Nossa história e de nossos parentes

Nossa própria origem sempre foi motivo de discussão no mundo acadêmico e cotidiano. Através dos séculos de civilização milhares de especulações acerca de onde viemos nublava o imaginário dos povos antigos. Com o surgimento da paleoantropologia e das análises evolutivas com base na reconstrução fóssil, dispomos de um cenário que melhor nos aproxima do que realmente ocorreu. Excluindo-se as explicações místicas e religiosas, a ciência nos mostra resumidamente, como se deu nossa diferenciação frente aos outros primatas, e quais mecanismos seletivos levaram ao nosso atual aspecto.

O continente africano é hoje corretamente rotulado como o berço de nossa espécie, baseando-se no evento de que os mais antigos fósseis classificados até o momento tem sua origem nessa área, especialmente nos arredores do lago Turkana e no Chade. Os mais famosos aparentados que possuímos, sendo um intermédio e elo de ligação com os grandes primatas, são os diversos Australoptecíneos provenientes de regiões do Quênia, Australopitecus africanus e Australopitecus afarensis, por exemplo. A bipedalia é algo que separa a espécie humana dos demais vertebrados. Esta característica teve seu aparecimento por volta de 2,5 milhões de anos, selecionada ao longo de incontáveis gerações desde um desastre que secou as planícies africanas, levando nossos ancestrais a deixar a procura de alimentos nas árvores transferindo-se para o solo.

Deve-se ser demonstrado também o fato de que as espécies mais antigas na escala evolutiva alimentavam-se de vegetais, dispunha de uma forte mandíbula e musculatura que requeriam grande energia para manutenção. Daí provém uma das interessantes teorias para o aumento da caixa craniana e da massa encefálica: a mudança para a carne, e consequentemente de maiores porções de proteína, teria resultado em menor gasto energético para os músculos mandibulares, permitindo um crânio mais plástico e que através dos milênios de seleção, se estabeleceu com sucesso na população.

Em dado momento, uma parte das populações hominídeas iniciou seu processo de dispersão, parando e se espalhando pela Ásia e, depois, alcançando a Europa, onde já havia uma outra espécie, Homo neanderthalensis, contando com um corpo robusto. À essa altura, a versão original de nossa espécie já se encontrava presente no meio, com cérebro maior e traços ligeiramente mais suaves que de seus aparentados mais próximos. Retornando na escala evolutiva, chega-se ao espécime mais antigo da linhagem humanoide. Encontrado no Chade em 2002, o fóssil de Sahelantropus tchadensis data de aproximadamente 7 milhões de anos. Após restar no planeta, apenas a espécie Homo sapiens, caracterizada por adaptações como bipedalia, consciência metódica e dedos opositores (presentes em espécies antigas, porém não tão bem estabelecidas), desenvolveu propriamente inúmeras características e adaptações. Temos como exemplo sua cultura, cidades onipotentes, impérios, desenvolvimento da linguagem e da agropecuária. Tudo isso, em conjunto, acabou por modificar a paisagem do planeta em alguns milênios mais do que qualquer outro organismo vivo.

Marcos Aurélio da Silva é biólogo e mestrando em Biologia Animal pela Universidade Federal de Viçosa

Curiosidade: por que os pandas são pretos e brancos?!

Cientistas resolveram estudar o porquê dos pandas (Ailuropoda melanoleuca) apresentarem o padrão de coloração preto e branco. Isso já foi descoberto para as zebras, que utilizam a distribuição de suas listras como uma maneira de repelir insetos voadores que as picam. Mas e nos pandas? Qual a finalidade?

“O nome em chinês para panda significa urso-gato, mas há registros históricos de que a grafia significa comedor de bambu”.

No estudo, os pesquisadores fizeram a comparação das partes separadas do corpo do panda com outras espécies de urso. Os resultados encontrados apontam que as marcações servem para camuflagem e comunicação entre a espécie. A mistura entre a coloração preta e branca permite que o animal consiga se camuflar tanto na época quente quando na frio, já que habitam ambientes de florestas tropicais e também montanhas nevadas. Além disso, o padrão de cores facilita o reconhecimento entre os indivíduos da população. Orelhas escuras podem indicar ferocidade, e o preto ao redor dos olhos pode auxiliar na identificação entre eles e até mesmo significar agressividade em momentos de competição.

A camuflagem é de extrema importância para esses animais. Mas por que? A alimentação dos pandas é baseada praticamente em bambus. Sendo assim, sua reserva energética é limitada, não permitindo que consiga hibernar por longos períodos, como várias outras espécies de ursos. Diante disso, precisam estar ativos durante todo o ano, variando de habitats para a busca de seu alimento.

Medidas de conservação são amplamente aplicadas nesses animais, já que sua caça acontece com certa frequência. A principal finalidade da caça está relacionada com a comercialização da pele do panda, já que é muito valorizada no mercado asiático pra fabricação de casacos e cobertores.

Como resultado de ações conservacionistas, a espécies, que antes era dada como ameaçada de extinção, agora se encontra na lista de espécies vulneráveis. A intensificação de sua proteção é imprescindível para a melhora na classificação da espécie de acordo com seu risco de extinção e manutenção de suas populações no ambiente.

Rosana Mesquita é bióloga e mestranda em Manejo e Conservação de Ecossistemas Naturais e Agrários na Universidade Federal de Viçosa – Campus Florestal.

O aquecimento global e seus impactos nos recifes de corais

Há anos as pesquisas científicas nos demonstram que a Terra passa por períodos cíclicos de aumento e diminuição de temperatura. Nos últimos 100 anos, o clima de nosso planeta esquentou e, a cada ano que passa, é notável o aumento na temperatura. Entretanto, ainda existem grupos que neguem o aquecimento global.

Diversas pesquisas relatam os efeitos das mudanças ambientais como um todo. O grande problema que enfrentamos é o negacionismo científico, onde grandes grupos tendem a tentar derrubar a explicação do aquecimento global. O que falta-lhes entender é que este é um processo natural, e que está sendo acelerado pelo ser humano.

Como demonstrado por Walther et al. (2002), o aumento da temperatura global traz consequências para animais e plantas, principalmente quando se trata do tempo de geração. Na Europa e na América do Norte foram publicados alguns estudos desde os anos 1960 que demonstram algumas mudanças, como a chegada precoce de aves migratórias em certas regiões, o aparecimento antecipado das mariposas na primavera e até a antecipação da desova de alguns anfíbios. Além disso, a invasão de algumas espécies tem sido correlacionada com o aquecimento global, já que este é responsável por mudanças na biota local, permitindo com que espécies adjacentes invadam áreas anteriormente dominadas por outras.

Um dos ecossistemas mais afetados pela mudança ambiental na temperatura é o marinho. Isso acontece porque este fenômeno está diretamente ligado com a acidificação dos oceanos, que afeta diversos seres vivos. A acidificação ocorre por conta do aumento da quantidade de CO2 na atmosfera, que é uma das prováveis causas do aquecimento global. Estima-se que 25% de todo o CO2 atmosférico atual provenha de intervenções humanas. Este gás, ao entrar em contato com os oceanos, forma ácido carbônico, que causa a acidificação. Os recifes de corais são extremamente importantes economicamente, representam uma porção muito diversa dos organismos marinhos e são diretamente afetados pelos efeitos citados, visto que estes reduzem a disponibilidade de carbonatos aos sistemas biológicos.

Um estudo demonstrou que mesmo dobrando a quantidade de carbono encontrada na atmosfera na era pré-industrial, haveria uma redução correspondente a mais de 40% na calcificação dos corais, ao inibir a formação da aragonita (que é a principal forma cristalina depositada nos corais no processo conhecido como embranquecimento dos corais). Isso nos mostra que a quantidade de carbono que estamos convivendo na atmosfera é muito mais alta do que o dobro do que tínhamos na era industrial.

Outro grande problema do aquecimento global é o efeito estufa, que acelera esse processo mais ainda. Este efeito é natural, inclusive extremamente importante para a vida, mas vem sendo acelerado pela ação humana. Nosso papel atual é tentar reverter este processo de aquecimento, ou pelo menos freia-lo enquanto há tempo.

Francisco de M. C. Sassi é graduando em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Viçosa – Campus Rio Paranaíba e estagiário do Laboratório de Genética Ecológica e Evolutiva.

Para que serve a coloração nas Aves?

Várias pessoas apresentam uma boa reação quando vem uma Arará Canindé, ou mesmo boquiabertos quando vem um majestoso urubu-rei sobrevoando suas cabeças. A imensa quantidade de aves que temos em nosso país possui uma incrível variedade cromática que enriquece as nossas paisagens. O belo padrão de coloração nas suas penas são o que levam a acharmos esses pássaros tão interessantes e bonitos, mas, afinal, quais são os benefícios de ter uma coloração tão chamativa?

O que podemos dizer, é que durante milhares de anos de evolução, mutações e diversos processos evolutivos, incluindo a adaptação a muitos habitats diferentes, proporcionaram à plumagem desses seres voadores uma incrível gama de variedade de cores e formas. Esse padrão de coloração pode ir desde os intensos vermelhos, azuis e verdes em que vemos nos grandes papagaios até tons de cinza e marrom que vemos em espécies de corujas, águias e falcões, que são chamadas de cores crípticas.

Esses padrões diversificados de cor são extremamente necessários para esses organismos, pois cumprem várias funções durante toda a vida do animal.

Camuflagem

As penas desse s animais não servem apenas para cobrir o corpo e facilitar o voo. O padrão de coloração em algumas espécies como o Urutau proporcionam uma incrível defesa contra predadores: quando em repouso e imóvel próximo a troncos, a coloração das penas faz com que ele fique parecido com o ambiente em que se encontra, ficando com o corpo camuflado e pouco visível aos predadores. Nas aves, normalmente as fêmeas e seus filhotes tendem a apresentar coloração que facilita tipo de comportamento.

Atração Sexual

Não só no mundo das aves, como no mundo animal, a coloração favorece de certa forma os processos de atração sexual e cortejo. Quando a época de acasalamento chega, os machos de várias espécies trocam suas penas e, essas penas novas, com padrões de coloração totalmente diferente das anteriores, são o que chamamos de penas nupciais. São as penas nupciais que tornam os machos exuberantes e chamativos para que as fêmeas os escolham e reproduzam. Nesse ponto, ter uma coloração mais chamativa, forte e vibrante, garante não só a parceira sexual como, consequentemente, a transmissão de informações genéticas aos seus descendentes, favorecendo assim a perpetuação da espécie.

Alerta e Repulsão de Predadores

Cores fortes e chamativas nem sempre servem só para atrair. Podem provocar repulsão e alerta aos predadores. Geralmente a cor vermelha representa um sinal de alerta, fazendo com que seus predadores não se arrisquem como é o caso do Pitohui kirhocephalus, a primeira espécie de pássaro venenoso descoberta.

Mimetismo

Há casos de mimetismo, em que o animal apresenta padrão de coloração das penas idêntico ou muito semelhante a indivíduos de espécie diferentes, que é o caso do gavião-de-rabo-barrado (Buteo albonatus), que se passa por urubus do gênero Cathartes para tentar se alimentar de suas presas.

Há casos de mimetismo, em que o animal apresenta padrão de coloração das penas idêntico ou muito semelhante a indivíduos de espécie diferentes, que é o caso do gavião-de-rabo-barrado (Buteo albonatus), que se passa por urubus do gênero Cathartes para tentar se alimentar de suas presas.

Por: Guilherme Wince de Moura

William Dallinger e o surgimento da evolução experimental

Apesar de Charles Darwin afirmar que a evolução era muito lenta para ser observada diretamente, um de seus leitores prosseguiu com a ideia de que era possível se observar a evolução em ação. O Reverendo William Dallinger (1839-1909) não era apenas um ministro metodista, ele também era muito hábil nos métodos de microbiologia. Durante vários anos, Dallinger cresceu protozoários em uma incubadora, aumentando gradualmente a temperatura da água em que residiam. Esses organismos continuaram a se reproduzir mesmo em uma temperatura de 158° F, que era letal para a espécie anteriormente. Esse experimento considerado por Darwin como “extremamente curioso e valioso” se tornou o primeiro registro de uma linha de pesquisa que ficou conhecida posteriormente como Evolução Experimental.

O primeiro experimento relacionado a evolução biológica com microrganismos ocorreu 29 anos após a publicação do livro On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life (Sobre a Origem das Espécies por Meio da Seleção Natural ou a Preservação de Raças Favorecidas na Luta pela Vida). Em 1878, Darwin teve acesso através de suas correspondências a detalhes do experimento realizado por um ministro metodista e cientista amador chamado William Dallinger com grandes habilidades nos métodos de microbiologia.

Dallinger tinha percebido algo simples, mas profundo: enquanto os animais e plantas não são adequados para experimentos de evolução, os microrganismos poderiam fazer tal experiência possível. Como os microrganismos são minúsculos, um único copo de vidro poderia conter bilhões deles. Em uma grande população tal, seria encontrada uma quantidade enorme de variação sobre a qual a seleção natural poderia funcionar. Outra vantagem dos microrganismos é que eles se reproduzem muito mais rápido do que animais e plantas. Mil gerações de seres humanos pode se estender por 20 mil anos ou mais, mas mil gerações de bactérias pode abranger apenas algumas semanas.

Em carta escrita para Darwin, Dallinger explicava como havia projetado um vaso de cobre especial para seus experimentos. Ele o encheu com água e adicionou alguns protistas conhecidos como flagelados, organismos unicelulares que se movimentam através do batimento de flagelos, em latim “Flagellata”. Ao longo de meses, Dallinger aumentou lentamente a temperatura da água. Ele estava curioso para saber se os flagelados poderiam adaptar-se por meio da seleção natural ao aquecimento da água, e com isso os microrganismos resistentes ao calor se reproduziriam mais do que os organismos sensíveis. Ao longo de meses, ele aumentou a temperatura da água gradualmente até atingir o valor de 158 graus Fahrenheit, sendo essa temperatura letal para os flagelados comuns. Mas Dallinger descobriu que os flagelados em seu navio continuavam a se reproduzir.

Dallinger concluiu que de fato os flagelados haviam desenvolvido uma resistência ao calor. Ele escreveu para Darwin que durante o processo de adaptação ao seu ambiente mais quente,os flagelados teriam perdido algumas de suas adaptações para sobreviver em temperaturas mais frias. Para testar essa afirmação, Dallinger colocou alguns organismos já adaptados a temperatura de 70°C em um novo ambiente com a temperatura de 15,6°C e observou que eles não cresceram nessa nova temperatura reduzida.

Darwin ficou extremamente satisfeito ao saber da experiência de Dallinger. Chegou a escrever que “Seus resultados, não tenho dúvida, vão ser extremamente curiosos e valiosos”. No entanto, a evolução experimental não floresceu imediatamente em um novo tipo de ciência. A julgar pela sua escrita, Darwin não entendeu plenamente como a experiência de Dallinger foi importante para a própria teoria de Darwin. Outros cientistas também elogiaram o experimento de Dallinger, mas nenhum deles se preocupou em fazer uma experiência evolutiva própria. Dallinger tentou manter sua experiência em curso, mas, em 1886, seu navio foi destruído em um acidente. Talvez desanimado pela fria recepção ao seu trabalho, Dallinger nunca a reconstruiu. Por décadas, ninguém seguiu seu trabalho. Em retrospecto, podemos perceber como Dallinger estava muito à frente de seu tempo, e mesmo cientistas proeminentes e com uma visão inovadora não conseguiram interpretar a importância de seus resultados.

Nos dias de Dallinger, por exemplo, ninguém sabia sobre o DNA. O experimento foi realizado mais de 20 anos antes da palavra gene ser cunhada. Sem uma clara compreensão de como os genes se relacionam com a hereditariedade, Dallinger não tinha como saber com certeza que a seleção natural estava dirigindo a adaptação de seus microrganismos, passando pelas mesmas dificuldades de Darwin para validar sua teoria evolutiva. Era possível que os microrganismos estivessem apenas respondendo a sua experiência, da mesma forma como um fisiculturista desenvolve músculos maiores e ossos mais fortes levantando pesos.

Hoje, Dallinger está longe de ser um nome familiar, mas é reverenciado em certos laboratórios espalhados ao redor do globo. Nesses laboratórios, os cientistas estão finalmente tornando o sonho de Dallinger uma realidade. Durante os últimos 20 anos, mais ou menos, eles têm desenvolvido experimentos com microrganismos para testar hipóteses sobre o funcionamento da evolução. Esses experimentos agora lançam luz sobre as alterações moleculares que ocorrem e como os organismos se adaptam a novos desafios. Eles revelam como a seleção natural pode alterar o comportamento e até mesmo as relações sociais. Essas mudanças acontecem, como Dallinger esperava, sobre uma questão de semanas ou meses. E em alguns casos, os cientistas podem até observar a origem de uma nova espécie em seus próprios laboratórios.

Fabiano Bezerra Menegidio, biólogo, bioinformata e mestrando em biotecnologia. Divulgador científico no projeto Evolution Academy. Universidade de Mogi das Cruzes, Núcleo de Biotecnologia.

Henrique Pereira Rufo, biólogo e divulgador científico no projeto Evolution Academy.

PUM!

Peido, peidorrera, traque, bufão, flatular, balançar a roseira, largar um quentinho… Enfim, PUM! Magros, gordos, mulheres, homens, classe rica, classe pobre, sem classe… Não importa quem você seja, se nasceu na Terra, é Homo sapiens e possui um ânus, você peida. Alguns são mais fedidos que outros, mais rápidos, mais lentos, mais barulhentos… Alguns vêm acompanhados.

Afinal o que é o peido? Por que peidamos? Por que precisa feder a ovo podre?

Essa não é uma dúvida nova, em 1907 pesquisadores em São Francisco – EUA, já discorriam sobre flatulência, acreditando que sua causa não possuía ligação com o tipo de comida ingerida, mas com a tonicidade do músculo do intestino. Provavelmente ele nunca comeu um souffle de couve-flor da Ana! O gás seria decorrente de ar ingerido ou formado no interior do corpo, o que de certa forma está correta, exceto que naquela época não eram conhecidas as famosas bactérias que ajudam na digestão e que são responsáveis por grande parte do seu pum.

O ar que você ingere enquanto come, bebe ou masca chicletes é facilmente eliminada através do arroto, por isso quando você bebe refrigerante seu arroto cheira. Já aquele ar eliminado por baixo é devido à uma digestão incompleta de alimentos ou por falta de absorção dos mesmos. As colônias de bactérias que habitam nosso intestino geram gases como nitrogênio, metano, hidrogênio, dióxido de carbono como uma parte normal do metabolismo microbiano. Esses gases não possuem cheiro e não serem perigosos, porém, metano e hidrogênio são altamente combustíveis, por isso não é uma boa ideia acender um fósforo antes de peidar perto do orifício anal, você poderá queimar seus órgãos… O mais indicado seria peidar dentro de uma garrafa de vidro, fechá-la rapidamente e então testar se seu pum é combustível.

Se não são esses gases que causam o mau cheiro de defunto velho, o que seria? Infelizmente, alguns dos outros produtos gasosos da digestão bacteriana são muito menos amigáveis sobre o sistema olfativo. O antissocial sulfeto de hidrogênio (H2S) que cheira a ovos podres, e deus-me-livre, metil-mercaptano (CH3SH) que fede a repolhos mofados, são os mesmos usados por gambás como parte de seu arsenal. Diferente dos supracitados, esses dois gases são extremamente inflamáveis, tóxicos e perigosos para o ambiente. Então, pensando no bem da humanidade e no amigo de classe, evite peidar em locais confinados.

Mas afinal, diferentes alimentos causam uma frequência maior ou menor de traque? Diferente do que se pensava no começo do século passado, aquilo que você ingere possui um papel importante na intensidade e frequência do odor. Como regra geral, qualquer alimento que não possa ser totalmente digerido terá seu fim gasoso, fétido e apertado… Porém, bem libertador! Pensando nisso, mastiguem bem a comida.

Os principais culpados é um açúcar complexo chamado rafinose e as defesas químicas cheias de enxofre, ambos encontrados em repolho, brócolis, couve-flor, couve e todos os membros da família de vegetais brassica. Como nosso organismo é desprovido da enzima alpha-galactosidase que é capaz de metabolizar a rafinose, esse açúcar e mais tantos outros servem de substrato para a formação dos gases sem cheiros pelas nossas amigas bactérias. Já os produtos químicos contendo enxofre são transformados em sulfeto de hidrogênio e metil-mercaptano. Pronto! Está formado o nosso próprio arsenal químico.

Isso não significa que temos que comer menos vegetais, comer mais carnes ou se infestar de bactérias mais potentes. Na verdade cada indivíduo possui um intestino mais ou menos amigável para largar um quentinho, isso dependerá, não exclusivamente, das colônias que possui. Outro fato importante; não adianta aumentar o consumo de carne porque vacas também peidam e dessa forma quanto mais vaca mais ambiente poluído.

Agora alguns “flatus“ para se pensar:

O pum e a sociedade:

Profissionais do peido – conhecidos como flatulista, esses profissionais da época medieval eram capazes de controlar seus intestinos de forma a peidar quando e como quiserem, podendo mesmo, segundo Santo Agostinho produzir um efeito musical. Le Pétomane foi um flatulista francês que viveu até 1945 que era capaz de “tocar” La Marseillaise, entre outros. Chegando a se apresentar para reis da Bélgica e Reino Unido, e para Sigmund Freud. Atualmente existe o Mr. Methane, um britânico que peida.

O pum e a física:

Velocidade do pum: 3m/s Quanto precisaria peidar para sair do chão: considerando alguém de 63,5kg, seria necessário um pum equivalente à 18% da velocidade da luz.

O pum e o corpo:

Metil-mercaptano: responsável pelo odor do pum e também do mau-hálito, esse gás incolor, fétido e tóxico é uma substância naturalmente encontrada no nosso organismo, mais especificamente no cérebro e sangue.

Karina De Oliveira Brandão, bióloga pela USP, mestre pela Universidade Livre de Bruxelas, Bélgica.

Visitas ilustres!

Todos os anos, no início da primavera, vemos na cidade de Ribeirão Preto o aparecimento de pequenas visitantes aladas. No começo surgem algumas tímidas, quietas…mas depois seu número aumenta, começa a cantoria (ou gritaria para algumas pessoas!), grandes revoadas acontecem, depois mais espécies aparecem… e quando começa os primeiros ventos frios do outono, elas se vão… Estas visitantes são as aves migratórias!

Algumas destas aves vêm de muito longe, de outros países, atravessando grandes barreiras geográficas… Outras, porém, vêm de perto… de cidades e estados vizinhos…Muitas não completam sua jornada, perecendo no caminho. As que conseguem chegar estão fugindo do frio e da falta de alimentos em sua terra natal. Algumas espécies aproveitam esta estada na nossa região para nidificar. Nidificar significa fazer ninhos, reproduzir, cuidar dos filhotes.

As aves migratórias mais conhecidas, vistas aqui na cidade, são as andorinhas. Algumas espécies vêm dos Estados Unidos, do Canadá, viajando mais de oito mil km para nos alegrar com sua ilustre presença. Outras vêm da Patagônia, sul da Argentina, procurando um lugar mais quente para passar o tempo.

Andorinhas realizam migração de outros países para o Brasil. Foto: goo.gl/iv12Tf

Existem ainda algumas espécies de andorinhas que não deixam Ribeirão Preto nunca…

Se formos um pouco mais atentos e passarmos a contemplar o céu e a natureza com mais atenção, podemos perceber outras aves que só aparecem na nossa região nos meses mais quentes do ano. Temos a tesourinha, um pássaro com a cauda muito longa e bifurcada, que vem em busca de pequenos insetos dos quais se alimentam e para nidificar nas áreas arborizadas de Ribeirão Preto; o falcão-peregrino, que adora comer as pombinhas da praça XV (para a alegria do padre Francisco!!); o chopim, um pássaro de cor negra, que procura o ninho de outras aves para colocar seus ovos… Temos também o gavião-sovi, o bem-te-vi-rajado, o pássaro-verão, curiangos, saís-azuis, saíras-amarelas… além de muitas outras, mais esquivas e difíceis de observar, que preferem áreas com matas mais densas e sem pessoas por perto…

Todas estas aves migratórias nos encantam pela sua beleza, persistência e disposição em voltar todos os anos…. Sejam bem-vindas!

Ana Carla Medeiros Morato de Aquino, Bióloga, Ornitóloga, Especialista em Laboratório do Departamento de Biologia da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto – USP