Atualidades em biologia !!!

Evolução divergente
3/9/2010

Por Fábio de Castro

Agência FAPESP – Uma pesquisa internacional com participação brasileira mostrou que bactérias idênticas cultivadas em um mesmo ambiente adotam diferentes estratégias de adaptação.

No estudo, uma população da bactéria Escherichia coli evoluiu de forma divergente para se adaptar às condições do mesmo meio. Depois de 37 dias de crescimento contínuo, os cientistas isolaram diversos mutantes com diferenças importantes em genes regulatórios.

Os resultados do experimento foram publicados na revista Genome Biology and Evolution. Coordenado por cientistas da Universidade de Sydney (Austrália) e da Universidade de São Paulo (USP), o estudo teve também participação de pesquisadores da Universidade Nankai (China).

O brasileiro Beny Spira, professor do Departamento de Microbiologia do Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da USP, realizou seu pós-doutorado, com Bolsa da FAPESP, no laboratório de Thomas Ferenci, da Universidade de Sydney. Ambos são coautores do artigo.

Spira coordena atualmente o projeto “O fator sigma S da RNA polimerase em linhagens de Escherichia coli diarreiogênicas”, apoiado pela FAPESP na modalidade Auxílio à Pesquisa – Regular.

Segundo ele, no experimento de evolução realizado com a Escherichia coli foi observado um processo de divergência simpática – isto é, em um mesmo ambiente, a partir de um inóculo inicial geneticamente homogêneo, uma população de bactérias idênticas evoluiu de forma divergente para melhor se adaptar às condições do meio.

“A grande novidade é que a evolução ocorreu de forma divergente. Em um ambiente constante, sem barreiras físicas, observamos estratégias distintas de adaptação que resultaram em mutações em diferentes genes regulatórios”, disse à Agência FAPESP.

Para o experimento, os autores utilizaram um quimiostato – uma espécie de biorreator que mantém as condições da cultura constantes. No equipamento, o meio fresco é introduzido continuamente, enquanto o excesso de bactérias é eliminado também de forma contínua por meio de um exaustor.

“Normalmente, as bactérias em cultura se multiplicam até saturar o ambiente, mas no quimiostato isso não ocorre, pois a disponibilidade de nutrientes é constante e outras características físicas, como o pH, também. No equipamento, as bactérias permanecem sempre em crescimento exponencial e não entram na fase estacionária”, disse Spira.

Durante todo o experimento, a taxa de crescimento das bactérias era de 0,1 por hora – isto é, a população de bactérias levava cerca de sete horas para dobrar de tamanho, mas se mantinha constante, já que parte dela era continuamente eliminada”, explicou.

Para impedir a saturação da cultura de bactérias no quimiostato, é preciso limitar a quantidade de algum nutriente. No caso, a quantidade de fosfato – elemento crucial para o crescimento das bactérias – foi limitada.

“Conduzimos o experimento do quimiostato durante 44 dias e, ao longo desse tempo, retiramos amostras a cada dois ou três dias. No 37º dia retiramos uma amostra a partir da qual cinco colônias foram isoladas – sendo que cada colônia representa um clone de uma única bactéria. Essas colônias foram analisadas e testadas em relação a vários fenótipos, como morfologia da colônia, sensibilidade a detergentes e fosfatase alcalina – uma enzima diretamente induzida quando a bactéria tem acesso limitado ao fosfato”, disse.

A maior parte das bactérias tem um complexo de mais de 40 genes que respondem ao estímulo externo de limitação de fosfato. “Quando há pouco fosfato no meio, esses genes codificam proteínas que vão auxiliá-las a obter fosfato”, apontou.

Algumas dessas proteínas, situadas na membrana da bactéria, captam fosfato para o organismo, mesmo que o nutriente esteja em baixa concentração no ambiente.

“Esperávamos que a bactéria, evoluindo em um ambiente limitado em fosfato por mais de 100 gerações, acumulasse mutações que resultariam em um aumento na expressão de genes relacionados à captação de fosfato. Mas não esperávamos que as bactérias adotassem diferentes estratégias, promovendo mutações em diversos genes regulatórios”, afirmou.

Motor evolutivo

As bactérias foram então enviadas para os colaboradores chineses, que fizeram o sequenciamento completo do genoma de todas elas e realizaram um estudo de proteômica, a fim de avaliar como a expressão de proteínas se diferenciava entre elas.

“O estudo de proteômica mostrou que havia, no total, mais de 30 proteínas cuja expressão diferia, em cada clone, em relação à bactéria ancestral. O resultado do sequenciamento foi ainda mais interessante: as colônias de bactérias sofreram ao todo 12 mutações diferentes, sendo que três delas se deram em genes regulatórios importantes”, disse.

Depois dos 37 dias no quimiostato, as colônias de bactérias tiveram mutações nos genes rpoS, hfq e spoT. O gene rpoS codifica para uma proteína conhecida como fator sigma S. Os fatores sigma – há sete deles na Escherichia coli – são responsáveis pelo reconhecimento dos sítios promotores dos genes, iniciando o processo de transcrição. Eles associam-se à enzima RNA polimerase para exercer essa função. A RNA polimerase é a principal enzima do complexo responsável pela transcrição do DNA em RNA.

“A ligação do fator sigma ao cerne da RNA polimerase é transitória. Quando a bactéria precisa de fosfato, usa o fator sigma 70 para iniciar o processo de transcrição do gene que codifica a fosfatase alcalina”, explicou.

Segundo o professor do ICB-USP, quase todas as proteínas são reconhecidas pelo fator sigma 70. Mas um outro fator sigma – o sigma S ou rpoS – ganha importância quando a bactéria está em estado de estresse, ou limitação nutricional. O sigma S reconhece o promotor de genes ligados à proteção da bactéria.

“Por um lado, a bactéria busca o crescimento e precisa do fator sigma 70. Mas, quando ela começa a sofrer uma limitação nutricional, acumula o sigma S. A bactéria sofre um dilema, pois os dois fatores competem entre si. Quando um deles é ligado à RNA polimerase, o outro é desligado e a bactéria precisa equilibrar as necessidades de crescimento e proteção”, disse.

Dos cinco isolados obtidos no experimento, três possuíam mutações em rpoS. “Como o ambiente tinha limitação de fosfato, o melhor para a bactéria era eliminar o rpoS, pois ao competir com o sigma 70 ele impede que a bactéria consiga mais nutrientes”, explicou Spira.

Esse modelo, segundo Spira, é conhecido como Autopreservação e Competência Nutricional (Spanc, na sigla em inglês). “Trata-se de um motor da evolução, já que ele permite acumular mutações de acordo com a necessidade imposta pelo ambiente. Quando há muito estresse, o organismo acumula mutações que aumentam a atividade de rpoS; quando há poucos nutrientes, ele perde rpoS”, disse.

Além das três mutações no gene rpoS nas cinco colônias isoladas, os pesquisadores constataram também mutações nos genes hfq e spoT, ambas resultando em uma diminuição da expressão de rpoS.

“Todas essas mutações em genes reguladores tiveram a finalidade de melhorar a capacidade nutricional da bactéria, diminuindo a concentração de sigma S. Esse desvio no equilíbrio Spanc, no entanto, não é gratuito. A bactéria teve ganho nutricional, mas teve também perda de capacidade de preservação, ou seja, de proteção contra estresses ambientais”, disse.

A grande novidade revelada pelo experimento, segundo Spira, é que as três estratégias distintas de mutação em genes regulatórios ocorreram em um ambiente constante sem barreiras físicas.

“Com mutações em genes regulatórios, temos uma modificação profunda na fisiologia da bactéria. Muito possivelmente isso resultaria, a longo prazo, em um processo de divergência evolutiva que poderia, eventualmente, levar ao aparecimento de novas espécies”, disse.

O artigo Divergence Involving Global Regulatory Gene Mutations in an Escherichia coli Population Evolving under Phosphate Limitation, de Beny Spira e outros, pode ser lido por assinantes da Genome Biology and Evolutionem http://gbe.oxfordjournals.org/cgi/content/abstract/2/0/478.

http://www.agencia.fapesp.br/materia/12727/especiais/evolucao-divergente.htm

Descobertas sobre a epilepsia
2/9/2010

Por Fabio Reynol

Agência FAPESP – Logo atrás das têmporas encontra-se o lobo temporal mesial, região do cérebro que compreende estruturas como a amígdala e o hipocampo, responsáveis por funções fundamentais humanas, como a memória e as emoções.

É a partir dessa região que são disparados sinais elétricos anormais que vão provocar a mais comum das manifestações epilépticas em adultos, a epilepsia do lobo temporal mesial.

“Essa também é considerada uma das formas mais graves de epilepsia, porque uma proporção significativa dos pacientes não apresenta resposta aos tratamentos mesmo que sigam criteriosamente as recomendações médicas”, disse Iscia Lopes Cendes, da Faculdade de Ciências Médicas da Universidade Estadual de Campinas (FCM-Unicamp), à Agência FAPESP.

A professora titular do Departamento de Genética Médica coordenou um Projeto Temático apoiado pela FAPESP que estudou por cinco anos a epilepsia do lobo temporal mesial e lidera atualmente uma pesquisa sobre o mesmo assunto, que conta com o apoio da Fundação por meio da modalidade Auxílio à Pesquisa – Regular.

Ambos os projetos estão inseridos no programa Cooperação Interinstitucional de Apoio a Pesquisas sobre o Cérebro (CInAPCe) da FAPESP e produziram importantes avanços do conhecimento sobre esse tipo de problema relacionado a uma lesão nas estruturas mesiais.

Chamada de esclerose mesial temporal, a lesão começou a ser identificada em vida somente após o advento de técnicas modernas de imageamento médico, como a propiciada pela ressonância magnética nuclear. Antes, só poderiam ser detectadas e examinadas com o corte do cérebro por meio de autópsia ou após uma cirurgia.

Na hipótese levantada pelos cientistas, esses neurônios lesados seriam os causadores dos disparos elétricos irregulares que provocam a epilepsia e também a razão para a resistência aos medicamentos, uma vez que o tecido lesado seria incapaz de absorvê-los adequadamente.

Como essas lesões são formadas – se elas são genéticas ou adquiridas e se podem se agravar por causa das crises – é uma das perguntas que a pesquisa procurou responder. Uma das ferramentas utilizadas nesse sentido foi o acompanhamento prospectivo de pacientes, constantemente monitorados para que o especialista pudesse identificar o surgimento e o aumento da esclerose mesial temporal.

Esse acompanhamento auxiliou em uma das alternativas de tratamento: a cirurgia de remoção de parte de um dos lobos temporais. Em geral, a retirada da parte lesionada resulta em uma redução das crises, o que permite também a diminuição da medicação empregada. No entanto, esses efeitos positivos não se manifestam para todos e variam de intensidade de um paciente a outro.

Para investigar o motivo dessas diferenças, um subprojeto do Temático, coordenado por Fernando Cendes, professor titular no Departamento de Neurologia da FCM-Unicamp, aprimorou exames pré-operatórios a fim de avaliar como seria a resposta de um paciente à cirurgia antes de se submeter a ela.

Com esse avanço, pessoas que não teriam uma resposta eficaz a esse tipo de tratamento são poupadas da cirurgia enquanto que indivíduos que obtêm diagnósticos de boa resposta podem ser operados antes, atenuando e até poupando anos de crises epilépticas.

Essa parte do trabalho exigiu o emprego de técnicas computacionais para a análise de imagens médicas. Softwares específicos foram desenvolvidos para auxiliar na detecção de anomalias que até então tinham de ser descobertas com análise visual humana.

“Há anomalias que são detectadas pela assimetria entre os volumes de estruturas de um lado e de outro do cérebro, só que o olho humano não é muito bom para detectar assimetrias”, explicou Iscia, ressaltando que a visão computacional consegue avaliar com precisão essas medidas.

O desenvolvimento dos programas computacionais ficou por conta de dois professores da Unicamp, Alexandre Xavier Falcão, do Instituto de Computação, e Roberto de Alencar Lotufo, da Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação.

Além de softwares de avaliação de volumes específicos para determinadas estruturas cerebrais, também foram desenvolvidos programas avaliadores de texturas de tecidos, uma vez que, além de variações volumétricas, as alterações em tecidos também podem ser indicadores de lesões no cérebro.

“Ao comparar esses programas com o diagnóstico humano na análise de imagens de ressonância magnética, percebemos que eles apresentaram um grande número de acertos”, disse Iscia. Um dos desdobramentos desses trabalhos foi a tese de doutorado de Felipe Bergo, orientado por Falcão, que ficou em primeiro lugar no Concurso de Teses e Dissertações da Sociedade Brasileira de Computação (SBC).

O desenvolvimento de novas funcionalidades em um software de análise de imagens médicas, feito pela neurologista Clarissa Yasuda durante o seu doutorado, rendeu a ela dois prêmios nacionais e três internacionais.

Em abril, Clarissa foi contemplada com o International Scholarship Award, concedido a jovens pesquisadores pelo Congresso Americano de Neurologia, por seu estudo comparativo da eficácia no longo prazo entre os tratamentos clínico e cirúrgico da doença.

O mesmo prêmio foi concedido aos mestrandos Renato Oliveira dos Santos, que investigou o possível papel dos polimorfismos do gene interleucina 1-beta na predisposição à epilepsia, e Marina Coelho Gonsales, que estudou a aplicação clínica do teste de mutações no gene SCN1A em crianças com a doença.

Os trabalhos ficaram entre os 13 destacados pelo evento entre mais de 4 mil inscritos e os três autores tiveram Bolsas da FAPESP. Clarissa dispõe atualmente de uma Bolsa de Pós-Doutorado para desenvolver softwares de planejamento cirúrgico.

Ajuda da física

Outra importante conquista do Projeto Temático foi o domínio de uma difícil técnica de diagnóstico, a ressonância magnética funcional (IRMf) com corregistro por eletroencefalograma (EEG), que reúne dados sobre os sinais elétricos do cérebro e os relaciona com a sua atividade metabólica.

Esse tipo de exame é importante por identificar as áreas em que são emitidos sinais elétricos do cérebro, por meio de um eletroencefalograma, e relacioná-las com os locais em que ocorrem as principais atividades metabólicas cerebrais, que são registradas por ressonância magnética de alto campo.

“Unir essas duas ferramentas é um grande desafio. É uma tarefa extremamente difícil e que envolve física pura”, disse Iscia. Para realizar essa tarefa foi convidado o professor Roberto Covolan, do Instituto de Física Gleb Wataghin da Unicamp.

Covolan passou um ano em instituições como o Massachussets General Hospital (MGH) e a Universidade Harvard, nos Estados Unidos, para desenvolver uma nova técnica. O resultado colocou o Brasil entre o seleto grupo de países que dominam a ressonância magnética funcional com corregistro por eletroencefalograma.

O sucesso também dependeu da aquisição do aparelho de ressonância magnética de alto campo de 3 Tesla, ou aproximadamente 60 mil vezes a intensidade do campo magnético terrestre. O equipamento foi um dos três da mesma categoria adquiridos com recursos da FAPESP por meio do programa CInAPCe

Além do aparelho da Unicamp, a Universidade de São Paulo recebeu duas unidades: uma para o Hospital das Clínicas, na capital paulista, e outra para a Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto.

A disponibilidade do equipamento para a pesquisa permitiu uma descoberta importante para a neurologia. Os pesquisadores decidiram examinar também parentes de pacientes que nunca haviam apresentado crises de epilepsia. Para a surpresa do grupo, foram encontradas lesões mesiais temporais em alguns irmãos saudáveis de pacientes.

Isso indicou que, nessas famílias, as lesões apareceram antes da epilepsia podendo ser inatas. “Isso derrubou um paradigma da neurologia, pois acreditava-se que as lesões temporais mesiais eram adquiridas, provocadas, por exemplo, por crises febris durante a infância”, disse Iscia Cendes.

A descoberta gerou a criação de um novo subgrupo para a enfermidade – o da epilepsia mesial temporal familiar – e ainda quebrou outro paradigma, o qual versava que as lesões estavam incondicionalmente relacionadas às crises, o que foi desmentido ao encontrar indivíduos com a região lesionada e sem histórico de crises.

A partir daí foi realizado um estudo de genética molecular nessas famílias, a fim de se buscar os genes responsáveis pela predisposição a essa lesão cerebral. Após examinar mais de 300 marcadores polimórficos comparando indivíduos com e sem a lesão, os pesquisadores identificaram uma região com cerca de 8 milhões de pares de bases no braço curto do cromossomo 18.

Esse foi o trabalho de doutorado de Claudia Maurer Morelli, que rendeu a ela o Young Investigator Award, concedido pela Sociedade Norte-Americana de Epilepsia, e o International Scholarship Award, outorgado pela Academia Norte-Americana de Neurologia (AAN), ambos em 2007. Cláudia teve Bolsa da FAPESP durante o doutorado e atualmente é docente do Departamento de Genética Médica da FCM-Unicamp.

A região foi completamente sequenciada e atualmente os pesquisadores procuram a chamada variante funcional, a qual está presente nos indivíduos afetados e ausente nos indivíduos controle.

“Estamos na expectativa de encontrar essa variante, que indicará o gene responsável pela lesão e, com ele, saberemos muito mais sobre a biologia dessa lesão”, disse Iscia.

Para a professora da Unicamp, pesquisas com o DNA de famílias de pacientes poderão revelar a frequência com que essa lesão ocorre, que pode ser maior do que a estimada.

Programa CInAPCe: http://www.cinapce.org.br/

Fonte:http://www.agencia.fapesp.br/materia/12720/especiais/descobertas-sobre-a-epilepsia.htm

A ajuda da jararaca


Uma pesquisa do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (USP) pode revolucionar o controle da hipertensão arterial, mal que atinge pelo menos 30 milhões de brasileiros e 600 milhões de pessoas em todo o mundo. O estudo feito por Claudiana Lameu, que também é pesquisadora do Instituto Butantan, de São Paulo, encontrou no veneno da cobra jararaca, presente em boa parte do Brasil, um novo tipo de peptídio potencializador de bradicinina (BPP) — substância capaz de controlar a hipertensão arterial —, que teria a vantagem de não apresentar efeitos colaterais.

Os atuais medicamentos disponíveis no mercado já são baseados em BPPs, mas agem na inibição de uma substância conhecida como enzima conversora de angiotensina (ECA) — ou seja, atuam na diminuição de substâncias causadoras do aumento da pressão arterial. Em contrapartida, a diminuição dessas substâncias causa uma elevação da frequência cardíaca, o que dificulta o tratamento de muitos pacientes.

Já o peptídio descoberto por Claudiana tem uma ação completamente diferente, e mais eficaz. Ele age nos barorreceptores, agentes que regulam a pressão, impedindo por exemplo, que ela caia bruscamente quando nos levantamos, ou suba excessivamente quando praticamos exercícios. Com a ação do peptídio estudado pela farmacêutica paulista, esses barorreceptores ficam mais sensíveis, controlando com mais eficácia as variações na pressão arterial.

A principal vantagem em relação aos medicamentos atuais está em uma aparente ausência de efeitos colaterais, como a elevação da frequência cardíaca. “Ainda não conhecemos de fato quais seriam as contraindicações. No entanto, por ser uma molécula endobiótica e agir em doses muito baixas, acreditamos que reações adversas sejam mínimas”, explica Claudiana.

Fonte : http://www.butantan.gov.br/portal/Pesquisa/Not%C3%ADcias/NoticiasPesquisaWindow?id=1135&action=2


Segredos genéticos da vida longa

2/7/2010

Agência FAPESP – Por que somente algumas pessoas vivem mais de cem anos? Motivos econômicos e sociais à parte, o segredo pode estar no genoma. Cientistas acabam de descobrir uma série de assinaturas genéticas particularmente comuns em indivíduos centenários e não no restante da população.

A descoberta levanta a possibilidade de que, no futuro, as pessoas poderão saber se têm ou não o potencial de viver ainda por muitas décadas – sem levar em conta, naturalmente, o histórico familiar, fatores ambientais ou de estilo de vida, por exemplo.

A pesquisa, cujos resultados foram publicados na edição desta sexta-feira (2/7) da revista Science, também é importante para aumentar o conhecimento a respeito de como o ser humano envelhece.

Partindo da tese de que determinados genes podem estar envolvidos no processo de viver até idades mais avançadas, Paola Sebastiani, da Universidade de Boston, nos Estados Unidos, e colegas vasculharam os genomas de 1.055 homens e mulheres com mais de cem anos (cujos dados foram obtidos na pesquisa e em outras anteriores) e de 1.267 indivíduos mais jovens (grupo de controle).

O grupo identificou um número de marcadores genéticos que são especialmente diferentes entre centenários e indivíduos mais jovens. Os cientistas em seguida desenvolveram um modelo para calcular a probabilidade de uma pessoa atingir maior longevidade, com base em 150 polimorfismos de nucleotídeo único (marcadores genéticos) identificados pelo estudo.

O resultado foi notável. Com a ajuda do modelo, os cientistas foram capazes de estimar com 77% de exatidão se um determinado indivíduo ultrapassou ou não os cem anos. Mas os autores destacam que o modelo ainda está longe de ser perfeito.

O método poderá ser aplicado não apenas para avaliar a probabilidade de se tornar centenário, mas também no estudo de doenças relacionadas ao envelhecimento. “A metodologia que desenvolvemos pode ser aplicada a outros mecanismos genéticos complexos, incluindo doenças como Alzheimer, Parkinson, cardiovasculares e diabetes”, disse Paola.

O estudo observou que 45% dos mais velhos entre os participantes – aqueles com mais de 110 anos – tinham assinaturas genéticas com as maiores proporções de variantes associadas à longevidade entre as identificadas pelos cientistas.

Os pesquisadores dividiram as predições genéticas em 19 grupos característicos (ou assinaturas) que se correlacionam com diferentes expectativas de vida além dos 100 anos e com padrões diversos de problemas relacionados à idade, como demência, hipertensão e doenças cardiovasculares.

Segundo os autores, pesquisas futuras dessas assinaturas genéticas poderão revelar padrões hoje desconhecidos a respeito do envelhecimento humano. Também poderão ser úteis para o desenvolvimento de estratégias de prevenção e tratamento específicas para cada indivíduo.

O artigo Genetic Signatures of Exceptional Longevity in Humans (10.1126/science.1190532), de Paola Sebastiani e outros, pode ser lido por assinantes da Science em www.sciencemag.org.

http://www.agencia.fapesp.br/materia/12413/divulgacao-cientifica/segredos-geneticos-da-vida-longa.htm

Complexidade primordial

1/7/2010

Agência FAPESP – Animais surgiram há pouco mais de meio bilhão de anos, mudando para sempre a biosfera da Terra. Foi a chamada explosão cambriana. Em seguida, a predação, a escavação e todos os outros modos de vida disponíveis e característicos dos animais empurraram a evolução em múltiplas direções.

Mas os animais não foram os primeiros – e muito menos os únicos – organismos multicelulares. Alguns registros fósseis esparsos indicam a existência de seres que usavam células como seus blocos básicos de sustentação já no fim da era anterior, a Proterozoica, que se estendeu de 2,5 bilhões a cerca de 540 milhões de anos atrás.

Algumas dessas linhagens iniciais ainda existem, como as algas verdes e vermelhas. Mas essa fase extraordinária na história terrestre, que tanto instiga os cientistas, é muito pouco documentada em registros fósseis. A interpretação das raras evidências descobertas até o momento, notadamente de sedimentos mesoproterozoicos (entre 1,6 bilhão e 1 bilhão de anos atrás), tem sido objeto de grande discussão entre especialistas.

Agora, um novo capítulo nesse debate acaba de ser aberto. O motivo é a descoberta de pequenos fósseis conservados em xisto no Gabão, na África. Esses fósseis revelam a existência de organismos maiores e mais complexos que cresceram de maneira coordenada (pré-requisito para a multicelularidade) há pelo menos 2,1 bilhões de anos, ou seja, quase no início da era Proterozoica.

Encontrados em um sítio paleontológico próximo à cidade de Franceville, os fósseis foram considerados de qualidade de preservação inédita para registros do tipo. Na superfície, os fósseis lembram, em sua forma, biscoitos caseiros.

Por meio da análise em tomografia de raio X de alta resolução, os cientistas observaram uma estrutura em espécies de camadas, com um padrão bem organizado de dobras. Os pesquisadores confirmaram que o carbono no tecido fossilizado foi depositado por meio de processos biológicos.

Segundo o estudo, publicado na edição desta quinta-feira (1º/7) da revista Nature, os organismos descobertos teriam vivido em água do mar, em ambiente raso e com pouco oxigênio.

Em comparação com organismos mais simples comuns no início da vida no planeta, tamanhos maiores implicam um modo de vida que demandava mais energia. Respirar oxigênio, como faz o homem, é uma forma mais eficiente de obter energia do que outros processos fisiológicos.

A era Proterozoica teve dois eventos importantes de grande elevação do oxigênio na atmosfera – e, por consequência, nos oceanos: o primeiro próximo ao início da era (entre 2,45 bilhões e 2,2 bilhões de anos atrás) e o segundo no fim (entre 800 milhões e 540 milhões de anos atrás).

Segundo Abderrazak El Albani, da Universidade de Poitiers, na França, e colegas, a evolução dos macrofósseis encontrados no Gabão, que representam um passo inicial rumo à multicelularidade e grandes organismos, pode ter se tornado possível pelo primeiro grande influxo de oxigênio no planeta. A explosão cambriana pode ter sido alimentada pela segunda elevação.

De acordo com os pesquisadores, achava-se que há 2 bilhões de anos a Terra fosse habitada exclusivamente por microrganismos, mas a descoberta dos fósseis no Gabão indica que algo radicalmente novo estava ocorrendo naquele momento: células microscópicas começaram a cooperar entre si de modo a formar unidades maiores, na escala de centímetros.

A principal dúvida que permanece na história da biosfera é por que os organismos multicelulares precisaram de 1,5 bilhão de anos para tomar a frente na evolução terrestre, assumindo papel dominante na biodiversidade.

O artigo Large colonial organisms with coordinated growth in oxygenated environments 2.1 Gyr ago (doi:10.1038/nature09166), de Abderrazak El Albani e outros, pode ser lido por assinantes da Nature em http://www.nature.com/.


http://www.agencia.fapesp.br/materia/12406/divulgacao-cientifica/complexidade-primordial.htm




Apego aos animais embalou a evolução

Paleoantropóloga defende tese de que bichos serviram de 'ferramentas vivas'


Para quem tem um mascote de estimação, não é segredo que os humanos possuem uma conexão especial com os animais. Em um artigo que será publicado no próximo mês na revista especializada Current Anthropology, porém, a paleoantropóloga Pat Shipman afirma que essa ligação vai além das questões afetivas.



Shipman, que é professora da universidade americana Penn State, argumenta que a interdependência entre homens e animais teve um papel crucial para a evolução humana nos últimos 2,6 milhões de anos.



"Estabelecer uma conexão íntima com outros animais é algo único da nossa espécie", disse a pesquisadora ao Correio. "Nenhum outro mamífero adota rotineiramente outras espécies. Por exemplo, as gazelas não adotam bebês guepardos, os leões das montanhas não pegam para eles filhotes de cervos. Cada porção de alimento que você usa para alimentar um animal de outra espécie é uma porção que os seus próprios filhos deixam de comer. Desse ponto de vista, se importar com outras espécies seria algo ruim para a nossa evolução. Então, temos de pensar por que os humanos fazem isso", diz. Neste ano, Shipman vai lançar, nos Estados Unidos, um livro sobre o assunto.



A paleoantropóloga afirma que a conexão com os animais começou há mais de 2 milhões de anos, quando foram inventadas as primeiras ferramentas de pedra. "A posse desse tipo de objeto transformou os ancestrais do homem em predadores efetivos, o que pode ser comprovado pela marca de pedra encontrada nos ossos fossilizados das presas", argumenta.



Ao tornarem-se predadores, os humanos foram colocados em competição com outros carnívoros. Segundo Shipman, eles aprenderam como levar vantagem observando e tentando entender o comportamento das futuras presas. "Aqueles que também focaram no comportamento dos potenciais competidores saíram-se melhor do ponto de vista evolutivo, pela seleção natural", diz.



Enquanto o volume de informações sobre os animais aumentava, os benefícios evolutivos da comunicação também cresciam. Afinal, o homem precisava repassar esse conhecimento para os outros de sua espécie - por exemplo, ensinar aos mais jovens como um animal se comportava e qual a melhor maneira de abordá-lo para transformá-lo em caça. Para isso, incrementou a comunicação gestual e também criou sistemas de símbolos - as pinturas de animais nas cavernas pré-históricas são uma boa prova disso.



"Apesar de não sermos capazes de saber exatamente o começo do uso da linguagem propriamente dita, a arte pré-histórica nos fornece boas pistas. Quase todos os trabalhos artísticos representam animais. Outras coisas vitais, como plantas, rios, armas, ferramentas ou mesmo o homem raramente eram reproduzidas", lembra Shipman. Ela acredita que essa desproporção é uma prova de que a necessidade de desenvolver meios externos para acumular e transmitir informação, ou seja, a linguagem simbólica, teve início com a interação com os animais.



A pesquisadora concluiu que as informações que os homens conseguiram extrair sobre os animais tornaram-se tão detalhada que eles começaram a criar e alimentar espécies selvagens, o que, mais parte, resultou na domesticação dos lobos, há 32 mil anos.



Shipman sustenta que, se o objetivo de domesticar os lobos era comer sua carne, como alguns pesquisadores sugerem, os ancestrais humanos estariam sendo estúpidos. "Por que levar um animal feroz da natureza, levá-lo para a sua casa e sua família e achar que isso seria uma vantagem? Os lobos comem muito mais carne do que seus corpos podem fornecer, então isso seria algo despropositado", diz.



Em vez disso, a pesquisadora acredita que o ímpeto primário da domesticação foi transformar os animais que há milênios vinham sendo observados em "ferramentas vivas". Alimentando e abrigando os lobos, os homens garantiram a companhia de um animal que poderia, por exemplo, caçar para ele. Entre outras utilidades, os animais domésticos poderiam matar roedores, proteger os bens, fornecer lã, servir de meio de transporte e dar leite.



De acordo com Shipman, a domesticação é um processo que leva muitas gerações e depende das habilidades de observar, ter empatia e se comunicar, quebrando as barreiras naturais que existem entre as espécies.



"A conexão com os animais é ancestral e uma característica fundamentalmente humana que trouxe à nossa linhagem enormes benefícios ao longo do tempo. Nossa interação com os animais está intimamente envolvida com a evolução de dois atributos-chave dos humanos: a fabricação de ferramentas e a linguagem", sustenta.

(Paloma Oliveto)

(Correio Braziliense, 21/7)

http://www.jornaldaciencia.org.br/Detalhe.jsp?id=72306

Réptil extinto lembra mamífero
5/8/2010

Agência FAPESP – Uma nova espécie de crocodiliano do Período Cretáceo (de cerca de 145,5 milhões a 65,5 milhões de anos atrás) foi descoberta no sudoeste da Tanzânia, com pernas mais finas e dentes que até então eram considerados exclusivos de mamíferos.

Os crocodilianos formam uma ordem de répteis aquáticos e ovíparos, que inclui os crocodilos, jacarés e o gavial, e são encontrados especialmente em regiões tropicais do mundo. Os crocodiliformes do Cretáceo, chamados de notossúquios, eram parentes distantes dos crocodilos e jacarés modernos.

Os notossúquios, que viviam nas massas terrestres do supercontinente Gondwana, tinham um nível de diversidade tanto morfológica como ecológica muito maior do que a encontrada nos atuais crocodilos. Um exemplo está na boca: em vez de fileiras de caninos cônicos e iguais, seus dentes eram divididos em tipos especializados em morder e em outros feitos para esmagar.

A descoberta da nova espécie, cujo fóssil foi encontrado em rochas de 105 milhões de anos, foi publicada na edição desta quinta-feira (5/8) da revista Nature.

Segundo Patrick O’Connor, do Ohio University College of Osteopathic Medicine, e colegas, na espécie, denominada Pakasuchus kapilimai, as fileiras superior e inferior de dentes entravam em contato de modo semelhante ao que até hoje havia sido observado apenas em mamíferos.

O animal também tinha o tamanho aproximado de um gato doméstico e era mais magro do que os crocodilianos atuais. Possuía ainda um pescoço flexível. Apesar das características inusitadas para a ordem, os cientistas afirmam que se tratava de um crocodiliforme.

A dentição mais complexa indica uma capacidade de processar alimentos que os crocodilos atuais – que simplesmente mordem e engolem – não possuem, mas os mamíferos sim.

De acordo com o estudo, o Pakasuchus kapilimai e outros notossúquios podem ter ocupado nichos ecológicos na Gondwana (supercontinente ao sul) que correspondiam aos preenchidos por mamíferos no hemisfério Norte.

“Um número de características dessa nova espécie – incluindo a redução no número de dentes e uma dentição especializada e similar à divisão em caninos, premolares e molares – é muito semelhante a características que foram críticas durante o curso da evolução dos mamíferos do Mesozóico para o Cenozóico”, disse O’Connor.

O artigo The evolution of mammal-like crocodyliforms in the Cretaceous Period of Gondwana (doi:10.1038/nature09061), de Patrick M. O’Connor e outros, pode ser lido por assinantes da Nature em http://www.nature.com/.


Novo Código Florestal ameaça espécies, dizem cientistas .

Por clipping
Se for implantado o novo Código Florestal, aprovado no mês passado por uma comissão da Câmara, os impactos negativos na fauna brasileira – como redução e até extinção de algumas espécies- poderão ser sentidos já nos próximos cinco anos.

A análise é de cientistas que lotaram na terça-feira (3) o auditório da Fapesp (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo) para discutir o projeto de lei proposto pelo deputado federal Aldo Rebelo (PCdoB-SP). De acordo com eles, o código não contou com a comunidade científica para ser elaborado.

O novo código, que ainda precisa ser votado no Congresso, encolhe as APPs (áreas de proteção permanente), entre outras medidas. A redução de 30 m para 15 m das APPs nas margens dos riachos (com até 5 m de largura), que compõem 90% da malha hidrográfica nacional, é um dos pontos críticos.

Matas na beira dos rios são importantes para os bichos terrestres e os debaixo d’água, pois fornecem insetos e material orgânico aos peixes.

“Em São Paulo, 45 das 66 espécies de peixes de água doce ameaçadas de extinção estão justamente nos riachos”, relata a bióloga Lilian Casatti, da Unesp.

Os sem-floresta – Répteis e anfíbios, que vivem em regiões alagadas, também sofrerão impactos, com menos vegetação às margens dos pequenos rios. “Onde há menos proteção de APPs pelo novo código é onde há mais biodiversidade”, analisa o biólogo Luis Felipe Toledo, da Unicamp.

No caso dos répteis, o novo código afeta também um outro habitat natural: as montanhas. Isso porque áreas acima de 1.800 m deixam de ser consideradas APPs e recebem permissão legal para serem desmatadas.

Para Otávio Marques, biólogo do Instituto Butantan, a preservação dos répteis é importante inclusive do ponto de vista da saúde pública. “O veneno da jararaca, por exemplo, possui uma molécula que controla a hipertensão e deu origem a um dos principais medicamentos da doença”, destaca.

Corredores – O espaço menor para as florestas na beira dos rios pode afetar também certas populações ameaçadas e restritas de aves e mamíferos.

Ambos usam as margens preservadas como habitat ou como caminho para migrar de uma “ilha” de floresta preservada para outra. “Sem isso, os bichos escapam para o meio urbano ou para áreas de pastagens e acabam morrendo”, diz Mauro Galetti, biólogo da Unesp.

O encontro realizado na Fapesp deverá resultar em um documento para integrar as discussões da SBPC (Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência) sobre o novo Código Florestal. (Fonte: Folha.com)