EVOLUÇÃO NATURAL

As etapas da seleção natural

A seleção natural é o processo que leva à ocorrência da espécie.

Ela serve, em parte, para responder as perguntas fundamentais do homem: quem somos nós? De onde viemos? Para onde estamos indo?

Alfred Russel Wallace e Charles Darwin propuseram várias etapas para a seleção natural e "sobrevivência do mais apto".

Passo 1 : Em cada geração de uma espécie, nascem seres demais para os recursos que o ambiente pode fornecer, a fim de satisfazer  todas  suas necessidades.

Passo 2 : Em seguida, o meio ambiente  estabelece uma "competição" no sentido amplo, entre indivíduos ao acesso dos recursos. Como os indivíduos são diferentes uns dos outros, há indivíduos, durante a competição, que leva vantagem sobres os outros.  Somente os indivíduos que possuem mais vantagem para as dificuldades encontradas conseguem sobreviver. Esta é a seleção natural.

 Passo 3 : Se as características vantajosas forem hereditárias, então elas serão transmitidas para a próxima geração.

Em 1798, Thomas Malthus observa que as espécies vivas tendem a ter um crescimento exponencial, enquanto os recursos  não crescem no mesmo ritmo. 

Segundo as ideias de Malthus, em um pequeno período de tempo a população ficaria grande demais e a produção de alimentos não supriria as necessidades por ela imposta, levando a diminuição dessa população. - 

Daí  resulta que uma catástrofe demográfica é inevitável. Os desastres malthusianos já foram observados e estudados em populações animais.

Em 1944, 29 renas foram introduzidas na ilha de St. Matthew , no Alaska .

Os recursos alimentares eram abundantes e as renas não tinham predadores, a população explodiu, atingindo 6.000 indivíduos no verão de 1963, um aumento de 30% ao ano.

Poucos meses depois deste pico demográfico, a população de rena declinou e permaneceram apenas 42 fêmeas,as renas morreram de fome porque a vegetação tinha sido seriamente degradada.

Uma desvantagem torna-se uma vantagem

A mariposa (Biston betularia) é um inseto que ocorre em duas formas, uma de cor clara que se diz “ típica” e outra escura chamada de “carbonária” que é uma mutação da mariposa clara. Essas mariposas aparecem durante o dia nas árvores.

Mariposa "carbonária"

Mariposa "típica"

 A Inglaterra, antes da Revolução Industrial do século 19, passou pela transição de uma sociedade agrária para uma sociedade industrial. Antes da industrialização não havia poluição e as cascas das árvores eram claras assim, a população de mariposas claras era muito maior que a população das escuras, pois estas eram facilmente visíveis pelos predadores e eram devoradas.

Com a poluição, devido à industrialização, os troncos das árvores enegreceram e rapidamente e as mariposas claras tornaram-se uma presa fácil para as aves, diminuindo drasticamente sua população.

A mariposa (Biston betularia L.) é um inseto da ordem Lepidóptera, da família Geometridae. Aqui, duas borboletas uma clara e outra escura. As borboletas claras são presas fáceis para as aves. Crédito: David Fox / Oxford Films científicos e Trabalho em Equipe B. Kettlewell.

Em relação às mariposas pretas, a desvantagem de sua cor tinha se tornado uma grande vantagem no novo ambiente. Poupados por predadores, elas se tornaram a maioria.

 O fenômeno se inverte novamente na década de 1960, quando a Grã-Bretanha fez esforços para reduzir a poluição do ar.

Entre Lamarck e Darwin    

                         

O conceito de evolução das espécies foi proposta por Jean-Baptiste Lamarck em 1809.

Com base na observação das características fisiológicas de organismos, verifica-se uma continuidade do mundo vivo, que vai desde os menos organizados ao mais complexos, e observamos  a existência de uma relação entre todas as espécies. Esta relação está evidente no fenômeno de formação de novas espécies ou especiação. Uma espécie pode apresentar variações entre seus membros que se  acumulam  gradualmente e, eventualmente com o tempo, torna-se uma espécie diferente

A hipótese de Lamarck é a adaptação de um animal para novas condições em que vive que lhe permite evoluir. Assim, ele escreveu em sua Filosofia Zoológica, a cerca de caracóis que ele tinha estudado:  "Mas se novas necessidades tornar-se constante ou muito durável, os animais assumem novos hábitos que são tão duráveis ​​quanto às necessidades que o fizeram nascer. "

Essas teorias foram tomadas de forma independente, cerca de cinquenta anos mais tarde pelos britânicos Charles Darwin e Alfred Russel Wallace .

Darwin, durante uma expedição científica na América do Sul e nas Ilhas Galápagos, tinha notado que algumas espécies do continente e das ilhas eram muito semelhantes entre si. Comparando estas espécies ele escreveu o livro que o tornou famoso, "A Origem das Espécies por Meio da Seleção Natural."

Ele disse que, em um grupo de animais da mesma espécie, indivíduos variam em suas características anatômicas e fisiológicas. Assim, os jovens nunca são completamente idênticos aos pais, nem idênticos entre si. Esta "inata variabilidade" seria diferente de uma "variabilidade adquirida", em que o ambiente é que vai, gradualmente transformando o animal  até que a espécie esteja adaptada as suas novas condições de vida

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 Jean Baptiste Lamarck em 1809 fala de transmutação. Ele defende a ideia da herança de características adquiridas de uma geração para outra. Esta é a primeira teoria evolutiva a ser formulada.

 Charles Darwin em 1859 publica"A Origem das Espécies". Darwin propôs uma teoria científica da evolução com base no princípio da seleção natural. Ele é o primeiro a indicar o fato de que a espécie humana também é fruto de uma evolução gradual devido à seleção natural. Ele não acreditava no saltacionismo.

Em biologia evolutiva, Saltacionismo (do Latim, saltus, "salto") é um conjunto de teorias evolucionistas que "sustenta que a evolução das espécies se dá em grandes passos pela transformação abrupta de uma espécie ancestral em uma espécie descendente de um tipo diferente, em vez de pela acumulação gradual de pequenas mudanças."

A saltação envolve uma mudança repentina e de grande magnitude que ocorre entre uma geração e a seguinte. Em outras palavras, a transformação evolutiva de uma espécie ocorre subitamente o que permite que a evolução biológica possa ocorrer abruptamente dentro de um período de tempo extremamente curto. O saltacionismo é essencialmente o contrário do gradualismo. O saltacionismo mantém a visão de que mutações se formam rapidamente no conjunto genético de uma espécie, permitindo assim que uma especiação total possa acontecer abruptamente.

Já para Charles Darwin, o que ocorre na evolução e o gradualismo  (ou gradualismo filético)  que defende que a evolução se dá por meio de pequenas transformações no decorrer de diversas gerações dos seres vivos, configurando, portanto, um processo evolutivo lento e contínuo.

Darwin propôs essa hipótese em seu livro “A origem das espécies”, lançado em 1859. Até então, predominava o pensamento religioso, segundo o qual todos os seres vivos foram criados pela divindade, com as mesmas características que apresentam hoje. O naturalista, no entanto, acreditava que os seres vivos passavam por mudanças sucessivas de uma geração para outra, e tais mudanças eram responsáveis pelas significativas diferenças entre as espécies.

Após ser formulada, a teoria do gradualismo influenciou o pensamento evolutivo durante muitas décadas, até ser questionada por outros cientistas. O primeiro questionamento acerca do gradualismo surgiu através da análise de fósseis, que não apresentavam uma sequência gradativa de alterações dos mais antigos para os mais recentes, como seria de acordo com a ideia de Darwin. Em poucos casos, existiam, sim, algumas mudanças graduais dos fósseis, porém, a análise mostrava uma grande intermitência, com o surgimento aparentemente repentino de novas variedades ao longo do processo evolutivo.

Para os defensores do gradualismo, os fósseis não mostravam mudanças graduais porque o próprio documentário fóssil é incompleto, visto que a fossilização é um processo relativamente raro, lento e complexo. Para outros, porém, o registro fóssil é verídico e demonstra o que ocorreu efetivamente, ou seja, é um prova de que a evolução não acontece de maneira gradual.

Depois disso, o gradualismo foi questionado quanto ao número de espécies diferentes existentes hoje. Se a evolução realmente ocorresse de forma contínua e gradual, os seres vivos deveriam apresentar mais semelhanças entre si. É fato que muitas espécies se assemelham, todavia, cada uma delas é única, apresentando particularidades que as diferenciam umas das outras.

Com base nesses e em outros argumentos, os paleontologistas estadunidenses Niles Eldredge e Stephan Jay Gould propuseram a teoria do equilíbrio pontuado (ou saltacionismo), que afirma que os seres vivos atravessam longos períodos de evolução lenta, sem modificações significativas em suas características, seguidos de períodos curtos de grandes transformações. Aqueles que defendiam a teoria do equilíbrio pontuado afirmavam que esse pensamento científico explica a descontinuidade percebida no registro fóssil, bem como a existência de tantas espécies diferentes.

Hoje em dia, existem cientistas que defendem o gradualismo, enquanto outros, contrariamente, acreditam que grandes mudanças evolutivas ocorrem de maneira relativamente rápida. Isso contribui para a discussão acerca de como os processos evolutivos provocaram a diversificação da vida.

Fontes: http://www.astronoo.com/fr/articles/selection-naturelle.html

           http://creationwiki.org/

Atividade Curricular - Alunos de Ciências, Biologia e Química


Leia com atenção o post acima, responda as questões abaixo e entregue ao seu professor na sala 7.

1. Descreva as 3 etapas propostas por Wallace e Darwin para explicar a teoria da Seleção Natural.

2. Qual foi a contribuição de Thomas Malthus para que Darwin desenvolvesse a sua teoria?

3. Por que, na Inglaterra, antes da Revolução Industrial, as mariposas claras eram mais abundantes que as escuras? Por que isso mudou logo depois?

4. Darwin defendia em sua teoria que a evolução era gradual e não em saltos (saltacionismo). Qual foi o primeiro questionamento acerca desse gradualismo proposto por ele? 

Controle biológico da Dengue

A Dengue é um dos principais problemas de saúde pública do mundo, especialmente em países tropicais como o Brasil. E as estratégias no controle do mosquito Aedes aegypti, transmissor da doença, resumem-se em atividades preventivas, como a eliminação de criadouros, adoção de medidas comunitárias de conscientização e, principalmente, aplicação estratégica ou emergencial de inseticidas químicos

Aedes aegypti

Uma forma de combater o mosquito vetor seria utilizar o controle biológico através dos mosquitos transgênicos. Por isso a Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio) aprovou pedido de liberação comercial de mosquito transgênico contra a dengue, desenvolvidos por uma empresa britânica, chamada Oxitec. Os mosquitos são geneticamente modificados para serem estéreis, de modo que, ao copularem com as fêmeas de Aedes aegypti na natureza, bloqueiam a reprodução da espécie. Testes realizados em dois bairros da cidade de Juazeiro, na Bahia, resultaram em uma redução de 90% do número de insetos da dengue nessas localidades.

A decisão da CTNBio, atesta que os mosquitos transgênicos são seguros, tanto para a saúde humana quanto para  o meio ambiente, autorizando a empresa a buscar o registro comercial para colocá-los no mercado - o que deverá ocorrer nos próximos meses. A Oxitec já tem uma fábrica pronta para entrar em operação em Campinas, com a capacidade para produzir 2 milhões de mosquitos transgênicos por semana, além de uma parceria com a empresa brasileira Moscamed, com sede em Juazeiro, que produziu os mosquitos para os testes de campo na Bahia.

Larva do Aedes aegypti

Os mosquitos transgênicos da Oxitec têm um gene a mais em seu DNA que faz com que seus descendentes morram antes de chegar à fase adulta, ainda em estágio de larva. Apenas os mosquitos machos são produzidos, pois são apenas as fêmeas que picam as pessoas e transmitem a dengue( dessa forma, evita-se acrescentar mais mosquitos com potencial para transmitir a doença no ambiente).

A estratégia, basicamente, é liberar grandes quantidades desses mosquitos transgênicos na natureza ( mais especificamente, nas áreas urbanas onde a dengue é um problema), em número muito maior do que o de machos selvagens, de forma que os transgênicos estéreis tenham uma probabilidade muito maior de copular com as fêmeas daquela população e, assim, a reprodução da espécie seja suprimida.

Os mosquitos transgênicos sobrevivem apenas de 2 a 4 dias na natureza, de modo que a população de mosquitos é aumentada apenas temporariamente após a liberação. Os mosquitos machos não picam pessoas, e a modificação genética não é transmitida para as fêmeas na cópula.

Os testes de campo em Juazeiro foram realizados nos bairros de Itaberaba e Mandacaru. No primeiro, a população de mosquitos transmissores foi reduzida em 81%; e no segundo 93%. Um terceiro ensaio, conduzido pela Moscamed, está em andamento na cidade de Jacobina, com patrocínio do governo do Estado da Bahia. Seis meses após as primeiras liberações de machos transgênicos, a população de mosquitos no bairro de Pedra Branca foi reduzida de 79%, segundo resultados divulgados pela Oxitec.

Veja no vídeo abaixo o ciclo de vida do Aedes aegypti produzido pela Fiocruz:

Fontes: www.estadao.com.br

              www.br.oxitec.com

              www.moscamed.org.br

Atividade extracurricular - Alunos de Ciências, Biologia ou Química.

Leia com atenção o post acima, assista ao vídeo, copie e responda as questões abaixo e entregue ao seu professor na sala 7.

1- Como se dá a transmissão do vírus da dengue?
2- Quais as principais atitudes de combate à doença?
3- Como se realiza o controle biológico do vetor transmissor da doença e em quais cidades está sendo testado?
4- À partir do vídeo descreva a metamorfose do Aedes aegypti.

Bons estudos!

Doença de Chagas

Organização estrutural do Tripanossomo

Pesquisadores da USP estão desenvolvendo nova molécula para tratamento da doença de Chagas. Segundo a professora da Faculdade de Ciências Farmacêutica de Ribeirão Preto, vinculada à USP, Ivone Carvalho, a substância é menos tóxica e mais eficiente no tratamento do que os medicamentos usados atualmente. "Nesses estudos, ela ( a nova molécula) mostrou uma resposta interessante. Não foi tóxica para a célula. Teve maior atividade para matar o parasita do que o próprio fármaco", afirma Ivone.

Barbeiro - inseto transmissor do Tripanossomo

Os estudos tiveram como base a estrutura do benznidazol, remédio utilizado no Brasil para combater o Trypanossoma cruzi, parasita transmitido pelo inseto conhecido como barbeiro e causador da doença. Ivone explica que a ideia é aperfeiçoar o tratamento. "Nós temos problemas com o tratamento atual, que é antigo. O medicamento disponível tem problemas de toxidade, de ineficácia na fase crônica. E também desenvolvimento de resistência ao tratamento", explicou.

Na fase inicial, a doença tem sintomas como febre e mal-estar, podendo ser confundidos com outras enfermidades. Caso não seja tratado adequadamente, o paciente pode desenvolver a forma crônica da doença, quando o Trypanossoma se hospeda nos tecidos e pode causar o crescimento de órgão como o coração e o esôfago.

Tripanossomo no sangue de pessoa infectada

O medicamento usado atualmente tem efeitos limitados para eliminar o parasita nessa segunda fase do mal de Chagas. Segundo o Ministério da Saúde, existem entre 2 milhões e 3 milhões de pessoas infectadas no Brasil, a maior parte na fase crônica.

A descoberta da molécula já foi patenteada pela Agência USP de Inovação. Além de ser mais eficiente, a nova substância deverá ter menos efeitos colaterais do que a usada hoje, que pode causar enjoos e dores estomacais. "Nós temos aí uma entidade química promissora", comemora Ivone sobre a molécula que até agora só foi testada in vitro. O próximo passa serão os testes com camundongos.

Ciclo de vida do Trypanossoma cruzi

Veja o ciclo de vida do Tripanossoma no vídeo abaixo: (pequena correção do vídeo: os machos também são hematófagos)

Fonte: www.uol.com.br

Atividade extracurricular - Alunos de Ciências, Biologia ou Química.

Leia com atenção o post acima, copie e responda as questões abaixo e entregue ao seu professor na sala 7.

 Observando o ciclo de vida do Trypanossoma cruzi responda as questões abaixo:

a) Qual é o causador e o transmissor (vetor) da doença de Chagas?
b) Como o ser humano adquire esta doença?
c) Quais os sintomas dessa doença, na fase inicial e na fase crônica?
d) Como você acha que poderíamos combater essa doença?

Bons estudos!

A VIDA SEM A LUA: UMA ESPECULAÇÃO CIENTÍFICA

Nem sempre a Terra possuiu uma lua, então, de onde é que ela veio? A teoria científica predominante é a de que um objeto com cerca do tamanho de Marte, denominado Theia, colidiu com a Terra há cerca de 4,5 bilhões de anos atrás. Colidindo com um ângulo oblíquo, provocou uma nuvem de detritos que se fundiram para dar origem à Lua. Este evento teve consequências profundas sobre a Terra.

A Terra e a sua Lua acabada de ser formada exerceram uma força gravitacional para ambos os lados, diminuindo a rotação da Terra e aumentando a duração dos dias terrestres de 5 horas para 24h. De fato, até aos dias de hoje, a Lua continua a diminuir lentamente a rotação da Terra, mas somente por 0,002 segundos por século.

A Terra (A) gira e é orbitada pela Lua (B). A atração gravitacional da Lua provoca uma protuberância devido à mare (C): a água na Terra é puxada em direção à Lua.  1) A Terra gira mais rápida do que a Lua orbita a Terra, causando atrito entre a terra e o bojo da maré. Esse atrito empurra o bojo da maré para a frente (C), de modo que ele está à frente da linha de atração entre a Terra e a Lua (D). 2) A força de atrito entre a Terra e o oceano age como um freio. Esta força chamada de frenagem das marés retarda o movimento da Terra, diminuindo sua rotação (F). Esta frenagem também afeta a Lua através da força (E) que a empurra  para frente, acelerando sua rotação. Isto faz com que a órbita da Lua aumente lentamente, fazendo-a mover-se mais longe da Terra.

A atração gravitacional entre a Terra e a Lua também estabilizou a inclinação do eixo da Terra, que é hoje constante de 23,5 graus e que dá à Terra, clima constante, previsível e com suas estações. Sem a Lua, no entanto, o eixo poderia ter continuado a oscilar, assim como a do planeta Marte que não tem lua.

Outra característica de nosso planeta é seu oceano: mais de 70% da superfície da Terra é coberta por água salgada, cujo nível sobe e desce num ciclo de maré de 12,5h. As forças que criam as marés são complexas, envolvendo não só as forças centrífugas da rotação da Terra, mas também a força gravitacional da Lua e do Sol. O efeito da Lua, no entanto, é o dobro do Sol; devido que a força gravitacional que um objeto exerce sobre outro depende tanto da sua massa quanto da distância entre eles.

A atração gravitacional entre a Terra e a Lua estabiliza a inclinação do eixo da Terra, possibilitando um clima bastante constante e previsível. Como a Lua orbita a Terra a uma distância menor do que qualquer um dos planetas, sua atração gravitacional é tanto mais forte do que qualquer um deles e quase constante. Sem a Lua, a Terra seria submetida à atração dos outros planetas, por exemplo: quando Júpiter  estivesse perto, ele puxaria a Terra em sua direção e quando Marte estivesse perto a Terra seria puxado em outra direção. A Terra, então, seria puxada por várias forças ao longo do tempo e seu eixo iria oscilar.

Nós não sabemos o quão perto a Lua estava da Terra, quando se formou. mas sabemos que foi mais distante do que 12.000 km e mais perto do que é hoje (cerca de 384.400 km). Isso significa que ela, inicialmente, causou marés muito maiores do que nós experimentamos hoje - se pensa que as marés foram importantes na mistura dos oceanos e no início da evolução da vida, cerca de 3,8 bilhões de anos atrás.

Tanto a Lua como o Sol estão envolvidos nas marés, ao exercerem suas forças gravitacionais sobre a Terra. A atração da Lua faz com que haja uma protuberância nos oceanos. Outra protuberância ocorre no lado oposto. Já que a Terra gira, essa protuberâncias (marés altas A) ocorrem duas vezes por dia. As marés também mostram um padrão ligado ao ciclo lunar: quando a Lua e o Sol estão alinhados 1 (na lua nova, B, e na lua cheia, C), essa combinação provoca maré mais alta. Quando a lua está no quarto crescente ou minguante 2,  as marés são mais baixas.

Curiosamente, as marés e a rotação da Terra têm um efeito sobre a Lua. Juntos eles puxam a Lua, fazendo-a girar um pouco mais rápido e, à medida que gira cada vez mais rápido, ela se move para mais longe da Terra - embora a uma taxa de apenas 3,82 cm por ano.

E se a Lua nunca tivesse se formado, a Terra seria um lugar muito diferente. O dia na Terra seria de apenas 8-10h, sem a Lua para retardá-lo. A rotação mais rápida causaria ventos de 160-200 km/h varrendo a superfície da Terra. O eixo de inclinação da Terra iria oscilar, resultando em mudanças dramáticas na temperatura ao longo de milhões de anos. E, embora os nossos mares ainda tivessem marés, elas seriam muito menores, causada apenas pela atração do Sol.

E se a Lua desaparecesse de repente? Sem Lua, a estabilidade do eixo da Terra estaria perdida e com ela, as temperaturas seriam imprevisíveis. Vamos considerar duas cidades: Roma na Itália e Estocolmo, na Suécia. No verão, a temperatura média em Roma é de 29º C, e no inverno a temperatura média é de 13º C. Em Estocolmo. a média, no verão, é de 20º C e no inverno é de 0º C. Se o eixo de inclinação da Terra mudasse, as temperaturas nessas duas cidades mudaria dramaticamente. Imagine se as temperaturas fossem trocadas: a infra-estrutura (por exemplo, ar condicionado ou limpa-neves) simplesmente não estaria disponível naquelas cidades a fim de que os seres humanos pudessem sobreviver, trabalhar e se alimentar confortavelmente. Os italianos, suecos e todos os outros seres na Terra teriam a necessidade de se adaptarem ou correriam riso de extinção.

Migrarem seria uma opção, mas não para todos os organismos. Os recifes de corais, por exemplo, são ecossistemas  sensíveis e complexos e não seriam capazes de se adaptar com rapidez suficiente para a mudança da temperatura da água e  provavelmente morreriam.

Caso as temperaturas mudassem, a Terra perderia suas regiões como conhecemos hoje, por exemplo: os polos são muito frios e contêm grandes quantidade de gelo. Com a mudança de temperatura este gelo poderia derreter, o nível dos oceanos subiria, mudando as linhas costeiras em todo o mundo. Países como a Holanda seria coberto de água.

Com a falta de estabilidade na inclinação da Terra, também perderíamos nossas temperaturas regulares, com  consequências em toda a Terra. Pense quantos organismos crescem,  morrem, migram ou hibernam em determinadas épocas do ano. As mudanças drásticas na temperatura afetariam a estação de crescimento e do clima para as plantas, tonando a produção de alimentos mais complexas para os bilhões de habitantes da Terra.

Fonte: www.scienceinschool.org

Atividade Curricular - Alunos de Ciências, Biologia e Química

Leia com atenção o post acima, responda as questões abaixo e entregue ao seu professor na sala 7.

1) Qual a teoria, hoje dominante, para explicar a origem da Lua?
2) Qual é o efeito da Lua sobre a Terra?
3) Qual foi o papel da Lua na origem e evolução da vida na Terra?
4) O que poderia acontecer se a Lua desaparecesse de repente?

VÍRUS e SOROS

Uma medida importante para promover a saúde de uma população e a vacinação. Vacinar é injetar no organismo bactérias mortas ou suas toxinas desativadas, vírus atenuados ou partes desses vírus que possam ser reconhecidas pelo corpo como antígenos. Isso faz com que o organismo produza anticorpos específicos, sem ficar doente.

Linfócito T (em laranja) atacam uma célula cancerosa
(imagem ao microscópio eletrônico, aumentado 4000 vezes).

Algumas vezes, para obter um volume razoável de anticorpos, é necessária a vacinação por três ou mais vezes, pois o tempo que os anticorpos permanecem no organismo é variável. Assim, dependendo do tipo de vacina, é conveniente, após algum tempo, a aplicação de uma dose suplementar – o chamado  reforço. Após isso, o organismo produz de imediato um nível alto de anticorpos, o que torna a conferir resistência contra a infecção.

A vacina é um caso de imunização ativa, porque o próprio corpo fabrica os anticorpos contra o agente infeccioso. Em geral, tem função de prevenir uma doença, embora algumas vacinas sejam dadas ao indivíduo doente para aumentar suas defesas contra microrganismos.

Às vezes, porém, é preciso uma defesa rápida, por exemplo, quando um indivíduo sofre ferimentos suspeitos de contaminação pelo bacilo do tétano ou pelo vírus da raiva ou quando é picado por serpentes peçonhentas. Nesses casos, não se deve esperar que seu corpo produza anticorpos, pois esse processo é muito lento em relação à capacidade de proliferação do microrganismo invasor ou ao alto poder tóxico da peçonha.

Depois de entrar em contato com o antígeno do microrganismo, o linfócito T auxiliar
estimula a multiplicação de outros tipos de linfócitos que combaterão o microrganismo.

Assim, deve-se inocular no indivíduo um líquido obtido do sangue de um animal previamente colocado em contato com o agente infeccioso – o soro ou soro imune, com certa quantidade de anticorpos, que começam a neutralizar imediatamente os antígenos. Depois, o indivíduo passa a produzir seus próprios anticorpos, impedindo a progressão da infecção ou da intoxicação.

A preparação do soro pode ser feita em cavalos, coelhos ou cabras. Esses animais recebem quantidades não mortais de antígenos, em doses progressivamente maiores, e produzem grande quantidade de anticorpos. O soro é, então, retirado do sangue do animal e armazenado para uso em indivíduos atingidos por infecção ou pecadas de animai peçonhentos.

Na produção do soro antiofídico (contra picadas de serpentes), por exemplo, as hemácias são devolvidas ao cavalo, reduzindo, assim, os efeitos colaterais da perda de sangue.

O soro, portanto, tem efeito curativo e é uma imunização passiva, uma vez que o organismo recebe os anticorpos já prontos.

Uma imunização passiva ocorre naturalmente durante a gravidez, quando o feto recebe anticorpos através da placenta, e durante a amamentação, quando os anticorpos são fornecidos tento pelo colostro (líquido produzido nos três primeiros dias depois do parto) como pelo leite materno. É por isso que os bebês alimentados com leite materno têm mais resistência contra infecções, mesmo  contra as gastrointestinais, uma das causas da alta mortalidade infantil nos países subdesenvolvidos.

Preparação do soro imune:

Fonte: Biologia Hoje ´Linhares,S, Gewandsznajder,F - Ed. Ática

Atividade Curricular - Alunos de Ciências, Biologia e Química

Leia com atenção o post acima, assista aos vídeos e responda as questões abaixo e entregue ao seu professor na sala 7.

1) O que você entende por vacina?
2) Por que, algumas vezes, é necessário tomar o  reforço de uma vacina?
3) Quando um indivíduo for picado por uma cobra peçonhenta aplica-se o soro ou a vacina? Por quê?
4) Por que o cavalo não morre ao ser injetado com veneno de cobra? Ele é prejudicado neste processo?
5) Como é feita a imunização passiva pela mãe ao seu bebê?
6) Por que a amamentação é tão importante para o bebê?

Experimento de Stanley Miller

Sopa primordial

Para alcançar a receita da sopa primitiva ou pré-biótico, deve-se usar uma grande variedade de elementos químicos como o carbono (C), hidrogênio (H₂), potássio (K), amônia (NH₃), nitrogênio (N₂), magnésio (Mg) e de água de curso (H₂ O).

Estes elementos parecem essenciais para a formação da sopa primordial que deu origem à vida orgânica na Terra.

Os elementos químicos são facilmente manipuláveis, eles “gostam“ de reunir-se e experimentar todos os tipos de combinações químicas. Quando as condições de temperatura e pressão são favoráveis, como na Terra há 4,4 bilhões anos, esses elementos organizaram-se sem qualquer ajuda ou qualquer intervenção externa, eles organizaram-se simplesmente por afinidade eletromagnética (ligação química entre átomos).

Na atmosfera primordial da Terra, um conjunto mágico baseado na dupla água-carbono provou ser a maneira mais fácil para formar as moléculas orgânicas e, mais tarde, muito mais tarde a vida. É possível fazer esta receita em um laboratório, muitas equipes de pesquisadores têm demonstrado.

Stanley Miller

Em 1953, um biólogo americano Stanley Miller (1930-2007), realizou na Universidade de Chicago, o famoso experimento, chamado a experiência de Miller e Urey. Esta experiência consiste de recriar em laboratório, in vitro, as condições da sopa primordial. Para realizar esta experiência só deve ter elementos químicos, água e relâmpagos elétricos.

Deixando repousar esta mistura por vários dias, alguns aminoácidos primitivos precipitaram no fundo da bola.

Os aminoácidos são os elementos mais importantes na construção da vida, como a conhecemos. Estes são os constituintes elementares das proteínas que levarão à formação de longas cadeias macromoleculares, e os primeiros tijolos da vida.

Harold Urey

Harold Urey estava convencido que na Terra primitiva existia uma atmosfera contendo os elementos químicos necessários para as estruturas dos seres vivos. Em 1953, para verificar a relevância dessa teoria, Stanley Miller imagina uma experiência físico-química. O aparelho instalado e cheio com uma atmosfera de metano, amônia e hidrogênio.

Um balão cheio com água simula um oceano primitivo (a água é aquecida por uma resistência, o que contribui para enriquecer a atmosfera de vapor de água). 

Dois eletrodos são usados para produzir um raio, fornecem a energia ao sistema.

A sopa primordial é, assim, realizada em um ambiente líquido e quente em que a acumulação prolongada (milhões de anos) de moléculas orgânicas inertes moverá do inanimado ao animado. Assim, a matéria orgânica inerte irá produzir um novo material, um que pode crescer e reproduzir-se, ou seja, a matéria viva.

O aparelho instalado e cheio com uma atmosfera de metano, amônia e hidrogênio. Um balão cheio com água simula um oceano primitivo (a água é aquecida por uma resistência, o que contribui para enriquecer a atmosfera de vapor de água). Dois elétrodos são usados para produzir um relâmpago elétrico que fornece energia ao sistema. Após uma semana de funcionamento, vários compostos orgânicos, incluindo aminoácidos precipitaram na parte inferior do frasco.

É claro que a receita de Stanley Miller não deve ser  o que a natureza seguiu para iniciar o processo de vida.

A atmosfera primordial não era o da simulação de Miller, os elementos primordiais não foram os mesmos  e os relâmpagos da Terra primitiva não eram os arcos elétricos . Além disso, as críticas da época, referentes às condições do experimento são bastantes justificadas.

Mas o ponto importante não é na reconstituição da sopa primordial. A experiência de 1953 mostra a facilidade com a qual os elementos reúnem-se entre si por afinidade química ou simplesmente porque eles suportam menor resistência.

Hoje em dia, muitos modelos podem mostrar como as condições de pré-bióticos são criados em laboratório e os cientistas podem produzir moléculas orgânicas (aminoácidos, hidratos de carbono, lipídios, proteínas, ácidos nucleicos, açúcares, ...).

Nota: a síntese de moléculas orgânicas parece ser um fenômeno muito comum no espaço. No vazio interestelar, os cientistas identificaram cerca de 120 moléculas orgânicas contendo entre 2 a 13 átomos de carbono. Muitos corpos extraterrestres, cometas e meteoritos contêm também uma série de moléculas orgânicas mais ou menos complexas.

Outra hipótese afirma que moléculas orgânicas poderiam ter chegada na Terra através de meteoritos.

Sobre a  teoria de 1920 de Aleksander I. Oparin (1894-1980) e do cientista inglês John Burdon S. Haldane (1892 – 1964) sobre a origem dos primeiros seres vivos, o pesquisador japonês Yoshihiro Furukawa propôs que os impactos de meteoritos nos oceanos primitivos da Terra podem também ter sido os causadores da formação de complexas moléculas orgânicas, que mais tarde originaram a vida.

Diferente da teoria da panspermia cósmica, que sugere que o aparecimento dos primeiros seres vivos na Terra veio dos cosmozoários, que seriam microrganismos flutuantes no espaço cósmico, Yoshihiro e sua equipe explicam, no artigo publicado em dezembro de 2008 pela revista científica britânica Nature Geoscience, que os impactos desses corpos sobre os mares primitivos, muito frequentes na época, podem ter gerado alguma das complexas moléculas orgânicas necessárias para a vida.

Fonte: http://www.astronoo.com/pt/artigos/sopa-primordial.html

OVÁRIO PRODUZINDO ESPERMATOZÓIDE

Pesquisadores japoneses descobriram que existe um gene que determina se células germinativas – células que dão origem aos gametas em diversas espécies - vão se tornar espermatozoides ou óvulos. Batizado de foxl3, o gene foi identificado em experimentos realizados com peixes. Quando o gene foi "desativado" em fêmeas, elas passaram a produzir espermatozoides saudáveis em seus ovários.

     Nova descoberta pode ajudar os pesquisadores, a saber, mais sobre como o destino sexual  de células germinativas é determinado durante o desenvolvimento dos vertebrados.

O estudo, que teve seus resultados publicados na revista Science, foi liderado por Toshiya Nishimura e Minoru Tanaka, do Instituto Nacional de Biologia Básica, no Japão.

Existentes em machos e fêmeas, as células germinativas são inicialmente "genéricas", mas já nas primeiras fases de desenvolvimento de um embrião elas se diferenciam para formar os gametas - espermatozoides ou óvulos. No entanto, até agora o mecanismo responsável por essa decisão não estava claro.

O novo estudo conclui que o gene foxl3 funciona como um "interruptor sexual", decidindo o destino das células germinativas. Os autores manifestaram surpresa ao descobrir que é possível gerar um espermatozoide fora do ambiente do órgão reprodutivo masculino.

O experimento foi realizado com o peixe-arroz conhecido como medaka (Oryzias iatipes), mas, segundo os autores, é possível que os resultados se apliquem a todos os vertebrados. Os humanos não possuem o gene foxl3, mas os cientistas suspeitam que exista no organismo humano um mecanismo semelhante, com a função de um interruptor sexual.

De acordo com os autores, o gene foxl3 atua nas células germinativas das fêmeas "para impedir que elas se diferenciem como espermatozoides". O estudo demonstrou que o foxl3 é expresso unicamente nas células germinativas, mas não nas células somáticas dos ovários.

Em fêmeas com o gene foxl3 "desligado", a aparência do corpo continuou com todas as características típicas das fêmeas, mas seus ovários começaram a formar um grande número de espermatozoides e, ao mesmo tempo, uma pequena quantidade de óvulos. Esses espermatozoides gerados pelas fêmeas mutantes foram usados para fertilizar óvulos de fêmeas comuns, por inseminação artificial, gerando peixes totalmente normais e saudáveis.

Os pesquisadores verificaram, ainda, que a formação dos espermatozoides nos ovários das fêmeas é mais rápida que sua formação natural nas gônadas dos machos. Por conta disso, segundo eles, as pesquisas para a aplicação da descoberta em aquicultura já foram iniciadas.

"Deixou-nos muito surpresos o fato de que espermatozoides saudáveis tenham sido produzidos ali (nos ovários), embora o ambiente ao redor das células germinativas fosse o da fêmea. Esse interruptor sexual presente nas células germinativas é independente do sexo do organismo onde elas estão - e isso é uma descoberta inteiramente nova", disse Nishimura.

Segundo Tanaka, embora fosse conhecido que as células germinativas podem se tornar tanto espermatozoides como óvulos, ninguém sabia que elas tinham, em vertebrados, um mecanismo que funcionasse como um interruptor responsável por decidir seu destino como óvulo ou espermatozoide. "Nossos resultados indicam que, assim que a decisão é tomada, as células germinativas têm a capacidade de se desenvolver até o fim. Eu acredito que é algo muito significativo que esse mecanismo tenha sido descoberto", declarou Tanaka.

Fonte: http://www.sciencemag.org