Revista Planeta - Ciencia

Seu cabelo revela o que você come (e seu nível socioeconômico)

Tue, 04 Aug 2020 14:08:44 GMT

Milímetro por milímetro, seu cabelo está construindo um registro de sua dieta. Como os fios de cabelo são construídos a partir de aminoácidos que vêm de sua comida, eles preservam os traços químicos da proteína presente naquele alimento. É um histórico forte o suficiente para mostrar se você prefere hambúrgueres vegetarianos ou cheeseburgers com bacon duplo.

Um estudo liderado por pesquisadores da Universidade de Utah (EUA) constatou que esse registro revela uma divergência na dieta de acordo com o status socioeconômico. No registro, áreas com menor nível socioeconômico exibem proporções mais altas de proteínas provenientes de animais alimentados com milho. Os autores escrevem que essa é uma maneira de avaliar a dieta de uma comunidade e seus riscos à saúde. O estudo foi publicado na revista “Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)”.

“Essas informações podem ser usadas para quantificar as tendências alimentares de maneiras que as pesquisas não conseguem capturar”, diz o professor Jim Ehleringer, da Escola de Ciências Biológicas da Universidade de Utah. “Gostaríamos de ver a comunidade de saúde começar a avaliar padrões alimentares usando pesquisas de isótopos capilares, especialmente em diferentes grupos econômicos nos EUA.”

Obesidade está ligada a muito mais doenças do que se sabia

Pistas nos isótopos

A partir dos anos 1990, Ehleringer, as professoras Denise Dearing e Thure Cerling e outros colegas da Universidade de Utah começaram a investigar as maneiras pelas quais os traços das dietas de mamíferos poderiam se refletir em seus pelos. Fontes alimentares diferentes têm proporções diferentes de isótopos estáveis ou átomos do mesmo elemento com pesos ligeiramente diferentes. À medida que a comida se decompõe em aminoácidos, os isótopos presentes em nossa comida, incluindo os de carbono e nitrogênio, chegam a todas as partes do corpo – incluindo o cabelo.

A água, que varia nas proporções de oxigênio e isótopo de acordo com a geografia, funciona da mesma maneira. Assim, em 2008, Ehleringer, Cerling e colegas publicaram resultados mostrando que a composição isotópica do cabelo poderia rastrear as viagens de uma pessoa, em virtude dos isótopos na água que bebem.

“Começamos a considerar o que podíamos aprender com os isótopos de carbono e nitrogênio no cabelo”, diz Ehleringer.

Assinatura isotópica

No caso de animais criados em operações de alimentação animal concentrada, o milho que comem é incorporado em seus tecidos. O milho integra um grupo de plantas chamadas C4, que incluem a cana-de-açúcar. Esse grupo faz fotossíntese de forma diferente do que as plantas C3, um grupo que inclui legumes e verduras.

Portanto, se você ingerir proteínas que ingeriram milho, os aminoácidos que compõem seu cabelo terão proporções isotópicas mais semelhantes às do milho. Se sua proteína vem mais a partir de fontes vegetais ou de animais que ingeriram plantas C3, seu cabelo vai ter uma assinatura isotópica mais ligada a plantas C3.

Esses são os princípios da análise de isótopos capilares. Mas o estudo em questão trata das aplicações – e, para isso, os cientistas precisavam de algumas amostras de cabelos.

O que o cabelo sabe

Para coletar amostras, os pesquisadores foram a barbearias e salões de cabeleireiro em 65 cidades dos EUA. Eles também coletaram amostras de 29 códigos de endereçamento postal (CEPs) no Vale de Salt Lake (região onde está Salt Lake City, capital de Utah) para estudar intensivamente uma única área urbana.

Barbeiros e donos de salões de beleza apoiaram a ideia, diz Ehleringer. “Eles então nos deixavam ir para a lixeira e arrancar um punhado ou dois de cabelos, que depois separamos em grupos identificáveis representando indivíduos.” Essa técnica de amostragem era cega, acrescenta ele, em relação a idade, sexo, renda, estado de saúde ou qualquer outro fator, exceto pelo registro isotópico. Juntos, eles coletaram amostras representando cerca de 700 pessoas.

Os resultados mostraram variações nas relações isotópicas capilares, local e nacionalmente, mas dentro de uma faixa relativamente estreita. Dentro dessa variação, os pesquisadores descobriram que os valores dos isótopos de carbono se correlacionavam com o custo de vida nos CEPs onde as amostras foram coletadas. Estudos anteriores forneceram os valores esperados de isótopos desde o final do espectro da dieta, de veganos a onívoros, com destaque para a carne.

As amostras coletadas no Vale de Salt Lake ofereceram a oportunidade de examinar com mais detalhes os fatores por trás da variação isotópica. Surpreendentemente, isótopos de carbono no cabelo se correlacionaram com o preço do corte de cabelo no local de amostragem. “Não imaginávamos que fosse possível estimar o custo médio que um indivíduo pagou pelo corte de cabelo sabendo os valores [dos isótopos de carbono]”, escreveram os autores.

Relação com obesidade

De olho na dieta, os autores descobriram assinaturas de isótopos semelhantes ao milho mais predominantes nas áreas mais baixas do nível socioeconômico. Já os comedores de carne presentes nas amostras obtiveram sua proteína de animais alimentados com milho, provavelmente de operações de alimentação animal concentrada.

Os pesquisadores foram um passo adiante. Usando os dados da carteira de motorista para calcular tendências no índice de massa corporal (IMC) para determinados códigos postais, eles descobriram que as razões isotópicas também se correlacionavam com as taxas de obesidade. Eles escrevem que isso cria conexões potenciais entre dieta, nível socioeconômico e saúde.

A análise de isótopos capilares, diz Ehleringer, pode ser uma ferramenta para avaliar os riscos à saúde de uma comunidade.

“Essa medida não é influenciada por lembranças pessoais, ou lembranças erradas, que seriam refletidas em pesquisas alimentares”, diz ele. “Como uma medida integrada e de longo prazo da dieta de um indivíduo, ela pode ser usada para entender as escolhas alimentares entre diferentes faixas etárias e diferentes grupos socioeconômicos.”

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Marte estava coberto por mantos de gelo no passado, em vez de rios

Tue, 04 Aug 2020 13:13:20 GMT

Um grande número de redes de vales escavados na superfície de Marte foi esculpido pela água derretendo sob o gelo glacial, e não por rios que fluíam livremente, como se pensava antes. A conclusão é de uma pesquisa da Universidade da Colúmbia Britânica (Canadá) publicada na revista “Nature Geoscience”. A descoberta representa um golpe na hipótese dominante de que no passado Marte foi “quente e úmido”, a qual postula que rios, chuvas e oceanos já existiram no Planeta Vermelho.

Para chegar a essa conclusão, a autora principal Anna Grau Galofre, ex-aluna de doutorado do departamento de ciências terrestres, oceânicas e atmosféricas da universidade canadense, desenvolveu e usou novas técnicas para examinar milhares de vales marcianos. Ela e seus coautores também compararam os vales marcianos aos canais subglaciais do Arquipélago do Ártico canadense e descobriram semelhanças impressionantes.

“Nos últimos 40 anos, desde que os vales de Marte foram descobertos pela primeira vez, a suposição era de que rios já corriam em Marte, corroendo e originando todos esses vales”, diz Grau Galofre. “Mas existem centenas de vales em Marte, e eles parecem muito diferentes um do outro. Se você olha para a Terra a partir de um satélite, vê muitos vales. Alguns deles feitos por rios, outros feitos por geleiras, outros feitos por outros processos. E cada tipo tem uma forma distinta. Marte é semelhante. Seus vales parecem muito diferentes um do outro, sugerindo que muitos processos estavam em jogo para esculpi-los.”

Sonda mostra nuvem misteriosa sobre vulcão em Marte

Ótima analogia

A semelhança entre muitos vales marcianos e os canais subglaciais da ilha Devon, no Ártico canadense, motivou os autores a conduzir seu estudo comparativo. “A ilha Devon é uma das melhores analogias que temos para Marte aqui na Terra. É um deserto frio, seco e polar, e a glaciação é amplamente baseada em frio”, diz o coautor Gordon Osinski, professor do departamento de ciências da terra e do Instituto de Exploração da Terra e do Espaço da Universidade da Colúmbia Britânica.

Colagem que mostra os vales Maumee de Marte (metade superior) sobrepostos com canais na ilha Devon, no Ártico canadense (metade inferior). A forma dos canais, assim como a rede geral, parece quase idêntica. Crédito: Anna Grau Galofre

No total, os pesquisadores analisaram mais de 10 mil vales marcianos, usando um novo algoritmo para inferir seus processos de erosão subjacentes. “Esses resultados são a primeira evidência de extensa erosão subglacial impulsionada pela drenagem canalizada de água de derretimento sob uma camada de gelo antiga em Marte”, diz o coautor Mark Jellinek, professor do departamento de ciências terrestres, oceânicas e atmosféricas da universidade canadense. “As descobertas demonstram que apenas uma fração das redes de vales corresponde a padrões típicos de erosão das águas superficiais. Isso contrasta fortemente com a visão convencional. Usar a geomorfologia da superfície de Marte para reconstruir rigorosamente o caráter e a evolução do planeta de uma forma estatisticamente significativa é, francamente, revolucionário.”

Uso na Terra

A teoria de Grau Galofre também ajuda a explicar como os vales se formariam 3,8 bilhões de anos atrás em um planeta mais distante do Sol que a Terra, durante um período em que o Sol era menos intenso. “A modelagem climática prevê que o clima antigo de Marte era muito mais frio durante o tempo da formação da rede do vale”, diz Grau Galofre, atualmente bolsista de pós-doutorado em exploração na Universidade Estadual do Arizona (EUA). “Tentamos juntar tudo e levantar uma hipótese que realmente não havia sido considerada: que as redes de canais e vales podem se formar sob camadas de gelo, como parte do sistema de drenagem que se forma naturalmente sob uma camada de gelo quando existe água acumulada na base.”

Os pesquisadores canadenses concluíram que a paisagem marciana inicial provavelmente se parecia com esta imagem do manto de gelo da ilha Devon. Crédito: Anna Grau Galofre

Esses ambientes também suportariam melhores condições de sobrevivência para possíveis vidas no passado de Marte. Uma camada de gelo daria mais proteção e estabilidade à água subjacente. Além disso, forneceria proteção contra a radiação solar na ausência de um campo magnético – algo que Marte já teve, mas que desapareceu bilhões de anos atrás.

A pesquisa de Grau Galofre foi focada em Marte, mas as ferramentas analíticas que desenvolveu para esse trabalho podem ser aplicadas para descobrir mais sobre a história antiga da Terra. Jellinek diz que pretende usar esses novos algoritmos para analisar e explorar os recursos de erosão remanescentes da história primitiva da Terra.

“Atualmente, podemos reconstruir rigorosamente a história da glaciação global na Terra que remonta cerca de 1 milhão a 5 milhões de anos”, diz Jellinek. “O trabalho de Anna nos permitirá explorar o avanço e a retirada das calotas de gelo há pelo menos 35 milhões de anos – até o início da Antártida, ou antes –, bem antes da idade de nossos núcleos de gelo mais antigos.”

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Forma real do nado do espermatozoide surpreende cientistas

Mon, 03 Aug 2020 16:17:14 GMT

Um avanço na ciência da fertilidade obtido por pesquisadores do Reino Unido e do México destruiu a visão mundialmente aceita de como os espermatozoides “nadam”. Seu estudo foi publicado na revista “Science Advances”.

Mais de 300 anos depois que o cientista holandês Anton van Leeuwenhoek usou um dos primeiros microscópios para descrever o espermatozoide humano como tendo uma “cauda que, ao nadar, chicoteia com um movimento de cobra, como enguias na água”, os cientistas revelaram que essa é uma ilusão de ótica.

Usando microscopia 3D e matemática de ponta, Hermes Gadelha, da Universidade de Bristol (Reino Unido), Gabriel Corkidi e Alberto Darszon, da Universidade Nacional Autônoma do México (Unam), foram pioneiros na reconstrução do verdadeiro movimento da cauda de espermatozoides em 3D. (Confira no vídeo em inglês no fim desta matéria.)

Primatas com testículos menores são mais chamativos

Com uma câmera de alta velocidade, capaz de gravar mais de 55 mil quadros por segundo, e um estágio de microscópio com um dispositivo piezoelétrico para mover a amostra para cima e para baixo a uma taxa incrivelmente alta, eles conseguiram escanear o espermatozoide nadando livremente em 3D.

A cauda do espermatozoide compensa o nado unilateral com um engenhoso movimento de saca-rolhas: a simetria é alcançada através da assimetria, permitindo que o espermatozoide humano nade para a frente. Crédito: polymaths-lab.com

Simetria a partir da assimetria

O estudo revela que a cauda do espermatozoide é de fato instável e se mexe apenas de um lado. Embora isso signifique que a “braçada” unilateral do espermatozoide o faça nadar em círculos, ele encontrou uma maneira inteligente de se adaptar e nadar para a frente.

“Os espermatozoides humanos descobriram que se rolassem enquanto nadam, assim como as lontras brincalhonas ziguezagueando sobre a água, seu peso unilateral seria mediano e eles nadariam para a frente”, disse Gadelha, chefe do Laboratório Polymaths do Departamento de Engenharia Matemática da Universidade de Bristol e especialista em matemática da fertilidade.

“A rotação rápida e altamente sincronizada dos espermatozoides causa uma ilusão quando vista de cima com microscópios 2D. A cauda parece ter um movimento simétrico de lado a lado”, como enguias na água”, conforme Leeuwenhoek descreveu no século 17.

“No entanto, nossa descoberta mostra que os espermatozoides desenvolveram uma técnica de natação para compensar sua desequilíbrio. Com isso, resolveram engenhosamente um quebra-cabeça matemático em escala microscópica: criando simetria a partir da assimetria”, disse Gadelha.

“No entanto, a rotação do espermatozoide humano parecida com a da lontra é complexa. A cabeça do espermatozoide gira ao mesmo tempo que a cauda do espermatozoide rotaciona na direção do nado. Isso é conhecido na física como precessão, tal como quando as órbitas da Terra e de Marte fazem precessão ao redor do Sol.”

Ilusão de ótica

Os sistemas de análise de sêmen assistidos por computador em uso atualmente, tanto em clínicas quanto em pesquisa, ainda usam imagens em 2D para observar o movimento dos espermatozoides. Portanto, como o primeiro microscópio de Leeuwenhoek, eles ainda são propensos a essa ilusão de simetria ao avaliar a qualidade do sêmen. Essa descoberta, que alia a tecnologia de microscópio 3D à matemática, pode fornecer uma nova esperança para desvendar os segredos da reprodução humana.

“Com mais da metade da infertilidade causada por fatores masculinos, entender a cauda do espermatozoide humano é fundamental para o desenvolvimento de futuras ferramentas de diagnóstico a fim de identificar espermatozoides não saudáveis”, acrescenta Gadelha. Em seu trabalho, ele já havia revelado a biomecânica da flexão do espermatozoide e as tendências rítmicas precisas que caracterizam como um espermatozoide avança.

Corkidi e Darszon foram pioneiros na microscopia 3D para o nado de espermatozoides. “Foi uma surpresa incrível, e acreditamos que nosso microscópio 3D de última geração revelará muitos outros segredos ocultos da natureza. Um dia essa tecnologia estará disponível para os centros clínicos”, disse Corkidi.

“Essa descoberta revolucionará nossa compreensão da motilidade espermática e seu impacto na fertilização natural”, declarou Darszon. “Sabe-se ainda muito pouco sobre o ambiente intrincado no trato reprodutivo feminino e como a natação de espermatozoides afeta a fertilização. Essas novas ferramentas abrem nossos olhos para as incríveis capacidades que os espermatozoides têm.”

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Animais raciocinam usando probabilidades

Mon, 03 Aug 2020 13:15:45 GMT

Entre as muitas coisas que os roedores ensinaram aos neurocientistas está o fato de que, em uma região chamada hipocampo, o cérebro cria um novo mapa para cada contexto espacial único – por exemplo, uma sala ou labirinto diferente. Mas os cientistas até agora buscavam aprender como os animais decidem quando um contexto é novo o suficiente para merecer a criação, ou pelo menos a revisão, desses mapas mentais. Em um estudo na revista “eLife”, pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e da Universidade Harvard, nos EUA, propõem um novo entendimento: o processo de “remapeamento” pode ser modelado matematicamente como uma façanha do raciocínio probabilístico dos roedores.

A abordagem oferece aos cientistas uma nova maneira de interpretar muitos experimentos que dependem da medição do remapeamento para investigar a aprendizagem e a memória. O remapeamento é parte integrante dessa busca, porque os animais (e as pessoas) associam o aprendizado ao contexto, e os mapas do hipocampo indicam em que contexto o animal acredita estar.

“As pessoas perguntavam anteriormente ‘que mudanças no ambiente fazem com que o hipocampo crie um novo mapa?’, mas não havia respostas claras”, disse o principal autor do estudo, Honi Sanders. “Depende de todos os tipos de fatores, o que significa que a forma como os animais definem o contexto ficou envolta em mistério.”

No passo dos elefantes

Previsão matemática

Sanders é aluno de pós-doutorado no laboratório do coautor Matthew Wilson, professor do Instituto Picower de Aprendizagem e Memória e dos departamentos de Biologia e Ciências Cognitivas e do Cérebro do MIT. Ele também é membro do Centro de Cérebros, Mentes e Máquinas. A dupla colaborou com Samuel Gershman, professor de psicologia em Harvard, no estudo.

Fundamentalmente, um problema com o remapeamento que frequentemente levou os laboratórios a relatar resultados conflitantes, confusos ou surpreendentes é que os cientistas não podem simplesmente garantir a seus camundongos que eles passaram do Contexto A experimental para o Contexto B, ou que ainda estão no Contexto A, mesmo se alguma condição ambiental, como temperatura ou odor, foi alterada inadvertidamente. Cabe ao roedor explorar e inferir que condições como a forma do labirinto, ou cheiro, ou iluminação, ou a posição de obstáculos e recompensas, ou a tarefa que eles devem executar, mudaram ou não o suficiente para provocar uma remapeamento parcial.

Sanders, Wilson e Gershman argumentam que, em vez de tentarem entender as medidas de remapeamento com base no que o projeto experimental deve induzir, os cientistas devem prever o remapeamento matematicamente, contabilizando o raciocínio do roedor usando estatísticas bayesianas, que quantificam o processo de começar com um pressuposto incerto e depois o atualizam à medida que novas informações surgem.

“Você nunca experimenta exatamente a mesma situação duas vezes. A segunda vez é sempre um pouco diferente”, disse Sanders. “Você precisa responder à pergunta: ‘Essa diferença é apenas o resultado da variação normal nesse contexto ou é realmente um contexto diferente?’ Na primeira vez em que você experimenta a diferença, não pode ter certeza, mas depois de experimentar o contexto várias vezes e ter uma noção de qual variação é normal e qual não é, você pode perceber imediatamente quando algo está fora de linha.”

Estado oculto

O trio chama sua abordagem de “inferência do estado oculto” porque, para o animal, a possível mudança de contexto é um estado oculto que deve ser inferido.

No estudo, os autores descrevem vários casos em que a inferência de estado oculto pode ajudar a explicar o remapeamento, ou a falta dele, observado em estudos anteriores.

Por exemplo, em muitos estudos, tem sido difícil prever como a alteração de algumas dicas pelas quais um roedor navega em um labirinto (por exemplo, uma luz ou uma campainha) influenciará se ele faz um mapa completamente novo ou remapeia parcialmente o atual e em qual medida. Em geral, os dados mostraram que não há uma relação óbvia “individual” entre mudança de sugestão e remapeamento. Mas o novo modelo prevê como, à medida que mais pistas mudam, um roedor pode passar de uma incerteza sobre se um ambiente é novo (e, portanto, parcialmente remapeá-lo) para ter certeza suficiente disso a fim de remapeá-lo completamente.

Em outro caso, o modelo oferece uma nova previsão para resolver uma ambiguidade de remapeamento que surgiu quando os cientistas “incrementaram” a forma dos recintos de roedores. Vários laboratórios, por exemplo, encontraram resultados diferentes quando familiarizaram os camundongos com ambientes quadrados e redondos e depois tentaram medir como e se eles faziam remapeamentos quando colocados em formas intermediárias, como um octógono. Alguns laboratórios viram remapeamentos completos, enquanto outros observaram apenas remapeamentos parciais. O novo modelo prevê como isso pode ser verdade: os roedores expostos ao ambiente intermediário após um treinamento mais longo seriam mais propensos a remapear completamente do que aqueles expostos à forma intermediária no início do treinamento, porque, com mais experiência, eles teriam mais certeza de seus ambientes originais e, portanto, mais certeza de que o intermediário foi uma mudança real.

Nova forma de pensar

A matemática do modelo inclui até uma variável que pode explicar diferenças entre animais individuais. Sanders está analisando se repensar resultados antigos dessa maneira pode permitir que os pesquisadores entendam por que roedores diferentes respondem de forma tão variada a experimentos semelhantes.

Por fim, disse Sanders, ele espera que o estudo ajude os colegas pesquisadores de remapeamento a adotar uma nova forma de pensar em resultados surpreendentes – considerando o desafio que seus experimentos representam para seus sujeitos.

“Os animais não têm acesso direto às identidades de contexto, mas precisam inferi-las”, disse ele. “As abordagens probabilísticas capturam a maneira como a incerteza desempenha um papel quando ocorre a inferência. Se caracterizarmos corretamente o problema que o animal está enfrentando, podemos entender resultados diferentes em situações diferentes, porque as diferenças devem resultar de uma causa comum: a maneira como oculta inferência de estado funciona.”

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Nasa procura vida em Marte – e pedras para trazer para casa

Sun, 02 Aug 2020 14:06:06 GMT

A Nasa deu há pouco o salto gigante seguinte na busca por sinais de vida além da Terra.

Em 30 de julho, a Nasa lançou sua espaçonave mais sofisticada e ambiciosa para Marte: o rover (robô) apropriadamente chamado Perseverance. Esse foi o terceiro lançamento para Marte em julho, após a sonda Hope dos Emirados Árabes Unidos e a chinesa Tianwen-1. A sonda Perseverance procurará assinaturas da vida antiga preservada nas rochas de Marte. E, pela primeira vez, esse veículo espacial coletará amostras de rochas que serão trazidas de volta à Terra, onde poderão ser examinadas em laboratórios nas próximas décadas.

Marte é um dos poucos destinos no Sistema Solar que teve condições adequadas para a vida como a conhecemos. Existe a chance de a Perseverance coletar a amostra de Marte que responde à pergunta: “Estamos sozinhos no universo?” Essa questão é especialmente relevante agora. Durante a pandemia de coronavírus, a missão permaneceu notavelmente na rota do lançamento, apesar de perturbações e atrasos, e fomos lembrados de que a vida na Terra é vulnerável e preciosa.

Estudos revelam segredos do local onde sonda pousará em Marte

Como duas especialistas em ciência planetária e membros da equipe de ciências da Perseverance, esperamos que essa missão seja a melhor chance – pelo menos em nossas vidas – de criar uma revolução científica em astrobiologia.

Cratera Jezero, local de pouso da missão. No passado de Marte, a água esculpia canais e transportava sedimentos para formar leques e deltas nas bacias dos lagos. As cores verdes indicam detecções de minerais carbonáticos que podem ter se formado no lago. Crédito: Nasa/ JPL-Caltech/ASU

À procura de vida na cratera Jezero

Em 18 de fevereiro de 2021, se tudo correr conforme o planejado, a Perseverance entrará na atmosfera marciana a quase 21 mil quilômetros por hora, e sete minutos estressantes depois será pousada suavemente sobre a superfície por um propulsor a jato. O veículo espacial pousará na cratera Jezero, um local que a Nasa espera que forneça uma janela para o momento em que a chuva caía e os rios fluíam no passado de Marte.

Nos últimos 30 anos, uma frota de veículos espaciais e orbitais construiu uma imagem de um Marte antigo semelhante à Terra. Entre 3 e 4 bilhões de anos atrás, Marte hospedava vastas redes de rios tão extensos quanto o Mississippi, lagos profundos que continham os blocos de construção da vida e fontes termais que borbulhavam com potencial de vida. Esses ambientes aquosos foram capazes de existir porque Marte antigo tinha uma atmosfera espessa. No entanto, essa atmosfera está se esvaindo, deixando a superfície hoje fria, seca e inóspita.

Após cinco anos de debate , a cratera Jezero foi selecionada como o local em Marte com maior probabilidade de preservar sinais de vida que poderiam ter habitado o planeta bilhões de anos atrás, quando a vida microbiana estava começando na Terra. Imagens de satélite de Jezero mostram um rio que leva à cratera e termina em um grande delta, que deve ter se formado em um antigo lago de vida longa. Um anel de minerais carbonáticos ao redor da borda da cratera pode ter se formado ao longo de praias antigas e pode preservar rochas com texturas microbianas conhecidas como estromatólitos. Os estromatólitos registram alguns dos primeiros sinais de vida na Terra, e a Perseverance procurará sinais de vida semelhantes em Marte.

Tecnologia avançada de exploração

A Perseverance terá muitos recursos novos que transformarão a maneira como exploramos Marte. O rover carrega o Ingenuity, um pequeno helicóptero que será o primeiro veículo a voar em outro planeta. Como a atmosfera de Marte hoje é tão fina – apenas 1% da atmosfera da Terra –, o engenho precisa ser extremamente leve (pouco mais de 1,8 quilo) e com lâminas muito grandes (pouco mais de 1,2 metro de ponta a ponta) para decolar. O Ingenuity capturará imagens da paisagem distante e nos ajudará a acompanhar a travessia exploratória do veículo espacial. Futuras missões em Marte poderiam adotar esse modelo de rovers e aeronaves trabalhando em conjunto.

Olhando ainda mais adiante, a Perseverance ajudará a nos prepararmos para futuras missões humanas em Marte. Um dos muitos desafios para os astronautas será a lista de bagagem para uma viagem de ida e volta de dois anos, que inclui ar, água e combustível de foguete para chegar em casa. Se esses recursos pudessem ser colhidos em Marte, as missões humanas seriam muito mais viáveis. A Perseverance testará um processo para criar oxigênio a partir da atmosfera de dióxido de carbono de Marte. No futuro, instrumentos semelhantes poderão ser enviados à frente dos astronautas. Assim, o ar respirável e o propulsor de foguetes de oxigênio líquido estariam esperando quando chegarem.

Nesta ilustração, o rover usa sua broca para coletar uma amostra de rocha em Marte. O veículo espacial coletará e armazenará amostras de rocha e solo na superfície do planeta, que futuras missões deverão recuperar e trazer para a Terra. Crédito: Nasa/JPL-Caltech

Trazendo as amostras para a Terra

O objetivo mais imediato da missão é procurar evidências de vidas passadas, e a carga científica da Perseverance permitirá que o veículo espacial procure materiais orgânicos e texturas microbianas na escala de um grão de sal. No entanto, encontrar evidências definitivas da vida microbiana é extremamente difícil. Por fim, precisaremos examinar amostras da cratera Jezero com instrumentos avançados na Terra. É por isso que a Perseverance também coletará núcleos de rochas do tamanho de lápis que serão trazidos à Terra por uma série de missões no final da década de 2020.

Ao lançar as bases para o retorno de amostras com a Perseverance, a Nasa está dando o próximo salto gigante na exploração de Marte. As rochas coletadas pela Perseverance podem ser nosso único tiro no futuro próximo para procurar sinais de vida com amostras de outro planeta. Essa missão, portanto, não é apenas “vá longe ou vá para casa” – é “vá longe e vá para casa”.

* Briony Horgan é professora associada de Ciência Planetária da Universidade Purdue; Melissa Rice é professora associada de Ciência Planetária da Western Washington University (EUA).

** Este artigo foi republicado do site The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original aqui.

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Embrapa desenvolve sistema orgânico de produção de manga

Sat, 01 Aug 2020 19:47:42 GMT

A Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) anunciou o desenvolvimento do primeiro sistema de produção orgânica de manga. A técnica fica disponível para ser utilizada por agricultores interessados em empregar o método em suas propriedades.

O sistema se diferencia pela abstenção do uso de agrotóxicos e de fertilizantes químicos. Em vez desses insumos, são empregadas outras técnicas. A adubação é feita com base em compostos orgânicos. Há também formas específicas de realização do controle de pragas, como monitoramento preventivo.

A pesquisa foi realizada na cidade baiana de Lençóis, na Chapada Diamantina. Ela foi uma parceria com uma empresa, chamada Bioenergia Orgânicos. O projeto conjunto teve início em 2011, já tendo lançado sistemas orgânicos para abacaxi e maracujá.

A iniciativa trouxe uma produtividade maior do que os métodos convencionais. Foram obtidas 20 toneladas por hectare, com perspectiva de alcançar 25 toneladas por hectare em ciclos posteriores.

A média da produção desta fruta é de 15,6 toneladas por hectare. Segundo os pesquisadores, o desempenho pode ser melhorado em caso de plantio de mais mangueiras no espaço, aumentando o adensamento.

Roteiro a ser implantado

Foram utilizadas duas variedades, Ubá e Palmer. A primeira é proveniente da cidade mineira de mesmo nome. A segunda tem origem nos Estados Unidos, mas é plantada no Brasil desde os anos 1960.

Segundo Túlio de Pádua, pesquisador da Embrapa envolvido no projeto, o sistema serve como um “roteiro” que pode ser implantado por produtores. Contudo, ele alerta que é preciso ajustar os métodos à realidade de cada localidade.

“Estamos produzindo na Chapada Diamantina, que tem tanto de chuva por ano, com temperaturas de determinada característica, com uso de manga irrigada. Cada região vai precisar adaptar o roteiro a sua condição”, destaca.

A Embrapa pode esclarecer dúvidas de produtores por meio de seus canais institucionais. A unidade responsável por essa pesquisa foi a Embrapa Mandioca e Fruticultura. A assistência técnica fica a cargo dos órgãos estaduais, as Aters.

De acordo com a Embrapa, não há dados sobre o índice da modalidade orgânica dentro do cultivo de manga no Brasil. Em todo o mundo, essa participação é de 0,43% da área cultivada, conforme dados da Federação Internacional dos Movimentos de Agricultura Orgânica (Ifoam). Em uma projeção para a realidade brasileira, isso significaria 282 hectares no país.

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Erupções vulcânicas, e não meteoros, resfriaram a Terra no passado

Fri, 31 Jul 2020 21:22:14 GMT

Sedimentos antigos encontrados em uma caverna no centro do Texas (EUA) parecem resolver o mistério de por que a Terra esfriou repentinamente cerca de 13 mil anos atrás, de acordo com um estudo americano publicado na revista “Science Advances”.

Alguns pesquisadores acreditam que o evento – que esfriou a Terra em cerca de 3 graus centígrados, uma diferença notável – foi causado por um impacto extraterrestre na Terra, como uma colisão de meteoros. Mas pesquisadores da Universidade de Houston, da Universidade Baylor e da Texas A&M University, todas do Texas, descobriram que as evidências deixadas em camadas de sedimentos na caverna de Hall eram quase certamente o resultado de erupções vulcânicas.

Segundo o coautor Michael Waters, diretor do Centro para o Estudo dos Primeiros Americanos e professor da Texas A&M University, a caverna de Hall, localizada na região montanhosa do Texas, tem um registro de sedimentos que se estende por mais de 20 mil anos. Ele começou a pesquisar a caverna em 2017. “É um registro excepcional, que oferece uma oportunidade única de cooperação interdisciplinar para investigar uma série de questões importantes de pesquisa”, disse ele.

Erupção de vulcão havaiano em 2018 foi desencadeada pela chuva

Waters acrescentou: “Uma grande questão foi: ocorreu um impacto extraterrestre perto do final da última era glacial, cerca de 13 mil anos atrás, quando as camadas de gelo que cobriam o Canadá estavam derretendo, e causou um resfriamento abrupto que empurrou o hemisfério norte de volta à era glacial por um período extra de 1.200 anos?”

Pesquisadores escavam na caverna de Hall. Crédito: Mike Waters/Texas A&M University

Gatilho do processo

Os pesquisadores descobriram que dentro da caverna existem camadas de sedimentos, identificados pela primeira vez por Thomas Stafford (dos Stafford Research Laboratories, no Colorado), datados da época do impacto proposto, que poderiam responder à pergunta. Eles poderiam até permitir a identificação do gatilho que iniciou esse processo de resfriamento.

O evento provavelmente também ajudou a causar a extinção de grandes mamíferos, como mamutes, cavalos e camelos que já vagaram pela América do Norte.

“Este trabalho mostra que a assinatura geoquímica associada ao evento de resfriamento não é única, mas ocorreu quatro vezes entre 9 mil e 15 mil anos atrás”, disse Alan Brandon, professor de geociências da Universidade de Houston e chefe da equipe de pesquisa. “Assim, o gatilho para esse evento de resfriamento não veio do espaço. As evidências geoquímicas anteriores de um grande meteoro explodindo na atmosfera refletem um período de grandes erupções vulcânicas.”

Brandon inicialmente se mostrou cético em relação a esse resultado. “Tomamos todas as medidas possíveis para encontrar uma explicação alternativa, ou mesmo evitar essa conclusão. Uma erupção vulcânica havia sido considerada uma explicação possível, mas geralmente era descartada porque não havia impressão digital geoquímica associada.”

Extinção de espécies

Depois que um vulcão entra em erupção, a propagação global de aerossóis reflete a radiação solar recebida para longe da Terra e pode levar ao resfriamento global após a erupção por um a cinco anos, dependendo do tamanho e da escala de tempo da erupção, disse a equipe.

“O Dryas recente, que ocorreu cerca de 13 mil anos atrás, interrompeu o aquecimento distinto no final da última era glacial”, disse o coautor Steven Forman, professor de geociências de Baylor.

O clima da Terra podia estar em um ponto de inflexão no final do Dryas recente, possivelmente a partir da descarga do manto de gelo no Oceano Atlântico Norte, da maior cobertura de neve e de poderosas erupções vulcânicas. Todo esse conjunto pode ter levado a um intenso resfriamento no hemisfério norte, disse Forman.

“Esse período de resfriamento rápido coincide com a extinção de várias espécies, incluindo camelos e cavalos, e com o surgimento da tradição arqueológica [da cultura] Clovis”, disse Waters.

Mudanças adicionais

Brandon e Nan Sun, da Universidade de Houston, completaram a análise isotópica de sedimentos coletados na caverna de Hall. Eles descobriram que elementos como irídio, rutênio, platina, paládio e rênio não estavam presentes nas proporções corretas. Isso significa que um meteoro ou asteroide não poderia ter causado o evento.

“A análise isotópica e a proporção relativa dos elementos coincidiram com as encontradas em gases vulcânicos anteriores”, disse Sun, autor principal do artigo.

As erupções vulcânicas causam seu resfriamento mais severo perto da fonte, geralmente no ano da erupção, com substancialmente menos resfriamento nos anos após a erupção, disse a equipe.

O resfriamento do Dryas recente durou cerca de 1.200 anos. “Portanto, uma única causa vulcânica eruptiva é um fator inicial importante, mas outras mudanças no sistema terrestre, como resfriamento dos oceanos e mais cobertura de neve, foram necessárias para sustentar esse período mais frio”, disse Forman.

Waters acrescentou que o resultado final é que “as anomalias químicas encontradas em sedimentos que datam do início do Dryas recente são o resultado do vulcanismo e não de um impacto extraterrestre”.

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Mudanças genéticas após bariátrica deixam pessoas mais saudáveis

Thu, 30 Jul 2020 15:06:56 GMT

Pode ser apenas pela súbita e drástica restrição alimentar, mas o fato é que, ao se submeterem a cirurgia de redução de estômago, indivíduos com obesidade mórbida sofrem transformações genéticas que ajudam a lhes devolver a saúde. A conclusão é baseada nos achados de um estudo de pesquisadores da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP) da USP publicados na edição de junho da revista “Diabetes”, da American Diabetes Association (ADA).

Integrante da equipe da FMRP, o cientista biomédico Rafael Ferraz-Bannitz relata que o grupo observou “modificações genéticas que ocorrem nos primeiros seis meses após a cirurgia bariátrica” que podem explicar os efeitos benéficos do procedimento. Entre elas estão perda de gordura corporal, melhora metabólica e controle lipídico e glicêmico.

Para chegar a essa conclusão, os pesquisadores trataram e acompanharam um grupo de 13 mulheres com obesidade, mas não diabéticas, do pré-operatório até o sexto mês após a cirurgia bariátrica. Utilizaram a técnica do bypass gástrico, também conhecida por bypass em Y de Roux ou cirurgia de Capella. O procedimento é um dos mais realizados no mundo e, segundo o pesquisador, é uma das opções de tratamento “mais eficazes e duráveis para reduzir a adiposidade e controlar as anormalidades da síndrome metabólica em pacientes com obesidade grave”.

“Fique em casa, mas não fique parado”, alertam pesquisadores

Processo dinâmico

Os pesquisadores queriam observar o impacto da cirurgia no tecido adiposo (gordura), já que diversos estudos mostram os efeitos benéficos que o procedimento promove nos parâmetros metabólicos (perda de peso, níveis de glicose, lipídios, de massa corporal e IMC). Por isso, realizaram análises genéticas em amostras desse tecido, retiradas no momento da cirurgia e após três e seis meses do procedimento cirúrgico.

Como resultado, verificaram que as transformações físicas e metabólicas vieram acompanhadas por modificações genéticas. Observaram que a perda de peso, ocorrida nos seis meses após a cirurgia bariátrica, está associada com a diminuição da inflamação no tecido adiposo. E essa melhora está ligada à diminuição do Índice de Massa Corporal (IMC) e à expressão de genes responsáveis pelo equilíbrio do controle energético celular.

Segundo Ferraz-Bannitz, esses achados sugerem que, “durante o período agudo pós-cirurgia, três a seis meses, ocorre um processo dinâmico de alteração da expressão desses genes no tecido adiposo”.

Retorno a um padrão genético saudável

O objetivo do estudo foi avaliar o efeito da cirurgia bariátrica em nível genético no tecido adiposo na fase aguda após a cirurgia. Os pesquisadores observaram que alguns genes do tecido adiposo apresentam uma resposta adaptativa diferente em cada fase pós-cirurgia. “Encontramos um dinamismo da expressão gênica após três e seis meses da cirurgia bariátrica”, conta Ferraz-Bannitz.

Esses genes, relata o pesquisador, são capazes de controlar “o processo inflamatório, a produção de proteínas e a resposta à oxidação no tecido adiposo”, ao explicar que eles assumem expressões, após a cirurgia, similares ao “padrão gênico de indivíduos saudáveis”. Esses dados são interpretados pelo pesquisador como um “retorno do tecido adiposo a um estado metabólico mais próximo do saudável”.

A importância dessas descobertas genéticas é explicada tanto pelas doenças relacionadas com a obesidade – como diabetes e doenças cardiovasculares – quanto pela quantidade de cirurgias bariátricas feitas no Brasil. Segundo a Sociedade Brasileira de Cirurgia Bariátrica e Metabólica, somente em 2018, foram realizadas quase 64 mil dessas cirurgias no país.

O estudo, conduzido na FMRP e no Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto (HCRP), faz parte dos trabalhos clínicos orientados pela professora Maria Cristina Foss-Freitas. Além de Ferraz-Bannitz e de Maria Cristina, integram a equipe os pesquisadores Caroline Welendorf, Priscila Oliveira Coelho, Wilson Salgado Jr., Carla Barbosa Nonino e Rebeca A. Beraldo.

Mais informações: e-mail rafael.ferrazbannitz@joslin.harvard.edur

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O incessante movimento das areias nas praias do Brasil

Thu, 30 Jul 2020 14:14:27 GMT

Em um fluxo contínuo, as ondas do mar formam correntezas e arrastam os sedimentos marinhos como um rio paralelo à praia. Estimado pela primeira vez para todo o litoral brasileiro, o volume transportado pode variar 20 vezes, dependendo da praia. O maior volume médio, entre Alagoas e o norte do estado da Bahia, é de 460 mil metros cúbicos (m³) anuais, o equivalente a 105 caminhões de areia por dia indo para o sul; seria o suficiente para encher um sobrado de quatro andares com área de 100 metros quadrados por andar.

Já o menor transporte, entre o estado do Rio de Janeiro e o sul da Bahia, é de, em média, 109 mil m³ anuais, o equivalente a 25 caminhões por dia seguindo para o norte, ou uma casa térrea de 100 metros quadrados. Os cálculos foram feitos por pesquisadores da Universidade Federal do Rio Grande (Furg), com base em modelagem por computador, e detalhados em um artigo publicado em março deste ano na revista “Regional Studies in Marine Science”.

“O estudo indica a direção predominante do transporte de sedimentos e a quantidade de areia carregada em praias de todas as regiões do país”, diz a engenheira civil Thaísa Trombetta, principal autora do artigo. “O ponto de partida do estudo são os dados sobre o vento, que usamos para simular as ondas. Depois, aplicamos fórmulas para calcular o transporte de sedimentos, baseadas na altura e direção das ondas e no ângulo de incidência das ondas em relação ao litoral.” Para validar os dados, os pesquisadores os compararam com outros estudos científicos.

Litoral brasileiro, uma linha em perene mutação

Período longo

A simulação abrange um período longo, de 1997 a 2015, e calculou o trânsito de sedimentos em cada praia (ver infográfico abaixo). As ondas movimentaram o máximo de 765 mil m³ por ano em Pina, em Pernambuco. Já no outro extremo, apenas 37 mil m³ de areia circularam no balneário Lucena, na Paraíba, de acordo com o trabalho.

“O transporte costeiro de sedimentos é um dos fatores mais importantes para a configuração da linha de costa e ambientes costeiros, como as praias”, comenta o oceanógrafo Eduardo Siegle, do Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo (IO-USP), que não participou do estudo. “No passado, o aporte de sedimentos pelos rios era maior, chegando ao litoral e sendo redistribuído pela ação das ondas. Atualmente o balanço de sedimentos na costa é bastante afetado pelas barragens, que reduzem o volume de sedimentos que chegam ao litoral.”

Pesquisadores de São Paulo, da Bahia e do Espírito Santo reconhecem a relevância desse trabalho, o primeiro de abrangência nacional, e concordam com a maioria dos sentidos de transporte de sedimentos ao longo do litoral. Mas observam que não é possível usar suas conclusões para dimensionar a perda de sedimentos – a erosão – ou o acúmulo – a progradação –, responsáveis pela reconfiguração de 60% do litoral brasileiro ao longo dos últimos anos. Segundo eles, resultados mais exatos dependeriam de levantamentos mais detalhados da entrada e saída de sedimentos em cada praia.

Encontro de correntes

O estudo prevê o encontro de correntes com sedimentos, uma vinda do norte e outra do sul, em Guarapari, no Espírito Santo, o que indicaria acúmulo de sedimentos. Ali, porém, existe “uma forte erosão, inclusive das falésias”, afirma a geógrafa Jacqueline Albino, da Universidade Federal do Espírito Santo (Ufes). “Mas é difícil saber até que ponto a erosão é natural ou se está associada à urbanização, à destruição de dunas e à construção dos portos, que bloqueiam os sedimentos.” Segundo ela, um dos lugares que apresentam progradação da linha de costa por acúmulo de sedimentos é o delta do rio Doce. “Mas é algo esperado nas proximidades de desembocaduras fluviais”, diz.

Albino ressalta o papel das dunas na proteção contra a erosão, por armazenarem sedimentos e amortecerem as ondas. Em praias com dunas e sem construções, as ondas maiores perdem energia conforme avançam. “A onda pode levar uma parte da areia da duna para a praia em condições de maior energia. Quando não há dunas, a onda bate na construção e volta com mais força, levando os sedimentos da praia”, diz ela.

“Em algumas praias, a direção do transporte descrita pelo estudo não corresponde à realidade”, observa o geólogo José Maria Landim Dominguez, da Universidade Federal da Bahia (UFBA). Segundo ele, em alguns locais, como no litoral de Alagoas, a erosão é mais imaginária do que real. “Os moradores constroem os muros de suas casas e até mesmo rampas de acesso para barcos diretamente na praia, transmitindo uma falsa impressão de que a linha de costa está ameaçada pela erosão.”

Transformações no sul da Bahia

No município de Caravelas, no sul da Bahia, o litoral é protegido das ondas por recifes do complexo de corais do arquipélago de Abrolhos. Mas, com o aumento estimado no nível do mar de cerca de 20 centímetros no último século, as ondas começaram a passar com mais força por cima dos recifes. Em consequência, houve mudanças consideráveis na morfologia costeira, desde a década de 1960, indicadas por imagens de satélite e relatos de pescadores.

Uma delas foi a abertura e o alargamento de um braço do canal principal do estuário. “A partir da abertura do novo canal, simulações indicaram alterações na dinâmica do estuário. Ocorrem mudanças nas velocidades de correntes e salinidade, por exemplo, fatores que podem levar a alterações na fauna e flora locais”, diz Siegle. Ele descreveu essas transformações em um artigo publicado em outubro de 2019 na revista “Estuaries and Coasts”.

Caso o nível do mar suba 2 metros até o fim do século 21, como preveem alguns modelos climáticos, a força das ondas poderá dobrar em regiões tropicais, atualmente mais protegidas por recifes, e ocasionar mudanças ainda maiores. Aumento do nível do mar, barragens e ocupação desordenada do litoral ainda deverão alterar bastante o desenho do litoral brasileiro.

Artigos científicos

SIEGLE, E. et al. Shoreline retraction and the opening of a new inlet: Implications on estuarine processes. “Estuaries and Coasts”. v. 42, p. 2004-19. 28 out. 2019.

TROMBETTA, T. B. et al. An overview of longshore sediment transport on the Brazilian coast. “Regional Studies in Marine Science”. v. 35, 101099. mar. 2020.

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Micróbios marinhos de mais de 100 milhões de anos voltam à vida

Wed, 29 Jul 2020 19:26:45 GMT

Durante décadas, os cientistas coletaram amostras de sedimentos antigos abaixo do fundo do mar para entender melhor os climas passados, as placas tectônicas e o ecossistema das profundezas marinhas. Em um novo estudo, pesquisadores revelam que, fornecido o alimento certo nas condições laboratoriais corretas, micróbios coletados de sedimentos com mais de 100 milhões de anos podem reviver e se multiplicar, mesmo depois de ficarem adormecidos desde que grandes dinossauros se movimentavam pelo planeta. O trabalho foi publicado na revista “Nature Communications”

A equipe de pesquisa por trás do novo estudo, da Agência Japonesa de Ciência e Tecnologia Terra-Marinha (Jamstec), da Universidade de Kochi, do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Industrial Avançada e da Marine Works Japan (Japão), além da Escola de Oceanografia da Universidade de Rhode Island (EUA), reuniu amostras de sedimentos antigos, dez anos atrás, durante uma expedição ao Giro do Pacífico Sul. Essa região do oceano apresenta a menor produtividade e o menor número de nutrientes disponíveis para alimentar a cadeia alimentar marinha.

“Nossa principal pergunta era se a vida poderia existir em um ambiente com poucos nutrientes ou se essa era uma zona sem vida”, disse o principal autor do artigo, Yuki Morono, cientista sênior da Jamstec. “E queríamos saber quanto tempo os micróbios poderiam sustentar sua vida em meio a uma quase ausência de comida.”

Microrganismo pode triturar meteoritos e se alimentar deles

Sobrevivência

No fundo do mar, existem camadas de sedimentos que consistem em neve marinha (detritos orgânicos continuamente oriundos da superfície do mar), poeira e partículas transportadas por correntes do vento e do oceano. Pequenas formas de vida, como micróbios, ficam presas nesses sedimentos.

Yuki Morono (esquerda) e Steven D’Hondt (extrema direita) a bordo do navio de pesquisa JOIDES Resolution com núcleos de sedimentos coletados no Giro do Pacífico Sul. Crédito: IODP JRSO

A bordo do navio-sonda JOIDES Resolution, a equipe perfurou vários núcleos de sedimentos 100 metros abaixo do leito marinho e quase 6 mil metros abaixo da superfície do oceano. Os cientistas descobriram que o oxigênio estava presente em todos os núcleos. Isso sugere que se o sedimento se acumular lentamente no fundo do mar a uma taxa de não mais de um metro ou dois a cada milhão de anos, o oxigênio penetrará todo o caminho do fundo do mar até o subsolo. Tais condições possibilitam que microrganismos aeróbicos – que necessitam de oxigênio para viver – sobrevivam por milhões de anos.

Com procedimentos de laboratório aprimorados, os cientistas, liderados por Morono, incubaram as amostras para estimular seus micróbios a crescer. Os resultados demonstraram que, em vez de serem restos fossilizados de vida, os micróbios haviam sobrevivido e conseguiram crescer e se dividir.

“Sabíamos que existia vida em sedimentos profundos perto dos continentes, onde havia muita matéria orgânica enterrada”, disse Steven D’Hondt, professor de pós-graduação em oceanografia da Universidade de Rhode Island e coautor do estudo. “Mas descobrimos que a vida se estende nas profundezas do oceano, do fundo do mar até o subsolo rochoso subjacente.”

Surpresa

Morono ficou inicialmente surpreso com os resultados. “No começo, eu era cético. Mas descobrimos que até 99,1% dos micróbios depositados em sedimentos há 101,5 milhões de anos ainda estavam vivos. E prontos para comer”, disse ele.

A equipe desenvolveu uma capacidade de fazer crescer, manipular e caracterizar microrganismos antigos. Os cientistas esperam aplicar uma abordagem semelhante a outras questões sobre o passado geológico. Segundo Morono, a vida dos micróbios no subsolo é muito lenta em comparação com a vida acima dele. Assim, a velocidade evolutiva desses micróbios será mais lenta. “Queremos entender como ou se esses micróbios antigos evoluíram”, disse ele. “Este estudo mostra que o subsolo do leito marinho é um excelente local para explorar os limites da vida na Terra.”

“O mais empolgante deste estudo é que ele mostra que não há limites para a vida no antigo sedimento do oceano do mundo”, disse D’Hondt. “Nos sedimentos mais antigos que perfuramos, com a menor quantidade de comida, ainda existem organismos vivos. E eles podem acordar, crescer e se multiplicar.”

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Documentários marcam o Dia Mundial dos Tigres

Wed, 29 Jul 2020 13:58:31 GMT

A data de 29 de julho marca a comemoração do Dia Mundial dos Tigres. Sua criação busca conscientizar a comunidade global para a necessidade de conservação dessa espécie ameaçada. Em homenagem à ocasião, o canal Nat Geo Wild leva ao ar hoje, a partir das 19h45, dois documentários que abordam a vida e desafios enfrentados por esses animais.

A Revanche das Tigresas traz a história de duas irmãs tigresas habitantes do Parque Nacional de Ranthambore, no norte da Índia. A irmã dominante, Sundari, reina sobre a área de um forte e do lago vizinho depois de derrubar sua irmão mais velha, Krishna, que cria seus três filhotes em um território próximo. Sundari também deseja a maternidade, uma ambição que a leva a fazer muitas escolhas inesperadas – de companheiros, territórios e, finalmente, uma decisão que resulta em seu desaparecimento. Embora as escolhas de Sundari fossem governadas por um desejo instintivo de proteger seus filhotes, ironicamente elas as deixam vulneráveis à sua morte. O filme revela uma história comovente da maternidade, ao mesmo tempo que apresenta rivalidade, ciúmes e momentos de amor das irmãs.

11 filhotes de tigres-de-bengala são vistos em reservas indianas

Fúria de Tigres aborda os limites de uma tigresa na proteção de seu filhote mais fraco. Krishna, de 6 anos, dá à luz sua segunda ninhada de quatro filhotes saudáveis. Krishna transfere seus filhotes até uma ilha no lago para proteção. Mas, depois de algum tempo, descobre-se que Krishna perdeu um de seus filhotes. Talvez ele tenha sido capturado por um crocodilo enquanto cruzavam o lago. O lamento de Krishna é escutado por muito tempo, enquanto ela se concentra na criação de seus três filhotes restantes.

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Esqueleto de mamute bem preservado é achado no Ártico russo

Wed, 29 Jul 2020 11:29:56 GMT

Cientistas russos estão debruçados sobre os ossos espantosamente bem preservados de um mamute adulto que percorreu a Terra há pelo menos 10 mil anos, depois que habitantes locais descobriram seus restos nas águas rasas de um lago na Sibéria.

Parte do crânio, várias costelas e ossos da parte dianteira, alguns com tecidos moles ainda presos a eles, foram recuperados da remota península russa de Yamal, acima do Círculo Polar Ártico, em 23 de julho. Os cientistas ainda procuram outros ossos no local.

Achados semelhantes na Sibéria, vasta região da Rússia, ocorrem com regularidade cada vez maior. Isso ocorre porque as mudanças climáticas, que aquecem o Ártico a um ritmo mais rápido do que o restante do mundo, derretem o solo em algumas áreas, há muito tempo bloqueadas pelo permafrost (tipo de solo encontrado em área do Ártico).

Cabeça de lobo preservada achada na Sibéria tem 40 mil anos

Cientistas divulgaram imagens em dezembro de um filhote de cachorro pré-histórico que teria 18 mil anos. Ele foi encontrado na região do permafrost do extremo oriente da Rússia em 2018.

Material valioso

Os restos de mamute têm pelo menos 10 mil anos, embora os pesquisadores ainda não saibam exatamente quando ele andou na Terra ou quantos anos tinha quando morreu, disse Dmitry Frolov, diretor do Centro Científico para Estudos do Ártico.

Pesquisadores descobriram fósseis de mamutes datados de até 30 mil anos atrás na Rússia, afirmou Frolov.

Yevgeniya Khozyainova, cientista de um museu local, disse que é incomum encontrar tantos ossos pertencentes a uma única espécie e saber de onde eles vieram. “É claro que gostaríamos de encontrar as partes restantes, para entender como é completo é esse achado. Sempre que resta tecido mole, é um material valioso para estudar”, declarou.

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Cientistas decifram como o peixe-zebra consegue suas listras

Tue, 28 Jul 2020 15:46:44 GMT

Os padrões de animais – as listras, manchas e rosetas vistas na natureza – são uma fonte interminável de fascínio. Agora, pesquisadores da Universidade de Bath (Reino Unido) desenvolveram um modelo matemático robusto para explicar como uma espécie importante, o peixe-zebra, desenvolve suas listras. Seu estudo foi publicado na revista “eLife”.

No reino animal, o arranjo das células de pigmento da pele começa durante o estágio embrionário do desenvolvimento. Isso torna a formação de padrões uma área de grande interesse não apenas para um público leigo, mas também para cientistas – em particular biólogos e matemáticos do desenvolvimento.

O peixe-zebra é inestimável para o estudo de doenças humanas. Esses humildes peixinhos de água doce parecem ter pouco em comum com os mamíferos. Na verdade, porém, eles mostram muitas semelhanças genéticas com nossas espécies e possuem uma lista semelhante de características físicas (incluindo a maioria dos principais órgãos).

Bebê zebra nasce com pintas pelo corpo, em vez de listras

O peixe-zebra também fornece vislumbres fundamentais sobre os processos complexos e muitas vezes maravilhosos que sustentam a biologia. Estudar sua aparência pode, com o tempo, ser relevante para a medicina, pois a formação de padrões é uma característica geral importante do desenvolvimento de órgãos. Portanto, compreender melhor a formação do padrão de pigmento pode nos dar informações sobre as doenças causadas pela interrupção dos arranjos celulares dentro dos órgãos.

Fenômeno emergente

O modelo matemático desenvolvido na Universidade de Bath abre caminho para novas investigações em sistemas de padronização de pigmentos e sua similaridade entre espécies diferentes. A pigmentação no peixe-zebra é um exemplo de um fenômeno emergente – no qual indivíduos (células, nesse caso), todos agindo de acordo com suas próprias regras locais, podem se auto-organizar para formar um padrão ordenado em uma escala muito maior do que se poderia esperar. Outros exemplos de fenômenos emergentes na biologia incluem o agrupamento de estorninhos e a natação sincronizada vista em cardumes de peixes.

Kit Yates, o matemático da Universidade de Bath que liderou o estudo, disse: “É fascinante pensar que essas células de pigmento diferentes, todas agindo sem controle centralizado coordenado, podem produzir de maneira confiável os padrões de listras que vemos no peixe-zebra. Nossa modelagem destaca as regras locais que essas células usam para interagir umas com as outras, a fim de gerar esses padrões de maneira robusta”.

“Por que é importante encontrarmos um modelo matemático correto para explicar as listras do peixe-zebra?” pergunta o professor Robert Kelsh, coautor do estudo. “Em parte, porque os padrões de pigmento são interessantes e bonitos por si só. Mas também porque essas faixas são um exemplo de um processo de desenvolvimento fundamental. Se pudermos entender o que está acontecendo no desenvolvimento de padrões de um embrião de peixe, podemos ser capazes de obter uma visão mais profunda da coreografia complexa das células dentro dos embriões de maneira mais geral.”

Interações

As faixas de um peixe-zebra adulto ‘selvagem’ são formadas a partir de células que contêm pigmentos, chamadas cromatóforos. Existem três tipos diferentes de cromatóforos nos peixes. À medida que o animal se desenvolve, essas células de pigmento se deslocam na superfície do animal, interagindo umas com as outras e se auto-organizando no padrão listrado característico desses peixes. Ocasionalmente, aparecem mutações, alterando a maneira como as células interagem umas com as outras durante o desenvolvimento do padrão. Isso resulta em manchas pontilhadas, de pele de leopardo ou em forma de labirinto.

Os cientistas sabem muito sobre as interações biológicas necessárias para a auto-organização das células de pigmento de um peixe-zebra, mas há alguma incerteza sobre se essas interações oferecem uma explicação abrangente de como tais padrões se formam. Para testar as teorias biológicas, a equipe de Bath desenvolveu um modelo matemático que incorporava os três tipos de células e todas as suas interações conhecidas. O modelo provou ser bem-sucedido, prevendo o desenvolvimento de padrões de peixes selvagens e mutantes.

Há muitos anos os matemáticos procuram explicar como as listras de peixe-zebra se formam. No entanto, muitas tentativas anteriores de modelagem não conseguiam explicar a ampla gama de padrões mutantes observados nos peixes observados. Jennifer Owen, a cientista responsável pela criação e execução do modelo, disse: “Um dos benefícios do nosso modelo é que, devido à sua complexidade, ele pode ajudar a prever os defeitos de desenvolvimento de alguns mutantes menos compreendidos. Por exemplo, nosso modelo pode ajudar a prever as interações célula-célula que são defeituosas em mutantes como no leopardo, que exibe manchas”.

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Mosca-de-banheiro: dez curiosidades sobre esse hóspede indesejado

Tue, 28 Jul 2020 13:57:30 GMT

A quarentena provocada pela pandemia de covid-19 e a consequente presença mais constante das pessoas em casa fizeram com que muitas delas notassem a presença de pequeninas moscas felpudas, que lembram minúsculas mariposas, em banheiros e cozinhas. A seguir, apresentamos dez curiosidades sobre esses insetos.

1) Pertencentes à família Psychodidae, esses dípteros de pequeno porte são popularmente conhecidos como mosca-de-banheiro, mosca-dos-ralos ou mosca-dos-filtros. Em inglês, são popularmente chamados de moth flies (moscas mariposas). O nome científico vem da cobertura de pelos e de escamas que dão a essas moscas a aparência de uma mariposa felpuda. Entre seus habitats mais familiares estão os ralos e encanamentos (sujos) de nossos banheiros e cozinhas. A explicação para isso é simples: é nesses ralos e encanamentos que suas larvas eclodem.

2) As larvas desses dípteros se alimentam de matéria em decomposição e pedaços de detritos orgânicos. Tal como muitas moscas verdadeiras, esses insetos podem ser importantes decompositores. No caso de banheiros e cozinhas, por exemplo, eles se alimentam do acúmulo orgânico de seus canos.

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3) O estágio larval das moscas-de-banheiro dura entre 9 e 15 dias, dependendo da espécie, temperatura e ambiente. Em pequeno número, às vezes as larvas são consideradas benéficas, pois suas mandíbulas fortes podem cortar os cabelos e o lodo de esgoto em ralos que, de outra forma, poderiam formar entupimentos. No entanto, a menos que essa camada de lodo seja removida completamente, a mosca adulta continua a encontrá-la e botando mais ovos ali.

Voadores irregulares

4) Os adultos vivem cerca de 20 dias, durante os quais se reproduzem apenas uma vez, geralmente poucas horas depois de emergirem de seus invólucros de pupas.

5) As fêmeas depositam seus ovos (entre 30 e 100) logo acima da linha da água dentro de ralos úmidos. Dentro de 48 horas, esses ovos eclodem na forma larval.

6) Os adultos são tipicamente noturnos, embora se orientem em torno das luzes e possam parecer atraídos pela luz e pelos odores. Não voam com regularidade; são frequentemente vistos andando ou correndo rapidamente. Embora sejam mais ativos à noite, também podem ser vistos durante o dia ou perto de janelas, luzes ou painéis iluminados.

7) A família Psychodidae engloba mais de 3 mil espécies conhecidas no mundo, e provavelmente há muitas outras a serem descobertas e descritas. Membros de grupos como Maruina têm larvas com ventosas na barriga que os ajudam a se prender a rochas em riachos e cachoeiras. Outras larvas, como do grupo Trichomyia, lembram mais vermes e vivem em madeira podre.

Sangue como alimento

8) Os insetos Psychodidae também são encontrados na natureza – em geral, em lugares muito úmidos, como lixo úmido ou poças d’água. Seus habitats favoritos incluem pilhas de compostagem, corpos d’água formados por plantas terrestres (chamados fitotelmas) como furos de árvores e bromélias, esterco, grandes massas de água e outros locais úmidas onde a matéria orgânica se acumula.

9) Uma subfamília dos Psychodidae, a Phlebotominae, inclui vários gêneros de moscas hematófagas (que se alimentam de sangue). Estão aí os principais vetores de transmissão de doenças graves: leishmaniose (causada pelo gênero protozoário Leishmania), bartonelose (causada pela bactéria Bartonella) e febre por flebótomos. No Velho Mundo, o vetor mais comum de leishmaniose são espécies do gênero Phlebotomus; já no Novo Mundo, a doença é transmitida exclusivamente por espécies do gênero Lutzomyia.

10) As fêmeas adultas de algumas espécies da subfamília Sycoracinae também se alimentam de sangue, mas têm uma preferência específica: sapos.

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