17 posts · 8,758 views

A blog written in Portuguese to spread the wonders of life.

Carlos Hotta
17 posts

Sort by: Latest Post, Most Popular

View by: Condensed, Full

August 13, 2010
08:41 PM
242 views

Tricerátops existem?

by Carlos Hotta in Brontossauros em meu Jardim

O nosso passado está em constante mutação. As nossas percepção do presente alteram o que percebíamos do passado. Isto é particularmente marcante na paleontologia: tentamos montar uma história coerente de um passado sem testemunhas a partir de poucas evidências. Muitas vezes um pedaço de osso é capaz de alterar radicalmente o que pensávamos da vida que não é mais. O velocirraptor do Jurassic Park é um ótimo exemplo: os ferozes lagartos dos filmes eram, na verdade, bem menores do que os mostrados e ainda eram cobertos de penas! A mais recente vítima deste "revisionismo histórico" é o triceratops, aquele que tem três chifres e um escudo na cabeça.

O triceratops é considerado uma das últimas espécies de dinossauros com chifres. Ele e o Torosaurus. O torossauro é bastante parecido com o triceratops mas ele possui duas janelas em seu escudo, que é inteiriço no triceratops. Além isso, os chifres superiores do torossauro se encontram apontados para direções diferentes enquanto os chifres do triceratops são paralelos. Acredita-se que ambas espécies co-existiam no continente norte americano. Agora, um estudo publicado pelos paleontólogos John Scannella e John Horner sugere que ambas espécies não só existiam como eram a mesma!

Os paleontólogos fizeram uma extensa pesquisa analisando as dimensões e características de 30 crânios de triceratops e dois crânios de torossauros. Os crânios dos triceratops variavam bastante de tamanho - e meio metro a dois metros de extebsão - e podiam ser classicadas em formas bebês, juvenis, subadultas e jovens adultas. Já os poucos crânios dos torossauros eram todos enormes, chegando a 3 metros de extensão. Uma análise mais cuidadosa dos crânios de triceratops mostraram que havia regiões que ficavam mais finas ao longo do crescimento do triceratops e essas regiões correspondiam aos buracos no escudo do torosauro. Esta análise sugere fortemente que os torossauros são a forma adulta do triceratops! Isso quer dizer que os triceratops nunca existiram, como anunciado por aí?

Antes de responder esta pergunta, vamos ver o que aconteceu em um caso semelhante: no começo do século descobriu-se que brontossauros eram a forma adulta do apatossauro. No fim, o termo brontossauros foi descartado e o apatossauros foi adotado. Esta decisão foi tomada porque, segundo as normas de nomenclatura, o nome descrito primeiro tem prioridade e o apatossauro foi descrito alguns meses antes do mais popular brontossauro. Isso quer dizer que o popular termo triceratops também poderia ser descartado em detrimento do torossauro. Felizmente o triceratops foi descrito um ano antes do torossauro, para o alívio de muitas crianças por aí.

Este estudo mostra a importância de se tentar estudar diversos espécimes antes de se tirar conclusões radicais sobre fósseis. Um crânio diferente de hominídeo pode não ser um novo elo perdido mas sim um indivíduo doente ou distinto do resto da população. Infelizmente fósseis são raros e, muitas vezes, únicos.

Scannella, J., & Horner, J. (2010). Torosaurus Marsh, 1891, is Triceratops Marsh, 1889 (Ceratopsidae: Chasmosaurinae): synonymy through ontogeny Journal of Vertebrate Paleontology, 30 (4), 1157-1168 DOI: 10.1080/02724634.2010.483632 Read the comments on this post...... Read more »

Scannella, J., & Horner, J. (2010) Torosaurus Marsh, 1891, is Triceratops Marsh, 1889 (Ceratopsidae: Chasmosaurinae): synonymy through ontogeny. Journal of Vertebrate Paleontology, 30(4), 1157-1168. DOI: 10.1080/02724634.2010.483632

Biology

May 27, 2010
08:17 AM
301 views

Felicidade é... sujar-se de terra

by Carlos Hotta in Brontossauros em meu Jardim

Quem nunca ouviu dos pais que felizes eram eles - que brincavam na terra e estavam imundos no fim do dia - enquanto nós vivemos em nossos quartos limpos jogando videogames? Bem, é possível que eles tivessem razão.

Nesta semana Dorothy Matthews e Susan Jenks da Sage Colleges (Nova Iorque) mostraram, no 110th General Meeting of the American Society for Microbiology, que camundongos que ingeriram a bactéria Mycobacterium vaccae junto com a comida resolviam os labirintos duas vezes mais rápido e demonstrando menos ansiedade que camundongos que não entraram em contato com a bactéria na comida.

A Mycobacterium vaccae é uma bactéria facilmente encontrada no solo. Logo, não é difícil imaginar cenários onde crianças brincando no solo possam ingerir copiosas quantidades da bactéria sem querer (ou de propósito, sabe como é... crianças).

Não posso entrar em maiores detalhes sobre o estudo anunciado no congresso, uma vez que ele ainda não foi publicado, mas ele faz sentido sob a luz de um estudo de 2007, publicado na revista Neuroscience. Neste estudo, pesquisadores da Universidade de Bristol mostraram que o contato com a Mycobacterium vaccae ativava o sistema imune que, curiosamente, ativava um conjunto específico de neurônios produtores de serotonina. A serotonina é um neurotransmissor cujos altos níveis estão associados à felicidade e os baixos nívels, à depressão e ansiedade e o conjunto de neurônios ativados são exatamente os mesmos ativados por antidepressivos.

A ação da Mycobacterium vaccae sobre o nosso humor, também foi comprovada em um estudo onde extratos da bactéria foi dada junto com os remédios da quimioterapia para pacientes com câncer do pulmão. O extrato de bactéria não aumentou a sobrevida dos pacientes mas aumentou a sua qualidade de vida, medida pela manutenção da vitalidade e status cognitivo dos pacientes, presença de efeitos adversos da quimioterapia e de sintomas associados ao câncer.

É curioso perceber que a Mycobacterium vaccae age, na verdade, sobre nosso sistema imune e ele é quem age sobre o nosso humor. A bactéria é apenas uma maneira de controlar o funcionamento do sistema imune. A primeira utilização terapêutica da Mycobacterium vaccae, inclusive,foi no controle de respostas alérgicas e auto-imunes.

Especulando-se muito, será que a diminuição da exposição de nossa geração (e das próximas) à terra e à sujeira poderia muito bem explicar o aumento dos casos de asma e - porque não - de depressão? Quanto tempo até inventarem uma cápsula de Mycobacterium vaccae para não termos que mexer na terra?

Foto: lanier67

Fontes:
Lowry, C., Hollis, J., de Vries, A., Pan, B., Brunet, L., Hunt, J., Paton, J., van Kampen, E., Knight, D., & Evans, A. (2007). Identification of an immune-responsive mesolimbocortical serotonergic system: Potential role in regulation of emotional behavior Neuroscience, 146 (2), 756-772 DOI: 10.1016/j.neuroscience.2007.01.067
O'Brien, M. (2004). SRL172 (killed Mycobacterium vaccae) in addition to standard chemotherapy improves quality of life without affecting survival, in patients with advanced non-small-cell lung cancer: phase III results Annals of Oncology, 15 (6), 906-914 DOI: 10.1093/annonc/mdh220
Discover Magazine Read the comments on this post...... Read more »

Lowry, C., Hollis, J., de Vries, A., Pan, B., Brunet, L., Hunt, J., Paton, J., van Kampen, E., Knight, D., & Evans, A. (2007) Identification of an immune-responsive mesolimbocortical serotonergic system: Potential role in regulation of emotional behavior. Neuroscience, 146(2), 756-772. DOI: 10.1016/j.neuroscience.2007.01.067

O'Brien, M. (2004) SRL172 (killed Mycobacterium vaccae) in addition to standard chemotherapy improves quality of life without affecting survival, in patients with advanced non-small-cell lung cancer: phase III results. Annals of Oncology, 15(6), 906-914. DOI: 10.1093/annonc/mdh220

Health

March 24, 2010
12:25 AM
376 views

A Calvaria e o Dodô

by Carlos Hotta in Brontossauros em meu Jardim

Cientistas usam o método científico como lentes para enxergar o funcionamento do mundo. Muitos tentam construir modelos elegantes para explicar o que observam. A busca da beleza no universo tem seus perigos: uma hipótese bonita de nada vale se fatos não a sustentarem. O problema é que todo cientista é um tanto narcisista e muitos acham que suas histórias valem mais do que a realidade.

Um clássico exemplo disso pode ser observado em um artigo publicado por Stanley Temple em 1977, na prestigiosa revista Science. No artigo, Temple descreve a desesperadora situação da árvore Calvaria major, cuja população nas ilahs Maurício era de apenas 13 indivíduos. As ilhas Maurício são famosas por ter sido o habitat do Dodô, extinto em 1680.

Temple diz, em seu artigo, que os poucos indivíduos restantes da Calvaria têm mais de 300 anos, ou seja, neste período nenhum indivíduo de Calvaria se estabeleceu na ilha. A explicação estaria no fato da semente do fruto ter uma casca muito grossa, de mais de 1.5 cm, que não estaria permitindo a germinação de novas Calvaria. De acordo com Temple, a semente era ingerida por ninguém menos que o Dodô, cuja poderosa moela desgastaria a sua casca, permitindo a germinação da Calvaria junto com suas fezes. Assim, Temple hipotetizou que a extinção do Dodô, impediu a germinação de novas sementes da Calvaria, condenando mais uma espécie à extinção.

Um experimento de Temple até mostrou que a ingestão de 17 sementes por perus resultava em três sementes que se germinavam após a ação do sistema digestório da grande ave. As primeiras, segundo Temple, a germinar em 300 anos.

A interação da Calvaria com o Dodô mostrava como o destino de duas espécies pode estar intimamente ligado e como deveríamos ter muito cuidado ao alterar o nosso ambiente. Esta história foi contada inúmeras vezes por ambientalistas tentando educar crianças e adultos pelo mundo.

*pausa dramática*

Só que os fatos não sustentam a bela hipótese de Temple...

... para começar, trabalhos publicados em 1941 e 1946 mostraram que as sementes da Calvaria conseguem germinar mesmo sem nenhuma abrasão na sua casca pois ela simplesmente racha após um tempo no solo. Sem contar que censos populacionais feitos em 1991 revelaram que há centenas de Calvaria de todas as idades nas ilhas Maurício. Para ser justo, a população é ainda bastante reduzida, principalmente por causa do desmatamento e a introdução de espécies como porcos e veados nas ilhas.

Mais: Temple alimentou perus com 17 sementes e viu que 3 germinaram depois. Só que ele não pegou 17 sementes e as colocou no solo para ver quantas germinavam sozinhas. Ou seja, não é possível saber se o sistema digestório dos perus realmente ajudaram a germinação das sementes! Temple nem tentou medir o quanto da casca das sementes era retirada após a passagem pelos perus. A propósito, não sabemos se dodôs comiam sementes da Calvaria. Como estão extintos faz séculos, os hábitos alimentares do galinhão são um mistério. Sem contar que perus esmagaram cerca de 40% das sementes mas dodôs eram de três vezes maiores!

Temple era um ornitólogo que elaborou uma hipótese maravilhosa onde uma árvore era tão dependente de uma ave que, quando ela foi extinta, a árvore começou a desaparecer. A hipótese mostrava de forma indiscutível a interrelação de duas espécies, algo já na moda em 1977. Temple provavelmente sabia que os fatos não confirmavam a sua hipótese e tentou publicá-la assim mesmo, sendo muito bem sucedido. Se ele teve sucesso na época, a história não foi tão gentil e hoje sabemos que, mesmo bela, a hipótese não se sutenta.

A história de Temple mostra que nem sempre devemos nos apaixonar por nossas hipóteses: ao tentar alcançá-las, nem percebemos quando a dura realidade acaba nos afogando.

Fontes:

Temple SA (1977). Plant-Animal Mutualism: Coevolution with Dodo Leads to Near Extinction of Plant. Science (New York, N.Y.), 197 (4306), 885-886 PMID: 17730171

The Widespread Misconception that the Tambalacoque or Calvaria Tree Absolutely Required the Dodo Bird for its Seeds to Germinate. David R. Herhey. Read the comments on this post...... Read more »

Temple SA. (1977) Plant-Animal Mutualism: Coevolution with Dodo Leads to Near Extinction of Plant. Science (New York, N.Y.), 197(4306), 885-886. PMID: 17730171

Biology

March 20, 2010
09:57 AM
451 views

O esqualeno nas vacinas da gripe é tóxico?

by Carlos Hotta in Brontossauros em meu Jardim

O esqualeno presente nas vacinas não é tóxico.

Em muitos emails que contraindicam o uso da vacina contra H1N1, há o argumento de que substâncias presentes na vacina: thimerosal e esqualenos, são tóxicos. O thimerosal é usado para evitar que as vacinas se contaminem com bactérias. Não há evidências de que a quantidade de mercúrio na vacina é tóxica. O Atila ainda nos lembra que uma porção de cação pescado em São Paulo tem mais mercúrio que na vacina (não comam cações pois é uma espécie ameaçada!).

O esqualeno é utilizado para estimular o sistema imune e aumentar a eficiência da vacina. Nosso corpo produz esqualeno como parte de seu funcionamento e há esqualeno no seu sangue neste momento. O óleo que cobre o seu corpo também possui esqualeno. A quantidade de esqualeno deixada em nossas impressões digitais é tanta que é fácil quantificar a concentração de esqualeno no seu mouse. Não é de se espantar que comidas de origem animal contenham esqualeno. Esqualeno também é utlizado em cosméticos como cremes e batons.

A história de que o esqualeno nas vacinas é tóxico tem data de início. Entre 2000 e 2002, um grupo de pesquisadores publicou dois artigos (1 e 2) mostrando que soldados que apresentavam a Síndrome da Guerra do Golfo possuíam anticorpos anti-esqualeno. A hipótese do grupo era de que o esqualeno presente nas vacinas contra o antrax dadas aos soldados estaria provocando a formação de anticorpos anti-esqualeno nos soldados, o que provocaria a Síndrome da Guerra do Golfo. No entanto, pesquisas posteriores mostraram que a pesquisa tem sérios problemas experimentais.

Alguns esclarecimentos:

1) a vacina contra o antrax não usa esqualeno como adjuvante! - análises da vacina anti-antrax mostraram que o adjuvante utilizado para aumentar a eficácia da vacina era o hidróxido de alumínio. No entanto, algumas vacinas anti-antrax contém esqualeno... em quantidades minúsculas associadas à contaminação causada pelo contato da nossa pele com algum instrumento usado na fabricação da vacina (3). Para se ter uma ideia, o esqualeno contido nas vacinas anti-antrax possui esqualeno em uma concentração menor do que possuímos no nosso sangue. Eu chegaria a dizer, usando estes critérios, que tudo que injetamos no corpo possui esqualeno.

2) O grupo não demonstrou que seu método detecta anticorpos anti-esqualeno - quem trabalha com ensaios de detecção de anticorpos sabe que é fácil se enganar usando estes métodos. Para evitar isso, é preciso fazer experimentos de controle para garantir a eficácia do método. O grupo responsável pela pesquisa associando vacinas com a Síndrome da Guerra do Golfo nunca publicou dados mostrando que seu método funciona!

3) O esqualeno não é capaz de induzir anticorpos anti-esqualeno - a hipótese do grupo era de que o esqualeno faria o corpo "voltar-se contra si" através de anticorpos anti-esqualeno. Pesquisas posteriores mostraram que o esqualeno NÃO induz a produção de anticorpos anti-esqualeno, mesmo se injetado em quantidades altas (4). Outros estudos utlizando métodos confiáveis de detecção o anticorpo anti-esqualeno mostrou que uma boa parcela da população possui estes anticorpos naturalmente e que a porcentagem de soldados que foram à Guerra do Golfo que tinham anticorpos anti-esqualeno é a mesma da população (5)!

4) O esqualeno pode induzir doenças auto-imunes, se você for um camundongo - se injetarmos altíssimas doses diretamente nas juntas de ratos, eles poderão ter artrite. Não deixem injetarem vacinas nas suas juntas! Além disso, uma das formas do esqualeno, o MF59, induziu sintomas parecidos com lúpus em camundongos. No entanto, testes com altas quantidades de MF59 em humanos não provocaram o mesmo efeito. Lembro que as quantidades de esqualeno nas vacinas é baixa.

5) O esqualeno é usado em vacinas anti-gripe desde 1997 - o esqualeno é usado na Europa desde 1997 e não há indícios epiemiológicos de problemas associados ao seu uso. Desde 1997, milhões de pessoas são vacinadas todo ano com vacinas que contém esqualeno.

Os emails que dizem que o esqualeno é tóxico, enfim, só estão gerando pânico e paranóia. Estes emails se baseiam em um estudo já desacreditado por inúmeros outros estudos. As evidências apontam que o esqualeno é uma substância segura nas vacinas.

Fontes:

Recomendo a leitura de um relatório o FDA (Food and Drugs Adminstration) sobre o esqualeno e as vacinas.

(1) Asa, P. (2000). Antibodies to Squalene in Gulf War Syndrome Experimental and Molecular Pathology, 68 (1), 55-64 DOI: 10.1006/exmp.1999.2295

(2) Asa PB, Wilson RB, & Garry RF (2002). Antibodies to squalene in recipients of anthrax vaccine. Experimental and molecular pathology, 73 (1), 19-27 PMID: 12127050

(3) Spanggord RJ, Sun M, Lim P, & Ellis WY (2006). Enhancement of an analytical method for the determination of squalene in anthrax vaccine adsorbed formulations. Journal of pharmaceutical and biomedical analysis, 42 (4), 494-9 PMID: 16762524

(4) Del Giudice G, Fragapane E, Bugarini R, Hora M, Henriksson T, Palla E, O'hagan D, Donnelly J, Rappuoli R, & Podda A (2006). Vaccines with the MF59 adjuvant do not stimulate antibody responses against squalene. Clinical and vaccine immunology : CVI, 13 (9), 1010-3 PMID: 16960112

(5) Phillips CJ, Matyas GR, Hansen CJ, Alving CR, Smith TC, & Ryan MA (2009). Antibodies to squalene in US Navy Persian Gulf ... Read more »

Asa, P. (2000) Antibodies to Squalene in Gulf War Syndrome. Experimental and Molecular Pathology, 68(1), 55-64. DOI: 10.1006/exmp.1999.2295

Asa PB, Wilson RB, & Garry RF. (2002) Antibodies to squalene in recipients of anthrax vaccine. Experimental and molecular pathology, 73(1), 19-27. PMID: 12127050

Spanggord RJ, Sun M, Lim P, & Ellis WY. (2006) Enhancement of an analytical method for the determination of squalene in anthrax vaccine adsorbed formulations. Journal of pharmaceutical and biomedical analysis, 42(4), 494-9. PMID: 16762524

Del Giudice G, Fragapane E, Bugarini R, Hora M, Henriksson T, Palla E, O'hagan D, Donnelly J, Rappuoli R, & Podda A. (2006) Vaccines with the MF59 adjuvant do not stimulate antibody responses against squalene. Clinical and vaccine immunology : CVI, 13(9), 1010-3. PMID: 16960112

Phillips CJ, Matyas GR, Hansen CJ, Alving CR, Smith TC, & Ryan MA. (2009) Antibodies to squalene in US Navy Persian Gulf War veterans with chronic multisymptom illness. Vaccine, 27(29), 3921-6. PMID: 19379786

January 28, 2010
06:36 AM
396 views

Espermatozóides: um por todos e todos por um!

by Carlos Hotta in Brontossauros em meu Jardim

A cena é clássica: espermatozóides competindo entre si para apenas um ter o privilégio de fecundar o óvulo. No entanto, o clichê cada-um-por-si encontrado nos documentários de educação sexual nem sempre é verdadeiro: em algumas espécies de animais os espermatozóides formam agregados para nadar em galera! Estes flashmobs haplóides têm a vantagem de tender a ser mais rápidos do que espermatozóides individuais, o que lhes ajuda a atravessar o inóspito ambiente do aparelho reprodutor fenimino. Uma pergunta que sempre intrigou os cientistas foi: será que estas vantagem seriam suficientes para impulsionar a seleção de tal comportamento?

Um estudo publicado na Nature desta semana, mostra que a chave para o aparecimento de um comportamento cooperativo entre os espermatozóides pode estar na competição entre espermas. A competição entre espermas acontece em espécies cujas fêmeas são promíscuas, como no caso das fêmeas dos camundongos Peromyscus maniculatus que podem ter múltiplos parceiros e poucos minutos. Nestes casos, os espermatozóides não só competem com seus meio-irmãos para chegar ao óvulo mas também com espermatozóides de outros camundongos. Quando isso acontece, um fenômeno inusitado é observado: os espermatozóides formam agrupamentos somente com espermatozóides gerados por um mesmo indivíduo.

Como os pesquisadores descobriram isso? Simples! Eles pegaram um tanto de espermatozóides e os marcam com uma substância fluorescente verde depois eles pegam outro tanto de espermatozóides e os marcam com uma substância fluorescente vermelha. Assim, ao misturar ambas populações de espermatozóides, eles podem contar quantos agrupamentos de uma só cor e quantos de múltiplas cores são formados.

A primeira coisa que eles mediram é o que acontece quando você mistura dois grupos de espermatozóides vindos do mesmo indivíduo mas marcados com cores diferentes (barras brancas na figura abaixo). Este experimento serve como controle: este é o resultado esperado se a formação de agrupamentos for aleatória. Ao misturar espermas de duas espécies diferentes: os de P. maniculatus (os da direita na figura abixo) com os de uma espécia semelhane - P. polionotus (os da esquerda) - mais de 75% dos agrupamentos era de uma só cor (barra escura indicada por Heteroespecifics, na Figura mais abaixo). O mesmo acontece se misturarmos espermas de P. maniculatus não-aparentados (unrelated P. maniculatus).

O mais impressionante é que o mecanismo de identificação de espermatozóies semelhantes ainda funciona se misturarmos espermas de P. maniculatus aparentados (related P. maniculatus), cuja porcentagem de agregados de uma só cor é uns 72%, não muito diferente dos exemplos anteriores. Agora vem a parte intrigante: quando espermatozóides de P. polionotus não aparentados eram misturados, uma grande porcentagem de agrupamentos multi-coloridos eram encontrados (unrelated P. polionotus). Qual a diferença entre P. maniculatos e P. polionotus? Uma interessantíssima: os P. polionotos são monogânicos, a ponto dos pesquisadores não encontrarem evidência de múltipla paternidade após procurar em 220 indivíduos. Como em espécies realmente monogânicas não há competição entre espermas, não há pressão seletiva que favoreça espermatozóides discriminativos.

A mensagem a ser levada para casa é: cooperação é um comportamento que pode surgir diante da competição. Do ponto de vista evolutivo, um espermatozóide que não entrou no óvulo tem em média 50% de seu material genético semelhante ao espermatozóide-irmão que entrou, mais do que se nenhum espermatozóide entrar ou um espermatozóide de outro indivíduo entrar no óvulo. Duas perguntas que não querem calar: 1) quando a wave chega no óvulo, como os espermatozóides decidem quem vai entar? 2) será que os pesquisadores explicam com o que trabalham para estranhos?

Fonte: Fisher, H., & Hoekstra, H. (2010). Competition drives cooperation among closely related sperm of deer mice Nature DOI: 10.1038/nature08736

Imagens: Nature e Wikipedia (camundongo 1 e 2) Read the comments on this post...... Read more »

Fisher, H., & Hoekstra, H. (2010) Competition drives cooperation among closely related sperm of deer mice. Nature. DOI: 10.1038/nature08736

Biology

January 7, 2010
10:26 PM
424 views

Você não me viu ou eu te enganei?

by Carlos Hotta in Brontossauros em meu Jardim

É relativamente comum observar animais utilizando-se de alguma forma de camuflagem para evitar ser detectado, tanto para evitar virar comida de predadores quanto para conseguir se aproximar de suas presas. Uma forma comum de se camuflar é ter a uma aparência externa que se confunda com o ambiente à sua volta, como no caso dos ursos polares que se confundem com a neve ou mesmo o lagarto abaixo:

Uma outra forma de se camuflar é ter a aparência de objetos inanimados, como folhas, galhos e titica de passarinhos. Um exemplo clássico é o do bicho-pau:

Quando um animal que imita um objeto inanimado não é reconhecido por um predador, duas coisas podem ter acontecido: animal camuflado pode ter convencido o predador que é o objeto que ele imita ou o predador pode simplesmente não ter enxergado o animal, situação semelhante ao do lagarto acima. Para distinguir entre as duas hipóteses, um grupo de pesquisadores da Universidade de Liverpool desenhou um engenhoso experimento envolvendo pintinhos, lagartas e linhas roxas.

A primeira coisa que eles fizeram foi dividir os pintinhos em três grupos: um que era exposto galhos de um arbusto (Br), um que era exposto aos mesmos galhos só que enrolados por uma linha roxa (Man) e um que era exposto a nada (No). Em seguida, cada um dos grupos era dividido mais uma vez e metade do grupo recebia uma lagarta (Brim) que imita um pedaço de galho e a outra metade recebia um pedaço de galho (Twig).

O gráfico acima indica que os pintinhos que eram expostos aos galhos do arbusto primeiro (Br) demoravam mais para dar a primeira bicada nas lagartas e nos pedaços de galhos, indicando que sua experiência prévia com os galhos os fazia ignorar as ofertas. Em contraste, tanto os pintinhos expostos a galhos enrolados quanto os que foram expostos ao nada atacavam as oferendas rapidamente.

Este experimento indica que a estratégia de se imitar um objeto inanimado depende do predador que conseguir enxergar a presa mas errar em sua identificação. Para isso, pelo menos no caso dos pintinhos, os predadores precisam ter tido experiências prévias com os objetos imitados. Isto mostra que esta forma de camuflagem é distinta da camuflagem do lagarto lá de cima, que conta com a incapacidade do predador enxergar a presa.

É necessário notar que a lagarta e os galhos foram ofertados em um ambiente completamente distinto do ambiente natural, excluindo a possibilidade de uma camuflagem igual à do lagarto estar acontecendo também. No ambiente natural, no entanto, ambos tipos de camuflagem podem acontecer ao mesmo tempo.

Fonte: Skelhorn, J., Rowland, H., Speed, M., & Ruxton, G. (2009). Masquerade: Camouflage Without Crypsis Science, 327 (5961), 51-51 DOI: 10.1126/science.1181931

Fotos: Wikipedia (lagarto e bicho-pau), FLICKR (Mick E. Talbot), Read the comments on this post...... Read more »

Skelhorn, J., Rowland, H., Speed, M., & Ruxton, G. (2009) Masquerade: Camouflage Without Crypsis. Science, 327(5961), 51-51. DOI: 10.1126/science.1181931

Biology

December 8, 2009
01:01 PM
535 views

Folhas largas e deserto não combinam?

by Carlos Hotta in Brontossauros em meu Jardim

Hoje choveu MUITO em São Paulo, cerca de 64 mm entre 0h e 7h. Um recorde de chuvas em um único dia (em apenas 7 h). Enquanto todos os paulistanos pensam em como sobreviver em um lugar que chove tanto, vamos conhecer a planta Rheum palaestinum, que tem o problema oposto: ela sobrevive nas montanahs desérticas da Jordânia e Israel, onde chove cerca de 75 mm no ano inteiro.Geralmente associamos plantas de deserto a cactáceas. Biólogos até dizem, com orgulho, que os cactos fazem fotossíntese pelos caules. Por causa de sua extensa área superficial, folhas largas estão associadas à perda de água logo, além da proteção mecânica, a redução das folhas em espinhos também evita que cactos percam água pelas folhas. As folhas da Rheum palaestinum, no entanto, fogem desta lógica: em pleno deserto, elas atingem até 1 m2. Como estas plantas possuem folhas tão largas e ainda conseguem sobreviver no deserto? Uma explicação seria uma diminuição do número de estômatos nas folhas, o que reduziria drasticamente as trocas gasosas e, portanto, menos transpiração. No entanto, menos transpiração também significa menos dissipação de calor o que pode significar folhas cozidas no meio do dia. Nada bom. O que, então, faz esta planta viver como se ela estivesse no mediterrâneo, ao invés do deserto?Simples: o padrão de nervuras das largas folhas da Rheum palaestinum faz com que as poucas gotas de chuva que caem em suas folhas sejam direcionadas para a sua raiz! Ao calcular o volume de água que as folhas recebem e ao estimar a porcentagem de água que é redirecionada para a raíz, os pesquisadores descobriram que ela coleta o equivalente a um regime de chuvas de 427 mm por ano, mais ou menos o que cai de água em um clima Mediterrâneo. Esta é uma maneira diferente de aproveitar a pocua chuva que cai na região (cerca de 1 a 2 mm por vez). Muitas vezes as raízes das plantas de locais secos são profundas para atingir reservatórios subterâneos ou se extenderem por grandes áreas para absorver água de uma área maior mas um sistema foliar tão compelxo para captar a água da chuva é novidade.O caso da Rheum palaestinum pode ser um extremos mas é possível que a disposição das folhas em forma de roseta, como em bromélias, ajude outras plantas aumentar a sua captação de água da chuva.Fonte:Lev-Yadun, S., Katzir, G., & Ne`eman, G. (2008). Rheum palaestinum (desert rhubarb), a self-irrigating desert plant Naturwissenschaften, 96 (3), 393-397 DOI: 10.1007/s00114-008-0472-yFotos: miltonjung, kyle simourd Read the comments on this post...... Read more »

Lev-Yadun, S., Katzir, G., & Ne`eman, G. (2008) Rheum palaestinum (desert rhubarb), a self-irrigating desert plant. Naturwissenschaften, 96(3), 393-397. DOI: 10.1007/s00114-008-0472-y

Biology

October 29, 2009
09:28 AM
559 views

Sexo Animal: sexo oral em morcegos

by Carlos Hotta in Brontossauros em meu Jardim

O morcego frugívero Cynopterus sphinx tem um comportamento sexual pouco observado em não-humanos: felação. Sim, sexo oral já foi observado em primatas como bonobos, orangotangos e até em outros morcegos mas este é o primeiro relato de felação durante a cópula. Sim, a morcega lambe o pênis do macho sem que a cópula seja interompida )posição do Kama Sutra 42). Veja o sex-tape abaixo:

O time de cientistas que observou o comportamento acompanhou 20 cópulas diferentes e observou a ocorrência de sexo oral em 14. Não satisfeitos em apenas observar, eles resolveram medir a frequência na qual a fêmea lambia o macho. Na figura abaixo, é possível observar uma representação das 20 cópulas. As faixas pretas representam as vezes em que as lambidinhas no falo aconteceram. O interessante é que isso mostra que a fêmea desta espécie de morcego não é passiva durante o sexo, como muitos outros animais (inclusive alguns humanos), e que ela tem como controlar o tempo total da cópula.

O gráfico acima ainda permite notar uma correlação entre o tempo gasto com o estímulo oral e o tempo total da cópula! Duvida? Abaixo tem um gráfico do tempo que a fêmea passava lambendo o pênis do macho contra a duração da cópula.

Os cientistas levantaram algumas hipóteses para o comportamento: 1) a lubrificação e o estímulo peniano levam a um maior tempo de cópula que podem ajudar o esperma a chegar ao oviduto ou estimular a liberação de hormônios que favorecem a fertilização. 2) um maior tempo de cópula pode fazer o macho ficar mais tempo protegendo a fêmea, inclusive em períodos não-férteis, 3) a saliva pode ajudar a combater doenças sexualmente transmissíveis, servindo como agente antimicrobiano. Essa hipótese é corroborada pelo fato dos machos lamberem seu próprio pênis após a performance sexual e 4) o processo de lambimento (lambeção?) é parte do processo de escolha do parceiro.

O artigo ainda fecha com uma lição de vida:

É concebível que a fêmea manipule o macho através do aumento do estímulo sexual de modo que ela se beneficie no fim.

Fonte:Tan, M., Jones, G., Zhu, G., Ye, J., Hong, T., Zhou, S., Zhang, S., & Zhang, L. (2009). Fellatio by Fruit Bats Prolongs Copulation Time PLoS ONE, 4 (10) DOI: 10.1371/journal.pone.0007595

Foto: rlsatslp (FLICKR) Read the comments on this post...... Read more »

Tan, M., Jones, G., Zhu, G., Ye, J., Hong, T., Zhou, S., Zhang, S., & Zhang, L. (2009) Fellatio by Fruit Bats Prolongs Copulation Time. PLoS ONE, 4(10). DOI: 10.1371/journal.pone.0007595

October 8, 2009
01:41 PM
597 views

Telômeros: o caminho para o Nobel

by Carlos Hotta in Brontossauros em meu Jardim

O prêmio Nobel de Medicina de 2009 foi dado para os pesquisadores Elizabeth H. Blackburn, Carol W. Greider e Jack W. Szostak pelas suas pesquisas com os telômeros e sua enzima formadora, a telomerase. O legal deste prêmio é toda a história de como os telômeros foram descobertos, uma lição para todos os ambiciosos cientistas iniciantes que existe por aí.

O início

A história dos telômeros se inicia no anos 30s, antes mesmo de entendermos a estrutura do DNA. Na época, dois pesquisadores que ganharam seus prêmios Nobel posteriormente, Hermann Muller (Nobel 1946) e Barbara McClintock (Nobel 1983), descobriram de forma independente, que as pontas dos cromossomos se comportavam de forma diferente do resto. Por exemplo, quando um cromossomo se quebra, ele frequentemente se liga a um cromossomo intacto. No entanto, isso não acontecia quando a quebra se dava na ponta dos cromossomos, na região denominada por Muller de telômeros. A conclusão era simples: os telômeros deveriam proteger estas pontas, "assim como as pontas dos cadarços dos tênis" (analogia que já virou clichê).

O mistério dos telômeros aumentou quando a estrutura do DNA e a enzima que o sintetiza, a DNA polimerase, foram descobertas (ambas pesquisas, a propósito, também ganharam Nobel). Por causa da forma que a DNA polimerase funciona, uma das fitas do DNA replicado não pode ser extendida até o final, gerando um DNA menor do que o original. Na época não se sabia como nossas células resolviam este problema. Foi a pesquisa dos três novos Nobel resolveu estes problemas.

Entram Liz e Jack

Liz Blackburn começou a estudar as sequências dos telômeros em 1975, em seu priemiro pósdoc. Ela trabalhava com o ciliado Tetrahymena, que tem a bizarra característica de gerar inúmeros mini-cromossomos, facilitando a seleção dos telômeros. Utilizando-se de engenhosas técnicas, ela descobriu que os telômeros da Tetrahymena eram compostos de repetições de uma sequência de 6 nucleotídeos: CCCCAA (ou TTGGGG, dependendo do seu ponto de vista). O mais curioso é que quantidade de repetições nos telômeros variava muito: podia ir de 20 a 70!

Enquanto Liz desvendava a estrutura dos telômeros, Jack estudava um problema diferente: a recombinação gênica em leveduras. A estratégia de Jack - a de fazer cromossomos artificiais - não estava funcionando pois os cromossomos artificiais eram degradados, incorporados aos demais cromossomos ou tinham pedaços destruídos.

O grande encontro

Em 1980, Liz e Jack se conheceram em um congresso de Ácidos Nucleicos, em New Hampshire. Os dois conversaram muito no congresso e, de lá, saiu a ideia de se fazer um experimento maluco: o que aconteceria se colocássemos telômeros de um protozoário ciliados em cromossomos artificiais de leveduras? Para a surpresa de ambos, e de toda a comunidade científica, os telômeros da Liuz estabilizaram os cromossomos de Jack! O mecanismo dos telômeros eram comuns a protozoários e fungos! Mais surpreendentemente, os telômeros dos cromossomos artificiais aumentavam ao longo do tempo - e com sequências específicas de leveduras - o que levou Liz e Jack a postular a ação de uma enzima na produção dos telômeros.

Entra Carol e a telomerase

Uma coisa é postular uma enzima, outra coisa é encontrá-la. Primeiro foi necessário mostrar que o aumento dos telômeros era feito por enzimas e não por outros processos, como recombinação. A responsável por fazer a comprovação foi Carol, que era aluna de Liz, na época (aparentemente ela fez a descoberta no Natal). A cereja do bolo foi conseguir mostrar que uma enzima de Tetrahymena conseguia adicionar sequências de telômeros em cromossomos de leveduras. Os trabalhos de Carol também mostaram que as telomerases utilizavam RNA para adicionar sequências de telômeros.

O conjunto de proteínas que formam a telomerase só foi identificado procurando leveduras mutantes, em um ensaio desenvolvido no laboratório de Jack, por Vicki Lundblad.

Envelhecimento e câncer

Ainda havia o problema do DNA se encurtar a cada rodada de replicação. A consequência deste fato é que você não pode replicar o DNA infinitamente: a cada rodada ele fica mais curto e isso pode levar a instabilidades. Agora sabemos que os telômeros impedem que sequências importantes do DNA sejam perdidas e a telomerase adiciona mais sequências de telômeros depois. O problema é que a telomerase vai perdendo sua eficiência com o tempo, levando o DNA a ser reduzido aos poucos e à instabilidade do cromossomo. Isso explica muitos processos associados ao envelhecimento. Ao memso tempo, céluals do câncer frequentemente possuem altas atividade da telomerase, o que permite a alta taxa de replicação.

A aplicação do conhecimento sobre telômeros em tecnologias contra o envelhecimento e o câncer é um foco muito utilizado pela mídia para jsutificar o Nobel. No entanto, esta conexão não era clara nos anos 80s, quando estas pesquisas se iniciaram. Os telômeros, na época, eram apenas mais uma destas "pesquisas inúteis" que pesquisadores que se interessam por pesquisas básicas fazem. Isso mostra que nem sempre a pesquisa do momento é a que vai dar mais frutos no futuro. Melhor é apostar em um problema que realmente te empolgue.

Fontes:

Press Release da Fundação Nobel

Blackburn, E., Greider, C., & Szostak, J. (2006). Telomeres and telomerase: the path from maize, Tetrahymena and yeast to human cancer and aging Nature Medicine, 12 (10), 1133-1138 DOI: 10.1038/nm1006-1133 Read the comments on this post...... Read more »

Blackburn, E., Greider, C., & Szostak, J. (2006) Telomeres and telomerase: the path from maize, Tetrahymena and yeast to human cancer and aging. Nature Medicine, 12(10), 1133-1138. DOI: 10.1038/nm1006-1133

Biology

September 18, 2009
12:43 AM
590 views

Pequeno grande faxineiro

by Carlos Hotta in Brontossauros em meu Jardim

Uma das interações mais curiosas que vi na Grande Barreira de Coral, na costa da Austrália, foram as do peixinho Labroides dimidiatus com outros peixes maiores. O Labroides é um destes peixes limpadores que ficam fuçando as escamas de outros peixes em busca de comida. O interessante é que esses peixes não precisam ir atrás de seus clientes: vi muitas aglomerações de peixes esperando por sua vez nos locais de limpeza. Toda esta procura dos peixes pelos serviços do Labroides não é surpresa: um Labroides pode retirar mais de mil parasitas de peixes em apenas um dia. Além do mais, em um experimento publicado em 1999 na Nature, peixes foram mantidos presos em gaiolas colocadas em recifes com e sem o limpador. Em apenas 24 horas, os peixes que não eram limpos apresentaram cerca de 4 vezes mais parasitas!Se os serviços do Labroides tem um impacto tão grande na vida de apenas um indivíduo, a próxima pergunta é: será que ele impacta a comunidade inteira do recife? Um estudo de alrga escala publicado em 2003 na Current Biology sugere que a resposta é afirmativa. Neste estudo, os pesquisadores retiraram os Labroides de dois recifes por 18 meses. O resultado é surpreendente: tanto a diversidade quanto a abundância de peixes é maior nos recifes que possuem o Labroides (em preto). No gráfico acima, a bolinha representa os resultados de um recife e o quadrado representa os reusltados de outro. Note que a bolinha preta sempre está acima da bolinha branca e o mesmo acontece com o quadradinho. Como este efeito é mais acentuado se considerarmos apenas peixes que se movimentam bastante, podemos concluir que a presença dos limpadores atraem mais peixes, de de mais tipos, para o coral (pode ser que os limpadores escolham locais com mais peixes mas um efeito semelhante foi observado em recifes onde limpadores foram introduzidos). É curioso notar que o efeito é bem mais acentuado quando se observa os peixes com câmeras ao invés de snorkels. Quando os pesquisadores faziam scuba diving, o efeito quase não era observado (lembra daquele desenho com um sapo que só dançava e cantava se ninguém estivesse olhando?).Por fim, um trabalho publicado na Frontiers in Zoology em 2007 sugere que peixes que são limpos pelo Lambroides ainda são menos seceptíveis ao estresse, medido pela quantidade de hormônio cortisona na corrente sanguínea. Isto sugere mais uma vantagem de ser limpo pelos peixinhos, justificando a sua importância ao estabelecer a distribuição de espécies nos corais.Fotos: brian.gratwicke e Joachim S. MüllerFontes:Grutter, A. (1999). Cleaner fish really do clean Nature, 398 (6729), 672-673 DOI: 10.1038/19443Grutter, A., Murphy, J., & Choat, J. (2003). Cleaner Fish Drives Local Fish Diversity on Coral Reefs Current Biology, 13 (1), 64-67 DOI: 10.1016/S0960-9822(02)01393-3Bshary, R., Oliveira, R., Oliveira, T., & Canário, A. (2007). Do cleaning organisms reduce the stress response of client reef fish? Frontiers in Zoology, 4 (1) DOI: 10.1186/1742-9994-4-21 Read the comments on this post...... Read more »

Grutter, A. (1999) Cleaner fish really do clean. Nature, 398(6729), 672-673. DOI: 10.1038/19443

Grutter, A., Murphy, J., & Choat, J. (2003) Cleaner Fish Drives Local Fish Diversity on Coral Reefs. Current Biology, 13(1), 64-67. DOI: 10.1016/S0960-9822(02)01393-3

Bshary, R., Oliveira, R., Oliveira, T., & Canário, A. (2007) Do cleaning organisms reduce the stress response of client reef fish?. Frontiers in Zoology, 4(1), 21. DOI: 10.1186/1742-9994-4-21

August 21, 2009
05:50 PM
636 views

O vírus da bactéria do pulgão da vespa

by Carlos Hotta in Brontossauros em meu Jardim

Acho que, diante de toda esta mixórdia da gripe suína, podemos concluir que nada de bom pode vir de um vírus, certo? O mesmo vale para bactérias, coisas que só servem para infectar-nos, certo?Pois senta que lá vem a história.Existe um pulgão, Acyrthosiphon pisum, que é atacado por vespas parasitóies (Aphidius ervi). Vespas parasitóides, animais preiletos do Atila (prova 1, 2 e 3), colocam ovos em outros animais para que suas larvas cresçam alimentando-se de seus corpos. Coisa de filme de terror mesmo.No entanto, se o pulgão Acyrthosiphon possuir a bactéria Hamiltonella defensa em seu organismo, as larvas da vespa não se desenvolvem bem e acabam morrendo. Por isso, em locais onde os pulgões convivem com as vespas, o índice de infecção pela Hamiltonella (belíssimo nome) é bastante alto (40 a 70%). Sem a pressão evolutiva as vespas, o índice de infecção cai rapidamente. Só que a história ainda conta com um plot twist: somente as bactérias que forem infectadas por um vírus conseguem proteger o pulgão. Dentro do material genético do vírus está o segredo: a sequência de uma proteína que provavelmente é tóxica para as larvas da vespa. Repito: o vírus que infecta uma bactéria protege o pulgão!Para se testar esta hipótese, os pesquisadores colocaram pulgões não infectados por bactérias (cinza claro, abaixo), pulgões infectados pela Hamiltonella sem o vírus (cinza escuro, abaixo) e pulgões infectados por bactérias infectadas pelo vírus (preto, abaixo) em contato com os vespas. O resultao é que 80% dos pulgões dos dois primeiros grupos foram parasitados pelas vespas enquanto somente 20% dos pulgões com pacote completo foram vítimas da vespa.O interessante é que, em locais onde a vespa não está presente, a bactéria perde rapidamente o vírus, ou seja, sua existência está condicionada à pressão evolutiva as vespas. Isto sugere que deve haver custos envolvidos na infecção da bactéria pelo vírus. Se a vespa for reintroduzida depois, os pulgões não terão mais sua proteção e deverão virar papa de neném de vespa. A evolução, ao contrário do que pregam alguns, não planeja para o futuro.Oliver, K., Degnan, P., Hunter, M., & Moran, N. (2009). Bacteriophages Encode Factors Required for Protection in a Symbiotic Mutualism Science, 325 (5943), 992-994 DOI: 10.1126/science.1174463 Read the comments on this post...... Read more »

Oliver, K., Degnan, P., Hunter, M., & Moran, N. (2009) Bacteriophages Encode Factors Required for Protection in a Symbiotic Mutualism. Science, 325(5943), 992-994. DOI: 10.1126/science.1174463

August 7, 2009
01:33 AM
585 views

Morcegos contra mariposas

by Carlos Hotta in Brontossauros em meu Jardim

Morcegos são criaturas fascinantes. Não só são os únicos mamíferos voadores (há outros mamíferos planadores) mas algumas espécies do grupo são capazes de usar ecolocalização para se localizar na penumbra noturna. A ecolocalização é tão perfeita, que centenas de morcegos podem voar à sua volta em uma apertada e escura caverna e dificilmente um vai colidir-se com você (mas acontece).

Apenas três espécies de morcego são vampiras, a grande maioria é insetívora. Não é de se espantar que os morcegos usam seus radares para localizar suas presas, principalmente as mariposas. É de se imaginar que as mariposas sejam presas fáceis para os morcegos, dado o seu tamanho. Não é de se espantar, que estes insetos apresentam um verdadeiro arsenal para evitar ser capturados.

Uma das principais armas das mariposas contra os morcegos é a capacidade de ouvir os cliques ultra-sônicos que eles emitem. Assim que as mariposas ouvem estes cliques, elas iniciam manobras evasivas. Ouvir em ultrasom não é exatamente fácil: nós geralmente escutamos nas frequências entre 20 Hz e 15 kHz. As mariposas podem detectar sons acima de 100 kHz!

Outra estratégia que mariposas possuem para evitar ser atacadas é ser impalatável. Muitos insetos anunciam seu gosto ruim com cores berrantes. Isto funciona bem de dia. De noite, todos os lepdópteros são pardos. A solução é mudar de mídia: ao invés de alarmes visuais, mariposas de gosto ruim fazem barulhos as identificam. Esse é o caso da Cycbia tenera, que morcegos até tentam comê-la na primeira vez, mas passam a evitá-la após o primeiro encontro.

Os cientistas de um artigo interessante an Science, quiseram descobrir como a Bertholdia trigona usa sons em seu arsenal anti-morcegos. Os pesquisadores levantaram três possíveis formas de usos dos sons: 1) como um aviso de que são impalatáveis, 2) como forma de se assutar o morceo e 3) como interferência do sonar do morcego.

Para testar as três hipóteses, os pesquisadores pegaram morcegos que nunca tiveram contato com mariposas e ofereceram-as como petisco. Eles fizeram isso ao longo de nove dias, enquanto o comportamento dos morcegos era monitorado por duas câmeras e um microfone colocado perto da mariposa, gravava os sons feitos tanto pela mariposa e quanto pelo morcego. Como efeito de comparação, algumas mariposas tinham seus órgãos de som destruídos.

De acordo com os cientistas, espera-se que os morcegos sempre consigam capturar mariposas silenciadas (control, acima). Se os sons servirem como aviso contra gosto ruim, os morcegos vão capturar as mariposas nas primeiras noites e vão aprender a associar o som com o gosto ruim, passando a evitá-las nas noites seguintes (warning). Se os sons servirem para assustar os morcegos, eles vão fugir das mariposas nas primeiras noites mas vão começar a capturá-las nas noites seguintes, quando se acostumarem com os sons (startle). Finalmente, se as mariposas usassem os sons para interferir com o sonar, os morcegos nunca iriam conseguir uma taxa alta de captura de mariposas.

Os resultados não poderiam ser mais interessantes. Primeiro vamos ver o vídeo de um morcego capturando uma mariposa silenciada. Note os cliques utilizados pelo sistema de sonar do animal:

Agora vamos ver o morcego contra uma mariposa clicante. Note os mesmos cliques vindos do morcego mas também cliques diferentes, vindos da mariposa:

Como dá para notar no vídeo, os morcegos erram a mariposa mesmo com ela imóvel. Imaginem a taxa de sucesso quando as mariposas ainda fazem manobras evasivas? O interessante é que os cliques protegiam as mariposas em mais do que 75% dos ataques dos morcegos durante todas as noites (abaixo, em preto), indicando que estes cliques devem influenciar diretamente na capacidade dos morcegos de localizar as mariposas com precisão. Os pontos brancos mostram a taxa de sucesso dos morcegos atacando mariposas silenciadas.

Os morcego ainda tentavam capturar as mariposas por muitas vezes, indicando que os cliques não serviam para espantavar os animais.

Para efeito de comparação, a mariposa Cycnia tenera (abaixo) é bastante capturada nos primeiros dias mas é evitada nos seguites, indicando que ela se encaixa na hipótese 1, a da impalatabilidade.

Esta é a primeira prova de que mariposas consigam usar sons para interferir com os sonares dos morcegos, uma ideia antiga mas nunca comprovada. Além da decoberta, este trabalho ilustra bem como na Ciência testamos nossas hipóteses fazendo previsões e depois as testamos. Se todos fizessem o mesmo com suas hipóteses mirabolantes, teríamos menos defensores do Design Inteligente por aí.

Corcoran, A., Barber, J., & Conner, W. (2009). Tiger Moth Jams Bat Sonar Science, 325 (5938), 325-327 DOI: 10.1126/science.1174096

Foto: 80beats Read the comments on this post...... Read more »

Corcoran, A., Barber, J., & Conner, W. (2009) Tiger Moth Jams Bat Sonar. Science, 325(5938), 325-327. DOI: 10.1126/science.1174096

Biology

July 24, 2009
05:36 PM
620 views

5 microscópios que vão mudar a Ciência

by Carlos Hotta in Brontossauros em meu Jardim

O microscópio é provavelmente a melhor analogia para a Ciência que existe: é um instrumento que muda a nossa percepção da realidade e nos faz perceber coisas incríveis que acontecem à nossa volta mas que são imperceptíveis pelos nossos sentidos.

As células foram descobertas colocando-se um pedaço de cortiça debaixo de um dos primeiros microscópios. Em uma gota retirada de uma poça de chuva revelou uma variedade insana de organismos novos. Tudo isso à nossa volta, tudo isso escondido até que a combinação esperta de algumas lentes convexas aumentassem nossa percepção da realidade. Mas microscópios também têm limites, inclusive os eletrônicos, que substituem os fótons por elétrons. A pergunta que fica é: que maravilhas se escondem por trás das limitações impostas pelos microscópios atuais?

A revista Nature selecionou 5 microscópios que podem nos responder esta pergunta.

1. Microscopia SPIM

Um dos microscópios que mais contribuiu para o avanço da Biologia é o microscópio confocal. Neste microscópio, marcadores específicos brilham ao receber lasers de certos comprimentos de onda. Podemos marcar mitocôndrias, por exemplo, e ver o efeito que drogas têm sobre elas acompanhando o seu brilho. Um dos problemas do confocal é o mesmo dos microscópios de luz: as amostras têm que ser finas, o que sacrifica a tridimensionalidade do sistema. Um segundo problema é que o uso de lasers pode danificar as amostras, limitando o seu uso. A SPIM, ou microscopia por iluminação de plano único, diminui a espessura do laser que chega às amostras e ainda permite a sua visualização em três dimensões.

Esta técnica permitiu o acompanhar o movimento de cada célula durante o desenvolvimento do paulistinha, em um dos vídeos mais bonitos gerados a partir de microscopia de fluorescência que já vi, com células se multiplicando e movimentando-se em um baile:

2. Microscópio optofluídico

Já imaginou um microscópio sem lentes? O microscópio optofluídico detecta as sombras que uma amostra faz nele ou não enquanto ela flutua por cima de seus sensores. A combinação do sensor com uma camada de metal com buracos de 500 nanômetos ajuda a sua resolução ser melhor do que a de microscópios convencionais. O resultado é um microscópio que dá uma ampliação de 20x e que tem o tamanho de uma moeda de um real, usando menos processamento que um iPod. Esta pode ser a chave para microscópios baratíssimos que podem ser usados para identificar pacientes com malária na África. Veja abaixo a comparação de uma imagem gerada por um microscópio convencional (STD) e um pequeno optofluídico (OFM):

3. Microscópio UHVEM

Do menor microscópio para o maior: o microscópio eletrônico de voltagem ultra-alta de Osaka tem somente 13 metros de altura. Tudo isso para aumentar a espessura da amostra a ser bombardeada com elétrons, que são acelerados por um tubo de quase 6 metros a até 3500 kiloeletrovolts! O UHVEM permite a visualização de das delicadas estruturas nas pontas dos neurônios, que mal podem ser vistas, eram somente imaginadas, nos demais microscópios:

4. Microscopia SRS

Para leigos, a microscopia de espalhamento Raman estimulada parece pior que a convencional. Esta técnica detecta a vibração entre ligações químicas entre átomos, permitindo a localização destas moléculas na amostra desejada sem a utilização de marcadores. Muito útil se você quer saber como uma substância, como uma gordura, está se comportando dentra da célula.

5. microscopia STED

Há um limite nos microscópios de luz que limita a sua resolução mais ou menos nos 200 a 300 nanômetros. Todos diziam impossível superá-lo. A microscopia STED, ou microscopia de depleção estimulada da emissão, consegue uma resolução menor que 20 nanômetros! Isso utilizando luz! Como? simplesmente focando-se um laser em forma circular em uma região ponto e um segundo laser que cancela a ação do primeiro em forma de rosca em volta. Desta forma, o segundo laser cancela a emissão de luz de muitos marcadores, eliminando-se assim, a interferência que acabava com a resolução do centro da rosca. É como se Miguilim consertasse seu microscópio de fluorescência:

Estas técnicas são apenas algumas das maravilhas tecnológicas geradas pela Ciência hoje em dia. Como um geek-cientista, este é um tema que me atrai muito e que espero escrever muito mais sobre o aspecto tecnológico de experimentos.

Fontes:

Todas estas fotos foram retiradas da Nature, que tem um belo slideshow sobre microscopia.

Alison Abbott (2009). Microscopic marvels: Magnifying power Nature, 459 (7247), 629-629 DOI: 10.1038/459629a

Abbott, A. (2009). Microscopic marvels: Seeing the system Nature, 459 (7247), 630-631 DOI: 10.1038/459630a

Hayden, E. (2009). Microscopic marvels: Microscope for the masses Nature, 459 (7247), 632-633 DOI: 10.1038/459632a... Read more »

Alison Abbott. (2009) Microscopic marvels: Magnifying power. Nature, 459(7247), 629-629. DOI: 10.1038/459629a

Abbott, A. (2009) Microscopic marvels: Seeing the system. Nature, 459(7247), 630-631. DOI: 10.1038/459630a

Hayden, E. (2009) Microscopic marvels: Microscope for the masses. Nature, 459(7247), 632-633. DOI: 10.1038/459632a

Cyranoski, D. (2009) Microscopic marvels: The big and the bold. Nature, 459(7247), 634-635. DOI: 10.1038/459634a

Ledford, H. (2009) Microscopic marvels: The naked microscope. Nature, 459(7247), 636-637. DOI: 10.1038/459636a

Abbott, A. (2009) Microscopic marvels: The glorious resolution. Nature, 459(7247), 638-639. DOI: 10.1038/459638a

Biology

July 16, 2009
04:10 PM
623 views

Cantores ganham todas as pererecas?

by Carlos Hotta in Brontossauros em meu Jardim

Músicos parecem sempre atrair mais indivíduos do sexo oposto do que os demais. Se isto é apenas anedótico entre humanos, é verdade entre os sapos.

Sempre que ouvimos a cantoria dos sapos no fim da tarde e durante a noite estamos presenciando uma batalha entre os sapos cantores para quem vai atrair mais fêmeas.

Cantar exige muita energia dos sapos, ainda mais que eles não possuem microfones e videokê. Isto acaba favorecendo os sapos maiores, que conseguem cantar mais alto e por mais tempo. O que fazer se você não consegue batê-lo? Se retirar tristemente da corrida darwiniana?

Uma alternativa é dar uma de amigo de músico e ficar por perto do cantor, tentando faturar fêmeas atraídas por ele. É isso que fazem os machos satélites: eles não cantam mas ficam por perto de quem o faz, conseguindo fecundar fêmeas que se aproximam procurando o popstar. Esta estratégia traz a vantagem de você não gastar energia com a cantoria, poupando-a para fins reprodutivos.

Isso quer dizer que vale a pena ser malandro e ficar só de sapo satélite? A resposta é a mais comum encontrada em Biologia: depende.

Um estudo publicado na revista Behavioral Ecology and Sociobiology, mostrou que, no caso da Hyla intermedia, encontrada em campos alagados italianos, quanto mais alto o canto do macho, mais satélites (e fêmeas) ele atrai. No entanto, a presença de satélites não diminui drasticamente o seu sucesso reprodutivo, medido pelo número de noites na qual o sapo foi bem-sucedido.

O mais interessante é que machos que cantavam mais baixo e não eram parasitados pelos satélites não conseguiam atrair muitas fêmeas e acabavam tendo um sucesso reprodutivo semelhante ao dos machos-satélites.

Esses dados explicam por que não existem apenas sapos cantores nesta espécie: ser satélite garante um sucesso reprodutivo igual ao de ser um cantor ruim (ou menos melhor). Ao mesmo tempo ser satélite não é melhor que ser um bom cantor, fazendo com que a estratégia de ser cantor seja escolhida.

Outro dado interessante do estudo: os machos satélites são bem menores que os machos que cantam mas não estão em piores condições energéticas que eles, o que levou aos pesquisadores concluírem que eles devem ser sapos mais novos, que deverão tornar-se cantores quando crescer. Neste caso também faz sentido não cantar e usar esta energia no crescimento do corpo.

Seria interessante descobrir se machos que têm menos sucesso reprodutivo como satélites, gastando menos energia quando mais novos, acabam ficando maiores - e melhores cantores - devido ao menor gasto neste estágio de desenvolvimento. Seria um trade-off interessante de se medir.

A conclusão para se levar para casa é: se você não canta bem, talvez seja melhor você ser amigo de quem cante. Nem precisa fazer um estudo aprofundado para ver paralelos na nossa sociedade.

Castellano, S., Marconi, V., Zanollo, V., & Berto, G. (2009). Alternative mating tactics in the Italian treefrog, Hyla intermedia Behavioral Ecology and Sociobiology, 63 (8), 1109-1118 DOI: 10.1007/s00265-009-0756-z

Foto: Wikipedia Read the comments on this post...... Read more »

Castellano, S., Marconi, V., Zanollo, V., & Berto, G. (2009) Alternative mating tactics in the Italian treefrog, Hyla intermedia. Behavioral Ecology and Sociobiology, 63(8), 1109-1118. DOI: 10.1007/s00265-009-0756-z

July 3, 2009
12:41 AM
628 views

A esperteza da cobra de tentáculos

by Carlos Hotta in Brontossauros em meu Jardim

Quando eu era criança, eu vivia tentando pegar peixes com as mãos. Quem já tentou sabe: peixes conseguem fugir tão rápido de quem quer capturá-los que parecem até prever o que vai acontecer.

A agilidade dos peixes, na verdade, tem um segredo bem conhecido: a chamada resposta C-start. Quando o peixe sente uma vibração ou vê algo se proximando de um lado de seu corpo, ele contrai rapidamente os músculos do lado oposto do corpo, fazendo um C, e sai nadando rapidamente após endireitar-se (veja vídeo aqui). Esta resposta é extremamente rápida, demorando cerca de 5 a 6 milisegundos para começar, e ainda garante que o peixe vai fugir para longe do predador.

Se eu não era nenhum pequeno ninja, a ponto de pegar um peixe saudável com as mãos (só houve um episódio trágico com um peixe moribundo), as cobras-de-tentáculos (Erpeton tentaculatum) dão um show de pescaria. Ela geralmente espera suas presas com a cabeça encurvada, formando um J, e fica imóvel nesta posição até um peixe se aproximar, quando ela o ataca rapidamente. Todo este movimento demora de 15 a 20 milisegundos para acontecer, o que seria tempo o bastante para o peixe escapar. Curiosamente, esta cobra consegue capturar uma porcentagem altíssima de peixes.

O segredo da cobra-ninja, caro gafanhoto, só pôde ser desvendado recentemente com a utiização de câmeras de muitos quadors por segundo: a cobra engana o peixe e não o ataca onde ele está, mas sim onde ele vai estar. Por exemplo, quando o peixe se encontra na parte côncava de seu J e paralelo à cabeça da cobra - como na figura abaixo - ela movimenta levemente o seu corpo (números 1 a 3), o suficiente para o peixe perceber e fugir para o lado oposto (4 e 5), que é exatamente onde está posicionada a boca da cobra (6). Ou seja: a cobra faz com que o peixe praticamente nade para o dentro de seu estômago!

Se o peixe está posicionado perpendicularmente à cobra, o processo é um pouco mais trabalhoso: a cabeça da cobra se movimenta para onde o peixe vai estar. De qualquer forma, está explicada a estratégia de ficar em forma de J: é um jeito de se aproveitar de um mecanismo automático do peixe que é altamente adaptativo e esteriotipado.

No vídeo abaixo podemos observar três casos no qual o peixe está paralela à cabeça da cobra e três casos no qual ele está perpendicular. A cobra consegue pegar o peixe 80% das tentativas. Nas 20% restantes, o mecanismo C-start não é iniciado e a cobra erra totalmente a mira (veja o vídeo aqui).

Este é um exemplo inetressantíssimo de como um comportamento esteriotipado abre brechas para ser explorado. Para sorte dos peixes, não parecem ser muitos os predadores que usam esta estratégia.

Referências

Eric D. Tytell and George V. Lauder (2002). The C-start escape response of Polypterus senegalus: bilateral muscle activity and variation during stage 1 and 2 The Journal of Experimental Biology, 205, 2591-2603

Catania, K. (2009). Tentacled snakes turn C-starts to their advantage and predict future prey behavior Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.0905183106

Imagens: J Exp Biol (C-shape),Ryan Somma (foto da cobra, FLICKR) e PNAS (esquemas da cobra e peixes). Read the comments on this post...... Read more »

Eric D. Tytell and George V. Lauder. (2002) The C-start escape response of Polypterus senegalus: bilateral muscle activity and variation during stage 1 and 2. The Journal of Experimental Biology, 2591-2603. DOI: http://jeb.biologists.org/cgi/content/full/205/17/2591

Catania, K. (2009) Tentacled snakes turn C-starts to their advantage and predict future prey behavior. Proceedings of the National Academy of Sciences. DOI: 10.1073/pnas.0905183106

June 19, 2009
06:47 PM
592 views

Todo enxerto é um transgênico?

by Carlos Hotta in Brontossauros em meu Jardim

Em um post sobre alimentos trangênicos, o Atila mencionou um artigo que achei interessantíssimos que eu gostaria de detalhar aqui.

Os pesquisadores Sandra Stegemann e Ralph Bock, do Instituto Max-Planck (Alemanha), queriam testar se há troca de material genético ao se fazer um enxerto. Em um enxerto, pega-se a raíz e um pedaço do caule de um planta (cavalo) e coloca-se um pedaçod e caule com o resto da parte aérea de outra planta (cavaleiro). Para fazer seus testes, eles fizeram um enxerto entre duas plantas de tabaco onde o cavalo era uma variedade resistente ao antibiótico spectinomicina que possui proteínas fluorescentes verdes (GFP) nos cloroplastos (em verde abaixo) e o cavaleiro era uma variedade resistente ao antibiótico karnamicina e expressa uma proteína fluorescente amarela no citoplasma (em laranja). Após o enxerto se estabelecer, eles pegaram amostras de tecido da região de contato entre as duas variedades e o colocaram para crescer em um meio de cultura que continha tanto espectinomicina quanto kanamicina.

Quando os tecidos vinham apenas de uma planta da mesma variedade do cavalo ou de uma planta da mesma variedade do cavaleiro, os tecidos morriam por caus de um dos dois antibióticos. No entanto, nos tecidos retirados do enxerto, era possível observar que eles conseguiam sobreviver, ou seja, eles apresenatvam resistência tanto à espectinomicina quanto à kanamicina. Isso poderia significar que o tecido de uma variedade estava ajudando o tecido de outra variedade a sobreviver. Para eliminar esta hipótese, eles foram analisar que tipo de proteínas fluorescência as células da região do enxerto possuíam.

Em cada coluna você pode ver o canal de detecção da proteína verde (GFP), da proteína amarela (YFP) e uma imagem composta dos dois canais. Na primeira linha podemos ver uma variedade de tabaco que não possui estas proteínas fluorescentes. Na segunda linha podemos ver a variedade usada como cavalo: note um monte de bolinhas verdes, que correspondem aos cloroplastos cheios de GFP. Na terceira linha, podemos ver a variedade usada como cavaleiro, com YFP formando o contorno dos cloroplastos (pois elas estão no citoplasma). O mais incrível vem agora: no tecido da região do enxerto, na quarta linha (indicado como YG-29), as células possuem tanto fluorescência verde quanto amarela! Isso indica que elas são uma mistura das duas variedades!!!!

Uma análise do DNA das células híbridas indicou que não houve aumento no número de cromossomos, indicando qeu não houve a fusão de células, uma possibilidades, mas sim a transferência de pedaços de DNA de um tecido para outro! Estes dados foram confirmados por técnicas que permitem verificar a presenca destes genes no DNA destas células.

Estes resultados indicam que, na região do enxerto, ocorreu troca de material genético o que fez meu colega de ScienceBlogs Brasil errar a mão ao afirmar que:

Toda planta enxertada é geneticamente modificada!

Por que ele errou? Porque essas alterações só foram observadas na região do enxerto, onde as células estão em contato umas com as outras. Os pesquisadores não conseguiram verificar alterações semelhantes nas folhas ou raízes da planta enxertada. O fato dos pesquisadores terem visto plantas com fluorescência verde e amarela indica apenas que houve uma alteração genética local. Além disso, não é possível saber o quão frequente esses eventos são, uma vez que colocar as plantas para crescer em meio seletivo matou todos os milhões de casos onde o troca de material genético não aconteceu. Esse método, bom para comprovar UM evento de tarnsferência, acaba amplificando este efeito e impedindo a estimativa de sua frequência (via seleção natural, BTW). Prova disso é que eles não conseguiram encontrar nenhum outro pedaço de DNA de uma variedade na outra.

Portanto, temos um trabalho interessante que sugere um possível mecanismo de transferência horizontal de genes entre dois organismos diferentes, do núcleo e do cloroplasto, mas que dificilmente acabará gerando um organismo transgênico, como insinuado pelo Atila. A não ser que os genes transferidos dêem uma vantagem tão grande quanto a resistência de antibióticos em meio seletivo, o que não deve acontecer sempre.

Ecochatos, podem beber seu suco de laranja em paz. Por enquanto.

Fonte:

Stegemann, S., & Bock, R. (2009). Exchange of Genetic Material Between Cells in Plant Tissue Grafts Science, 324 (5927), 649-651 DOI: 10.1126/science.1170397 Read the comments on this post...... Read more »

Stegemann, S., & Bock, R. (2009) Exchange of Genetic Material Between Cells in Plant Tissue Grafts. Science, 324(5927), 649-651. DOI: 10.1126/science.1170397

login

Brontossauros em meu Jardim

Why is this post inappropriate?

Why is this post inappropriate?

Why is this post inappropriate?

Why is this post inappropriate?

Why is this post inappropriate?

Why is this post inappropriate?

Why is this post inappropriate?

Why is this post inappropriate?

Why is this post inappropriate?

Why is this post inappropriate?

Why is this post inappropriate?

Why is this post inappropriate?

Why is this post inappropriate?

Why is this post inappropriate?

Why is this post inappropriate?

Why is this post inappropriate?

Why is this post inappropriate?

search

topics

dates

View

Language

Languages to Display

join us!

News