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Posts Tagged ‘Evolução’

Atualmente, o Neodarwinismo é a teoria explicativa mais aceite pela comunidade científica para compreender o processo evolutivo da origem e evolução das espécies biológicas. Esta adiciona os conceitos de mutação e recombinação génica aos já introduzidos por Darwin em 1859. Estes fenómenos são responsáveis pela origem de variabilidade intraespecífica numa determinada população. Caso se dê alguma alteração no ambiente sobreviverão, por seleção natural, os indivíduos com os genes mais favoráveis à referida alteração. De seguida, por reprodução diferencial, os indivíduos com estes genes, mais aptos, reproduzem-se de forma mais significativa do que os restantes, pelo que se observa uma mudança no fundo genético desta população.

Figura1a

Fig. 1. Charles Darwin, publica a “Origem das Espécies”, 1859.

Se por um lado, a evolução das espécies é-nos explicada à luz desta teoria, por outro lado é impossível ignorar que quase todos os seres vivos apresentam associações simbióticas (simbiose, pode ser definida como a vida conjunta de organismos diferentes, De Bary, 1878).

Figura2

Fig. 2. Constantin Merezhkowsky, introduz o conceito de Simbiogénese, 1909.

A importância dos processos simbióticos na origem e evolução das espécies foi referenciada por vários autores, entre os quais Constatin Merezhkowsky, que em 1909, introduziu o conceito de simbiogénese como “a origem dos organismos através da combinação ou associação de dois ou mais seres vivos que entram em simbiose“.

Este mecanismo evolutivo tem sido negligenciado pela abordagem neodarwinista mas, no entanto, devido à sua importância, pode implicar uma nova interpretação do processo evolutivo, uma vez que a simbiose contribui para a introdução de inovação, aparecimento de novas valências e diversidade nos seres vivos. A simbiogénese como mecanismo evolutivo e integrada na teoria simbiogénica da evolução explica o desenvolvimento, a organização e a evolução do mundo biológico usando os princípios darwinistas mas não se limitando apenas a estes para explicar este processo. Um dos aspetos mais importantes é o facto de que muitas associações simbióticas produzirem substâncias e estruturas que nenhum dos indivíduos que constituem o consórcio geram individualmente. Assim, a nova entidade ou superorganismo é poligenómico, em que os genes agem de forma coletiva e complementar em prol de um objetivo comum. A seleção natural irá então atuar nesta nova entidade como um todo e não de forma individual nos seus diferentes constituintes como dita o pensamento tradicional.

Projeto “Cooperar para Evoluir”

No âmbito dos concursos “FCT Nova Challenge 2017” e “Jovens Talentos, Almada, cidade Educadora, 2017”, a equipa Biofurther, composta pelos alunos de Biologia do 12º ano da Escola Secundária Daniel Sampaio, Ana Brito, Daniel Pereira, Filipe Lima, Lara Gonçalves e Sandra Afonso e coordenada pela professora Telma Rodrigues, realizou um projeto com a finalidade de divulgar a simbiogénese no contexto da evolução biológica.

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Fig. 3. Equipa Biofurther.

 

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Fig. 4. e 5. Equipa Biofurther no campo, na recolha do material biológico e a trabalhar no laboratório.

Assim, com o objetivo de melhor compreender as relações, processos e alterações que se estabelecem em casos de simbiose e a sua relevância para a especiação e evolução da vida, estudámos três associações simbióticas:

  • Líquenes (Parmelia sp) – Os líquenes resultam da associação de um fungo e uma alga. O fungo forma uma superfície externa, que mantêm o interior húmido, tornando o ambiente mais estável e seguro para a alga. A alga produz hidratos de carbono através da fotossíntese que servem de alimento ao fungo. Por vezes a alga pode ser substituída por cianobactérias e estudos recentes indicam a presença de um terceiro organismo, as leveduras.
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Fig. 6. Líquenes                                                 Fig.7 Secção de um línquen observada ao microscópio

  • Feto aquático (Azolla filiculoides) – No lobo dorsal das folhas de Azolla filiculoides existe uma cavidade extracelular, onde se encontram cianobactérias filamentosas Anabaena azollae. Estas últimas apresentam heterocistos, células com capacidade de fixar azoto atmosférico e convertê-lo em amónia, que é utilizado pela Azolla na síntese de aminoácidos.
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   Fig. 8. Azolla filiculoides                                                     Fig. 9. Cianobactérias Anabaena azollae                                                                                                               observadas ao  microscópio ótico.

  • Térmitas (Reticulitermes sp) – As térmitas são insetos que se alimentam exclusivamente de celulose. Estes organismos vivem em simbiose com protozoários que degradam a celulose permitindo que as térmitas absorvam os nutrientes necessários. Os protozoários, por sua vez, recebem um microambiente com proteção e alimento garantidos.
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Fig. 10. Térmitas Reticulitermes sp.            Fig. 11. Protozoários flagelados do intestino da térmita                                          observados ao microscópio ótico.

Para além dos endossimbiontes referidos, Azolla e as térmitas também possuem bactérias, mas não foi possível observá-las ao microscópio ótico.

Mais importante do que realçar a existência de benefício mútuo como denominador comum do processo simbiótico, este deve ser visto como um todo e como resultante final da interação dos constituintes do fenómeno simbiótico, isto é, como um superorganismo. Novas capacidades metabólicas e orgânicas são adquiridas e desenvolvidas pelos parceiros, que estabelecem um novo nível de organização que vai para além das capacidades individuais de qualquer um deles.

Após este trabalho experimental foram desenvolvidos protocolos experimentais para a observação destas associações simbióticas, que foram partilhados com os professores do Agrupamento e internacionalmente com as escolas parceiras através do projeto Erasmus+ KA2 SMiLES – “Effective Methods for Strengthening the Learning Process in Teaching Science” atualmente a decorrer na nossa escola. Estes protocolos foram ainda aplicados numa aula de 12ºano e demonstrados no dia Aberto da escola à restante comunidade escolar.

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Fig. 12. Aula a uma turma de 12ºano      Fig.13. Dia Aberto da Escola Secundária Daniel Sampaio.

Com o intuito de melhor percebermos a simbiogénese e de partilharmos esse conhecimento com os nossos colegas, convidámos o Prof. Dr. Francisco Carrapiço (FCUL/DBV/CE3C) para proferir uma palestra sobre este tema na nossa escola.

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Fig. 14. Palestra com o Prof. Dr. Francisco Carrapiço (FCUL/DBV/CE3C)

Relativamente ao ensino da biologia, a simbiogénese não faz parte do currículo e é omitida no estudo da evolução, sendo as ideias que lhe estão subjacentes apenas abordadas na teoria endossimbiótica sequencial (Sagan, 1967). Assim, pela simplicidade e facilidade de replicação dos nossos protocolos experimentais por outras escolas, bem como a fácil aquisição do material biológico utilizado, uma vez que foi recolhido na Mata dos Medos na Costa da Caparica (zona envolvente da escola), Parque da Paz em Almada e Jardim Botânico da Universidade da Lisboa, a implementação desta temática no ensino da biologia é certamente possível e contribui para alargar os nossos horizontes sobre a origem e evolução das espécies.

Conclusão

Após o estudo destas associações simbióticas, onde encontrámos representantes dos cinco reinos de Whittaker (1979) e de acordo com a bibliografia consultada, verificámos que as relações simbióticas não são exceções, mas sim regra no mundo natural. O próprio Homem é exemplo disso, possuindo no trato intestinal uma importante comunidade microbiótica.

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Fig. 15. Representação das bactérias no trato intestinal humano

Julgamos assim que a teoria simbiogénica da evolução deve ser considerada tão importante para interpretação do processo evolutivo como o neodarwinismo, possibilitando mesmo a compreensão de alguns aspetos pouco explicados à luz desta última teoria, como a transferência lateral de genes, o papel dos microrganismos no processo evolutivo e o facto da evolução ocorrer por vezes de forma brusca e não gradual. Estes conceitos podem ser transpostos para o plano social na medida em que devemos reforçar a componente cooperativa, sendo esta ideia a verdadeira base do conceito do mais apto.

Equipa Biofurther: Ana Brito, Daniel Pereira, Filipe Lima, Lara Gonçalves, Sandra Afonso e Telma Rodrigues

Um agradecimento especial ao Professor Doutor Francisco Carrapiço pela colaboração e revisão científica do artigo.

Protocolos experimentais desenvolvidos (descarregar pdf.)

Referências bibliográficas:

  • Carrapiço, F. (2010). How simbiogenic is evolution?. Theory Biosci. 129:135–139. Acedido em 23 de abril, 2017. DOI 10.1007/s12064-010-0100-1
  • Carrapiço, F. (2015). Beyond neo-Darwinism. Building a Symbiogenic Theory of Evolution.  Kairos. Revista de Filosofia & Ciência 12: 47-53. Acedido em 23 de abril, 2017. Disponível em: http://azolla.fc.ul.pt/publicacoes.html
  • Carrapiço, F. (2015). Can We Understand Evolution Without Symbiogenesis?. Reticulate Evolution, Interdisciplinary Evolution Research 3. Acedido em 23 de abril, 2017. DOI 10.1007/978-3-319-16345-1_3
  • Carrapiço, F. & Rita, O. (2009). “Simbiogénese e Evolução”. In “Evolução. Conceitos e Debates”, Levy, A., Carrapiço, F., Abreu, H. & Pina, M. (eds). Esfera do Caos, Lisboa, pp.175-198.
  • De Bary A (1878) Ueber symbiose—Tageblatt 51 Versamml. Deutscher Naturforscher u. Aerzte, Cassel, pp 121–126
  • Duarte, S., Duarte, M., Borges, P.A.V. & Nunes, L. (2017) Dietary-driven variation effects on the symbiotic flagellate protist communities of the subterranean termite Reticulitermes grassei Clément. Journal of Applied Entomology, 141, 300-307. DOI:10.1111/jen.12331
  • Duarte, S., L. Nunes, P.A.V. Borges, C.G. Fossdal & T. Nobre 2017. Living inside termites: an overview of symbiotic interactions, with emphasis on flagellate protists. Arquipelago. Life and Marine Sciences 34: 21-42. (in press)
  • Merezhkowsky C (1909) The theory of two plasms as foundation of symbiogenesis. A new doctrine on the origins of organisms. Proceedings of studies of the Imperial Kazan University, vol 12. pp 1–102
  • Rita, O. M. C. F. (2006).  Contribuição para o Ensino da Simbiómica na Escola. Tese de Mestrado em Ciências da Terra e da Vida para o Ensino. Faculdade de Ciências – Universidade de Lisboa.
  • Sagan L (1967) On the origin of mitosing cells. J Theor Biol 14:225–274
  • Whittaker, R.H. (1969). New Concepts of Kingdoms of Organisms. Science 163 (3863): 150-160

Referências das imagens:

Figura 1:

Figura 2:

Figura 6:

Figura 10:

Figura 15:

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A compra certa no momento

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fig.2 – Ryan Mckellar e Xing Lida

Em 2015, no mercado de Myanmar, foi descoberta uma incrível peça, o mercador que a estava a vender afirmava que seria uma planta, mas Xing Lida sabia que essa informação era falaciosa e adquiriu-a, esta amostra proveio das minas de âmbar do vale de Hukawng, já famoso por muitas espetaculares criaturas datadas à mais de 99 milhões de anos. Uma equipa liderada por Xing Lida da Universidade de Geociência na China, em Beijing, e Ryan McKellar descobriram algo mais impressionante que uma planta, descobriram  nada mais nada menos do que uma cauda de dinossauro fossilizada.

 

Identidade da cauda

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fig.3 – uma reconstituição de um pequeno coelurosaurs aproximando-se de um árvore com resina

A equipa lança as suas próprias suspeitas sobre a possibilidade de a cauda pertencer a um dinossauro carnívoro integrado num subgrupo designado por coelurosaurs, contudo, não seria nenhum dinossauro gigante devido ao facto dos ossos da cauda serem de dois milímetros de largura. Se já era crescido ou juvenil permanece por desvendar. “Se tivéssemos que segurar o dinossauro na nossa mão seria mais ou menos do tamanho de um pardal” diz Ryan Mckellar.

Uma cauda repleta de história e conhecimento

Usando um potente microscópio, Dr. Mckellar analisou o âmbar. Fiquei surpreendido pela estrutura das penas que observamos na amostra,  disse ele.

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fig.4. – imagem à esquerda: mapeamento das linhas de fluxo dentro do âmbar usando a luz UV para examinar a história da preservação. Imagem à direita: raios X e análises microscópicas revelam 8 vértebras, possivelmente poderia ter 25

A maioria das aves modernas têm um eixo central designado raque. Do raque derivam pequenos eixos chamados de barbas, seguidamente destas derivam ainda mais pequenos filamentos com o nome de bárbulas. Mas esta espécie não apresentava raque, apenas

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fig.5

apresentava barbas e bárbulas. A nova espécie encontrada confirma as ideias que os biólogos têm sobre a ordem pela qual algumas caraterísticas das penas modernas, como as barbas e bárbulas terão aparecido, afirma Mckeller. A descoberta sugere que as barbas e bárbulas terão evoluído primeiro que o raque (que suporta o voo) nas penas.

 

Penas? Poderia voar?

A presença de vértebras articuladas na amostra possibilita aos pesquisadores eliminar a hipótese de as penas pertenceram a uma ave pré-histórica, sugerindo que estas eram flexíveis de uma maneira que barbas de aves voadoras não são.  Tamanhas penas poderiam ter apenas uma função de camuflagem, sinalização ou desempenhar uma função termorreguladora.

As penas do dinossauro tinham um raque pouco definido e parecem cair para qualquer um dos lados da cauda. A aberta e flexível estrutura das penas é mais próxima da estrutura de penas decorativas do que as de voo, tendo estas um raque, ramificações, sub-ramificações e ganchos bem definidos que mantêm a estrutura junta.

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fig.6 – a estrutura das penas do dinossauro é flexível, aberta, e semelhante às penas ornamentais modernas

Últimas palavras da cauda

É incrível como um singular e mero pedaço de âmbar pode fornecer tanto conhecimento para a Paleontologia e Biologia. Com a situação política a estabilizar em Myanmar, paleontologistas esperam encontrar mais incríveis amostras como esta no futuro devido ao facto de uma pequena amostra na nossa mão poder vir a ser uma enorme conquista para a ciência.

André Pinto e Daniel Pereira, 12ºB

Referências bibliográficas

Fontes das imagens:

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“Qual é a origem da vida? Quais as condições necessárias para esta existir? Como evoluiu? Existe vida fora do nosso planeta?” Estas são algumas das questões que a astrobiologia procura responder.

A astrobiologia é um novo multi e transdisciplinar campo de conhecimento que busca compreender a origem, evolução e distribuição da vida no Universo. Assim, esta ciência envolve a procura de planetas potencialmente habitáveis no Sistema Solar e fora dele, assim como a pesquisa sobre as origens e evolução da vida na Terra.

Neste sentido, um astrobiólogo necessita de compreender como funciona e quais as condições básicas da vida no planeta Terra. Estas são: uma fonte de energia, uma fonte de carbono e água no estado líquido. A água, no estado líquido, por si mesma requer que o planeta não esteja nem muito gelado, nem muito quente, ou seja, precisa de estar a uma distância habitável da estrela que orbita.

A descoberta de organismos extremófilos que habitam ambientes considerados extremos e inóspitos na Terra veio revolucionar o conceito de vida e as condições que se pensavam necessárias para esta ocorrer. Até há cerca de 40 anos, pensava-se que toda a vida na Terra dependia da energia do Sol, não se imaginava encontrar organismos vivos em locais com plena escuridão, com elevadas profundidades, com temperaturas muito altas ou muito baixas, condições de pH extremas ou ainda seres vivos resistentes a elevadíssimas radiações (figuras 1, 2 e 3 – exemplos de organismos extremófilos).

 1-3Os extremófilos constituem ferramentas importantes para os astrobiólogos, tanto na procura de respostas para a origem da vida na Terra como na pesquisa da mesma noutros locais do Universo. Para além disto, estes organismos, por terem mecanismos únicos para a sua sobrevivência em ambientes tão radicais, poderão ainda ter inúmeras aplicações na indústria, podendo no futuro contribuir para novas e estimulantes descobertas.

Só no nosso sistema solar o espetro de possibilidades para a existência de vida noutros planetas aumentou consideravelmente. Reavivaram-se as expetativas de encontrar vida no subsolo e nas calotes polares de Marte, assim como em Europa, uma das luas de Júpiter e nas luas de Saturno, Encélado e Titã (figuras 4, 5, 6 e 7).

4-7Tanto em Europa como em Encélado pensa-se existirem oceanos de água líquida sob as superfícies geladas destes planetas. Em Encélado, observações efetuadas apontam para a existência de géiseres a elevadas temperaturas, e em Europa a proximidade do gigante Júpiter e suas implicações gravitacionais estarão na origem de fenómenos vulcânicos associados a fontes hidrotermais. Sobre Titã, os cientistas especulam que este possa ter lagos ou oceanos com hidrocarbonetos líquidos (metano e etanol), condições que poderão assemelhar-se às da Terra Primitiva.

Outra possibilidade, perfeitamente razoável, é a existência de vida noutros sistemas planetários. Em pouco mais de dez anos, a evolução da tecnologia permitiu detetar centenas de exoplanetas. A maioria destes planetas é de grandes dimensões e encontra-se a grandes distâncias da Terra, mas notícias recentes indicam a descoberta de três planetas com temperaturas e dimensões semelhantes às de Vénus e Terra que circundam uma estrela a apenas 40 anos-luz da Terra.

O projeto “Vida no limite”* surge com a vontade de um conjunto de alunos em realizar na escola um projeto sobre astrobiologia. Neste âmbito, decidiu-se estudar a comunidade de extremófilos acidófilos (pH inferior a 4) que habita uma das lagoas acidificadas da mina do Lousal (pH 2,6). Os alunos do projeto acompanharam uma visita de estudo feita por alunos do 11ºano da escola ao Centro de Ciência Viva do Lousal e recolheram amostras da Lagoa Vermelha (figuras 7 e 8).

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No laboratório da escola foram feitas preparações com a água da lagoa e observaram-se ao microscópio. Com o objetivo de promover o crescimento destas bactérias oxidantes de enxofre e ferro, prepararam-se vários meios de cultura líquidos, inocularam-se com água da lagoa e foram mantidos em banho-maria a 30ºC. (figuras 9 e 10).

9-10

O crescimento foi observado em três dos meios de cultura preparados, com aumento da turbidez, diminuição do pH e observação de bactérias ao microscópio ótico (figuras 11 e 12).

11-12

 

Devido ao sucesso desta experiência a equipa pretende identificar as espécies em cultura com a colaboração de investigadores na área da Microbiologia, testar os limites de tolerância destas bactérias fazendo variar algumas condições abióticas e determinar a viabilidade destas bactérias para biomineração (utilização de seres vivos para extração de minério).

Como o conhecimento científico deve ser divulgado e partilhado, os alunos do projeto foram “dar uma aula” à turma do 7ºC da Professora Carla Vaz. Os colegas do 7ºano estiveram muito atentos e participaram com entusiasmo nas atividades propostas pela equipa.

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*O projeto foi submetido ao concurso FCT Nova Challenge 2016

Agradecimentos: 

  • À nossa escola que nos facultou os meios necessários para desenvolver o nosso projeto, até mesmo nos fins-de-semana (obrigada Professor Filipe Quintão e Sr. Fernando Guerreiro).
  • À colaboração do Centro de Ciência Viva do Lousal que nos permitiu recolher as amostras essenciais para o nosso trabalho e nos disponibilizou bibliografia. Um agradecimento especial ao Professor Jorge Relvas, Presidente do Centro de Ciência Viva do Lousal, que assim que soube do nosso trabalho se prontificou para nos ajudar a levar este projeto para outro nível.
  • À Junta das Freguesia da Charneca da Caparica e Sobreda que tão rapidamente nos apoiou e se ofereceu para divulgar o nosso projeto.
  • A todos os elementos da comunidade científica pelos seus conselhos e generosidade na partilha do seu conhecimento. (Professor Francisco Carrapiço, Dr. Hélio Tomás, Professora Paula Vilas Boas)
  • À turma 7ºC por nos ter recebido de forma tão entusiasta .
  • À professora Carla Vaz pelo incentivo com que apoiou esta iniciativa.
  • À professora Telma Rodrigues, pelo seu imenso empenho, dedicação e entusiasmo sem os quais não teria sido possível levar este projeto a bom porto.

Equipa do Projeto:

  • Afonso Ramos,12ºB
  • Daniela Mendes, 12ºB
  • Lídia Barata, 12ºC
  • Sara Cosme, 12ºB
  • Tiago Ramalho,12ºB
  • Telma Rodrigues (coord.)

Referências Bibliográficas

Referências das Imagens:

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BRYSON, Bill, Breve História de Quase Tudo,  Bertrand Editora, 2009

Bill Bryson é um escritor americano de renome que, basicamente, escreveu livros sobre as suas viagens como The Lost Continent e Notes of a Small Island. Para grande surpresa, Bryson levou a cabo uma intensa pesquisa científica de vários anos, consultando centenas de obras, resultando num livro com um título nada modesto, Breve História de Quase Tudo (uma espécie de “viagem” pelo mundo da ciência!).

Esta obra toca todas as áreas da ciência ao longo de mais de quinhentas páginas e nada mais óbvio do que começar com o ínicio do universo, há cerca de 13,7 mil milhões de anos, salientando não só a insignificância que representamos em comparação com o resto do universo (uma das grandes capacidades literárias de Bryson são as suas admiráveis analogias – parafraseando Bryson: se imaginássemos a Terra do tamanho de uma ervilha, Júpiter estaria a 300 metros de distância, Plutão ficaria a cerca de 2,5 quilómetros de distância, e a Próxima de Centauro, a estrela mais próxima da Terra, estaria a 16 mil quilómetros), como também o privilégio que o nosso planeta possui por ter vida, tendo em conta as infinitas condições para que tal possa acontecer (por exemplo, para que o universo existisse como tal, possibilitando a existência de vida, é necessário que sete milésimos da massa do hidrogénio seja convertido em energia para a formação de hélio, porém se esse valor fosse ligeiramente superior, todo o universo era constituído somente de hidrogénio).

sistema solar - dimensões comparativas

Mas a obra de Bryson não se restringe à história do universo, este é  somente o início de um  guia de descobertas científicas. Posteriormente, ele explora os mais variados campos da ciência, desde a física quântica até à biologia, passando pela origem da vida e o consequente processo evolutivo até ao Homo sapiens (referindo a teoria de Darwin, e a importância do ADN e cromossomas), e  a geologia, nomeadamente a possibilidade de extinção de dinossauros causada por um meteorito e a possibilidade de se detectar esses corpos celestes antes de chocarem na superfície terrestre (apresentando as características da estrutura interna da Terra).

Bill Bryson

Embora esta obra de Bryson possua um carácter bastante superficial (como não podia deixar de ser, tendo em conta o seu  título), assim como um registo um pouco apressado e por vezes até confuso, pois a sequência de informação ao longo da obra não apresenta uma ordem específica, é de elogiar a maneira como explica cada área das ciências. Isto porque uma das características da sua escrita é o humor que percorre toda a obra. Ao ler o livro, é possível começarmos a rir perante determinados exemplos dados pelo autor, ou pelo modo como descreve a vida dos cientistas que fizeram grandes descobertas (especialmente as suas atitudes excêntricas). Este elemento, juntamente com um pouco de teoria, de prática, de números e factos, leva o leitor a querer sempre saber mais, cativando-o até à última página. Recomenda-se uma atenção especial ao epílogo de Bryson, que está genial, pois leva-nos a reflectir sobre as  eventuais consequências da explosiva evolução científica que hoje presenciamos.

Em suma, ao acabar de ler o livro, fica-se com a ideia de que na verdade não sabemos mesmo quase nada, ao contrário da primeira impressão que nos é sugerida pelo título. Como disse Sócrates, “só sei que nada sei”.

 Filipe Hanson, 11ºB

Nota do editor: 3º texto mais votado pelos alunos no concurso de artigos críticos sobre obras de divulgação científica

imagens: daqui  e daqui

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Um curioso mapa conceptual da evolução científica do ser humano representada como  uma rede de metro com diversas linhas, com estações de origem, pontos de intersecção, vias em construção, etc., proposto pelo ojo científico.

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Temos vindo a comemorar aqui no Bibli, através de notícias e outros posts, os 200 anos do nascimento de Darwin e os 150 da publicação da sua obra A Origem das Espécies. Recomendamos agora uma visita ao blogue de apoio à exposição na Fundação Gulbenkian a ele dedicada, e inaugurada a 12 de Fevereiro, data do seu nascimento.

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clique na imagem para aceder ao blogue

E, se quiser saber mais sobre a própria exposição,  pode aceder também ao seu sítio oficial.

clique para visitar o sitio oficial da exposição

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Cientistas portugueses descrevem selecção natural a ocorrer no laboratório

Mosca-do-vinagre mostra que a evolução não ocorre da mesma forma duas vezes

11.01.2009 – 22h30 Nicolau Ferreira
Sorri Darwin, a selecção natural foi comprovada mais uma vez e a genética por trás da evolução parece ser como o mundo, só gira para a frente, mesmo quando se tenta imitar o passado. A descoberta veio do Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC), em Oeiras, e a estrela é a mosca-do-vinagre, mas a história começou em 1975 quando uma equipa norte-americana submeteu vários grupos de uma população selvagem de Drosophila melanogaster a ambientes diferentes. Passado muitos anos e várias gerações de moscas depois, cada nova população estava adaptada ao seu ambiente.

Em 1996, Henrique Teotónio – investigador e actual líder de um grupo no IGC – foi para a Universidade da Califórnia, em Irvine, fazer o doutoramento em evolução com estas moscas. “O que eu fiz foi muito simples, foi pôr parte dessas populações diferenciadas no ambiente ancestral”, explicou o investigador e primeiro autor do artigo publicado amanhã na revista “Nature Genetics”. O que se pretendia era verificar se as populações voltavam ao estado ancestral não só ao nível das características que permitem a sobrevivência e adaptação das populações, mas também ao nível genético.

Na altura, o que se concluiu foi que passado 50 gerações de moscas, todas as populações voltaram a adaptar-se ao ambiente ancestral apesar de muitas características não reverterem ao que as moscas eram. “Há muitas maneiras diferentes de se conseguir o mesmo estado adaptativo”, referiu Teotónio, no entanto faltava saber o que se passava ao nível do genoma.

Para isso, utilizaram-se sete regiões do cromossoma três e comparou-se o grau de diferença da frequência destas regiões entre populações readaptadas ao ambiente ancestral e populações controlo que nunca saíram desse ambiente. Nestas regiões do ADN existem genes com importância nas adaptações ocorridas: ao longo das gerações, os indivíduos que tinham a variação dos genes mais apropriada a cada ambiente sobreviviam e impunham o seu genoma, aumentando a frequência dessa variação.

Ao comparar-se as frequências percebeu-se se a evolução imitava ou não o que ocorreu no passado. “A convergência ao estado ancestral é apenas de 50 por cento, em média, apenas metade das frequências genéticas revertem às frequências genéticas ancestrais”, disse o cientista. Assim, apesar das populações estarem de novo adaptadas ao antigo ambiente, a nível genético são diferentes. “Observámos em tempo real a selecção natural”, explicou o cientista, referindo que a experiência comprova a teoria de Darwin. Como se viu, o passado não se repete.

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