Coevolução nas interações parasita-hospedeiro

A seleção natural faz com que as espécies sejam selecionadas devido a diversas pressões diferentes; certas espécies são selecionadas aos pares, sendo que mudanças em um indivíduo de uma espécie pode ter respostas na outra. Esse processo é conhecido como coevolução. Mas nem todas as relações entre pares de espécies são necessariamente produtos da coevolução. Por exemplo, nem sempre polinizadores coevoluem com as plantas que polinizam. O que pode acontecer é que alguns polinizadores podem passar a polinizar plantas sem que necessariamente ambas as espécies tenham evoluído juntamente. A coevolução envolve uma exclusividade na relação ecológica, uma dependência entre os indivíduos.

Alguns autores defendem que ocorre uma “corrida armamentista”, em que uma espécie dribla as defesas da outra, como o que acontece entre as larvas da borboleta Mechanitis isthmia e de um parente do tomate, a planta Solanum hirtum. Esses insetos parasitam folhas com espinhos e grandes tricomas (pelos vegetais), que são defesas da planta contra a herbívora. Essas larvas se tornaram aptas para predar folhas com tricomas, o que mostra que o mecanismo de defesa da planta gerou uma resposta no herbívoro, que passou a conseguir usar o recurso, ou seja, comê-la.

Borboleta Mechanitis isthmia – Fonte: http://goo.gl/w8qiqx

Então surge uma característica em resposta a outra, em cada uma das espécies do “par coevolutivo”?

As larvas da M. isthmia criam uma rede de seda que anula o efeito defensivo, possibilitando a predação das folhas. Devido à resposta de defesa da planta, as larvas sofrem forte pressão seletiva, assim apenas os indivíduos que possuíam os genes ativos da produção de seda continuaram a predar essas folhas, sobrevivendo. Deve-se ter cuidado ao se inferir que há uma coevolução, pois às vezes os parasitas são adaptados à defesa da planta, caracterizando-se assim uma adaptação à defesa, mas não necessariamente uma coevolução com a planta.

Outro processo de defesa vegetal, que também é exemplo de coevolução parasita-hospedeiro, é a defesa química por meio de substâncias que inibem a ação de parasitas. Casos de coevolução assim não são comuns, e isso é explicado pelo fato da coevolução química envolver processos específicos entre as espécies, e insetos exclusivos com espécies de plantas não tendem a ser tão comuns.

Caso os parasitas fossem apenas coadaptados, seriam resistentes a certos tipos de defesas que possibilitariam explorar certas espécies e não outras, assim não se configuraria um processo de contínua evolução entre as defesas de uma espécie e a capacidade de contorná-las por parte do parasita. Quando se trata de uma coevolução, o parasita é exclusivo da espécie. Para saber se houve coevolução, deve-se investigar se há escolha do parasita à planta hospedeira, e se a espécie é beneficiada por essa escolha, apresentando maior taxa de sobrevivência e maior quantidade de descendentes gerados que sobrevivam.

Coevolução x agricultura

O alto consumo de alimentos faz com que seja imprescindível cultivos em monoculturas. Essas grandes lavouras apresentam diferentes inimipragas específicas para cada cultura. A coevolução explica como as pragas e os cultivares se relacionam. Geralmente, na primeira fase dessas relações há o surgimento a defesa da planta. A segunda fase é a contra-resposta dos parasitas, quando enganam a resistência. No caso da espécie de mosca Mayetiola destructor e de cultivares de trigo e arroz nos Estados Unidos, a variedade resistente foi introduzida e em menos de dez anos os parasitas driblaram a sua resistência.

A coevolução é um processo cíclico que dificilmente será quebrado com a completa resistência das plantas, pois os parasitas podem demorar, mas tendem a gerar uma resposta adaptativa que possibilite o parasitismo.

Com esse ciclismo na coevolução, especialistas estão desenvolvendo técnicas que fazem com que cultivares tenham maior resistência com relação às pragas. Uma dessas técnicas é o HDR (do inglês, high-dose/ refuge): produção de fortes toxinas em plantios mistos, com plantas modificadas e suscetíveis. Essa técnica alia a biologia molecular e genética no combate de pragas, pois o sucesso está diretamente envolvido com a frequência e a dominância de certas características que geram a resistência. Esses experimentos mostram que a coevolução gera aplicações práticas muito úteis para a sociedade.

Por fim, essas descobertas indicam que populações naturais de plantas e animais desenvolvem tolerância como uma resposta ao parasitismo, e essa é menos custosa para a planta do que a defesa química ou mecânica. Sendo assim, a tolerância possibilita a convivência entre as espécies sem que haja maior estímulo para respostas de ambas às partes. A tolerância, então, freia o processo de coevolução.

O entendimento da coevolução pode ser uma ferramenta útil no controle de pragas, e por esses e outros fatores, apresenta grande importância e aplicabilidade no cotidiano.

Vinícius R. Bueno e Caio Motta Campos Alunos de Gradução em Ciências Biológicas na Universidade Federal de Viçosa, Campus Rio Paranaíba.

Muito mais que uma iguaria culinária

É muito provável que você já tenha tido contato com um grupo de animais muito apreciado como alimento para um grande número de povos, o peixe. Com uma varinha, anzol e minhoca (e um pouco de paciência) você consegue ir em um riacho ou lago e fazer uma boa pescaria. Seja um pequeno lambari (ou piaba), um bagre ou até mesmo um surubim ou dourado, os peixes são uma boa fonte de proteínas e demais nutrientes importantes. Cada brasileiro consome em média cerca de 9 kg de peixe por ano. Parte destes peixes consumidos vem do extrativismo, direto da natureza, e uma parte considerável atualmente vem da aquacultura (ou aquicultura). A tilápia é um bom exemplo de peixe utilizado em aquicultura, embora não seja um peixe originalmente brasileiro, tampouco das Américas. Na verdade, é um peixe de origem africana que foi introduzido no Brasil através de cultivo e hoje pode ser encontrado habitando nossos lagos (seu habitat preferido é o de águas calmas ou lênticas, como o de açudes, lagoas e lagos).

Fonte: phontlife.blogspot.com.br/2012/08/tubaroes-baleia-fotografo-mostra.html

Mas além da pescaria, e daqueles belos peixes de aquariofilia, o que mais você sabe sobre os peixes?

Antes de mais nada, peixes são vertebrados aquáticos. Habitam todo tipo de ambiente aquático, desde corredeiras ou lagos de águas mornas até rios e lagos gelados de água doce; povoam desde recifes de corais até regiões abissais do fundo do mar. Alguns podem viver tanto em água doce quanto em água salgada, como os salmões e esturjões. São altamente dependentes do ambiente aquático, especialmente para reprodução. Apesar da maioria dos peixes respirar por brânquias, retirando oxigênio dissolvido da água, alguns possuem pulmões e precisam buscar oxigênio atmosférico, como a piramboia. Para ter uma ideia do tamanho da diversidade de espécies de peixes que encontramos na natureza, pense que é preciso juntar todos os demais vertebrados e mesmo assim, não teremos o número de espécies de peixes. São mais de 30 mil espécies já identificadas pelos cientistas e novas espécies são descritas todos os meses nas revistas científicas da área. Aliás, a área que estuda os peixes é a ictiologia. Dentre estas 30 mil espécies estão, por exemplo, os maiores peixes como o tubarão-baleia e o peixe-lua na água salgada e os esturjões na água doce. Na América do Sul, os maiores peixes de água doce são o pirarucu e a piraíba, que podem atingir mais de 2,5 metros e pesar cerca de 200 kg.

As áreas de pesquisa com peixes são tão vastas quanto sua diversidade. Há ictiólogos interessados em classificar e identificar as espécies existentes e verificar a sua distribuição, origem e as relações evolutivas entre elas utilizando aspectos de sua morfologia (formato do corpo, tipos de dentes, escamas, nadadeiras, entre outras características). Há também os que estudam os demais aspectos biológicos como a reprodução, fisiologia ou desenvolvimento embrionário. Também há pesquisadores interessados nos aspectos da produção e cultivo de peixes tanto para consumo humano quanto ornamentais.

O Laboratório de Genética Ecológica e Evolutiva do campus de Rio Paranaíba da Universidade Federal de Viçosa utiliza ferramentas da genética para avaliar características cromossômicas ou de sequências de DNA de peixes de populações naturais, para estimar variabilidade genética, distribuição, origem e evolução dos grupos. Um projeto financiado pela Fundação Grupo Boticário e outro complementar, financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) permitiram realizar estudos de levantamento da Ictiofauna do rio Paranaíba, em seu trecho inicial desde a nascente, no município de Rio Paranaíba, até o município de Patos de Minas, além de riachos que são afluentes deste importante rio do Brasil. Até o momento, mais de 30 espécies foram identificadas. É um número pequeno perto do número de espécies da bacia do Alto rio Paraná (do qual o rio Paranaíba faz parte), embora a grande parte da biodiversidade de peixes esteja localizada em pequenos riachos. Uma questão preocupante foi a pequena quantidade de exemplares de espécies que têm sido utilizadas em repovoamentos (também conhecidos como peixamentos). Por outro lado, até o momento não foram coletadas espécies exóticas, como tilápia ou bagres africanos, cuja presença em rios brasileiros tem preocupado pesquisadores, pois podem interferir no balanço ecológico das espécies nativas, levando algumas à extinção local.

Estudos mais detalhados de características genéticas das espécies coletadas nestes projetos permitem, por exemplo, avaliar as diferenças entre espécies que são encontradas tanto na bacia do rio Paranaíba quanto na bacia do rio São Francisco. A região do Alto Paranaíba é um importante divisor das águas destas duas bacias hidrografias e o tempo de separação entre elas possibilita que os processos de diferenciação e desenvolvimento de novas espécies possa acontecer, principalmente em populações isoladas de pequenos riachos. Assim observamos, por exemplo, em uma espécie de pequenos peixes da família dos caracídeos, chamados de Piabina argentea. Através de sequências de DNA podemos observar que as populações da bacia do rio São Francisco diferem bastante das populações da bacia do rio Paranaíba, e que estas diferenças embora não tenham sido suficientes para grandes alterações na forma (o que geralmente é utilizado para definir uma espécie e dar novos nomes a elas), elas podem ser espécies diferentes. Além disso, pequenas alterações em medidas comparativas nestas populações reforçam este processo de especiação que está ocorrendo em nosso quintal. O mesmo já vimos com outras espécies nesta e em outras diferentes situações. Uma implicação importante destas descobertas pode ser observada quando se deseja fazer manejo e repovoamento em rios e lagos onde a sobrepesca ou outros fatores diminuíram as populações de peixes. Não respeitar as características genéticas e evolutivas das espécies pode implicar em problemas de fertilidade, diminuindo o sucesso de tais ações.

À medida em que os estudos avançam será possível responder a outras perguntas sobre a biodiversidade dos peixes, gerando informações que serão úteis desde em questões ambientais até em questões econômicas como a produção de peixes para consumo ou para aquariofilia.

Rubens Pazza é biólogo, mestre em Biologia Celular e doutor em Genética e Evolução. Atualmente é professor da Universidade Federal de Viçosa, Campus de Rio Paranaíba e atua na área de Genética Ecológica e Evolutiva.

Intestino preso nunca mais!

Prisão de ventre, constipação intestinal, ressecamento intestinal, obstipação, empate e intestino preso são os nomes populares dados para uma alteração no intestino caracterizada pela dificuldade para evacuar. Esse distúrbio pode trazer alguns problemas ao metabolismo, pois existem microrganismos no bolo fecal e a permanência destes no intestino não é benéfica.

Existem alguns medicamentos que tratam essa alteração intestinal e, quando se pensa em fitoterapia, que é o tratamento de enfermidades utilizando as plantas medicinais, podemos citar a cutieira como exemplo.

A cutieira (Joannesia princeps Vell.) é uma espécie arbórea, conhecida também, dependendo da região, como andá-açu, boleira, coco-de-purga, fruta-de-arara, fruta-de-cutia, arapaçú, arrebenta-cavalo, dentre outros nomes. Esta espécie é uma angiosperma, pertencente à família Euphorbiaceae, a mesma família da mamona e da mandioca.

No Brasil a cutieira é encontrada de forma natural nos seguintes estados: Bahia, Espírito Santo, Minas Gerais, Rio de Janeiro e São Paulo. Em Minas Gerais esta espécie é pouco encontrada na natureza.

Como características morfológicas dessa espécie vegetal podemos relatar que são árvores de médio a grande porte, 15 a 30 metros de altura. Floração branca, em cachos, muito pequena. Fruto com 10 cm de diâmetro, polpa externa relativamente macia e fruto resistente. É necessário quebrar o fruto e extrair as sementes para plantio.

A cutieira produz uma semente de sabor apreciado, parecido com o sabor de castanhas e amêndoas. É dessa semente que pode ser extraído um óleo medicinal com propriedades purgativas. A partir da ingestão correta, o intestino desprende, variando de pessoa para pessoa. Desta forma, a semente desta árvore é um poderoso e efi caz método para a liberação do intestino. No entanto, seus efeitos podem ser perigosos para quem não os conhecem ou não sofrem de problemas intestinais.

Não é apenas a semente que possui utilidade, mas o óleo extraído da casca também pode ser utilizado para fins medicinais, podendo ser empregado na cicatrização de feridas e no combate à febre.

Apesar de não ser recomendada na arborização urbana, em virtude do tamanho, do peso de seus frutos e do perigo que as sementes oferecem devido ao seu efeito tóxico e purgativo, essa espécie é indispensável na recomposição de áreas degradadas, pois sua germinação e crescimento são rápidos, além de possuir uma boa adaptabilidade e produzir folhas de fácil decomposição, sendo uma espécie potencial para a recuperação do solo.

Fruto de Cutieira: Foto por Mardem da Silva

A semente da cutieira é protegida por um fruto denso e resistente. Assim, a perpetuação da espécie depende de um pequeno roedor conhecido como cutia e por isso a árvore recebe esse nome popular.

O fruto da cutieira contém entre uma e três sementes. Este fruto cai da árvore, ficando no solo até apodrecer ou ser comido por algum animal. Se o fruto apodrecer, as sementes também apodrecem e não são capazes de germinar.

Alguns animais como a paca, por exemplo, comem o fruto inteiro ou o destroem, eliminando a possibilidade de germinação da semente. A cutia, no entanto, em seu trabalho paciente e engenhoso abre o fruto, come uma ou duas semente e enterra o que não comeu. Essa atitude da cutia pode gerar uma futura árvore de cutieira.

É importante ressaltar que se ingerida em grandes quantidades e de forma incorreta a semente da cutieira, pode ser tóxica, então é necessário um cuidado especial ao se utilizar suas propriedades pra tal finalidade.

Todas as plantas medicinais são importantes no nosso dia-a-dia e é muito bom utilizarmos produtos naturais sempre que possível, porém temos que ter atenção, pois as plantas possuem diversas substâncias e podem fazer mal a saúde se não utilizadas corretamente.

Mardem Michael Ferreira da Silva Graduando em Ciências Biológicas, Bolsista do Programa PET-Educação Universidade Federal de Viçosa Campus Florestal

Lívia Constâncio de Siqueira Bióloga, doutoranda em Botânica pela Universidade Federal de Viçosa Campus Viçosa

Fissura labiopalatina: O que é? O que causa? Como tratar? Como prevenir?

A fissura labiopalatina é uma malformação craniofacial (que envolve a região do crânio e da face) mais frequente na espécie humana. É vista como uma abertura na região do lábio e pode também envolver o osso onde os dentes estão sustentados na cavidade bucal (rebordo alveolar) e/ou céu da boca (palato). No Brasil estima-se que, de cada 650 bebês nascidos vivos, ao menos um deles venha ao mundo com fissura labiopalatina.

As fissuras podem ser formadas em um dos lados do rosto apenas (unilaterais), ou dos dois lados direito e esquerdo (bilaterais), e apresentam diferentes formas desde uma simples cicatriz no lábio ou até a “campainha” dividida (úvula bífida), até formas mais graves com envolvimento do lábio, osso dos dentes e céu da boca no mesmo indivíduo.

Face de criança com fissura labiopalatina, evidenciando a abertura no lábio. Fonte: Silva, T.R. 2011

A formação das fissuras labiopalatinas ocorre durante a gravidez, entre a 4ª. e 12ª. semana depois que a futura mãe iniciou a gestação, devido ao não fechamento do lábio, do osso que acomoda os dentes e/ou céu da boca.

As causas das fissuras estão em grande parte relacionadas com a genética em interação com fatores ambientais, com destaques para tabagismo, consumo de bebidas alcoólicas, falta de vitaminas e medicamentos utilizados no tratamento da epilepsia (fenitoínas).

O tratamento do indivíduo com fissura labiopalatina é longo e altamente especializado, já que a fissura, além de comprometer a parte estética, prejudica também o funcionamento de algumas estruturas funcionais, acarretando em inúmeros casos alterações na fala que na maioria das vezes torna a voz do indivíduo “fanhosa” (hipernasalidade). Ocorre também a saída de alimentos e líquidos pelo nariz dos pacientes com o céu da boca aberto, além de infecções causadas por bactérias na região do ouvido (otites), principalmente.

No município de Bauru, região central do estado de São Paulo, está localizado o Hospital de Reabilitação de Anomalias Craniofaciais da Universidade de São Paulo (HRAC/USP), onde é oferecido tratamento gratuito, de qualidade e altamente especializado para este grupo de indivíduos, nas mais diversas áreas da saúde: medicina, odontologia, enfermagem, fonoaudiologia, fisioterapia, genética, serviço social entre outros, com o objetivo de reabilitar o paciente como um todo de maneira humanizada.

O tratamento com cirurgias para estes indivíduos tem início aos 3 meses de idade com a realização da cirurgia para a correção do lábio (queiloplastia). Após os 12 meses de idade é realizada a cirurgia de fechamento do céu da boca (palatoplastia), e entre 9 e 12 anos é reabilitado por meio de cirurgia o osso que falta onde ficam os dentes na área da fissura (enxerto alveolar secundário). De acordo com a necessidade de cada indivíduo outras cirurgias são realizadas.

Durante todas estas etapas cirúrgicas os indivíduos com fissura são acompanhados nas demais especialidades de saúde; por exemplo, grande parte deles recebe o tratamento com aparelho para correção da posição dos dentes (ortodontia).

Como o ser humano ainda não é capaz de alterar os genes responsáveis pela formação da fissura labiopalatina, a conduta atual para prevenir a ocorrência desta anomalia consiste em orientar os futuros pais sobre a importância do planejamento da gravidez, com a realização das consultas de pré-natal, uso de vitaminas e do ácido fólico, além da não ingestão de bebidas alcoólicas, bem como extinção do hábito de tabagismo ativo e passivo ao evitar ficar próximo de alguém que esteja fumando.

Marcos Roberto Tovani Palone é Cirurgião-dentista, especialista em odontopediatria, Mestrando em Ciências da Reabilitação no HRAC/USP, atua na área de fissuras orofaciais e anomalias relacionadas.

Thaieny Ribeiro da Silva é Cirurgiã-dentista, especialista em odontopediatria, Mestre em Ciências da Reabilitação, Doutoranda em Ciências da Reabilitação no HRAC/USP, atua na área de fissuras orofaciais e anomalias relacionadas.

Gisele da Silva Dalben é Cirurgiã-dentista no HRAC/ USP, especialista em odontopediatria, Mestre em Ciências da Reabilitação, Doutora em Patologia Bucal, atua na área de fissuras orofaciais e anomalias relacionadas.

Um peixe bem mineiro

Uma das tarefas iniciais mais difíceis quando se é pai (ou mãe) é dar o nome ao filho. Imagino que dar um nome a uma espécie seja uma tarefa no mínimo tão complicada quanto. No entanto, diferentemente dos nomes dos bebês, os nomes de espécies na maioria das vezes são reflexos de suas características morfológicas distinguíveis. Outras vezes são homenagens a outros pesquisadores e até a astros do rock.

Foi publicado no último número da revista Neotropical Ichthyology um artigo descrevendo uma nova espécie de peixes do gênero Hyphessobrycon com nome bastante interessante. A revista Neotropical Ichthyology é uma publicação da Sociedade Brasileira de Ictiologia e é responsável por publicar a descrição de inúmeras espécies novas de peixes todos os meses.

Exemplar de Hyphessobrycon uaiso

Hyphessobrycon uaiso (Uai, sô!). Será que eu preciso dizer que este nome sugere que o espécime tipo (o representante principal da espécie, depositado em um museu) foi coletado em Minas Gerais? Para ser mais exato, a localidade tipo da nova espécie é próximo à cidade mineira de Uberaba, com distribuição na drenagem do rio Grande, um dos formadores e principais afluentes do rio Paraná. É bem verdade que o rio Grande drena uma boa parte do Estado de São Paulo também mas, e daí?

O gênero Hyphessobrycon pertence à família Characidae, da ordem dos Characiformes. Esta ordem é uma das principais dentre os peixes da região Neotropical (Sul da América do Norte até a América do Sul), tendo como principal característica o corpo coberto de escamas lembrando muito as carpas e tilápias que são de outras ordens. Entre os representantes mais conhecidos estão o dourado, a corimba, a traíra, o piau, e os ornamentais Mato-grosso (um Hyphessobrycon) e o tetra neon. Existem mais de 130 espécies de Hyphessobrycon descritas atualmente. São pequenos peixes habitantes de pequenos riachos.

Enfim, um bom exemplo do bom humor dos cientistas, que nem sempre são aqueles seres de jaleco e expressão sisuda.

Rubens Pazza é biólogo, mestre em Biologia Celular e doutor em Genética e Evolução. Atualmente é professor da Universidade Federal de Viçosa, Campus de Rio Paranaíba e atua na área de Genética Ecológica e Evolutiva.

Cheiro de quê?

Segundo um trabalho publicado em março desse ano na revista Science, pesquisadores estimam que o nariz humano consegue detectar, através de seus 400 receptores olfativos, mais de 1 trilhão de cheiros ou aromas! Para se ter uma idéia de quão grande é esse número, podemos comparar com o número de estímulos que outros sentidos humanos conseguem distinguir: nosso olho usa três receptores de luz que trabalham juntos para ver até 10 milhões de cores, enquanto que o ouvido pode ouvir “apenas” meio milhão de tons.

Nós somos adaptados para sentir cheiros, e reagir de acordo, assim como outros animais. Existem vários cheiros característicos que você conhece, e que podem ter um significado adaptativo.

Por exemplo, sabe quando começa a chover, e logo você sente aquele cheiro bem agradável de terra molhada? Esse cheiro é chamado Petricor, e acontece devido a uma combinação de duas substâncias: a primeira, um óleo que é liberado por algumas plantas no período de seca e que é absorvido pela terra e pedras argilosas. Esse óleo retarda a germinação de sementes e desenvolvimento inicial da planta.

A segunda é a geosmina, uma molécula que é produzida principalmente por algumas bactérias do grupo Actinobacteria. É possível que sua função seja controle de inimigos, então é liberada no solo antes da chuva para se espalhar melhor pelo ambiente. O olfato humano pode detectar concentrações extremamente baixas de geosmina, a partir de 5 partes por trilhão! Uma hipótese para explicar essa sensibilidade, é que nossos ancestrais usaram esse odor para identificar fontes de água.

É interessante que certos peixes que se alimentam de detritos e sedimentos do fundo dos rios, como por exemplo a carpa e a curimba (papa-terra), podem acumular geosmina em seus tecidos, deixando sua carne com um gosto característico de terra ou barro.

Ok, mas você já ouviu alguém dizer que sentiu o cheiro de chuva antes dela cair?

As descargas elétricas, como os raios, comuns antes das chuvas de verão, dividem as moléculas de nitrogênio (N2) e oxigênio (O2) atmosférico em átomos isolados, levando alguns desses átomos a formar o óxido nítrico (NO), que por sua fez reage com outros componentes da atmosfera, produzindo uma molécula com 3 átomos de hidrogênio (O3). E é através dessa molécula que nosso nariz pode perceber que vem chuva por aí, numa concentração de apenas 10 partes por bilhão. O nome dessa molécula? É o famoso ozônio!

E o cheiro da vovó e do vovô?

Uma pesquisa publicada em 2012 na revista PLOS One indica que as pessoas reconhecem o cheio de idosos não porque eles têm um odor forte, mas sim porque é único comparado às pessoas mais jovens. E se os idosos têm um odor característico, ele é mais agradável do que se pode pensar. Isso se deve a um composto orgânico que é encontrado em maior quantidade no suor e na pele de pessoas acima de 40 anos, que possui um leve odor gramíneo e oleoso, que é agradável à maioria das pessoas.

Mas nem tudo cheira bem nessa história…

Quando animais morrem, liberam um cheiro péssimo e nauseabundo, correto?

Esse cheiro se deve principalmente a dois compostos nitrogenados, a cadaverina e putrescina (que nomes, hein?) que são normalmente são produzidas por bactérias durante a putrefação dos organismos.

Mas então, porque alguns cheiros são agradáveis ao nosso nariz, enquanto outros cheiros são totalmente desagradáveis?

Somos adaptados para diferenciar entre o bom e o mau cheiro porque cheiros distintos devem resultar em diferentes comportamentos.Os maus cheiros nos dão um alerta de baixa qualidade do ar, comida estragada, veneno ou doenças, que demandam uma reação imediata para evitar aquilo que pode representar perigo.

Já os cheiro agradáveis, como o de frutas maduras e frescas não necessitam de uma rápida resposta comportamental, já que não representam perigo algum.A não ser que seja uma ação rápida para sair comendo tudo!

Pierre Penteado é biólogo e Mestre em Biologia Animal

Como a natureza semeia suas sementes?

Todos os organismos da natureza são encontrados em determinados locais porque eles se deslocaram até lá. Esse conceito é valido até para espécies sésseis, ou seja, que não se locomovem e vivem fixas, como as plantas. Dispersão e migração são termos utilizados para descrever deslocamentos de organismos em busca de melhores condições para a sobrevivência das espécies. A dispersão está relacionada ao distanciamento aleatório dos organismos entre si, enquanto a migração a movimentos direcionais em massa de um grande número de indivíduos de uma espécie de um local para outro.

Para se dispersarem as plantas utilizam seus diásporos, ou unidades de dispersão, que são os frutos e sementes. A dispersão dos diásporos para longe do seu local de origem é um processo fundamental no ciclo de vida das plantas, pois evita a competição entre as plantas jovens e a elevada predação próximo à planta-mãe. Além disso, se as sementes forem dispersas por uma área ampla, maior será a chance de encontrarem locais favoráveis à sua germinação e estabelecimento.

Devido aos benefícios da dispersão, as plantas desenvolveram muitas adaptações que favorecem a disseminação dos seus frutos e sementes. As características dos frutos e sementes trazem pistas sobre a forma de dispersão de uma espécie. Certas plantas espalham suas sementes sozinhas (autocoria), como é o caso da maria-sem-vergonha ou beijo, cientificamente conhecida como Impatiens walleriana, pois seu nome científico lembra a palavra “impaciente” em referência à cápsula de sementes que explode ao menor contato, espalhando as sementes nos arredores. Outras dependem de agentes dispersantes, como o vento (anemocoria); para isso as espécies produzem frutos e sementes leves e aerodinâmicas, sendo aladas ou plumosas, como é o caso do dente-de-leão. A dispersão também pode ocorrer pela água (hidrocoria), por gotas de chuva, enxurradas, ou rios e mares, por meio de diásporos flutuantes e resistentes ao excesso de umidade, como o coco-da-baía.

Os animais também realizam dispersão, que é denominada zoocoria. A zoocoria pode ocorrer externamente e de forma involuntária (epizoocoria), como é o caso dos carrapichos, que se aderem ao pelo dos animais e às nossas roupas; nesse caso os animais não se beneficiam, pois esses diásporos não são comestíveis. Por outro lado, a zoocoria pode ocorrer também via trato digestivo dos animais (endozoocoria). Nesse caso, os animais consomem os frutos e defecam as sementes inteiras e prontas para germinar; essas sementes, no entanto, devem ter um tegumento resistente para suportar a acidez do estomago e a passagem pelo trato digestivo. A endozoocoria promove uma interação mutualística entre os animais e as plantas, dessa forma, os animais recebem alimento e as plantas são semeadas por grandes distâncias. Além disso, para algumas plantas a passagem da semente no trato digestivo do animal é indispensável para sua germinação.

A frequência dos diferentes modos de dispersão varia entre as formações vegetais, com predomínio de autocoria e anemocoria em vegetações abertas, como os campos, onde o vento atua fortemente, e predomínio de zoocoria em florestas. Em algumas florestas tropicais mais de 90% das plantas apresentam frutos dispersos por animais.

As características dos diásporos determinam qual o grupo de animais vai ser atraído por estes, e assim qual será o dispersor. Peixes como o pacu e o tambaqui se alimentam de frutos que caem de árvores das beiras de rios. Alguns lagartos e tartarugas se alimentam de frutos que apresentam cheiro e coloração forte e que estão próximos ao solo ou caem quando maduros. Os frutos dispersados por mamíferos apresentam cores vivas e muitas vezes cheiros atrativos, como por exemplo, a lobeira, que é consumida e dispersa pelo lobo-guará. O lobo-guará é dependente da lobeira e sem os seus frutos ele é afetado por complicações renais causadas por vermes. Os morcegos frugívoros são os mamíferos mais importantes no processo de dispersão, diferente dos demais mamíferos, os frutos dispersos por morcegos não apresentam cores chamativas, mas possuem odor forte de mofo, rançoso ou de fermentação.

Os animais frugívoros são os jardineiros das nossas matas, pois semeiam as sementes ao longo dos seus caminhos. Dentre os frugívoros destacam-se as aves, pois elas são responsáveis pela dispersão da maioria das plantas. O estudo das aves (ornitologia) tem enfatizado a relação entre as aves frugívoras e as plantas que fornecem esses frutos. Muitas plantas atraem as aves com frutos pequenos em grandes quantidades, exibindo cores vistosas e polpas carnosas e suculentas, como a pitanga do cerrado, o murici e a erva de passarinho, esta só germina após a passagem pelo trato digestivo das aves. Dentre as aves dispersoras destacam-se o jacu, o sanhaço e o sabiá- laranjeira.

A dispersão gera consequências ecológicas grandiosas; ela mantém o equilíbrio entre as populações de plantas e animais, contribuindo para a diversidade biológica e para a contínua dinâmica da comunidade. A remoção de uma espécie de planta pode afetar muitos frugívoros de uma comunidade, que dependiam desse recurso para sua sobrevivência. Consequentemente, a eliminação dos frugívoros tem efeitos negativos no estabelecimento de novas plantas. Dessa forma, a ação da fauna frugívora garante a regeneração natural e a sobrevivência das nossas matas após alterações naturais, como a queda de uma árvore, ou antrópicas, como os desmatamentos e queimadas.

Cássio Cardoso Pereira é biólogo graduado pela Universidade Federal de Viçosa, campus de Rio Paranaíba. Rúbia Santos Fonseca é bióloga, mestre e doutora em Botânica pela UFV. Atualmente é professora temporária da UFV, campus Rio Paranaíba. Desenvolve pesquisas na área de fenologia e biologia reprodutiva de plantas nativas.

As plantas que vivem sobre o ferro

As diferentes espécies e formas de vida da vegetação que existem ao nosso redor estão intimamente relacionadas com o tipo de solo em que estão estabelecidas. A fertilidade e a profundidade do solo selecionam as plantas que vão ocupar cada ambiente. Geralmente, onde há florestas os solos são profundos e férteis, pois as árvores são exigentes em nutrientes e em uma área maior de solo para expandir suas raízes, indispensáveis para a sustentação do tronco. Por outro lado, em solos rasos ou mais pobres em nutrientes estabelecem formas de vida de menor porte e adaptadas a essas condições.

Fig 1- Campo rupestre.

Diferentes tipos de vegetação, em resposta a diferentes solos, podem ser observadas na Amazônia, Mata Atlântica e Cerrado. No Cerrado existem vegetações campestres (campo limpo), savânicas (cerrado sensu stricto) e até florestais (cerradão); classificadas em função do hábito dominante, da composição florística e das propriedades dos substratos, que vão de rasos e pobres nos campos a profundos e ricos nas florestas. As vegetações campestres caracterizam-se por serem mais abertas, com predominância de gramíneas e poucas espécies lenhosas. As fitofisionomias savânicas são dominantes na paisagem e ocupam cerca de 65% da área do Cerrado. A vegetação do cerrado sensu stricto é formada por um estrato arbustivo-arbóreo com caule suberoso, ramificado e retorcido e outro herbáceo-graminoso e contínuo. As vegetações florestais apresentam espécies lenhosas com galhos tortuosos, distribuídas de forma mais adensada, com alturas variando de seis a oito metros.

Fig 2- Vegetação de canga.

Em muitos locais no Brasil ocorrem os afloramentos rochosos, como pontos isolados no espaço caracterizados pelo solo raso ou ausente, incluindo vários habitats relacionados com características da rocha. A vegetação associada a afloramentos rochosos sobre topos de serras e chapadas de altitudes superiores a 900 m e em rochas quartzíticas ou areníticas é chamada “campo rupestre” (Figura 1), quando ocorre acima de 1500m e em afloramentos de rochas de granito/gnaisse é denominada campo de altitude (espécies típicas desses campos são as Vellozia spp. (canela-de-ema) e Paepalanthus spp. (sempreviva)). Outros afloramentos que podem ser observados nos diferentes biomas são os de rochas ferruginosas, que apresentam elevada concentração de ferro. No Brasil estima-se que a cobertura total desses ambientes é de 10000 hectares. Em Minas Gerais os campos ferruginosos estão concentrados principalmente no Quadrilátero Ferrífero, com uma área de aproximadamente 7.200km2.

Fig 3. Ipomoea cavalcantei, espécie que ocorre apenas em campo rupestre da Amazônia.

A vegetação associada à afloramentos de rochas ferruginosas (também se inclui o conceito de Campos Rupestres) dá-se o nome de “Campos ferruginosos” ou “Vegetação de canga” (Figura 2). A alta concentração de metais pesados no solo é tóxica para muitas espécies vegetais, exigindo tolerância ao ferro para que consigam se adaptar ao ambiente e manter sua sobrevivência nessas condições. No Brasil, tais campos ocorrem principalmente no Quadrilátero Ferrífero e Triângulo Mineiro (MG), no domínio do Cerrado, e na Serra de Carajás (PA), no domínio da Floresta Amazônica. A vegetação muda completamente em função da natureza da rocha, sendo diretamente influenciada pela disponibilidade e acúmulo de nutrientes. Sendo assim, o cerrado rupestre, por apresentar vegetações inseridas entre as fendas das rochas, onde há um acúmulo maior de nutrientes, possui aspecto de savana (estrato herbáceo e/ou arbustivo-arbóreo), enquanto que em campos ferruginosos há menor proporção de espécies arbóreas devido ao menor acúmulo de nutrientes nas reentrâncias das rochas. Os domínios em que os campos ferruginosos estão inseridos influenciam-nos diretamente. Sobre a canga de Carajás ocorre grande riqueza de espécies distintas, como Ipomoea carajasensis, I. cavalcantei (Figura 3) e I. marabaenses, devido a presença da floresta amazônica circundando-a e do clima diferenciado ali existente. Já em outras cangas do país, a riqueza de espécies é menor: Lychnophora pinaster (Figura 4) ocorre apenas em cangas de Minas Gerais, Arthrocereus glaziovii só ocorre no quadrilátero ferrífero, e há espécies comuns de afloramentos rochosos de todo o Brasil como Vellozia compacta (Figura 5), Tibouchina multiflora e Dasyphyllum candolleanum.

Fig 4- Lychnophora pinaster ocorre apenas em cangas de MG.

Curiosamente, cerca de 97% da reserva de ferro do país está presente nessas áreas, o que faz com que a conservação desses ambientes seja afetada constantemente em função das práticas de mineração muito comuns nesses locais. Apesar disso, a conservação é indispensável, dada à singularidade desses ambientes, tanto em termos estruturais quanto florísticos, quanto por apresentarem nível elevado de endemismo de várias espécies. Os campos rupestres são considerados centros de diversidade de famílias como Eriocaulaceae, Xyridaceae e Velloziaceae, e de vários gêneros de Melastomataceae, Ericaceae e Asteraceae. Além da distribuição restrita, são pouquíssimas as unidades de conservação que contém essas comunidades, sendo o Parque Estadual da Serra do Rola Moça, próximo de Belo Horizonte, a mais destacada.

Fig 5- Vellozia compacta, espécie comum dos campos rupestres brasileiros.

Fernanda de Fátima Santos Soares é bióloga e mestranda na Unicamp na área de Botânica; Rúbia Santos Fonseca é bióloga, mestre e doutora em Botânica pela UFV. Atualmente é professora temporária da UFV, campus Rio Paranaíba. Desenvolve pesquisas na área de fenologia e biologia reprodutiva de plantas nativas

Campos de murundus: Pouco conhecidos e muito ameaçados

Os pequenos animais que vivem no solo desempenham papeis de grande importância, os quais, na maioria das vezes, nem mesmo percebemos. Desde 1881, o grande naturalista Charles Darwin já havia observado a importância das minhocas para a formação dos solos e estabelecimento de diferentes vegetações. Desde então, pôde-se perceber que os distintos animais presentes no solo não são apenas habitantes, são também agentes fundamentais para diversos processos que ocorrem ali, fazendo que esse solo seja um complexo ecossistema. A constante atividade desses seres ao logo do tempo faz com que o ambiente e os elementos que o compõem (tipo de solo, nutrientes do solo, vegetação, etc.) sejam dinâmicos.

Os campos de murundus são exemplos claros da importância da atividade de pequenos animais na formação de um ecossistema diferenciado. Murundus são montes de terra que possuem forma arredondada, distribuídos ao longo de terrenos mais baixos, periodicamente alagados, encontrados em algumas paisagens do Cerrado. Esses “montes de terra” são formados por colonizações sucessivas de cupins, correspondendo a ninhos ativos ou não, que resistem aos processos de erosão do solo. A erosão, processo de carreamento de partículas do solo dos locais mais altos para os mais baixos, tenderia a nivelar a paisagem se não fosse a atividade intensa dos cupins em transportar solo de baixo para a superfície. Esse comportamento contribui para o aumento dos murundus, e consequentemente, para o aumento do território de forrageamento dos cupins durante os períodos de alagamento.

O processo de formação dos murundus é dinâmico, mesmo após a formação de grandes montes de terra, a atividade desses pequenos animais não para, podendo superar 3 metros de altura.

Do ponto de vista ecológico, os murundus são ecossistemas muito interessantes, pois se diferem dos ambientes circundantes, tanto pela constituição dos solos quanto pela vegetação e fauna que os habitam. Nos espaços entre murundus predominam solos com poucos nutrientes, com maior capacidade em reter água e maior proximidade com o lençol freático, o qual pode ser encontrado com um metro de profundidade, mesmo durante a estação seca. Nesses locais são encontradas espécies vegetais campestres resistentes ao período de alagamento, sendo ausente árvores e arbustos. Já nos murundus, os solos são mais drenados, livres do alagamento sazonal e com maior teor de nutrientes, resultantes do aporte de materiais dos cupins e da ciclagem de uma vegetação mais vigorosa, como árvores e arbustos do Cerrado. Durante os períodos de alagamento, os murundus tornam-se verdadeiras ilhas (Figura 2), capazes de abrigar plantas lenhosas que normalmente são intolerantes à saturação hídrica do solo, além dos cupins e outros animais, mantendo-os a salvos dos excessos de água.

Os murundus espalham-se pela paisagem conferindo-lhe um aspecto de micro relevos ou pequenos “mares de morros”, o que proporciona uma beleza peculiar. Além da beleza paisagística, os campos de murundus são importantes por comportarem uma vasta diversidade de espécies do Cerrado, no entanto, também representam um dos ecossistemas mais ameaçados pela antropização. Atualmente, com a expansão das fronteiras agrícolas, esses campos vêm sofrendo um alto grau de perturbação com a implantação de drenos para o escoamento superficial da água do solo e nivelamento da superfície, tornando-os propícios para o desenvolvimento da agricultura extensiva. O risco iminente já foi reconhecido pelo Estado de Goiás, onde os campos de murundus já são considerados Áreas de Preservação Permanente (Lei estadual nº 16.513/2007). No entanto, fora desse Estado, os campos de murundus continuam sendo alvos do avanço agrícola sobre o Cerrado. Por esse motivo, a proteção desses ecossistemas é essencial para que continuem embelezando as paisagens já bastante degradadas, e preservando as espécies, tanto da flora como da fauna do Cerrado.

Cibele de Cássia Silva é bióloga e mestranda em Ecologia e Evolução pela UFG Daniel Meira Arruda é biólogo, mestre e doutorando em Botânica pela Universidade Federal de Viçosa.

O fantástico mundo das orquídeas

As orquídeas, plantas de uma exuberante beleza, pertencem à família Orchidaceae, umas das maiores dentre as angiospermas. Este grupo é composto por aproximadamente 790 gêneros e o número de espécies é estimado em 25000 a 30000. Possuem ampla distribuição, não sendo encontradas apenas em regiões polares e desérticas, e a maior diversidade localiza-se nas regiões tropicais da América e da Ásia.

Há estimativas que no Brasil ocorram cerca de 195 gêneros e entre 2500 e 3000 espécies de orquídeas distribuídas em todos os biomas. Nosso país é o terceiro em número de espécies destas plantas, precedido apenas pela Colômbia e Equador.

As Orchidaceae apresentam hábitos diversos, entre eles: rupícolas, crescendo sobre rochas; epífitas, crescendo sobre arbustos e árvores próximas ao solo abrigadas da luz, ou perto do topo das árvores e cactos, submetidas a bastante luz; terrestres, crescendo tanto em campinas e savanas em meio à relva, como sobre o solo de florestas.

As características morfológicas e reprodutivas das orquídeas são bastante diversificadas. Como exemplo, existem orquídeas com variadas dimensões, desde plantas extremamente pequenas, até plantas com mais de três metros de altura. Entretanto, elas são classificadas em uma única família devido às estruturas florais idênticas.

Em uma flor típica de orquídea, existem três sépalas e três pétalas. Uma destas pétalas é o labelo, bem diferente das outras, sendo maior, mais vistoso, projetando-se do centro da flor e auxiliando na reprodução. A partir deste labelo, surge um órgão carnudo (coluna ou ginostêmio), resultado da fusão dos órgãos femininos (carpelos) e masculinos (estames).

O desenvolvimento das orquídeas é bastante lento, pois sua multiplicação por sementes é demorada (das 2,5 milhões de sementes produzidas em uma cápsula, apenas 5% germinam), e a divisão de uma muda leva, praticamente, dois anos.

Na natureza, as orquídeas estão associadas a fungos micorrízicos (fungos que vivem no solo em associação com plantas). Por não possuírem grande reserva nutricional, as sementes precisam de uma fonte externa de energia para germinar. Essa energia é provida pelo fungo, que é capaz de colonizar as sementes e fornecer açúcares simples, proporcionando sua germinação simbiótica. Essa associação, que é obrigatória na fase juvenil, pode permanecer por todo ciclo de vida da planta.

Elas são excelentes bioindicadores ambientais, pois são sensíveis às interferências antrópicas em matas primárias devido à ocupação dos nichos. Este fato é verificado em fragmentos florestais, preservados e conservados após intervenção do homem, nos quais a abundância e diversidade desta família apresentam baixos índices.

Orquídea do gênero Vanilla. Fonte: World Wide Web.

Algumas poucas espécies apresentam uso na indústria. A partir dos frutos de algumas espécies do gênero Vanilla, pode ser fabricada a baunilha. Algumas espécies produzem compostos de aplicação medicinal, como a espécie Cyrtopodium cardiochilum Lindl.

Entretanto, a maior importância das orquídeas é o potencial ornamental de suas flores. Por serem tão belas, garantem especial destaque em ambientes externos e internos.Também por isso são alvo da ação humana em coletas irregulares, um dos fatores responsáveis pelo seu declínio na natureza.

O cultivo em vasos para o comércio está crescendo e, infelizmente, reduzindo o número de populações naturais rapidamente. A coleta predatória é ato comum em determinados lugares onde existem pessoas interessadas no lucro ou no papel ornamental destas plantas. Muitos não sabem quais são as consequências que este tipo de ação causa ao habitat onde os exemplares estavam inseridos e como isso interfere no processo de desaparecimento e possível extinção de espécies.

Neste aspecto, torna-se importante o desenvolvimento de práticas de educação ambiental para a preservação e conscientização de populações locais, afim de abranger todas as idades, todas pessoas, do quão importante é preservar nossa biodiversidade. Afinal, é preciso conhecer para preservar!

Dinaíza Abadia Rocha Reis é acadêmica do curso de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Viçosa, campus de Rio Paranaíba e Bolsista de Iniciação Científica pela FAPEMIG.