéreas protegidas foram criadas para ajudar a aumentar a população em número. Em 2003, voluntários correram para salvar as aves durante um furacão, colocando em risco a si mesmos para reconstruir os ninhos para os pássaros, que teriam perecido se deixados à própria sorte durante o desastre. Existem hoje cerca de 250 petréis de Bermuda. Com o cuidado continuado dos seres humanos, a ave pode novamente chegar à casa dos milhares um dia.
7 – Medusagyne oppositifolia

Essa árvore, com o nome popular de árvore água-viva por causa de suas flores, que se assemelham a tentáculos, parecia estar extinta até o século passado, e, desde então, só existe em algumas pequenas populações experimentais, que são cuidadosamente guardadas em parques nacionais em Seychelles. É uma planta antiga, mal adaptada ao clima de hoje. A população tem diminuído naturalmente durante milhares de anos, devido a mudanças naturais no clima da Terra, embora tenha persistido a tal ponto que três árvores foram encontradas lutando para sobreviver em 1970. Agora, são protegidas por lei e botânicos trabalham para entender como ajudá-la. Suas sementes não podem germinar em estado selvagem, só em condições muito úmidas. Hoje, a população subiu para 50, mas a árvore ainda segue mal adaptada e, sem intervenção humana constante, não poderia sobreviver.
8 – Bisão europeu

Como o petrel de Bermuda, este é outro animal que o homem levou quase à extinção. O bisão europeu é o maior animal terrestre da Europa, mas foi completamente aniquilado em estado selvagem devido à caça. Embora tenha sido tradicionalmente caçado por sua pele e chifres desde a era Paleolítica, um aumento na caça moderna resultou em um número cada vez menor da espécie. Soldados na Primeira Guerra Mundial caçavam centenas de animais por sua carne, apesar de estarem plenamente conscientes da sua situação de risco. O último bisão selvagem foi filmado em 1927. Felizmente, vários permaneceram em zoológicos e o biólogo alemão Heinz Heck logo propôs que eles fossem criados. Como os animais modernos contêm os genes de seus antepassados extintos, poderiam ser propositadamente criados para produzir seus longínquos antepassados. A partir de apenas 12 indivíduos, Heck conseguiu aumentar a população para mais de 4.000, que agora foram reintroduzidos na natureza. Infelizmente, devido a sua pouca variedade genética, a espécie é altamente suscetível a uma série de doenças e a fertilidade dos machos está diminuindo gradualmente, de modo que eles ainda necessitam da ajuda humana para não se extinguir.
9 – Wollemia nobilis

Apesar de não ser um verdadeiro pinheiro, essa planta batizada como “pinheiro de Wollemi” era antes conhecida apenas por meio de registros fósseis de milhões de anos atrás. Inesperadamente, em 1994, um guarda florestal descobriu um espécime no Parque Nacional de Wollemi, na Austrália. Ele rapidamente percebeu que esta árvore era um fóssil vivo, e que, embora não extinta, estava quase. Menos de cem árvores individuais existiam, e muitas estavam doentes, morrendo, ou incapazes de se reproduzir. Modelos matemáticos confirmaram que, sem intervenção humana, esta espécie teria sido extinta em menos de um milênio. Um programa de recuperação agora protege legalmente a árvore, e milhares foram cultivadas com sucesso.
10 – Cavalos selvagens da Mongólia

Os cavalos “selvagens” de hoje (que vivem por conta própria, e não são domesticados) são descendentes de ancestrais selvagens domesticados. No entanto, o cavalo selvagem da Mongólia nunca foi domesticado e é o único cavalo verdadeiramente selvagem que ainda existe na Terra. Pinturas rupestres antigas mostram que os seres humanos caçavam estas criaturas desde 20.000 anos atrás. No entanto, o clima mais quente fez com que o habitat desses animais encolhesse e os cavalos foram diminuindo de número em milênios. Após a Segunda Guerra Mundial, todos os cavalos selvagens da Mongólia morreram, ou indiretamente devido à destruição do habitat, ou diretamente sendo caçados por soldados alemães famintos. As populações de zoológicos também diminuíram, e, em 1945, apenas 31 cavalos existiam. Destes, nove foram capazes de reproduzir e ajudaram a transformar a população em cerca de 1.800 indivíduos hoje. Destes, 300 foram reintroduzidos às reservas naturais na Mongólia e na China, nos locais onde foram vistos pela última vez na natureza. Eles agora são meticulosamente protegidos, e espera-se que a espécie possa se recuperar

Professor de Harvard fala sobre a vida no jovem planeta Terra

30/08/2012
Por Karina Toledo

Agência FAPESP – “Imagine sua paisagem preferida, mas sem qualquer tipo de planta ou animal”, disse Andrew Knoll, professor de História Natural da Universidade Harvard, ao explicar como era a Terra há 3 bilhões de anos.

“A temperatura lembrava um dia de verão no Rio de Janeiro e praticamente não havia oxigênio. Não sobreviveríamos mais do que três minutos no planeta”, afirmou. O ambiente pode parecer estéril à primeira vista, mas a vida estava em plena atividade, disse o cientista. Microrganismos já faziam fotossíntese e fixavam o nitrogênio da atmosfera na forma de compostos que, futuramente, serviriam de nutrientes para outros seres vivos.

Evolução dos microrganismos corresponde a 85% da história biológica, disse Andrew Knoll durante a 1ª Escola São Paulo de Ciência Avançada – Evolution, em Ilhabela (Un.Berkeley)

Knoll está no Brasil para participar da 1ª Escola São Paulo de Ciência Avançada – Evolution (SPSAS-Evo), que ocorre em Ilhabela até o dia 31 de agosto. O evento é realizado no âmbito da Escola São Paulo de Ciência Avançada (ESPCA) – modalidade de apoio da FAPESP que financia a organização de cursos de curta duração em pesquisa avançada nas diferentes áreas do conhecimento – e tem promoção das universidades de São Paulo (USP), Estadual de Campinas (Unicamp) e Estadual Paulista (Unesp).
Em sua apresentação, o pesquisador ressaltou que 85% da história da vida na Terra é microbiana. “Quando pensamos em registros fósseis, logo vêm à mente os dinossauros, mas eles surgiram há apenas 200 milhões de anos. Os animais, em geral, têm no máximo 600 milhões de anos. Por outro lado, registros geológicos indicam que a Terra tem 4,5 bilhões de anos e se tornou um planeta biológico há pelo menos 3,5 bilhões de anos”, afirmou.

Por meio da análise química de fósseis e rochas coletados na Austrália ocidental e no sul da África, Knoll e sua equipe reconstroem em laboratório a história ambiental do planeta. “Depois usamos a fisiologia para conectar esse conhecimento à história biológica”, disse à Agência FAPESP.

Os grandes depósitos de ferro no subsolo do planeta, exemplificou, são um indício de que os primeiros habitantes do planeta usavam esse elemento para respirar, além do enxofre e do carbono. “A composição química dos sedimentos indica que antes de 2,4 bilhões de anos não havia oxigênio na atmosfera”, explicou.
Tal cenário começou a mudar com o surgimento das cianobactérias, primeiro grupo de microrganismos capaz de usar luz solar, água e dióxido de carbono (CO2) para fazer fotossíntese e produzir oxigênio. Isso possibilitou a formação da camada de ozônio e abriu caminho para o surgimento de organismos eucariontes, com usinas de energia altamente especializadas conhecidas como mitocôndrias.

“Ressalto sempre para os estudantes que a Terra não é uma plataforma silenciosa na qual a evolução acontece. A vida tem influência na forma como o ambiente se modifica e, por outro lado, o ambiente influencia o curso da evolução”, disse Knoll.

Produtores primários
Outro grande divisor de águas na história biológica foi o aparecimento das angiospermas, as plantas produtoras de flores e frutos, afirmou Susana Magallón, professora do Departamento de Botânica da Universidade Nacional Autônoma de México, que também participa da SPSAS-Evo.
“Em uma cadeia ecológica, as angiospermas representam os produtores primários. São, portanto, a base de todos os ecossistemas existentes nos dias de hoje. Segundo alguns teóricos, diversas espécies animais teriam coevoluído com as angiospermas, como os insetos, pássaros e morcegos polinizadores”, disse.
Além disso, acrescentou Magallón, pesquisas recentes sugerem que mesmo espécies antigas de plantas, como as samambaias, voltaram a se diversificar em resposta aos novos hábitats criados pelas angiospermas, dando origem a subespécies mais modernas.
“As angiospermas possuem um sistema complexo de ramos capaz de formar copas densas e árvores muito diferentes. Isso permite o surgimento de florestas muito mais ricas do que aquelas compostas predominantemente por coníferas, em que diferentes tipos de organismos encontram nichos para prosperar”, explicou.

Magallón calcula que a diversificação das angiospermas teve início entre 130 e 140 milhões de anos atrás. A estimativa é feita com base na análise de registros fósseis e também em métodos conhecidos como relógios moleculares.

“Medimos a quantidade de diferenças genéticas que existe entre as linhagens atuais e seus ancestrais preservados nos registros fósseis. Isso permite estimar o tempo que separa essas espécies”, explicou.
Mas, para que esses relógios moleculares fiquem bem calibrados, é preciso conhecer a taxa de evolução de cada espécie. “Alguns grupos sofrem uma substituição molecular por ano, enquanto outros podem sofrer dez. É preciso homogeneizar a escala temporal para poder comparar”, disse Magallón.
Em sua apresentação, Magallón falou sobre como avaliar a qualidade dos registros fósseis para poder usá-los na calibração dos relógios moleculares, tema ao qual vem se dedicando na última década.
Mais recentemente, a pesquisadora vem investigando os processos evolutivos por trás da enorme diversidade de plantas existente na porção norte da região neotropical, que compreende o sul do México e da Flórida, além de toda a América Central e do Sul.
“Para isso, comparamos a taxa de geração de espécie com a de extinção. Certamente os processos evolutivos por trás da diversidade existente no México são diferentes daqueles que ocorreram na Amazônia ou no Cerrado brasileiro. E também são menos conhecidos”, avaliou.

SPSAS-Evo: www.ib.usp.br/zoologia/evolution

quarta-feira, 29 de agosto de 2012

 DOCUMENTÁRIO

Série: MicroMundos da Natureza



 Documentários explorando os ecossistemas ao redor do mundo.
 1)  Galápagos 
 As Galápagos proporcionou à Darwin idéias que iriam revolucionar a biologia.

2)  Serengeti  

 O Serengeti abriga a maior migração animal de mamíferos do mundo, uma das maravilhas do mundo natural.

3)  Amazônia
  A Amazônia representa mais da metade das florestas tropicais remanescentes no planeta e compreende a mais biodiversa de floresta tropical do mundo. É um dos seis grandes biomas brasileiros.

4)  Monterey Bay 
" A Baía de Monterey, na costa da Califórnia, é um dos ecossistemas marinhos mais diversificados do mundo: sua floresta de algas gigantes são repletas de vida, de plâncton microscópico para alimentar visitantes gigantes do oceano."
5)  Okavango
 " O Okavango é o maior delta interior do mundo, lar de uma das maiores congregações de animais selvagens da África...."
6)  Svalbard   
  "Svalbard é frio, escuro e desolado, mas  mesmo assim é o lar do maior  predador terrestre do mundo e da população mais setentrional de grandes herbívoros.."

Arquivo: 349 MB cada episódio
Áudio: English
legenda: Pt_Br
Nome original: Nature's Microworlds
Download Torrents +legendas

[Exhibition 2012] Livyatan: ‘The biggest mouth ever’ | ‘De grootste muil ooit’

The biggest mouth ever’ | ‘De grootste muil ooit’
at Natuurhistorisch Museum Rotterdam
Livyatan melvillei (Lambert et al. 2010) • The giant bite of a new raptorial sperm whale from the Miocene epoch of Peru: http://novataxa.blogspot.com/2012/06/2010-leviathan-livyatan-melvillei.html
http://dinorider.blogspot.com/2012/06/livyatan-vs-kentriodon-de-grootste-beet.html

Pesquisadores da USP descobrem nove espécies de briozoários

28/08/2012
Por Fábio de Castro

Agência FAPESP – Um estudo realizado por pesquisadores do Centro de Biologia Marinha (Cebimar) da Universidade de São Paulo (USP) resultou na descrição de nove espécies novas de briozoários do gênero Bugula no litoral brasileiro. Os briozoários são animais invertebrados majoritariamente marinhos que vivem em colônias, presos ao substrato.
O estudo que descreve as espécies – encontradas nos litorais de São Paulo, Rio de Janeiro e Espírito Santo – foi publicado na revista PLoS One.


Publicado na PLoS One, estudo realizado no Centro de Biologia Marinha (Cebimar) descreve novas espécies do organismo invertebrado no litoral brasileiro (divulgação

As novas espécies foram denominadas de: Bugula bowiei, Bugula foliolatan, Bugula guara, Bugula biota, Bugula ingens, Bugula gnoma, Bugula alba, Bugula rochae e Bugula migottoi.

Os nomes das novas espécies homenageiam o Programa BIOTA-FAPESP (Bugula biota), o vice-diretor do Cebimar, Álvaro Migotto (Bugula migottoi), a professora Rosana Rocha, do Departamento de Zoologia da Universidade Federal do Paraná (Bugula rochae), e o músico britânico David Bowie (Bugula bowiei).

O artigo com a descrição foi elaborado por Leandro Vieira, pesquisador do departamento de Zoologia do Instituto de Biociências (IB) da USP, Karin Fehlauer-Ale, pesquisadora do Laboratório de Sistemática e Evolução de Bryozoa do Cebimar, e Judith Winston, do Museu de História Natural da Virginia (Estados Unidos).

O estudo foi realizado com apoio da FAPESP, no âmbito do projeto “Caracterização molecular de Bugula spp.: implicações taxonômicas, filogenéticas e de bioinvasão”, coordenado por Migotto.
Segundo Fehlauer-Ale, além de contribuir para a caracterização morfológica e para o conhecimento sobre a riqueza de espécies do gênero Bugula no Atântico Sul, o estudo também realizou uma revisão taxonômica do gênero.
Algumas das novas espécies caracterizadas eram antes confundidas com espécies típicas do Atlântico Norte e consideradas como espécies invasoras no Brasil.
“Em alguns casos não se tratava de espécies invasoras, mas apenas de um problema taxonômico. É importante fazer essa revisão, porque, se um táxon for identificado de forma errônea, isso pode resultar em medidas inadequadas contra invasores que não o são, ou pode levar a subestimar a diversidade de uma costa ao considerar várias espécies como uma só”, disse Fehlauer-Ale à Agência FAPESP.

Embora sejam organismos sésseis – isto é, que vivem presos ao substrato marinho –, os briozoários se movimentam na coluna d’água durante a fase larval de seu ciclo de vida. Ainda assim, como a fase móvel é bastante restrita, seria plausível que cada espécie tivesse uma restrição geográfica bem determinada.
“No entanto, o que temos observado é que várias espécies possuem uma distribuição global, ao contrário do que seria de se esperar. A hipótese que sugerimos para explicar isso é o transporte antropogênico: isto é, os briozoários podem ser disseminados nos cascos de navios, em sua fase adulta. Por isso há uma preocupação com espécies invasoras em relação a esse filo”, disse Fehlauer-Ale.
60% das espécies conhecidas
Um dos objetivos do grupo do Cebimar foi compreender melhor que espécies residem na costa brasileira. O gênero Bugula foi escolhido porque já incluía algumas espécies reconhecidas como invasoras. Outro objetivo foi realizar amostragens comparativas fora da área mais estudada, que é a região Sudeste. O grupo estudou regiões costeiras de Alagoas, Espírito Santo, Rio de Janeiro, São Paulo e Paraná.

“Para nossa surpresa, descobrimos nove espécies novas, o que corresponde a mais de 60% das espécies já conhecidas na costa brasileira”, disse Fehlauer-Ale.
Além dos autores do artigo, os estudos tiveram contribuição de Andrea Waeschenbach, do Museu de História Natural de Londres (Reino Unido), e Ezequiel Ale, doutorando de genética e biologia evolutiva do IB-USP.

De acordo com Fehlauer-Ale, de agora em diante seus estudos terão foco na espécie Bugula neritina , que tem indícios de ser um “mosaico”. “É possível que sejam três espécies de Bugula morfologicamente semelhantes, mas que apresentam distinções em análises de DNA e outros atributos como simbiose bacteriana. Encontradas em escala global, duas das espécies têm potencial de invasão”, afirmou.
O trabalho terá colaboração dos pesquisadores Joshua Mackie, da Universidade Estadual de San Jose, na Califórnia (Estados Unidos), e Grace Lin-Fong, do Randolph-Macon College, na Virgínia (Estados Unidos).

No estudo realizado, Winston teve apoio da FAPESP na modalidade Auxílio à Pesquisa – Pesquisador Visitante, no âmbito do projeto “Sistemática, evolução e distribuição de briozoários marinhos recentes no Brasil”, também coordenado por Migotto.

Migotto também participou das pesquisas ao orientar o pós-doutorado de Fehlauer-Ale – com Bolsa de Pós-Doutorado – e o mestrado e doutorado de Vieira, ambos realizados com bolsas da FAPESP.

O artigo Nine New Species of Bugula Oken (Bryozoa: Cheilostomata) in Brazilian Shallow Waters, de Leandro M. Vieira e outros, pode ser lido na PLoS One em www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0040492

Minúsculos e Poderosos

A transformação de insetos em armas de guerra

Nelson Aprobato Filho
 
©Orca Shutterstock (alvo); ©Dietmar Hoepfl Shutterstock (pulga)

No século 5 antes de Cristo, o médico grego Ctésias  ficou intrigado ao conhecer um novo, raro e caríssimo veneno. Quando começou a analisar o produto, nem sequer sabia se era proveniente do reino mineral, vegetal ou animal. O veneno havia entrado na Grécia como um presente, oferecido por um rei indiano. 
Acreditava-se que a misteriosa poção era produzida por um minúsculo pássaro, de cor alaranjada. E, para aguçar ainda mais as curiosidades, essa ave jamais havia sido vista ou capturada. Havia apenas a certeza de que uma pequena gota do produto poderia, em instantes, matar um homem.

Foi só no século 20 que entomologistas descobriram a procedência da poderosa toxina. Quem produzia o veneno era um besouro, menor do que uma uva e com muitas espécies originárias das florestas úmidas da Índia. O animal recebeu o nome científico de Paederus. Seu veneno foi classificado como mais poderoso do que o produzido pela viúva-negra, 15 vezes mais tóxico que o veneno das serpentes. Mais assustador, para nós humanos, é o fato de que algumas espécies desse inseto, ao contrário de aranhas e cobras, são capazes de voar.

Em estatística feita por Nigel E. Stork, entomologista do British Museum, de 1,82 milhão de espécies de animais e plantas oficialmente nomeadas, 57% são insetos. Há certas grandezas nesse fascinante mundo de minúsculas criaturas, como há, por outro lado, determinadas aproximações entre o ser humano e essa multidão de insetos, que são, ainda hoje, praticamente desconhecidas da maior parte das pessoas.

A história das relações entre o homem e insetos é milenar, rica em detalhes e aterrorizante em muitas de suas ramificações. Do uso desses animais como fonte de alimentação e entretenimento aos milhões investidos anualmente no controle de pragas agrícolas, o homem tem se interessado, por séculos, pelos insetos. Algumas dessas relações são estarrecedoras.

Coreia, 1952. No amanhecer do dia 27 de março um estranho objeto vermelho é lançado de um avião sobre a região de Liaoyang. Um morador que presencia a cena, assustado, sai de sua casa para verificar de que se trata. Nada encontrando nas proximidades da queda, mesmo inquieto desiste da busca e retorna à sua residência. Ao entrar, olha novamente para fora e fica perplexo com o que vê: do lado externo de uma das janelas centenas de insetos movimentam-se em alvoroço. Essa narrativa é absolutamente real, apesar de lembrar os melhores filmes de Alfred Hitchcock. Faz parte de um relatório feito por uma comissão científica internacional organizada com a finalidade de investigar fatos relativos à guerra biológica, durante a Guerra da Coreia (1950-1953).

O uso de insetos como armas de guerra talvez seja uma das mais nefastas e antigas formas de exploração humana sobre os animais. Jeffrey A. Lockwood, premiado entomologista, escritor e professor da Wyoming University, nos Estados Unidos, desvendou em profundidade essa longa e sinistra exploração. No livro Six-legged soldiers. Using insects as weapons of war (Oxford University Press, 2009) ele faz uma brilhante síntese de mais de 100 mil anos de história, do Paleolítico Superior aos dias atuais.


A Guerra da Coreia é apenas um pequeno capítulo dessa longa história. O que chama a atenção na elegante análise de Lockwood é a capacidade de transmitir ao leitor o processo de aprimoramento das técnicas desenvolvidas para empregar insetos como poderosas armas de guerra: tanto para matar o inimigo por inoculação natural de venenos quanto para destruir plantações ou infectar reservatórios de água. Ou, ainda, como vetores para propagar doenças. Da pré-história ao Vietnã, passando por inúmeras guerras, Lockwood demonstra que o uso bélico de insetos acompanhou, da forma mais destrutível que se possa imaginar, grandes avanços da ciência e da tecnologia.

Durante a Segunda Guerra, por exemplo, países do Eixo, em suas estratégias para conter o avanço do exército soviético, iniciaram a produção em massa de pulgas infectadas com a peste bubônica. O plano original era criar em laboratório 5 bilhões de pulgas por ano, usando 300 mil ratos e centenas de prisioneiros de guerra como cobaias e fontes de  alimento. Depois de contaminados com o sangue dos ratos e dos prisioneiros os insetos seriam lançados contra o inimigo. Em contrapartida, países Aliados, em um único campo para a produção de armas biológicas, utilizaram aproximadamente 700 mil animais como cobaias, entre camundongos, porquinhos-da- índia, ratos, coelhos, hamsters, sapos, macacos, canários, cães, ovelhas, ferrets, gatos, porcos e galos. O número de insetos não foi computado. Com o fim da Segunda Guerra e durante a Guerra Fria as grandes potências assinaram acordos na tentativa de controlar a produção e o uso desse tipo de armamento. A preocupação cada vez mais se voltou para a defesa contra possíveis ataques.

O poder dos insetos continua inegável e o ser humano tem muito a aprender com essas formas de vida. No Brasil e no exterior, entomologistas que trabalham, por exemplo, com formigas e abelhas, têm demonstrado de maneira surpreendente que o respeito pelos insetos pode levar a descobertas inusitadas e, talvez, mais importante que isso, a formas mais harmoniosas de convivência. É algo para pensar, com muita seriedade.

Fonte: www.sciam.com.br

Danos da radioatividade

Tecidos animais de antigos experimentos podem ajudar a compreender níveis de radiação prejudiciais

Alison Abbott
 
©Iaroslav Neliubov/ Shutterstock

A cidade de Ozersk, nos Urais do Sul, na Rússia, esconde relíquias de um massivo experimento secreto. Do início dos anos 50 até o fim da Guerra Fria, cerca de 250 mil animais foram sistematicamente irradiados. Algumas doses eram altas o bastante para matar instantaneamente; outras eram tão baixas que pareciam inofensivas. Depois que animais  como camundongos, ratos, cães, porcos e macacos morriam, os cientistas dissecavam os tecidos para observar os danos que a radioatividade havia provocado. Temendo um ataque nuclear por parte dos Estados Unidos, a União Soviética queria entender como a radiação danifica tecidos e produz doenças como o câncer. Preocupações com acidentes locais como o desastre de 1957 na usina nuclear Mayak, perto de Ozersk, eram outra motivação. Amostras semelhantes de tecidos irradiados foram feitas nos Estados Unidos, Europa e no Japão, onde quase meio bilhão de animais foi sacrificado com esse fim. Com o fim da Guerra Fria essas coleções foram abandonadas.

Agora essas amostras se tornaram importantes para uma nova geração de radiobiólogos, que querem explorar os efeitos de doses extremamente baixas de radiação – abaixo de 100 milisieverts (mSv – unidade de medida que avalia os efeitos da radiação absorvida pelo organismo) –, normalmente utilizadas em procedimentos médicos como diagnósticos por tomografia computadorizada. Outro interesse dos pesquisadores é analisar os riscos aos quais as pessoas que vivem perto dos reatores nucleares danificados de Fukushima, no Japão, estão expostas.

As velhas coleções fornecem um recurso que não poderia ser recriado hoje. A maioria dos experimentos foi feita sob condições precisas, com várias de doses de radiação e geralmente por toda a vida dos animais. “Nós nunca conseguiremos repetir a escala desses experimentos, por razões éticas e de financiamento”, observa Gayle Woloschak, radiobiólogo da Northwestern University, em Illinois. “Mas talvez possamos reutilizar os tecidos restantes”, completa.

Nos últimos anos, pesquisadores do mundo todo organizaram um movimento para identificar e resgatar tecidos dos maiores experimentos de irradiação animal e receberam suporte de diversos tipos de agências de financiamento, incluindo a Comissão Européia, o Instituto Nacional do Câncer e o Departamento de Energia dos Estados Unidos.

Ainda assim, os desafios são grandes. Os pesquisadores devem mostrar que a idade das amostras e as técnicas de preservação usadas não afetaram o DNA, o RNA e as proteínas. Além disso, eles têm que juntar esses dados moleculares para revelar se os circuitos celulares são destruídos em baixas doses de radiação. Testes iniciais indicam que algumas das amostras serão utilizáveis.
Reservatórios de radiação

Quando os sobreviventes das bombas nucleares de Hiroshima e Nagasaki e os trabalhadores contaminados de Mayak começaram a desenvolver doenças cardiovasculares a taxas acima do normal, ficou claro que a radiação faz mais do que “apenas” provocar câncer. O que não se sabe é se – e como – doses muito baixas de radiação podem aumentar riscos à saúde. Os biólogos geralmente supõem que o dano será proporcional à dose, mas estudos in vitro mostraram que as células conseguem restaurar danos modestos no DNA prouzidas por radiação – e que baixas doses de radiação podem até mesmo proteger o organismo contra exposições futuras.

“Talvez haja um limiar abaixo do que a radiação não seja nociva”, observa Wolfgang Weiss, diretor de proteção e saúde radioativa no Escritório Federal para Proteção contra Radiação da Alemanha, em Munique. Estudos epidemiológicos em pessoas expostas à radiação não trouxeram maiores explicações sobre o assunto. Algumas das pesquisas tinham um número muito baixo de pessoas estudadas para detectar o que poderia ser um pequeno aumento na incidência da doença; em outras não ficou claro qual a dose recebida. Assim, ainda que agências de proteção radioativa normalmente limitem a exposição ocupacional (na indústria nuclear, por exemplo) a uma média de 20 mSv por ano, os cientistas não têm dados adequados para afirmarem qual nível de radiação, se é que existe algum, é realmente seguro.

Em fevereiro de 2007, a busca para encontrar esses tecidos levou Soile Tapio a um dos antigos centros de pesquisa nuclear da Alemanha, o Helmholtz Centre Munich. Soile estava participando do programa “Promoção dos Arquivos Europeus de Radiobiologia” (ERA-PRO, em inglês), parte de um esforço desde 1996 para digitalizar os dados dos experimentos com radiação feitos na Europa. Em 2006, o diretor do programa de irradiação animal do Instituto Biofísico dos Urais do Sul (Subi), em Ozersk, alertou Soile sobre os diversos foco dos estudos que ocorriam ali. Ela não sabia exatamente o que esperar quando se pôs a caminho com sua pequena delegação da ERA-PRO.
Proibido

Alguns meses foram necessários para receber a aprovação da Rússia para visitar a cidade fechada de Ozersk. Depois de um longo voo, uma viagem de carro de três horas e uma demorada autorização de segurança, um pequeno grupo de cientistas idosos levou a equipe até uma casa abandonada com furos no teto e janelas quebradas. Lâminas de vidro e cadernos de laboratório jaziam espalhados pelo chão de algumas salas. Mas outras, aquecidas, continham caixas de madeira com lâminas e blocos de cera em sacos plásticos. Em seus tempos de glória o programa tinha mais de 100 funcionários. Quando foi abruptamente fechado durante a Guerra Fria, apenas quatro ou cinco pessoas foram incumbidas de cuidar do material produzido. Os visitantes ficaram impressionados ao descobrir que esses cientistas podiam ligar todas as amostras, de 23 mil animais, a protocolos detalhados de experimentos individuais. “Os cientistas ficaram muito felizes com o fato de alguém finalmente reparar nas coleções”, descreve Soile. “Eles me disseram várias vezes que queriam deixá-las em ordem antes de morrer”.

Enquanto isso, outra operação de resgate de tecidos estava sendo feita nos Estados Unidos. Na metade da década de 90, Gayle trabalhou nas amostras de 7 mil cães (beagles) e 50 mil ratos que haviam sido irradiados em experimentos no Laboratório de Pesquisa Argonne, em Illinois, entre 1969 e 1992. Depois de se mudar para a Northwestern, ela descobriu que as amostras estavam sendo jogadas fora e conseguiu permissão do Departamento de Energia para armazená-las.

A Northwestern University atualmente é o lar de materiais provenientes de todos os estudos sobre irradiação animal dos Estados Unidos e Gayle estima que já recebeu 20 mil amostras. Ela descobriu também que muitos  tecidos já foram destruídos, incluindo os de estudos feitos com ratos, no Laboratório Nacional Oak Ridge, no Tennessee, e os realizados com cães, na University of California. Coleções também foram destruídas em outros locais, incluindo os feitos pela Universidade de Hiroshima, no Japão, pela Agência Nacional de Novas Tecnologias, Energia e Desenvolvimento Econômico Sustentável em Casaccia, na Itália, e no complexo do Conselho de Pesquisas Médicas do Reino Unido.

Os cientistas sabem que colocar as mãos nos antigos tecidos será apenas o primeiro desafio: depois disso eles precisam descobrir se as biomoléculas dos materiais ainda podem ser detectadas e medidas. Eles querem identificar e analisar as rotas moleculares atingidas por pequenas doses de radiação para ver como as células de diferentes tecidos se adaptam – ou não – ao estresse, e como isso pode colocá-las no caminho das doenças. Eles também querem descobrir os padrões de moléculas podem ajudar a determinar quanta radiação uma pessoa recebeu ou por que ela é particularmente suscetível a doenças induzidas por radiação.

O trabalho de Gayle, feito em 1990 no velho laboratório Argonne, traz alguma esperança. Ela descobriu, por exemplo, que ao usar a técnica de reação em cadeia de polimerase ela poderia detectar mutações ou reorganizações em genes específicos. Soile, enquanto isso, adaptou técnicas proteômicas padrão de modo que pudessem ser aplicadas a alguns dos tecidos mais velhos. Além disso, vários grupos estão estudando se micro-RNAs – que ajudam a controlar a expressão de genes e são relativamente estáveis – estão presentes nas amostras.

Os cientistas agora estão prontos para aplicar esse trabalho sistematicamente aos tecidos restantes: Soile está prestes a começar a trabalhar com tecidos cardíacos aplicados em parafina dos antigos estudos russos e americanos. Ela quer identificar quaisquer sinais de danos que possam explicar a elevada incidência de doenças cardiovasculares em sobreviventes de bombas nucleares. “Os cientistas que fizeram essas pesquisas procuravam câncer, mas podemos buscar outras doenças que sabemos ser relevantes”, ressalta ela.

Os estudos podem, no entanto, identificar outras respostas moleculares. “A resposta das células ao estresse causado por qualquer dose de radiação é uma rede complexa de atividades que provavelmente afeta muitas rotas moleculares”, explica Soile. Os radiobiólogos esperam que o limiar da dose “segura” varie entre tecidos e espécimes diferentes.

De qualquer forma, os tecidos em Ozersk foram colocados em ordem, como esperavam seus antigos guardiões. Eles logo se mudarão para um prédio de armazenamento de última geração que está sendo construído no campus Subi, junto com tecidos humanos dos trabalhadores de Mayak expostos a radiação. Os tecidos animais, esperam os pesquisadores, passarão por uma nova fase – dessa vez em palco internacional.

Encontradas Primeiras Evidências de Fotossíntese em Insetos

Pulgões podem ter sistema simples para coleta e transformação de energia solar

Kathryn Lougheed e Nature
 
Maine.gov

A biologia dos afídeos, conhecidos também como pulgões, é exótica: eles podem nascer gestantes e às vezes os machos não têm bocas, o que os leva à morte pouco após a cópula. Em adição à lista de excentricidades, um trabalho publicado semana passada indica que eles talvez possam capturar luz solar e usá-la com propósitos metabólicos.

Os afídeos são únicos por terem a capacidade de sintetizar pigmentos chamados carotenoides. Muitos animais dependem desses pigmentos para diversas funções, como manter o sistema imune saudável e produzir certas vitaminas, mas precisam obtê-los por meio da dieta. Agora o entomologista Alain Robichon, do Instituto Sophia de Agrobiotecnologia em Sophia Antipolis, na França, e seus colegas sugerem que, nos afídeos, esses pigmentos podem absorver luz do Sol e transferi-la para o maquinário celular envolvido na produção de energia.

Ainda que sem precedentes em animais, essa capacidade é comum em outros Reinos. Plantas e algas, além de certos fungos e bactérias, também sintetizam carotenoides – e em todos esses organismos os pigmentos formam parte do sistema fotossintético.

Coletores domésticos

Aproveitando a descoberta de 2010 de que os altos níveis de carotenoides encontrados em afídeos são produzidos pelos próprios insetos, Robichon e sua equipe decidiram investigar por que os pulgões produzem químicos que exigem tanto do metabolismo.

Os carotenoides são responsáveis pela coloração dos afídeos, o que determina o tipo de predador que pode vê-lo. A pigmentação corporal dos pulgões criados em laboratório por Robichon é afetada por condições ambientais: insetos verdes no frio e alaranjados em condições padrões. Quando a população é grande e os recursos limitados eles são brancos.

Quando os pesquisadores mediram os níveis de ATP dos afídeos – responsável pela transferência de energia em seres vivos – os resultados foram marcantes. Os insetos verdes, com altos níveis de carotenoides, produzem significativamente mais ATP que os brancos, que são quase destituídos desses pigmentos. Além disso, a produção aumentou quando os pulgões alaranjados – com uma quantidade intermediária de carotenoides – foram colocados à luz, e caiu ao serem transferidos para o escuro.

Em seguida, os pesquisadores extraíram e purificaram os carotenoides dos afídeos alaranjados, demonstrando que esses pigmentos são responsáveis pela absorção de luz e transferência de energia.

Maria Capovilla, uma das autoras do estudo e também entomologista, do Instituto Sophia, ressalta que são necessárias mais pesquisas antes de os cientistas terem certeza de que os afídeos realmente fazem fotossíntese, mas as descobertas levantam essa possibilidade. E a maneira como as moléculas de caroteno se organizam nos insetos dá peso a essa hipótese: os pigmentos formam uma camada que fica entre 0 e 40 micrômetros abaixo da cutícula dos animais, o que os deixa em posição perfeita para capturar a luz do Sol.

Nancy Moran, geneticista de insetos da Yale University em West Haven, em Connecticut, responsável pela descoberta original de que afídeos têm genes para a produção de carotenoides, aponta que há muitas perguntas sem respostas. “A produção de energia parece ser o menor dos problemas de um afídeo – sua dieta tem açúcar em excesso e eles não conseguem usar a maior parte disso”, explica ela.

O argumento leva à pergunta de por que os afídeos precisariam fazer fotossíntese. Segundo Maria, talvez o processo funcione como um sistema de emergência que poderia ajudar em momentos de estresse ambiental, como no período de migração para uma nova planta hospedeira.

Fonte: www.sciam.com.br

segunda-feira, 27 de agosto de 2012

Formato do Sol é mais estável do que se pensava

Dados de instrumento em satélite da Nasa permitem medir com mais precisão os contornos da estrela
MARIA GUIMARÃES | Edição Online 17:36 16 de agosto de 2012
© NASA
Imagem captada pelo satélite SDO em 15 de agosto de 2012

Uma bola de aparência incandescente que ilumina os dias, o Sol de fato é o objeto natural mais redondo medido pela ciência. Mas não é na verdade tão esférico quanto parece, conforme vêm mostrando astrônomos. Ele é achatado e menos mutável do que se imaginava, de acordo com artigo publicado no site da Science nesta quinta-feira (16/8). “Tivemos acesso a um grande volume de dados que nos renderam medições mais precisas do que as anteriores”, explica o astrônomo Marcelo Emilio, do Observatório Astronômico da Universidade Estadual de Ponta Grossa, no Paraná. Mais do que uma curiosidade sobre a esfera celeste, o formato afeta a órbita dos planetas que gravitam em torno dele.

O equipamento, a bordo do satélite da agência espacial norte-americana (Nasa) lançado no início de 2010 e batizado como Observador Dinâmico Solar (SDO), capta uma imagem do astro a cada 4 segundos. Além disso, para obter as medidas de achatamento é preciso fazer com que o satélite gire 360° sobre si mesmo, captando imagens solares durante essa rotação. O grupo de Emilio, que inclui pesquisadores da Universidade Stanford, na Califórnia, e da Universidade do Havaí, pôde fazer essa manobra de seis em seis meses. A partir dessas imagens, Emilio considera ter chegado a uma definição do formato do Sol mais precisa do que estava disponível até agora – refinando inclusive trabalho dele próprio publicado em 1997 a partir de dados gerados por outro equipamento da Nasa, o Observatório Solar e Heliosférico (Soho). Tão precisa que detecta um achatamento muito sutil: se o sol fosse uma bola de um metro de diâmetro, seu diâmetro equatorial seria apenas 17 milionésimos do metro maior que o diâmetro polar Norte-Sul. “A grande massa do Sol tende a fazer com que fique redondo, contrariando o achatamento causado pela rotação”, explica o astrônomo.

Para analisar o interior do Sol, as únicas maneiras são estudar os neutrinos – partículas que são lançadas de lá e em 8 minutos chegam à Terra e a atravessam quase como se ela não existisse, explica Emilio – ou as ondas sísmicas que se propagam como terremotos pelas camadas do Sol, por isso conhecidos como heliomotos. “Agora medimos a parte visível por inteiro”, afirma o pesquisador, que em trabalho anterior estimou o diâmetro do astro em 1.392.684 quilômetros.

A natureza gasosa do Sol torna sua rotação muito mais complexa que a da Terra, um planeta rochoso. “Não é um corpo rígido, seu equador gira mais depressa que os polos”, detalha. Por isso, trabalhos anteriores postularam que o formato externo varia a cada ciclo solar, que dura 11 anos. Para Emilio e seus colegas, porém, o formato mais simples do Sol – quando se considera os dois polos e o equador – é fixo. Medições posteriores ainda devem definir se há variação em aspectos mais detalhados dessa estrutura geométrica.
O astrônomo do Paraná estima que as novas medições devem ser bem recebidas pela comunidade especializada, apesar de contradizer hipóteses anteriores, devido ao volume de dados que englobam. Mas não é o fim da história: “Agora o pessoal da teoria vai refinar os modelos existentes”, prevê, se referindo a modelos matemáticos que congregam características como composição química, densidade e tamanho. À medida que mais informações são incorporadas, os pesquisadores alteram os parâmetros do modelo até chegar a um encaixe satisfatório entre teoria e observação. No que diz respeito à publicação, a discussão pode começar depressa: apenas uma semana se passou entre o artigo ser aceito pela Science e publicado em seu site na rubrica ScienceXpress, que disponibiliza publicações antes que saiam na revista impressa.

Proponente da teoria da evolução aproximadamente neutra dá sua opinião sobre o darwinismo

Tradução: Marcus V. Cabral 

segunda-feira, agosto 27, 2012




Na seção Perguntas & Respostas (com) Tomoko Ohta” (Current Biology, Volume 22, Issue 16, R618-R619, 21 August 2012), a famosa geneticista japonesa Ohta, proponente da evolução “aproximadamente neutra”, dá suas opiniões sobre o darwinismo atual:
A atual teoria ortodoxa em evolução é o neodarwinismo, que é baseado na genética mendeliana. Todavia, progresso recente em biologia do desenvolvimento, e especialmente na descoberta de mecanismos epigenéticos, nos informam que a genética mendeliana não é suficiente para descrever certos fenômenos de herança. Também, a genômica está se expandindo rapidamente e tais análises no nível genômico são necessárias para o entendimentos dos processos evolucionários. A minha ambição é combinar essas novas descobertas com a teoria aproximadamente neutra na qual a interação da deriva e a seleção fraca são consideradas como sendo mais importantes.”
“The current orthodox theory in evolution is Neo-Darwinism, which is based on Mendelian genetics. However, recent progress in developmental biology, and especially in uncovering epigenetic mechanisms, tells us that Mendelian genetics is not enough for describing certain phenomena of inheritance. Also, genomics is expanding rapidly such that analyses at the genomic level are needed for understanding evolutionary processes. My ambition is to combine these new findings with the nearly neutral theory in which the interplay of drift and weak selection is thought to be most important.”
O que você pensa são as grandes questões na sua área?
“Se você olhar os artigos de biologia de sistemas, você fica surpreso pelas complexidades extremas de vários sistemas de interação. Para mim, a maior questão de todas é como tais sistemas complexos puderam ter evoluído? Uma vez, um imunologista japonês, Dr Tomio Tada, chamou o sistema imunológico de um “super-sistema imunológico”. Agora parece que os super-sistemas existem em muitos níveis no mundo biológico. O deslocamento e a modificação desses sistemas são essenciais para a sua evolução e variação.”
“If you look at systems biology papers, you are struck by extreme complexities of various interaction systems. To me, the biggest question is how such complex systems could have evolved? Once, a Japanese immunologist, Dr Tomio Tada, called the immune system an “immune super-system”. It now seems that super-systems exist at so many levels in the biological world. Shifting and modification of these systems are essential for their evolution and variation.”

Morre Neil Armstrong, primeiro homem a pisar na Lua

O primeiro homem a pisar na Lua, Neil Armstrong, em 1969. (Foto: Nasa)


O primeiro homem a pisar na Lua, Neil Armstrong, morreu aos 82 anos nos Estados Unidos neste sábado (25), informou a família do astronauta em nota à imprensa.
"Estamos de coração partido ao dividir a notícia de que Neil Armstrong faleceu após complicações ligadas a procedimentos cardiovasculares", diz a nota. "Neil foi um marido, pai, avó, irmão e amigo amoroso."
Em 7 de agosto, ele passou por uma cirurgia de emergência no coração, após médicos encontrarem quatro entupimentos em suas artérias,  e desde então estava se recuperando no hospital em Cincinnati, onde morava com a esposa.
No Twitter, a Nasa ofereceu "seus sentimentos pela morte de Neil Armstrong, ex-piloto de testes, astronauta e primeiro homem na Lua."
Conheça a biografia
Armstrong foi o comandante da Apollo 11, missão que chegou ao satélite da Terra em 20 de julho de 1969. Ao ser o primeiro ser humano a pisar em outro corpo celeste, Armstrong proferiu a frase: “Um pequeno passo para um homem, um grande salto para a humanidade.”
Nascido em 5 de agosto de 1930, Armstrong foi piloto da Marinha dos Estados Unidos entre 1949 e 1952 e lutou na Guerra da Coreia. Em 1955, se formou em engenharia aeronáutica pela Universidade de Purdue e se tornou piloto civil da agência que precedeu a Nasa, a Naca (Conselho Nacional de Aeronáutica).
Lá, entre outras aeronaves, pilotou o X-15 – avião experimental lançado por foguete onde ocorreram as primeiras tentativas americanas de chegar aos limites da atmosfera e à órbita do planeta. Em 2012, o X-15 ainda mantém o recorde de velocidade mais alta já atingida por um avião tripulado.
Em 1962, ele deixou a função de piloto de testes e passou a ser astronauta – com a Naca já transformada em Nasa. Sua primeira missão espacial foi como comandante da Gemini 8, em março de 1966, onde ele e o astronauta David Scott fizeram a primeira acoplagem de duas naves espaciais. Na ocasião, ele se tornou o primeiro civil americano a ir ao espaço.

Armstrong no módulo lunar Eagle, após pouso na Lua (Foto: Johnson Space Center Media Archive)
Durante o voo, os dois quase morreram. Enquanto a nave estava sem contato com a Terra, a Gemini 8, acoplada na sonda Agena, começou a girar fora de controle. Inicialmente, Armstrong achou que o problema era com a Agena e tentou diversas opções para parar o giro – sem sucesso. Ao desacoplar as duas naves, o problema piorou. A instantes de perder a consciência pela velocidade com que a Gemini 8 girava, Armstrong usou os motores que serviam para a reentrada na Terra para controlar a espaçonave. A Gemini parou de girar e a dupla fez um pouso de emergência próximo ao Japão, sem completar outros passos da missão, como uma caminhada espacial que seria realizada por Scott.
Após a missão, Armstrong acompanhou o presidente americano Lyndon Johnson e outros astronautas em uma viagem à América do Sul que incluiu o Brasil. Segundo sua biografia oficial, escrita por James R. Hansen, Armstrong foi especialmente bem recebido pelas autoridades brasileiras por conhecer e conversar bem sobre a história de Alberto Santos Dumont.
Apollo 11 e a ida à Lua
Com o fim do programa Gemini e o início do Apollo, Armstrong foi selecionado como comandante da Apollo 11. Segundo a Nasa, não houve uma escolha formal inicial de quem deveria ser o primeiro a pisar na Lua. Todos os astronautas envolvidos no Apollo, segundo eles, teriam chances iguais.
As missões eram organizadas para cumprir uma crescente lista de tarefas. Assim, a Apollo 7 era um voo de teste do módulo de comando – o que era chamado de “missão tipo C”. A seguinte, 8, testou a viagem até a Lua. A 9 testou o módulo lunar, uma missão tipo “D”. Se houvesse qualquer problema em uma dessas missões, ela deveria ser retomada até dar certo.
Por isso, embora Armstrong e sua tripulação, Buzz Aldrin e Michael Collins, estivessem com a primeira missão do tipo “G”, que tentaria um pouso – não estava garantido que eles de fato fossem ser os primeiros a fazer isso. Qualquer problema nas missões anteriores e a 11 poderia ter que assumir etapas preparatórias.
Um pequeno passo para um homem, um grande salto para a humanidade."
Neil Armstrong, em 20 de julho de 1969
Quando ficou razoavelmente claro que a Apollo 11 seria a primeira missão a tentar o pouso, a mídia americana passou a informar que Buzz Aldrin seria o primeiro homem na Lua. A lógica dos jornalistas seguia o fato de que no programa Gemini o piloto – não o comandante – era quem saía da nave. Além disso, os primeiros materiais de divulgação feitos pela Nasa mostravam o piloto saindo primeiro e o comandante depois.
Em uma coletiva de imprensa feita em abril de 1969, a Nasa informou que a decisão de fazer Armstrong sair primeiro foi técnica, já que a porta do módulo lunar estava do lado dele. Em entrevistas dadas mais tarde, Deke Slayton, chefe dos astronautas na época, disse que a decisão foi “protocolar”: ele achava que o comandante da missão deveria ser o primeiro na Lua. As opiniões de Armstrong e Aldrin, segundo ele, não foram consultadas.
O pouso
Após a decolagem em 16 de julho, Armstrong e Aldrin começaram a descida até a Lua em 20 de julho no módulo lunar, apelidado de “Eagle”. Durante a descida, a menos de dois mil metros de altura, dois alarmes soaram indicando que o computador estava sobrecarregado. Seguindo a orientação do controle de missão, Armstrong os ignorou e manteve o pouso.
Ao olhar pela janela, viu que o computador os estava levando para uma área com muitas pedras. O americano então assumiu o controle manual da nave e pousou. Ao encostar na Lua, restavam apenas 25 segundos de combustível no Eagle.
As primeiras palavras de seres humanos na Lua foram, na verdade, Armstrong e Aldrin fazendo a checagem pós-pouso. Termos técnicos como “parada de motor”, “controle automático ligado”, “comando do motor de descida desligado”. Apenas ao final dessa lista, Armstrong falou com a Terra: “Houston, Base da Tranquilidade aqui. A Águia [“Eagle” em inglês] pousou”.
Durante todo o processo de pouso, o controle na Terra se manteve em silêncio, permitindo que a dupla se concentrasse. Com o contato de Armstrong, o astronauta Charlie Duke, em Houston, respondeu bem humorado: “vocês têm um monte de caras quase ficando azuis aqui, estamos respirando de novo.”
Armstrong e Aldrin ficaram 21 horas e 36 minutos na Lua – duas horas e 36 minutos caminhando por ela. O tempo fora da nave foi progressivamente aumentado a cada missão Apollo – na última, a 17, os astronautas ficaram mais de 22 horas fazendo caminhadas lunares.
Retorno à Terra e vida pessoal
Armstrong, em imagem de 2006, após receber prêmio  (Foto: NASA Kennedy Center Media Archive Collection)Armstrong, em imagem de 2006, após receber prêmio (Foto: NASA Kennedy Center Media Archive Collection)
Neil Armstrong foi recebido como herói após sua volta, com condecorações de diversos países. A mais recente foi a medalha de honra, a mais alta honraria concedida pelos Estados Unidos, dada a ele e a outros pioneiros espaciais em novembro de 2011.
Eu sou e sempre serei um engenheiro nerd, com meias brancas e protetores de bolso."
Neil Armstrong, em 2007
Após a missão de 1969, ele assumiu uma posição de gerência na Nasa e participou da investigação do acidente da Apollo 13. Ele se aposentou da agência em 1971.
Em 1970, obteve um mestrado em engenharia aeroespacial da Universidade do Sul da Califórnia. Depois, virou professor na Universidade de Cincinnati, onde morava, até 1979. Armstrong também fez parte da mesa diretora de algumas empresas americanas. Em 1986, a convite do presidente americano Ronald Reagan, participou da investigação do acidente do ônibus espacial Challenger.
Vida de reclusão
Armstrong casou com Janet Shearon em 1956, com quem teve três filhos: Eric, Karen e Mark. Karen morreu de câncer no cérebro em 1962, aos três anos, e jamais viu o pai ir ao espaço. Ele e Janet se divorciaram em 1994, após 38 anos de casamento. No mesmo ano, ele se casou com sua segunda esposa, Carol Knight.
Armstrong viveu uma vida de reclusão após a Apollo 11. Convidado frequentemente por partidos americanos, ele se recusou a concorrer a um cargo político. Armstrong também raramente era visto em público e quase nunca dava entrevistas, além de não costumar tirar fotos ou dar autógrafos, porque não gostava que eles eram vendidos por valores que ele considerava “absurdos”. Sua única biografia autorizada foi publicada em 2005. Ele também costumava processar empresas que usavam sua imagem sem autorização e doar as indenizações recebidas à faculdade em que se formou. Em 2005, processou seu barbeiro por ter vendido fios de seu cabelo por US$ 3 mil. O barbeiro teve que doar o valor para a caridade.
Em 2007, 38 anos após a viagem à Lua, em uma rara aparição em público, Armstrong se definiu como "um engenheiro nerd". "Eu sou e sempre serei um engenheiro nerd, com meias brancas e protetores de bolso. E eu tenho um grande orgulho das realizações da minha profissão," disse.
Em 2009, ele fez uma viagem "secreta" ao Brasil, onde passou por São Paulo, Rio de Janeiro e Santa Catarina.
A nota da família sobre a morte de Armstrong é encerrada com um pedido: "Para aqueles que perguntam o que podem fazer para honrar a Neil, temos um simples pedido. Honrem seu exemplo de serviço, feitos e modéstia, e a próxima vez que você der um passeio em uma noite clara e vir a Lua sorrindo para você, lembre de Neil Armstrong e dê uma piscadela para ele.”

Carvão dissolvido em rios e oceanos pode ter origem antiga

Estudo publicado na Nature Geoscience indica que queimadas históricas na mata atlântica ainda lançam carbono nas águas 

MARIA GUIMARÃES | Edição Online 15:38 12 de agosto de 2012
© GUSTAVO LUNA PEIXOTO/ ICMBIO
Queimada em área de mata atlântica

O carvão que chega às águas dos rios e dos oceanos pode não ter origem apenas nas fogueiras que hoje queimam florestas e plantações. Um estudo publicado neste domingo (12 de agosto) no site da Nature Geoscience sugere que o carbono gerado em queimadas fica armazenado por décadas e até séculos no solo, sendo aos poucos liberado para os rios.

“Fizemos a conta de todas as fontes possíveis de carbono e o que encontramos na bacia do rio Paraíba do Sul é muito maior”, comenta o biólogo Carlos Eduardo de Rezende, da Universidade Estadual do Norte Fluminense (Uenf). Ao longo de um projeto de longa duração, entre 1997 e 2008, a cada duas semanas ele e sua equipe coletaram amostras de água do rio Paraíba do Sul, cuja bacia banha uma área de 55.400 quilômetros quadrados nos estados do São Paulo, Rio de Janeiro e Minas Gerais. Em parceria com Thorsten Dittmar, do Instituto Max Planck, na Alemanha, ele analisou as amostras de água e obteve estimativas de quanto carbono está dissolvido nas águas. A surpresa foi encontrar uma carga entre 3 e 16 vezes maior do que pode ser explicado pelas queimadas atuais. Segundo seus cálculos, a cada ano é produzida uma média de entre 190 e 740 toneladas de carbono negro nessa região.

Rezende se interessou por estudar essa área por ser emblemática da perda de mata atlântica: hoje resta apenas 10,7% de uma superfície que já foi inteiramente floresta. É exatamente essa história que explica o desencontro entre os números: entre os anos 1850 e 1973, quase toda a mata atlântica da região foi eliminada por queimadas. Para os pesquisadores, boa parte do que detectaram tem origem nesse fogo histórico. “O carbono dissolvido é um indicador da influência do homem no ciclo natural desse elemento”, explica.
Alterações dessa dimensão, ele se preocupa, podem interferir nas funções metabólicas dos organismos que vivem nas águas, tanto dos rios como do oceano onde eles desembocam. O próximo passo é conseguir obter uma datação do carbono contido nas amostras, para distinguir com segurança a contribuição histórica e a atual para essas alterações químicas nas águas.

Boias ao mar

Equipamentos flutuantes de coleta de dados entram em operação ainda neste ano
EVANILDO DA SILVEIRA | Edição 198 - Agosto de 2012


O desenvolvimento de duas boias para monitoramento meteorológico e das condições do mar vai permitir que o Brasil tenha tecnologia necessária para estudos e operações oceanográficas em águas profundas. Os equipamentos serão pela primeira vez fabricados no país. Os dois projetos são da empresa Ambidados – Soluções em Monitoramento Ambiental, do Rio de Janeiro, um em parceria com a universidade federal daquele estado (UFRJ), com financiamento da Petrobras, e outro com a Universidade de São Paulo (USP), com apoio da FAPESP. O lançamento da boia da USP ao mar será uma das primeiras missões, ainda neste ano, do recém-adquirido navio oceanográfico Alpha Crucis.

Uma das sócias da Ambidados, Wilsa Atella, explica que essas boias oceanográficas vão servir para a aquisição de dados meteorológicos importantes e o monitoramento do ambiente marinho em alto-mar. Elas são equipadas com sensores que medem, por exemplo, a velocidade dos ventos, quantidade de chuvas, umidade relativa do ar, radiação solar, pressão atmosférica, concentração de dióxido de carbono (CO2), temperatura do ar e da água do mar, salinidade, correntes e ondas. Para isso, ficam fundeadas num ponto específico do oceano, de onde enviam as informações coletadas para um satélite, que as retransmite para um sistema computacional e consequentemente coloca os dados na internet. “Os clientes que usam essas informações são portos, empresas offshore [alto-mar] e pesquisadores em projetos científicos”, diz Wilsa.

Plataformas de petróleo
De formato cilíndrico, com 2,5 metros de diâmetro, 1,20 metro de altura e 400 quilos, a boia meteoceanográfica (BMO) começou a ser desenvolvida em 2010 a pedido do Centro de Pesquisas e Desenvolvimento Leopoldo Américo Miguez de Mello (Cenpes) da  Petrobras. “Essa boia é importante no monitoramento meteoceanográfico das regiões oceânicas em águas profundas, para onde estão se deslocando as plataformas de exploração de petróleo da Petrobras e outras empresas”, diz Wilsa. Ela informa que serão fabricadas inicialmente duas BMO. Uma já foi entregue à  Petrobras e deverá ser levada ao mar ainda neste ano, e a outra ficará pronta em setembro.
A outra boia em processo de finalização pela Ambidados, chamada Atlas-B, está sendo desenvolvida pela empresa em parceria com o Instituto Oceanográfico (IO) da USP. Segundo o professor Edmo Campos, do Departamento de Oceanografia Física, Química e Geológica do IO, a ideia de desenvolvê-la surgiu em 2004, depois que o sul do país foi atingido pelo furacão Catarina, em março daquele ano. O evento deixou claro que a meteorologia brasileira não estava preparada para prever esse tipo de fenômeno, que requer conhecimento tanto das condições do mar onde o furacão se forma como da temperatura média de uma camada de água de 100 a 200 metros.

© AMBIDADOS
Na UFRJ, boia produzida para a Petrobras

Segundo Campos, o desenvolvimento da Atlas-B tem dois objetivos principais. O primeiro deles é meteorológico, ou seja, melhorar a previsão do tempo e conhecer as condições do mar nas regiões próximas onde a boia ficará fundeada. O segundo é estabelecer uma série temporal dessas previsões, para acompanhamento de possíveis mudanças climáticas. “É um projeto pioneiro no Brasil”, assegura o pesquisador da USP. “Nosso país sempre se destacou na oceanografia costeira. Agora construímos um sistema de monitoramento das condições oceânicas e atmosféricas em regiões de águas profundas. Além disso, pela primeira vez estamos fazendo o processo completo, projetando, construindo, lançando e mantendo a boia.”

A intenção inicial era comprar boias Atlas, as mesmas que são usadas no Projeto Pirata, um programa de monitoramento das águas do oceano Atlântico tropical, entre a América e a África, da latitude 20º Sul (mais ou menos na altura de Vitória, no Espírito Santo) até a latitude 20º Norte (na região do Caribe), desenvolvido em conjunto pelos Estados Unidos, Brasil e França. Nesse espaço existem 16 boias fabricadas pelos norte-americanos para a National Oceanic & Atmospheric Administration (Noaa) ou Administração Oceânica e Atmosférica Nacional. “Em vez de nos vender as boias, os americanos sugeriram que fabricássemos outras iguais à Atlas”, conta Campos. “Eles nos repassaram a tecnologia para fazer cópias delas. Por isso é que chamamos as que estamos fabricando de Atlas-B.”
A partir de então Campos e sua equipe passaram a procurar uma empresa de engenharia que fosse capaz de construir a Atlas-B. Foi assim que encontraram a Ambidados e fecharam o contrato em março de 2011. “Em seguida fornecemos todas as especificações do que queríamos para eles, que começaram a desenvolver a boia”, conta Campos. “Para esse projeto, recebemos R$ 500 mil do programa de mudanças climáticas da FAPESP, em um projeto coordenado pelo professor Tércio Ambrizzi, do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG), da USP, R$ 500 mil do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia – Mudanças Climáticas e R$ 500 mil do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico [CNPq].”

Feita do mesmo material – fibra de vidro, aço e alumínio – e com tamanho semelhante ao da BMO, a Atlas-B tem um formato um pouco diferente, chamado toroidal (parecido com uma boia salva-vidas ou um pneu). Na parte que ficará acima da água há uma pequena torre, de quase dois metros de altura, onde serão instalados sensores, como, por exemplo, pluviômetros, que medem a quantidade de chuva, anemômetros para indicar a direção e a velocidade do vento, espectrorradiômetro, que verifica a radiação solar incidente, GPS, termômetros, além de medidores da umidade relativa do ar e a concentração de CO2.

© NOAA
Atlas é cópia autorizada de similar norte-americana

Na parte submersa também haverá uma torre, menor que a de cima, mas invertida, de cabeça para baixo. Da parte mais baixa dela sairá um cabo, de 4 mil metros de extensão, cuja ponta será fixada no fundo mar. A boia ficará num ponto específico da superfície, localizado na região onde se formou o furacão Catarina, a 600 quilômetros mar adentro do cabo de Santa Marta, no litoral catarinense. Nos primeiros 500 metros do cabo, a partir da boia, também serão instalados sensores, entre os quais fluorômetros, para medir a concentração de flúor, e espectrorradiômetros para verificar a radiação solar que penetra na água, além de instrumentos que medem a salinidade e a temperatura da água.

Via satélite
Todos os dados coletados pelos sensores instalados na boia serão gerenciados por um sistema de computação chamada Datalogue, desenvolvido pela equipe de Campos, no IO da USP. “Depois de passar pelo Datalogue, as informações serão enviadas para um módulo de transmissão que as retransmitirá para o sistema de satélites Argos, que coleta dados ambientais de plataformas autônomas de todo o mundo”, explica Campos. “Dos satélites, os dados são enviados para a internet.”

Segundo o pesquisador da USP, num primeiro momento serão construídas duas Atlas-B. A primeira já está quase pronta e será lançada ao mar, no dia 1° de novembro, a partir do navio Alpha Crucis. Para esse lançamento, o projeto recebeu R$ 200 mil do Núcleo de Apoio à Pesquisa em Mudanças Climáticas da USP. “A primeira boia permaneçerá em operação por um período de um ano”, diz Campos. “Depois ela deverá ser substituída por outra igual. A expectativa é que essa alternância possa ser mantida por muito tempo para que se produzam séries de tempo ininterruptas e longas relacionadas aos estudos climáticos. Os recursos de R$ 1,5 milhão que recebemos da FAPESP, CNPq e INCT são para a construção dessas duas boias. Essas duas primeiras servirão para demonstrar que somos capazes de fabricar, fundear e operar boias iguais à Atlas, usada no Projeto Pirata.”

O Projeto  
Impact of the southwestern atlantic ocean on south american climate for the 20th and 21st centuries – nº 2008/58101-9 
Modalidade
Projeto Temático do Programa FAPESP de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais (PFPMCG)
Coordenador
Tercio Ambrizzi – USP
Investimento
R$ 2.075.788,51 eUS$ 583.427,37 (FAPESP)
Além da BMO e da Atlas-B, a Ambidados desenvolveu um terceiro produto, o Ondaleta, um instrumento para o monitoramento da maré e das ondas em portos. Ele é composto de uma unidade feita com uma caixa de PVC, que abriga seus sistemas eletrônicos e um sensor de pressão, mais um tubo de cobre que vai até a água. O conjunto é capaz de medir a altura da maré e das ondas e o período dessas últimas (o tempo entre uma e outra). Ele está ligado a outra unidade que pode ser instalada, por exemplo, em uma empresa proprietária de navios. “A comunicação entre as duas unidades poderá ser feita em tempo real por rádio ou fibra óptica”, diz Wilsa. “Nós desenvolvemos também um software específico que permite o cliente configurar o sensor de acordo com a suas necessidades.”
A patente do Ondaleta pertence ao Cenpes, da Petrobras, e foi cedida à Ambidados em 2010, que paga royalties a companhia petrolífera. “Era apenas um protótipo”, diz Wilsa. “Com recursos próprios e do Cenpes, nós desenvolvemos o produto comercial e a interface on-line. Até agora já vendemos cinco unidades para empresas.”A Ambidados é uma empresa de base tecnológica, criada em 2006 por pesquisadores egressos do Programa de Engenharia Oceânica da Coppe, e que foi instalada em 2007 na incubadora da própria instituição. Em abril deste ano, a empresa mudou para o Parque Tecnológico do Rio de Janeiro, localizado dentro do campus da UFRJ, na Ilha do Fundão. “Hoje nossos principais clientes são a Petrobras e a Vale”, diz Wilsa. “Temos atualmente 31 funcionários e deveremos faturar R$ 3 milhões neste ano.”