A “culpa” é do paciente…
Esta é uma redução título do artigo que eu encontrei no New York Times hoje: When All Else Fails, Blaming the Patient Often Comes Next . Assinado pelo médico Richard A. Friedman, relata diversos casos onde, quando o paciente não responde como esperado a terapias e medicações (o artigo trata principalmente de pacientes depressivos), os terapeutas passam a culpar o próprio paciente, como se a Síndrome de Münchhausen fosse muito mais freqüente do que é…
Eu gostaria muito que o Felipe do “Ciência e Psicologia” e o Karl do “Ecce Medicus” (que nos brindou com excelentes artigos sobre o “Efeito Placebo” e o muito menos conhecido “Efeito Hawthorne”) analisassem o artigo do Dr. Friedman e trouxessem mais sobre o assunto tão controverso dos efeitos da mente sobre o corpo e vice-versa. Eu ia simplesmente mandar o artigo por email para eles, mas achei que o assunto bem vale uma discussão pública na qual todos possam dar suas “peruadas” e expor suas dúvidas.
Para um místico, como eu, nada como uma boa dose de hardcore science… 😉
“Por dentro da Ciência” do Instituto Americano de Física (20/10/08)
Inside Science News Briefs
20 de outubro de 2008
Por Jim Dawson
Inside Science News Service
Precisa-se de Girinos
O que acontece com o ecossistema de uma corrente quando todos os sapos morrem e não há mais girinos (sapos bebês) nadando pela água? Um fungo letal que vem dizimando as populações de anfíbios pelo mundo deu aos pesquisadores da Universidade da Geórgia uma infeliz oportunidade de responder esta questão e eles descobriram que os girinos dempenham um papel chave em manter produtivas as algas na base da cadeia alimentar. Sem as algas coisas ruins acontecem, descobriram eles. “Muitas coisas que vivem na corrente dependem das algas como fonte básica de alimentação”, declarou Scott Connelly, um estudante de doutorado em ecologia, cuja pesquisa foi publicada em Ecosystems. “E nós descobrimos que o sistema é mais produtivo quando os girinos estão lá”. A pesquisa revela a interconexão dos sistemas ecológicos e como até mudanças aparentemente triviais podem causar um efeito em cascata pelos sistemas. Em 2003, Connelly e uma equipe de pesquisadores começaram a estudar locais em duas correntes no Panamá. Um dos locais já tinha sofrido uma catastrófica perda de sapos, devida a uma invasão dos fungos quitrídicos. Os sapos na outra corrente estavam saudáveis, mas estavam no caminho da epidemia de fungos.
Experiências nos dois locais indicaram que, através de uma série de interações, as correntes sem girinos nadando nelas tinham um aumento de 150% nos sedimentos, o que bloqueava a luz solar necessária para o crescimento das algas. Em 2004 os fungos atacaram pesadamente a população de sapos saudáveis e, quando o morticínio começou, as mudanças na corrente foram ainda maiores do que os cientistas esperavam. As populações de outras criaturas que dependiam das algas diminuiu, tal como as populações que dependiam dos sapos — tal como as cobras. “Nós havíamos previsto a direção das mudanças, porém subestimamos sua magnitude”, declarou a ecóloga Catherine Pringle. “Uma vez que os sapos morrem, é como se um incrível silêncio descesse sobre toda a área. É uma coisa esquisita”. Os cientistas podem salvar um sapo infectado com o fungo, porém não encontraram um fungicida que possa funcionar para todo um leito d’água.
O Alarme das Estalagmites
No início de dezembro de 1990, escolas e estabelecmentos comerciais nos quatro estados próximos à região de New Madrid no Missouri fecharam suas portas com medo, depois que Iben Browning, um biólogo aposentado, predisse que havia uma chance de meio-a-meio de acontecer um terremoto de magnitude 6,5 na região da Falha de New Madrid. Ele baseou suas previsões em forças de maré — o alinhamento da Terra, da Lua e do Sol. O tal terremoto não aconteceu, mas o medo tinha suas bases na história da região. Quatro fortes terremotos atingiram a área entre 1811 e 1812. Um dos tremores, de magnitude 8,0, fez o Rio Mississippi reverter seu curso temporariamente, conforme os relatos. Terremotos de magnitude entre 2,0 e 5,0 são comuns na área. Agora, pesquisadores que trabalham com o Serviço Geológico do Estado de Illinois e a Universidade de Illinois descobriram uma maneira inesperada, não só de traçar a história dos terremotos no que é conhecida como a Zona Sísmica de New Madrid (NMSZ), mas, talvez, predizer quando o próximo “dos grandes” vai atacar. Keith Hackley, um geoquímico de isótopos na equipe de pesquisa geológica, disse que, por causa da grande quantidade de sedimentos que cobrem a NMSZ, traçar seus movimentos passados é uma tarefa difícil. Caracteristicamente, as falhas só podem ser encontradas através da busca por raros “vulcões de areia” e “características de liquefação”, pequenos montes de areia líquidificada que jorram para a superfície através de fraturas durante os terremotos. Ocorreu aos pesquisadores que as estalagmites que se erguem do chão das cavernas encontradas na região, poderiam ter a chave para o histórico de terremotos da NMSZ. Usando técnicas de datação nas estalagmites de duas cavernas no Sudoeste do Illinois, os pesquisadores descobriram que algumas delas começaram a se formar exatamente na época dos terremotos de 1811-12. As estalagmites se formam quando a água se infiltra através de fendas no teto de uma caverna e pinga no chão, formando um pilar de carbonato de cálcio. Quando grandes terremotos ocorrem, velhas rachaduras podem ser seladas e outras novas serem abertas, levando à formação de novas estalagmites. Perfurando as estalagmites, os pesquisadores encontraram indícios de sete terremotos históricos que datam de até 18.000 atrás. Usando as estalagmites para preencher o históricos dos terremotos, os pesquisadores esperam descobrir se existe mesmo um padrão regular na ocorrência de grandes terremotos na Zona, um padrão que possa prever futuros tremores.
A Pista de Dança dos Dinossauros
No meio de uma região desértica como o Sahara que existiu há 190 milhões de anos atrás no que agora é o Sudoeste dos EUA, havia um olho d’água que, aparentemente, era muito popular entre vários dinossauros. Geólogos da Universidade de Utah identificaram ao menos um milhar de pegadas de dinossauros — e talvez mais outro milhar — em uma área selvagem dentro do Monumento Nacional de Vermillion Cliffs (Penhascos Vermelhos) na fronteira entre o Arizona e Utah. O sítio com cerca de 1.350 m², chamado tanto de “superfície pisoteada”, como de “pista de dança dos dinossauros” pelos geólogos que trabalham no local, era conhecida há algum tempo, porém aqueles que tinham visto o local remoto pensavam que as pegadas eram apenas marcas formadas pela erosão. Marjorie Chan, catedrática de geologia e geofísica na Universidade de Utah, visitou o local pela primeira vez em 2005 com um patrulheiro do Serviço de Patrimônio Público que ficou curioso a respeito dos buracos. Chan, a princípio, os identificou como meros buracos (do tipo causado por erosão), mas a grande concentração deles em apenas uma área era inconsistente com o que se poderia esperar da erosão pelos fatores climáticos. Em 2006, seu colega Winston Seiler visitou o local e, “depois de perambular por cinco minutos, eu percebi que eram pegadas de dinossauros”. Acredita-se que a área era um olho d’água, talvez um de uma rede de olhos d’água, na vasta área desértica que cobriu a região no início da Era Jurássica. Seiler disse que as trilhas indicam que, pelo menos, quatro espécies de dinossauros usaram esse olho d’água, adultos e filhotes. “O diferente tamanho das pegadas [entre 2,5cm até meio metro] pode estar mostrando as mães passeando com seus filhos”, declarou ele. Os pesquisadores também encontraram o que eles acreditam ser marcas deixadas pelas caudas arrastadas pelos dinossauros. “Era um local que atraía multidões, assim como se fosse uma pista de dança”, disse Chan. A pesquisa será divulgada na publicação internacional de paleontologia Palaios.
Este texto é fornecido para a media pelo Inside Science News Service, que é apoiado pelo Instituto Americano de Física (American Institute of Physics), uma editora sem fins lucrativos de periódicos de ciência. Contatos: Jim Dawson, editor de notícias, em jdawson@aip.org.
Mulheres e minorias étnicas nos EUA estão estudando mais física
INSIDE SCIENCE NEWS SERVICE
17 de outubro de 2008
Atualmente as Mulheres e Estudantes das Minorias Ampliam suas Participações em Cursos de Física
Por Sam Ofori
Inside Science News Staff
As mulheres e estudantes oriundos de minorias étnicas, tradicionalmente mal representados, vêm cobrindo com sucesso o fosso existente nos cursos avançados de física das “high school”, relata o Instituto Americano de Física em uma pesquisa recentemente publicada. As aulas de física nas “High school” que, historicamente, tinham um maior percentual de estudantes homens, agora estão apresentando quantidades iguais de ambos os sexos.
As aulas de física também receberam uma porcentagem de cerca de 25%, tanto de afro-americanos, como de hispano-americanos, uma percentagem recorde e um salto de dois dígitos a partir dos números registrados em 1990, de acordo com o relatório.
O relatório também observa que mais estudantes, no todo, estão se inscrevendo para cursos de física nas “high school”. Em 2005, um terço dos alunos seniors tinham assistido a ao menos um curso de física, antes da formatura. Isto é um aumento significativo, comparado com 20 anos atrás, quando apenas um em cada cinco estudantes cursava aulas de física nas “high schools”.
Na pesquisa, estudantes afro-Americanos eram 23% dos estudantes de física e os hispano-americanos 24%. Em 1990, cada um desses grupos tinha uma presença de cerca de 10% em aulas de física.
Além disso, o número de estudantes que têm aulas de física avançada quase triplicou nos últimos quinze anos. O relatório também descobriu que mais de 70% dos atuais professores de física “high schools” têm graduação em física ou grande experiência em ensino de física, ou ainda, ambos.
Este texto é fornecido para a media pelo Inside Science News Service, que é apoiado pelo Instituto Americano de Física (American Institute of Physics), uma editora sem fins lucrativos de periódicos de ciência. Contatos: Jim Dawson, editor de notícias, em jdawson@aip.org.
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Explicações do Tradutor:
A “High School” americana corresponde ao 2º Grau no ensino brasileiro. Só que o sistema, lá, funciona de forma mais parecida com nossas Faculdades (“créditos”). Há “matérias obrigatórias” e “matérias eletivas” e você pode obter uma “graduação em High School” (mais ou menos equivalente ao Certificado de Conclusão do 2º Grau) direcionada para um futuro curso superior ou mesmo um grau profissionalizante.
Então um “High School Graduate” não tem que, necessariamente, estudar física e, mesmo que tenha que cursar física, não precisa de “física avançada” (Em compensação, o histórico escolar e as matérias nele inclusas são determinantes para a aceitação de um estudante para o curso de graduação em nível superior; dito de outra forma, lá não há “vestibular”: há um sistema algo semelhante ao que se quer fazer do ENEM no Brasil).
Trocando em miúdos: mais estudantes estão se inscrevendo para “física avançada” e mais dentre eles são mulheres ou minorias étnicas, em um campo tradicionalmente dominado pelos WASP.
Um dado desta notícia contrasta com o dado constante em outro boletim ISNS da mesma data, sobre as políticas educacionais dos candidatos à Presidência dos EUA: este afirma que há um número adequado de professores de física devidamente qualificados, embora não o ideal, enquanto o outro pinta um quadro mais sombrio. O que este, na realidade, quer dizer “com experiência no ensino de física” é algo nebuloso… Provavelmente se refere àquelas “licenciaturas alternativas”, mencionadas no outro boletim (algo como engenheiros e outros profissionais com boa formação em física, suficiente para dar aulas no 2º grau).
Diversos termos constantes do texto original em inglês não correspondem a coisa alguma existente no Brasil, por exemplo: the number of students taking advanced physics (an honors, advanced placement, or second-year course) e eu tive que recorrer ao Daniel Doro Ferrante para conseguir compreender a que o texto se referia.
O Futuro Governo Americano e a Educação (ISNS-AIP 17/10/08)
INSIDE SCIENCE NEWS SERVICE – Serviço de Notícias “Por dentro da Ciência” da Associação Americana de Física (AIP)
17 de outubro de 2008
Desafios da Ciência e da Matemática Confrontam o Futuro Presidente e o Futuro Congresso
Por Rob Boisseau
Inside Science News Service
College Park — Com as notícias de iminente penúria vindas da economia dominando a corrida presidencial e muitas das 470 vagas eletivas para o Congresso, as discussões acerca do sistema educacional dos EUA, particularmente aquelas sobre como ensinar ciências e matemática às crianças, sumiram no fundo palco. Mesmo assim, os maiores desafios do sistema educacional “K-12” [nota do tradutor: abreviatura de “Kindergarten to 12th grade”; o que se traduz, em termos de Brasil, em “pré-escola ao 2º grau”] — desafios esses que muitos experts consideram críticas para o futuro bem-estar econômico do país — estão à espreita do novo Presidente e do novo Congresso.
Seja Barack Obama ou John McCain, ou qual partido tiver maioria no Congresso, a questão mais discutível em educação será, sem dúvida, o futuro do Programa “Nenhuma Criança Fica para Trás” (No Child Left Behind = NCLB). Esse Programa é severamente criticado por uns e visto como um grande passo adiante por outros.
Na verdade, o Programa “NCLB”, aprovado pelo Congresso em 2001, foi um esforço bipartidário [nota do tradutor: o sistema americano é, na verdade, pluripartidário, só que, na prática, existe um sistema bipartidário: os Partidos Republicano – mais à direita – e Democrata – menos à direita – são os únicos com real expressão política] para reviver a “Lei da Educação Primária e Secundária” (“Elementary and Secondary Education Act”). Os principais objetivos do Programa “NCLB” — melhorar as capacitações em leitura e matemática, tornar uma responsabilidade de cada escola o fraco desempenho dos alunos e dar aos pais a oportunidade de mudar seus filhos para escolas com melhor desempenho — são louvados por todos. Mas alguns pais e professores demonstraram aos políticos suas objeções quanto à maneira como o Programa“NCLB” funciona.
Talvez o componente mais controverso do Programa “NCLB” seja a medida sobre o “Progresso Anual Adequado” (“Adequate Yearly Progress” = AYP) que exige que as escolas alcancem 100% de proficiência em matemática e leitura em 2014. As escolas têm que apresentar progressos em sua aferição AYP todos os anos e, aquelas que não conseguem apresentar um AYP em anos consecutivos são rotuladas como “carentes de aperfeiçoamento” e podem sofrer penalidades que incluem a transferência de estudantes e a intervenção da Secretaria Estadual de Educação.
Somente as notas de leitura e matemática são computadas para a AYP; ciências, não. Em conseqüência, muitos na comunidade científica sentem que seus esforços são sabotados, uma vez que as escolas direcionam o ensino para obter bons resultados na AYP, focalizando o tempo de aulas e os recursos somente em matemática e leitura.
Patti Curtis, diretora-gerente do escritório em Washington do Museu de Ciências de Boston, declarou que a primeira coisa que os legisladores provavelmente farão será mudar o nome do Programa “NCLB” para tentar livrá-lo de seu passado controverso. De acordo com Curtis, as mudanças não vão parar por aí. Os legisladores podem “relaxar as implicações dos testes” permitindo “aferições múltiplas”, tais como taxas de conclusão dos cursos, contribuam para a AYP.
Porém Curtis alerta para que “quanto mais nebulosos nos tornarmos, mais facilmente as más notícias [acerca dos progressos dos alunos] poderão ser varridas para debaixo do tapete”. Curtis diz que se o componente de aferição do Programa “NCLB” for radicalmente modificado, “já não estaremos comparando maçãs com maçãs”.
Quanto a se seria mais fácil trabalhar sobre o Programa “NCLB” com Obama ou McCain, Curtis diz que ambos os lados “têm os sentimentos corretos,” mas, quem quer que seja eleito, terá que “enfrentar uma situação econômica horrorosa” que vai ter prioridade sobre outros assuntos. A economia, segundo Curtis, vai ter que ser “o conserto número um” na lista da próxima administração.
Pontos de Vista dos “Presidenciáveis”
Obama e McCain emitiram documentos com as linhas gerais de suas propostas para a reforma da educação. Obama apresenta um plano de bilhões de dólares em novas despesas com educação, enquanto McCain foi mais conservador. McCain repetiu diversas vezes que ele é a favor de um congelamento por um ano de todas as despesas governamentais não compulsórias, de forma a que ele possa avaliar os programas federais e cortar aqueles que não demonstrarem resultados significativos. McCain, tal como Obama, também declarou que vai destinar fundos ao “America COMPETES Act” (Fundos para pesquisas), que, entre outras iniciativas, prevê o custeio de diversos programas de educação de ciências e matemática.
Em um discurso de novembro de 2007, Obama discutiu o importante papel da educação científica e matemática. Chamando a educação de “a moeda da idade da informação”, Obama propôs uma reestruturação do Programa “NCLB” e incentivos para o recrutamento e manutenção de professores específicos de ciências. A plataforma educacional de Obama inclui apoio para as “escolas-charter” cujo foco seja em programas associados a matemática e ciências, um programa mais rigoroso de desenvolvimento de professores e medidas de responsabilização, e uma nova ênfase aos ensino de ciências e matemática no sistema público de educação.
Entre os desafios mais freqüentemente citados para a educação em ciências e matemática, está o número e a qualidade dos professores. O relatório de 2008 do National Science Board’s Science and Engineering Indicators observou que 80% das escolas tinham vagas em aberto para professores no ano passado, sendo 74% das vagas em programas de matemática e 56% em departamentos de ciências físicas.
A agenda educacional de Obama inclui gastos não compulsórios que teriam influência no número de professores nas áreas de ciências e matemática. Obama propõe um programa de treinamento de professores que cobre as despesas com a formação de professores e, através de programas de licenciatura alternativa, encoraja aqueles com graduação em física e matemática a se tornarem professores. Os fundos seriam destinados a alunos na faixa de graduação ou pós-graduação, em um valor máximo de US$25,000 por ano e os recebedores desses fundos teriam que ensinar em campos altamente carentes, tais como ciências e matemática, ou em locais de alta carência por quatro anos.
McCain chamou a educação de “a questão de direitos civis deste século” no seu discurso de aceitação de indicação como candidato na Convenção Nacional do Partido Republicano, e ainda acrescentou que os estudantes de escolas com desempenho baixo deveriam ter a escolha de freqüentar outra escola.
A plataforma educacional de McCain é devotada a dar aos estudantes do primário e secundário a oportunidade de se transferirem entre escolas públicas, privadas e charter. McCain apóia a transferência das verbas federais das escolas de onde os estudantes saem, para aquelas onde irão estudar. Ostensivamente isso se aplicaria a escolas charter especializadas em matemática e ciências. Ele também apóia programas de licenciatura alternativos para aumentar os efetivos de professores e de bônus para professores com alto desempenho nas áreas de ciências e matemática.
Preocupações Econômicas
Um relatório de 2005 da Academia Nacional de Ciências mostrou que a educação em ciências e matemática é particularmente importante para o futuro econômico da nação. “Rising Above the Gathering Storm” (literalmente: “Subindo acima da tempestade que está se formando”) revelou a depressão nacional em termos educacionais, observando que “pela primeira vez em gerações, as crianças da nação poderiam encontrar perspectivas piores que a de seus pais e avós encontraram”.
A despeito das melhores intenções, tanto de McCain, como de Obama, os desafios econômicos que a nova Administração e o novo Congresso terão que fazer face — recessão, dívida pública indo para o espaço e contínuas despesas com guerras — poderão limitar quaisquer tentativas mais profundas de reformar o sistema educacional para a ciência.
“Eu acho que vai ser dureza, quem quer que seja o Presidente” declara Sam Rankin, diretor executivo associado da Sociedade Americana de Matemática (AMS) e diretor do escritório da AMS em Washington. As verbas para a Fundação Nacional de Ciências, que financia vários programas de educação de ciências e matemática em escala nacional, não conseguiu se manter a par com a inflação. Rankin questiona que “de um ponto de vista da ciência, nós já estamos [com os gastos] congelados há dois anos”. Devido à corrente crise econômica, esse congelamento pode continuar, temem os experts.
Este texto é fornecido para a media pelo Inside Science News Service, que é apoiado pelo Instituto Americano de Física (American Institute of Physics), uma editora sem fins lucrativos de periódicos de ciência. Contatos: Jim Dawson, editor de notícias, em jdawson@aip.org.
Physiscs News Update nº 875
AVISO AOS LEITORES: É uma repetição da mesmíssima matéria já publicada no ISNS de 10/10/2008… 😥
POR DENTRO DA PESQUISA CIENTÍFICA — PHYSICS NEWS UPDATE
O Boletim de notícias sobre pesquisas do Instituto Americano de Física, nº 875 de 15 de outubro de 2008. www.aip.org/pnu
MOLÉCULAS ULTRA-FRIAS.
Pela primeira vez conseguiu-se combinar átomos em moléculas firmemente ligadas e em números suficientes, em temperaturas próximas do zero absoluto. Isto é uma boa notícia para os cientistas que esperam obter um maior controle sobre as reações químicas básicas e para aqueles que querem construir um novo tipo de computador, baseado no misterioso comportamento quântico.
Os átomos são os componentes básicos da matéria comum, mas em nosso dia-a-dia a maior parte das coisas — plásticos, água, ar e até nossos próprios corpos — são feitos de moléculas, combinações de dois ou mais átomos, de forma que é importante estudá-las também. Realizar testes com um alto nível de detalhamento freqüentemente envolve manter as partículas em um receptáculo pequeno, o que é o melhor para poder observá-las, e resfriá-las a temperaturas muito baixas, para conseguir medições de suas propriedades com precisão.
Isto é relativamente fácil de fazer com átomos, porém difícil, com moléculas. Isto se dá porque as moléculas, com diversas peças internas, ficam serpenteando em complexas combinações de rotação e vibração. Elas também podem se romper.
Em várias experiências novas, moléculas, cada uma consistindo de dois átomos, se mantiveram juntas por mais tempo do que nas experiências anteriores e com uma densidade maior, o que permitiu que as moléculas fossem estudadas com maiores detalhes. O truque aqui é, primeiro, resfriar átomos isolados e, então, convertê-los em moléculas igualmente frias, juntando os átomos com o emprego conjunto de pulsos de laser e forças magnéticas. As moléculas criadas estão tão frias que ficam praticamente em repouso e se mantém na menor condição de energia possível, uma na qual elas não giram, nem vibram.
Nas experiências anteriores também se conseguiu moléculas frias, mas o processo produziu somente moléculas bem separadas e fracamente ligadas que rapidamente se rompiam. Além disso, a nova pesquisa converte átomos em moléculas de maneira mais eficiente, com índices de sucesso de até 90%.
Os cientistas recorreram às moléculas ultra-frias e ultra-lentas porque uma molécula praticamente em repouso provavelmente irá se comportar de acordo com o tipo de regras quânticas usadas nos atuais produtos eletrônicos mais rápidos. As medições em uma molécula em repouso serão menos nebulosas do que as obtidas de uma molécula serpenteando por aí. A temperatura usada na experiência do consórcio JILA do National Institute of Standards and Technology (NIST) e da Universidade do Colorado em Boulder, e outro, realizado na Universidade de Innsbruck na Áustria, foi de apenas alguns bilionésimos de grau acima do zero absoluto (a menor temperatura possível permitida pela física), ou cerca de -273ºC. Esta é quase que a mesma temperatura mais baixa existente no Sistema Solar. Até o espaço entre os planetas é mais quente do que no dispositivo de aprisionamento nesses laboratórios.
Os átomos tem um formato esférico simples, enquanto que as moléculas com dois átomos parecem mais com bolas de futebol americano ou com halteres. Moléculas com mais átomos são ainda mais complicadas. Por causa dessa complexidade, as moléculas podem ser mais difíceis de estudar — elas são difíceis de pegar uma de cada vez. Porém, os cientistas esperam que essa complexidade possa ser explorada para a fabricação de novos materiais com novas propriedades, ou na produção de novas formas de computação ou comunicação.
As moléculas usadas na experiência de Boulder foram feitas com um átomo de potássio ligado a um átomo de rubídio. Muito embora a molécula como um todo seja eletricamente neutra, uma pequenina carga negativa tende a se formar em uma das extremidades da molécula e uma pequenina carga positiva na outra extremidade. Esse arranjo é chamado de dipolo elétrico. Exemplos comuns dessas moléculas “polares” incluem a água, composta por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. Moléculas polares, com suas cargas com uma separação minúscula, podem ser controladas por pequenos eletrodos nas proximidades. Por isto, as moléculas polares são usadas em coisas tais como mostradores de relógios de pulso e telas de TV.
Na experiência de Innsbruck, os átomos que foram resfriados não ficaram se movendo ao léu, como em um gás; ao contrário, foram confinados em posições predeterminadas, como se fossem peças em um tabuleiro de xadrez em três dimensões. Esse confinamento especial, realizado com feixes de laser que rstringiam a movimentação dos átomos, criou um arranjo de átomos em suspensão em um espaço, um tipo de material artificial diluído, chamado de uma grade óptica. Na verdade, o entrecruzamento dos feixes de laser foi disposto de forma a assentar dois átomos (do elemento rubídio) em cada “casa” do “tabuleiro de xadrez”. Outra maneira de visualizar a disposição dos átomos no espaço é pensar nelas como encaixadas nas cavidades de uma bandeja de ovos. (ver figura). A partir disso, são aplicados outros campos magnéticos e os pares de átomos levam um “empurrão” para se tornarem moléculas.
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Na Universidade de Innsbruck os átomos de rubídio são mantidos em uma grade óptica, criada pelo entrecruzamento de feixes de laser que mantém os átomos em posição, de maneira semelhante a ovos em uma bandeja especial. As moléculas fracamente ligadas (esquerda) com dois átomos de Rb pode ser feita por “armadilhas” magnéticas a temperaturas de nK. Quando um outro campo de ondas de rádio é aplicado, as moléculas se tornam mais fortemente ligadas (direita). |
O físico de Innsbruck, Johannes Denschlag, gosta de comparar cada espaço na grade a um “nano-tubo de ensaio”, uma pequena zona menor do que um milionésimo de metro (micrômetro), onde as reações químicas ocorrem com poucos átomos de cada vez. Não só isto, como a reação pode ser completamente contolada e a força da interação pode ser ajustada. Na experiência de Innsbruck as moléculas não são polares. Em lugar disso, elas se comportam como pequenos magnetos. E isso dá aos pesquisadores um outro processo (com o emprego de pequenos magnetos próximos0 para controlar a química a nível atômico.
Na experiência de Boulder, as moléculas ultra-frias são produzidas em um estado fundamental, o mais baixo e mais estável dos estados de energia possíveis. As moléculas são empacotadas neste estado com uma denisdade recorde, mais de um bilhão por centímetro cúbico. Como essas moléculas são polares, os cientistas podem contolá-las com eletrodos e talvez mesmo codificar informação nas moléculas. E, uma vez que as moléculas ficam tão juntas, uma meta importante seria a realização de atividades de micro-processamento, deixando as moléculas interagirem entre si de maneira controlável. Isto, por sua vez, ajudaria a tornar possível um computador quântico em escala nanoscópica, capaz de realizar certos cálculos, tais como realizar buscas em grandes bases de dados ou fatorar números grandes em seus componentes, muito mais rapidamente do que os computadores digitais convencionais.
Um dos cientists de Boulder, Jun Ye, diz que este controle sem prcedentes sobre as moléculas pode tabém permitir o desenvolvimento de um controle de tempo mais preciso do que é feito com os atuais relógios atômicos. Anteriormente, neste ano ainda, Ye participou da manufatura do relógio mais preciso jamais construído.
Os resultados do NIST foram publicados em uma recente edição da revista Science, enquanto os resultados de Innsbruck apareceram na Physical Review Letters. (Phillip F. Schewe)
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PHYSICS NEWS UPDATE é um apanhado de notícias vindas de congressos de física, publicações diversas de física e outras fontes de notícias. É distribuído de graça como um meio de disseminar informações sobre a física e os físicos. Por isso sua divulgação é livre, desde que devidamente concedido o crédito à Associação Americana de Física. Physics News Update é publicado mais ou menos uma vez por semana.
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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.
“As Maiores Descobertas Científicas”: A Lei de Murphy.
Este post faz parte da Blogagem coletiva “As Maiores Descobertas Científicas”
A “Lei de Murphy”, embora tenha sido popularizada com este nome, em uma “homengagem” ao engenheiro espacial americano (Major) Edward Aloysius Murphy, Jr, é uma velha conhecida de todo pesquisador e experimentalista. Sua abrangência é tão universal que não faltam exemplos históricos de sua atuação. O resultado mais recente de sua onipresença, com grande repercussão, foi a falha dos condutos de resfriamento de uma bobina do LHC que, se nos poupou de um “fim do mundo” espetacular com direito a um Buraco Negro que engoliria a Terra (começando pelo Hawaii…), foi apenas para nos permitir assistir o “estouro da boiada” proporcionado por Wall Street e mais uma demonstração da inépcia dos governantes.
Seu enunciado mais simples é: “Qualquer coisa que possa dar errado, dará”.
Estão achando que é gozação?… Não é não… Basta perguntar a qualquer pesquisador o quanto os imprevistos mais idiotas interferem nas pesquisas — desde coisas triviais, tais como a burocracia que cisma de empacar na aquisição de um item de material essencial, até a própria má vontade de Mamãe Natureza (como relatado por Mark Hay que teve sua experiência com peixes e corais arruinada pelo Furacão Denis). Some a isso as imprudências e imperícias habituais (como as relatadas pelo Mauro Rebelo neste post).
É muito bacana divulgar que tal ou qual pesquisador fez uma nova descoberta que esclarece um problema há muito estudado, ou que abre uma nova linha de pesquisa teórica ou tecnológica, mas a maior parte do trabalho em ciência e pesquisa é escornação para a coleta de dados, mais escornação para fazer algum sentido dos dados obtidos e — quem sabe?… — colocar mais uma pedrinha na parede da “Catedral da Ciência”.
E com a Lei de Murphy sempre à espreita, para desanimar os menos perseverantes…
Nesta Blogagem coletiva sobre as Maiores Descobertas Científicas, eu quero deixar a minha homenagem ao modesto pesquisador cujo trabalho não causou qualquer revolução na ciência… Principalmente àqueles, como Sir Fred Hoyle, que cunhou a expressão depreciativa “Big Bang” e foi um dos principais contribuidores para que o atual modelo cosmológico acabasse aceito, ao errar redondamente a estimativa do Fundo Cósmico de Microondas… mas ter desafiado Gamov e Alpher a provar sua existência.
“Por dentro da Ciência” do Instituto Americano de Física (13/10/08)
Inside Science News Briefs
13 de outubro de 2008
Por Jim Dawson
Inside Science News Service
O Aquecimento Global está criando oceanos mais barulhentos
Na medida em que os oceanos da Terra absorvem quantidades maiores de dióxido de carbono da atmosfera, gerada por atividades humanas, eles se tornam mais ácidos e mais barulhentos, de acordo com os pesquisadores do Instituto de Pesquisa do Aquário da Baía de Monterey, em Moss Landing, Califórnia. Seu estudo, publicado recentemente no Geophysical Research Letters, diz que o aumento no barulho corresponderá à capacidade do som de percorrer uma distância até 70% maior na água do mar acidificada, por volta de 2050. Isto pode aumentar muito a capacidade dos mamíferos marinhos em se comunicar a longas distâncias, mas também pode aumentar o nível de ruído de fundo com o qual os mesmos mamíferos têm que conviver. Os químicos de oceanos já sabia, há anos, que a absorção de sons na água do mar se modifica com a química da água, de acordo com a pesquisa da União Geofísica da América (AGU). A absorção de sons envolve várias interações químicas, algumas entendidas, outras não, mas o padrão básico, de acordo com os pesquisadores, é quanto mais ácida estiver a água, menos sons de média e baixa freqüência ela vai absorver. A acidez crescente, causada pela mudança no pH da água do mar, à medida em que ela remove o carbono da atmosfera, terá seus maior efeito na faixa dos sons abaixo de cerca de 3.000 ciclos por segundo, a faixa que inclui a maior parte dos sons de baixa freqüência usados pelos mamíferos marinhos para descobrir alimento e parceiros. De acordo com a AGU, essa faixa também inclui os sons submarinos gerados pelas atividades industriais e militares, bem como barcos e navios. “As águas na parte mais rasa do oceano estão passando, atualmente, por uma transição extraordinária em seu estado químico fundamental em um passo nunca antes visto na Terra por milhões de anos e os efeitos são sentidos não somente como impactos biológicos, porém também nas propriedades geo9físicas básicas, inclusive na acústica dos oceanos”, escrevem em seu artigo os pesquisadores, chefiados pelo Dr Keith Hester. {Nota do tradutor: já divulgado neste Blog, no post “Ensurdecendo as Baleias“]
O Aquecimento está empurrando os animais do Yosemite para altitudes maiores
Os cientistas que foram atualizar uma pesquisa de 1918 dos pássaros, mamíferos, répteis e anfíbios da Sierra Nevada no Parque Nacional de Yosemite, descobriram que o aquecimento global está causando grandes mudanças no território de pequenos mamíferos, forçando muitos deles a buscar terrenos mais altos e mais frios. O estudo, realizado por biólogos da Universidade da Califórnia em Berkeley, descobriu que animais tais como musaranhos, ratos e esquilos se moveram para terrenos mais altos, essencialmente fazendo com que as espécies se misturem em um único lugar qualquer. “Nós não viemos estudar os efeitos das mudanças climáticas, mas para ver o que havia mudado e por que”, desde que a pesquisa já com 90 anos de idade foi completada, disse Craig Moritz, diretor do Museu de Zoologia de Vertebrados da UC Berkeley. “No entanto, a descoberta mais dramática … foi essa mudança das espécies para terrenos mais altos. Quando nos perguntamos: ‘O que mudou?’, a resposta veio no meio de nossa cara: o clima!” Moritz disse que o aquecimento generalizado no Yosemite ocorreu nos anos recentes, como fica patente de uma elevação de cerca de 3ºC nas temperaturas mínimas noturna e pelo retraimento das geleiras e o aumento da precipitação de chuva, em lugar de neve. Os pesquisadores descobriram que, dos 28 pequenos mamíferos observados na área do estudo, metade deles expandiu seu território para cima em mais de 480 metros. A mudança de territórios das espécies é algo que sempre aconteceu, diz o biólogo James Patton da UC Berkeley, mas a velocidade com que isto aconteceu com as espécies do Yosemite, em resposta ao aquecimento, “nos faz parar para refletir”.
O relógio circadiano é crítico para a capacidade de lembrar
A maior parte das pessoas toma consciência de seus relógio interno circadiano quando atravessa vários fusos horários e experimenta o que se chama de “jet lag”, porém os cientistas já sabiam, há décadas, que o ritmo interno do relógio humano regula quase todos os sitemas biológicos, da pressão sanguínea ao desejo sexual. Agora, os pesquisadores da Universidade Stanford demonstraram que, quando o sistema circadiano é rompido, a memória vai junto. Em um artigo publicado em Proceedings of the National Academy of Sciences, o biólogo Norman Ruby descobriu que os hamsters com sistemas circadianos desabilitados não eram capazes, diferentemente dos hamsters “normais”, de reconhecer seu ambiente. “Eles não conseguem se lembrar de coisa alguma”, disse Ruby acerca dos hamsters. Os cientistas há muito tempo suspeitavam que o aprendizado e a memória poderiam ser relacionados com diferentes níveis de função cerebral, ou de vigilância, que muda ao longo do dia devido ao ritmo circadiano normal, porém ainda não havia sido demonstrado que o sistema circadiano era crucial para o aprendizado e a memória. Ruby descobriu que o aprendizado e a memória parecem depender da substância neuro-química GABA, que é encontrada nos cérebros de todos os animais. O GABA, que inibe a atividade cerebral, é ritmadamente liberado pelo corpo de acordo com o relógio circadiano que controla os ciclos de vigília e sono. Quando Ruby deabilitou o relógio dos hamsters, manipulando sua exposição à luz, os hamsters experimentaram níveis cronicamente altos de GABA e praticamente perderam sua capacidade de se lembrar. As descobertas têm implicações para pessoas com a Síndrome de Down, que crescem com o que vem a ser um cérebro super-inibido, de acordo com a pesquisa. Isto pode ter também implicações para o declínio da memória que os adultos mais velhos freqüentemente experimentam. “Nos humanos idosos, uma das coisas mais importantes que acontece é que o sistema circadiano começa a degradar e se rompe”, diz Ruby. “Pode ser que a degradação dos ritmos circadianos as pessoas idosas contribua para seus problemas com memórias recentes”.
Este texto é fornecido para a media pelo Inside Science News Service, que é apoiado pelo Instituto Americano de Física (American Institute of Physics), uma editora sem fins lucrativos de periódicos de ciência. Contatos: Jim Dawson, editor de notícias, em jdawson@aip.org.
“Por dentro da ciência” do Instituto Americano de Física (10/10/08)
10 de outubro de 2008
Cientistas Criam Moléculas Ultra-Frias
Aprendendo mais acerca das moléculas, pondo-as em armazenagem profunda
Por Phillip F. Schewe
Inside Science News Service
Os cientistas conseguiram, pela primeira vez, um tipo de “química artificial”, mantendo juntos com sucesso átomos em temperaturas extremamente baixas, por um período de tempo recorde. Anteriormente, as tentativas de manter os átomos juntos só tinha resultado em moléculas de curta vida e fracamente ligadas. Essas são boas notícias para os cientistas que esperam obter um maior controle sobre as reações químicas básicas e para os que querem construir um novo tipo de computador, um baseado no misterioso comportamento quântico.
O que é melhor, as moléculas ultra-frias foram produzidas em dois diferentes laboratórios, um no consórcio JILA do National Institute of Standards and Technology (NIST) e da Universidade do Colorado em Boulder, e outra na Universidade de Innsbruck na Áustria. Os resultados do NIST foram publicados em uma edição recente da revista Science, enquanto que os resultados de Innsbruck apareceram na Physical Review Letters.
Os átomos são os constituintes básicos da matéria comum, porém em nosso dia-a-dia a maior parte das coisas — plásticos, água, ar, até nossos corpos — são feitos de moléculas, combinações de dois ou mais átomos, de forma que é importante estudá-las também. Para realizar os estudos, os físicos prendem as partículas em um recipiente muito pequeno e as resfriam até temperaturas muito baixas. Isso é relativamente fácil de fazer com átomos, mas difícil de fazer com moléculas. Isto porque as moléculas, que têm várias partes constituintes, se retorcem em combinações complexas de rotação e vibração. Elas também podem se romper e são difíceis de serem isoladas, uma de cada vez.
As experiências mostraram que as moléculas, cada uma composta por dois átomos, se mantém unidas por mais tempo do que nas experiências anteriores e com uma densidade maior, o que permite que elas sejam estudadas mais detalhadamente. Nas experiências anteriores também se conseguia moléculas frias, porém o processo só produzia moléculas fracamente unidas que rapidamente se rompiam. Além disso, a nova pesquisa converte átomos em moléculas de maneira mais eficiente, com até 90% de sucesso.
Os cientistas recorrem a moléculas ultra-frias e ultra-lentas porque uma molécula em repouso provavelmente vai se comportar mais de acordo com as regras quânticas usadas nos atuais produtos eletrônicos mais rápidos. O truque aqui é primeiro esfriar átomos isolados e então convertê-los em moléculas igualmente frias, juntando os átomos com o emprego conjunto de pulsos de laser e forças magnéticas. As moléculas são tão frias que ficam praticamente em repouso, um estado onde não apresentam vibração, nem rotação.
Medições realizadas em uma molécula em repouso saem mais nítidas do que as feitas em uma molécula se retorcendo. A temperatura usada foi de uns poucos bilionésimos de grau acima do zero absoluto (a menor temperatura possível) ou cerca de -273ºC. Isso está na faixa das temperaturas mais baixas encontradas no Sistema Solar. Até o espaço entre os planetas é mais quente do que o dispositivo-armadilha desses laboratórios.
Na experiência de Innsbruck, os átomos a serem resfriados não são deixados ao léu, como em um gás; ao contrário, são fixados em localizações pré-definidas como em um tabuleiro de xadrez microscópico tridimensional. Esse confinamento especial, realizado com feixes de laser que gentilmente impedem que os átomos se mexam, cria uma arranjo de átomos que flutuam no meio do ar, um tipo de material diluído artificial chamado de grade óptica. Na verdade, os feixes de laser entrecruzados são dispostos de tal maneira que dois átomos (do elemento rubídio) ficam em cada “casa” do “tabuleiro de xadrez”. Uma outra forma de visualizar a disposição espacial dos átomos é pensar neles como alojados nos receptáculos de uma bandeja de ovos. Então, aplicando-se campos magnéticos adicionais, o par de átomos leva um empurrão para se tornar uma molécula.
O físico de Innsbruck Johannes Denschlag gosta de pensar em cada ponto da grade como um “nano-tubo-de-ensaio”, uma zona minúscula menor do que um milionésimo de metro (um micrômetro) de dimensões, onde as reações químicas podem acontecer com poucos átomos de cada vez. Não só isso, como também a reação pode ser completamente controlada e a força da interação pode ser ajustada. Na experiência de Innsbruck as moléculas se comportaram como minúsculos magnetos. E isso dá aos pesquisadores um outro processo (com o uso de pequenos magnetos nas proximidades) para controlar a química ao nível de átomos.
As moléculas usadas na experiência de Boulder eram feitas de um átomo de potássio, unido a um átomo de rubídio. Muito embora essa molécula seja, no total, eletricamente neutra, uma pequena carga negativa tende a se acumular em uma extremidade da molécula, enquanto se forma uma pequena carga positiva na outra. Esse arranjo é conhecido como um dipolo elétrico. Os exemplos comuns de tais moléculas “polares” incluem a água, feita de dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio. Moléculas polares, que têm sua diminuta separação de cargas, podem ser controladas por pequenos eletrodos nas proximidades. Por isso, as moléculas polares aparecem em componentes tais como mostradores de relógios de pulso e televisores.
Na experiência de Boulder, as moléculas ultra-frias foram produzidas no mais baixo e mais estável dos possíveis estados de energia. Neste estado, as moléculas ficam enclausuradas em alta densidade. Como as moléculas são polares, os cientistas podem controlá-las com eletrodos e, talvez, até codificar informações nas moléculas. E, uma vez que as moléculas estão tão próximas entre si, uma meta importante será a realização de atividades de micro-processamento, deixando que as moléculas interajam entre si de maneira controlável. Isso, por sua vez, ajudaria a tornar possível um computador quântico na escala nanoscópica, capaz de realizar certos cálculos, tais como buscas em grandes bases de dados ou na fatoração de grandes números, muito mais rápido do que os computadores digitais convencionais.
Um dos cientistas de Boulder, Jun Ye, diz que o controle, sem precedentes, sobre as moléculas pode também permitir o desenvolvimento de controles de tempo melhores do que os atuais relógios atômicos. Neste mesmo ano Ye já tinha participado da fabricação do relógio mais preciso jamais produzido.
Este texto é fornecido para a media pelo Inside Science News Service, que é apoiado pelo Instituto Americano de Física (American Institute of Physics), uma editora sem fins lucrativos de periódicos de ciência. Contatos: Jim Dawson, editor de notícias, em jdawson@aip.org.
Diversidade dos peixes = sobrevivência dos corais?…
(Essa é meio que uma homenagem à Lucia Malla…) Via EurekAlert:
Georgia Institute of Technology Research News
Diversidade de peixes herbívoros pode ser a chave para a recuperação dos recifes de coral
Experiência no Caribe mostra um crescimento
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Um mergulhador nada em direção ao laboratório submarino Aquarius no Centro Nacional de Pesquisas Submarinas na Flórida. |
Para os ameaçados recifes de coral, nem todos os peixes herbívoros são criados iguais.
Um relatório a ser publicado nesta semana na edição do periódico Proceedings of the National Academy of Sciences sugere que a manutenção de um equilíbrio adequado entre os peixes herbívoros pode ser um ponto crítico para a restauração dos recifes de coral, que estão desaparecendo dramaticamente pelo mundo todo. A conclusão é resultante de um estudo de longo prazo que encontrou uma significativa recuperação em seções de recifes de coral onde peixes de duas espécies complementares ficaram enjaulados.
Os recifes de coral dependem dos peixes que comem as algas com quem os corais competem e, sem que haja essa limpeza, os recifes desaparecem na medida em que os corais são substituídos pelas algas. Peixes diferentes comem diferentes tipos de algas por causa das diferentes propriedades químicas e físicas das ditas algas.
“Das várias espécies diferentes de peixes que fazem parte do ecossistema de um recife de coral, pode haver um pequeno número de espécies que sejam realmente críticas para impedir que as macroalgas se alastrem e matem os corais”, explica Mark Hay, o Professor Harry and Linda Teasley de Biologia no Instituto de Tecnologia da Geórgia. “Nosso estudo mostra que, além de ter um número suficiente de herbívoros, os ecossistemas dos corais precisam também da mistura certa de espécies para suplantar as diferentes táticas defensivas das algas”.
Sabendo quais as espécies de peixe são as mais críticas para manter a saúde do coral, os gerentes dos recursos podem se focalizar em proteger e ampliar as espécies com o maior impacto. Em situações onde a população local depende da pesca, ela pode fazer mais pela manutenção dos recifes, dos quais ela depende, pescando apenas as espécies menos críticas.
“Isso pode oferecer um novo modo de agir para os gerentes de recursos”, acrescenta Hay. “Se os ecossistemas forem devidamente geridos para manter as misturas críticas das espécies herbívoras, poderemos ver uma recuperação mais rápida dos recifes”.
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A mergulhadora Anne Prusak trabalha em uma jaula usada para conter peixes no topo de um recife de coral para o estudo do papel da diversidade entre os peixes herbívoros. |
Esta pesquisa que se acredita ser o primeiro estudo a demonstrar a importância da diversidade de herbívoros na melhoria das condições de recuperação dos recifes de coral, foi conduzida pelo Centro Nacional de Pesquisas Submarinas em Key Largo, Florida. Ela recebeu apoio da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA), da Fundação Nacional de Ciências e do Fundo Teasley na Geórgia Tech.
Trabalhando a uma profundidade de 60 pés (quase 20m), próximos do laboratório submarino Aquarius, Hay e o co-autor Deron E. Burkpile — que atualmente está na Florida International University em North Miami — construíram 32 jaulas em um recife de coral. Cada jaula era um paralelepípedo de dois metros quadrados de superfície por um de altura e era vedado para que os peixes maiores não pudessem nem entrar, nem sair.
O número e tipos de peixes colocados em cada jaula de quatro metros quadrados variava. Algumas jaulas tinham dois peixes que eram capazes de comer as algas duras e calcificadas; outras tinham dois peixes capazes de comer as tenras, porém quimicamente defendidas, espécies de algas; outras mais tinham peixes dos dois tipos; e algumas não tinham peixe algum. As jaulas foram observadas por um período de dez meses, começando em novembro de 2003, e as mudanças na cobertura de coral e o crescimento das algas foi medido.
“Nas jaulas onde misturamos as duas espécies de herbívoros, os peixes foram capazes de remover muito mais das algas maiores e os corais nessas áreas cresceu em mais de 20% nesses dez meses”, diz Hay. “Para um recife do Caribe isto é uma taxa de crescimento espantosa”.
Apesar da percentagem de crescimento ter sido impressionante, o crescimento real em tamanho de cada coral foi pequeno, observou Hay. Antes da experiência, as áreas de recifes de coral estudadas tinham apenas entre 4 e 5% de cobertura de coral vivo. Depois de dez meses, os corais enjaulados com as duas espécies mostravam uma cobertura de 6 a 7%. Os corais enjaulados com apenas um tipo de peixe, ou sem peixe algum, perderam até 30% de sua cobertura durante o mesmo tempo.
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O peixe-papagaio vermelho foi uma das espécies estudadas como parte da pesquisa sobre a importância da divesidade para a saúde dos recifes de coral. |
Hay e Burkepile tentaram repetir sua experiência com uma espécie diferente de peixe, porém as gaiolas submarinas foram varridas pelo furacão Dennis em julho de 2005 após apenas sete meses de estudo.
Os pesquisadores estudaram os efeitos do peixe-papagaio vermelho (Sparisoma aurofrenatum) e o peixe-cirurgião (Acanthurus bahianus) na primeira experiência, e o peixe-papagaio vermelho e o peixe-papagaio princesa (Scarus taeniopterus) na segunda. Os dois peixes por jaula representava a extremidade superior do gráfico de densidade de peixes encontrada nos recifes de coral do Caribe, nos dias atuais, porém as densidades históricas podem ter sido muito maiores, antes da pesca extensiva no Caribe, disse Hay.
Há apenas duas décadas, a cobertura de corais no Caribe era, comumente, de 40 a 60%. Os cientistas culpam muitos fatores — doenças, pesca excessiva, poluição, excesso de nutrientes e a mudança climática global — pelo rápido declínio, que também foi observado em diferentes graus nos recifes de coral do mundo inteiro.
“Algumas pessoas questionam que os recifes de coral não existem mais como ecossistemas funcionais no Caribe”, declara Hay. “Os melhores recifes que temos atualmente são primos pobres daqueles que eram o normal há 20 anos”.
Para o futuro, Hay gostaria de expandir as experiências para estudar os efeitos de outras espécies e repetir os estudos em áreas diferentes, tais como as Ilhas Fiji, onde os moradores estão preocupados com a sustentabilidade dos recifes de coral. Apesar de depender da proteína dos peixes para sua dieta, ele disse que os habitantes das Ilhas Fiji são capazes de mudar seus hábitos de pesca, se os pesquisadores puderem estabelecer quais peixes devem ser protegidos para ajudar os recifes.
“Os dados que estamos observando nas Ilhas Fiji sugerem que a diversidade pode ser ainda mais importante lá do que no Caribe”, declarou ele. “Existem várias espécies diferentes, fazendo várias coisas diferentes. Esses consumidores são muito importantes e, em áreas onde eles são pescados em excesso, os recifes estão desmoronando”.
O estudo fornece mais provas do quanto pode ser importante a biodiversidade para a manutenção de ecossistemas saudáveis.
“A diversidade de espécies é criticamente importante, mas estamos perdendo componentes críticos do ecossistema da Terra em uma taxa alarmante”, disse Hay. “Houve pouco trabalho sobre o papel da diversidade entre os consumidores e o efeito que isso tem sobre as comunidades. Este estudo auxiliará a adicionar a nosso conhecimento sobre essa área crítica”.
Contatos: Mark Hay (404-894-8429); E-mail: (mark.hay@biology.gatech.edu).
“Por dentro da ciência” do Instituto Americano de Física (08/10/08)
Inside Science News Service
8 de outubro de 2008
Meras Águas-Vivas Promovem um Esplendoroso Reconhecimento
O Prêmio Nobel de 2008 de Química foi para três pesquisadores americanos pela descoberta e desenvolvimento da proteína fluorescente verde, uma ferramenta para iluminar o que não se podia ver
Por Jason Socrates Bardi
Inside Science News Service
“O primeiro verde da natureza vale ouro”, escreveu uma vez o poeta Robert Frost, e nesta manhã suas palavras pareceram proféticas para os três pesquisadores de instituições americanas que acabam de receber o Prêmio Nobel de Química de 2008 por sua descoberta e desenvolvimento de uma proteína fluorescente verde — uma molécula encontrada nas águas-vivas que revolucionou a biologia e a medicina (imagem ao lado retirada da WikiPedia).
O prêmio, anualmente concedido pela Academia Sueca e com um valor em dinheiro de US$1,4 milhões, será dividido entre os três ganhadores: Osamu Shimomura do Laboratório de Biologia Marinha em Woods Hole, Massachusetts e da Escola de Medicina da Universidade de Boston; Martin Chalfie da Universidade Columbia em Nova New York; e Roger Y. Tsien da Universidade da Califórnia em San Diego.
Embora o prêmio tenha sido concedido na categoria “química”, a descoberta é uma daquelas de trespassa vários ramos da ciência. No âmago da descoberta está a proteína fluorescente verde (green fluorescent protein = GFP), uma molécula naturalmente “fluorescente”, ou seja, que brilha ao absorver a luz em uma cor e reemití-la em outra cor. Como uma ferramenta de pesquisa, esta proteína revolucionou a biologia e a medicina, declara Jeremy M. Berg, o diretor do Instituto Nacional de Ciências Médicas Gerais que faz parte do sistema dos Institutos Nacionais de Saúde.
“A GFP é uma parte do tecido da pesquisa biomédica”, declarou Berg em uma entrevista. “Ela se tornou uma ferramenta essencial para a procura da expressão de genes em todos os tipos de organismos”.
Como e onde os genes se expressam em um corpo é um dos aspectos mais fundamentais de toda a saúde (e das doenças) humana. O que a GFP permitiu aos cientistas fazerem foi “etiquetar” proteínas — os produtos dos genes — com o equivalente molecular de um farol. Isto permitem que eles olhem, através do microscópio, para tecidos e células vivos e observem quais genes estão atuando em que parte do corpo. Este tipo de informação lança luz sobre a biologia básica e aborda algumas das mais importantes questões atuais da medicina.
“As proteínas fluorescentes verdes permitem aos cientistas a quase literalmente observar o crescimento do câncer e estudar o mal de Alzheimer e outras condições que afetam a milhões de pessoas”, declarou hoje o Presidente da American Chemical Society, Bruce E. Bursten.
O Professor do Connecticut Marc Zimmer, autor do livro “Glowing Genes: A Revolution in Biotechnology” (“Genes Luminosos: Uma Revolução na Biotecnologia”) e um expert na história da GFP, comparou a descoberta da GFP à do microscópio, que revolucionou a ciência no século XVII.
“É tão significativa quanto o microscópio”, disse Zimmer, “porque nos permite ver coisas que nunca pudemos ver antes”.
Shimomura inicialmente isolou a proteína luminsecente da água-viva Aequorea Victorea, (foto ao lado: WikiPedia. Para vê-la em 1.600 x 1.200 pixels clique aqui) que se desloca ao sabor das correntes da costa Oeste da América do Norte. De acordo com Zimmer, Shimomura capturou um milhão dessas águas-vivas ao longo de 20 anos e, a partir delas, isolou a substância luminosa em 1962. Shimomura descrieveu como ela absorvia luz em uma cor e a reemitia em uma cor diferente, em um artigo publicado naquela época: “uma proteína que dá soluções que parecem ligeiramente esverdeadas à luz do Sol, embora sejam apenas amareladas sob a luz de lâmpadas de tungstênio, e exibem uma fluorescência esverdeada e muito brilhante sob o ultravioleta . . .”
O que Shimomura originalmente chamou de “proteína verde” foi, mais tarde, renomeado como “proteína fluorescente verde” (“green fluorescent protein”, ou GFP, abreviadamente), depois quer as bases físicas da luminescência da proteína foram melhor compreendidas. A GFP, como todas as proteínas, é uma cadeia de moléculas de aminoácidos que espontaneamente se dobram em um formato particular. O formato único da proteína dobrada permite que ela absorva luz em uma cor e a reemita como uma cor diferente (o verde característico).
Muitas moléculas biológicas são capazes de produzir essa luminosidade. Uma das mais familiares é a proteína luciferase, a molécula “fosforescente” responsável pelo lampejo dos vaga-lumes nos crepúsculos do verão. A particularidade da GFP, entretanto, é que, diferentemente da luciferase que precisa de uma complexa reação química para produzir luz, a GFP simplesmente converte uma cor de luz em outra. O que acontece nas águas-vivas é que uma proteína totalmente diferente cuida da conversão química e lança uma luz azul sobre a GFP, que a absorve e emite a verde.
Porque a GFP é relativamente pequena e tem um mecanismo tão elegantemente simples, os pesquisadores nos laboratórios modernos podem pregá-la como uma etiqueta a quase qualquer produtos dos genes. Então, simplesmente iluminando a amostra, podem observar onde os produtos dos genes etiquetados foram distribuídos, com o que eles estão interagindo e fazer algumas das perguntas mais fundamentais sobre como a biologia funciona. Por exemplo, esse procedimento básico pode mostrar como os genes agem durante o desenvolvimento do embrião de um organismo simples, pode mostrar como o sistema imunológico interage com patógenos e poder até iluminar intrincados detalhes dos neurônios dentro de um cérebro de um rato.
Foi o co-laureado Chalfie da Universidade de Columbia quem primeiro demonstrou o valor da GFP como uma etiqueta genética que podia literalmente iluminar vários fenômenos biológicos. Em uma de suas primeiras experiências, ele usou GFP para colorir e etiquetar seis células individuais no nematóide Caenorhabditis elegans (se você quiser ver com o que isso se parece, veja aqui). Desde este trabalho pioneiro, a etiquetagem com GFP foi adotada e apicada para quase todos os tipos de organismos estudados em laboratórios, de colônias de bactérias a células humanas.
Atualmente, a técnica é ainda mais poderosa, graças ao trabalho do co-laureado Tsien da UCSD. Ele melhorou a técnica criando uma paleta de cores que se estende além do verde. Ele desenvolveu etiquetas de várias cores, o que permite que os cientistas sigam diferentes processos biológicos ao mesmo tempo e observar como vários tipos de células e proteínas interagem.
A grande ironia disto tudo é que ninguém, até hoje, foi capaz de descobrir para que serve a GFP nas águas-vivas. “Ela serve para caçar, para atrair parceiros, ou outra coisa?” pergunta Berg. “Eu penso que ninguém sabe realmente”.
Na Web:
– Anúncio do Nobel: http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2008/press.html.
– Histórico da descoberta da Proteína Fluorescente Verde: http://www.conncoll.edu/ccacad/zimmer/GFP-ww/timeline.html.
Este texto é fornecido para a media pelo Inside Science News Service, que é apoiado pelo Instituto Americano de Física (American Institute of Physics), uma editora sem fins lucrativos de periódicos de ciência. Contatos: Jim Dawson, editor de notícias, em jdawson@aip.org.
