2ª Eliminatória das Olimpíadas de Biotecnologia 2007/08

Resultados (provisórios) da 2ª eliminatória das Olimpíadas de Biotecnologia que se realizou no passado dia 9 de Abril.

• Pedro Manuel Silva (17)
• Joana Magalhães da Silva (16)
• Ana Filipa Louro (14)
• Guilherme Fonseca (14)
• António Grilo (13)
• João Pedro Palma (13)
• Gonçalo Pinto (12)
• Vera Carvalho (11)
• Miguel Pereira da Silva (10)
• Felipe Blauth (10)

- As pontuações apresentadas referem-se apenas às questões de escolha múltipla (máx. 20).
- A pergunta de desenvolvimento será corrigida pela organização.
- O apuramento para a final é da responsabilidade da organização das Olimpíadas de Biotecnologia. Segundo o regulamento, serão admitidos à final os concorrentes que tenham obtido as melhores pontuações a nível nacional.
- A Final está agendada para 5 de Maio.
- Para mais informações consultar o regulamento em http://www.esb.ucp.pt/olimpiadasbio/

Semana Internacional do Cérebro 2008 - DeCiDe

Integrado na Semana Internacional do Cérebro realizou-se no passado dia 11 de Março, no Pavilhão do Conhecimento Ciência Viva, o jogo DeCiDe - Debates Deliberativos para a Cidadania sobre Neurociências.

Através deste jogo os alunos do Colégio Valsassina (turmas 11º1A e 11º 1B) tiveram oportunidade de discutir questões relevantes sobre neurociências, de trocar opiniões e esclarecer dúvidas com um neurocientista.

Esta semana foi uma iniciativa internacional que pretedeu divulgar junto do público os progressos e os benefícios da investigação científica na área do cérebro.

2ª Eliminatória das Olimpíadas de Biotecnologia

Alunos do Colégio Valsassina apurados para a 2ª eliminatória das III Olimpíadas de Biotecnologia, que se irá realizar no próximo dia 9 de Abril de 2008

• Ana Filipa Louro, 11º1A
• António Grilo, 12º 1A
• Felipe Blauth, 11º 1A
• Gonçalo Pinto, 11º 1A
• Guilherme Fonseca, 11º 1A
• Joana Magalhães da Silva, 11º 1A
• João Pedro Palma, 11º 1A
• Mariana Fragoso, 11º 1B
• Miguel Pereira da Silva, 11º 1B
• Pedro Manuel Silva, 12º 1A
• Sara Porto, 11º 1A
• Vera Carvalho, 12º 1A

Para mais informações carregar aqui.

Ciclo de conferências: Na Fronteira da Ciência

"Na Fronteira da Ciência" é o nome de um ciclo de conferências promovidas pela Fundação Calouste Gulbenkian (FCB).

Como diz João Caraça (director do serviço de ciência da FCB «A ciência dedica-se ao estudo dos fenómenos da natureza e das suas interacções. Sendo o universo infinito, o processo de o apreendermos, acompanhando o progresso da ciência, não pode parar nem retroceder. A fronteira pula e avança. Mas a ciência é também um poderoso veículo da cultura das sociedades contemporâneas e do exercício da cidadania. Por este motivo, torna-se necessário que cada vez se faça mais investigação e em melhores condições. O conhecimento científico está na base do espírito crítico, da atitude participativa, da verificação sistemática das condições do funcionamento da realidade de todos os dias».

Tendo em conta o trabalho desenvolvido no Colégio Valsassina consideramos de extrema utilidade a participação em conferências como as que são promovidas neste ciclo.

"Vacas loucas, leveduras neuróticas e regresso ao futuro" foi o tema de uma conferência apresentada pelo Dr. Tiago Fleming de Oliveira, do Inst. de Medicina Molecular da Universidade de Lisboa, na qual o Colégio esteve representado pelos alunos de Biologia das turmas 11º1A e 11º1B.

Resumo da conferência

Doenças neurodegenerativas como Alzheimer, Parkinson, ou a doença das “vacas loucas” estão associadas com alterações na estrutura de várias proteínas, e com a sua deposição sob a forma de aglomerados proteícos. A maioria dos casos destas doenças são esporádicos, sendo o envelhecimento o maior factor de risco conhecido.
Desconhece-se ainda o papel dos aglomerados proteícos na doença, sendo possível que tenham efeitos nocivos ou, pelo contrário, protectores, sendo esta uma questão fundamental nesta área de investigação.
A levedura Saccharomyces cerevisiae está entre os organismos modelo mais utilizados em laboratório, tendo tido um papel crucial na elucidação de processos biológicos complexos envolvidos em cancro, morte celular, transporte intracelular, e no controlo de qualidade das proteínas.
No laboratório exploramos as leveduras e outros organismos modelo para estudar a base molecular das doenças neurodegenerativas e assim descobrir novas vias envolvidas na biologia das proteínas associadas com as diferentes doenças.
Várias ferramentas moleculares, como proteínas fluorescentes, permitem observar fenómenos biológicos em células ou organismos vivos, sendo assim possível estudar os processos em tempo real. Novos avanços tecnológicos têm também permitido utilizar proteínas que se pensavam nocivas para aplicações sofisticadas, que nos podem abrir novas portas no futuro para melhorar as condições de vida.

(in http://www.gulbenkian.pt/fronteiradaciencia/)

1ª Eliminatória das Olimpíadas de Biotecnologia 07/08

Resultados da 1ª eliminatória das Olimpíadas de Biotecnologia 07/08.

• 11º 1A - JOANA MAGALHÃES DA SILVA (20)
• 12º 1A - ANTÓNIO LIMA GRILO (20)
• 12º 1A - VERA SOFIA CARVALHO (20)
• 12º 1A - PEDRO MANUEL SILVA (19)
• 11º 1A - JOÃO PEDRO PALMA (18)
• 11º 1A - ANA FILIPA LOURO (17)
• 11º 1B - MARIANA FRAGOSO (17)
• 11º 1A - FELIPE LINS BLAUTH (15)
• 11º 1A - GONÇALO PINTO (15)
• 11º 1A - SARA PORTO (15)
• 11º 1A - GUILHERME FONSECA (14)
• 11º 1A - MIGUEL PEREIRA DA SILVA (14)
• 11º 1A - ISABEL CARDOSO PINTO (13)
• 11º 1A - INÊS SERRÃO (13)
• 11º 1B - MARIANA CLARO (13)
• 11º 1A - MIGUEL SELEIRO (13)
• 11º 1B - SOFIA MATOS (13)
• 11º 1A - CARLOS RUIVO (12)
• 11º 1A - RITA TAVARES (12)
• 11º 1B - DIOGO MARQUES (11)
• 11º 1B - TERESA BRAGA (11)
• 11º 1A - ANA RITA MATIAS (10)
• 11º 1A - ANDRÉ DIAS CORREIA (8)

Os resultados apresentados referem-se apenas à parte das questões de escolha múltipla (pontuação máxima: 20). As questões de desenvolvimento serão corrigidas pela organização das OB.

Para mais informações sobre esta competição carregar aqui.

Luta pela sobrevivência ...

Bufalos vs Leões em pleno KRUGER National Park.

A não perder...

O Darwinismo e a "Mão Invisível"

Acredita-se que nenhuma espécie que tenha existido desde o início da Terra até aos dias de hoje tenha tido tanta influência a nível global como o ser humano. Todas as extinções e os crescimentos de populações em massa têm tido razões naturais, pelo menos até agora.
A Natureza, ou seja, o enorme e complexo conjunto de seres existentes na Terra, criam condições novas ou apenas mantêm-se, as quais justificam a inconstância do conceito de mais apto, sugerido pela teoria de Charles Darwin. Todas as evoluções, desde que os primeiros seres vivos apareceram, dependeram e dependem das circunstâncias a que estes estão sujeitos, ou passam a estar sujeitos.
Para Darwin, ao contrário do que Lamarck afirmava, não só as mudanças de ambiente provocam esse mecanismo de evolução, mas o próprio ambiente em si, e as condições que este impõe ao longo do tempo a todos os seres que habitam este planeta. Mas também afirma que só é possível haver evolução se já houver uma predisposição para que esta ocorra. Estou a falar da variabilidade inter e intra-específica. É preciso ver que o Darwinismo também tem em conta o tempo, factor que aliado à variabilidade intra-específica e à reprodução, gera esse mecanismo chamado evolução.
De uma maneira muito resumida, a evolução é a forma como uma ou mais espécies progridem ao longo do tempo, que pode ser avaliada pelo tamanho relativo das suas populações. Todo o habitat tem as suas características, que ditam qual o ser vivo que mais se adequa aquele lugar, isto é, o mais apto; aquele que tem mais condições naturais para sobreviver, alimentar-se e reproduzir-se. Isto é nada mais, nada menos, do que a Selecção Natural.
Mas o problema com que nos defrontamos é que esta evolução era mesmo natural, até que o Homem, com as suas ambições de poder e domínio de terras e bens, tornou esta evolução de certa forma artificial, gerada pelo próprio Homem. Isto seria vantajoso, se não fosse por esta evolução ter tomado proporções desmedidas tal que o Homem já não as consegue controlar.
Temos como exemplo a proporção do crescimento populacional de 100 milhões de anos, após a era glaciar, e a dos últimos 10 milhões de anos. Tanto para um como para o outro, o aumento foi de mil vezes a população original. Mais impressionante é o que os números nos mostram acerca dos últimos 200 anos. Em 1830 a população humana terrestre atingiu os primeiros mil milhões, e hoje regista o incrível valor de 6 milhões de habitantes!
A este passo, é difícil prever como é que iremos sustentar as nossas necessidades. As necessidades deste número sem fim previsto, que cada vez consome mais e mais. Os seres vivos sempre foram dependentes da quantidade de recursos naturais disponíveis. Sempre assim funcionou, até que o Homem conseguiu usá-los de uma maneira muito mais eficiente que qualquer espécie, e estes recursos em massa implicaram um crescimento em massa da população humana. O crescimento continuou, e ainda continua, a um ritmo indescritível, mas os recursos têm os seus dias contados.
Tudo isto terá grande parte no futuro do nosso planeta e da sua biodiversidade. Quando falamos do impacto do Homem, não só falamos da exploração excessiva de recursos, como também tratamos de assuntos como poluição, destruição de habitats e todos as outras coisas que isto implica, tal como o aumento do efeito de estufa e o aquecimento global. Se não houver uma mudança drástica na mentalidade das pessoas, não só fazê-las saber, mas também actuar, o futuro do nosso planeta, e consequentemente o nosso futuro e o de todas as outras espécies que conhecemos hoje, terá um final trágico.
Em 1776, Adam Smith introduz o termo “Mão Invisível”, em “A riqueza das nações”, para explicar o que é que coordenava as relações entre indivíduos numa economia de mercado sem uma entidade identificável que fosse coordenadora destas relações. Em 2002, num texto de opinião no Jornal de Letras, João Caraça adapta este termo para a dimensão biológica, dizendo que “é tempo de darmos uma ajuda à mão invisível biológica que faz pulsar a nossa espécie, reconhecendo-nos mutuamente, interpretando o passado histórico e preparando o futuro, colectivo e planetário”. Compara ainda, que caso contrário, teremos de olhar para o espaço tal como os seres humanos de há 110 mil milhões de anos atrás tiveram de olhar para as montanhas, a única escapatória para a subida do mar.
“A alteração climática que experimentamos indica que uma bifurcação se aproxima. Sabemos que, na evolução das espécies, não há repetições, nem se pode voltar atrás. Precisamos de engendrar novas soluções” Acaba assim o texto de João Caraça. À medida que o tempo passa, estamos cada vez mais perto de uma nova mudança na evolução da nossa espécie, e se queremos continuar tal como nos conhecemos, é necessário voltarmos 50 anos atrás no tempo e regredir na nossa evolução, para não continuarmos a forçar o limite do planeta e cairmos no erro de voltarmos, não 50, mas milhares de milhões de anos atrás. Se realmente temos poder sobre a Selecção Natural, se realmente podemos controlar a Mão Invisível, então somos capazes de controlar o nosso destino e principalmente o destino do planeta onde habitamos.

Felipe Lins Blauth, 11º 1A

Gritos de alarme...

Os gritos de alarme lançados hoje por ecologistas e não só não serão apenas mais uma estrofe na litania que é a existência da Terra, tão cheia de cassandras e de profetas da desgraça? Estarão estas preocupações fundamentadas em factos devidamente estabelecidos?
Aos que defendem a urgência de uma efectiva preservação da biodiversidade no nosso planeta poder-se-á objectar que a História da Terra está repleta de extinções. A vida está constantemente em mudança. Algumas espécies desaparecem; outras, melhor adaptadas, desenvolvem-se. Porque havemos hoje de recusar a ideia de que as espécies desaparecem? Não será essa uma das leis da natureza?
É certo que o número de espécies tem mudado ao longo do tempo. A Evolução, obrando durante milhares de milhões de anos, faz com surjam constantemente novas espécies enquanto outras desaparecem.
As extinções, ocorridas em períodos geológicos de cataclismos (colisões de meteoritos, vulcanismo à escala planetária), bem como devido a perturbações de várias ordens como as alterações climáticas, são posteriormente “compensadas” com a chegada de novas espécies, mais aptas, alimentando-se deste modo o processo evolutivo.
Desde há aproximadamente dez mil anos, com o surgimento da agricultura e do pastoreio, que o Homem causou inúmeras extinções. A partir da Revolução Industrial o ritmo de perda de biodiversidade sofreu um enorme e cada vez maior crescimento.
Pode estabelecer-se uma relação entre a situação actual e a enorme catástrofe biológica ocorrida há sessenta e cinco milhões de anos. Por essa altura, um meteorito de grandes dimensões entrou em rota de colisão com a Terra e em bateu na região do México. Os efeitos foram aterradores. O impacto provocou a libertação de uma quantidade de energia correspondente a centenas de milhões de bombas atómicas. Pensa-se que esta colisão terá levado à extinção dos grandes répteis, como os dinossauros, assim como mais de 50 % das espécies da Terra. O impacto foi muito breve: poucos segundos para a colisão, inúmeros decénios para as consequências biológicas e climáticas.
Em Geologia chama-se “Era Secundária” ao período de tempo que precede estes fenómenos e “Era Terciária” ao que se lhes seguiu, distinção cronológica que tem origem precisamente na grande diferença entre os fósseis anteriores e posteriores àquela data. Os mamíferos, cuja origem remontava já há mais de uma centena de anos, tiveram a partir daí um desenvolvimento extraordinário, que levou então à aparição dos primeiros primatas, dos hominídeos e posteriormente do Homo Sapiens.
Posto que vivemos actualmente grandes convulsões cujas consequências podem ser comparadas às que provocaram este virar de página na História da Terra, a crise contemporânea é muitas vezes denominada “sexta extinção” devido ao facto de vivermos num período de galopante e muito preocupante taxa de desaparecimento de espécies. A acção do homem é apontada como a grande causa para este desastre. As alterações climáticas são um dos mais graves problemas com que o planeta já se debateu e já foram apelidadas como o maior desafio do século XXI. Nunca a concentração de gases com efeito de estufa foi tão grande e com a mudança climática descontrolada podem surgir verdadeiras catástrofes de várias ordens porque os ecossistemas e as espécies não são capazes de aguentar uma mudança climática rápida
Calcula-se que actualmente a taxa anual de extinções seja, 1000 vezes maior que a anterior à era industrial e que mais de 30 % das espécies possão ter desaparecido em 2050, sem nenhuma garantia de que o fenómeno pare aí.
Assim, a selecção natural ou persistência do mais apto, defendida por Darwin em A Origem das Espécies, representa o processo pelo qual se dá a “conservação das diferenças e das variações individuais favoráveis e à eliminação das variações nocivas”. No entanto, segundo alguns defensores do neodarwinismo, Darwin cometeu um erro ao afirmar que “estas transformações [são] lentas e progressivas”. Pelo contrário, e uma vez que a Evolução se processa por meio da extinção dos indivíduos com características menos favoráveis, então o ritmo de evolução é fruto do acaso e não gradual, dependendo apenas das adaptações dos seres vivos relativamente ao meio em que habitam. Deste modo, as alterações climáticas poderão ser consideradas, actualmente, o principal agente no mecanismo da Evolução.

Joana Magalhães da Silva, 11º 1A

Bibliografia:
REEVES, Hubert; LENOIR, Frédéric . A Agonia da Terra . Gradiva Publicações . 2006

A mão invisível: o papel das alterações climáticas no processo de selecção natural

A evolução por selecção natural, conceito fundamental proposto por Darwin, é uma teoria sobre as origens da adaptação, complexidade e diversidade dos seres vivos que habitam a Terra.
No essencial, o conceito defende que pequenas diferenças, aleatórias e hereditárias, entre vários indivíduos resultam em possibilidades diferentes de sobrevivência e reprodução: sucesso para alguns, morte sem descendência para outros. O mecanismo é simples: os indivíduos que, num determinado espaço e tempo, possuem caracteres mais favoráveis, têm maior probabilidade de sobreviver e de os transmitir à geração seguinte. Esta eliminação selectiva natural conduz a mudanças significativas na forma, dimensão, defesa, cor, bioquímica e comportamento dos respectivos descendentes.
Parafraseando Darwin, “pode dizer-se, metaforicamente, que a selecção natural procura, a cada instante e em todo o mundo, as variações mais ligeiras; repele as que são nocivas, conserva e acumula as que são úteis; trabalha em silêncio, insensivelmente, por toda a parte e sempre, desde que a ocasião se apresente para melhorar todos os seres organizados relativamente às suas condições de existência orgânicas e inorgânicas. Estas transformações lentas e progressivas escapam-nos até que, no decorrer das idades, a mão do tempo as tenha marcado com o seu sinete e então damos tão pouca conta dos períodos geológicos decorridos, que nos contentamos em dizer que as formas viventes são hoje diferentes das que foram outrora.”
As rápidas alterações climáticas registadas nas últimas décadas estão, no entanto, a perturbar este processo. Se é um facto incontestável que variações bruscas no clima são uma constante na história do planeta, é também verdade que essas modificações se processam hoje a um ritmo constante, repetido, e não cíclico, causando, por isso, perturbações nos ecossistemas, e agravando o estado de espécies atingidas por outros factores negativos, como a perda de habitat, a poluição ou a introdução de espécies invasoras.
Tal é o caso dos recifes de coral que, estando já afectados pelas contínuas pressões causadas pela poluição e destruição por embarcações, atingem agora o limiar de tolerância em termos do aumento da temperatura da água. O contínuo aquecimento das águas pode traduzir-se na extinção dos recifes, caso não sejam encontradas colónias resistentes à subida de temperatura.
Um estudo publicado pela revista Nature (2004) sobre os possíveis impactos de um cenário de alterações climáticas moderadas em 1.103 espécies de mamíferos, aves, anfíbios, répteis, borboletas e outros invertebrados, em seis zonas ricas em termos de biodiversidade, mostrou que 15 a 37% dessas espécies poder-se-ão extinguir até 2050. Segundo Lee Hannah, um dos co-autores, o “estudo mostra que as alterações climáticas são a maior ameaça à biodiversidade”, isto porque aceleram o processo de selecção natural, determinado por modificações ambientais antropogénicas, tornando-o quase ininterrupto. As alterações no meio tornam-se tão bruscas e extremas, que dificilmente são encontrados indivíduos mais aptos ao novo clima, traduzindo-se no desaparecimento de espécies, com consequente perda de biodiversidade.
De acordo com o UICN (Congresso da União Internacional para a Conservação da Natureza), realizado na Tailândia, pelo menos 27 espécies foram extintas nos últimos 20 anos, evolução que, de outro modo, demoraria muito mais tempo.
O clima – ou a sua ruptura, tal como o conhecíamos – transformou-se no tema “quente” do momento, e a necessidade de acção para prevenir um desastre irreparável parece imergir finalmente como prioridade mundial. Cada vez mais as alterações climáticas são um factor invisível, uma mão que se interpõe no “pulsar” biológico.
Citando Jeffrey McNeely, “cada vez que perdemos uma espécie, estamos a cortar uma cadeia de vida que evoluiu há 3,5 mil milhões de anos”.

Ana Filipa Louro, 11º 1A

Bibliografia:
Darwin, C. A Origem das Espécies; Lello e irmão editores, Porto. 505pp.
Gallavotti, B. (2002); Segredos da vida; Asa editores, Portugal, 95pp.
Dias da Silva, A; Gramaxo, F; Santos, M.E; Mesquita, A.F; Baldaia, L; Félix, J.M. (2007); Terra, Universo de Vida, 1ªparte; Porto Editora, Portugal. 192pp.
www.ambienteonline.pt (20.12.07)
www.quercus.pt (22.12.07)
www.ecosfera.publico.pt (20.12.07)

Reactivados os aquários do Colégio Valsassina

Os aquários do Colégio Valsassina estão de novo com vida. Nas últimas semanas um grupo de alunos do secundário, liderados por João Pedro Palma e Vasco Castelo Branco (11º 1A), procederam à concepção e montagem dos aquários existentes no laboratório de Biologia do liceu.
O povoamento dos aquários foi possível devido ao apoio do Aquário Vasco da Gama que cedeu ao Colégio alguns exemplares vivos de peixes de água quente e dois anfíbios (dois axolotes).

De referir que o Museu do Aquário Vasco da Gama detém um património histórico e científico de valor incalculável, exibindo uma grande variedade de animais marinhos conservados em meio líquido e naturalizados, bem como réplicas em fibra de vidro e resinas sintéticas. É no entanto a "Colecção Oceanográfica D.Carlos I” o seu espólio mais valioso. As colecções expostas permitem a observação de exemplares cuja manutenção em cativeiro é difícil ou mesmo impossível, como por exemplo animais de grande porte, de zonas profundas ou mesmo espécies raras.
A exposição de seres vivos oferece uma imagem colorida e dinâmica do mundo subaquático, exibindo uma grande diversidade de animais em tanques e aquários onde se recriaram os ambientes naturais das espécies. Esta preocupação resulta da importância cada vez maior atribuída à Educação Ambiental, com o objectivo de sensibilizar os visitantes para a Protecção e Conservação da Natureza (in. http://aquariovgama.marinha.pt/AVGama/Site/PT/SobreAvg/o_avg/).

O ensino experimental na semana da ciência e tecnologia.

Um dos objectivos do projecto educativo do Colégio Valsassina é o da partilha de experiências entre os elementos da comunidade escolar. É neste âmbito que se tenta orientar a actividade da escola e os projectos em está envolvida para a vertente da aprendizagem pela experiência.
Durante a Semana da Ciência e Tecnologia, que agora se encerra, foram dinamizadas actividades no âmbito dos «Laboratórios Abertos». Esta iniciativa é levada a cabo pelos departamentos de Biologia e de Físico-Química. Nesta iniciativa, de partilha de conhecimentos, são os alunos mais velhos, dos 11º e 12º Anos, que explicam, de forma simples, clara e lúdica, aos colegas mais novos, como se trabalha nos laboratórios e desvendam uma pequena parte do grande mundo da ciência.
O ensino experimental está, logicamente, em evidência durante este período. A partir de actividades práticas e laboratoriais, os alunos mais novos percebem um pouco do que se faz em ciência e ficam a conhecer um pouco mais do mundo que nos rodeia.
Foi com agrado que se registou este ano uma grande afluência aos laboratórios abertos.
Esperamos que no próximo ano a mesma postura seja mantida e que tal como este ano os laboratórios abertos sejam uma actividade do interesse de todos e que consiga despertar e estimular o interesse dos mais novos para a ciência.

António Grilo

Semana da Ciência & Tecnologia 2007

A quarta vaga...

Biotecnologia é a aplicação de conceitos científicos e de engenharia, usando agentes biológicos, para obter bens e serviços. A Biotecnologia não é uma disciplina, mas um campo de actividade interligando várias áreas científicas e tecnológicas. Cerca de 5000 a.C. o Homem reparou na actividade de Scharomyces cerevisae produzindo cerveja.

Já nos anos 40 do século XX a Biotecnologia permitiu a produção massiva da Penicilina. Em 1953 Watson e Crick revolucionam as ciências com a descoberta da estrutura do DNA. Em 1965 é decifrado o código genético. Estas descobertas afirmam as capacidades da Biotecnologia e permitiram a sua generalização: agricultura, indústria, gestão de resíduos, medicina.

Os primeiros produtos da biotecnologia clínica foram os Anticorpos Monoclonais (1975), produzidos por um rato como reacção ao antigénio desejado, a insulina recombinante (1982) e recentemente factores de crescimento de hemaceas e palifermina. Por volta de 1990 começou a trabalhar-se em terapia génica – TG, isto é, no tratamento de doenças genéticas através da correcção ou inactivação de genes deficientes por sequências de nucleótidos. A TG abre possibilidades no tratamento, do: cancro, doenças genéticas e da SIDA. Actualmente contempla apenas as células somáticas. As vacinas de DNA que, embora ainda numa fase embrionária, são um caso de TG digno de referência. Surgiram também novas formas de activar a resposta imunitária através de material viral – as VLP, virus-like particles e as CLP, core-like particles.

Há muitas questões em aberto: Para onde caminhamos? Os fins justificam os meios? A TG é um desejo ou uma realidade?

Contudo, a resposta da sociedade a estas técnicas engloba perspectivas individuais e colectivas, sócio-culturalmente divergentes raramente permitindo conclusões ou consensos entre diferentes facções.

Tendo por base esta teia complexa, eis a minha visão de um possível futuro sobre a relação Biotecnologia/Medicina, sendo que todos os processos e técnicas continuam em estudo e continuarão até se provar a sua eficácia e segurança: O aprofundar dos conhecimentos da biologia celular, e da relação célula/organismo, é um factor essencial para o sucesso da terapia génica, tal como o esclarecimento dos efeitos funcionais da proteína que se pretende substituir ou silenciar através da TG.

Adquiridos estes conhecimentos e planeadas as estratégias terapêuticas, permanece ainda por desenvolver um sistema eficaz de transferência génica em que a expressão da proteína terapêutica torne possível transformar um ser doente num saudável. Vacinas acessíveis a todos de administração fácil são já ansiadas e serão, seguramente, uma realidade. A utilização de animais transgénicos como modelos de doenças humanas será uma via a seguir. Para mim a saúde humana está em primeiro lugar. Diz-se que o homem não pode utilizar as outras espécies servindo-se delas em seu próprio benefício, argumentando-se que todos têm os mesmos direitos.

Mas será que não podemos explorar as possibilidades que temos hoje, fruto da evolução, sobretudo quando se colocam questões prioritárias de saúde pública.

Acredito que os meus filhos e os meus netos não verão a TG como objectivo mas como realidade.Toffler, em "A terceira vaga", sugere que as grandes mudanças registadas ao longo da História ocorreram em três ondas civilizacionais: a da agricultura, a da industria, e a da globalização. Acrescento uma quarta vaga: a do triunfo da biotecnologia à escala global.

António Grilo

(texto apresentado no concurso biotecnasescolas.com)

As leveduras são nossas amigas !

As leveduras têm uma grande importância na nossa vida, como por exemplo a capacidade de “produzir” os nossos alimentos e/ou criar antídotos para as nossas doenças. Serão os seus benefícios superiores às suas desvantagens?

As leveduras são fungos que se apresentam predominantemente sob a forma unicelular. Como células simples, reproduzem-se e crescem mais rapidamente do que os bolores. A sua multiplicação necessita de energia, que provém da degradação da glicose. São diferentes das algas pois não realizam fotossíntese, e não são protozoários pois possuem uma parede celular rígida.

A reprodução mais predominante é a assexuada, por gemulação. Esta ocorre da seguinte maneira: desenvolve-se uma pequena saliência na célula-mãe vai desenvolver-se por processos mitóticos, mais tarde essa saliência separa-se da célula-mãe, tornando-se numa nova célula.

A respiração das leveduras é anaeróbia facultativa, dependendo do ambiente em que se encontra; ou seja se existe oxigénio suficiente ou não. Neste caso, o modo de obter energia, dependendo da quantidade de oxigénio, pode ser a Fermentação ou a Respiração Aeróbia.

São diferenciadas das bactérias por causa da suas grandes dimensões e das propriedades morfológicas. São diferenciadas umas das outras devido às suas características fisiológicas. Existe aproximadamente 350 espécies diferente de leveduras, separadas em cerca de 39 géneros.

O habitat ideal para as leveduras é o que tem alto teor de açúcar, como frutas, flores ou cascas de árvores.

As leveduras são utilizadas em vários meios:

- Na fermentação alcoólica onde há fabricação de vinhos, cervejas e fermentos; (as leveduras utilizadas são: Saccharomyces cerevisiae, S. ellipsoideus e S. Calbergensis). As leveduras degradam a glicose, transformando-a em energia. Neste caso, o ácido pirúvico proveniente da glicólise, é descarboxilado e reduzido, transformando-se em etanol. Desta maneira, dá-se a passagem do sumo de uva para o vinho.

- Na produção de iogurtes, e queijos, as leveduras produzem ácido láctico. As leveduras degradam a glicose, o ácido pirúvico é descarboxilado e transformado em ácido láctico.

- As leveduras, também são importantes fontes de proteína e de factores de crescimento, passíveis de serem utilizadas na alimentação animal e, mesmo, humana.

Muitas espécies de fungos têm sido testadas e utilizadas para a produção de substâncias de interesse industrial ou médico. O etanol, ácido cítrico, aminoácidos, vitaminas, nucleotídeos e polissacarídeos são exemplos de metabólicos primários produzidos por fungos, enquanto que os antibióticos constituem importantes metabólicos secundários.

Novos aspectos biotecnológicos têm sido explorados, inclusive de carácter ambiental, ou seja, os fungos podem actuar como agentes benéficos à melhoria do meio ambiente: Tratamento de resíduos líquidos e biorremediação de solos poluídos; mineralogia e biohidrometalurgia; produção de biomassa, incluindo proteína comestível; tecnologia de combustíveis, particularmente na solubilização de carvão; e emprego em controle biológico

Apesar de todos os benefícios das leveduras, elas por vezes não são tão nossas amigas. Podem provocar doenças dolorosas, como micoses, rinites, bronquites e asma; e manifestarem-se como pragas nos meios de agricultura, como nas frutas e nas plantas, visto que são atraídas por meios com açúcar. É por esta razão que as leveduras se enquadram no símbolo de perigo biológico.

As micoses são infecções na pela, unhas, ou outros sítios húmidos, provocadas pelos fungos. O nosso organismo está em equilíbrio com esses fungos, visto que estes residem na parte das células mortas da nossa pele. Por vezes abre-se uma “porta” para dentro do organismo, o fungo entra e gera uma infecção.

As pragas tanto podem ser a nível da folha ou do fruto, os fungos entram e “comem” ou degradam tudo à sua volta.

Em suma, as leveduras são essenciais no nosso dia-a-dia, a sua utilização tem vindo aumentar devido às novas investigações no âmbito da ciência. Graças a elas, produzimos alimentos e medicamentos, e combatemos a poluição, entre muitas outras coisas. Contudo, a negligência face à utilização indiscriminada das leveduras poderá levar a um surte de doenças provocadas por elas.

Gostaria de salientar, através do exemplo das leveduras, que devemos compreender e respeitar a natureza, pois esta é, creio, a única forma de assegurarmos a nossa continuidade neste Planeta como seres no Ciclo da Vida.

Joana Catarina Silva, 11º 1A

Viagem no tempo: O exemplo da Serra do Valongo e as suas trilobites

As rochas são arquivos que relatam a história da Terra.

Através do seu estudo pode-se ter acesso às condições climatéricas em que se geraram, à composição da atmosfera, à química da água. Pode-se ainda recolher dados acerca da repartição dos continentes e oceanos e à fauna e flora existentes na altura da sua génese. Todas estas informações conduzem-nos à idade relativa das rochas, estudada pela Estratigrafia. Este estudo é maioritariamente realizado em rochas sedimentares, por apresentarem, habitualmente, estratificação e serem frequentemente fossilíferas. A fácies sedimentar de uma rocha (características texturais, mineralógicas, químicas, paleonotógicas e estruturais) permite definir o ambiente de sedimentação da rocha, e assim reconstituir paleoambientes.

Muitas das estruturas que ajudam a desvendar as condições da sua formação estão preservadas nas juntas de estratificação (que separam um determinado estrato de outro devido a pausas ou interrupções na sedimentação). Exemplos disso são as marcas de ondulação, de gotas de chuva,as fendas de dessecação, as pegadas de animais.

Há que ter em conta que a reconstituição da história da Terra e da vida é feita com base no princípio das causas actuais, em que se pode explicar o passado a partir do que se observa no presente.

A datação relativa é feita a partir da posição relativa das diversas formações rochosas, e da possível presença de determinados fósseis. Os melhores fósseis para a datar terrenos são os fósseis de idade, assim chamados pela sua ampla distribuição geográfica e a sua pequena repartição estratigráfica, pois permitem uma localização aproximada no tempo da idade dos terrenos em que são encontrados, para além de que, quando encontrados em estratos separados geograficamente, permitem a suposição de que esses estratos terão, então, sido formados na mesma altura.

Esta cronologia relativa aplicada pela Estratigrafia rege-se por variados princípios, entre os quais:

- O Princípio da Sobreposição de Estratos, que diz que, numa série de estratos horizontais, um determinado estrato é mais recente do que o existente por baixo de si, e mais antigo que o que o sobrepõe (vindo completar o Princípio da Horizontalidade Inicial, que afirma que os estratos se depositam segundo um eixo horizontal)

- O Princípio da Continuidade, que estabelece uma correlação entre camadas localizadas em lugares, eventualmente, muito distanciados

- O Princípio da Identidade Paleontológica, que afirma um sincronismo entre estratos caracterizados pelos mesmos conjuntos de fósseis.

Estes fósseis podem ser de diversos tipos, de acordo com o processo de fossilização sofrido: a mumificação preserva os organismos, normalmente, na sua quase totalidade, envolvendo-os num meio asséptico, como é o caso do gelo ou o âmbar; a moldagem preserva a impressão do “esqueleto” do organismo; a mineralização incorpora as partes duras do ser nos minerais da rocha; as marcas fósseis são evidências da existência do ser que as deixou (pegadas, fezes).

Os fósseis são fundamentais para a reconstituição de paleoambientes, aplicando o princípio das causas actuais. No entanto só os fósseis de fácies permitem esta reconstituição, caracterizando-se por pertencerem a seres que viveram em condições de meio muito restritas.

É neste contexto que se inserem as trilobites, bons fósseis de idade. Tendo vivido durante uma Era inteira – o Paleozóico –, estes artrópodes marinhos são conhecidos pela abundância de fósseis que deixaram na Serra do Valongo. Esta evidência poder-se-à dever também à frequente muda de carapaças ao longo do crescimento do ser (que multiplica assim o número de vestígios). Para além de fósseis da espécie em si, ficaram também vestígios da sua actividade, como pistas de locomoção e fezes.

Apesar de haver evidências de uma génese da espécie comum à génese da região do Valongo (há cerca de 570 M.a. atrás), as trilobites só mostram o seu domínio em estratos que caracterizam os mares do Ordovícico. Este Período tem uma sequência de três formações, em que a primeira apresenta frequentes marcas de ondulação, que remetem para um ambiente marinho; a segunda (posterior) apresenta a maior diversidade de fósseis, principalmente de animais; e a terceira formação caracterizada por uma litologia que assinala uma grande glaciação que ocorreu no final do Ordovícico. O Silúrico é caracterizado por um clima particularmente frio, com depósitos com características glaciárias, a que se sucedem os estratos do Devónico, últimos terrenos de fácies marinha, com faixas estreitas e descontínuas que apresentam os últimos fósseis dos mares do Paleozóico do Valongo, entre eles, os das trilobites.

O Carbonífero é já caracterizado por sedimentos de fácies continental, com fósseis predominantemente vegetais e leitos de carvão (nascidos da variedade florística da zona na época).

A Serra do Valongo pode ainda ser caracterizada pela sua estrutura anticlinal, isto é, as forças tectónicas criaram uma dobra antiforma (com a concavidade voltada para baixo), que coloca a sequência estratigráfica do Câmbrico (mais antiga das formações) no núcleo. Para além disso, pode-se constatar que sequências do Câmbrico, devido a dobras menores, foram colocadas sobre o Carbonífero (último Período de que há registos estratigráficos relevantes).

Tais conclusões só podem ser tiradas, uma vez mais, pela aplicação de princípios como o da Identidade Paleotológica, tendo em conta o Princípio das Causas actuais e, mais uma vez, com a preciosa ajuda de fósseis de idade, como o são as trilobites do Valongo.

Inês Jesus, 11º 1A

Rituais de acasalamento e selecção

No final do século XIX, Charles Darwin, um naturalista inglês, apresentou a teoria da selecção natural de modo a fundamentar os mecanismos da evolução dos seres vivos. E com esta publicou alguns livros, onde mencionou diversos conceitos relativos à sobrevivência de cada espécie, os quais se baseavam nas mais diversas ciências. Tempos mais tarde, esta mesma teoria foi reformulada, com o avanço da genética, dando origem ao Neodarwinismo.

Como palavra-chave destas teorias, temos a selecção natural que ao longo das gerações, conduziu à selecção de características dentro da variabilidade, que no seu conjunto poderiam formar ou não uma nova espécie. Assim a selecção natural pode levar a um aumento da biodiversidade existente no planeta, e entenda-se por biodiversidade a multiplicidade de espécies que habitam na Terra.

Contudo também é necessário que haja reprodução por parte dos seres vivos, capazes de originar descendentes férteis, de modo a que a espécie continue a existir.

Assim há que destacar dois tipos de selecção, que são aplicados a quase todos os seres vivos. A selecção natural, na qual só os indivíduos mais dotados relativamente a determinadas condições do ambiente sobrevivem. Sendo um luta pela sobrevivência – sobrevivência do mais apto em cada instante. E a selecção sexual, na qual só os indivíduos de um sexo, geralmente os machos, tentam assegurar a posse do outro sexo. Sendo uma luta pela descendência – reprodução diferencial.

O segundo tipo de selecção apenas ocorre em seres vivos que tenham uma reprodução sexuada, onde cada descendente é resultado de uma fecundação, isto é, surge da fusão de duas células reprodutoras, os gâmetas, que geralmente têm origem em dois indivíduos diferentes. Somente poderá ser realizado por este tipo de seres, uma vez que esta selecção provém de rituais de acasalamento feitos por um indivíduo de um sexo, que tenta seduzir o de o sexo oposto. Logo, chamamos rituais de acasalamento às estratégias de sedução utilizadas pelo macho ou pela fêmea de uma determinada espécie, para assegurar a posse do outro sexo. Estes rituais têm como fim, o acasalamento, podendo ser esta procriação de 4 tipos:

1. Poliginia – sistema de acasalamento em que um macho acasala com várias fêmeas

2. Poliandria – sistema de acasalamento em que a fêmea acasala com vários machos
3. Poliginandria – sistema de acasalamento em que várias fêmeas acasalam com vários machos
4. Monogamia – sistema de acasalamento em que um macho acasala com uma fêmea

Algumas espécies, e especialmente no caso dos machos (os quais têm um papel mais activo e exibicionista na corte sexual), são dotados naturalmente de algumas características que os beneficiam em termos da corte à fêmea, dado que chamam a atenção destas sobre eles – digamos que são sinais que indicam à fêmea de que esta está inequivocamente perante um macho e que este está disponível (predisposto) para o acto sexual.

Acredita-se, portanto, que as fêmeas ou os machos, ao decidirem com quem vão acasalar, procuram sinais que evidenciem a presença de “bons genes” para aumentar as possibilidades dos seus filhos adquiram essas defesas. Ao mesmo tempo, espera-se que machos ou fêmeas possuidores de bons genes façam ”propaganda” disso. Assim, cores vistosas, exibições atléticas prolongadas, características físicas desenvolvidas, cantos elaborados e bons combates físicos podem ser vistos como ‘propagandas genéticas’ que sinalizam as qualidades relativas entre potenciais parceiros reprodutivos.

Filipa Lopes, 11º 1A

Diferenciação Celular e Expressividade dos Genes

A diferenciação celular é um processo gradual pelo qual a célula muda a sua estrutura para que possa executar uma tarefa específica. O grau de diferenciação da célula está associado à sua capacidade de proliferar. As células progenitoras, fracamente diferenciadas, são altamente proliferativas.

As células muito diferenciadas têm um potencial de proliferação muito baixo.

Os cientistas François Jacob e Jacques Monod ganharam o prémio Nobel da Medicina em 1965 por esclareceram a expressividade selectiva dos genes. Através de trabalhos com a bactéria escherichia coli tentaram explicar a forma como era regulada a actividade dos genes responsáveis pelo metabolismo da lactose, isto é, responsáveis pela produção de 3 enzimas diferentes necessárias a utilização de lactose pela bactéria.

No interior de uma célula, a nível molecular, encontramos um grande número de receptores cuja finalidade mais importante é a regulação do crescimento. Quando é necessário a um tecido substituir as células que chegaram ao fim do seu período de vida, liberta factores de crescimento que se ligam aos receptores dos factores de crescimento existentes na superfície celular. Assim são desencadeadas uma série de reacções bioquímicas intracelulares que estimulam as células para entrar em mitose ou para se diferenciarem.

A renovação celular é fundamental para a vida. Os tecidos produzem constantemente células novas, normais, para substituir as que morreram ou foram danificadas. Deste modo os tecidos mantêm a sua função específica.

Por vezes, algo pode corre mal. Em lugar de se produzir uma quantidade correcta de células normais, os tecidos produzem células anormais que proliferam sem controlo, formando tumores que invadem os tecidos à sua volta e se disseminam para outras partes do corpo. Este crescimento descontrolado e potencialmente fatal é chamado de cancro. O cancro é demonstrado através de tumores malignos. É um crescimento descontrolado das células e na maior parte dos casos fatal. As origens do cancro podem ser devido a factores ambientais; vírus; predisposição genética.

Existem dois tipos de tumores: os benignos que não são cancerosos, têm crescimento lento, são capsulados e não invadem tecidos; e os malignos formados por células estruturalmente anormais que crescem rapidamente, invadindo os tecidos envolventes e metastizando-se. Pelo facto de invadirem os tecidos normais, não são capsulados. Portanto, são difíceis de remover cirurgicamente.

A diferenciação celular é devida a sinais provenientes da matriz extra-celular, ao contacto entre células e a factores de diferenciação chamados genericamente de citocinas. A orquestração dos sinais recebidos pela célula resulta então na repressão de certos genes e activação de outros – expressividade dos genes. As células diferenciadas podem perder a sua especialização tornando-se indiferentes e podem readquirir a capacidade de originar novos tecidos – totipotência.

As células estaminais do sangue têm a propriedade de se transformarem em qualquer célula sanguínea ao longo de toda a vida.

Estando a maioria delas na medula óssea e, em menor quantidade, no sangue, estas células têm a capacidade de se renovarem ou diferenciarem para reconstituir o conjunto das células do sangue do indivíduo. Recentemente foi descoberto que também podem ser extraídas do líquido amniótico e podem vir a ser utilizadas em transplantes de tecidos.

A diferenciação celular ocorre devido a expressividade dos genes: repressão e activação. Existem vários tipos de genes:

Genes estruturais (Z,Y,X): codificam a produção de enzimas necessárias ao metabolismo; gene regulador (I): responsável pela produção de um repressor ( proteína);gene operador (O): onde se fixa o repressor, impedindo a transcrição; gene promotor (P) : onde se liga o RNA-polimerase para iniciar a transcrição.

Na ausência de lactose o gene regulador produz o repressor; o repressor liga-se ao gene operador bloqueando o gene promotor; os genes estruturais não são transcritos. A síntese não ocorre.

Na presença de lactose o gene regulador produz o repressor; a lactose liga-se ao repressor; o gene operador não é bloqueado; os genes estruturais são descritos. A síntese ocorre.

Vera Carvalho, 11º 1A

As fontes hidrotermais - "berço de vida"

Até cerca de 30 anos atrás, acreditava-se que toda forma de vida na Terra dependia da energia do Sol. Além disso, pensava-se que provavelmente não se encontraria vida onde as temperaturas fossem extremamente quentes, como nas fontes hidrotermais.

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.

Foram encontradas muitas fontes hidrotermais nas cristas médio-oceânicas no Oceano Pacífico, Indico e Atlântico.

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.

A descoberta destas estranhas espécies veio mostrar que a vida pode existir longe da energia solar e em ambientes muito diferentes daqueles que pensávamos ser condição necessária para a evolução biológica. Especula-se hoje, por exemplo, que possa ter sido nesses ambientes que a vida primitiva se originou no nosso planeta. Sendo assim, é bem possível que existam condições semelhantes noutros planetas, e é natural que em Marte ou em Europa, um dos satélites de Júpiter, possam existir formas de vida no subsolo ou em oceanos subterrâneos.

Diogo Almeida, 11º 1A

Animais Poiquilotérmicos e Endotérmicos

Os animais poiquilotérmicos são animais de “sangue-frio”, ou também designados por exotérmicos. Estes não têm mecanismo de controlo da temperatura interna do seu corpo, assim o seu metabolismo dependente do meio externo. Para conseguirem manter a sua temperatura corporal estável adoptam certos mecanismos de comportamento ao longo do dia.
Os animais poiquilotérmicos incluem todos os animais excepto as aves e mamíferos. Em contraste com estes, existem os endotérmicos.
Os animais endotérmicos são aqueles a que nós chamamos de “sangue quente” ou também designados por homeotérmicos. Ao contrário dos poiquilotérmicos, estes animais possuem mecanismos internos que regulam a temperatura corporal.
A termorregulação é o nome a que se dá a esta capacidade de regular a temperatura interna. Este é um processo homeostático, uma vez que regula o ambiente interno de um ser vivo, tal como a osmorregulação.
Nos animais poiquilotérmicos, esta termorregulação é efectuada através dos tais padrões de comportamento que permitem absorver ou perder calor, enquanto nos animais endotérmicos, esta já depende da taxa metabólica destes mesmos seres.
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 mecanismos internos dos animais endotérmicos funcionam como um termóstato ou seja, o organismo vai corrigir a diferença de temperatura entre o interior e o exterior do corpo através de uma série de processos. A este tipo de comportamento de um organismo face a uma variação de temperatura chama-se retroacção negativa.

O hipotálamo vai ser o centro deste processo, é este 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, no caso humano, quando é detectado um desvio para baixo do valor normal da temperatura do organismo, os músculos esqueléticos e os capilares sanguíneos contraem-se (daí uma pessoa tremer quando está com muito frio); quando é detectado um desvio para cima do valor normal, as glândulas sudoríparas começam a produzir suor e os capilares sanguíneos dilatam-se.
Assim conclui-se que são vários os métodos utilizados para regular a temperatura corporal nos seres endotérmicos: transpiração; dilatação/contracção dos capilares sanguíneos; contracção dos músculos esqueléticos.

Gonçalo Pinto, 10º 1A

A importância da fotossíntese na atmosfera primitiva e actual

A atmosfera é um subsistema constituído pela camada gasosa que envolve e penetra em todos os outros subsistemas terrestres.
Sabe-se que esta, e as condições ambientais nela presentes hoje são completamente distintas das vigentes há cerca de 4,6 biliões de anos, após a formação do sistema solar, quando a Terra iniciou um processo de diferenciação.
De acordo com a hipótese da desgasificação, os gases constituintes da atmosfera primitiva tiveram origem no interior do Globo, atingindo a superfície graças a erupções vulcânicas.
Os gases voláteis, como o hidrogénio, o hélio e outros gases raros escaparam para o espaço quase na totalidade, enquanto outros eram retidos pela força gravítica.
A atmosfera primitiva seria assim constituída maioritariamente por vapor de água (H2O), dióxido de carbono (CO2) e azoto molecular (N2), apresentando pequenas quantidades de metano (CH4) e amoníaco (NH3).
As condições então reinantes, ainda que muito diferentes das actuais, satisfaziam os requisitos para o desenvolvimento de formas de vida. Em primeiro lugar, a Terra localizava-se próxima de uma fonte de energia, o Sol, a uma distância tal que lhe conferia características únicas, de entre os oito planetas do sistema solar: temperatura amena, graças à capacidade de retenção da atmosfera de parte da radiação solar reflectida pela Terra (para este facto contribui principalmente o dióxido de carbono); e água no estado líquido.
A massa contribuiu também para a sua particularidade, visto que a Terra é um corpo suficientemente grande para conservar a atmosfera, sem a tornar demasiado densa e impeditiva da passagem dos raios solares, mas capaz de fornecer protecção contra corpos estranhos.
A origem da vida na Terra terá ocorrido no período entre 3,9 e 2,5 biliões de anos atrás, conhecido por período Arqueano. Esta terá aparecido de forma abiótica, isto é, a partir de reacções químicas ao acaso, reacções essas que estarão na génese dos primeiros compostos orgânicos.
Supõe-se que os primeiros seres vivos terão surgido em meios aquáticos, pelas condições únicas que, muito provavelmente, o meio oferecia. Em primeiro lugar, as substâncias orgânicas que se formavam na atmosfera e na crosta da Terra primitiva eram levadas, pelas águas da chuva, para os lagos e mares em formação. A acumulação destas substâncias, durante milhares de anos, transformou os mares primitivos numa verdadeira “sopa” nutritiva: o caldo primordial.
Este ecossistema conferia também uma protecção contra os raios UV que atingiam a superfície, impedindo a proliferação de qualquer forma de vida.
Admite-se que, devido à sua pouca complexidade, os primeiros seres vivos eram heterotróficos, isto é, incapazes de sintetizar matéria orgânica.
Considerando as características da Terra primitiva e dos primeiros seres vivos, tudo indica que a primeira forma de obtenção de energia a surgir terá sido a fermentação.
Este processo teria libertado para a atmosfera grandes quantidade de dióxido de carbono, o que criou condições para o aparecimento de seres fotossintéticos.
A escassez de alimento nos meios aquáticos terá levado um certo grupo de seres a evoluir no sentido da produção do seu próprio alimento.
Pensa-se que terá sido um grupo específico de bactérias, as cianobactérias, os primeiros organismos a realizar este importante processo biológico.
Os seres fotossintéticos captam do meio água e dióxido de carbono. A partir destas substâncias sintetizam matéria orgânica, graças à energia luminosa.
A capacidade de alguns seres vivos realizarem a fotossíntese oxidativa, ao retirarem o oxigénio do dióxido de carbono e de outros elementos, deverá ter permitido o seu aparecimento na atmosfera.
À medida que os seres fotoautotróficos proliferavam, como consequência da sua actividade, o teor de oxigénio aumentava progressivamente. No momento em que os oceanos perderam a capacidade de o fixar na totalidade, este começou a dissipar-se para a atmosfera, poluindo-a e tornando-a aeróbia.
Logo que principiaram a existir quantidades significativas de oxigénio, na atmosfera, como produto secundário da fotossíntese, formou-se, na estratosfera, um escudo de ozono (O3). Esta camada passou a absorver os raios UV, protegendo a superfície terrestre. Tal facto possibilitou a colonização dos meios terrestres, levando a uma explosão de vida, verificada no período Pré-Câmbrico.
Assim, há cerca de 1500 milhões de anos, a atmosfera tinha atingido a composição actual: como componente maioritário, o azoto, seguido do oxigénio.
Em suma, a fotossíntese criou condições para que a vida continuasse e a atmosfera evoluísse. Caso os seres fotossintéticos não tivessem surgido, os heterotróficos fermentativos teriam esgotado toda a matéria orgânica dos mares primitivos: a vida teria sucumbido nos primórdios da sua existência, por falta de alimento.
A importância deste processo é de tal nível que aproximadamente 150 biliões de toneladas de dióxido de carbono são removidas da atmosfera anualmente e utilizadas na produção de nova substância vegetal, e 120 biliões de toneladas de oxigénio são libertadas anualmente, durante a fotossíntese.
A situação reinante durante milhares de anos foi de estabilidade: alguns destes gases eram produzidos e consumidos ciclicamente, mantendo-se um equilíbrio entre a sua emissão e remoção.
Porém, desde o início do século XX que a composição da atmosfera tem vindo a sofrer alterações, não a nível dos componentes maioritários, mas sim em alguns componentes vestigiais já existentes e noutros entretanto emitidos.
A partir do momento em que a velocidade com que alguns gases são lançados, supera a velocidade da sua remoção, a sua concentração na atmosfera aumenta, e estes passam a exercer efeitos nocivos sobre o meio natural e os seres vivos.
Um dos gases que tem sofrido um aumento exponencial é o dióxido de carbono, que apesar de ser essencial na manutenção de uma temperatura amena à superfície da Terra, quando em excesso pode ter consequências desastrosas, levando a profundas alterações climáticas.
O que mais tem contribuído para este fenómeno tem sido a destruição de florestas, importantes sumidouros de CO2, uma vez que são responsáveis pela sua remoção da atmosfera, e pela emissão de O2. Uma das medidas de combate às alterações climáticas passa claramente por evitar a desflorestação, e pela criação e recuperação de espaços verdes.
As causas destas variações são naturais, mas sobretudo antropogénicas.
É, portanto, necessário adoptar novos comportamentos, tendo em vista a protecção das características da nossa atmosfera, caso contrário esta tornar-se-á tóxica para muitos seres vivos, entre os quais, o Homem.

Ana Filipa Louro, 10º 1A