Organismos Geneticamente Modificados

Organismos geneticamente modificados (OGM) são organismos cujo material genético (ADN) foi modificado de um modo que não ocorre naturalmente quer por multiplicação quer por recombinação natural. Esta alteração é produzida através de técnicas de engenharia genética que permitem transferir para o genoma de um organismo um ou mais genes de outra espécie que lhe atribuem uma nova característica.
A história dos OGM remonta a 1973 com a identificação do plasmídeo Ti da bactéria Agrobacterium tumefaciens que permite acolher o gene portador do carácter procurado que está em condições de introduzir no genoma de uma planta. A partir daí foram inúmeros os desenvolvimentos da produção e do consumo de OGM desde a obtenção da primeira planta transgénica em 1983, passando pela comercialização de plantas geneticamente modificadas em 1990 até à etiquetagem dos produtos com OGM em 1998, entre muitos outros acontecimentos.
A produção de OGM processa-se do seguinte modo: identificação de gene d interesse numa determinada espécie; isolar o referido gene do ADN; incorporação do gene numa sequência de ADN uma vez que uma determinada sequência de genes só pode ter expressão se estiver inserido no ADN; produzir várias réplicas do ADN que contém o gene de interesse; incorporar esse ADN numa célula receptora o que faz com que haja uma transformação de uma espécie noutra (a transgénica) ao receber um novo ADN que vai ser replicado; validação dos resultados da expressão do gene que no início foi retirado; caracterização da expressão do gene. Após a fase de testes e com a certeza da expressão do novo gene então este irá ser incorporado numa variedade comercial de modo a ser produzido em grande escala.
Os OGM são produzidos e comercializados porque supostamente existe alguma vantagem para o produtor ou consumidor nestes alimentos como baixo preço, o valor nutricional e a durabilidade.
São inúmeras as aplicações dos OGM. Ao nível da saúde destaca-se a investigação de doenças mediante caracterização genética, a produção de vacinas e medicamentos e o reconhecimento de genes alergénicos. Quanto à produtividade agrícola as vantagens são a maior resistência a agentes externos, alimentos básicos mais nutritivos e os animais de quinta mais produtivos. No que ao ambiente diz respeito destacam-se as aplicações ao nível da produção de maior quantidade de alimento em menor área de terreno, de biocombustíveis, da reabilitação de terras pouco férteis e da melhoria da conservação dos produtos obtidos.
Não obstante, a produção de OGM acarreta também grandes riscos como a possibilidade de contaminação genética da biodiversidade, o aumento da resistência a antibióticos e aparecimento de novos vírus, poluição ambiental, extinção de espécies animais e vegetais, alteração das características do solo, entre muitos outros.
Em suma, sem menosprezar a importância do acompanhamento de todas as implicações possíveis, nomeadamente na saúde e no ambiente no imediato e a longo prazo, o balanço da introdução desta tecnologia é positivo, justificando-se todos os esforços desenvolvidos e a desenvolver neste tão promissor campo da Ciência.

Joana Magalhães da Silva, 11º 1A

Os estromatólitos ...

A palavra estromatólito vem do grego, de stroma que significa camada e de lithos que significa rochas.
Os estromatólitos são um dos vestígios de vida mais antigos na Terra, foram encontrados há 3,5 mil milhões de anos. Estromatólitos são fósseis que foram originados por bactérias e cianofitas que, ao captarem os carbonatos existentes nos meios onde viviam, e ao metabolizá-los, os depositavam nas suas membranas celulares e, assim, foram-se desenvolvendo em camadas sucessivas, alternando com partículas sedimentares sobre um substrato rígido. Estas estruturas podem assumir diferentes formas, como esteiras microbianas, camadas, domos, colunas e oncólitos.
Os estromatólitos desenvolvem-se como um tapete de colónia de cianobactérias dependentes da energia solar para se alimentarem e crescerem, recolhendo-se em estado dormente à noite para porções mais internas do montículo por elas criado e voltando no dia seguinte à superfície; nestes processos, segregam carbonatos de cálcio que fixa e cimenta finas partículas dispersas na água o que origina as lâminas que se sobrepõem e fazem crescer os montículos que tendem a formar colunas verticalizadas.
Há estromatólitos de diversas idades, desde estruturas recentes e em construção, encontradas em lagoas hipersalinas (como por exemplo em Shark Bay, na Austrália), até aos estromatólitos com idades acima de 3 bilhões de anos atrás. O principal acontecimento deu-se no Pré-câmbrico Inferior, e alcançou grande desenvolvimento no Pré-câmbrico Superior.
Estes organismos foram os primeiros recicladores de carbono, os primeiros produtores de oxigénio e os primeiros seres a contribuirem para a construção de zonas de recifes.
As cianobactérias que participavam na construção dos estromatólitos foram possivelmente responsáveis pela geração de parte do oxigénio da atmosfera primitiva terrestre, realizando a fotossíntese e fornecendo a energia e o carbono, directa ou indirectamente, para uma vasta comunidade de seres vivos, sendo a forma de vida dominante por mais de 2 mil milhões de anos.

Ana Filipa Mendes, 10º1A

Os insectos ...

Os insectos perfazem mais de 1 milhão de espécies, sendo os mais abundantes, estima-se que possam existir entre 5 e 10 milhões.
São igualmente os mais importantes invertebrados que podem viver em locais secos e os únicos capazes de voar. A capacidade de voar permite-lhes escapar aos inimigos, capturar presas e encontrar parceiros.
Os seus tamanhos variam entre cerca de 0,25 mm e 28 cm.
São abundantes em todos os habitats excepto no mar, embora a maioria seja terrestre ou aéreo.
Não existe certeza sobre o motivo para este tremendo sucesso evolutivo destes animais, mas das suas características principais, sem dúvida a capacidade de voar terá permitido uma capacidade de dispersão máxima. Outro aspecto importante será o facto de serem animais pequenos, o que lhes permite ocupar micro-habitats inacessíveis a outros animais. Os insectos apresentam ciclos de vida curtos, pelo que se podem multiplicar rapidamente em condições favoráveis. As espécies predadoras são muito importantes para controlar o número de outros insectos.
As principais características dos insectos incluem cabeça, tórax e abdómen distintos, todos com função determinada.
A asa de um insecto é formada por uma fina membrana coberta de finos pêlos, e suportada por "nervuras" por onde circula a hemolinfa. Os insectos controlam as asas através de dois mecanismos alternativos: por controlo directo ou indirecto.
Sistema digestivo completo com boca com glândulas salivares, intestino dividido em anterior, médio e posterior.
O sistema circulatório é aberto e apresenta um coração delicado dorsal ligado a uma aorta anterior, não apresentando veias ou capilares.
A respiração é feita através de traqueias muito ramificadas, com espiráculos pares em cada segmento do tórax e abdómen, que transportam oxigénio directamente aos tecidos.
A excreção é geralmente feita por numerosos tubos de Malpighi, embora algumas espécies apenas apresentem um par, fixos na extremidade anterior do intestino posterior.
O sistema nervoso é desenvolvido e está associado a órgãos dos sentidos.
Muitos insectos sobrevivem a temperaturas baixas entrando em estado de dormência. No entanto, algumas das formas maiores realizam migrações de longas distâncias (mais de 4000 Km, como no caso das borboletas monarca, que voam desde o Canadá até ao México para passar o Inverno).
A reprodução pode ser assexuada por partenogénese (em algumas espécies) ou sexuada, com sexos separados e fecundação interna.

Miguel Rosa, 10º1A

Macaca Fuscata

A espécie primata Macaca Fuscata (também conhecida como Macaca das Neves) é uma espécie de primatas que apenas reside no Japão. Neste país formado por bastantes ilhas, a Macaca Fuscata está presente em várias delas pois sendo uma espécie muito versátil, consegue-se adaptar a condições muito díspares.
A Macaca Fuscata reside em essencialmente três habitats: o da floresta húmida das planícies do Japão, o da floresta húmida e das temperaturas baixas e o das montanhas, onde as temperaturas são muito baixas, sendo este último o que tem mais importância para este trabalho.
Os elementos da espécie Macaca Fuscata que residem nas montanhas estão submetidos a temperaturas muitas vezes negativas, chegando mesmo a dezenas de graus centígrados negativos. Pensa-se que conseguem lá sobreviver pois existe uma actividade vulcânica considerável que se evidência na forma de nascentes termais, termas e lagoas de água quente, que permitem desta forma o crescimento de vegetação fundamental para a alimentação dos macacos e o calor dessa actividade vulcânica dá a possibilidade aos macacos que equilibrarem e aumentarem o seu calor corporal e desta forma esses elementos da espécie Macaca Fuscata têm a capacidade de sobreviverem nas montanhas mais altas do Japão onde as condições são bastante severas.
É claro que a existência de nascentes termais, termas e lagoas de água quente não são os únicos responsáveis pela sobrevivência dos macacos desta espécie nas montanhas: os elementos desta espécie que residem nas montanhas possuem pêlos espessos e grossos e têm uma pelagem densa, que os protege do frio.
Um comportamento curioso que esta espécie tem é que aquando do frio, eles reduzem a sua actividade corporal e dormem durante várias horas aninhados, chegando mesmo por vezes a estar um grupo inteiro de cerca 20 indivíduos a dormirem todos juntos e numa espécie de pilha.
Foi devido a várias técnicas de sobrevivência que agora há grupos de macacos da espécie Macaca Fuscata que residem a quase tempo inteiro nas montanhas, saindo dessas áreas para se alimentarem em terrenos de menor altitude.
Curiosidade: A espécie Macaca Fuscata é a espécie de primatas existentes em maiores latitudes em relação ao Equador no Hemisfério Norte.

Martim Lico, 10º1A

Fontes hidrotermais

As fontes hidrotermais foram observadas directamente, pela primeira vez, em 1977, quando uma equipa de geólogos, a estudar a zona de rifte das Galápagos, descobriu vários organismos vivos a 3 km de profundidade. Densos agregados de mexilhões, vermes tubulares gigantes e caranguejos foram encontrados em pequenas áreas, onde se observava a existência daquilo a que viriam a chamar-se chaminés, emanando água quente.
Quando duas placas se afastam o material em fusão sobe em direcção à superfície através do rifte formada aquando a separação das placas. Dá-se a erupção de lava até à superfície e a formação de nova crosta terrestre. Este processo cria uma série de vulcões submarinos chamados cristas médio-oceânicas. É aqui que as fontes hidrotermais se encontram.
A água fria penetra na crosta terrestre através de falhas e mistura-se com o material em fusão que lá se encontra (formando um fluido). Neste momento a temperatura excede os 350º. A esta temperatura, metais e enxofre presentes nas rochas são dissolvidos e incorporados no fluido. Este fluido hidrotermal volta à superfície carregado com enxofre, hidrogénio, metano, manganésio e metais, mas sem oxigénio. Quando o fluido hidrotermal, que está muito quente (360º), entra em contacto com a água do mar, fria e rica em oxigénio, os metais dissolvidos precipitam. Estas partículas depositam no fundo do oceano formando as chaminés das fontes hidrotermais.
A vida na Terra, e especificamente nos oceanos, é dependente do oxigénio, da energia solar, e da temperatura amena. Como a luz solar só penetra no oceano até cerca de 300 metros no máximo, e como nos fundos oceânicos as massas de água provêm das zonas subpolares, sendo bastante frias, as zonas abissais constituem ambientes frígidos, escuros e inabitáveis. Foi então surpreendente quando os cientistas descobriram diversas formas de vida desconhecidas. Curioso foi o facto de as espécies encontradas serem exclusivas destes ecossistemas e não poderem viver fora dele. Exemplos de espécies encontradas são mexilhões da família Bathymodiolidae, o verme gigante Riftia e Camarão Rimicaris.
Na base da cadeia alimentar encontram-se bactérias quimiossintéticas, ou seja, a fonte de carbono é inorgânica (CO2 – tal como na fotossíntese), mas a fonte de energia é química, obtida através de enxofre e metano e da oxidação de sulfuretos. Alimentando-se dessas bactérias, aparecem vermes e moluscos bivalves gigantescos, com 26 centímetros de comprimento. Estranhas espécies de caranguejos e de camarões e outros animais mais complexos surgem no fim da cadeia alimentar.
A fauna móvel é sobretudo constituída pelo caranguejo Bythograea thermidon e por numerosas galateas (Munidopsis). Entre os peixes, o mais abundante é o zoarcídeo Thermarces cerberus.

Matilde Conceição, 10º1B

Animais Extremófilos

A capacidade de adaptação a alterações ambientais é uma das características mais impressionantes da vida na Terra. Habitats terrestres, aparentemente inóspitos, são populados por microrganismos que se adaptam a condições extremas, desde desertos salinos, a calotes polares, a vulcões sulfurosos, a fossas abissais ou mesmo campos radioactivos.
O termo extremófilo foi usado pela primeira vez por MacElroy em 1974 para designar organismos que proliferam em ambientes extremos. Logo, um animal extremófilo é um organismo que vive em ambientes que excedem as condições óptimas para o crescimento e a reprodução da maioria dos organismos terrestres. Estes organismos estão representados em todos os domínios da vida: Archaea, Bactéria e Eucarya, mas predominam os microrganismos, sendo a maior parte deles Archaea (microrganismos que habitam em fontes termais, águas extremamente ácidas ou alcalinas, tracto intestinal de vacas, térmitas e seres marinhos, lamas anóxicas no fundo dos oceanos, águas com elevadas concentrações salinas, etc.)
Dentro dos extremófilos há microrganismos que vivem e se reproduzem em ambientes de elevada temperatura, como as fontes termais (termófilos), outros que se desenvolvem em ambientes frios, próximos ao ponto de congelamento da água (psicrófilos), outros que suportam valores extremos de pH, muito ácidos (acidófilos) ou básicos (alcalófilos) e por fim os que sobrevivem em ambientes de grande salinidade (halófilos).
A adaptação de organismos em condições ambientais extremas obrigou-os a desenvolver componentes celulares e estratégias bioquímicas para esse efeito. Por exemplo, os halófilos acumulam iões inorgânicos em concentrações elevadas para contrabalançarem a pressão osmótica externa e manterem a integridade celular. Além disso a composição dos aminoácidos das suas proteínas é diferente do habitual devido à elevada concentração salina do citoplasma e outros componentes celulares como os ribossomas e parede celular também apresentam modificações, o que lhes permite ocupar habitats salinos mas também restringe a sua sobrevivência a esses mesmos habitats.

Catarina Oliveira, 10º 1B

Termorregulação

A termorregulação é um conjunto de mecanismos que permitem manter a temperatura do meio interno de cada ser vivo dentro de temperaturas compatíveis com a vida. A esta manutenção das condições ideais para viver chamamos homeostasia. Os mecanismos que fazem parte da termorregulação podem ser fisiológicos, estruturais e comportamentais.
Os mecanismos fisiológicos usam mensagens nervosas para regular a temperatura interna enquanto que os mecanismos comportamentais regulam a temperatura com a ajuda de factores externos e comportamentais. Neste último caso, um ser vivo com baixa temperatura tenta deslocar-se para locais com elevadas temperaturas.
Em relação à temperatura corporal podemos dividir os seres vivos em dois grupos: seres exotérmicos e os seres homeotérmicos.
Os seres exotérmicos, ou poiquilotérmicos como também são chamados, não têm mecanismos muito evidentes para regular a temperatura, apresentando assim uma temperatura corporal variável consoante a temperatura do meio em que está. Estes seres usam mecanismos omportamentais de termorregulação.
Alguns tipos de comportamentos demonstrados pelos animais poiquilotérmicos são: entrar e sair da água, exposição ao sol ou procura de sombra, mudança de profundidade nas águas, etc. Os lagartos, por exemplo, colocam-se imóveis e em posição frontal ao sol para aumentar a temperatura.
Os seres endotérmicos, (como as aves, os mamíferos, alguns insectos e algumas espécies de peixes como atum ) ao contrário dos seres exotérmicos, são seres vivos cuja temperatura interna é sensivelmente constante apesar das grandes diferentes temperaturas que podem ocorrer no meio ambiente. Estes indivíduos apresentam mecanismos de termorregulação que permitem manter a temperatura de limites estreitos apesar das variações externas. Estes mecanismos são fisiológicos e podem aumentar ou diminuir a produção de calor interno, actuando ao nível do metabolismo e da contracção muscular. Para isto acontecer, certas espécies animais recorrem à hibernação nos meses de Inverno, visto que nestes meses a temperatura pode chegar a graus negativos, e outros recorrem à estivação no Verão, em especial nos desertos. Assim a temperatura do seu corpo baixa e a velocidade metabólica diminui.
O outro mecanismo pode aumentar ou diminuir as perdas de calor para o ambiente. Dentro deste mecanismo a grande pelagem e pequenas orelhas da raposa-do- -ártico faz com que esta perca pouco calor para o ambiente.
Nos seres humanos a temperatura a que se mantem o interior do corpo destes é de cerca de 37ºC. No caso dos Homens, o responsável pela manutenção da temperatura normal do corpo é o hipotálamo pois o aquecimento ou arrefecimento desta zona leva a que haja um aumento ou diminuição da perda de calor. E para além disto é o hipotálamo que vai comandar o resto do organismo a actuar de forma correcta: os nervos da pele ao sentirem uma variação da temperatura, enviam um estímulo ao hipotálamo; este ao receber o estímulo vai comandar o corpo a activar certas funções, como por exemplo, a contracção dos músculos esqueléticos e os capilares sanguíneos
Assim pode ver-se que os métodos utilizados para regular a temperatura corporal nos seres endotérmicos são transpiração; dilatação/contracção dos capilares sanguíneos; contracção dos músculos esqueléticos.

José Maria Patto, 10º1A

Nascentes Termais em Portugal

Uma nascente termal é uma nascente em que a água que dela emerge é aquecida pelo calor dissipado nas regiões vulcânicas ou pelo aumento da temperatura com a profundidade. Segundo o Congresso de Praga, considera-se água termal a água de origem subterrânea cuja temperatura de emergência excede os 20º. Em Portugal, a temperatura das águas termais varia entre 20º e 80ºC, sendo que 78% das águas estão entre os 20º e 40ºC. Devido às temperaturas a que se encontram, as águas termais possuem um grande poder dissolvente, por isso, muitas delas são muito mineralizadas, tendo por isso valor medicinal e sendo utilizadas para tratamento e/ou prevenção de certas doenças.
Estão inventariadas 52 ocorrências deste tipo, que representam as águas inventariadas como recursos geológicos e/ou utilizadas como tratamento termal, e estão largamente espalhadas por Portugal Continental, sendo a sua distribuição pelo território desigual, embora se observe uma predominância na zona Norte devido às suas características geológicas e estruturais que a distinguem das restantes zonas, como a existência de várias falhas activas. As nascentes termais localizam-se principalmente no Maciço Hespérico e nas Orlas Meso-Cenosóicas Ocidental e Meridional, relacionadas com falhas activas e/ou diapiros salinos, que enriquecem a água em cloretos, sulfatos, sódio e cálcio. O potencial geotérmico de Portugal encontra-se relacionado com aspectos essencialmente tectónicos, que favorecem a ascenção rápida dos fluidos, que assim sobressaem dos valores regionais de gradiente geotérmico.
Do ponto de vista químico, são frequentes as águas bicarbonatadas e cloretadas, predominantemente sulfúreas, caracterizadas pela presença de formas reduzidas de enxofre, elevados teores em sílica e de ião flúor e pH elevados. As águas do Maciço Hespérico são principalmente bicarbotadas ou cloretadas, apresentando pH superior a 8, as águas da Orla Meso-Cenosóica Ocidental são cloretadas/bicarbonatadas sódicas, com pH próximo da neutralidade, e as águas da Orla Meridional podem ser bicarbonatadas, sódicas ou cálcicas.
Este tipo de águas é utilizado em termas para balneoterapia, no tratamento de doenças que afectam a pele, ossos, aparelho respiratório, digestivo, etc., e para aquecimento, verificando-se assim o aproveitamento da energia geotérmica a elas associada.

João Francisco de Sousa, 10º1B

Evolução Biológica: Qual é o sentido da evolução?

Este trabalho, relativo à temática da evolução, desenvolveu-se a partir da seguinte questão problemática: “Qual o sentido da evolução?”.
Começou-se por tentar clarificar os conceitos inerentes ao tema, nomeadamente os conceitos de evolução, de evolução convergente e de evolução divergente.
A Evolução Biológica é entendida como consistindo no processo de transformação genética das espécies e consequente formação de novas espécies, em resultado da adaptação a meios em mudança contínua. A evolução é considerada convergente quando pressões selectivas semelhantes originam adaptações semelhantes em grupos taxonómicos não relacionados e é considerada divergente quando pressões selectivas diferentes levam a que uma ou mais populações relacionadas apresentem estruturas homólogas.
Darwin propôs a teoria da evolução através da selecção natural, teoria que veio a ser mais tarde apoiada mais tarde por novos dados científicos, constituindo o Neodarwinismo. Esta teoria assenta no conceito de variabilidade genética, a qual determina a existência de grande diversidade de combinações genéticas. Quando há alterações do meio, o mecanismo de selecção natural permite seleccionar as combinações genéticas mais aptas, desaparecendo as que têm menos capacidade adaptativa. Este processo leva à formação de novas espécies, com uma constituição genética própria.
A análise de diversos exemplos de percursos evolutivos, uns no sentido de uma complexidade crescente, outros subitamente interrompidos apesar de se tratar de espécies com elevado grau de complexidade e à partida com capacidade adaptativa,levam-nos a concluir que a evolução não apresenta um sentido definido. Na verdade, tudo indica que esta ocorre ao acaso, segundo as condições do meio que definem se uma espécie é mais ou menos apta, independentemente da sua complexidade. Para além disso, as mutações genéticas, que desempenham um importante papel na diversidade genética e, consequentemente na evolução, também opcorrem ao acaso.

Bibliografia:
GOULD, Stephen Jay, A Vida é Bela, Gradiva, 1º edição, Abril 1995
http://biovalsassina.blogspot.com/2006_02_01_archive.html (consultado a: 22.05.08)
http://pt.wikipedia.org/wiki/Evolu%C3%A7%C3%A3o (consultado a: 25.05.08)
http://sti.br.inter.net/rafaas/biologia-ar/introducao.htm (consultado a: 28.05.08)

Inês Serrão, 11º 1A