Evolução dos guppies à pleno vapor!

Anteriormente, postei sobre evolução em micro escala. Algo inimaginável na época em que Darwin era vivo. Na sua concepção, a evolução só acontece em imensos intervalos de tempo (milhares de anos).

Em um estudo que sairá em julho na American Naturalist (respeitado periódico científico), Swanne Gordon (Universidade de Riverside, Califórnia) e colaboradores puderam observar a ação da seleção natural em um curtíssimo intervalo de tempo. Eles usaram os famosos peixinhos guppies. No experimento, eles separaram uma população desses peixes em duas: a primeira em um ambiente livre de predadores, geralmente mais próximos as nascentes e com baixa disponibilidade de recursos; e a segunda em um ambiente com presença de predadores típico, localizado mais a jusante do rio (depois de quedas d’água).

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Após 8 anos, o  grupo observou uma nova adaptação na população do ambiente livre de predadores. Esta começou a produzir uma prole de maior tamanho corporal, mas menos numerosa. Em relação a população mantida no seu ambiente normal, não houve mudanças na quantidade e robustez dos filhotes. Continuou do jeito que era.

Gordon explica que essa mudança na qualidade dos decendentes se deve a pressão exercida pelos predadores. Em um ambiente com a presença deles, as fêmeas do guppie tem uma maior probabilidade de serem predadas (podendo ser a única chance delas reproduzirem), assim, investem o máximo de esforço possível em uma bastante numerosa. Já no ambiente livre de predadores, as fêmeas produzem embriões maiores e, assim, mais aptos a sobreviverem em ambientes com baixa disponibilidade de recursos (típico da localidade livre de predadores).

O pesquisador ainda conclui que as fêmeas dos ambientes livres de predadores produzem filhotes maiores não só porque são em menor número, mas também por não precisar investir todos seus esforços em um evento único de reprodução. Não existe o medo de morrer (ou melhor, ser predada).

Isto mostra que mudanças adaptativas podem aumentar as taxas de sobreviência em questão de umas poucas gerações em respota a novas características ambientais. É claro, que tal comportamento pode ser observado devido ao curto espaço entre as gerações desta espécie de peixe. Mas que é um fenômeno interessante de ser observado é. Darwin deve abrir um sorrisão no seu túmulo com resultados deste tipo.

Fonte: Eurakalert

E. O. Wilson sobre a salvação da vida na terra

Você está sendo espionado por bactérias

ResearchBlogging.orgContinuando o post sobre comunicação bacteriana, agora focaremos em bactérias que atuam dentro no nosso próprio corpo. Mais uma vez, a comunicação bacteriana do tipo Quorum Sensing vai ser de extrema importância nas ações tomadas pelas bactérias.

Como primeiro exemplo, a molécula C12 funciona com um sinal que coordena a expressão (Quorum Sensing) de genes de virulência pela bactéria Pseudomonas aeruginosa. Este microorganismo é causador de infecções oportunistas, como em queimados e pessoas com problemas de baixa imunidade. Estudos indicavam que a molécula de C12 ajudava nosso corpo a desenvolver inflamação no local onde ela se encontrava. Porém, o seu papel é o extremo oposto. Essa molécula além de atuar na comunicação entre as bactérias, inibe uma importante via estimuladora da resposta imune. Assim, quando o nosso corpo tenta “grampear” o que as bactérias estão dizendo umas a outras, ele mesmo sai perdendo. Sobrando mais tempo para a colônia Pseudomonas aeruginosa se desenvolver sem a interferência de nosso sistema imune.

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- Cuidado hemácia! Estamos sendo grampeados. (Staphylococcus entre duas células humanas)

Vocês pensam que nosso corpo só sai perdendo? Não é bem assim. No caso da espécie de  bactéria Staphylococcus aureus (extremamente mortais, pois rapidamente desenvolvem resistência a antibióticos) nosso corpo ganhou um batalha. Porém, o mais impressionante é que 25% das pessoas no mundo tem essa bactéria como residente em suas mucosas nasais, e mais impressionante ainda é que 1% delas possuem a forma mais resistente a antibióticos. Pesquisadores americanos observaram que um molécula do nosso sangue chamada Apolipoproteína (responsável pelo transporte de colesterol pelo nossa corrente sanguínea) podia atenuar a molécula AIP1. Sim, mas e daí? E daí, é que essa molécula é um importante sinal Quorum Sensing de virulência da Staphylococcus aureus. Assim, nosso corpo intercepta a comunicação entre os indivíduos da colônia, impedindo a expressão de genes de virulência. É nesse balanço que nós sobrevivemos. Indivíduos muito doentes ou mais velhos, expressam menos apolipoproteína, podendo ficar mais suscetíveis a infecções por esta bactéria.

Outro exemplo é a interação entre nós e nossa eterna amiguinha Escherichia coli. Pesquisadores da universidade do Texas descobriram que um receptor (QseC) além de detectar uma molécula (AI-3) que sinaliza comunicação Quorun Sensing de expressão de genes de virulência, também é capaz de detectar adrenalina e noradrenalina (hormônios humanos ligados a situação de alerta e estresse). Deste modo, estas bactérias interceptariam momentos de maior fragilidade de nosso sistema imune e se aproveitariam disso.

As pesquisas nessa área, apesar de não serem recentes, ainda não deram resultados mais diretos para a tentativa de manipularmos essa comunicação entre microorganismos. Imagina se conseguirmos isso, poderíamos dar ordens a exércitos de bactérias nos nossos corpos. Ou mais numa visão mais realista e próxima, poderemos gerar moléculas capazes de tronar mais difusa essa comunicação Quorum Sensing que expressa genes de virulência e evitar infecções oportunistas em pacientes de hospitais. Evitaremos assim casos recorrentes de infecções hospitalares.            

Mullard, A. (2009). Microbiology: Tinker, bacteria, eukaryote, spy Nature, 459 (7244), 159-161 DOI: 10.1038/459159a

Dan Dennett: Fofo, sensual, doce, engraçado

TED (Tecnologia, entretenimento, design) é um evento anual que ocorre desde 1984 nos EUA, reunindo grandes nomes do mundo todo para dar palestras relativamente curtas. Nos últimos anos seu escopo aumentou, incorporando áreas como a própria biologia. Através do seu sítio, os organizadores do evento disponibilizam as palestras registradas em ótima qualidade de som e imagem. Muita gente diz que depois que você descobre as TEDtalks, o vício é certo.

Mas de certa forma o alcance das TEDtalks era relativamente pequeno em termos globais, devido a barreira linguística. Este problema foi resolvido com o início do “Projeto de tradução aberta TED“. O projeto recruta tradutores voluntários do mundo todo para ajudar na empreitada de levar as ideias que valem ser difundidas para um público que não tem facilidade com a língua inglesa. Inicialmente eu fiquei interessado no projeto, mas a falta de tempo era algo que dificultaria o meu ingresso em mais grande procrastinador. Mas depois de ler o guia para se tornar um traduror TED eu fiquei realmente impressionado. A estrutura é muito bem feita, tendo como base a plataforma do sítio especializado em tradução de vídeos na internet dotSUB. Todas as palestras apresentam um transcrição em inglês já com o tempo de entrada e saída de cada frase. Assim, através da plataforma dotSUB, o tradutor TED tem apenas a tarefa de traduzir cada frase da transcrição em inglês para a sua língua. O tradutor tem 1 mês para traduzir uma palestra, que depois é revisada por outro tradutor. Depois deste sistema, a palestra é divulgada para o público.

Neste momento, somos 154 tradutores voluntários no mundo todo, 464 palestras traduzidas em um total de 47 línguas diferentes. Em português brasileiro já temos 39 palestras traduzidas e perdemos apenas para o espanhol, com 56. Claro que é sempre interessante traduzir palestras de uma área que você tenha mais conhecimento e mais facilidade em termos específicos. Como minha primeira tradução escolhi a palestra do filósofo Dan Dennet, “Fofo, sensual, doce, engraçado”. Nesta palestra Dennet fala sobre a estranha inversão de raciocínio de Darwin.

PS.: Para inserir a legenda em português no vídeo é só clicar em “View subtitles”.

Para quem quiser se tornar um tradutor voluntário TED é só entrar neste link e seguir o passo-a-passo.

A linguagem da dança em abelhas

ResearchBlogging.org

Muito se fala da linguagem humana como algo extraordinário e sem igual na natureza. Conseguimos passar informações para outros seres humanos através de várias maneiras, como a escrita, fala, gestos, expressões. Fazemos até testes em outros primatas para ver como a nossa impressionante forma de passar informação pode ter evoluído ao longo do tempo. Não só com primatas. Outros mamíferos como os golfinhos e as baleias são considerados exímios comunicadores. Mas será que a passagem de informação se desenvolveu apenas nos grandes mamíferos?

Quem realmente domina o mundo animal em quantidade de espécies são os insetos. Estimativas da riqueza de insetos em todo o mundo variam de 10 a 30 milhões de espécies. Dentro de toda esta diversidade, a complexidade dos insetos sociais é algo realmente intrigante. Não só pela divisão do trabalho, mas também pela forma como os organismos de comunicam. As abelhas (Apis mellifera) apresentam uma forma muito original e complexa de se comunicarem, que vai muito além do contato das antenas e a passagem de compostos químicos.

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Apis mellifera. Crédito: Teone

As abelhas se comunicam através de uma espécie de dança. Imagine que uma abelha saiu para forragear (em busca de alimento) por perto de sua colméia e acha uma flor com bastante néctar. Esta flor não está localizada exatamente em frente da sua colméia e muito menos em uma linha reta. Como ela passará esta informação preciosa para as outras abelhas forrageadoras? Uma boa ideia seria levar todas as outras abelhas na direção da flor (o que deve ter acontecido muito há alguns milhares de anos atrás), mas isso aumentaria o custo energético para completar a tarefa. Uma solução evolutiva foi mostrar para as outras abelhas, através da chamada “linguagem da dança”, onde a flor estaria. Mas será que a complexidade da informação como a localização de uma flor dentro de uma floresta, cheia de obstáculos, poderia ser passada através de uma dança?

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Aprenda o passo-a-passo da dança das abelhas. Fonte: Grünter & Farina, 2009

 

Há 60 anos atrás, Karl Von Frisch realizou vários experimentos com abelhas e fontes artificiais de comida e descobriu que elas podem comunicar a localização de fontes de comina distantes através de comportamento estereotipado. Como outras espécies de insetos, as abelhas utilizam principalmente o sol para se localizar e este é o ponto de partida para a passagem da localização da nova descoberta nesta comunidade. Dependendo do eixo da dança em relação ao favo da colméia, a abelha forrageadora indica a posição da fonte de alumento em relação ao sol. Quando o curso da dança aponta para cima do favo, significa que a flor encontrada está na mesma direção do sol e quando o curso aponta para baixo, significa que a flor se localiza na direção contrária do sol. Além deste código binário, as direções intermediárias também são compreendidas, como 50 graus à esquerda ou à direta. Mas é claro que um fator importante para a localização da nova descoberta é a distância. Esta informação é passada principalmente pela taxa de balanço e pela emissão de ruído. Quanto mais perto está a comida, mais rápida é a dança. Acha este comportamento complexo demais para acreditar? Então acredite, pois as abelhas do hemisfério sul tem exatamente o mesma maneira de passar informação. Mas ao contrário, exatamente como o esperado devido a posição relativa do sol neste hemisfério.

“Galera, uma dança de cada vez senão ninguém se entende!”. Crédito: wildphotons

A dança das abelhas como forma de transmissão de informações é realmente interessante, mas estudos recentes e alguns experimentos feitos na época da descoberta da dança indicam que a importância deste comportamento para o sucesso de forrageamento total das abelhas pode ter sido superestimada. Sabemos que a informação passada pela dança pode ser perfeitamente entendida por outras abelhas, mas muitas vezes as abelhas que assistem a esta performance acabam ignorando a informação passada. Parece que a eficiência das abelhas dançarinas pode ser bem baixa em alguns casos.

Trabalhos experimentais e teóricos mostram que as abelhas precisam de apenas 5 ou 6 sequências de dança para entender a informação passada, mostrando que a linguagem é bem compreendida pelas companheiras. Mas nem sempre. Um estudo experimental mostrou que de um total de 8722 sequências de danças feitas por uma abelha forrageadora, apenas 153 abelhas foram recrutadas. Desta forma, as abelhas podem estar compreendendo mal a dança ou a dança pode estar sendo mal feita. Outros fatores como odor e a própria memória das abelhas construídas em forrageamentos passados podem superar a transmissão de informação pela dança. Problemas metodológicos aparte, a informação é realmente passada através da dança pelas abelhas forrageadoras, sendo compreendida pelas outras abelhas. Claro que devido a complexidade desta interação, a real importância para o sucesso de forrageamento da colméia como um todo e a eficiência de passagem desta informação foram e ainda devem ser muito estudadas.

Referências:

Grüter, C., & Farina, W. (2009). The honeybee waggle dance: can we follow the steps? Trends in Ecology & Evolution, 24 (5), 242-247 DOI: 10.1016/j.tree.2008.12.007
Richard Dawkins (1996). O Rio que saía do Éden. Uma visão darwiniada da vida. Editora Rocco. Rio de Janeiro.

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