POR QUE OS BICOS DAS AVES SÃO DIFERENTES?

Você já deve ter notado a imensa variedade de bicos de aves que existe na natureza. Os beija-flores, como sugere o nome, utilizam seus bicos finos e compridos para se alimentarem do néctar das partes mais profundas das flores. Os colhereiros conseguem capturar com eficiência, pequenos invertebrados aquáticos, graças ao seu bico em formato de colher. Já as aves de rapina possuem bicos fortes, curvos e afiados, que são perfeitos para dilacerar suas presas.

A essa altura já ficou óbvio que a forma dos bicos das aves tem a ver com a alimentação de cada espécie, certo? Mas você já parou para pensar por que isto ocorre?

Os diferentes bicos das aves são resultado de milhares de anos de evolução. Sabemos que os recursos alimentares são limitados, o que gera competição entre os indivíduos. Nessa disputa, a seleção natural favorece os organismos que conseguem explorar melhor os recursos do ambiente, neste caso, os que têm os bicos mais adequados aos alimentos disponíveis. Atualmente os diferentes tipos de bicos conferem às espécies de aves distintas possibilidades de alimentação.

Um dos exemplos mais famosos e ilustrativos dessa situação são os tentilhões do arquipélago de Galápagos, no Oceano Pacífico. Nas diferentes ilhas de Galápagos, existem tentilhões especializados em dietas específicas. Os tentilhões-dos-cactos (Geospiza scandens), por exemplo, possuem um bico longo e afiado perfeito para rasgar e comer as flores e a polpa dos cactos de que se alimentam. Já os tentilhões dos solos dos galápagos (Geospiza magnirostris) possuem bicos grandes e robustos que os permitem quebrar com habilidade as sementes que fazem parte de sua dieta.

Entre os tentilhões de Galápagos há espécies cujo tamanho médio do bico vem mudando levemente de acordo com as condições climáticas: anos mais secos, por exemplo, favorecem indivíduos com bico mais forte, capaz de quebrar sementes mais duras ‒ o que demonstra que este processo continua atuando.

Além disso, embora a disputa por alimentos seja o principal responsável pelas diferenças nos bicos das aves, outros fatores podem atuar em paralelo na evolução dessa característica. O bico colorido em tons de amarelo e laranja do tucano-toco (Ramphastos toco), por exemplo, funciona como atrativo na escolha dos parceiros sexuais e também pode ser usado como um radiador para troca de calor com o ambiente.

Fontes: Science.

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POR QUE A ANEMIA FALCIFORME É MAIS COMUM EM POPULAÇÕES AFRICANAS?

A seleção natural é um dos mecanismos básicos da evolução. De acordo com a teoria evolutiva, uma característica vantajosa que confira uma maior taxa de sobrevivência e reprodução é selecionada, sendo então repassada hereditariamente e aumentando sua proporção nas populações.

A seleção natural pode parecer, portanto, a seleção apenas das características obviamente boas às espécies. Porém, alguns exemplos nos mostram que a seleção natural e a evolução são muito mais complexas, como é o caso da correlação entre a anemia falciforme e a malária em países africanos.

A anemia falciforme é um distúrbio genético que resulta em uma alteração no formato natural das hemácias – as células sanguíneas responsáveis pelo transporte de oxigênio em nosso organismo. Além da diminuição na quantidade de células sanguíneas – anemia – a alteração na função das hemácias também pode resultar em uma obstrução do fluxo sanguíneo, causando crises agudas de dor em portadores da doença.

Este distúrbio é grave e não tem cura, podendo reduzir drasticamente a expectativa de vida de indivíduos afetados. Seria de se esperar, portanto, que uma doença tão grave e mortal fosse rara em populações humanas, mas este não é o caso.

A incidência da mutação para a anemia falciforme é mais alta, porém, em indivíduos que possuem apenas uma cópia da mutação. Isso porque, assim como outras doenças herdadas geneticamente, a anemia falciforme somente produz sintomas quando em homozigose, isto é, quando duas cópias da mutação são herdadas – uma cópia do pai e uma cópia da mãe. Em sua forma heterozigota – quando o indivíduo possui apenas uma cópia da mutação –, o distúrbio é assintomático, sendo denominado traço falciforme.

Em algumas regiões da África, até 40% da população pode apresentar uma cópia da mutação. As altas taxas do traço falciforme são encontradas principalmente em regiões de forte incidência de malária – doença causada pela presença de protozoários do gênero Plasmodium na corrente sanguínea. Esta correlação entre a incidência das duas doenças chamou a atenção de diversos pesquisadores, que por muitos anos trabalharam em pesquisas em busca da compreensão dos mecanismos relacionados entre as duas.

Após muito trabalho, os pesquisadores chegaram à conclusão de que a correlação geográfica das duas doenças se deve ao fato de que a mutação para a anemia falciforme foi fortemente selecionada, especialmente, em populações africanas. Isso porque a presença do traço genético para a anemia falciforme protegeria, de alguma forma, o indivíduo da infecção por Plasmodium. Pesquisas mais recente conseguiram explicar, inclusive, os mecanismos biológicos relacionados a esta associação.

Sendo assim, apesar da gravidade da anemia falciforme e dos fortes riscos à vida dos portadores do distúrbio, possuir apenas um dos alelos para a doença traz uma vantagem evolutiva a moradores de regiões com forte incidência da malária. Com o aumento na quantidade de portadores heterozigotos do alelo para a anemia falciforme, aumenta também a incidência de portadores homozigotos dos alelos, sendo estes os portadores da anemia falciforme em sua versão mais agressiva.

Fonte: The Lancet.

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ADAPTAÇÃO: O QUE PENSAVAM DARWIN E LAMARCK?

Logo que começamos a estudar evolução, nos deparamos com as teorias evolutivas e Lamarck é o primeiro a dar as caras em nossos livros didáticos. Sabemos que Lamarck se enganou e que a sua teoria não estava certa. De qualquer forma, as mudanças evolutivas foram registradas pela primeira vez através de suas observações, e isto merece crédito! Hoje, acreditamos na teoria de Darwin, que de uma forma diferente, vai explicar a mesma coisa que Lamarck tentou explicar. Ambos expressaram suas crenças sobre o conceito de adaptação dos indivíduos e é importante que a gente saiba as similaridades e diferenças na teoria de cada um.

Vamos lá? O que Lamarck acreditava? Na Teoria dos Caracteres Adquiridos, Lamarck dizia que se um organismo tivesse a vontade ou a necessidade de mudar ao longo da vida, e mudasse para se adaptar ao ambiente, essas mudanças seriam transmitidas para a sua prole. Por exemplo, elefantes de troncos curtos poderiam adquirir troncos longos para poder alcançar a água e os galhos altos, e esta característica – troncos longos – seria transmitida aos seus filhos. Lamarck defendia também a Lei do Uso e Desuso, onde, por exemplo, as partes do corpo que não estivessem sendo usadas, desapareceriam gradualmente, como o apêndice humano. Não podemos julgar Lamarck, afinal demoramos bastante tempo para descobrir a função do nosso apêndice, não é mesmo?

E no que Darwin acreditava? Para Darwin as mudanças de um indivíduo ao longo da vida não tinham relação nenhuma com os seus desejos e vontades. Ele considerava que organismos de uma mesma espécie poderiam ser diferentes, e que essas variações os ajudariam a sobreviver no ambiente que vivem. Se tomarmos os elefantes como exemplo novamente, os que possuíssem troncos longos sobreviveriam e se reproduziriam, transmitindo esses caracteres aos seus descendentes, já os elefantes de tronco curto morreriam sem transmitir este traço à prole. Darwin acreditava que a evolução ocorre sem qualquer tipo de plano, ao acaso. O que os dois tinham em comum? Apesar da distinção das duas teorias, Darwin e Lamarck acreditavam que a vida estava mudando com o passar do tempo, e que os seres vivos também estavam e precisavam se adaptar ao ambiente. Além disso, compartilhavam a ideia de que a vida evoluiu de organismos mais simples para mais complexos.

Por que acreditamos em Darwin hoje? Ainda que acreditemos em Darwin, suas ideias não eram totalmente modernas, já que na sua teoria, ele rejeitou vários conceitos que aprendemos hoje ao estudar sobre hereditariedade. De qualquer forma, esta é a teoria aceita hoje e você deve tê-la em mente. Quanto a Lamarck, é fácil entender que as alterações que são feitas em um indivíduo ao longo da vida, não são transmitidas para a sua prole. Se tivermos um órgão amputado, nossos filhos não virão sem esse órgão, como acreditava Lamarck. Além disso, Lamarck realizou um estudo errado da genética. Após os estudos de Mendel, descobrimos que as características são transmitidas através de genes, e que estes genes não são afetados pela nossa própria vontade, como pensava o naturalista. E aí... Pronto para detonar nos conteúdos de evolução?

Fonte: New England Complex System Institute.

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ARANHA COM CAUDA E AVE SÃO ENCONTRADAS EM ÂMBAR COM MAIS DE 90 MILHÕES DE ANOS

Duas descobertas publicadas fizeram os pesquisadores quebrar a cabeça para reorganizar a árvore evolutiva: primeiro, uma aranha com uma cauda maior do que ela, datando 100 milhões de anos, encontrada em Mianmar (país situado no sudeste da Ásia). A segunda descoberta foi uma ave que viveu há 99 milhões de anos, encontrada no mesmo local que a aranha. Ambos os animais estavam revestidos e preservados em âmbar. O âmbar em questão é aquela resina pegajosa encontrada em árvores, em versão fossilizada, que manteve os animais conservados e intactos por milhões de anos. Acredita-se que o âmbar da região de Mianmar pertença ao período Cretáceo, e por isso possibilita estudos minuciosos de espécies até então desconhecidas. Mas vamos às descobertas...

Corpo de aranha e cauda de escorpião? O aracnídeo denominado Chimerarachne yingi que morou na Terra há 100 milhões de anos, compartilha várias características das aranhas modernas: 8 patas, 2 pedipalpos, fiandeiras, etc. Ela ainda traz como novidade uma longa cauda flagelada medindo cerca de 3 milímetros (contra 2,5 milímetros do corpo da aranha). Os pesquisadores acreditam que a cauda teria função sensorial, servindo como uma antena, e que a aranha morava perto de árvores, já que estava envolvida em âmbar. Outra teoria é de que a aranha, apesar de ter fiandeiras, não fabricava teia, e utilizava a seda produzida para embrulhar ovos, fazer toalhas, redes de dormir, ou para marcar seus caminhos.

Pássaro pré-histórico

E a ave? O fóssil de ave apesar de ser 1 milhão de anos mais novo (99 milhões de anos), também é uma descoberta especial! Mesmo não sendo aparentemente “bonita”, o exemplar contém um indivíduo jovem bem preservado, onde é possível identificar a parte de trás do crânio da ave, parte da coluna, quadril, partes de uma asa e de uma perna. Através do fóssil, os pesquisadores poderão estudar a parte interna da ave pré - histórica.

O depósito de Mianmar tem se mostrado um valioso tesouro para o estudo de diversas espécies que viveram no período Cretáceo. Através das modernas técnicas de análise que dispomos, é possível traçar uma linha evolutiva de milhões de anos, que nos permite entender como eram e como viviam outras espécies ao longo desse tempo.

Fonte: Nature I e II, National Geographic.

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A CHAVE SOBRE O DIABETES PODE ESTAR EM UM PEIXE CEGO

No mundo das pesquisas, com muitos acontecimentos surgindo, inúmeras conquistas e grandes surpresas, no campo da medicina e outras áreas, tem trazido esperança de cura. Um peixe cego que vive no México está sendo bastante estudado e pode ser a chave para um tratamento menos invasivo para a diabetes. Através de um sequenciamento de genes, os pesquisadores descobriram que o animal tem níveis altos de açúcar no sangue, sem que a sua saúde seja prejudicada. Confira!

Trabalhar arduamente em busca de novos tratamentos, técnicas e possíveis curas, tem sido a tarefa dos pesquisadores que estudam o diabetes. Somente no Brasil, o diabetes atinge 8,9% da população e de 2006 a 2016, o diabetes aumentou em 61,8% em nosso país. Isso é muita coisa! A doença vem crescendo e não é somente no Brasil. Fatores como o envelhecimento da população, hábitos alimentares e a falta de atividade física vêm contribuindo fortemente com o seu aumento. Agora, os pesquisadores e estudiosos da doença voltaram seus olhos para as cavernas escuras do México, em busca de um peixe cego que é resistente à insulina e pode abrir portas para novas descobertas e tratamentos!

Os cientistas de Harvard estão estudando o peixe pálido e sem olhos, conhecido como peixe-cego (Astyanax fasciatus mexicanus), para entender como ele consegue regular o açúcar em seu sangue. Utilizando o sequenciamento de genes através da técnica CRISPR, os geneticistas descobriram que o peixe é resistente à insulina. A insulina é imprescindível para que o organismo consiga transformar a glicose existente no sangue, proveniente da nossa alimentação, em energia. É ela quem permite que a glicose entre nas nossas células e execute bem o seu trabalho. Em humanos, a resistência à insulina causa um acúmulo de glicose no sangue (hiperglicemia), podendo causar um diabetes do tipo 2. Mas para este peixe, isso não é problema! O animal desenvolveu algum mecanismo que o permite viver com altos níveis de glicose no sangue, sem que isso cause impactos à sua saúde.

Peixe-cego 

A condição que seria perigosa em humanos, não representa perigo aos peixes. Aliás, devido a isso eles até conseguem armazenar gordura nos períodos em que a comida é escassa. E tem mais... Com níveis altos de glicose no sangue, as proteínas das células de humanos ficam cobertas de açúcar. Isso não acontece com os peixes e permanece como um grande mistério aos pesquisadores. O objetivo agora é entender como os peixes têm vidas saudáveis e a partir disso desenvolver estratégias para ajudar os humanos a viver com diabetes, da forma menos invasiva possível.

Nessa mesma linha, outras descobertas importantes foram realizadas sobre a doença! No início de 2019 a doença foi reclassificada em 5 tipos, em vez de somente tipo 1 e 2 (como era); uma lente de contato inteligente, capaz de identificar a glicose através de nossas lágrimas, foi desenvolvida, entre outras descobertas. Entender a doença e encontrar caminhos e tratamentos é algo que está bem próximo de acontecer e que facilitará muito a vida de quem possui diabetes.

Fonte: Governo do Brasil, Nature, The Lancet.

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POR QUE OS TUBARÕES ESTÃO SUMINDO DOS OCEANOS?

E se você estivesse nadando tranquilamente e ouvisse o seguinte recado: “Vocês estão fazendo stand-up paddle (esporte que consiste na remada em pé em cima da prancha de surfe) ao lado de aproximadamente 15 grandes tubarões brancos. Saiam da água calmamente”. O que você faria? Este foi o anúncio de um policial de Orange County, na Califórnia, para as pessoas que praticavam stand-up no dia. A área em questão estava “sob aviso de tubarão”, já que uma mulher foi mordida por um tubarão na perna e na nádega no mesmo local. Apesar do grande número de tubarões no momento do vídeo, pesquisadores afirmam que a população de tubarões está em declínio e que esse é um fato preocupante.

De acordo com um biólogo marinho da Universidade de Miami, não é possível estimar o número de tubarões que estão “lá fora” e nem o número de tubarões que é morto a cada ano. Ainda assim, através de diversas análises, foi visto que os números de tubarões estão diminuindo a cada ano de forma alarmante. Milhares deles são capturados ou ficam presos em redes de pesca. A estimativa é que 40% dos tubarões que são capturados, em todo o mundo, são de forma não intencional – captura incidental. Apesar de ser uma porcentagem bem alta, não se compara ao número de tubarões que são mortos por conta do comércio de sua carne e barbatanas (nadadeiras): cerca de 70 milhões por ano.

O quilo da barbatana do animal chega a custar 700 dólares e é utilizado principalmente na Ásia e na cultural oriental para fazer uma sopa, considerada iguaria. Para retirar as barbatanas é utilizada uma técnica chamada “finning” que consiste em capturar o tubarão, cortar suas nadadeiras e jogar o seu corpo de volta ao mar, fazendo com que o animal tenha uma morte dolorosa.

De acordo com uma pesquisa publicada na renomada revista Science, a população de diversos tubarões diminuiu drasticamente entre os anos de 1986 e 2000: 79% dos tubarões brancos; 65% dos tubarões-tigre; 80% dos tubarões-fanfarrões; 60% dos tubarões-azuis e 70% dos tubarões-mako. Além de uma enorme perda da biodiversidade, a diminuição da população destes animais pode representar um grande desequilíbrio ecológico nos oceanos, já que eles são predadores do topo da cadeia alimentar e ajudam a controlar a população de diversas espécies marinhas. Se os tubarões estiverem ameaçados, muitas outras espécies também estarão.

A pesca irresponsável e o comércio de carne e barbatanas continuarão dizimando a população de tubarões até que a legislação mude e medidas sejam tomadas. É importante que haja mais fiscalização nas embarcações, com o intuito de parar a prática e acima disso, que exista uma maior conscientização ambiental por parte dos consumidores. Os tubarões estão há 450 milhões de anos no planeta e por conta dos nossos hábitos, este grupo incrível de animais pode ser destruído. Se quisermos que as próximas gerações “conheçam” os tubarões, precisamos de práticas que estimulem a sua preservação e não destruam suas populações. Caso isso não aconteça, eles só serão lembrados nos livros didáticos por conta da sua extinção!

Fonte: Science, Science Alert, Shark Savers.

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POR QUE O AEDES AEGYPTI TRANSMITE TANTAS DOENÇAS?

O ano de 2016 foi fortemente marcado por uma explosão de casos de zika no Brasil, especialmente por conta da sua relação com a microcefalia. Mas, ao que tudo indica, 2020 não ficará atrás no quesito epidemia, já que o país vive um surto de febre amarela.

Até o momento, dos 1048 casos notificados no país 195 já foram confirmados.

Mas o que estas duas doenças, zika e febre amarela, têm em comum? Ambas podem ser transmitidas pelo mosquito Aedes aegypti. Além dessas duas doenças, este mosquito também é responsável pela transmissão da dengue, da chikungunya – que também teve um aumento expressivo nos números de casos e mortes em 2016 –, da encefalite equina venezuelana e da febre de Mayaro.

No mundo ele é conhecido como mosquito da febre amarela e no Brasil como mosquito da dengue. Mas, se tratando do mosquito capaz de transmitir a maior variedade de doenças, estes nomes não lhe parecem mais suficientes.

Mas como uma única espécie de mosquito é capaz de transmitir tantas doenças que nos causam tanto medo?

Proximidade ao Homem

O Aedes aegypti é uma espécie de mosquito da família Culicidae. Originalmente encontrados no continente Africano, estes mosquitos chegaram ao Brasil durante o período colonial, tendo seus ovos transportados acidentalmente em navios negreiros. A partir de então, a espécie proliferou-se e encontrou no ambiente urbano as condições ideais para sua proliferação.

Embora as fêmeas de Aedes aegypti prefiram colocar seus ovos em águas limpas, a ausência desta condição não impede que ela se reproduza. Estudos já mostraram que elas podem depositar seus ovos em água com maior presença de matéria orgânica. Isso torna a espécie adaptada a qualquer ambiente aquoso. Além disso, os ovos conseguem sobreviver por até um ano em ambientes secos, eclodindo rapidamente ao menor sinal de água.

Outros vetores de doenças não são capazes de resistir tão fortemente ao ambiente. Por isso o Aedes aegypti está presente em quase todo o mundo.

Simbiose com os vírus

Apesar de também se alimentarem do sangue de outros mamíferos, o Aedes aegypti prefere o sangue de seres humanos, e foi isto que os tornou altamente adaptados à transmissão de doenças virais humanas!

Os vírus transmitidos pelo Aedes aegypti também se adaptaram aos humanos e passaram a viver em uma espécie de simbiose com os mosquitos, já que encontraram neles uma forma bastante eficaz de se reproduzir.

Diferentemente de mosquitos noturnos, o Aedes aegypti pode picar seres humanos tanto de dia quanto de noite, o que aumenta ainda mais as chances de transmissão dos vírus.

Alta reprodutibilidade

Somado a tudo isso, tem-se ainda a alta reprodutibilidade da espécie. Uma única fêmea pode colocar centenas de ovos de uma só vez, distribuindo estes ovos por diferentes ambientes. Com uma grande quantidade de ovos espalhados por diversos locais, um número muito alto de larvas consegue desenvolver-se e chegar à vida adulta.

Estes são alguns dos motivos que tornaram o Aedes aegypti um mosquito tão temido e combatido por populações humanas. Por isso mesmo, nunca é demais reforçar: faça a sua parte contra os mosquitos, evite deixar água acumulada em sua casa e contribua para um país mais saudável!

NOTA IMPORTANTE: o Aedes aegypti é vetor da febre amarela urbana e a febre amarela que temos no Brasil atualmente é a forma silvestre, não havendo surtos da forma urbana desde a década de 40. Mas, Como sabemos bem, por termos o vetor da forma urbana em abundância, existe uma grande preocupação em evitar que a febre amarela seja reurbanizada.

Fonte: Nature; Revista da Sociedade Brasileira de Medicina Tropical; Ministério da Saúde.

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