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sexta-feira, 9 de fevereiro de 2024

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DNA antigo oferece novas evidências na teoria de longa data da sífilis

Katie Hunt
Por Katie Hunt , CNN
6 minutos de leitura
Atualizada 17h25 EST, quarta-feira, 24 de janeiro de 2024
Com o objetivo de rastrear as origens da sífilis, os pesquisadores usaram técnicas de paleopatologia para estudar ossos humanos antigos no sítio Jabuticabeira II, no estado de Santa Catarina.
Com o objetivo de rastrear as origens da sífilis, os pesquisadores usaram técnicas de paleopatologia para estudar ossos humanos antigos no sítio Jabuticabeira II, no estado de Santa Catarina.
José Filipinas

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Os ingleses, alemães e italianos chamavam-na de doença francesa . O povo polaco apelidou-a de doença alemã, enquanto os russos atribuíram a culpa aos polacos. Na França, foi chamada de “doença napolitana” depois que o exército francês foi infectado durante a invasão de Nápoles, na Itália, na primeira epidemia de sífilis documentada.

As origens da sífilis – uma infecção sexualmente transmissível que devastou a Europa do século XV e ainda hoje prevalece – permaneceram obscuras, difíceis de estudar e objecto de algum debate.

Uma teoria de longa data é que a doença surgiu nas Américas e migrou para a Europa depois das expedições lideradas por Cristóvão Colombo regressarem do Novo Mundo, mas um novo estudo sugere que a verdadeira história é mais complicada.

Informações genéticas sobre patógenos antigos podem ser preservadas em ossos, placas dentárias, corpos mumificados e espécimes médicos históricos , extraídas e estudadas – um campo conhecido como paleopatologia.

Uma pesquisa publicada quarta-feira na revista Nature usou técnicas de paleopatologia em ossos de 2.000 anos desenterrados no Brasil, na tentativa de esclarecer quando e onde a sífilis se originou. O estudo resultou na recuperação dos cientistas das primeiras evidências genómicas conhecidas de Treponema pallidum, a bactéria que causa a sífilis e duas outras doenças relacionadas, que é datada de forma fiável muito antes dos primeiros contactos transatlânticos.

“Este estudo é incrivelmente emocionante porque é o primeiro DNA treponêmico verdadeiramente antigo que foi recuperado de restos arqueológicos humanos com mais de algumas centenas de anos”, disse Brenda J. Baker, professora de antropologia na Universidade Estadual do Arizona, que não estava envolvido no estudo.

Uma doença complexa causada por uma bactéria complexa


Sem tratamento, a sífilis pode causar desfiguração física, cegueira e deficiência mental. Como doença sexualmente transmissível, há muito que carrega um estigma – daí as tentativas anteriores de diferentes populações de atribuir a culpa dos surtos a grupos ou países vizinhos.

É mostrado um esqueleto desenterrado por pesquisadores na Jabuticabeira II.
É mostrado um esqueleto desenterrado por pesquisadores na Jabuticabeira II.
José Filipinas

É particularmente complexo estudar a doença e o patógeno responsável por ela, disse Molly Zuckerman, professora e codiretora dos Laboratórios de Bioarqueologia, Novo e Velho Mundo, da Universidade Estadual do Mississippi, que não esteve envolvida na pesquisa.

“Foi apenas em 2017 que os pesquisadores conseguiram cultivar T. p pallidum pela primeira vez, embora saibamos que é a causa da sífilis há mais de cem anos”, disse Zuckerman por e-mail. “Ainda é caro e complicado estudar em laboratório. Há muitas razões pelas quais, apesar dos nossos melhores esforços, é uma das infecções bacterianas comuns menos compreendidas.”

O momento e o início repentino da primeira epidemia de sífilis documentada no final do século XV foi o que levou muitos historiadores a concluir que esta chegou à Europa após as expedições de Colombo. Outros acreditam que a bactéria T. pallidum sempre teve uma distribuição global, mas talvez tenha crescido em virulência depois de se manifestar inicialmente como uma doença leve.

“É muito claro que os europeus levaram uma série de doenças (incluindo a varíola) para o Novo Mundo, dizimando as populações nativas, por isso a hipótese de que o Novo Mundo 'deu a sífilis à Europa' foi atractiva para alguns”, observou Sheila A. Lukehart. , professor emérito do departamento de medicina, doenças infecciosas e saúde global da Universidade de Washington, que não participou do estudo.

Ilustração artística representando simbolicamente os resultados da pesquisa.

O gene que protegeu os humanos há 5.000 anos pode estar ligado a doenças modernas debilitantes

A sífilis está intimamente relacionada, mas é distinta de duas outras subespécies ou linhagens de doenças treponêmicas, doenças não sexualmente transmissíveis que apresentam sintomas semelhantes, conhecidas como bejel e bouba, e que também foram o foco da nova pesquisa.

A equipe responsável pelo novo estudo examinou 99 ossos do sítio arqueológico conhecido como Jabuticabeira II, na região de Laguna, em Santa Catarina, no litoral brasileiro. Alguns ossos apresentavam marcas características de infecção por T. pallidum – a bactéria efetivamente corrói os ossos, deixando lesões côncavas.

Amostras de ossos de quatro pessoas produziram dados genéticos suficientes para a equipe analisar, com uma delas produzindo o que a autora do estudo, Verena Schünemann, professora assistente do Instituto de Medicina Evolutiva da Universidade de Zurique, descreveu como um genoma de alta cobertura, detalhado o suficiente para análise detalhada. análise granulada.

A análise revelou que o agente patogénico responsável pelas lesões estava mais intimamente relacionado com a subespécie moderna do T. pallidium que causa o bejel, uma doença encontrada hoje em regiões áridas de África e do Médio Oriente que apresenta sintomas semelhantes aos da sífilis.

A descoberta reforça as sugestões anteriores de que as civilizações nas Américas sofreram infecções treponémicas em tempos pré-colombianos e que a doença treponémica já estava presente no Novo Mundo pelo menos 500 anos antes de Colombo partir.

Revelações de uma árvore genealógica bacteriana

Schünemann disse que as novas descobertas não significam que a sífilis venérea que causou a epidemia do século XV veio das Américas para a Europa na época de Colombo. Um estudo semelhante realizado anteriormente pela sua equipe encontrou a bactéria T. pallidum em restos humanos na Finlândia, Estônia e Holanda desde o início do período moderno (início de 1400 em diante), sugerindo que algumas formas de doença treponêmica, se não a sífilis, já estavam em circulação no continente na época das expedições de Colombo ao Novo Mundo.

Além do mais, o genoma recuperado da amostra brasileira forneceu uma árvore genealógica bacteriana que remonta a milhares de anos, sugerindo que a bactéria T. pallidum evoluiu pela primeira vez para infectar humanos já há 12 mil anos. É possível, disse Schünemann, que a bactéria tenha sido trazida para as Américas pelos seus primeiros habitantes que cruzaram o continente vindos da Ásia.

“Acho que a história é muito mais complexa do que a hipótese colombiana jamais poderia ter imaginado”, disse ela.

Ilustração do bacteriófago.

A crise das superbactérias ameaça matar 10 milhões de pessoas por ano até 2050. Os cientistas podem ter uma solução

Mathew Beale, cientista sênior em genômica evolutiva bacteriana do Instituto Wellcome Sanger, perto de Cambridge, Inglaterra, concordou com a avaliação de Schünemann, dizendo em um e-mail que o estudo não “prova ou refuta o princípio central da própria hipótese colombiana – que a viagem de Colombo levou à importação de Treponema e levou aos surtos dos anos 1500 e depois à sífilis moderna.”

“Isso ocorre principalmente porque a bactéria sequenciada não é um ancestral direto da cepa que causa a sífilis moderna. … (I)t é uma espécie irmã. Isto pode significar que as várias treponematoses já estavam amplamente espalhadas pelo mundo e podem até ser anteriores à antiga migração e população das Américas”, disse Beale, que não esteve envolvido na pesquisa.

“Isso poderia significar alternativamente que muitas treponematoses diferentes estavam presentes no Novo Mundo, e uma delas, apenas remotamente relacionada aos genomas antigos deste artigo, foi de fato importada por Colombo e seus pares”, acrescentou.

Mais pesquisas sobre genomas antigos de todo o mundo poderão resolver o mistério, esclarecendo quais subespécies da bactéria estavam presentes na Europa e no Novo Mundo antes das viagens de Colombo, de acordo com Lukehart.

“A maior questão científica agora não é sobre a sífilis, mas sim sobre a distribuição das três subespécies em todo o mundo, particularmente em amostras pré-colombianas”, disse Lukehart.

“As ferramentas modernas disponíveis para extrair DNA de amostras antigas, para enriquecer o DNA treponêmico e obter sequenciamento profundo de amostras aumentaram rapidamente nossa compreensão do Treponema.”

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Marcadores: DNA, DNA antigo, DNA treponêmico, doenças, DST, paleopatologia, sífilis, treponema, Treponema pallidum
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A queda de um asteroide gigante causou uma antiga era glacial na Terra, mas também deu um impulso à vida

Ashley Strickland
Por Ashley Strickland , CNN
4 minutos de leitura
Atualizada 14h06 EDT, quarta-feira, 18 de setembro de 2019
Encontrados: Fósseis criados por asteroide que aniquilou dinossauros
01:02 - Fonte: CNN
CNN -  

A Terra passou por uma antiga era glacial há 466 milhões de anos, quando um asteróide gigante se separou e enviou ondas de poeira em direção ao nosso planeta durante os próximos 2 milhões de anos, de acordo com um novo estudo. E, surpreendentemente, embora o influxo maciço de poeira tenha causado a queda acentuada das temperaturas globais na Terra, também proporcionou uma oportunidade para o florescimento de novas espécies em evolução.

O asteroide de 150 quilômetros de largura estava no cinturão de asteroides localizado entre Marte e Júpiter quando colidiu com outra coisa e se partiu, criando uma grande quantidade de poeira que inundou o sistema solar interno.

“É análogo a ficar no meio da sala e quebrar um saco de aspirador de pó, só que em uma escala muito maior”, disse Birger Schmitz, principal autor do estudo e professor de geologia na Universidade de Lund.

A Terra conhece bem o fluxo de material espacial, como pedaços de cometas e asteróides.

“Normalmente, a Terra ganha cerca de 40 mil toneladas de material extraterrestre todos os anos”, disse Philipp Heck, autor do estudo, curador do Field Museum e professor associado da Universidade de Chicago. “Imagine multiplicar isso por um fator de mil ou dez mil.”

A segunda imagem da câmera MASCAM desenvolvida por DLR é direcionada obliquamente para baixo no asteroide Ryugu e cobre áreas a leste da rota de descida.  Comparado com a primeira imagem, fica claro que MASCOT se moveu de forma turbulenta em direção a Ryugu, como esperado, realizando assim curvas e capotamentos.  As imagens mostram uma pedra enorme, que ocupa a borda leste (direita) da imagem e tem várias dezenas de metros de comprimento.  No canto inferior esquerdo está a sombra do MASCOT, que o Sol atrás da sonda de pouso está projetando na superfície do asteroide: o MASCOT tem 30 centímetros de comprimento.  Ryugu é um corpo sem atmosfera, então os contornos do MASCOT são nítidos nas sombras projetadas na superfície do asteroide.

Novas imagens revelam que Ryugu é um asteróide estranhamente livre de poeira

Para colocar isso em perspectiva, pense em semi-caminhões carregados de poeira interplanetária. Ao longo de um ano, a Terra recebe mil semis de poeira.

Mas ao longo dos 2 milhões de anos após a ruptura do asteroide gigante, a Terra foi inundada com 10 milhões de caminhões de poeira.

“A nossa hipótese é que as grandes quantidades de poeira extraterrestre durante um período de pelo menos dois milhões de anos desempenharam um papel importante na mudança do clima na Terra, contribuindo para o arrefecimento”, disse Heck.

O estudo foi publicado quarta-feira na revista Science Advances .

Uma interpretação artística do impacto do asteróide que causou a extinção dos dinossauros.

Asteróide tão poderoso quanto 10 bilhões de bombas atômicas da Segunda Guerra Mundial pode ter exterminado os dinossauros

A poeira do asteróide causou uma interrupção na quantidade de luz solar que a Terra recebia, o que levou a uma era glacial. Na verdade, isto preparou o terreno para as condições que vemos agora na Terra – condições árticas nos pólos Norte e Sul e condições mais tropicais em torno do equador.

Antes desta era glacial, o clima na Terra era mais semelhante em todo o globo, não dividido em zonas climáticas.

Mas estas zonas climáticas também proporcionaram uma forma de os invertebrados da Terra se adaptarem às novas condições e temperaturas. Essas adaptações levaram a um boom evolutivo.

“No resfriamento global que estudamos, estamos falando de escalas de tempo de milhões de anos”, disse Heck. “É muito diferente das alterações climáticas causadas pelo meteorito há 65 milhões de anos que matou os dinossauros, e é diferente do aquecimento global de hoje – este arrefecimento global foi um empurrãozinho suave. Houve menos estresse.”

Fósseis de trilobitas que evoluíram após a era glacial de meados do Ordoviciano.
Fósseis de trilobitas que evoluíram após a era glacial de meados do Ordoviciano.
Fredrik Terfelt

Para compreender como se desenrolou este processo, os investigadores encontraram evidências de poeira espacial presa em rochas com 466 milhões de anos que outrora estiveram no fundo do mar. Estes foram comparados com micrometeoritos que foram recuperados na Antártica. Os pesquisadores sabiam, com base em estudos anteriores, que naquela época havia ocorrido uma era glacial.

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Os caçadores de meteoritos da China: os aventureiros que esperam enriquecer com as rochas

A poeira espacial foi recuperada das rochas tratando-as com ácido que pode dissolver a pedra, mas não a matéria extraterrestre. Eles também encontraram nas rochas elementos e diferentes formas de átomos que indicam uma origem no espaço, e não na Terra. Eles descobriram átomos especiais de hélio sem um nêutron, o que significa que se originaram do Sol, bem como metais raros que geralmente estão localizados em asteróides.Fragmentos de meteoritos foram analisados ​​e determinados como originados do evento de asteroide ocorrido há 466 milhões de anos.

Fragmentos de meteoritos foram analisados ​​e determinados como originados do evento de asteroide ocorrido há 466 milhões de anos.
Birger Schmitz

As rochas também indicam que os oceanos eram mais rasos nesta época, provavelmente porque a água estava presa no gelo.

Esta foto obtida em 30 de março de 2019, cortesia da Universidade do Kansas, mostra Robert DePalma (L) e a assistente de campo Kylie Ruble (R) escavando carcaças fósseis no depósito de Tanis.  - Cientistas nos EUA dizem ter descoberto os restos fossilizados de uma massa de criaturas que morreram minutos depois de um enorme asteróide ter atingido a Terra há 66 milhões de anos, selando o destino dos dinossauros.  Num artigo a ser publicado em 1º de abril de 2019, uma equipe de paleontólogos da Universidade do Kansas afirma ter encontrado um “filão-mãe de fósseis de animais e peixes primorosamente preservados” no que hoje é Dakota do Norte.  O impacto do asteroide no que hoje é o México foi o evento mais cataclísmico já conhecido que ocorreu na Terra, erradicando 75% das espécies animais e vegetais do planeta, extinguindo os dinossauros e abrindo caminho para a ascensão dos humanos.

Cientistas encontraram um ‘cemitério de fósseis’ ligado ao asteróide que matou os dinossauros

Juntos, os investigadores têm evidências de um influxo de poeira espacial presa em rochas fossilizadas, bem como indicações de uma era glacial que data da mesma época, casando causa e efeito.

“Os nossos resultados mostram pela primeira vez que essa poeira, por vezes, arrefeceu dramaticamente a Terra”, disse Schmitz.

A descoberta surge num momento em que a Terra enfrenta novamente as alterações climáticas. Mas será que o posicionamento de asteroides em órbita ao redor do nosso planeta poderia ajudar a deter o aquecimento global?

“As propostas de geoengenharia devem ser avaliadas de forma muito crítica e cuidadosa, porque se algo der errado, as coisas poderão piorar do que antes”, disse Heck. “Estamos vivenciando um aquecimento global, é inegável. E precisamos de pensar em como podemos prevenir consequências catastróficas ou minimizá-las. Qualquer ideia que seja razoável deve ser explorada.”

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Descoberta rara de árvore antiga deixou cientistas 'pasmo'

Por Ayurella Horn-Muller, CNN
5 minutos de leitura
Atualizada 15h24 EST, sexta-feira, 2 de fevereiro de 2024
A preservação única da árvore Sanfordiacaulis densifolia, cujo tronco é rodeado por mais de 250 folhas dispostas em espiral, foi o resultado de terremotos em um sistema de lagos de fenda com 352 milhões de anos, agora exposto em New Brunswick, Canadá.
A preservação única da árvore Sanfordiacaulis densifolia, cujo tronco é rodeado por mais de 250 folhas dispostas em espiral, foi o resultado de terremotos em um sistema de lagos de fenda com 352 milhões de anos, agora exposto em New Brunswick, Canadá.
Cortesia de Matthew Stimson

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Acredita-se que as árvores tenham surgido há centenas de milhões de anos . Desde então, as evidências dessas antigas plantas sentinelas têm sido escassas.

Agora, uma nova descoberta de fósseis de árvores exclusivamente em 3D abriu uma janela sobre como era o mundo quando as primeiras florestas do planeta começavam a evoluir, expandindo a nossa compreensão da arquitetura das árvores ao longo da história da Terra .

Cinco fósseis de árvores enterrados vivos por um terremoto há 350 milhões de anos foram encontrados em uma pedreira na província canadense de New Brunswick, de acordo com um estudo publicado sexta-feira na revista Current Biology. Os autores disseram que essas novas e incomuns árvores fósseis não apenas apresentam uma forma surpreendente que lembra uma ilustração do Dr. Seuss, mas também revelam pistas sobre um período da vida na Terra sobre o qual pouco sabemos.

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“São cápsulas do tempo”, disse Robert Gastaldo, paleontólogo e sedimentologista que liderou o estudo, “literalmente pequenas janelas para paisagens e ecossistemas do tempo profundo”.

Os coautores Olivia King e Matthew Stimson desenterraram a primeira das árvores antigas em 2017 enquanto faziam trabalho de campo em uma pedreira em New Brunswick. Um dos espécimes que descobriram está entre um punhado de casos em todo o registo fóssil de plantas – abrangendo mais de 400 milhões de anos – em que os ramos e as folhas da copa de uma árvore ainda estão presos ao seu tronco.

Poucos fósseis de árvores que datam das primeiras florestas da Terra foram encontrados, segundo Gastaldo. A sua descoberta ajuda a preencher algumas peças que faltam num registo fóssil incompleto.

“Existem apenas cinco ou seis árvores que podemos documentar, pelo menos no Paleozóico , que foram preservadas com a copa intacta”, disse Gastaldo, professor de geologia no Colby College em Waterville, Maine.

A maioria dos espécimes de árvores antigas são relativamente pequenos, observou ele, e muitas vezes descobertos na forma de um tronco fossilizado com um toco ou sistema radicular anexado. O fato de seus colegas encontrarem uma árvore preservada que poderia ter 4,5 metros de altura em sua maturidade e uma copa de 5,5 metros de diâmetro deixou o paleontólogo “pasmo”.

Este modelo de renderização da árvore Sanfordiacaulis recém-descoberta inclui uma estrutura de ramificação simplificada para facilitar a visualização.
Este modelo de renderização da árvore Sanfordiacaulis recém-descoberta inclui uma estrutura de ramificação simplificada para facilitar a visualização.
Cortesia de Tim Stonesifer

Antigo enterro do terremoto

Os pesquisadores escavaram o primeiro fóssil de árvore há cerca de sete anos, mas foram necessários mais alguns anos até que mais quatro espécimes da mesma planta fossem encontrados próximos uns dos outros. Apelidada de “Sanfordiacaulis”, a espécie recém-identificada foi nomeada em homenagem a Laurie Sanford, proprietária da pedreira onde as árvores foram desenterradas.

As formas assumidas por essas plantas de 350 milhões de anos, até então desconhecidas, parecem um pouco com uma samambaia ou palmeira moderna, de acordo com o estudo, apesar do fato de que essas espécies de árvores só apareceram 300 milhões de anos depois. Mas embora o topo das samambaias ou palmeiras como as conhecemos possua poucas folhas, o espécime mais completo dos fósseis recém-descobertos tem mais de 250 folhas preservadas ao redor do tronco, com cada folha parcialmente preservada estendendo-se por cerca de 1,7 metros.

Esse fóssil está envolto em uma pedra de arenito e tem aproximadamente o tamanho de um carro pequeno, de acordo com Stimson, curador assistente de geologia e paleontologia do Museu de New Brunswick.

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A fossilização única do aglomerado de árvores é provavelmente devido a um deslizamento de terra “catastrófico” induzido por um terremoto que ocorreu em um antigo lago em fenda, disse ele.

“Essas árvores estavam vivas quando o terremoto aconteceu. Eles foram enterrados muito rapidamente, muito rapidamente depois disso, no fundo do lago, e então o lago (voltou) ao normal”, disse Stimson.

Encontrar árvores fósseis completas é raro e muito menos comum do que encontrar um dinossauro completo, de acordo com Peter Wilf, professor de geociências e paleobotânico da Universidade Estadual da Pensilvânia que não esteve envolvido no estudo. Wilf observou por e-mail que a nova árvore fóssil “incomum” era uma relíquia de um período de tempo em que quase não existem fósseis de árvores.

“Os novos fósseis são um marco na nossa compreensão de como a estrutura inicial da floresta evoluiu, eventualmente levando às complexas arquiteturas da floresta tropical que sustentam a maior parte da biodiversidade viva da Terra”, acrescentou Wilf.

'Muito Dr.

o Sanfordiacaulis teria parecido algo retirado diretamente das obras mais populares Para King, pesquisador associado do Museu de New Brunswick que encontrou o grupo de fósseis , do Dr.

“Você sabe que em 'The Lorax' as árvores têm grandes pompons no topo e troncos estreitos? Provavelmente têm uma estrutura semelhante. Você tem uma coroa enorme no topo, e então ela se estreita e se transforma em um tronco muito pequeno”, disse King. “É uma árvore muito parecida com o Dr. Seuss. É uma ideia estranha e maravilhosa de como essa coisa poderia ser.”

Mas o reinado dos Sanfordiacaulis durou pouco, disseram os pesquisadores. “Não vemos esta arquitetura de planta novamente”, disse Stimson à CNN. Ele observou que cresceu no início do Carbonífero , um período no final da Era Paleozóica em que as plantas e os animais se diversificavam à medida que começavam a passar da água para a terra.

Grande parte da evolução é experimental, com sucesso frequentemente medido pela versatilidade de uma espécie ou pela capacidade de adaptação a muitos lugares e condições diferentes. O conjunto peculiar de fósseis de árvores apresenta a prova de uma “experiência fracassada de ciência e evolução”, acrescentou Stimson. “Estamos realmente começando a pintar o quadro de como era a vida há 350 milhões de anos.”

Os pesquisadores escavaram a primeira árvore fóssil de Sanfordiacaulis há cerca de sete anos, mas mais quatro espécimes foram encontrados próximos uns dos outros alguns anos depois.
Os pesquisadores escavaram a primeira árvore fóssil de Sanfordiacaulis há cerca de sete anos, mas mais quatro espécimes foram encontrados próximos uns dos outros alguns anos depois.
Cortesia de Matthew Stimson

Esperando ansiosamente

Fósseis como os Sanfordiacaulis não são apenas úteis para ajudar os humanos a compreender como a vida mudou no passado, mas também podem ajudar os cientistas a descobrir o próximo rumo que a vida no nosso planeta poderá tomar.

A existência desta espécie em particular sugere que as árvores da época começavam a ocupar nichos ecológicos diferentes do que se entendia anteriormente, segundo os investigadores da sua descoberta.

Gastaldo vê isso como uma indicação de que as plantas – assim como os primeiros invertebrados – estavam fazendo experiências para se adaptarem ao ambiente. O terremoto que provavelmente levou à fossilização das árvores também oferece novas evidências geológicas do que pode ter ocorrido nos sistemas da Terra no mesmo momento.

“Esta é realmente a primeira evidência que temos de (uma árvore) que estaria entre o que cresce no solo e o que se ergueria muito acima do solo”, disse Gastaldo. “O que mais havia?”

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Fóssil raro revela vislumbres de árvores primitivas e de aparência estranha

Espécimes de 350 milhões de anos atrás iluminam um período pouco conhecido da evolução arbórea

  • 2 de fevereiro de 2024
  • 16h05 horário do leste dos EUA
  • Por Jeffrey Brainard
Modelo Sanfordiacaulis
Tim Stonesifer
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Como eram as primeiras árvores? É uma pergunta difícil de responder. As árvores evoluíram há cerca de 400 milhões de anos. Os fósseis desde os primeiros dias vêm principalmente de seus troncos, mas suas folhas e formato de copa permaneceram um mistério. 

Um fóssil de 350 milhões de anos recentemente relatado, encontrado no Canadá, fornece uma resposta vívida para pelo menos uma dessas árvores primordiais: como se estivesse tendo um dia de cabelo perpetuamente ruim, sua espessa coroa de folhas pontiagudas se projetava perpendicularmente de seu tronco (modelado acima ) , relatam os pesquisadores hoje na Current Biology . 

 

Os cientistas encontraram cinco exemplares da árvore, Sanfordiacaulis densifolia , em uma pedreira de New Brunswick cujo proprietário é o homônimo da espécie. Eles provavelmente foram fossilizados depois que um deslizamento de terra induzido por um terremoto os enterrou em um lago.

É um dos poucos fósseis de árvores com folhas e galhos presos que os cientistas encontraram. Sua estrutura de copa 3D fornece informações sobre como eram as copas nos primeiros tempos da evolução das árvores, observam os pesquisadores. Robert Gastaldo, do Colby College, principal autor do estudo, disse à CNN que a descoberta o deixou “pasmo”.

A árvore tinha pelo menos 2,6 metros de altura, com cada uma de suas mais de 200 folhas estendendo-se por 1,7 metros de comprimento. Seu arranjo espesso teria ajudado a maximizar a captura de luz. É um dos primeiros exemplos de qualquer árvore que cresceu na zona de “subcopa” – entre as plantas ao nível do solo e as árvores mais altas – de um período chamado Mississipiano, que precedeu o dos dinossauros, relata a CNN. 

https://www.science.org/content/article/rare-fossil-reveals-glimpse-early-weird-looking-trees?utm_source=sfmc&utm_medium=email&utm_content=alert&utm_campaign=Sifter&et_rid=17136612&et_cid=5094239 

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sexta-feira, 2 de fevereiro de 2024

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Status de celebridade quase arruinou pesquisas de DNA antigo

Um antropólogo evolucionista tira lições da jornada da paleogenética, da ficção do Parque Jurássico à realidade do Prêmio Nobel.
Por Cecília Padilla-Iglesias
31 de janeiro de 2024
Em uma floresta escura e chuvosa, um grande Tiranossauro rex olha para um carro verde com os faróis acesos.  O carro tem um gráfico amarelo e preto no capô com o texto “Jurassic Park”.

O filme Jurassic Park, de 1993 , ajudou a alimentar a imaginação do público sobre as possibilidades do DNA antigo.

Murray Close/Sygma/Getty Images

✽

Na manhã do meu aniversário de 26 anos, acordei com notícias incríveis para o meu campo da antropologia evolucionista: pela primeira vez, o estudo da evolução humana ganhou um Prêmio Nobel. O geneticista Svante Päabo , segundo o grupo premiado, tornou possível uma “ tarefa aparentemente impossível ”: extrair DNA de restos mortais de indivíduos que viveram há muito tempo.

Päabo havia transformado a ficção científica em fato científico e agora todo o campo estava sendo recompensado. Mas as probabilidades nem sempre favoreceram o ADN antigo a dar esse salto.

Desde o seu início, a paleogenética desenvolveu-se sob os holofotes da mídia. Muitos na imprensa e no público queriam saber se, como e quando espécies extintas seriam ressuscitadas a partir do aDNA (como o DNA antigo é frequentemente abreviado para). Esta publicidade por vezes orientou a ciência, minando o método científico. Tal interesse também desviou a atenção do valor digno de um Nobel da descoberta: responder a questões científicas sobre a história e evolução das espécies.

Como é que a celebridade da aDNA influenciou o seu desenvolvimento – e o que podemos aprender com esta jornada?

SONHOS DE DINOSSAURO

No início da década de 1980, o dermatologista e amante de dinossauros John Tkach começou a perseguir o sonho do aDNA. Tkach acreditava que seria possível recuperar DNA de dinossauros de mosquitos que se alimentaram deles há milhões de anos – desde que os sugadores de sangue ficassem presos em resina de árvore que se solidificasse em âmbar. Colocado em um ovo de anfíbio, esse DNA poderia gerar um dinossauro , pensou ele. (Sim, como no livro e filme Jurassic Park . Chegaremos lá.)

Mas quando Tkach e entusiastas com ideias semelhantes tentaram publicar as suas especulações em revistas científicas, foram rejeitados devido a evidências insuficientes.

Um científico estudo de 1982 mudou a maré. Universidade da Califórnia, Berkeley, os cientistas George Poinar Jr. e Roberta Hess relataram estruturas celulares intactas em um inseto envolto em âmbar que tinha 40 milhões de anos. Tkach juntou-se à dupla para discutir e planejar o futuro da aDNA. No primeiro encontro, já previam dois obstáculos: a autenticidade e a especulação.

George Poinar Jr. discute como ele estuda insetos antigos presos em âmbar.

YouTube/Universidade Estadual de Oregon

O DNA é um alicerce de toda criatura viva. Portanto, seria difícil autenticar se as moléculas vieram do ser antigo ou de quaisquer encontros com organismos modernos após a sua morte – desde micróbios no solo até cientistas no laboratório. O grupo também temia que a especulação sobre o potencial futuro do aDNA pudesse destruir a sua reputação – e o próprio campo.

Quase aconteceu.

REALIDADES QUAGGA

Na mesma época, Svante Päabo já tentava recuperar DNA dos mortos. Como estudante de doutorado na Universidade de Uppsala, na Suécia, ele conseguiu extraí-lo de três múmias. Mas como o seu artigo de 1984 apareceu numa revista publicada na Alemanha Oriental, a investigação não chegou aos cientistas ou ao público global.

Nesse mesmo ano, outra equipa, liderada por Allan Wilson, de Berkeley, relatou ADN de um espécime de museu de um quagga, uma criatura parecida com uma zebra que foi extinta no final do século XIX. Ao contrário de Päabo, publicaram as suas descobertas na prestigiada revista Nature .

O estudo ganhou as manchetes na maioria dos principais meios de comunicação e deu credibilidade à aDNA. Outras equipes correram para realizar pesquisas semelhantes. A cada tentativa de extrair DNA de uma espécie extinta, a mídia afirmava que os cientistas estavam mais perto de trazer de volta à vida criaturas desaparecidas.

CAPTURA DE CONTAMINAÇÃO

No final da década de 1980, as tentativas de aDNA aceleraram, em parte graças à invenção da reação em cadeia da polimerase (PCR). Este método faz cópias abundantes de pequenas cadeias de DNA, permitindo uma leitura mais fácil do seu código. A decomposição natural quebra o ADNA em pequenos fragmentos, então a PCR foi uma virada de jogo para os paleogeneticistas.

Mas a PCR também pode amplificar o DNA contaminante. Um pedaço de pele ou saliva de um cientista poderia introduzir o DNA moderno que seria copiado milhões de vezes, inundando a sequência antiga.

Uma pedra bege apresenta uma figura escura que lembra uma folha no centro com os números 38160 escritos a lápis abaixo dela.

Em um de 1990 da Nature estudo , pesquisadores afirmaram ter extraído DNA de um fóssil de folha de magnólia com quase 20 milhões de anos.

Gabriel Brown/ ©Smithsonian Institution

Päabo e os seus colegas pareciam conscientes desta faca de dois gumes. Eles até publicaram diretrizes para detectar e prevenir a contaminação. Estas incluíram comparar a sequência do organismo antigo com os seus parentes vivos mais próximos, garantir que os produtos químicos de laboratório não introduziam contaminantes e replicar os resultados em diferentes laboratórios. No entanto, esses procedimentos levaram tempo. Dada a corrida à investigação em curso, valeu a pena verificar os resultados – e correr o risco de não ser o primeiro?

Em 1989, uma equipe da Universidade de Oxford afirmou ter extraído, pela primeira vez, DNA de ossos humanos antigos . Apesar de relatar a sequência de 5.500 anos na Nature , os autores não realizaram as verificações de autenticidade recomendadas por Päabo e seus colegas. Nem os autores de outro artigo da Nature , um ano depois, que afirmava que uma folha com cerca de 20 milhões de anos produzia aDNA.

Embora a mídia tenha aproveitado esta pesquisa, alguns cientistas, incluindo Päabo, pareciam duvidosos. Ele e seus alunos se dedicaram a replicar resultados de artigos de aDNA com suas próprias verificações de autenticidade – e falharam .

Eu e outros investigadores pensamos que revistas como a Nature baixaram os seus padrões para levar os seus artigos às manchetes em todo o mundo.

JURÁSSICAS PRESSÕES

A influência da cultura pop no aDNA floresceu com Jurassic Park de Michael Crichton em 1990. No romance, os cientistas trazem de volta à vida dinossauros a partir de DNA preservado em mosquitos envoltos em âmbar - uma ideia que Crichton amadureceu depois de visitar Poinar em 1983.

O livro recarregou a obsessão da imprensa e do público pelo aDNA como meio de criar espécies extintas. Seguiram-se vários artigos da Nature nos quais os pesquisadores afirmaram ter recuperado DNA de insetos cada vez mais antigos em âmbar. O mais impressionante, liderado por Poinar em 1993, apresentou DNA de um gorgulho com aproximadamente 135 milhões de anos .

Aparentemente, o desejo de pesquisadores e periódicos de capitalizar o hype de Jurassic Park era tão forte que a Nature pode ter atrasado a publicação de Poinar para coincidir com o lançamento do filme baseado no romance. Naquele mesmo verão, a National Science Foundation concedeu quatro bolsas a pesquisadores que tentavam explicitamente capturar DNA de “dino”.

Divorciado de questões evolutivas e verificações de autenticidade, havia alguma ciência por trás dos relatos de criaturas multimilionárias?

Uma esfera de vidro iluminada contém um inseto congelado em uma substância amarela.  Em um fundo desfocado, uma pessoa olha para o orbe pelo lado direito.

Uma réplica de um mosquito preso em âmbar encima uma bengala que foi usada como adereço no filme Jurassic Park .

Danny Lawson/Imagens PA/Getty Images

Mais cientistas começaram a argumentar que era bioquimicamente impossível para o DNA sobreviver em tais escalas de tempo. Em 1997, uma equipa do Museu de História Natural de Londres tentou recuperar o ADN de insectos em 15 espécimes de âmbar — incluindo os de Poinar — utilizando os protocolos de autenticidade apropriados. Eles não encontraram nenhum .

Mais uma vez, o aDNA ganhou as manchetes. Os meios de comunicação proclamaram que o hype das duas décadas anteriores era uma farsa .

NEANDERTAIS PARA O RESGATE

O frenesim do Jurassic Park ofereceu uma lição à comunidade científica: a paleogenética deve amadurecer para poder abordar questões sobre a história e evolução das espécies, incluindo a nossa.

Logo os pesquisadores provaram o quão revolucionária esta ciência poderia ser se o rigor fosse aplicado. Mais notavelmente, em 1997, uma equipe liderada por Päabo e Matthias Krings publicou um trecho de aDNA do osso do braço de um Neandertal que viveu há quase 40 mil anos. Para verificar se o aDNA era autêntico e único do Homo neanderthalensis , eles compararam a sequência fóssil com a dos humanos modernos. Antes da publicação, enviaram um pedaço de osso diferente do mesmo Neandertal a um grupo independente de cientistas, que, por sua vez, replicaram as descobertas.

O estudo ajudou a esclarecer questões de longa data, como a confirmação dos Neandertais como um ramo distinto da árvore evolutiva humana. Mas, para além dos conhecimentos específicos, destacou a importância de técnicas rigorosas de biologia molecular para produzir tais conclusões. Ele estabeleceu as bases para muitos outros estudos abordando a história evolutiva, migrações antigas, dietas , doenças , hábitos de acasalamento e laços sociais .

A equipe de Päabo publicou na Cell , uma respeitada revista de biologia – mas que geralmente recebe menos atenção da mídia do que a Science ou a Nature . A publicação na Cell sinalizou “que o sequenciamento do DNA antigo era uma biologia molecular sólida e não apenas sobre a produção de resultados atraentes, mas questionáveis”, escreveu Päabo em sua autobiografia .

LIÇÕES DO LIMELIGHT

Pouco mais de 10 anos depois de publicar o primeiro trecho do DNA do Neandertal, Päabo e 55 colaboradores relataram o sequenciamento do genoma completo da espécie . Cerca de uma década depois, Päabo recebeu o Prêmio Nobel de fisiologia ou medicina de 2022.

Ao longo desses anos, ele estabeleceu um consórcio que desenvolveu ferramentas genéticas para resolver questões anteriormente sem resposta, incluindo o cruzamento entre neandertais e humanos modernos, e a identificação de uma nova espécie humana, os denisovanos, com base no ADNA de um osso de dedo . Para a minha investigação de doutoramento, também eu confio nestes métodos para desvendar as migrações passadas em África.

Uma pessoa com cabelos curtos e grisalhos, usando óculos, camisa xadrez azul e calças cáqui, está sentada ao lado de uma pessoa em pé, com longos cabelos castanhos, usando óculos, camisa verde, jeans e luvas médicas azuis.  Eles estão em um laboratório que tem uma mesa com um laptop, prateleiras com pilhas de caixas brancas e uma grande vitrine de vidro com uma máquina dentro.

Em 2022, o cientista vencedor do Nobel Svante Pääbo (à direita) analisa dados com o colaborador Ayinuer Aximu-Petri num laboratório de aDNA no Instituto Max Planck de Antropologia Evolutiva.

Jan Woitas/aliança de imagens/Getty Images

Alguns dos implementos mais importantes do kit de ferramentas aDNA concentram-se na identificação de contaminação – agora um componente integral de todas essas pesquisas publicadas.

Embora os investigadores tenham ajudado a aDNA a garantir a sua reputação, o fascínio da celebridade ainda influencia a investigação científica e a publicação. Por exemplo, em 2023, o paleoantropólogo Lee Berger e colegas fizeram afirmações surpreendentes. Em três relatórios, a equipe argumentou que hominídeos de cérebro pequeno da espécie Homo naledi enterravam seus mortos , usavam fogo e esculpiam as obras de arte mais antigas do mundo há cerca de 300 mil anos.

Antes de os especialistas avaliarem as suas evidências através da revisão por pares, Berger promoveu a investigação junto dos meios de comunicação social. Os principais meios de comunicação e um da Netflix documentário elogiaram as conclusões. Depois, outros estudiosos refutaram as afirmações, detalhando as deficiências dos estudos nas suas revisões por pares , nas redes sociais, nos comentários da imprensa e, eventualmente, em outros artigos de periódicos . Mas talvez tenha sido tarde demais para apagar as noções espetaculares da imaginação pública.

Parece que Berger acredita que H. naledi merece o status de celebridade estelar: ele enviou um de seus ossos ao espaço vários meses depois.

O arco do aDNA, da ficção científica ao ganhador do Nobel, destaca a complicada relação entre a mídia, a cultura pop e a ciência. Sim, a imprensa – e os êxitos de bilheteira de Hollywood como Jurassic Park – desempenham um papel vital no aumento da compreensão e do entusiasmo do público pela ciência. Mas a ciência ainda deve ser financiada, conduzida e divulgada pelo que é – e não pelo que os observadores sonham que seja.

Cecília Padilla-Iglesias
Postado por marcuscabral às sexta-feira, fevereiro 02, 2024 Nenhum comentário:
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Marcadores: Denisovano, DNA, Evolução do homem, Evolução Humana, Homo naledi, Neandertal, Paleoantropologia, PCR, Svante Paabo
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Técnico em Mecânica, Tecnólogo em Sistemas de Informação, Biólogo, Paleontólogo, Mestre em Geologia, Especialista em Gestão Ambiental, Especialista em Antropologia, Especialista em Ciências Ambientais e Análise Ambiental, Especialista em Defesa Civil e Professor.
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