quinta-feira, 30 de janeiro de 2014

How turtles got their shells: Fossil of extinct South African reptile provides clues

Date:
May 30, 2013
Source:
Cell Press
Summary:
Through careful study of an ancient ancestor of modern turtles, researchers now have a clearer picture of how the turtles' most unusual shell came to be. The findings help to fill a 30- to 55-million-year gap in the turtle fossil record through study of an extinct South African reptile known as Eunotosaurus.
 
The skeleton of the South African reptile Eunotosaurus africanus fills a gap in the early evolution of turtles and their enigmatic shell.
 
Credit: Tyler Lyson
Through careful 
study of an ancient ancestor of modern turtles, researchers now have a clearer picture of how the turtles' most unusual shell came to be. The findings, reported on May 30 in Current Biology, a Cell Press publication, help to fill a 30- to 55-million-year gap in the turtle fossil record through study of an extinct South African reptile known as Eunotosaurus.

"The turtle shell is a complex structure whose initial transformations started over 260 million years ago in the Permian period," says Tyler Lyson of Yale University and the Smithsonian. "Like other complex structures, the shell evolved over millions of years and was gradually modified into its present-day shape."


The turtle shell isn't really just one thing -- it is made up of approximately 50 bones. Turtles are the only animals that form a shell through the fusion of ribs and vertebrae. In all other animals, shells are formed from bony scales on the surface; they don't stick their bones on the outsides of their bodies.
"The reason, I think, that more animals don't form a shell via the broadening and eventually suturing together of the ribs is that the ribs of mammals and lizards are used to help ventilate the lungs," Lyson says. "If you incorporate your ribs into a protective shell, then you have to find a new way to breathe!" Turtles have done just that, with the help of a muscular sling.
Until recently, the oldest known fossil turtles, dating back about 215 million years, had fully developed shells, making it hard to see the sequence of evolutionary events that produced them. That changed in 2008 with the discovery of Chinese Odontochelys semitestacea, a reptile about 220 million years old, which had a fully developed plastron -- the belly side of the shell -- but only a partial carapace on its back.
Eunotosaurus takes the turtle and its shell back another 40 million years or so. It had nine broadened ribs found only in turtles. And like turtles, it lacked the intercostal muscles running between its ribs. But Eunotosaurus didn't have other features common to Odontochelys and turtles, including broad spines on their vertebrae.
Lyson says he and his colleagues now plan to investigate various other aspects of turtles' respiratory systems, which allow them to manage with their ribs locked up into a protective outer shell. "It is clear that this novel lung ventilation mechanism evolved in tandem with the origin of the turtle shell," he says.

Story Source:
The above story is based on materials provided by Cell Press. Note: Materials may be edited for content and length.

Journal Reference:
  1. Tyler R. Lyson, Gabe S. Bever, Torsten M. Scheyer, Allison Y. Hsiang, Jacques A. Gauthier. Evolutionary Origin of the Turtle Shell. Current Biology, 2013; DOI: 10.1016/j.cub.2013.05.003
 

Homem moderno nasceu na África

Homo sapiens não deve ter surgido em vários locais simultaneamente
Por: Thaís Fernandes
Publicado em 05/01/2001 | Atualizado em 29/09/2009
 
A confirmação da teoria de que o homem moderno teve origem na África é um dos resultados mais recentes da parceria entre genética e arqueologia. De acordo com um estudo publicado na revista Nature em 7 de dezembro de 2000, os Homo sapiens partiram do continente africano em algum momento dos últimos 100 mil anos. Dali, eles seguiram em direção à Europa, Oriente Médio e Ásia e promoveram a expansão para o resto do mundo.
O homem moderno surgiu na África - entre 130 mil e 465 mil anos atrás - e, nos últimos 100 mil anos, iniciou sua expansão

Os pesquisadores, dirigidos pelo biólogo e geneticista Ulf Gyllensten, da Universidade de Uppsala, na Suécia, analisaram o DNA mitocondrial (DNAmt) de 53 pessoas de diversas localidades. A análise, feita pela primeira vez em todas as seqüências do DNAmt (pesquisas anteriores se baseavam em menos de 7% da molécula), permitiu estabelecer com precisão os laços de parentesco de várias gerações por meio da identificação das seqüências desse DNA que sofreram mutações. Os resultados apontam que o ancestral comum do homem moderno viveu na África há 171.500 anos e parte de sua descendência começou a emigração.

O Homo erectus , surgido na África há dois milhões de anos, deslocou-se em uma primeira onda de emigração que originou o Homem de Java, o Homem de Pequim e o Homem de Tautavel (sul da França). Esses homens pré-históricos são a base da teoria multiregional, que sustenta que, a partir de um ancestral arcaico comum, o homem moderno teria evoluído simultaneamente em diferentes partes do mundo. Segundo essa teoria, na Europa, por exemplo, o Homo erectus teria originado o Homem de Neandertal, adaptado ao rigoroso clima da era glacial, que posteriormente deu origem ao Homo sapiens .

No entanto, escavações feitas nos últimos anos indicam que neandertalianos e homens modernos conviveram durante dezenas de milhares de anos. Em Java, fósseis de Homo erectus (espécie que, acredita-se, desapareceu há 200 mil anos) apresentaram datação de apenas 27 mil anos. Além disso, fósseis encontrados na Europa e na Ásia apontam que hominídeos já habitavam o planeta antes da emigração africana do Homo sapiens .

Esses achados levaram à hipótese de que o homem moderno conviveu com homens de Neandertal e Homo erectus. Os resultados da pesquisa de Gyllensten são compatíveis com essa hipótese e contradizem a teoria multiregional. O Homo sapiens nasceu na África e, durante sua expansão, encontrou os neandertalianos no continente europeu e uma forma mais arcaica de Homo erectus na Ásia - grupos que desapareceram devido a alterações climáticas ainda não identificadas pelos cientistas.

Herança vantajosa

Pesquisas mostram alta presença de ancestralidade neandertal em regiões do DNA humano ligadas à pele e ao cabelo. Para cientistas, os genes desses hominídeos teriam garantido a adaptação do homem moderno fora da África. 
 
Por: Sofia Moutinho
Publicado em 29/01/2014 | Atualizado em 30/01/2014
Herança vantajosa
A miscigenação entre humanos primitivos e neandertais (na reconstrução acima) nos rendeu alguns genes que teriam sido vantajosos para adaptação do ‘Homo sapiens’ na Europa e na Ásia. (foto: Elisabeth Daynès)
Há milhares de anos nossos antepassados humanos andaram pulando a cerca com os neandertais. Embora esses hominídeos estejam extintos, seu DNA ainda sobrevive, misturado ao genoma dos humanos modernos. O que pesquisadores descobriram agora é que essa herança neandertal pode ter sido fundamental para a sobrevivência da nossa espécie fora de seu berço, a África.
Os cientistas acreditam que nosso encontro com os neandertais se deu há 60 mil anos, depois que um grupo de Homo sapiens primitivo deixou a África e se estabeleceu na Europa e na Ásia. As condições da convivência entre as duas espécies não são claras. Mas o sequencimento do genoma neandertal, concluído em 2010, mostrou que genes desses hominídeos são encontrados em cerca de 3% do DNA de humanos modernos de fora da África – prova de que houve acasalamento entre eles e nós.
Os autores de ambos os estudos encontraram até 20% do genoma neandertal presente em humanos modernos 
 
Dois trabalhos publicados esta semana na Science e na Nature analisaram o DNA de mais de mil pessoas de descendência europeia e asiática para tentar compreender o impacto da herança neandertal em nossa evolução. Usando metodologias semelhantes, os autores de ambos os estudos encontraram até 20% do genoma neandertal presente em humanos modernos.

As regiões do DNA humano que mostraram maior frequência de genes neandertais são aquelas ligadas à produção de queratina, uma proteína presente em nossa pele, unhas e cabelos.
Os pesquisadores não sabem dizer exatamente qual é a influência dos genes neandertais sobre a função da queratina, mas acreditam que os genes só se mantiveram até hoje entre o genoma humano porque nos ofereceram alguma vantagem.
Humanos e neandertais
Neandertais (esq.) e humanos primitivos (dir.) conviveram na Europa há cerca de 60 mil anos. O DNA de europeus e asiáticos mostra que as duas espécies chegaram a acasalar entre si. (foto: Elisabeth Daynès)
“Especulamos que esses genes podem ter ser sido úteis de alguma maneira para os humanos que se estabeleceram na Europa e na Ásia”, diz o autor principal do artigo da Nature, o geneticista Sriram Sankararaman, da Universidade Harvad (EUA). “O clima e a incidência solar nesses locais eram totalmente diferentes do clima da África, mais quente. Talvez os genes neandertais envolvidos na formação da queratina tenham conferido, por exemplo, características de pele e cabelo mais adequadas à sobrevivência no novo ambiente.”
Estudos anteriores sobre o genoma neandertal, sequenciado a partir de material genético de fósseis, indicam que esse hominídeo tinha pele mais clara que o Homo sapiens original da África e cabelos mais lisos, características encontradas hoje entre a população europeia e asiática.

Regiões vazias

Os cientistas também se depararam com regiões do DNA humano com pouca ou nenhuma presença de ancestralidade neandertal. Sankararaman explica que, provavelmente, os genes neandertais que não apresentavam vantagem adaptativa foram progressivamente eliminados durante a evolução.
Um dos locais sem genes de origem neandertal identificados foi o cromossomo X – nos homens (XY), ele é herdado da mãe; nas mulheres (XX), há uma copia herdada da mãe e outra do pai.

“A ausência de genes neandertais nesse cromossomo sugere que o cruzamento entre humanos e neandertais causava infertilidade masculina na prole, processo já observado nos filhotes machos resultantes do acasalamento entre espécies diferentes”, diz o pesquisador. Machos inférteis não geravam prole e, portanto, não passavam adiante seus genes.

Amor na pré-história

Os dois estudos também apontaram que a mistura entre neandertais e humanos foi maior do que a prevista anteriormente. Segundo o geneticista Joshua Akey, da Universidade de Washington (EUA), autor do estudo publicado na Science, os encontros amorosos deveriam ser mais frequentes para explicar os padrões genéticos neandertais observados nos humanos de hoje.
Amor entre espécies
Dados genéticos sugerem que o acasalamento entre humanos antigos e neandertais deve ter ocorrido mais vezes do que o pensado anteriormente. (foto: Divulgação/ Neanderthal Museum)
“Pelos dados que temos, estimamos que tenha havido cerca de 300 acasalamentos entre humanos e neandertais, que podem ter ocorrido todos em uma só geração ou distribuídos em muitas gerações”, diz Akey. “Até então as evidências apontavam para dois eventos de mistura, mas nossos dados mostram que nossas interações passadas com os neandertais foram mais complexas.”

Akey: "Estimamos que tenha havido cerca de 300 acasalamentos entre humanos e neandertais."
A geneticista Vanessa Paixão-Côrtes, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), ressalta que ambos os estudos abrem caminho para uma melhor compreensão dessa curiosa miscigenação entre hominídeos.

 “Os dois trabalhos são muito importantes e mostram que, por meio do estudo das populações humanas modernas, mapeando a contribuição neandertal e de outros humanos arcaicos, pode ser possível conhecer melhor a genética populacional desses hominídeos extintos e também delinear como a introgressão gênica – movimento de genes entre espécies – influenciou os padrões de diversidade genômica dos humanos atuais.”
Sankaraman e sua equipe pretendem agora usar o mesmo procedimento para analisar a influência do DNA do hominídeo Denisova sobre os humanos. O Denisova foi uma espécie que conviveu com o Homo sapiens e os neandertais entre 1 milhão e 40 mil anos atrás.

segunda-feira, 27 de janeiro de 2014

Parece mas não é

Brasileiros descrevem novo boto, do rio Araguaia, semelhante ao boto-cor-de-rosa da bacia do Amazonas. O animal, quinta espécie conhecida de golfinhos de água doce em todo o mundo, já pode estar ameaçado. 
 
Por: Sofia Moutinho
Publicado em 27/01/2014 | Atualizado em 27/01/2014
Parece mas não é
Pesquisadores brasileiros descobriram que os botos do rio Araguaia constituem uma nova espécie, batizada de boto-do-araguaia. (foto: Nicole Dutra) 
 
Com cerca de 2 m de comprimento, quase 200 kg e pele rosada, ele sempre esteve à vista de todos. Mas só agora foi identificado, por cientistas brasileiros, como uma nova espécie: o boto-do-araguaia (Inia araguaiaensis).

O animal é a primeira espécie de golfinho de água doce descoberta nos últimos 100 anos. Habitante das águas da bacia do rio Araguaia – que corta os estados de Goiás, Mato Grosso, Tocantins e Pará –, até hoje ele era confundido com seu parente mais próximo, o boto-cor-rosa (Inia geoffrensis).
A confusão terminou quando pesquisadores do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Inpa) e da Universidade Federal do Amazonas (Ufam) iniciaram um levantamento dos botos do Araguaia imaginando que poderiam ser diferentes dos botos-cor-de-rosa que habitam a bacia do Amazonas.
Hrbek: "A bacia do Araguaia-Tocantins é praticamente desconectada da bacia do Amazonas. Por isso, pensamos que seria possível que houvesse um processo de diferenciação entre os botos de ambas as bacias."
“A bacia do Araguaia-Tocantins é praticamente desconectada da bacia do Amazonas; as zonas de contato entre elas são repletas de corredeiras fortes – algumas, inclusive, provocadas pela usina hidrelétrica de Tucuruí – que funcionam como uma barreira que isola os botos de ambas as bacias”, explica o pesquisador da Ufam Tomas Hrbek, um dos autores do estudo publicado na última edição da Plos One. “Por isso, pensamos que seria possível que houvesse um processo de diferenciação entre os botos de ambas as bacias.”
A hipótese se confirmou com a comparação do DNA do boto do Araguaia com o das outras duas espécies de boto existentes no Brasil, o cor-de-rosa e o Inia boliviensis. Os exames genéticos de mais de 120 animais, juntamente com estudos morfológicos feitos com ossadas de botos encontrados mortos, demonstraram a existência da terceira espécie.

Separação forçada

Os pesquisadores acreditam que o boto-do-araguaia divergiu do boto-cor-de-rosa há cerca de 2,1 milhões de anos, na transição entre os períodos Plioceno e Pleistoceno, quando ocorreu a separação das bacias do Araguaia-Tocantins e do Amazonas, que antes formavam uma só.
Se não fossem os testes de DNA, a espécie poderia nunca ter sido descoberta. “Os botos são todos muito parecidos”, aponta Hrbek. “O I. geoffrensis tem o crânio um pouco mais largo em relação ao I. araguaiaensis, além de algumas diferenças dentárias. Mas as diferenças são quase imperceptíveis, ninguém sai por aí abrindo a boca dos botos.”

Ameaçado

Levantamentos anteriores estimam que existam entre 600 e 1.500 botos vivendo no Araguaia. A nova espécie mal foi descoberta e já está ameaçada. "Desde a década de 1960, a bacia do Araguaia-Tocantins tem sofrido a pressão da presença humana, com o desenvolvimento de indústrias, agricultura, pecuária e a construção de hidrelétricas, que têm impactos negativos sobre o ecossistema", diz Hrbek.
Distribuição dos botos
O mapa mostra a ocorrência das diferentes espécies de boto fora e dentro da bacia do Amazonas (delimitada em preto).(foto: Divulgação)
O pesquisador alerta que estudos como esse são fundamentais para a preservação ambiental. “Se não sabemos nem que a espécie existe, não há como preservá-la”, pondera. “No caso deste boto, as pessoas poderiam pensar que bastava preservar os do rio Amazonas, já que os do Araguaia eram os mesmos e mais periféricos.” E acrescenta: “Pensamos que conhecemos nossa biodiversidade e descobertas como esta mostram que ainda não sabemos muita coisa.”

sábado, 25 de janeiro de 2014

Mudanças Climáticas: Tudo sobre [Parte2]

25 de janeiro de 2014.

Leia mais em:

http://elementalsolucoes.com.br/mudancas-climaticas-tudo-sobre-parte1/
Engenheiro ambiental formado pela PUC-Rio, e gerente de projetos da Elemental Soluções.

A ELEMENTAL® é uma empresa que acredita na mudança por um mundo melhor. Possuímos um portfólio de serviços voltados à preservação da natureza e criação de uma mentalidade mais construtiva e cooperativa.

A série “Mudanças Climáticas: Tudo Sobre!” possui o objetivo de fornecer um guia completo de informações acerca do assunto de forma a esclarecer certos pontos e desmistificar outros. O debate atualmente se concentra apenas em certas questões e acaba negligenciando grande parte do conteúdo, que é altamente necessário para enriquecer o debate para a tomada correta de decisões.


2. CLICOS DE MILANKOVITCH E O CLIMA DO QUATERNÁRIO

O período mais recente da história geológica da Terra – últimos 2,6 milhões de anos – é conhecido como o período Quaternário. Este é um importante período para nós porque este abrange todo o período na qual nós humanos existimos. Iremos examinar agora como o clima vem mudando desde o início deste período. Ao entender os recentes processos naturais de mudanças climáticas, poderemos ser capazes de melhor entender porque os cientistas atribuem as atuais mudanças observadas no clima global como sendo resultado das atividades humanas.
Uma prova altamente detalhada das condições climáticas do passado vem sendo recuperada das imensas camadas de gelo da Groelândia e Antártida. Estas camadas de gelo são geradas pela queda da neve na superfície de gelo e sendo cobertas por outras subsequentes. A neve comprimida se transforma em gelo. É tão frio nestas localidades (nos polos) que o gelo não derrete mesmo no verão, fazendo com que seja capaz de gerar gelo subsequente durante milhares de anos. Camada em cima de camada. Pelo fato do gelo nas camadas mais baixas ter sido produzido em nevascas mais antigas, a idade do gelo aumenta com a profundidade, estando a mais jovem na superfície. As camadas de gelo da Antártida  possui cerca de três milhas de profundidade. São levados muito e muitos anos para se gerar tanto gelo, sendo a camada mais profunda possuindo cerca de 800.000 anos de idade.

Os cientistas então escavam nestas camadas de gelo para extrair os núcleos de gelo, na qual possuem das informações acerca dos climas passados. A figura abaixo mostra como que esses núcleos se parecem quando são abertos ao meio. Assim como os anéis nas árvores, os núcleos de gelo indicam informações de crescimento e idade. Note como o núcleo do meio (o qual foi preciso perfurar quase 2 km para se extrair) possui camadas distintas – isto porque as estações deixam uma marca nas camadas de neve. Os cientistas, então, podem usar estas marcas para ajudar a calcular a idade das diferentes profundidades de gelo, apesar da tarefa se tornar cada vez mais difícil com a profundidade, devido a maior compressão das camadas. O gelo acaba guardando muitos diferentes tipos de informação sobre o clima: a temperatura do núcleo de gelo, as propriedades da água que se tornou gelo, poeira retida na camada, e pequenas bolhas contendo informações sobre a atmosfera naquele tempo.

Três diferentes seções de núcleos de gelo. De cima para baixo, da mais superficial para a mais profunda. (Imagem: Reprodução / Nacional Ice Core Laboratory)

São as moléculas de água que formam as informações no gelo sobre a temperatura da atmosfera. Cada molécula de água é formada por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio. Contudo, nem todos os átomos de oxigênio são os mesmos. Alguns são mais leves que outros. Estes tipos diferentes de oxigênio são chamados de Isótopos, os quais podem ser resumidos como átomos com o mesmo número de prótons, mas diferentes números de nêutrons. Isto quer dizer que algumas moléculas de água possuem peso maior do que outras. Esta informação é importante porque que as moléculas mais leve de água são mais facilmente evaporadas do oceano, e uma vez na atmosfera, as moléculas mais pesadas são mais suscetíveis a condensar e cair com a precipitação.

O processo de diferenciação entre as moléculas de água mais pesadas e mais leves varia de acordo com a temperatura. Se a atmosfera está mais quente, há mais energia disponível para evaporar e segurar a água com as moléculas mais pesadas na atmosfera, sendo então a neve que caia nas camadas de gelo nos polos é composta pelas moléculas mais pesadas. Sendo o oposto verdadeiro, uma vez que a atmosfera esteja mais fria, ou seja, sem energia para segurar as moléculas mais pesadas na atmosfera para precipitarem em forma de gelo nos polos. Os cientistas podem, então, comparar a quantidade de moléculas mais pesadas de oxigênio nas camadas de gelo para ver como era a temperatura na atmosfera vem mudando com o tempo.
O Clima no quaternário
Durante o quaternário, a Terra passou por ciclos entre períodos glaciais (Era do Gelo) e períodos interglaciais. O gelo estava no seu ponto extremo mais recente a aproximadamente 20 mil anos em um período chamado de a Última Máxima Glacial, ou UMG. Como podemos ver nas gravações no gelo, o clima no quaternário é praticamente frio (temperatura média de 6º c), com longos períodos de frio pontuados com períodos mais curtos de calor, como podemos experimentar hoje em dia. De várias formas, nosso clima atualmente é excepcional.
Durante os períodos glaciais o clima era muito mais seco, como evidenciado pelo aumento de poeira na atmosfera. As terras nos polos e próximos a eles eram cobertas por gelo, e savanas secas ocupavam áreas que hoje são cobertas de florestas. Desertos eram bem mais amplos do que hoje, e as florestas tropicais, tendo menos água e calor, eram menores. Os animais e plantas eram diferentes em sua distribuição em comparação com hoje, e adaptados a essas condições.

Modelo de como foi a última era glacial (Imagem: reprodução)

Ciclos Milankovitch

Mas então qual é a causa dessa variação entre climas quentes e frios durante o quaternário? Como vimos anteriormente, o clima da Terra é controlado por diferentes fatores – insolação, gases do efeito estufa e albedo são todos importantes. Cientistas então acreditam que a insolação é a responsável por essas variações, sendo a sua variação resultada de mudanças na órbita da Terra entorno do sol.
A órbita da Terra não completamente fixa como vemos em modelos esquemáticos – ela varia com o tempo. Estas mudanças periódicas na órbita da Terra são referenciados como sendo os Ciclos Milankovitch.
Há três principais formas na qual a órbita da Terra varia:

Excentricidade (Eccentricity): A órbita da Terra não é exatamente circular, mas sim segue uma elipse, com o sol ocupando um de seus focos. Isto significa que, com o passar do ano, a Terra está às vezes mais perto e outras vezes mais longe do sol. Assim, o sol está mais próximo em janeiro, e mais longe em julho. Esta variação afeta a quantidade de insolação que recebemos por um pequeno percentual, então as estações do hemisfério Norte são ligeiramente mais brandas do que seriam caso a órbita da Terra fosse circular.
Obliquidade (Tilt): O eixo da Terra gira com um ângulo com relação ao seu trajeto em volta do sol – aproximadamente 23,5º. A diferença na órbita acaba criando as estações. Caso o eixo da rotação da Terra alinha-se com a direção da órbita em volta do sol, não havia estações. Este ângulo no eixo da Terra também varia com o tempo, entre 22,1 e 24,5º. Quanto maior o ângulo, maior a diferença de temperatura entre verão e inverno.
Precessão axial (Precession): A direção do eixo da Terra durante sua rotação também varia com o tempo em relação às estrelas. Atualmente, o polo Norte aponta para a estrela Solaris, mas seu eixo de rotação varia entre apontar para esta estrela e para a estrela Vega. Isto impacta o clima da Terra como também determina quando as estações ocorrem. Quando está apontando para Vega, o período de pico no verão do hemisfério Norte seria em janeiro, não em julho. Caso isto fosse verdade hoje em dia, significaria que o hemisfério Norte experimentaria estações mais extremas, porque janeiro é quando a Terra está mais próxima do Sol.

Modelo com os ciclos de Milankovitch (Imagem: Reprodução)
Mas como estes ciclos variam a nosso clima? Estes ciclos orbitais não possuem muito impacto no total de insolação que o planeta recebe. Eles apenas exercem uma variação no período da insolação, sendo a quantidade total a mesma. A melhor explicação para as variação de longo termo na temperatura média da Terra são que estes ciclos começam um processo de feedback positivo que amplifica a pequena diferença na insolação.

Insolação e o feedback do albedo

Hoje em dia a órbita da Terra não é muito excêntrica (é quase circular), mas no começo de cada período recente de era do gelo, a órbita era muito mais elíptica. Isto significa que a Terra estava mais longe do sol durante o verão no hemisfério Norte, reduzindo o total de insolação. A baixa insolação significa que os meses de verão eram mais brandos do que geralmente são.

Acredita-se então que estes verões mais brandos produziam uma feedback no albedo que fez com que todo o planeta caísse em uma era glacial. O hemisfério Norte possui continentes próximos aos polos, possuindo assim um clima bastante temperado. Durante o inverno, a neve cai e se derrete apenas nos meses mais quentes, no verão. Caso o verão não seja quente o suficiente para derreter a neve a o gelo, estes acabam avançando, cobrindo mais terra. Este processo gera um feedback positivo, com as condições mais frias permitindo que o gelo avance – que por sua vez aumenta o albedo e esfria a Terra. O mesmo pode ocorrer ao contrário, com verões mais quentes e um feedback positivo, diminuindo o albedo e esquentando o planeta.

Mudanças Climáticas: Tudo sobre [Parte1]

25 de janeiro de 2014.

Fonte: http://elementalsolucoes.com.br/mudancas-climaticas-tudo-sobre-parte1/

Autor: João Barata - Engenheiro ambiental formado pela PUC-Rio

A série “Mudanças Climáticas: Tudo Sobre!” possui o objetivo de fornecer um guia completo de informações acerca do assunto de forma a esclarecer certos pontos e desmistificar outros. O debate atualmente se concentra apenas em certas questões e acaba negligenciando grande parte do conteúdo, que é altamente necessário para enriquecer o debate para a tomada correta de decisões.
1. PROCESSOS CLIMÁTICOS E SEUS MECANISMOS DE CONTROLE
O clima da Terra está continuamente mudando. Se quisermos entender o clima atual e predizer como será o clima futuro, teremos que compreender os processos que controlam este clima. Mas antes de tudo, é necessário explicar a diferença entre Clima e Tempo. Tempo pode ser descrito como um estado em que a atmosfera se encontra. Nisto inclui condições como vento, pressão do ar, precipitação, humidade e temperatura. Já clima pode ser descrito como um estado médio, ou típico, das condições atmosféricas. Tempo e clima são diferentes, já que a curto prazo os estados estão sempre mudando, mas a longo prazo não.

O planeta Terra é um sistema dinâmico e controla o clima através de mecanismos (Imagem: Reprodução)

Mas o que controla o clima? A temperatura média da Terra está em aproximadamente 15ºC, logo a maior parte da água do planeta está em um estado líquido. A temperatura média de Marte é de aproximadamente -55ºC, logo toda a sua água na superfície está congelada. Esta é uma grande diferença! Uma razão pela qual a Terra é muito mais quente do que Marte é a sua maior proximidade do Sol. Marte recebe menos do que a metade da energia do Sol por unidade de área que a Terra recebe. Esta diferença na insolação, o qual é medida pela quantidade de radiação solar incidindo sobre a superfície, é um importante fator que determina o clima da Terra.

Na Terra nós percebemos os efeitos da insolação variada em nosso clima. A luz do sol incidi praticamente em ângulo reto na linha do equador, e apenas obliquamente nos polos. Isto significa que é mais concentrada no equador.  Como podemos ver na figura abaixo, a mesma quantidade de luz do sol cobre o dobro da área quando chega na superfície em um ângulo de 30º, comparada quando incidi diretamente: Ou seja, a mesma quantidade de energia é espalhada, enfraquecendo sua habilidade de aquecer a Terra.  Como consequência, os trópicos recebem o dobro da insolação do que o Círculo Ártico. Esta diferença de energia explica a causa do equador ter um clima mais quente e os polos um clima mais frio. Esta diferença em energia explica a existência das estações.
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Além de considerarmos quanto de energia entra no sistema da Terra via insolação, temos também que considerar o quanto de energia que sai. O clima da Terra é controlado pelo seu balanço energético, o qual é o movimento de energia que entra e sai do sistema da Terra. A energia flui para dentro do planeta através do sol e flui para fora quando é radiada para o espaço. O balanço energético da Terra é determinado pelo montante da luz do sol que brilha na Terra (insolação) e as características da superfície e atmosfera do planeta que agem como refletores, que ou aumentando a quantidade de energia que chega ou diminuindo a taxa a qual sai irá fazer com que o clima fique mais quente.

Albedo é uma medida que expressa o quão reflexivo uma superfície é. Quanto maior o albedo, mais reflexivo é o material: uma superfície perfeitamente preta possui zero albedo, enquanto que uma perfeitamente branca possui albedo 1. Hoje, a Terra possui uma média para o albedo de aproximadamente 30%, mas este valor depende da quantidade de nuvens cobrindo o céu e o que cobre a superfície. Cobrir o solo com grama aumenta a quantidade de luz refletida de 17% a 25%, enquanto adicionar camadas de neve fresca aumenta a quantidade refletida em mais de 80%.

Diferentes valores de albedo no planeta; quanto mais clara a superfície maior o albedo (Imagem: Reprodução)

Contudo, albedo não explica tudo. A Terra e a Lua recebem praticamente a mesma quantidade de insolação. Apesar de a Lua ser apenas mais um pouco reflexiva do que a Terra, é muito mais fria. A temperatura média da Terra é de 15ºC, enquanto que a da Lua é de -23ºC. Por que da diferença? O balanço de energia de um planeta também é regulado pela sua atmosfera. Uma fina atmosfera pode agir para aprisionar a energia vinda do sol, prevenindo então que escape para o espaço. A Terra possui uma atmosfera enquanto que a Lua não. Se a Terra não tivesse uma atmosfera, ela teria a temperatura média de -18ºC; um pouco mais quente do que a Lua.

A forma como a atmosfera age par aprisionar a radiação em luz é referido como o “Efeito Estufa”, e os gases que impedem que a radiação térmica saia do sistema da Terra são conhecidos como “gases do efeito estufa”. Os quatro gases mais importantes na atmosfera da Terra são vapor d’água (apesar de não ser um gás propriamente dito, está incluído na lista), dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e ozônio.
Os gases do efeito estufa, tirando o CO2, possuem meia vida curta. O metano, por exemplo, é removido da atmosfera em aproximadamente dentro de uma década, enquanto que o CFC sai da atmosfera em um século. Moléculas de água permanecem apenas um dia na atmosfera, mas diferente dos outros gases, a quantidade total na atmosfera permanece constante. A quantidade de água que evapora dos oceanos é substituída pela água perdida através da condensação e precipitação.
efeitoestufa
A maior preocupação acerca das emissões de CO2 e sua respectiva concentração da atmosfera, é que, por ser um gás estável, permanece na atmosfera por tempo indeterminado. Sua concentração então acaba por ser perigosa, uma vez que não decai como os outros gases e pode ser removido apenas através dos processos naturais de fotossíntese realizados pelas plantas.

Mudanças na atmosfera da Terra

A composição da atmosfera da Terra tem mudado desde tempos geológicos. A atmosfera, em sua grande parte, provém de gases oriundos de atividades vulcânicas do interior da Terra, mas biologicamente também vem realizando importantes mudanças como a produção de oxigênio e remoção do gás carbônico. Os gases do efeito estufa atualmente representam apenas uma pequena fração da atmosfera – 99% do ar consistem em moléculas de nitrogênio e oxigênio.
Enquanto que vulcões podem esquentar a Terra ao adicionar CO2 na atmosfera, o qual é causador do efeito estufa, eles também podem esfriar a Terra ao injetar poeira e enxofre na atmosfera. Estas adições aumentam o albedo na atmosfera, permitindo que menos luz do sol chegue à superfície.
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A composição da atmosfera da Terra não é fixa; os gases do efeito estufa podem se tanto adicionados quanto removidos da atmosfera com o tempo. Por exemplo, dióxido de carbono é adicionado por atividades vulcânicas e pela queima de matéria orgânica. Este é removido pela fotossíntese das plantas, e também quando é dissolvido nos oceanos ou quando os sedimentos de carbonato são produzidos. Em tempos geológicos, estes processos vêm reduzindo significativamente a proporção de CO2 da atmosfera. Os processos naturais removem os CO2 adicionados pelas atividades humanas, mas apenas muito devagar. É estimado cerca de mil anos para que a Terra consiga naturalmente remover a maioria do dióxido de carbono liberado pelo consumo industrial de combustíveis fósseis ultimamente.

Aquífero Alter do Chão

por: Marcus V. Cabral

Aquífero Alter do Chão é localizado sob os estados do Amapá, Amazonas e Par&
Aquífero Alter do Chão é localizado sob os estados do Amapá, Amazonas e Par&
O aquífero Alter do Chão é um reservatório de água subterrâneo, encontrado inteiramente no Brasil, localizado sob os estados do Amapá, Amazonas e Pará, e afirmado segundo cientistas da Universidade Federal do Amapá (UFPA) como o maior aquífero em volume de água do mundo.

A reserva de água encontrada nesse aquífero corresponde a um quinto de toda água potável encontrada no mundo, ficando atrás somente das geleiras em quantidade de água doce.

A extensão superficial do aquífero Alter do Chão é menor que a extensão do Aquífero Guarani, porém, dados preliminares apontam que o volume de água no reservatório Alter do Chão é superior a 86 mil quilômetros cúbicos enquanto a capacidade do Aquífero Guarani fica entorno de 45 mil quilômetros cúbicos.

Comparando o aquífero Alter do Chão com o aquífero Guarani, a exploração do Alter do Chão é mais barata e rápida, já que se encontra sob uma camada de terra arenosa, enquanto o Guarani se encontra sob uma camada de rochosa, dificultando a exploração e renovação natural, tirando de lado a questão política, por sua extensão superficial ser grande e ultrapassar a fronteira brasileira chegando a outros países.

Fonte: PORTAL EDUCAÇÃO

sábado, 18 de janeiro de 2014

Tsintaosaurus reconstruído
Posted: 18/01/2014 - By Marcus Cabral
Tsintaosaurus: reconstrução antiga
© Keiji Terakoshi
Recentemente dois pesquisadores, Albert  Prieto-Márquez e Jonathan Wagner publicaram um artigo na revista online PLoS ONE indicando que o que sabíamos sobre a crista bizarra do dinossauro herbívoro Tsintaosaurus spinorhinus estava errado. Para falar a verdade o crânio desse dinossauro sempre me pareceu extremamente estranho e a existência de uma crista como aquela me parecia possível, porém pouco prática. Pareceria bem frágil e fácil de quebrar, pouco útil para exibição, lutas ou defesa. Mas agora uma revisão do fóssil parece indicar que a crista de fato tinha um formato bem diferente, retirando o título de "Dinossauro Unicórnio" do Tsintaosaurus. 

Em 1958, Yang Zhongjian (também conhecido como C.C. Young) descreveu o Tsintaosaurus e chegou à conclusão que os ossos da crista eram tubulares usados para produzir sons. Hoje sabemos que sua análise foi falha e que os osso de fato eram sólidos. O crânio não tem parte da premaxila na região do focinho, onde deveria existir o resto da crista e os canais nasais usados pelo animal para vocalizar. Wishampel e Horner (1990) debateram que o Tsintaosaurus era um saurolophine, por causa da crista simples, enquanto outros sugeriram que a crista estava tafonomicamente distorcida, rotacionada para cima, fora da posição natural (Taquet, 1991). Não é de hoje que Albert Prieto-Márquez e Jonathan Wagner estudam o Tsintaosaurus, eles vêm tentando já faz tempo, organizar taxonomicamente um ramo de lambeosaurines somente das espécies que viveram na Eurásia, os Tsintaosaurini
 
Examinando não só o holótipo do crânio, mas também um parátipo, que é ainda menos completo que o tipo e associado com material que foi inicialmente rejeitado por Yang como algo sem importância, Prieto-Márquez e Wagner assumiram que as premaxilas não eram somente mais extensas, como em outros hadrossaurídeos, mas também que poderiam ter incluído uma crista maior e elaborada, o que seria compatível com os lambeosaurine e supriria a necessidade de encaixar evolucionariamente este gênero. Muitas regiões do crânio sugerem que o design do crânio dos tsintaosaurini teria surgido depois do desenvolvimento de uma grande passagem em looping dentro da crista, que estaria presente antes do crescimento das nasais apontando para cima e para frente.

Tsintaosaurus: crista retrabalhada
©
Prieto-Márquez e Wagner (2013
)
Prieto-Márquez e Wagner (2013) realmente sugerem que Taquet (1991) estava correto em parte, em que a crista estava desalinhada, mas em vez de posicioná-la colada ao crânio como havia sido sugerido antes, Prieto-Márquez e Wagner a rotacionaram mais para trás e a normalizaram em aparência. O crânio assim lembra o de grandes lambeosaurines da Ásia oriental, como o Olorotitan e sugere que havia uma regularidade no formato das cristas de praticamente todos os lambeosaurines, até mesmo quando estavam se formando. 
Provável caminho do ar pela crista
©
Prieto-Márquez e Wagner (2013
)

Essas novas reconstruções nos permitem reavaliar o que pensávamos que sabíamos sobre alguns dinossauros, que existem modelos clássicos para sua aparência e que muitas vezes podem estar simplesmente errados ou parcialmente incorretos. É como a ciência anda, corrigindo um erro depois do outro e respondendo uma questão enquanto duas novas surgem. Confira abaixo uma nova reconstrução atualizada desse intrigante dinossauro, feita por Vitor Silva.
Tsintaosaurus com a nova crista
© Vitor Silva
Devo agradecer aqui a Vitor Silva, um jovem paleoartista brasileiro super talentoso que frequentemente me dá permissão para usar suas ilustrações no blog. Confiram a arte dele na página pessoal dele, Vitor Silva - Paleoartista!




sexta-feira, 17 de janeiro de 2014

Critérios ignorados

Pesquisadores brasileiros sugerem forma ampliada de avaliar riscos de extinção de espécies
JÚLIO CÉSAR BARROS | Edição Online 15:22 20 de dezembro de 2013

O fim-fim (Euphonia chlorotica) é uma das aves brasileiras em risco
O fim-fim (Euphonia chlorotica) é uma pequena ave brasileira que habita ambiente de floresta
Mudanças ambientais, provocadas ou não pela ação do homem, têm impacto na vida selvagem e estão refletidas na extensão da Lista Vermelha de Espécies Ameaçadas publicada pela União Internacional para a Conservação da Natureza (IUCN, na sigla em inglês). A listagem com 71.576 nomes de animais, plantas, fungos e microrganismos é a base para a elaboração de políticas de conservação mundo afora. No entanto, pesquisadores da Universidade Federal de Goiás (UFG) sustentam que a lista não deve ser o parâmetro único para planejar ações de conservação, pois aspectos ignorados pela IUCN podem colocar em xeque o êxito das medidas. Os pesquisadores brasileiros sustentam que é necessário avaliar a saúde dos ecossistemas em sua totalidade e não tomar isoladamente o risco de extinção de cada espécie.
Para fornecer dados mais fidedignos, os pesquisadores da UFG criaram um modelo para quantificar o risco de desaparecimento das espécies. Quase todas as aves do Brasil constam da tabulação feita para o trabalho científico, somando 1.557 espécies. Os brasileiros foram abrangentes, levaram em conta dados como a influência humana (caça, comércio ilegal, desmatamento), a dieta dos animais (se se alimentam de frutas, folhas, insetos), além do ambiente em que vivem (floresta, ambiente aberto, savana), os hábitos (noturno ou diurno), a quantidade de ovos por ninhada e o tamanho dos bichos, além de 15 outras variáveis.
“Aplicando nosso modelo, somos capazes de prever se o animal ou planta têm, por exemplo, 30%, 40% ou 80% de chance de se extinguir em determinado momento. Descobrimos que a maioria dos exemplares de aves mais ameaçados de nosso país não estão sequer em áreas protegidas”, explica o professor Rafael Loyola, co-autor, com a doutoranda Nathália Machado, do artigo A Comprehensive Quantitative Assessment of Bird Extinction Risk in Brazil, publicado na edição de agosto da revista PLoS ONE.
A IUCN, por outro lado, aplica somente 12 critérios para definir se uma espécies está em perigo ou não. Tamanho da população, número de indivíduos maduros, taxa de declínio, fragmentação das populações e área de ocorrência são alguns das variáveis usadas. Dessa forma, cada espécie recebe da IUCN uma etiqueta específica – dados insuficientes (DD), pouco preocupante (LC), quase ameaçada (NT), vulnerável (VU), em perigo (EN), criticamente em perigo (CR), extinta na natureza (EW) e extinta (EX).
Os pesquisadores esperam que o modelo auxilie em mais um parâmetro, a probabilidade de extinção, capaz de melhorar o planejamento das políticas ambientais. “O estudo amplia o conhecimento sobre o grau de ameaça das espécies e isso tem um peso político enorme, porque o governo só tem condições de tomar decisões mais eficientes quando conhece o nível de ameaça a uma espécie. Por exemplo, pode-se intensificar a fiscalização a uma região específica ou criar áreas de preservação para impedir a degradação daquele ecossistema”, afirma Loyola.
Características ecológicas e histórias evolutivas
O outro artigo produzido pelo Departamento de Ecologia da UFG, intituladoConservation Actions Based on Red Lists Do Not Capture the Functional and Phylogenetic Diversity of Birds in Brazil e também publicado na edição de setembro da revista PLoS ONE, aprofunda o entendimento sobre as características ecológicas e histórias evolutivas de cada ave brasileira no ecossistema em que vive. São aspectos pouco avaliados pelas políticas de conservação, e isso inclui a Lista Vermelha da IUCN.
O objetivo dos cientistas foi avaliar o nível de diversidade funcional e de diversidade filogenética de ambientes para saber se os mesmos são saudáveis. Com essa informação em mãos, contam os autores do estudo, a aplicação de políticas de conservação teria maior impacto. A classificação poderia, por exemplo, ajudar a determinar quais regiões terão melhor resultado dentre aquelas que já estão muito degradadas, e que precisam de outras intervenções.
O nível de diversidade funcional diz respeito à diferença ecológica entre as espécies presentes nos ecossistemas. Quanto mais alto é o índice, mais “saudável” é o local, porque ali existem espécies com múltiplas funções e isso garante o equilíbrio natural. “Quando há espécies ecologicamente muito diferentes habitando o mesmo ambiente, espera-se achar ali aves que desempenhem papéis diversos, tais como dispersão de sementes, polinização e predação, diz o professor Loyola, que também participou do estudo, e que tem co-autoria do mestrando José Hidasi Neto e de Marcus Cianciaruso, também professor da UFG.
Já o nível de diversidade filogenética indica o quão diferente são as espécies daquele ambiente do ponto de vista evolutivo. “Usamos como exemplo a ema, que é uma grande ave que não voa e ocorre em áreas abertas, ao contrário do fim-fim (Euphonia chlorotica), que é pequeno e habita ambiente de floresta. Essas várias linhagens (ou grupos evolutivos) convivendo na mesma área atestam a saúde de todo do ecossistema”, explica Loyola.

Do macaco ao homem

Exposição permanente sobre evolução humana entra em cartaz no Catavento Cultural, em São Paulo
MARCOS PIVETTA | Edição 215 - Janeiro de 2014

© LÉO RAMOS
Réplicas de esqueletos de gorila, do homem moderno e de chimpanzé: o Homo sapiens e seus parentes próximos dentro da ordem 
dos primatas
Réplicas de esqueletos de gorila, do homem moderno e de chimpanzé: o Homo sapiens e seus parentes próximos dentro da ordem 
dos primatas
Toumai, Lucy, um neandertal e outros hominídeos do passado distante estão chegando a São Paulo. Ou melhor, réplicas fiéis de seus esqueletos e representações artísticas de seus prováveis traços faciais são as estrelas de uma nova exposição permanente sobre a evolução humana. Intitulada Do macaco ao homem, a mostra entra em cartaz entre o final deste mês e o início de fevereiro no Catavento Cultural, espaço para difusão da ciência e do conhecimento mantido pelo governo do estado de São Paulo no centro da capital paulista. Concebida em parceria com o arqueólogo e antropólogo físico Walter Neves, coordenador do Laboratório de Estudos Evolutivos Humanos da Universidade de São Paulo (USP), a exposição traça um panorama de uma longa e intrincada história, cujo início não se sabe ao certo, mas que hoje contabiliza ao menos 7 milhões de anos.
Essa é a idade estimada de Toumai, apelido de um crânio da espécie Sahelanthropus tchadensis, encontrado em 2001 no Chade, centro-norte da África. Trata-se do mais antigo hominídeo conhecido, uma linhagem provavelmente evoluída de parentes dos chimpanzés. Toumai pertenceu ao primeiro grupo de hominídeos a caminhar em pé. Durante um bom tempo, a primazia do bipedalismo foi atribuída a Lucy, como é chamado o esqueleto parcial de uma fêmea de Australopithecus afarensis de 3,2 milhões de anos, provavelmente o fóssil de hominídeo mais famoso de que se tem notícia. Lucy foi resgatada em 1974 na Etiópia, também na África, continente igualmente berço do homem moderno, o Homo sapiens, que ali se originou há cerca de 200 mil anos.
© LÉO RAAMOS
Reproduçãodo esqueleto de 
Lucy e do Garoto 
de Turkana (um Homo erectus de 
1,6 milhão de anos)
Reproduçãodo esqueleto de 
Lucy e do Garoto 
de Turkana (um Homo erectus de 
1,6 milhão de anos)
“Nas últimas três ou quatro décadas, foram encontrados muitos fósseis de hominídeos na África e em outras partes do Velho Mundo”, diz Neves. “O principal objetivo da exposição é mostrar que os conhecimentos sobre o processo que levou ao surgimento dos hominídeos e do homem moderno já estão bastante avançados. Agora podemos caracterizar, com um elevado grau de certeza, os principais passos de nossa linhagem evolutiva.” O pesquisador da USP demorou sete anos para organizar a mostra, que inicialmente fora pensada para a Estação Ciência, espaço de divulgação de ciências da USP atualmente fechado para reformas.
No Catavento Cultural, que se interessou prontamente pelo projeto, Do macaco ao homem inaugura um novo espaço didático no interior do Palácio das Indústrias, o prédio histórico da instituição: as arcadas no subsolo. “Uma exposição sobre evolução humana casa bem com os subterrâneos”, diz Sérgio de Freitas, presidente do conselho de administração da organização social Catavento Cultural e Educacional, responsável pela direção do museu de ciências. De fato, as pessoas que passarem pela exposição terão uma sensação de leve aperto, devido ao teto não muito alto e à relativa escassez de espaço nas arcadas do subsolo. É quase como se estivessem entrando em uma caverna, um ambiente que tem tudo a ver com uma breve viagem pela história da evolução humana.
© LÉO RAMOS
crânios 
de hominídeos 
e da dentição 
de antepassados 
do homem moderno
Crânios 
de hominídeos 
e da dentição 
de antepassados 
do homem moderno
O ponto alto da mostra é a quantidade e a qualidade das réplicas de esqueletos de hominídeos e de grandes símios – ao lado de uma ossada completa de Homo sapiens, há outra de chimpanzé e uma terceira de gorila, nossos parentes mais próximos na ordem dos primatas – e de artefatos de pedra lascada e de osso cunhados pelo homem moderno e seus antepassados. “Noventa por cento das réplicas foram feitas a partir de peças da nossa coleção que está na USP”, comenta Neves. As cópias de Lucy e dos macacos vieram dos Estados Unidos. Há também reproduções das representações artísticas feitas pelo homem moderno durante o que Neves denomina a “explosão criativa do Paleolítico Superior”, por volta de 45 mil anos atrás. Para ilustrar esse momento-chave da evolução humana, foram destacadas cópias de trechos de famosas pinturas rupestres, como os murais das grutas de Lascaux e Chauvet na França e de Altamira na Espanha.
Uma cena instigante da exposição é a reconstituição de um sepultamento de um humano moderno ocorrido 28 mil anos atrás no solo gelado do que hoje é a Rússia. Os organizadores da mostra cavaram um buraco no chão, dentro do qual foi colocada a ossada, e fecharam a cova com um vidro transparente. Dessa forma, o visitante pode andar sobre a sepultura e ver os restos de seu ocupante. Um desenho de como pode ter sido enterrado esse exemplar de Homo sapiens se encontra ao lado do sepultamento.
© LÉO RAMOS
cópias das pinturas rupestres encontradas 
nas cavernas de Lascaux e Chauvet
Cópias das pinturas rupestres encontradas 
nas cavernas de Lascaux e Chauvet
A exposição é dividida em oito módulos autocontidos, cada um com temática independente dos demais pontos de parada. Não é necessário percorrer toda a mostra para acompanhar as informações passadas em uma de suas partes. “Quando se está em um módulo, não é possível ver o conteúdo da etapa seguinte”, diz o biólogo Murilo Reginato, do Catavento, que auxilia na montagem da mostra. “Dessa forma, o visitante não dispersa sua atenção.” Dentro da cada módulo, os temas são explorados de acordo com uma sequência cronológica de eventos. A posição do homem no reino animal; a evolução da locomoção, da dentição, do cérebro e da aparência física; o uso das tecnologias de pedra lascada; o surgimento do conhecimento simbólico e de produção artística – todas essas questões figuram em alguma das paradas da exposição.
Complementam ainda esse pequeno passeio pela evolução humana dois breves documentários: um de três minutos sobre como os ancestrais do homem moderno lascavam a pedra para dar forma a seus artefatos, outro de sete minutos a respeito do trabalho de campo e de laboratório dos arqueólogos e antropólogos que lidam com ossos humanos. Ao deixar as arcadas subterrâneas do Palácio das Indústrias, o visitante tem a chance de ouvir trechos de Magnificat de Bach, um belo exemplar da criatividade de nossa espécie. Para montar Do macaco ao homem, foram gastos aproximadamente R$ 1 milhão, dos quais R$ 140 mil vieram do CNPq e o restante do Catavento.
CURSO DE GEOLOGIA DO QUATERNÁRIO

https://sites.google.com/site/geologiaquaternario/

quinta-feira, 16 de janeiro de 2014

Pesquisadores descobrem fóssil de réptil mais antigo do Estado do Rio

Hanrrikson de Andrade
Do UOL, no Rio

Descoberto fóssil de réptil mais antigo do Estado do Rio: "Crocodilo guerreiro"12 fotos

3 / 12
O depósito de calcário no município de Itaboraí foi explorado de 1933 a 1984 pela Companhia Nacional de Cimento Portland Mauá, quando descobriram vários fósseis. Destaca-se um crânio encontrado articulado com a mandíbula (foto) e algumas vértebras do pescoço. 
 
Trata-se de um dos melhores exemplares de crocodilomorfos encontrado em rochas do Paleoceno em todo mundo, não apenas no Brasil. Esse material permaneceu por muito tempo sem ter sido preparado nas coleções do Museu de Ciências da Terra/CPRM Leia mais Julio Cesar Guimaraes/UOL
 
Pesquisadores do CPRM (Serviço Geológico do Brasil) e da UFRJ (Universidade Federal do Rio de Janeiro) anunciaram nesta quarta-feira (15) a descoberta do réptil fóssil mais antigo do Estado do Rio de Janeiro.

A nova espécie, que ganhou a alcunha de "crocodilo guerreiro do Rio" --Sahitisuchus fluminensis--, foi encontrada há mais de 70 anos, porém somente agora foi possível descrevê-la. Os pesquisadores estimam que o animal tenha sido extinto há 56 milhões de anos.

O crocodilo guerreiro do Rio seria, de acordo com o estudo, um "parente distante dos jacarés", porém com características que o diferenciam totalmente das três famílias nas quais estão classificados os jacarés e crocodilos --Alligatoridae, Crocodylidae e Gavialidae.

NOME XAVANTE

  • Júlio César Guimarães/UOL O nome Sahitisuchus fluminensis, que significa, em latim, "crocodilo guerreiro do Rio", foi escolhido pelo paleontólogo do Museu Nacional Alexander Kellner. Segundo ele, a escolha se deu há cerca de 8 anos, depois de uma sugestão de uma amiga que pesquisava a cultura indígena xavante
"O focinho dele, que é mais alto em comparação com os crocodilos, e o formato do crânio, por exemplo, tornam o crocodilo guerreiro uma espécie única no Brasil e no mundo. Embora hajam fósseis de animais do mesmo grupo na Argentina e na Bolívia, mas não com essas características", afirmou o paleontólogo André Pinheiro.

O Sahitisuchus fluminensis representa, segundo o CPRM, uma linhagem que sobreviveu ao fim da Era dos Dinossauros, há 65 milhões de anos. "Isso é o que torna essa descoberta tão especial. Ele teve o seu reinado na época dos dinossauros e sobreviveu ao processo de extinção. A partir disso, poderemos avançar no sentido de entender as demais espécies sobreviventes", explicou o paleontólogo do Museu Nacional Alexander Kellner.

O fóssil foi localizado em um depósito de calcário situado em São José, no município de Itaboraí, na região metropolitana do Rio. Entre 1933 e 1984, o local foi explorado por uma empresa de cimento, e vários fósseis foram encontrados durante os trabalhos na mina, entre os quais o do crocodilo guerreiro do Rio.
"Quando esses fósseis apareciam, eles prontamente interrompiam a frente de trabalho e nos ligavam. Coletamos diversos fósseis em Itaboraí", explicou o professor e paleontólogo Diógenes de Almeida Campos.

Na avaliação do Serviço Geológico do Brasil, o fóssil se encontra em ótimo estado de preservação e está exposto no Museu de Ciências da Terra, na Urca, zona sul do Rio de Janeiro.
  • Divulgação Maior dinossauro carnívoro do Brasil foi descoberto em 2011; veja
Em vida, o animal --que pertence ao grupo dos sebecossúquios-- tinha aproximadamente dois metros de comprimento, e seu crânio foi considerado "moderadamente alto", com pelo menos 16 dentes na arcada superior. "Ele era um animal carnívoro, predador e muito oportunista. Se considerarmos que os últimos dentes não são muito afiados, observamos que ele tinha um perfil de alimentação variado, e se alimentava tanto das presas quanto de restos de animais mortos", declarou Pinheiro.

Todos os dentes têm os bordos serrilhados, o que seria, de acordo com o paleontólogo Diógenes de Almeida Campos, uma característica presente em outros sebecossúquios e que facilitava o ato de dilacerar a sua presa.

A pesquisa para descrever o Sahitisuchus fluminensis durou mais de dois anos, sendo um ano de preparação, seis meses de pesquisa e oito meses para publicação do artigo científico na revista Plos One. Segundo Kellner, os trabalhos custaram cerca de R$ 8 mil.

Local de descoberta do fóssil no Rio de Janeiro

  • André Pinheiro/UERJ
 

terça-feira, 14 de janeiro de 2014

Etanol de segunda geração com biogás

02/02/2012
Por Karina Toledo
Agência FAPESP – O etanol de segunda geração, feito com a celulose existente no bagaço da cana-de-açúcar, é uma alternativa importante para aumentar a produção de biocombustível sem prejudicar as plantações de alimentos ou as áreas de preservação ambiental.
Mas como seu processo de produção é mais caro que o do etanol de primeira geração – obtido pela fermentação da sacarose do caldo de cana –, é preciso encontrar alternativas para torná-lo economicamente viável.

 
A proposta de um grupo de pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) é aliar a produção do etanol de celulose à produção de biogás e usar os resíduos obtidos no processo como fonte de energia para as usinas.

 
O projeto de pesquisa “Otimização de pré-tratamento de biomassa e hidrólise para maximizar a produção de biogás a partir de resíduos agroindustriais” foi financiado pela FAPESP e realizado em parceria com pesquisadores do Institut National de la Recherche Agronomique (Inra), da França.
“O bagaço de cana que sobra da fabricação do etanol de primeira geração é hoje queimado e usado pela indústria como fonte de energia elétrica ou térmica em forma de vapor. Quando usamos esse bagaço para fabricar o etanol de segunda geração, conseguimos recuperar apenas 32% da energia que seria obtida com a queima em caldeira”, disse a engenheira química Aline Carvalho da Costa, coordenadora da pesquisa.
No modelo proposto pelos pesquisadores, foi possível recuperar cerca de 65% da energia. A vantagem é o aumento da produção de biocombustível líquido, que pode ser usado para transporte e, por isso, tem um apelo econômico maior. “Além disso, o biogás e os demais resíduos podem ser usados como fonte de energia para a indústria, substituindo o bagaço”, ressaltou Costa.

Além da celulose usada na produção do etanol de segunda geração, o bagaço de cana contém hemicelulose – substância composta por açúcares de cinco carbonos chamados pentoses – e lignina – material estrutural da planta, responsável pela rigidez, impermeabilidade e resistência dos tecidos vegetais.
Para que essa biomassa possa ser transformada em biocombustível, ela precisa passar por um pré-tratamento que separa a celulose da lignina, substância que impede a hidrólise. Esse é um dos passos mais caros e menos maduros tecnologicamente no processo produtivo do etanol de segunda geração.
Depois disso, ainda é preciso submeter a celulose à ação de enzimas que vão quebrá-la em várias moléculas de glicose para que os microrganismos consigam fazer a fermentação. Esse procedimento é conhecido como hidrólise.
“A lignina que sobra depois do pré-tratamento pode ser queimada e usada como fonte de energia. O mesmo pode ser feito com o resíduo sólido que sobra após a hidrólise. Mas, quando se fala em etanol de segunda geração, a grande pergunta é: o que fazer com as pentoses? Tivemos então a ideia de transformá-las em biogás”, conta Costa.
A pesquisadora explica que esse tipo de açúcar não pode ser usado na produção de etanol porque os microrganismos não conseguem fermentá-lo de forma eficiente.
“Microrganismos geneticamente modificados conseguiriam, mas isso exigiria uma infraestrutura de biossegurança nas usinas que tornaria a produção inviável no cenário brasileiro atual, embora isso possa mudar a longo prazo”, disse.

Palha da cana

Por meio de um processo de digestão anaeróbica, feito por um conjunto de bactérias capazes de degradar a matéria orgânica, os pesquisadores conseguiram transformar essas pentoses em biogás.
“Essa etapa da pesquisa foi realizada na França, país com muita experiência na produção de biogás a partir de vários resíduos, e contou com a participação de minha aluna de doutorado Sarita Cândida Rabelo”, disse Costa. O doutorado teve apoio de Bolsa da FAPESP.

Buscando tornar mais eficiente e barata a transformação de celulose em etanol, os pesquisadores também compararam dois tipos de pré-tratamento – um feito com cal e outro com peróxido de hidrogênio alcalino. Esse último se mostrou mais promissor, uma vez que necessita de menos tempo e não deixa resíduo na biomassa.

“Essa etapa ainda precisa ser mais amadurecida para tornar o etanol de segunda geração competitivo”, ressalta Costa. O uso de todos os resíduos do processo de produção, avalia, é provavelmente a única forma de tornar o produto economicamente viável e ambientalmente sustentável. “Nossa grande contribuição foi mostrar que o licor de pré-tratamento, rico em pentoses, tem grande potencial para produção de biogás. Embora várias alternativas de aproveitamento das pentoses venham sendo estudadas, nenhuma é ainda definitiva.”

A pesquisadora ressalta que com o etanol de segunda geração é possível aumentar muito a produção de biocombustível do país sem aumentar a área plantada de cana-de-açúcar.
Embora seja possível obter biocombustível a partir de praticamente qualquer biomassa vegetal, o Brasil tem investido no bagaço de cana por esse ser um insumo abundante e que já está na usina, dispensando gasto com transporte.

“Também pesquisamos a produção de etanol usando como matéria-prima a palha da cana, que representa um terço da planta e hoje não é aproveitada. Os resultados parciais têm se mostrado bastante semelhantes aos obtidos com a produção de etanol a partir do bagaço”, disse Costa.

Essa parte da pesquisa deu origem a um trabalho de mestrado que será defendido em março de 2012.

Outras três dissertações também integram o projeto. Resultados da pesquisa foram publicados em congressos nacionais e diversas revistas indexadas, entre elas a Bioresource Technology e o Journal of Chemical Technology and Biotechnology.