Bioluminescência abre novos caminhos na pesquisa científica

A bioluminescência, ou o processo biológico pelo qual animais, como o vaga-lume e a água-viva, emitem luz a partir de suas células, já provocou revoluções importantes na ciência, especialmente na área da saúde.
As proteínas da bioluminescência foram usadas como ferramentas na descoberta de novos medicamentos e têm sido aplicadas amplamente na pesquisa biomédica, na qual são usadas para estudar os processos biológicos das células vivas.
Mas, agora, muitos cientistas estão tentando aplicar os conceitos dessa "luz natural" em atividades como a melhoria do cultivo de alimentos, a detecção da poluição ou até mesmo a iluminação pública.
Uma das ideias, por exemplo, é desenvolver árvores que emitam luz e, dessa forma, possam ser usadas para iluminar as ruas de uma cidade.

Darwin

Charles Darwin, o pai da Teoria da Evolução, foi um dos primeiros cientistas modernos a documentar o processo.
Na noite de janeiro de 1832, próximo à costa de Tenerife, na Espanha, o jovem Darwin vagava pelo convés do navio HMS Beagle.
Enquanto olhava distraído para o mar, ele foi surpreendido por um brilho sobrenatural vindo de dentro do oceano.
"O mar estava iluminado por inúmeros pontinhos que, no rastro do navio, deixavam uma cor levemente leitosa, quase uniforme", escreveu Darwin.
"Quando a água era colocada em uma garrafa, soltava umas faíscas por alguns minutos, antes de se encolher", acrescentou.
Darwin estava quase certo ao descrever a luz emitida pelos minúsculos organismos marinhos chamados dinoflagelados.
A análise do pai da Teoria da Evolução sobre o fenômeno foi trazida à tona anos depois pelo professor Anthony Campbell, que analisou as notas manuscritas de Darwin guardadas na Universidade de Cambridge, na Inglaterra.
Depois de Darwin, demorou mais de um século até que um experimento prático fosse feito para estudar a bioluminescência.
Campbell, da Universidade de Cardiff, no País de Gales, realizou uma pesquisa pioneira durante os anos 70 e 80, levando à descoberta de que criaturas vivas produzem luz usando enzimas especiais, chamadas luciferases.
Essas enzimas participam de uma reação química nas células, que são responsáveis pela emissão de luz.
"Quando eu comecei a pesquisar bioluminescência 40 anos atrás, na escola de medicina de Cardiff, muitas pessoas me olharam estranho e disseram: "Que diabos esse sujeito está fazendo ao trabalhar com animais marinhos? Ele veio de Cambridge para fazer pesquisa médica", conta Campbell.

Mercado amplo

Mas o cientista estava prestes a explicar o potencial daquele fenômeno. Tendo descoberto as enzimas envolvidas na bioluminescência, ele percebeu que combinando luciferases com outras moléculas, era possível aproveitar a emissão de luz para mensurar processos biológicos.
Isso pavimentaria o caminho para uma revolução na pesquisa médica e no diagnóstico clínico.
Campbell identificou, por exemplo, que, ao unir a enzima da luminescência a um anticorpo - ou seja, a molécula produzida pelo sistema imunológico humano para autoproteção -, podia diagnosticar uma doença.
Isso permitiu aos médicos dispensar os marcadores radioativos que até então eram usados nesses testes.
"Esse mercado é agora avaliado em 20 bilhões de libras (R$ 65 bilhões). Qualquer um que vá a um hospital e se submeta a um exame de sangue que meça proteínas virais, proteínas do câncer, hormônios, vitaminas, proteínas de bactérias, drogas, com certeza, estará usando essa técnica", afirmou Campbell à BBC.
"Um departamento universitário que não recorra a tais técnicas, não pode ser considerado atualmente de ponta."
Problemas de contaminação
Outras aplicações do processo ainda estão sendo pesquisadas. Na Universidade de Lausanne, na Suíça, o professor Jan Van der Meer desenvolveu um teste para detectar a presença de arsênio na água potável, usando para isso uma bactéria geneticamente modificada.
A contaminação por arsênio nos lençóis freáticos é um problema grave em algumas partes do mundo, especialmente em Bangladesh, na Índia, no Laos e no Vietnã.
Os micróbios de Van der Meer foram concebidos para emitir luz quando tivessem contato com componentes em que o arsênio estivesse presente.
O experimento consistiu em injetar água potencialmente contaminada em frascos, ativando a bactéria geneticamente modificada dormente.
O ponto em que as bactérias emitem luz foi então medido para determinar uma indicação das concentrações da substância mortal na água.
O trabalho de Van der Meer está sendo agora comercializado pela empresa alemã Arsoluz. Segundo ele, os kits baseados na bactéria podem ser usados para amostras múltiplas, requerem menos materiais do que outros kits tradicionais e são mais fáceis de preparar.
Mas obstáculos regulatórios ainda impedem o uso desse tipo de exame nesses países. Diz Van der Meer: "No fim das contas, trata-se de razões mercadológicas (...) coisas que vão além do seu trabalho como cientista."
As chamadas proteínas arco-íris (um subproduto do trabalho com a bioluminescência), que mudam de cor em resposta a componentes específicos, também são uma opção para detectar toxinas, ou potentes agentes de terrorismo, como o antraz.

Aplicações práticas

Há inúmeras aplicações para a bioluminescência: uma companhia americana recorreu ao processo para produzir bebidas que brilham para venda em casas noturnas.
Outros pesquisadores chegaram até a modificar as plantas para que possam emitir luz. Assim, elas podem indicam quando precisam de água ou nutrientes, um sinal de doença ou uma infestação.
No entanto, a controvérsia em torno dos alimentos transgênicos até agora fez com que essas ideias não alçassem voos mais altos.
Há alguns anos, uma equipe de estudantes de graduação da Universidade de Cambridge pesquisou a ideia das árvores luminescentes que atuam como "luminárias" naturais.
Esforços anteriores de criar em laboratório plantas que emitem luz se concentraram em usar o gene luciferase derivado de vaga-lumes.
Mas essas plantas só podiam produzir luz quando alimentadas com uma substância química cara chamada luciferina.
O método usado pela equipe de Cambridge, entretanto, baseou-se em agrupamentos de bactérias que produzem seus próprios compostos de bioluminescência e que, por isso, é mais barato, porque permite às plantas se alimentarem de nutrientes normais.

Plantas e árvores

Em 2010, uma outra equipe de pesquisadores publicou um estudo em que dizem ter demonstrado que tais métodos podem ser usados para criar plantas que emitem luz sem a necessidade de suplementos químicos.
O grupo, formado por cientistas israelenses e americanos, inseriu genes emissores de luz de uma bactéria nos cloroplastos das plantas - as estruturas em suas células responsáveis pela conversão da energia solar em luz.
Sanderson, que agora trabalha no Instituto Sanger, perto de Cambridge, disse que o experimento foi uma escolha acertada, pois os cloroplastos são essencialmente bactérias que foram incorporadas às células das plantas e, portanto, podem ser facilmente ativar o gene da bioluminescência sem a necessidade de outras alterações.
Mas os pesquisadores precisarão ainda encontrar formas de aumentar a emissão de luz de tais organismos de laboratório para que árvores geneticamente modificadas possam iluminar aglomerações urbanas.
Campbell diz que o potencial das proteínas luminescentes na descoberta de novas drogas e na pesquisa médica ainda não foi totalmente aproveitado e, por isso, ele está atualmente colaborando com um projeto para usar a substância luciferase na investigação sobre a doença de Alzheimer.
As criaturas bioluminescentes também podem fornecer meios para estudar as mudanças climáticas nos oceanos. Alguns animais obtêm os compostos químicos responsáveis pela emissão de luz de outros organismos dos quais eles se alimentam.
Assim, o estudo das interações entre essas espécies podem ajudar os cientistas a detectar alterações nas faunas marinhas.
Apesar do impacto no diagnóstico clínico e na pesquisa, Campbell desta que ele só recebeu uma única doação financeira por sua pesquisa sobre a bioluminescência.
"No entanto, trata-se de um tema que já permitiu grandes descobertas na biologia e na medicina, além de ter criado um mercado de bilhões de dólares." BBC Brasil - Todos os direitos reservados. É proibido todo tipo de reprodução sem autorização por escrito da BBC.

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Energia hidrelétrica: sustentável pra quem?

por: Rodrigo Leite Arrieira

Usina hidrelétrica

A maior parte da energia elétrica produzida no Brasil é obtida por meio da energia hidrelétrica, correspondendo a 71% da capacidade do país, de acordo com a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel).
Entretanto, apesar de ser uma fonte renovável de energia, ou seja, não passa por transformação após sua utilização, esse tipo de energia não é sustentável. Isso porque as usinas hidrelétricas impactam o ecossistema, prejudicando e alterando a composição e abundância das espécies. Esses ambientes, ainda, ficam mais vulneráveis a espécies invasoras que podem causar a extinção das espécies nativas. Além disso, a instalação dessas usinas também causa impactos sociais, afetando, principalmente, as comunidades ribeirinhas e pescadores que dependem do rio para o seu sustento e sobrevivência.
Por outro lado, há indícios que a geração de energia sustentável, tais como eólica e solar, que geram muito menos impactos e emissão de carbono, aumentem nos próximos anos impulsionados pelo avanço de novas tecnologias e redução de custos na sua produção. Os investimentos nesse setor crescem gradualmente e somaram um aumento de 539% entre os anos de 2005 a 2011, de acordo com o relatório Tecnologia e Inovação - Potencialização do Desenvolvimento com Energias Renováveis da Organização das Nações Unidas.
Apesar das tendências de crescimento e investimentos em energias limpas, ainda é necessário um maior incentivo para reduzir a carência de produção de energia limpa e um melhor aproveitamento energético no país, uma vez que possui um grande potencial para utilização de energias sustentáveis.

Fonte: PORTAL EDUCAÇÃO - Cursos Online : Mais de 1000 cursos online com certificado
http://www.portaleducacao.com.br/biologia/artigos/47020/energia-hidreletrica-sustentavel-pra-quem#ixzz2TTc0uyZs

Artigo: O VALOR DE UMA ÁRVORE

Por Aline Moura - Bióloga/ Especialista em Ciências Ambientais

 

Certa ocasião, um senhor chegou a um órgão ambiental deste município requisitando o corte de uma árvore e o motivo declarado chamou atenção pela sua estranheza.

O sujeito começou sua narrativa se queixando de uma árvore localizada em frente ao seu imóvel. Dizia o reclamante que caia muitas flores da árvore na época da floração. “ Lá pro final de junho” esbravejava o homem. “E como viajo muito neste período, não tenho tempo de varrer a calçada que fica então toda coberta por flores ”. Neste momento achei que o homem reclamava da” sujeira” que a árvore fazia.Foi então que finalizou ainda mais alterado: “Os ladrões ao observarem as flores acumuladas no chão, vão perceber que não estou em casa e vão roubar o que eu tenho.”

Boa desculpa para se cortar uma árvore, não acham? E eta ladrão esperto este, hein? Mais tarde fui saber que a árvore “chama ladrão” era um vistoso e imponente Ipê Rosa.

Parece piada, mas é a pura rotina dos órgãos encarregados de analisar os pedidos de corte de árvores: pouca gente interessada em plantar e muitas interessadas em cortar. E os motivos na maioria das vezes são injustificáveis, salvo os casos de interferência das raízes com as redes de água e esgoto e outros poucos motivos que justifiquem realmente o corte de uma árvore da arborização pública.

As árvores muitas vezes acabam por levar a culpa pela falta de segurança, como se sempre fossem elas a causa do problema instalado. Vejam só esta outra situação que ilustra bem a questão: a solicitação agora é para o corte de uma Sibipiruna - árvore nativa de porte grande muito utilizada na arborização das ruas – a justificativa segundo a solicitante é que a árvore poderia ser utilizada por meliantes para adentrar em seu imóvel.Pois bem, no ato da vistoria, a surpresa: o muro do imóvel não tinha mais que um metro e meio e a culpa pela possível invasão claro, era da árvore.

Mas a justificativa campeã em solicitações de corte é a “sujeira“ das folhas nos passeios, que obrigam os moradores a varrerem suas calçadas. Contudo tal justificativa na maioria das vezes vem camuflada atrás de outros motivos não mais “nobres” do que este.

O certo é que, não importa o motivo, estamos perdendo nossas árvores.

O diagnóstico sobre a arborização do centro da cidade realizado em 2010, apontou um número de árvores bem menor do que o recomendado para centros urbanos de uma cidade do porte de Itaúna e que vem aceleradamente aumentando sua frota de veículos.

Das 486 árvores catalogadas, 207 ou estavam plantadas em locais inadequados, como é o caso dos Ficus e das Castanheiras, utilizadas por décadas na arborização do município e que possuem sistema radicular agressivo e por isto necessitam de grandes espaços ou encontravam-se debilitadas e no final da vida útil.

O centro da cidade é um local de grande circulação de veículos, emitindo gás carbônico e outros poluentes igualmente ou ainda mais tóxicos, portanto deveria ser a área mais arborizada da cidade. Mas infelizmente não é o que ocorre. A situação é a seguinte: os comerciantes não querem árvores porque “atrapalham” as fachadas de suas lojas e os moradores porque não têm tempo de limpar as calçadas.

Árvores, caro leitor, são grandes prestadoras de serviços ambientais fundamentais e sendo muito simplista, elas fornecem além da sombra, o oxigênio que respiramos, absorvem grande parte dos poluentes lançados na atmosfera, retêm parte da água pluvial, evitando as grandes enxurradas e de quebra ainda funcionam como grandes umidificadores, garantindo um ar menos quente e mais úmido. Tudo isto a um custo muito baixo comparado aos benefícios gerados. Mas o que me parece é que todos querem usufruir destes serviços sem pagar a conta, que, aliás, é irrisória. Ora, quem não quer uma sombra para se esconder num dia quente ou estacionar o carro debaixo de uma grande copa, contanto é claro que a árvore esteja plantada no passeio do vizinho.

Árvore certa plantada no local certo só traz benefícios. Pesquisas desenvolvidas em países onde a arborização é tratada devidamente, apontam que cada unidade monetária (o real, por exemplo), aplicada na implantação e manutenção das árvores urbanas, o retorno financeiro pode chegar a 4 unidades monetárias, retornados em saúde e bem estar para a população.Em cidades bem arborizadas gasta-se menos com internações em consequência de problemas respiratórios, o nível de estresse também pode diminuir e até os índices de violência tendem a cair, uma vez que locais bem arborizados inibem a ação de vândalos.Investir na arborização das cidades, portanto também é um bom negócio para os municípios,uma vez que economiza recursos dos cofres públicos. Infelizmente talvez seja a única maneira de convencer os governantes de que plantar é preciso.

Mas atenção, se for plantar, escolha bem a espécie e o local do plantio, com certeza os benefícios se estenderão bem além da sombra na porta de sua casa. Mas se for cortar, analise bem a necessidade do corte para não incorrer nos mesmos erros dos “ artistas” deste artigo.

EUCALIPTOS: VILÕES OU HERÓIS?

Por Aline Moura - Bióloga/ especialista em Ciências Ambientais

 

O título pode até parecer uma afronta frente à invasão destas espécies em nossas terras. É fato que as plantações de eucalipto vêm substituindo gradativamente as florestas nativas em todo país e não é diferente em nossa região, basta observar a paisagem durante uma viagem qualquer. Os pés parecem que brotam de um dia pro outro, num dia um cerrado denso, no outro os verdinhos compridos tomando conta do espaço. E isto é um ponto negativo, se olharmos pelo prisma da biodiversidade. As florestas nativas precisam ser preservadas, não resta dúvida.

O fato é que, seja pela substituição de florestas, ou seja por outros motivos um tanto quanto polêmicos, como por exemplo, a tão condenada propriedade de absorção de água, o eucalipto tem sido visto como um vilão malvado e perverso, comparando inclusive sua “malignidade” ao avanço da pecuária sobre matas nativas, ao impacto ambiental de áreas degradadas, até a destruição da camada de ozônio e outros agentes de destruição que tanto ouvimos falar.

O certo é que a espécie, que por incrível que pareça também é um vegetal, presta serviços ambientais importantes como qualquer outro exemplar de árvore, como a absorção de gás carbônico e a liberação de oxigênio, mas penso que os críticos mais esquentados se esquecem disto e preferem condenar o eucalipto com a pena mais alta – a de morte.

Além dos serviços básicos, tal árvore vem substituindo e muito a derrubada de árvores nativas como Ipês, Aroeiras e outras tantas nativas utilizadas indiscriminadamente há séculos para confecção de móveis, cercas e até para seu emprego em colunas das casas mais antigas, tanto que hoje, algumas dessas espécies constam em lista vermelha de extinção , portanto são protegidas por lei.

O eucalipto prestou-se para por fim na derrubada de árvores para produção de celulose, confecção de caixas, pallets, mourões e até móveis, sem falar na sua utilização como combustível para alimentação de fornos e caldeiras. Quantas árvores nativas já não serviram para estes fins?

Elevá-los a status de herói é vedar os olhos para o desmatamento de matas nativas, refúgio de espécies que ainda nem foram descobertas, substituindo o colorido heterogêneo das folhas, flores e troncos do nosso cerrado ou mata semi - decidual pelo colorido heterogêneo das notas de reais, fruto da venda dos eucaliptos.

Em contrapartida condená-los como vilões é desmerecer seus atributos e um equívoco retrógrado na época em que vivemos.

Encontrar um meio termo pode ser a solução mais viável para os conflitos travados entre a preservação e o desenvolvimento. Manter as florestas em pé convivendo com os eucaliptos parece ser razoável, exigindo moderação entre as partes: sensibilidade para aqueles que querem cultivar a espécie, para que utilizem o solo com sabedoria e tolerância para os que jogam as pedras.

ARTIGO: Meio ambiente, a nova forma de fazer política

Por LUIS CARRASCO , MATEUS DOS SANTOS - O Estado de S.Paulo

 

Quando ainda estava na faculdade, Alexandre Braz, de 23 anos, fundou com colegas o Instituto Muda. Em quatro anos, eles montaram um sistema de coleta seletiva em 35 condomínios de São Paulo e reaproveitaram mais de 170 toneladas de lixo. "Hoje, são 14 pessoas trabalhando na coleta e triagem. Nós atuamos onde o governo não atua." O engajamento em questões ecológicas, a exemplo de Alexandre, é considerado uma das novas formas de fazer política.

É o que dizem especialistas como Marcos Sorrentino, ex-diretor de Educação Ambiental do Ministério do Meio Ambiente. "Enquanto todos falam que é preciso reduzir a emissão de poluentes e o consumo, o governo discute leis para diminuir áreas de preservação. Isso só faz o ceticismo dos jovens crescer, pois eles não se sentem representados politicamente." E é o que mostra a enquete E você, pelo que se mobiliza?, promovida pelo Estado em sua página no Facebook. A opção "meio ambiente" foi a mais votada, com 31% dos cliques.

"Pela via do meio ambiente, ele pode se satisfazer na atuação política", confirma a pedagoga Leila Chalub, coordenadora do Observatório da Juventude da UnB. Essa é também uma maneira de se desprender dos modelos convencionais da sociedade, acredita o educador ambiental Renato Tagnin. "Os mais velhos não enxergam a crise em que estamos. A política não dá conta das demandas da população e a economia a agrava ainda mais." Segundo ele, a situação só vai mudar com mobilização coletiva.

O consultor de empresas João Paulo Amaral, de 25 anos, faz sua parte. Em dezembro passado, criou o Bike Anjo, projeto com voluntários - 200 só em São Paulo - que traçam rotas e acompanham quem deseja enfrentar o trânsito pedalando. No Brasil, outras 27 cidades aderiram à iniciativa que, junto com a de Alexandre, representou o País no Programa Jovens Embaixadores Ambientais, em parceria entre uma farmacêutica e o Programa da ONU para o Meio Ambiente.

João Paulo diz que a vontade de ajudar a natureza surgiu no colégio. Para o biólogo Gustavo Borges, está aí outra explicação para a onda verde. Desde 1999, a Política Nacional de Educação Ambiental prevê a abordagem multidisciplinar de questões ecológicas nas escolas. "Antes, só havia programas de política conservativa, do tipo 'salve o mico-leão-dourado'. Hoje, existe uma consciência socioambiental e as pessoas já sabem que meio ambiente é o bairro onde elas vivem e trabalham."