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16/07/2004 09:43
|| TUDO MUDOU ||
Mudei de endereço... o Pas Lives, com todos os posts e comentários, agora está em http://www.planobeta.com.br/pastlives.
Cansei daqui. Fiz meu próprio sistema de blog. Dêem uma olhada... vocês serão redirecionados...
enviada por tomas_depaula
29/04/2004 10:47
:: invisíveis e fascinantes ::
Em poças de água, terra úmida e nas águas marinhas, como se sabe, existe quase inevitavelmente um verdadeiro zoológico de formas de vida microscópicas: algas, protistas, bactérias e fungos que compõem um ecossistema planctônico, que aliás é a base de qualquer cadeia alimentar aquática. Existe, porém, nesse ambiente minúsculo em que uma única célula pode ser uma refeição ou um predador, uma ordem de vida animal cuja existência é inteiramente desconhecida para a maioria das pessoas.
Trata-se dos rotíferos, animais minúsculos (de 0,6 a 2,5 milímetros de comprimento).
O nome "rotífero" vem da expressão grega para "portador de roda" e deve-se ao fato de que, observados ao microscópio, esses animais parecem ter uma pequena "roda" girando numa das extremidades do corpo. Essa "roda" é na verdade uma fileira de cílios que circundam a boca e que se agitam continuamente para fazer circular a água, criando a ilusão óptica de giro.
Conochilus unicornis, um rotífero considerado anatomicamente típico (foto retirada do site www.herbario.com.br).
Os rotíferos possuem uma anatomia notavelmente complexa, dado o seu tamanho; muitos deles possuem mandíbulas para capturar suas "presas" (todas elas pequenas demais para serem vistas a olho nu!).
Os rotíferos são abundantes na natureza, sendo facilmente encontrados em ambientes de água doce. Podem ser fixos ou de vida livre, alimentar-se de fitoplâncton ou serem predadores. Muitos deles têm uma carapaça ou lórica.
O reino animal é de uma riqueza impressionante. Existem tantas variedades de vida animal que a maioria delas (isso mesmo, a maioria) nos passa completamente despercebida. Em muitos casos, são seres que vivem nos oceanos, onde a maioria dos seres humanos não faz incursões freqüentes; outros vivem enterrados sob a terra ou nas sombras, e uma quantidade extraordinária de animais é simplesmente pequena demais para ser vista. Além dos insetos, dos vertebrados e dos invertebrados de aquário, o nosso contato com formas animais é raro e geralmente despercebido.
Mesmo assim, na educação fundamental todos recebemos noções das principais divisões do reino animal. Embora agudamente desatualizadas, essas noções nos dão a saber a existência de seres como os cnidários (ou celenterados), as esponjas, os anelídeos, moluscos e os equinodermos. Nenhuma idéia dos graus de parentesco e correlações biológicas entre esses seres é passada, pois trata-se de uma ciência profunda, recente e mesmo hoje ainda não totalmente solidificada.
enviada por tomas_depaula
26/02/2004 16:09
:: duros caçadores ::
Entre as muitas formas da vida animal, quatro nos são mais familiares. A primeira é a nossa própria, ou seja, a forma tetrápode, com quatro membros terminados em mãos, pés ou patas, uma cabeça e freqüentemente uma cauda. A segunda é a dos peixes, mais ou menos semelhante à nossa própria (o que não é de espantar, dado que somos aparentados). A terceira é a dos insetos, que pela sua grande ocorrência são conhecidos por praticamente qualquer pessoa. E por último, a forma vermiforme, ou seja, tubular ou achatada, que se apresenta em todos os grupos - cobras, enguias, peixes-bruxa, lombrigas, minhocas, planárias, cobras-cegas, cobras-de-vidro, todos esses seres, cada um de um grupo diferente (alguns extremamente distantes entre si), compartilham essa forma popular e eficiente.
Contudo, uma das criaturas mais sofisticadas e ferozes, um dos predadores mais bem-sucedidos e também um animal notável e conhecido da Humanidade desde a Idade Antiga não tem nenhuma dessas formas populares. Ao contrário, a sua forma é única, tendo pouca semelhança até mesmo com seus parentes mais próximos. Um predador desprovido de esqueleto ou de armadura; um mestre dos disfarces, capaz de mudar de aparência num piscar de olhos, dotado de incrível destreza, habilidade, inteligência e resistência; uma criatura tão delicada quanto temível, o mais inteligente dos invertebrados - nenhum animal pode ser confundido com o polvo.
É difícil decidir qual o aspecto mais fascinante dos polvos. Poderíamos dizer que, variando amplamente os detalhes, todos eles têm a mesma estrutura básica, e todos são predadores. Ou poderíamos começar dizendo que a única parte rígida do seu corpo é o bico córneo com o qual despedaça suas presas. Talvez fosse melhor iniciar pelos seus olhos, extremamente semelhantes em estrutura aos nossos próprios, embora tenham evoluído de forma inteiramente diferente; ou então pelo fato de possuir três corações, ou pela combinação de inacreditável força com delicadíssimos sentidos de tato e paladar presentes em suas centenas de ventosas, graças às quais praticamente qualquer coisa estará irremediavelmente capturada assim que o braço do polvo sequer tocar sua superfície.
Vamos, contudo, começar de outro ângulo, talvez o mais perturbador de todos. Os polvos são moluscos, ou seja, entre seus parentes mais próximos podemos enumerar caracóis, "dançarinas espanholas" (um tipo de lesma do mar) e ostras - todos animais de movimentos lentos e simples, em grande parte herbívoros, raspadores de detritos ou filtradores de plâncton, seres que quase invariavelmente passam a vida se escondendo dentro de carapaças e dificilmente dão a mais remota demonstração de inteligência.
Do mesmo tronco surgiram, no Período Cambriano, os cefalópodes, aparentemente a partir dos gastrópodes (caramujos e seus parentes). A semelhança é relativamente fácil de perceber, especialmente ao ver um náutilo, o mais primitivo dos cefalópodes vivos, que possui uma grande concha espiral da qual brotam seus inúmeros tentáculos e seus olhos simples. Os tentáculos de um caracol de jardim, por exemplo, são quatro: dois deles sustentam os olhos e dois os órgãos olfativos e gustativos. A "barriga" do caracol é na verdade seu pé, que utiliza movimentos ondulantes para deslocá-lo com a conhecida lentidão. Gastrópodes marinhos de estrutura semelhante podem ter desenvolvido uma forma com nado livre, multiplicando o número de tentáculos e criando uma forma de propulsão a jato - um sifão que ejeta água por meio de músculos poderosos e assim permite um deslocamento bastante rápido.
Mais tarde outros cefalópodes tiveram diferentes tipos de conchas, com vários formatos, por vezes bizarros, e algumas formas passaram a dispensar a concha em favor de uma locomoção mais leve e maior liberdade de movimento. Surgiram assim as formas das sépias, que possuem uma pequena concha espiral escondida no interior do corpo, das lulas e sibas, que conservam apenas uma lâmina fina que sustenta o eixo do corpo, e dos polvos, que perderam (quase sempre) todo resquício de concha.
Mas essas mudanças foram acompanhadas de muitas outras, que acabaram gerando uma das formas mais intrincadas e adaptáveis que conhecemos. Os tentáculos desenvolveram ventosas e outras estruturas para agarrar vítimas, e também ganharam músculos mais potentes e movimentos mais ágeis (chegando a "botes" rápidos, como por exemplo o dos tentáculos da lula). Para permitir esses movimentos vigorosos, o sistema circulatório (que forma o esqueleto hidrostático) foi amplamente melhorado; e para coordená-los o sistema nervoso aumentou de tamanho e eficiência. Para melhor utilizar todos esses recursos, olhos de grande complexidade se desenvolveram, capazes de focalizar, distinguir cores e produzir a visão binocular (como a nossa, que dá melhor percepção de profundidade).
Não é realmente de espantar que predadores que, dessas maneiras, estavam ganhando tamanho, agilidade e vida livre, e portanto tornando-se mais visíveis, acabassem desenvolvendo estratégias de mimetismo. Os cefalópodes superiores (sépias, lulas e polvos) chegaram ao extremo de terem todo o corpo coberto por células pigmentadas ligadas a células musculares - os cromatóforos, que regidas por seu poderoso sistema neural produzem mudanças de cor e inclusive padrões móveis (as ondulações de preto-e-branco de uma sépia são tão assombrosas quanto as sucessivas mudanças de tonalidade de um polvo).
O polvo, assim, é membro de um grupo incrivelmente original, que criou suas próprias estratégias de sobrevivência enquanto metade do reino animal inovava bem menos nas soluções. Dentre todos os cefalópodes, o polvo é também bastante único: tendo perdido todo resquício de concha, seu corpo é capaz de estreitar-se para passar por quase qualquer abertura, enquanto os seus tentáculos desenvolveram independência e agilidade tais ao ponto de se tornarem verdadeiros braços - oito deles (de onde o nome latino, Octopus, que é também o nome do gênero mais comum de polvos). Cada braço é um órgão incrivelmente versátil, dotado de ventosas e de uma musculatura poderosíssima. Se for perdido durante uma caçada (ou durante uma fuga), o braço crescerá novamente. É inclusive um dos braços que, nos machos, faz as vezes de pênis, introduzindo pacotes de esperma no manto da fêmea.
A reprodução dos polvos, aliás, não é menos notável do que o resto de suas vidas. Após o acasalamento, que pode durar várias horas entre o início da corte (durante a qual machos concorrentes podem competir de diversas formas para estabelecer dominação, sem necessariamente entrar em combate) e a fecundação, o macho e a fêmea se separam e esta última continua a viver normalmente até que chegue o momento de desovar. O ninho, que geralmente é um oco de pedra ou qualquer outro local abrigado que ela limpa minuciosamente com seus tentáculos (dotados de sensores de paladar, os tentáculos podem identificar impurezas invisíveis ao olho), recebe de centenas a milhares de ovas, dependendo da espécie da fêmea; ela permanece mantendo o local limpo e soprando água para dar oxigênio aos filhotes em desenvolvimento.
A maioria das espécies de polvos nasce inteiramente formada, sem passar pelo estágio larval: adultos em miniatura, eles exibem inclusive as mudanças de cor lampejantes, desde antes mesmo de romperem a casca das ovas.
A fêmea, que não se alimenta durante a incubação, geralmente definha e morre pouco tempo depois da eclosão. O macho vive o bastante talvez para se reproduzir uma ou duas vezes, envelhecendo e morrendo logo depois.
enviada por tomas_depaula
16/12/2003 14:16
:: curiosidades ::
Os tetrápodes (anfíbios, répteis, mamíferos, aves e parentes extintos) surgiram a partir de uma linhagem de peixes ósseos e invadiram a terra firme progressivamente. A partir daí, houve o surgimento de numerosas novas linhagens e variações que incluem diversas curiosidades. Por exemplo:
- Os primeiros tetrápodes parecem ter utilizado largamente a respiração cutânea, como os anfíbios atuais (que descendem daqueles primeiros animais, porém com várias adaptações no tamanho e na fisiologia). Isto quer dizer que eles eram parcial ou inteiramente desprovidos de escamas, ao contrário dos seus antepassados (peixes ósseos escamados). Entre os tetrápodes que surgiram depois, vários grupos exibem escamas, a saber: todos os diapsídeos (lagartos, cobras, tuataras, crocodilos, dinossauros, aves [que ainda têm algumas escamas nas pernas e pálpebras]), os anapsídeos (tartarugas, jabutis e parentes extintos), e entre os mamíferos (sinapsídeos)os tatus e os pangolins. Essas escamas dos tetrápodes não possuem ligação embrionária com as escamas dos peixes, sendo em vez disso estruturas originais dos tetrápodes. Nas aves, a maioria das escamas foi modificada em penas; nos mamíferos com escamas, estas são pêlos modificados. Os pêlos parecem ter tido origem própria entre os sinapsídeos. Entre os tetrápodes, as únicas estruturas que descendem diretamente das escamas dos antepassados peixes são os dentes e, talvez, as unhas.
- Os tetrápodes fizeram várias tentativas de desligar-se do solo e ganhar os ares através do vôo. Três delas foram bem-sucedidas: primeiro, os pterossauros, contemporâneos dos dinossauros; depois, as aves, que surgiram no Jurássico e persistem até hoje; por último, os mamíferos da ordem dos quirópteros (morcegos), que hoje prevalecem sobre as aves durante a noite. Para efeito de comparação, os artrópodes apenas invadiram os ares uma vez, nas asas dos insetos, obtendo um sucesso indiscutivelmente insuperado.
- Os mesmos tetrápodes fizeram várias incursões secundárias a ambientes aquáticos. Em alguns casos, surgiram formas completamente aquáticas (algumas das quais ainda dependiam ou dependem da terra apenas para a desova). Entre os diapsídeos, houve os ictiossauros (esplendidamente adaptados à água, inclusive com reprodução vivípara), os plessiossauros e os mosassauros (que abordaremos em posts futuros), já extintos, e algumas formas existentes: as cobras marinhas (que são vivíparas e nunca vão à terra). Ainda entre os diapsídeos, houve várias linhagens com readaptações parciais ou intermediárias ao ambiente aquático, como os crocodilídeos, as iguanas marinhas de Galápagos e os pingüins.
Os anapsídeos fizeram também suas reentradas na água, na forma das tartarugas marinhas (que só vão à terra para a desova e possuem membros totalmente convertidos em nadadeiras) e das tartarugas de água doce (que ainda possuem dedos e unhas e são parcialmente terrestres).
Já entre os sinapsídeos (mamíferos), houve duas linhagens se adaptaram a serem exclusivamente aquáticas: a dos cetáceos (golfinhos, baleias, cachalotes e seus parentes próximos) e a dos sirênios (peixes-boi e dugongos). Os cetáceos, como os ictiossauros, possuem uma forma extremamente assemelhada à dos peixes, com barbatanas, membros e cauda convertidos em nadadeiras (nos cetáceos, os membros traseiros foram reduzidos a resquícios de ossos dentro da musculatura). Os sirênios possuem adaptações quase equivalentes às dos cetáceos, mas em lugar de desenvolver bocas projetadas como bicos (vantajosas na alimentação carnívora dos cetáceos), os herbívoros sirênios mantiveram a boca curta e o focinho sensível similares aos dos seus antepassados (parentes dos elefantes).
Nos ictiossauros, a cauda era achatada verticalmente, como a dos peixes; nos cetáceos e sirênios, o achatamento é horizontal. Isso faz todo o sentido se considerarmos a movimentação típica dos répteis (com ondulações laterais da coluna vertebral) e dos mamíferos (especialmente quando correm, os mamíferos curvam a coluna no plano vertical); os movimentos da natação seguiram o modelo daqueles praticados em terra durante as adaptações aquáticas.
Os mamíferos com adaptações parciais à água incluem as focas, leões-marinhos e morsas (pinípedes, uma subordem dos Carnívoros), alguns mustelídeos (as lontras), alguns roedores (notadamente a capivara e o castor) e os hipopótamos.
- Entre os diapsídeos que se adaptaram inteiramente à água, vários ictiossauros exibiam uma característica excepcional entre os tetrápodes: em suas nadadeiras, encontravam-se mais ossos do que o esperado. Além de terem ampliado grandemente o número de ossos correspondentes a cada dedo, algumas espécies exibiam um par adicional de "dedos" internos às nadadeiras. Os ossos digitais dos ictiossauros tinham uma forma muito diferente da forma tubular geralmente encontrada em outros animais: eram discóides, paralelos à própria nadadeira. Essa disposição certamente dava à nadadeira características vantajosas para o deslocamento - talvez mais flexibilidade ou até a possibilidade de alterar a curvatura do membro conforme a necessidade.
- Os fósseis de tetrápodes mais antigos conhecidos, como o Ichtyostega e o Acanthostega, possuíam mais de cinco dedos (que em todos os tetrápodes posteriores parecem ser um limite máximo, com a exceção dos ictiossauros, que desenvolveram dedos adicionais secundariamente). O Ichtyostega possuía sete dedos em cada pata; o Acanthostega, oito. Provavelmente, esses animais eram parentes "colaterais" da linhagem tetrápode que gerou todas as formas posteriores, ou seja, não eram nossos antepassados diretos, mas nossos "primos".
Por hoje, bastam essas curiosidades. Até o próximo post!
enviada por tomas_depaula
23/11/2003 15:31
:: esqueletos ::
Os músculos são distintivos dos animais: não são encontrados em nenhum outro reino. Os únicos animais desprovidos de tecido muscular são as esponjas e os placozoários. Além destes, apenas os ctenóforos não usam músculos para seu deslocamento (embora os possuam para outras funções). Falaremos de todos esses tipos de animais futuramente, mas hoje vamos nos concentrar nos aspectos locomotores dos animais que usam músculos para isso.
O que os músculos fazem? O tecido muscular tem a notável capacidade de contrair-se, ou seja, de reduzir seu comprimento quando estimulado, e de relaxar, voltando ao comprimento normal e ao seu estado flácido, quando o estímulo cessa.
Para que um músculo faça alguma coisa acontecer, ele precisa agir sobre alguma estrutura de sustentação - em outras palavras, ele precisa puxar uma coisa contra outra (existe uma exceção explicada mais adiante). É isso o que os nossos músculos fazem, movimentando nosso esqueleto - os músculos estão presos aos ossos e, ao se contraírem, geram o efeito de uma alavanca.
Os insetos e outros atrópodes usam um sistema locomotor quase idêntico, mas com os músculos atuando dentro dos "ossos" - pois seu esqueleto é externo (um exoesqueleto), envolvendo os outros órgãos. Aparentemente, isso lhes dá algumas vantagens em termos de força mecânica - uma formiga pode carregar mais de 50 vezes o próprio peso, o que seria equivalente a um homem de 70 quilos levantar 3,5 toneladas com suas mãos e caminhar carregando esse peso. Discutiremos melhor as diferenças entre os vertebrados e os artrópodes em um post futuro.
Existem, contudo, inúmeras espécies de "invertebrados" (um grupo vastamente polifilético) que não têm ossos, nem exoesqueletos, e que assim mesmo realizam movimentos determinados e vigorosos - desde um celenterado como uma anêmona-do-mar, que pode estender ou encolher seu corpo e mover os tentáculos com bastante precisão para trazerem comida à boca, até as impressionantes acrobacias de um polvo. Esses animais invertebrados possuem também um esqueleto - o chamado esqueleto hidrostático.
Para entender o funcionamento de um esqueleto hidrostático (do grego, "água parada" - no caso, água contida num espaço fechado), basta encher bem um recipiente flexível com água e fechá-lo sem deixar bolhas de ar. Uma vez cheio e vedado, o recipiente assume uma certa rigidez: tente, por exemplo, unir os dois "bicos" de um saco plástico cheio de água e com a boca amarrada. A água não é compressível, o que faz com que o recipiente fique expandido e seja difícil deformá-lo quando a água em seu interior faz pressão. Ao unir os "bicos" do saco plástico, vemos que o lado oposto do saco se estende para manter o volume interno, podendo até arrebentar, dependendo da pressão da água.
O mesmo princípio atua nos esqueletos hidrostáticos: uma cavidade é cheia de algum líquido não-compressível e então músculos atuam sobre essa cavidade. Uma vez que a pressão lhe dá rigidez (sem tirar toda a flexibilidade), os músculos podem realizar uma variedade de movimentos.
Mais acima dissemos que os músculos só podem se contrair. Concluímos que eles podem somente puxar duas partes uma contra a outra, mas existe uma exceção: os músculos circulares (em forma de anel). Estes, quando se contraem, diminuem o diâmetro do espaço central (nossos lábios fazem isso quando pronunciamos a vogal "u"). Músculos circulares ao redor de um tubo cheio de líquido possuem a propriedade de "apertar" o tubo, fazendo com que ele se estenda (para manter o volume interno). É exatamente esse o mecanismo que faz com que o corpo de uma minhoca se estenda quando ela rasteja sobre uma superfície plana (e obviamente também debaixo da terra): músculos circulares "espremem" seu esqueleto hidrostático.
Músculos longitudinais, paralelos ao tubo cheio de líquido, têm o efeito oposto: encurtam o tubo, fazendo com que este aumente de diâmetro para manter seu volume interno. Também a minhoca apresenta esse movimento, quando seus segmentos se encolhem e ficam mais "gordinhos".
São também músculos longitudinais, mas agindo em apenas um quadrante do esqueleto hidrostático, que produzem um movimento de curvatura - quando a minhoca se enrosca, as curvas em seu corpo são produzidas dessa maneira: o lado que se encolhe é onde estão se contraindo os músculos; no lado que se expande (a parte externa da curva) os músculos relaxam e se estendem - e a expansão é produzida pelo esqueleto hidrostático compensando a contração.
O que vimos acima leva à suposição de que a minhoca possui um esqueleto hidrostático, na forma de um tubo cheio de líquido. De fato, quase todos os animais possuem cavidades em seu corpo que ficam cheias de líquido.
Essas cavidades produzem um esqueleto hidrostático, ao mesmo tempo em que desempenham outras funções (circulatória, por exemplo). Nos níveis mais complexos de desenvolvimento, as cavidades internas derivam em novos sistemas, como por exemplo o sistema circulatório. Nos artrópodes e nos vertebrados, a função de esqueleto hidrostático foi quase completamente perdida (alguns órgãos preênseis sem ossos, como a nossa língua, ainda utilizam esqueletos hidrostáticos na forma de vasos sanguíneos e tecidos com propriedades hidrostáticas).
Existem muitas "modalidades" de esqueletos hidrostáticos. O tipo mais simples é aquele apresentado por uma anêmona, e que se limita a movimentos muito simples (suficientes para um modo simples de vida!): estender e encolher o corpo e os tentáculos. Também é muito primitivo o esqueleto hidrostático dos platelmintos (vermes achatados, como a planária), que são capazes de alguns movimentos vagarosos de curvatura (a planária se desloca principalmente à força de cílios das células de sua face ventral).
Os nematelmintos (como a lombriga) possuem um corpo cilíndrico com uma cavidade cheia de fluido sob pressão para obter movimentos curvilíneos mais vigorosos. Se perfurarmos um nematelminto com uma agulha, o sangue que forma seu esqueleto hidrostático irá espirrar para fora e ele perderá parte ou todo esse vigor!
Em animais mais complexos, encontramos mais e mais sofisticação. Os anelídeos, como a minhoca que usamos como exemplo, têm segmentos (tanto interna quanto externamente) ao longo do corpo: cada um desses segmentos tem sua própria câmara hidrostática. Elas podem ser postas em comunicação ou separadas por músculos circulares (esfíncteres) especiais, dando independência motora aos segmentos, de forma que um deles pode se estender enquanto outro se encolhe, ou se curva: as combinações são livres e permitem uma incrível variedade de movimentos. O sistema nervoso acompanha a segmentação e controla cada segmento individualmente. A pressão do sangue é mantida através da atuação de válvulas cardíacas presentes em cada um dos segmentos, de forma que mesmo se o anelídeo for seccionado (pela ação de um predador, por exemplo) ele poderá manter seu esqueleto hidrostático e seus movimentos para escapar com vida.
Os moluscos, por sua vez, levaram o assunto a um patamar inteiramente novo: tanto que seu esqueleto já não é chamado de hidrostático, e sim hidráulico. O sangue pode ser bombeado para partes do corpo e aprisionado ali, produzindo um esqueleto hidrostático temporário e flexível: graças a isso, vemos movimentos como os das antenas dos caracóis, capazes de recolher-se totalmente e estender-se de novo para fora, ou o próprio corpo que se retira para dentro da casca e depois volta a sair, como uma pasta sendo espremida para fora de um tubo (aliás, o princípio é exatamente o mesmo).
Várias espécies de polvos podem usar esse recurso para criar livremente protuberâncias e irregularidades na superfície de seus corpos, para melhor mimetizar-se com o ambiente em redor (os movimentos dos braços dos polvos e das ventosas que eles possuem também utilizam esses efeitos hidráulicos com uma impressionante velocidade e precisão).
Por último, mencionaremos os equinodermos, como as estrelas-do-mar, ofiúros e ouriços-do-mar, que não apenas possuem um esqueleto hidrostático maravilhosamente formulado e orquestrado, como o combinaram com os recursos de um esqueleto interno, produzindo um sistema locomotor prodigioso e capaz de ser operado com grande eficiência por um sistema nervoso simples.
Os equinodermos possuem em seu interior um sistema de tubos cheios de água do mar, que é o seu fluido hidrostático. A água entra através de poros na porção central superior do corpo e é impelida para dentro por canais ciliados. Os canais ramificam-se por dentro da cavidade do esqueleto interno, até terminarem nos pés ambulacrais, estruturas gelatinosas que quando vazias permanecem alojadas em pequenos nichos do corpo. Cada pé possui seu próprio regulador de pressão, de forma que pode ser recolhido ou estendido livremente.
Cada pé ambulacral possui também músculos longitudinais e circulares, capazes de controlar sua forma precisamente. Os músculos longitudinais estão presos ao esqueleto, de forma que produzem grande força: por isso, músculos presos à ponta do pé podem ser contraídos produzindo uma ventosa de grande poder aderente.
Os equinodermos não perdem também o poder locomotor conferido por seu incrível esqueleto interno, feito de ossículos cujo encaixe pode ser afrouxado ou apertado por seus músculos, de forma a variar enormemente a flexibilidade de qualquer seção do corpo; quem já viu um ofiúro num aquário (os ofiúros parecem-se com estrelas-do-mar, mas o disco central tem uma separação nítida em relação aos braços, que são muito finos e compridos) sabe que o esqueleto dos equinodermos pode gerar movimentos rápidos e serpenteantes - de onde o nome ofiúro, do grego ophis=cobra.
Onde há movimento há esqueleto. Mesmo nós utilizamos esqueletos hidrostáticos, o que mostra que estes não são "obsoletos" diante dos nossos esqueletos ósseos, mas apenas de utilização mais limitada. Poderíamos falar ainda mais sobre esse assunto: por exemplo, a visível predominância de esqueletos rígidos em ambiente exposto ao ar (as exceções são alguns moluscos) e de esqueletos hidrostáticos na água e no subsolo (notadamente em animais de pequeno porte, mas não podemos ignorar a lula gigante e outros grandes moluscos que superam em tamanho muitas espécies vertebradas), ou a relação entre o esqueleto e o grau de complexidade dos animais; porém, deixaremos tudo isso para discussões posteriores.
Não deixe de comentar este texto!
enviada por tomas_depaula
17/11/2003 16:58
:: contaminação ::
"Em 1967, microrganismos inadvertidamente se infiltraram num dos sistemas de uma sonda Surveyor, que fez um pouso na Lua. Sobreviveram lá por quase três anos, em hibernação, até serem resgatados e trazidos à Terra pela nave Apollo-12."
Leiam o artigo "Sonda pode contaminar Marte com vida", publicado no Jornal da Ciência. O texto nos permite suscitar várias questões interessantes, e talvez futuramente eu discuta algumas delas aqui.
enviada por tomas_depaula
17/11/2003 12:08
:: mitocôndrias::
Como já falamos quando abordamos a taxonomia pela primeira vez, os organismos vivos se dividem em procariotas (bactérias e archaea), que têm o código genético em um único cromossomo circular (em forma de anel), e eucariotas (células dotadas de núcleo, retículo endoplasmático e outras organelas complexas), que têm cromossomos filamentosos (abertos) e em números variáveis.
Todas as células, procarióticas e eucarióticas, possuem ribossomos, que são estruturas complexas e extraordinárias, cuja função é ler o código genético e construir proteínas segundo as suas especificações. Até hoje a ciência ainda não explicou satisfatoriamente como surgiram os ribossomos ou o próprio código genético, já que para o funcionamento de todo o sistema são necessárias proteínas, as quais precisam ter sido produzidas por ribossomos. Voltaremos a isto outro dia.
Hoje, vou mencionar uma organela incrível e vital, a mitocôndria. Presentes em todas as células eucarióticas, as mitocôndrias levam a cabo a respiração celular, permitindo a produção de energia - que por sua vez torna possível que as células eucarióticas sejam, via de regra, muito maiores e mais possantes que as células procarióticas.
O fato incrível é que as mitocôndrias não são produzidas a partir do código genético existente dentro do núcleo. Ao contrário, elas se reproduzem por fissão dentro da célula - quase como se fossem células individuais. E quando se observou a mitocôndria em ampliações ainda maiores... descobriu-se que elas possuem um cromossomo único (!) e circular (!) em seu interior - ou seja, em um sentido muito real, elas são células procarióticas que vivem em simbiose endocelular com os eucariotas. Como se tornaram altamente especializadas, as mitocôndrias somente sobrevivem no citoplasma da célula; por isso, elas são transmitidas sempre pela mãe aos filhos, pois o óvulo contém mitocôndrias e o espermatozóide não.
Tudo isso também se aplica aos cloroplastos dos vegetais, que são responsáveis pela fotossíntese que permite a vida desses organismos. Como as mitocôndrias, eles são organismos procariontes vivendo em íntima simbiose com células eucariontes.
Em cada uma das suas células, você possui múltiplas mitocôndrias. Esses simbiontes são, portanto, mais numerosos do que as suas células - as mitocôndrias existem em número de dezenas ou centenas de trilhões no seu corpo e respondem pelo seu funcionamento num nível muito essencial. Voltaremos também a este assunto em outro dia.
Quanto de nós realmente somos "nós"? O genoma humano não responde integralmente por sequer uma única célula humana. Quanto da nossa identidade residirá nos nossos simbiontes microscópicos? Como isso nos leva a reler nossas relações com o mundo, com outras formas de vida e uns com os outros?
Para quem duvida da importância de questões como essas, é bom lembrar de todo o fuzuê que tem sido feito em torno da clonagem humana. Será que as nossas características realmente dependem só do conteúdo do núcleo celular? É difícil entender sequer como o código genético permite que as células tenham uma orientação umas em relação às outras, o que é uma necessidade para que os órgãos do corpo se posicionem em seus devidos e invariáveis lugares, quando o feto começa a se desenvolver.
E se parte de tudo isso tiver relação com organismos simbiontes, como as mitocôndrias?
É cedo para afirmar ou negar essas idéias. Por enquanto, são apenas especulações. Mas elas afetam a maneira como podemos ver e entender a vida, a nossa própria vida, porque nessa formação complexa de organismo e simbionte, de alguma forma, habita a consciência indivisa(?) de cada um de nós.
enviada por tomas_depaula
10/11/2003 00:00
:: apocalipses ::
A capacidade humana de interferir sobre o meio ambiente é uma velha conhecida nossa. Sabemos que o mundo hoje não é o mesmo de alguns milênios atrás, e parece que a nossa espécie é por natureza destruidora e arrasadora de outras formas de vida.
Por outro lado, talvez a simplicidade de uma afirmação antiga - "o ser humano é o topo absoluto da cadeia alimentar" - seja uma maneira de expressar a situação real: a destruição é simplesmente parte do nosso, digamos, "nicho ecológico".
A importância do ser humano como alterador do meio ambiente é na verdade uma incógnita, porque à medida que conhecemos melhor a história da Vida ganhamos uma perspectiva mais rica e detalhada de como o próprio meio ambiente se formou e continua se formando.
Segundo os conhecimentos atuais da Ciência, várias das grandes alterações climáticas e biológicas na Terra deram-se pelo trabalho de organismos unicelulares que tiraram vantagem de situações adversas. Por exemplo: não havia oxigênio na atmosfera quando a vida surgiu; toda a energia era gerada através de processos de fermentação, produzindo grandes massas de gás carbônico e álcool. À medida que a vida prosperava, os compostos orgânicos complexos, como os açúcares, provavelmente escassearam e isso teria posto em risco toda a vida dos oceanos. Alguns microrganismos, porém (as chamadas "algas" cianofíceas, parentes das bactérias), adquiriram uma nova maneira de produzir matéria orgânica através de um processo inovador - a fotossíntese.
Aproveitando-se da grande riqueza de gás carbônico, esses microrganismos prosperaram rapidamente no oceano todo - e pela primeira vez as águas dos mares ficaram verdes. Esse novo processo de criação de açúcares, porém, tinha um subproduto tóxico - um gás que nunca havia sido comum na atmosfera, e que tinha uma ação corrosiva e desagregadora muito rápida e fatal: o oxigênio. A oxidação provavelmente afetou a vida no planeta inteiro e produziu uma grande mortandade, à medida que esse gás se acumulava na atmosfera e nas águas.
Eis que, nesse novo cenário de catástrofe biológica, surgiram alguns microrganismos que aprenderam a utilizar-se do oxigênio, em vez de morrerem por sua causa. Eles substituíram a fermentação por um novo processo de obtenção de energia - a respiração aeróbia, que produzia gás carbônico, mas não álcool. Como havia acontecido antes com as cianofíceas, os microrganismos aeróbios cresceram em número e o cenário da vida mudou novamente.
É graças à ação desses microrganismos que a atmosfera da Terra mudou de uma mistura rica em gás carbônico e metano para uma rica em oxigênio e nitrogênio. Sem essas mudanças globais, a vida talvez tivesse desaparecido dos oceanos primitivos, com a exaustão de seus recursos.
A história acima está simplificada, é claro. Na verdade, as próprias cianofíceas provavelmente foram as primeiras a "inventar" a respiração aeróbia, visto que praticam esse método de respiração até hoje. (Isso é sugestivo em termos cladísticos, mas ainda não reuni material suficiente sobre o assunto para estendê-lo aqui). Em linhas gerais, o que acabei de contar mostra o que provavelmente aconteceu num longo período de tempo - centenas de milhões de anos - desde a aurora da Vida no nosso planeta.
Da mesma forma, pesquisas recentes indicam que quando aconteceu a maior glaciação que a Terra já sofreu - quando o gelo chegou até o equador - foram microrganismos (dessa vez eucariontes bem mais complexos do que aquelas primeiras bactérias) que, encontrando uma situação favorável à sua multiplicação, acabaram por reverter o resfriamento global e restabelecer o clima normal.
Assim, eu não ficaria surpreso diante da idéia de que, em algum ponto, surja algum micróbio que solucione os problemas criados por nós. Se isso vai acontecer antes que a Terra se torne inabitável para nós, ou mesmo se seremos poupados depois do restabelecimento, é difícil dizer. Mas a julgar pelo passado, a vida na Terra não tem o hábito de se intimidar diante de situações adversas - ao contrário, tira vantagem delas. Precisamos, por isso, cuidar de manter o mundo bom para nós - porque se não o fizermos estaremos arriscando, além de todos os nossos sonhos e orgulhos, a nossa própria obsolescência biológica.
enviada por tomas_depaula
06/11/2003 01:50
:: comédia da modernidade ::
Meu post anterior recebeu o seguinte comentário (da minha namorada): (...)Mas, queria entender o que vc quis dizer com "somos formas modernas"... Somos formas modernas em que sentido? Sei mto bem que vc não estava falando de moda, nem somente de tecnologia, mas então qual o seu ponto de vista real quando usa a palavra "moderno"?(...) Quando escrevi o texto, deixei de mencionar alguns pontos de interesse. O caso é que a civilização ocidental (notem que quase tudo que está presente neste blog provém e faz parte da cultura ocidental) firma-se fundamentalmente em um conceito que, já sabemos há muito tempo, é falacioso: o de que o ser humano é o "senhor" da Terra. Vejamos: as civilizações que não são baseadas nessa idéia são justamente as que menos poluem, depredam, degradam e agridem o meio ambiente (o que sugere que o Japão é hoje parte da civilização ocidental, o contrário sendo verdade para os índios sul-americanos e seus extintos parentes norte-americanos).
Da mesma forma, o ser humano sempre foi considerado a finalidade última da Criação: foi o último a ser inventado, na Gênese da Torá (Velho Testamento da Bíblia), criado à imagem de Deus, etc, etc. Não podia deixar de ser, portanto, que o mesmo paradigma fosse aplicado à teoria da Evolução. Todos nós já vimos a imagem clássica exibindo uma seqüência de animais simiescos, que da esquerda para a direita (para onde estão "andando") vão ficando mais eretos, altos e com cérebros maiores, até que a última figura é a de um homem.
Hoje a ciência já começa a refutar essas idéias e uma imagem um pouco mais acurada da evolução humana poderia ser como a figura abaixo:
 Desde os princípios da ciência, porém, o ser humano era considerado a finalidade da natureza: e, portanto, a evolução teria "acontecido" objetivando o surgimento humano. Carl Sagan, importante astrônomo e divulgador de ciência, diz em um episódio da sua série para TV Cosmos, que contava a história da Ciência: "Evolution is not a theory: it really happened" ("A evolução não é uma teoria: ela realmente aconteceu"). Isso reflete o pensamento predominante: a evolução aconteceu no passado, não é um processo presente.
(é de minha autoria a crônica Sucesso? - convido-os a lerem se desejarem).
Assim, quando me referi aos humanos como uma forma "moderna", estava fazendo menção a essa idéia de que formas mais "primitivas", como os tubarões, estariam abaixo de nós na escala evolutiva. É obviamente uma idéia ingênua: a menos que continuemos acreditando que o mundo pode parar seu curso normal porque nós já estamos aqui, não há motivos para achar que a nossa seja a forma definitiva de nossa árvore evolutiva. Muito ao contrário, há motivos para supor que não: nós somos uma forma muito recente, possivelmente intermediária entre nossos antepassados e uma forma perfeitamente adaptada ao nosso meio ambiente.
Sendo o nosso meio ambiente hoje, em essência, artificial, podemos esperar que a evolução (se é que se pode chamá-la assim) nos dê algumas adaptações úteis, como melhor tolerância à poluição e a diversos tipos de alérgenos, um sistema imunológico mais preparado (pois somos campeões no número de doenças que somos capazes de contrair), ossos mais bem assentados que não nos causem dores e encurvamentos com a idade, e possivelmente outras que não me arrisco a projetar aqui. O centro da idéia é sermos formas intermediárias e não uma forma final de ser humano.
Assim, explicando o último parágrafo do post anterior, o que eu quis foi exatamente fazer uma ironia à idéia ultrapassada (embora largamente aceita e inclusive ensinada às crianças) de que nós somos a perfeição evolutiva, o máximo em termos biológicos. O fato de termos surgido recentemente não se põe a favor dessa idéia, como sempre se tentou provar, mas muito ao contrário refuta-a: as formas perfeitas, a verdadeira evolução, só se mostram quando não mudam ao longo do tempo. Somos mais recentes do que os tubarões: portanto, estes últimos são por definição mais evoluídos (ou mais bem adaptados) do que nós, até que o tempo prove o contrário (o que levará algumas centenas de milhões de anos!).
Aproveitando o assunto polêmico e a oportunidade, e voltando ao assunto de dois parágrafos acima, é nosso dever reconhecer que a evolução não parece ter sido nossa melhor amiga até agora. Nós somos criaturas extremamente frágeis e vulneráveis a infecções, degenerações, alergias e outras doenças anômalas. Além disso temos uma clara tendência à violência contra nossos semelhantes, especialmente quando nos agrupamos em grandes números. Pode-se e deve-se falar muito a respeito disso tudo, mas aqui vou apenas lembrar que o motivo mais claro de tudo isso é que a nossa evolução está atrasada. O avanço da civilização e da tecnologia foram muito rápidos; nossos corpos estão sofrendo as conseqüências de um ambiente mudado.
Temos diante de nós duas soluções possíveis antes que essa situação se agrave muito, cada uma delas representando grandes perdas e concessões. A primeira, que a ciência tem lutado ingloriamente para trazer mais próxima, é a alteração genética auto-administrada - evolução em laboratório através da ciência do DNA. Temos que converter-nos em cobaias ou coisa pior para podermos aceitar os benefícios dessa opção, então vale a pena pensarmos na outra.
A outra opção é, uma vez por todas, deixarmos de falar em "humanidade" e sermos humanos. A caridade, o amor, a compaixão e o perdão são palavras que exprimem atos muito raros, exceções mesmo - e, a menos que nós, que talvez mais do que qualquer outra espécie podemos submeter-nos a nossos próprios critérios para mudarmos, pensemos seriamente em praticá-las mais, a primeira opção pode um dia ser a nossa única e inescapável solução de sobrevivência.
enviada por tomas_depaula
30/10/2003 23:22
:: Para o alto e avante ::
Antes de começar o post, gostaria de me desculpar com quem visita o blog regularmente. Sei que meus posts são muito longos, e ao mesmo tempo muito raros. Eles são longos porque, até agora pelo menos, abordei apenas assuntos muito detalhados, que se forem resumidos em excesso perdem substância e interesse. E minha idéia aqui é compartilhar os resultados das minhas incansáveis pesquisas com outros interessados! Por isso posto com pouca freqüência: para as pessoas terem tempo de ler...
Vou tentar melhorar os dois pontos. Ah, e hoje estou inaugurando os links internos - para ligar assuntos entre os posts.
Existe muita polêmica hoje, especialmente nos EUA, sobre a teoria da Evolução. Há duas facções: os criacionistas, que negam a teoria e apresentam milhares de argumentos contra ela (defendendo a tese de que Deus criou o mundo, baseada na Bíblia), e os evolucionistas, que como sabemos estudam as pistas da descendência biológica entre as espécies.
Como já mencionei num post anterior, eu não sou criacionista, embora reconheça que a teoria da Evolução não explica (ainda, pelo menos - todas as ciências mudam e, espera-se, evoluem também) todos os fenômenos da biologia. Acho que existem suficientes evidências de que as espécies podem mudar e ser selecionadas (pelo próprio homem, inclusive - foi como surgiram os animais domésticos!) para que abandonemos as dúvidas de que esse processo pode, pelo menos em princípio, gerar novas espécies. Também encontramos indícios muito sugestivos de que espécies fósseis sucederam-se por uma linha de descendência, chegando até as formas atuais.
Examinemos, contudo, um detalhe enganoso da teoria: SEU NOME.
Teoria da "Evolução" é um nome que suscita imediatamente a idéia de que a vida melhora, avança, progride - evolui. Ora, essa idéia pode ser facilmente contradita.
A vida muda, mas melhora? Tanto num panorama pessoal, como social, histórico, antropológico, arqueológico ou paleontológico, isso é bastante duvidoso.
Notamos oscilações, mas em qualquer momento de observação a probabilidade é de que a vida - em qualquer das suas acepções - esteja em algum ponto entre os extremos da penúria e da opulência: geralmente, em expansão ou em decadência. Isso se aplica à vida animal tanto quanto à história das civilizações - mais uma indicação de que a teoria do Caos (aquela que lida com o "imprevisível", mostrando que ocorrem padrões semelhantes em eventos de diferentes escalas de grandeza) descreve bem várias situações do mundo real.
Os dinossauros eram formas de vida altamente complexas, prósperas e bem-sucedidas. O mesmo com os fetos arborescentes, os trilobitas, os proboscídeos (elefantes), os nautilóides... a maioria deles desapareceu ou decaiu para um patético segundo plano na teia ecológica.
É freqüente que após a queda de organismos dominantes, siga-se um novo período de adaptação - em que as formas de vida mais "primitivas" (ou seja: as que, então, encontravam-se em segundo plano) aos poucos ganham espaço e acabam por criar uma nova paisagem ecológica.
A vida muda - mas apenas para sobreviver. Não há realmente um sentido de melhoria: a complexidade orgânica geralmente aumenta porque esse é um mecanismo de adaptação mais flexível do que a simplificação. Mas várias vezes isso se inverte - há casos como o do anfíbio axolotle, que se mantém no seu estado larval durante a vida adulta, inclusive reproduzindo-se sem nunca chegar a desenvolver caracteres adultos, ou seja: "evolutivamente", desfez-se dos caracteres que não lhe eram necessários. Essa é uma involução, mas ainda assim é uma adaptação regida pela seleção natural!
Algumas das formas de vida mais claramente bem-sucedidas, inclusive, parecem não evoluir. Os tubarões mantêm a mesma forma há mais de duzentos milhões de anos. As primeiras tartarugas já tinham o desenho básico quase idêntico ao das modernas há 240 milhões de anos - inclusive a forma do casco. Os crocodilos, depois que migraram para a água (seus antepassados eram bípedes terrestres), só fizeram oscilar em tamanho - sua forma e hábitos mudaram pouquíssimo.
A Teoria da Evolução não é ilusória: é um processo real que acontece, em que mudanças orgânicas levam certos indivíduos a serem mais ou menos felizes na sua vida reprodutiva - e é isso o que molda as mudanças que se notam nas populações ao longo as gerações. Mas o nome da teoria é um equívoco. Deveria chamar-se "Teoria da Seleção Natural", ou da "Especiação pela Seleção Natural - mesmo quando isso envolve perder os caracteres adultos"!
Quanto ao ser humano, é triste mas necessário admitir: nós não somos o topo da cadeia evolutiva. Existem exatamente tantas gerações de células desde o primeiro organismo até nós quantas daquele até um tubarão. Todos somos um sucesso agora, todos somos formas modernas (só que algumas formas nunca saem de moda!). A seleção continua - embora nós tenhamos criado algumas situações especiais, é verdade, mas não é possível anular os princípios da natureza - e ninguém pode dizer quais formas sobreviverão (e como as outras "evoluirão") pelos próximos 200 milhões de anos.
enviada por tomas_depaula
28/10/2003 00:07
:: origens (1) ::
Entender o que é uma célula e do que ela é feita não é um interesse ocioso. Todas as teorias da biogênese (a criação fundamental da vida) procuram explicar como a primeira célula surgiu nos oceanos antigos - como já vimos nos posts anteriores, a partir daí a vida estaria estabelecida, já que somos todos descendentes daquela primeira célula.
Existem três teorias fundamentais: uma delas afirma que Deus (ou, em certas variantes, outras entidades inteligentes) criou diretamente a primeira célula por um ato de vontade criativa. Outra, que os bioquímicos se esforçam (até agora com um sucesso parcial) por provar, é a de que as substâncias essenciais para a formação celular se achavam disponíveis no ambiente primitivo, numa espécie de "sopa orgânica" onde elas se recombinaram espontaneamente, animadas por relâmpagos ou vulcões, e acabaram por formar células funcionais.
A terceira teoria é de que as primeiras formas de vida provinham do espaço e chegaram de "carona" em um meteorito ou coisa que o valha - mas isto só transfere o problema: como surgiram essas primeiras formas de vida? Onde? Em que tipo de planeta elas evoluíram e como cruzaram intactas o espaço vazio, expostas à radiação e depois ao calor da entrada na atmosfera, sobrevivendo para criar descendência na Terra? Se uma resposta, ao ser examinada, multiplica o problema, é uma candidata menos provável a ser a resposta certa.
Não sou partidário da terceira teoria, e nem da primeira. Acredito em Deus e na criação do Universo e das suas leis, mas é minha escolha pessoal crer mais divino um Universo em que a vida possa surgir espontaneamente pelas leis naturais do que um Universo em que fosse necessária uma intervenção direta (um remendo ou um hacking contrário às leis da matéria) para o surgimento da vida. Assim, fico com a teoria do surgimento espontâneo, embora ela esteja longe de ser comprovada. A única comprovação irrefutável seria recriar o fenômeno da gênese da vida em laboratório, mas isso ainda não foi possível. Na tentativa, porém, os bioquímicos já encontraram algumas respostas - e alguns mistérios empolgantes e surpreendentes.
Quando as células foram descobertas, elas foram identificadas com pequenas bolhas ou "caixas" (celas), ou seja, um espaço cheio de fluido cercado por paredes (membranas).
Mesmo depois da descoberta de que as células possuíam uma composição complexa de água, sais, proteínas e outras substâncias, e da progressiva descoberta das organelas intracelulares, a ciência considerava as células como entidades simples, cujo surgimento espontâneo nos mares primordiais não deveria ter sido muito complicado: uma molécula de ácido nucléico é envolvida por uma "bolha" de gorduras, adicionam-se algumas proteínas simples e voilà - temos uma célula primitiva.
Porém, mesmo a célula sendo algo relativamente simples, estava longe de ser tão simples que o seu surgimento espontâneo fosse provável. E ainda mais improvável que isso acontecesse tão depressa - mal os oceanos se formaram, quatro bilhões de anos atrás, e já surgiam as primeiras formas de vida unicelulares.
Hoje, a citologia é uma ciência complexa, que reconhece nas células uma complexidade comparável à de um organismo pluricelular como o nosso - incluindo mecanismos químicos, elétricos e mecânicos de uma variedade e precisão espantosas, executados por moléculas de formatos exatos como peças de um relógio e organelas estranhas e surpreendentes.
Em posts futuros (talvez formando uma pequena série, mas provavelmente intercalados com outros assuntos), falarei de algumas dessas organelas, tais como membranas, ribossomos, cloroplastos, núcleo, flagelo e assim por diante. Hoje só vou deixar algumas reflexões.
Em primeiro lugar, a origem da vida parece estar tão recuada - não só no passado, mas na própria vida - que podemos até dizer que a sua complexidade é inextricável e insondável. Algumas das células mais simples executam manobras estranhíssimas para que o seu funcionamento seja possível (como vamos explicar melhor ao falar da síntese protéica). Já as mais complexas contêm microrganismos mais simples em seu interior, de sorte que não são entidades únicas: cada célula do nosso corpo é uma comunidade baseada em estreitas relações simbióticas entre seres de diferentes origens...
Em segundo lugar, os sistemas de leitura do código genético são uniformes em toda a vida na Terra. Esses mecanismos reconhecem um código matematicamente preciso, dotado de múltiplos mecanismos de autocorreção e redundância, e que são responsáveis por toda a variedade das formas de vida, ou seja, é um código que não precisou de revisões depois que se construiu.
Por fim, todo o sistema bioquímico se baseia em RNA e proteínas - as principais substâncias quimicamente ativas. O RNA é capaz de conter códigos genéticos e atuar sobre outras substâncias; as proteínas são ferramentas precisas sem paralelo na nossa tecnologia. O estranho é que as proteínas não podem ser produzidas sem o RNA, e o processo de sua produção pelo RNA depende de outras proteínas. Ou seja - a origem do processo se perdeu no momento em que aconteceu.
O mistério das origens é profundo, porque ele representa o mistério do destino. O insondável passado se identifica com o futuro igualmente insondável. Fomos feitos à imagem de Deus? Que imagem é essa? Como isso aconteceu? Que somos nós no universo - seres divinos (talvez semidivinos), ou simples comunidades de bactérias? Haverá alguém mais para fazer essa distinção?
enviada por tomas_depaula
22/10/2003 23:18
:: afins ::
Hoje vou aprofundar um pouquinho mais as informações sobre a Taxonomia. No passado, a classificação dos seres vivos era feita com base em observações morfológicas - ou seja: anatômicas, fisiológicas, reprodutivas, de comportamento, etc. Várias dessas observações levavam a conclusões errôneas, porque cada estudioso escolhia os caracteres que desejava usar como base. Se usasse, por exemplo, "meio de locomoção" para inferir a afinidade entre seres vivos, poderia concluir que as aves, morcegos e insetos formam um grupo separado de, digamos, baleias e peixes. Claro, este é um exemplo exagerado, apenas para efeito ilustrativo.
Atualmente, utilizam-se análises moleculares. Os genes são hereditários e a cada reprodução celular, eles se duplicam. As diferenças entre duas espécies devem-se a mudanças sucessivas (acidentais, segundo a teoria mais aceita) que aconteceram durante reproduções de células ancestrais. Essas alterações genéticas se perpetuam nos descendentes, e à medida em que se acumulam acabam por gerar mudanças cruciais nos novos indivíduos, até que eles se diferenciem da espécie original e, junto com sua própria descendência, constituam uma nova.
O princípio da seleção natural por trás desse processo não é nosso assunto hoje; estamos perseguindo as pistas que indiquem o grau de parentesco entre os seres vivos.
A filogenética se ocupa disto: como o nome indica, ela é o estudo da afinidade (gr. philos) genética entre os seres vivos. Ela trabalha comparando cadeias de DNA (que forma os genes) e proteínas; estas, além de indicarem a estrutura genética, também dão pistas sobre a evolução, ou seja, que proteína se adaptou para que nova função.
Por exemplo, é possível estabelecer a afinidade entre duas espécies de cobra verificando se as proteínas do seu veneno têm a mesma origem molecular - se não tiverem, isso sugere que os dois grupos já estavam separados antes da evolução do veneno, e que além disso dois grupos separados de animais criaram armas semelhantes de forma independente. Tudo isso pode ser deduzido a partir da análise molecular das proteínas.
Com os dados filogenéticos, podemos estabelecer graus de afinidade e parentesco entre as espécies vivas muito mais precisamente: este é o campo da cladística. Na cladística, as espécies passam a ser reagrupadas segundo os conceitos derivados de uma informação importantíssima: as espécies vivas são aparentadas entre si (a genética evidencia o fato), e portanto a partir de um ancestral comum construiu-se toda a diversidade atual.
Vale apena determo-nos sobre essa última idéia. Houve um ancestral comum - provavelmente, uma única célula! - e se apanharmos todos os seus descendentes, teremos toda a vida que já existiu na Terra (voltaremos a este assunto num post futuro): animais, vegetais, micróbios e fungos - e quaisquer outros que tenham sido extintos no passado. Existe uma cadeia ininterrupta de duplicação de moléculas de DNA, que liga todas as céluas vivas a nosso primeiro ancestral. Isso dá o que pensar.
Se usarmos o mesmo conceito em outros pontos da cadeia evolutiva, podemos criar grupos a partir de um ancestral e todos os seus descendentes. Por exemplo, se descobríssemos qual foi o primeiro vertebrado, então (a não ser se tivesse havido evolução coincidente de outro grupo) todos os vertebrados vivos ou fósseis seriam forçosamente seus descendentes. Assim, poderíamos definir o grupo dos vertebrados como "o primeiro vertebrado e todos os seus descendentes".
Mas não conhecemos o primeiro vertebrado. Como poderíamos redefinir o grupo? Precisamos partir dos descendentes atuais; então examinemos a questão. Em primeiro lugar, sabemos por descobertas anteriores que todos os vertebrados terrestres (e os répteis e mamíferos marinhos) descendem de um tipo de peixe ósseo (Atenção para as implicações cladísticas disso!). Os peixes também são vertebrados: logo, se tomarmos os dois ramos mais afastados de peixes, por exemplo peixes ósseos e peixes cartilaginosos (grupo dos tubarões, arraias e quimeras), poderemos declarar que esse grupo se define como todos os descendentes do último ancestral comum dos ramos apresentados.
Por que o último? Porque até o último ancestral comum, só havia ancestrais comuns. Queremos restringir ao máximo a definição do nosso grupo e portanto escolhemos defini-lo a partir do "último" ancestral comum.
Reformulando: os vertebrados se definem como o último ancestral comum do cachorro e do tubarão e todos os seus descendentes. Um grupo definido assim é denominado monofilético, o que significa que se trata de um clado completo (ancestral e todos os seus descendentes).
Se voltarmos a considerar o exemplo, toda vez que nos referimos aos "peixes" como grupo, não nos referimos a um clado: o grupo exclui os vertebrados terrestres e os aquáticos secundários (mamíferos, répteis e aves que retornaram à água). O grupo "peixes" é, assim, chamado parafilético, ou seja, é composto apenas de descendentes de um ancestral comum (que está incluído), mas não todos: alguns descendentes foram deixados de fora.
Por último, se tomarmos apenas os vertebrados de sangue quente (aves e mamíferos), teremos um grupo que não inclui o ancestral comum de todos os seus integrantes. Falta (pelo menos) um "elo perdido"; e por isso temos um grupo polifilético, ou seja, integrantes de dois ou mais clados separados.
A distância entre duas formas de vida fica fácil de definir com grupos monofiléticos. Se temos, por exemplo, três plantas: A, B e C. Encontrando o clado de A e B, descobrimos que C não pertence a ele. Pronto: sabemos que A e B são mais próximas entre si do que A e C ou B e C.
Percebemos que, para fins classificatórios, o ideal seria sempre trabalharmos com grupos monofiléticos. Contudo, isso nem sempre é possível, porque muitos dos grupos reconhecidos tradicionalmente pela biologia são parafiléticos ou polifiléticos, e num grande número de casos é impossível definir um grupo corretamente. Os protistas, por exemplo, são muito provavelmente um grupo polifilético, mas faltam informações sobre seus antepassados para estabelecer esse fato com clareza: mas, filogeneticamente, alguns estão mais próximos dos animais do que de outros protistas.
Terminada essa breve explicação sobre a cladística, quero apenas chamar a atenção para um dos casos mais incríveis de um grupo parafilético que a ciência por muito tempo tratou como se fosse monofilético: os répteis.
A biologia que aprendemos na escola define que há cinco classes de vertebrados: os peixes (que já vimos serem parafiléticos), os anfíbios, os répteis, as aves e os mamíferos. Reparem na ordem crescente de "evolução"... ledo engano.
Em primeiro lugar, vale ressaltar que os peixes cartilaginosos (Chondrichthyes) são um grupo monofilético muito importante, e mais distante dos outros vertebrados do que quaisquer destes entre si. Isso equivale a dizer que todos os outros vertebrados formam um clado com os peixes ósseos (Osteichthyes).
Mas vamos falar dos répteis. Estes se dividem em escamados (lagartos e cobras), quelônios (tartarugas e afins), tuataras e crocodilídeos. Pela cladística, o grupo mais distante dos outros é o dos quelônios: assim, os répteis se definem como o último ancestral comum dos crocodilos, lagartos e tartarugas - e todos os seus descendentes. Ora, temos aí um grande problema: as aves e (provavelmente) os mamíferos também pertencem a esse clado!
Vejamos: há cerca de 250 milhões de anos, dois grupos se diferenciaram - os escamados (Squamata) e os arcossauros (Archosauria). Estes últimos deram origem aos crocodilídeos e aos dinossauros (e a outros grupos que também se extinguiram, como os aetossauros e os pterossauros). Os dinossauros deram origem às aves (fato já patente)... e estas portanto pertencem ao clado dos arcossauros, que por sua vez pertencem ao clado dos répteis. Pronto: as aves são répteis.
Quanto aos mamíferos... esta é uma questão ainda não resolvida, porque a origem dos quelônios (Chelonia) ocorreu em época incerta. Para sermos totalmente exatos, os vertebrados superiores se dividem em três grupos: os Diapsídeos (Diapsida), que são os "répteis" e as aves (e seus parentes extintos); os Sinapsídeos (Synapsida), que somos nós - mamíferos - e nossos antepassados; e os Anapsídeos (Anapsida), que são as tartarugas e todos os seus parentes, vivos e extintos (e são muitos).
As diferenças características entre os três grupos estão na formação do crânio e na mecânica dos músculos da mandíbula. Agora vem a dúvida: os anapsídeos se separaram do tronco dos diapsídeos antes do surgimento dos arcossauros, mas a época exata é desconhecida; os fósseis mais antigos de anapsídeos encontrados sugerem que eles já eram um clado antigo, ou seja, a sua verdadeira origem ainda não foi descoberta.
Mas existe a hipótese de que tenham se separado antes dos sinapsídeos, ou seja, o último ancestral comum das tartarugas e dos outros répteis também seria ancestral dos mamíferos... o que nos deixa todos no mesmo clado.
Assim, filosoficamente há duas opções: (a) somos todos répteis; ou (b) existem três grupos: os répteis (incluindo as aves), os mamíferos e os quelônios (uma bela ironia à taxonomia pré-filogenética: as aves são répteis, mas as tartarugas não!). As duas são verdade, cada uma à sua maneira.
Futuramente discutiremos vários assuntos relacionados ao que dissemos aqui. Deixem seus comentários, sugestões, críticas... apesar do clado a que pertenço, eu não mordo.
enviada por tomas_depaula
20/10/2003 18:02
:: classificados ::
A taxonomia, que é a classificação dos seres vivos, teve uma evolução notável desde as primeiras tentativas (pré-históricas) em que grupos de animais e plantas eram reconhecidos e referidos por palavras genéricas (como hoje as palavras "gato", "palmeira", "capim") até os atuais estudos filogenéticos que descobrem informações espantosas sobre os parentescos entre seres vivos.
Não interessa aqui fazer um histórico completo; para isso, excelentes consultas podem ser feitas em http://www.fc.up.pt/pessoas/rasilva/historia.pdf e em http://www.icb.ufmg.br/~lbem/aulas/grad/evol/evolmol/reconstfilog1/index.htm. Vou resumir com uma certa simplicidade.
A taxonomia moderna existe desde 1753, quando Carl von Linné (também conhecido pelas formas Lineu ou Lynnaeus) publicou seus estudos, que reuniam o que havia sido feito antes na ciência natural da botânica. Linné fixou a utilização da classificação binomial, em que cada espécie descrita é denominada através de dois nomes: o primeiro refere-se ao gênero, sendo compartilhado por todas as espécies que tiverem um alto grau de semelhança. O binômio completo denomina a espécie, entendida como uma forma viva cujos indivíduos podem reproduzir-se entre si gerando descendentes férteis.
Foi posteriormente proposto por Michael Adanson (1727-1806) que os gêneros, semelhantemente, podiam ser agrupados segundo semelhanças, menos próximas do que aquelas que os definem, mas suficientes para que a classificação se extenda. Assim, os grandes felinos podem ser agrupados em um gênero (Panthera), que se constitui de várias espécies (Panthera leo, Panthera pardus, Panthera tigris...), mas pequenos felinos como o gato (Felis catus) e o lince (Lynx lynx) podem ser agrupados a eles na família Felidae (felídeos).
Assim a classificação foi ganhando novos níveis hierárquicos, numa época em que a noção de "parentesco" entre diferentes espécies ainda não existia, visto que a evolução dos seres vivos não havia ainda sido proposta (a visão corrente, então, era de que o mundo fora criado "como é" por Deus, e dessa forma as classificações hierárquicas apenas mostravam a estrutura do Seu trabalho e não uma ligação real entre as espécies classificadas).
Continuando o exemplo anterior, os cães, com seus primos os lobos e os cães selvagens, não são Felidae, mas Canidae: e ainda assim conservam semelhanças com os felídeos o bastante para que essas famílias se unam na ordem Carnivora (os carnívoros, que incluem ainda os ursídeos, os procionídeos, os viverrídeos e várias outras famílias). E assim as ordens se agrupam também em classes (Mammalia ou mamíferos) e as classes em filos (Vetebrata ou vertebrados). Os filos, por fim, abrigam-se sob o guarda-chuva do reino Animalia (Animais).
Os cientistas que citei concentraram-se principalmente na botânica, ou seja, o sistema descrito aplicava-se às plantas. Ou seja, o reino Plantae.
Depois de Darwin e da teoria da evolução das espécies, as classificações taxonomia ganharam um sentido totalmente novo: elas expressavam graus de parentesco entre os seres vivos! Essa noção importante começou rapidamente a evidenciar os artificialismos do sistema. Logo surgiam hierarquias intermediárias, como sub-gêneros, sub-famílias, sub-ordens, sub-classes e sub-filos. Os métodos de descrição, baseados em observações microscópicas mais apuradas, levaram a ciência a reconhecer que a vida na Terra estava classificada não em dois, mas em cinco Reinos: Animalia, Plantae, Fungi (fungos), Protista e Monera (bactérias e cianobactérias).
Essa classificação, bem como a divisão dos animais entre Chordata (cordados, que incluíam os vertebrados e alguns parentes "próximos") e Achordata (invertebrados) e várias outras (as definições de "réptil", por exemplo) passaram à Ciência oficial. Eu mesmo aprendi essas classificações na escola, há menos de 15 anos. Mas a ciência, particularmente os ramos da genética e da paleontologia, já haviam indicado contradições e evidenciado novas informações que revolucionavam a taxonomia por dentro e por fora. As divisões hierárquicas, é óbvio, não têm uma significação real: a análise gênica abalou todas as concepções, desde o clássico gênero-espécie até a própria idéia de reino.
Hoje, são reconhecidos quatro Domínios: Virus, Bacteria, Archaea e Eukaryota. Esses grupos estão aproximadamente à mesma distância uns dos outros (dados de Berkeley: Berkeley's UCMP. O número de reinos cresceu entre os eucariotas (no site da Berkeley podemos contar 16) e as divisões subseqüentes perderam a regularidade da taxonomia tradicional. Contudo, quando estudamos uma árvore filogenética atual, conseguimos determinar graus de parentesco e até a história evolutiva dos seres, como nunca antes foi possível.
Ao mesmo tempo, o sistema binomial adotado por Lineu continua em uso. Isso apesar das controvérsias (e são muitas) que esse sistema suscita: por exemplo, o grau de parentesco entre os humanos (Homo sapiens) e os chimpanzés (Pan troglodytes) é mais próximo do que entre os cavalos (Equus caballus) e as zebras (Equus zebra), mas, como se vê, esses últimos compartilham um gênero, enquanto os primeiros estamos classificados em gêneros separados.
Isso não condiz com a filogenética ou com a cladística (nosso próximo assunto) e evidencia que os gêneros também são um conceito artificial e que suas semelhanças com o mundo real são limitadas. Porém, como há quase 1,1 milhão de espécies vivas já denominadas pela ciência (e mais as espécies fósseis), mudar o sistema de denominação agora representaria uma quantidade de trabalho injustificável (a menos que o sistema binomial não fosse capaz de separar as espécies de maneira confiável, mas isso ele faz).
Em um post futuro, abordarei a filogenética e a cladística, que dominam a atual classificação dos seres vivos. A primeira é a abordagem pela qual se buscam e se definem os graus de afinidade e parentesco; a segunda, um conceito fundamental da classificação, que vem substituir a divisão hierárquica por uma baseada exclusivamente na descendência evolutiva.
enviada por tomas_depaula
15/10/2003 19:38
:: fóssil ::
Agora que o blog já está com uma aparência que me agrada, começo por explicar: não sou biólogo, paleontólogo, arqueólogo. Minha paixão não é por fósseis, mas pela VIDA, e adoro descobrir novas coisas e saber quais são os mistérios que os cientistas ainda não desvendaram (e talvez nunca cheguem a desvendar). Quero, por isso, compartilhar isso tudo com os leitores deste blog (espero que haja algum, hehehe!).
O tópico com que desejo abrir este blog é bastante extenso, mas não vou escrever muito hoje. Vou apenas introduzir o assunto.
Anomalocaris canadensis: o fundo desta tela é a imagem (tratada para ficar assim clarinha) de um soberbo fóssil deste estranho animal. O Anomalocaris foi uma criatura que existiu meio bilhão de anos atrás, no período Cambriano, e não se conhecem descendentes vivos de seu grupo, os anomalocarídeos. O pouco que se pode saber sobre ele, obviamente, encontra-se esmagado nas rochas daquele período.
Sua forma era tão inesperada para os cientistas (e para ajudar a maioria dos fósseis são de partes isoladas do corpo, sugerindo que ele tinha partes moles e que seu corpo se desfazia muito depressa após a morte) que passaram-se mais de 100 anos desde a descoberta do primeiro resto fóssil dele até que a ciência conseguisse reconstituir sua aparência! Esse primeiro fóssil era parecido com o abdômen de um camarão, mas em vez de patas exibia apenas espinhos simples, e não se encontrou sua "cabeça". Por isso foi chamado Anomalocaris, ou seja, "camarão anômalo". Esse fóssil na verdade era de um dos membros dianteiros do animal, que podem ser vistos à esquerda da imagem de fundo, curvados. O nome foi mantido porque foi a primeira denominação dada a um fóssil da espécie, mesmo que interpretado erroneamente. Veja abaixo uma reconstituição razoável de um Anomalocaris canadensis inteiro:
 Supõe-se que estes eram predadores temíveis, sendo de fato os maiores fósseis do período Cambriano (alguns fósseis de anomalocarídeos encontrados na China beiram os dois metros de comprimento!). O seu grau de parentesco em relação a outros seres da época e atuais é incerto, pois as características do grupo são estranhas e não se conhecem seus antepassados.
Voltarei a este assunto algum outro dia. Amanhã falarei da Taxonomia, ou seja, a classificação dos seres vivos, que evoluiu muito desde o seu surgimento e hoje é uma ciência profunda e surpreendente.
enviada por tomas_depaula
15/10/2003 11:14
:: inaugurando ::
Por que escrever um blog sobre paleontologia? Porque é uma bela ciência. Com espírito crítico, é fácil reparar que existe muita bobagem falada e divulgada nesse campo, mas muitas das idéias e descobertas sobre formas de vida extintas (e existentes) deveriam chegar ao conhecimento geral.
O ser humano não é o centro do universo. Não é sequer o centro da Terra. Muita coisa aconteceu antes que o nosso tipo físico surgisse, e descobrir as pistas que ficaram desses tempos passados é emocionante.
Quero esclarecer desde já que ESTE NÃO É UM BLOG SOBRE DINOSSAUROS: a paleontologia vai muito mais longe e não quero me concentrar demais nessas criaturas sobre as quais se fala quase tanta bobagem quanto sobre economia.
Bom... por enquanto estou configurando o blog, então ainda não vou divulgá-lo, mas em breve vou postar sobre alguns dos tópicos que mais me interessam: a explosão do Cambriano (e animais como o Anomalocaris, Hallucigenia, Pikaia...), os graus de parentesco entre os seres vivos, taxonomia, extinções em massa, as divisões do reino animal, a história dos vertebrados e muitos outros. Não se assustem... prometo trazer aqui apenas assuntos gostosos de aprender, nada de estatísticas ou descrições técnicas.
Até lá, abraços.
enviada por tomas_depaula
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