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sexta-feira, 31 de dezembro de 2010

Quente ou frio? Quente - frio em alguns lugares, às vezes.

O jornalista Luis Nassif com alguma frequência posta textos de negacionistas climáticos em seu blogue - uma dessas postagens me levou a escrever uma série sobre as bases científicas da hipótese do aquecimento global antropogênico. A cada postagem dessa natureza, vários comentários de leitores exibem preocupante grau de desconhecimento sobre o tema. (Infelizmente Nassif só raramente publica textos de cientistas sérios que rebatem as bobagens dos negacionistas.)

Desta vez postou um texto muito mal traduzido por um leitor (aparentemente copiando e colando em um desses tradutores automáticos). Basicamente uma crítica a respeito das explicações sobre os invernos rigorosos e de intensa precipitação de neve em regiões do Hemisfério Norte. Para os negacionistas isso seria uma desculpa esfarrapada dos climatologistas para o que seria uma negação do fenômeno do aquecimento global.

O que as pessoas devem ter em mente é que essas temperaturas mais baixas do que a média e nevascas *não* ocorrem em todo o Hemisfério Norte: é mais na Europa, leste da Ásia e leste da América do Norte. E durante o *inverno*. No Ártico, continua-se a detectar aumento de temperatura - mesmo durante o inverno (naturalmente, comparando-se com a média dos meses de inverno). A temperatura média *anual* continua a subir, mesmo no Hemisfério Norte. Mesmo nas regiões em que se faz mais frio no inverno.


Figura 1. Variação da temperatura em Novembro de 2010 em relação à média do período de 1951 a 1980. Fonte: GISS/Nasa.



Figura 2. Variação da temperatura no verão do Hemisfério Norte de 2010 em relação à média do período de 1951 a 1980. Fonte: GISS/Nasa.


Figura 3. Variação da temperatura média anual de 2009 em relação à média do período de 1951 a 1980. Fonte: GISS/Nasa.


Figura 4. Variação da temperatura no inverno do Hemisfério Norte de 2008/2009 em relação à média do período de 1951 a 1980. Fonte: GISS/Nasa.

Vejam como, em todas as situações, as áreas quentes (amarelada a avermelhada) são muito maiores do que as áreas mais frias (tons de azul)*. Mesmo no inverno do Hemisfério Norte, as regiões mais frias totalizam uma área menor do que as regiões mais quentes. E na média anual, mesmo as regiões que aparecem mais frias no inverno do Hemisfério Norte apresentam um aquecimento. Repare-se como a região Ártica é a que apresenta maior aquecimento e mais ainda no inverno.

As regiões do Hemisfério Norte que ficam mais frias no inverno o ficam por causa das alterações que fazem com que fiquem mais expostas às massas de ar que vêm do Ártico. Espere aí, como assim ficam mais frias com o ar do Ártico? O Ártico não está mais quente? Sim, está. Mas está mais quente para o *Ártico*. Passou de -35~-40oC para cerca de -25~-30oC. Isso ainda é muito frio na Europa. (Basta pensar no alemão que tira a roupa de calor com 15oC, enquanto um cearense estaria tremendo de frio a essa temperatura.)

*Upideite(31/dez/2010): Teria que fazer uma correção por conta da distorção de área gerada pela projeção. O inverno 2009/2010 foi bem mais rigoroso:

Figura 5. Variação da temperatura no inverno do Hemisfério Norte de 2009/2010 em relação à média do período de 1951 a 1980. Fonte: GISS/Nasa.

Porém, ainda assim o ano de 2010 será uma dos mais quentes da série histórica.

quarta-feira, 29 de dezembro de 2010

Retocando o retrato de família

ResearchBlogging.orgTrês trabalhos foram comentados recentemente pela impressa a respeito da origem e da evolução dos humanos.

Estudo de restos alimentares em dentes de neandertais de Henry et al. 2010.
Dentes humanóides datados de 300 mil a 400 mil anos e atribuídos a Homo sapiens, de Hershkovitz et al. 2010.
Contribuição genética aos humanos modernos de uma espécie desconhecida - conhecida apenas por fragmentos, de Reich et al. 2010.

Há mais um, não tão comentado, mais sobre o aspecto do canibalismo, com estudos genéticos de fósseis de neandertais indicando sua estrutura familiar, de Lalueza-Fox et al. 2010.

Não que cheguem a reescrever completamente a história evolutiva dos seres humanos - abalando as estruturas da catedral do cenário até aqui aceito -, mas, em conjunto, modificam-na, sim. Se não racham os pilares de Notre Dame, talvez sejam como poeira tirada de um vitral que traga uma nova luz.

Não irei descrever detalhadamente os achados e os estudos, posto que isso já foi feito nas reportagens indicadas.

O mais polêmico, parece-me, ser o de Hershkovitz e cols. A datação parece ser bem sólida, mas a interpretação da natureza dos dentes foi feita em cima de base morfológica que pode ser posta em dúvida, por exemplo, com o trabalho de Reich e cols. Aparentemente deve haver mais espécies de humanos que conviveram com os nossos ancestrais sapientes. Os dentes da caverna israelense poderia ser de outro hominídeo que desenvolveu algumas estruturas dentais similares à nossa. Se puder ser extraído e analisado o material genético desses restos poderemos ter dados mais embasados a respeito do parentesco - com a consequente revisão ou não do tempo de evolução de nossos ancestrais.*

O trabalho de Reich e cols. conta com pessoas que já haviam detectado a contribuição dos neandertais no genoma de humanos modernos.

O de Henry et al. e de Lalueza-Fox et al. ajudam a desenhar melhor o modo de vida de nossos primos-irmãos neandertais. A sofisticação dietária, incluindo aparentemente o uso de fogo (indicado pela alteração na estrutura do amido dos restos de grãos analisados), remete mais ou menos diretamente à capacidade intelectual deles. Porém, a análise genética parece indicar que vivam em grupos pequenos, com todos aparentados por parte de pai, resultando em baixa variabilidade genética.

Bem, isso não vai nos ajudar a resolver a questão do desaparecimento dos neandertais: foram absorvidos? sucumbiram às doenças trazidas pelos sapientes? Podem até ter sido extintos por meio de guerra, mas o cenário precisa ser mais elaborado do que: "humanos inteligentes e de tecnologia muito superior eliminou uma espécie estúpida e incapaz de resistir à competição".

Estúpidos certamente não eram. E, pelo menos os machos, foram capazes de deixar uma contribuição na espécie sobrevivente. Se é que poderemos falar em *a* espécie sobrevivente em vez de um *emaranhado* genético resultado da contribuição de diferentes patrimônios genéticos ao longo de sua linha evolutiva.

Os vitrais de Notre Dame talvez ilustrem, ao fim, não os seres celestais, santos que ascenderam aos céus e deuses que por cá baixaram, mas o mosaico multicolorido de nossa condição: e o um sãoeram três, e os três são um.

Referências
Henry, A., Brooks, A., & Piperno, D. (2010). Microfossils in calculus demonstrate consumption of plants and cooked foods in Neanderthal diets (Shanidar III, Iraq; Spy I and II, Belgium) Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.1016868108

Hershkovitz, I., Smith, P., Sarig, R., Quam, R., Rodríguez, L., García, R., Arsuaga, J., Barkai, R., & Gopher, A. (2010). Middle pleistocene dental remains from Qesem Cave (Israel) American Journal of Physical Anthropology DOI: 10.1002/ajpa.21446


Lalueza-Fox, C., Rosas, A., Estalrrich, A., Gigli, E., Campos, P., Garcia-Tabernero, A., Garcia-Vargas, S., Sanchez-Quinto, F., Ramirez, O., Civit, S., Bastir, M., Huguet, R., Santamaria, D., P. Gilbert, M., Willerslev, E., & la Rasilla, M. (2010). Genetic evidence for patrilocal mating behavior among Neandertal groups Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.1011553108

Reich, D., Green, R., Kircher, M., Krause, J., Patterson, N., Durand, E., Viola, B., Briggs, A., Stenzel, U., Johnson, P., Maricic, T., Good, J., Marques-Bonet, T., Alkan, C., Fu, Q., Mallick, S., Li, H., Meyer, M., Eichler, E., Stoneking, M., Richards, M., Talamo, S., Shunkov, M., Derevianko, A., Hublin, J., Kelso, J., Slatkin, M., & Pääbo, S. (2010). Genetic history of an archaic hominin group from Denisova Cave in Siberia Nature, 468 (7327), 1053-1060 DOI: 10.1038/nature09710

*Upideite(31/dez/2010): Carl Zimmer faz uma ótima postagem detalhando os problemas do caso - inclusive de onde surgiu a ideia de dizer que o dente é de Homo sapiens, sendo que isso não é cravado em nenhum lugar do artigo original.

*Upideite(28/jan/2011): Mais um retoque no quadro. Datação de ferramentas de pedras encontradas na Península Arábica pode indicar uma saída mais precoce da África: algo como 100 mil a 125 mil anos atrás. (Alguns estudos genéticos sugerem também várias ondas de dispersão a partir do continente africano, o novo estudo não é incompatível com isso.)

Upideite(31/mai/2011): Um artigo resume muitas dessas últimas descobertas sobre as relações do H. sapiens sapiens com seus parentes próximos.

quinta-feira, 23 de dezembro de 2010

Gene Repórter ano 3: o brinde

O ganhador do concurso foi André Lima. Ele receberá - espero que ainda este ano - o prêmio que escolheu: uma camiseta.

A estampa foi essa acima.

Upideite(28/dez/2010): Acabou de chegar.
Upideite(03/jan/2011): Aqui a foto do ganhador com a camiseta.
Upideite(08/jan/2011): Aqui Tatiana Nahas do Ciência na Mídia também posta foto da camiseta e acrescenta informações sobre a citação e o desenho da estampa.

quarta-feira, 22 de dezembro de 2010

Bees - seem to - think!

ResearchBlogging.org"We also discovered that science is cool and fun because you get to do stuff that no one has ever done before" ["Também descobrimos que a ciência é legal e divertida porque começamos a fazer coisas que ninguém havia feito antes"]. Pequenos cientistas de Blackawton

Alunos de 8 a 10 anos da escola primária inglesa Blackawton fizeram um experimento sobre a visão de cores de abelhas. Detalhes da história podem ser conferidos aqui e aqui.

Com a ajuda de um cientista local, elas publicaram os resultados na Biology Letters.

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Abstract
Background Real science has the potential to not only amaze, but also transform the way one thinks of the world and oneself. This is because the process of science is little different from the deeply resonant, natural processes of play. Play enables humans (and other mammals) to discover (and create) relationships and patterns. When one adds rules to play, a game is created. This is science: the process of playing with rules that enables one to reveal previously unseen patterns of relationships that extend our collective understanding of nature and human nature. When thought of in this way, science education becomes a more enlightened and intuitive process of asking questions and devising games to address those questions. But, because the outcome of all game-playing is unpredictable, supporting this ‘messyness’, which is the engine of science, is critical to good science education (and indeed creative education generally). Indeed, we have learned that doing ‘real’ science in public spaces can stimulate tremendous interest in children and adults in understanding the processes by which we make sense of the world. The present study (on the vision of bumble-bees) goes even further, since it was not only performed outside my laboratory (in a Norman church in the southwest of England), but the ‘games’ were themselves devised in collaboration with 25 8- to 10-year-old children. They asked the questions, hypothesized the answers, designed the games (in other words, the experiments) to test these hypotheses and analysed the data. They also drew the figures (in coloured pencil) and wrote the paper. Their headteacher (Dave Strudwick) and I devised the educational programme (we call ‘i,scientist’), and I trained the bees and transcribed the childrens' words into text (which was done with smaller groups of children at the school's local village pub). So what follows is a novel study (scientifically and conceptually) in ‘kids speak’ without references to past literature, which is a challenge. Although the historical context of any study is of course important, including references in this instance would be disingenuous for two reasons. First, given the way scientific data are naturally reported, the relevant information is simply inaccessible to the literate ability of 8- to 10-year-old children, and second, the true motivation for any scientific study (at least one of integrity) is one's own curiousity, which for the children was not inspired by the scientific literature, but their own observations of the world. This lack of historical, scientific context does not diminish the resulting data, scientific methodology or merit of the discovery for the scientific and ‘non-scientific’ audience. On the contrary, it reveals science in its truest (most naive) form, and in this way makes explicit the commonality between science, art and indeed all creative activities.
Principal finding ‘We discovered that bumble-bees can use a combination of colour and spatial relationships in deciding which colour of flower to forage from. We also discovered that science is cool and fun because you get to do stuff that no one has ever done before. (Children from Blackawton)’.
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Um casamento perfeito entre ciência e educação.

O artigo completo merece ser lido. No relato, há todo o desenvolvimento do raciocínio do porquê de cada etapa. Extremamente elegantes as soluções dadas para se projetar o experimento adequado a se responder as questões postas.

Inspirador.

Quem: Jovens cientistas da escola primária Blackawton do condado britânico de Devon, Reino Unido.

O que foi feito:
Abelhas mamangabas, Bombus terrestris, foram liberadas individualmente dentro de uma caixa de plexiglass. Na caixa havia quatro painéis quadrados horizontais dispostos como quadrants de um quadrado maior. Em cada painel foram colocados 16 círculos de plexigalss em arranjo 4x4. No meio de cada círculo havia um bastão por onde era fornecida solução açucarada ou salgada.

As abelhas foram treinadas a buscar solução açucarada nos círculos de plexiglass - de cor branca. Assim que aprendiam, eram marcadas e colocadas a resolver quebradas cabeças de padrões de cores.

Uma segunda etapa de treinamento foi apresentada. Dois painéis apresentavam um anel de 12 círculos externos de cor azul e um centro de 4 círculos internos de cor amarela; nos outros dois painéis as cores foram invertidas. A solução de açúcar era colocada apenas nos 4 círculos internos de cada painel. Nos círculos externos inicialmente não havia nenhuma solução - motivamente as abelhas a buscarem a solução nos círculos centrais - e posteriormente foi colocada a solução salgada - inibindo as abelhas de buscarem soluções nos círculos externos. Esse procedimento garantiu que as abelhas não buscassem a solução apenas pela cor, mas pelo padrão da distribuição de cores: se não tivessem colocado água salgada nos círculos externos, a abelha poderia, por exemplo, terminar por buscar açúcar apenas em círculos amarelos - em algumas ocasiões não encontraria nada, mas em outras teria recompensa; se tivessem colocado a água salgada desde o início, as abelhas teriam grande chances de escolher um painel com água salgada (são 48 no total, contra 16 com açúcar) e poderiam ser inibidas de continuar a busca.
Para evitar que as abelhas se guiassem somente pela localização, a posição dos painéis era mudada a cada repetição.

Depois disso, as abelhas eram testadas com os círculos sem nenhuma solução. Os cientistas anotaram em que círculo a abelha parava e estendia sua língua em busca do açúcar. Para evitar que as abelhas desaprendessem - pois não havia nenhuma recompensa ou punição - o número de tentativas para cada abelha foi limitado a 30 vezes.

Como resultado, descobriram que as abelhas saíram-se, em geral, bem no teste, no total, escolheram os círculos centrais 126 vezes (90,6%), contra 13 vezes (9,3%) os círculos externos. Mas algumas abelhas dirigiam-se principalmente aos círculos centrais azuis, enquanto outras, aos centrais amarelos, mostrando haver diferenças individuais na preferência de cores. (Figura A.)

A) B) C)
clique na imagem para ampliar

Um outro teste foi feito, substituindo-se os círculos centrais, por círculos verdes. As abelhas escolheram os círculos centrais 34 vezes (30,9%), contra 76 vezes (69,1%) os círculos externos. Mas houve variação na taxa de acerto - algumas abelhas dirigiram-se mais aos círculos centrais verdes do que aos externos de outra cor. (Figura B)

Um terceiro teste realizado teve a seguinte modificação: em cada painel, apenas os círculos dos cantos (4) eram de cor diferente do restante dos círculos. Em 59 vezes (40,9%) as abelhas foram para os círculos dos cantos; em 86 vezes (59,3%) para os demais círculos. Novamente, houve variação entre as abelhas: algumas escolhiam muitas poucas vezes os círculos dos cantos, outras escolhiam mais vezes os círculos dos cantos. (Figura C)

Conclusões: "We conclude that bees can solve puzzles by learning complex rules, but sometimes they make mistakes. They can also work together (indirectly) to solve a puzzle. Which means that bees have personality and have their personal ‘likings’. We also learned that the bees could use the ‘shape’ of the different patterns of individual flowers to decide which flowers to go to. So they are quite clever, because they can memorize a pattern. This might help them get more pollen from flowers by learning which flowers might be best for them without wasting energy. In real life this might mean that they collect information and remember that information when going into different fields. So if some plants die out, they can learn to find nectar in another type of flower.

Before doing these experiments we did not really think a lot about bees and how they are as smart as us. We also did not think about the fact that without bees we would not survive, because bees keep the flowers going. So it is important to understand bees. We discovered how fun it was to train bees. This is also cool because you do not get to train bees everyday. We like bees. Science is cool and fun because you get to do stuff that no one has ever done before. (Bees—seem to—think!)"


Esplêndido! Foi uma cadeia virtuosa em que crianças motivadas tiveram o desenvolvimento de seu talento facilitado pelo professor orientador e uma visão aberta da revista que, sem perda de qualidade, aceitou o trabalho para publicação. (Science #FTW!)


Referência

P. S. Blackawton, S. Airzee, A. Allen, S. Baker, A. Berrow, C. Blair, M. Churchill, J. Coles, R. F.-J. Cumming, L. Fraquelli, C. Hackford, A. Hinton Mellor, M. Hutchcroft, B. Ireland, D. Jewsbury, A. Littlejohns, G. M. Littlejohns, M. Lotto, J. McKeown, A (2010). Blackawton bees Biology Letters : 10.1098/rsbl.2010.1056

*Upideite(22/dez/2010): A frase de fechamento que dá o título a esta postagem é também de uma beleza poucas vezes alcançada - é uma conclusão ao mesmo tempo ousada ("abelhas pensam!") e comedida ("parecem que") e com uma grande sustentação nos dados apresentados. Impossível para mim contrastar com a hype criada pela Nasa para as bactérias arseniófilas.

Para a contextualização do trabalho dentro do quadro científico, aqui.

domingo, 19 de dezembro de 2010

It's alive, it's alive!

O caso da divulgação pela Nasa das bactérias que usam arsênio continua a render várias postagens e matérias. O Scienceblogs americano conta de diversos textos como este, este e este (o Sb.br também tem uma coleção de posts sobre o assunto: este, este e este).

Mas aqui quero me deter em um aspecto que comentei de passagem anteriormente: sobre a (ausência de) implicação da descoberta (em caso de confirmação) no conceito e definição de vida.

Seguem minhas anotações de alguns trabalhos sobre a questão do que é vida.

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Da Silva (2009)
• Vida como a presença de uma substância específica dos seres vivos.
Vitalismo: Força vital. Psykhé (alma): Aristóteles (“Da alma”). Animismo (séc. 17): Georg Ernst Stahl (1660-1734), médico e filósofo alemão.
• Vida como criação divina
Idade Média.
• Vida como uma máquina
Mecanicismo. Renascimento: Descartes.
• Vida como autorregulação sustentada por relações de dominação
Nietzche (séc. 19). Indivíduo como resultado da luta entre suas partes e seu desenvolvimento relacionado com o predomínio de algumas partes sobre outras.
• Vida como seleção de replicadores
Teoria Sintética da Evolução. Neodarwinismo (sécs. 20 e 21).
• Vida como um sistema autopoiético
Humberto Maturana e Francisco Varela (déc. 1960): independência e constância de uma determinada organização das relações dos elementos que constituem esse sistema, organização essa que é autorreferencial no sentido de que sua ordem interna é formada a partir da interação dos seus próprios elementos e autorreprodutiva no sentido de que tais elementos são produzidos a partir dessa mesma rede de interação circular e recursiva.
• Vida como interpretação de signos
Biossemiótica: produção, transmissão e interpretação de signos. Emmeche (1998): interpretação funcional de signos em sistemas materiais autoorganizados.
• Listas de propriedades
Essencialismo
Crescimento, reprodução, respiração, nutrição, excreção, irritabilidade, locomoção...

Emmeche & El-Hani (2001)
Visão tradicional sobre a definição de vida
1. A vida como tal não pode ser definida: uma definição clara não é encontrada;
2. A questão da definição da vida não é importante para a Biologia;
3. O processo da vida pode ser definido ou, ao menos, aproximadamente distinguido dos processos não-vivos por meio de uma lista de propriedades;
4. É difícil delimitar o conjunto de propriedades, mas tal dificuldade não é séria. Seres vivos particulares podem não apresentar todas as propriedades: o conjunto não é suficiente e necessário. A lista pode ser vaga e redundante, admitindo uma fronteira não rigidamente demarcada entre o vivo e não-vivo;
5. A vida não pode ser reduzida à física em função de sua complexidade. A lista de propriedades inclui elementos genuinamente biológicos: autorreprodução, metabolismo, seleção natural.

Emmeche & El-Hani (2001)
Requisitos para uma definição de vida
1. Universalidade: abranger todas as formas de vida possíveis, não apenas as baseadas em carbono;
2. Coerência com o conhecimento científico;
3. Elegância conceitual e capacidade de organização cognitiva;
4. Especificidade: excluir formas obviamente não-vivas.

Definições
N. Horowitz (1959): “A vida caracteriza-se por autorreplicação, mutabilidade e troca de matéria e energia com o meio ambiente”.

Monod (1971): teleonomia, morfogênese autônoma e invariância reprodutiva. Emmeche & El-Hani (2001)

Mayr (1982): complexidade e organização; singularidade química (propriedades extraordinárias das macromoléculas); qualidade (diferenças individuais, sistemas de comunicação, interações em ecossistemas, etc. em contraste com a quantificação do mundo físico); individualidade e variabilidade; presença de um programa genético; natureza histórica; seleção natural; e indeterminação (incluindo emergência de qualidades novas e imprevisíveis nos níveis hierárquicos). Emmeche & El-Hani (2001)

Maynard-Smith (1986): “Entidades com as propriedades de multiplicação, variação e hereditariedade são vivas e entidades que não apresentam uma ou mais dessas propriedades não são” -> vida como evolução por seleção natural. Emmeche & El-Hani (2001)

S.J. Wicken (1987): “[Sistema vivo é] aquele capaz de processar informação [...] uma hierarquia de unidades funcionais que, através da evolução, tem adquirido a habilidade de armazenar e processar a informação necessária para sua própria reprodução”.

De Duve (1991): assimilação, conversão de energia em trabalho, catálise, informação, isolamento controlado, autorregulação e multiplicação. Emmeche & El-Hani (2001)

Korzeniewski (2001): "Uma definição de vida (um indivíduo vivo) em termos cibernético é proposto. Nesta formulação, vida (um indivíduo vivo) é definido como uma rede de retroalimentação negativa inferior (mecanismos regulatórios) subordinada a (a serviço de) uma retroalimentação positiva superior (potencial de expansão)."

William R. Clark (2006: p. 159-60): “no nível das células individuais, a possibilidade de vida pode ser definida como a interação de energia termodinâmica distribuída universalmente com macromoléculas biológicas específicas organizadas em estruturas específicas”. Criptobiose.

Referências
Clark, W.R. 2006. Sexo e as origens da morte: como a ciência explica o envelhecimento e o fim da vida. Record. 204 pp.

Da Silva, P.R.; Andrade, M.A.B.S. & Caldeira, A.M.A. 2009. A concepção de professores de Biologia sobre conceito de vida. Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências. Florianópolis, 8 de novembro de 2009.

Emmeche, C. & El-Hani, C.N. 2001. Definindo vida. Pp: 31-56. In El-Hani, C.N. & Videira, A.A.P. (orgs.) O que é vida? – para entender a Biologia do século XXI. Faperj/RedumeRelume Dumará.

Korzeniewski, B. 2001. Cybernetic formulation of the definition of life. J. theor. Biol. 209: 275-86.

Vieira, A. & Souza-Barros, F. 2001. Teorias da origem da vida no século XX. Pp: 71-101. In El-Hani, C.N. & Videira, A.A.P. (orgs.) O que é vida? – para entender a Biologia do século XXI. Faperj/RedumeRelume Dumará.
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Certamente não esgota todas as definições e conceituações propostas para o que seja o fenômeno da vida, mas essa coleção mostra bem que a composição tem um peso pequeno (ou nulo) diante de aspectos funcionais.

Upideite(21/dez/2010): Nos comentários, Berlinck corrige o nome da editora Relume Dumará e sugere outras leituras - pensei em indicar também, mas como a lista que fiz era de referências e não bibliografia, deixei de fora, mas diante da sugestão feita, listo-os abaixo.

Luisi, P.L. 2006. The emergence of life: from chemical origins to synthetic biology. Cambridge Univ. Press. 332 pp.

Margulis, L. & Sagan, D. 2002. O que é vida? Jorge Zahar Editor. 289 pp.

Schrödinger, E. 1997. O que é vida? O aspecto físico da célula viva. Seguido de: Mente e matéria e Fragmentos autobiográficos. Ed. Unesp/Cambridge Univ. Press. 192 pp.

(Li os de Margulis e Schrödinger; ainda não tive a oportunidade de ler a obra de Luisi - mas vi uma palestra dele no IEA-USP sobre origem da vida.)

terça-feira, 7 de dezembro de 2010

Discutindo ciências palpiteiramente: resposta (4)

Discordando e concordando com o comentário de Luiz Bento:

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Luiz,

Acho que estamos perto de alguma concordância - parcial, mas talvez incluindo aspectos principais da discussão. Quando você diz: "Não tenho conhecimento profundo", veja que, no exemplo, eu disse "recorrer a conhecimento básico". No que você complementa: "(nem ralo)", não é verdade - você sabe de aspectos básicos do magnetismo (no mínimo, sobre polos norte e sul e que polos iguais se repelem; mas apostaria que sabe mais do que isso). Sem esses conhecimentos básicos, é o meu argumento, não haveria como examinar e concluir adequadamente pela falsidade ou veracidade (ao menos potencial) das alegações do fabricante do produto. (Bem, claro que entra aqui certamente o "desconfiômetro" a respeito de qualquer bugiganga que alegue ser bom para o bolso ou para a saúde - e mais pontos negativos se alega valer-se de fenômenos como "magnetismo" - em termos práticos temos o índice de crackpotismo defendido, jocosamente, pelo matemático John Baez. Mas a análise propriamente dita seria prejudicada sem recorrer aos fatos científicos.)

Quando você pergunta: "
Todos os brasileiros precisam saber toda a legislação?", a resposta certamente é "não" (e nem é, como você nota, possível). Mas repare que não é isso o que defendi. Veja que a resposta não quer dizer: "Todos os brasileiros podem/devem ser completamente ignorantes sobre legislação". "Não todo" é diferente de "nada", não ser "100%" não é o mesmo que ser "0%". O ponto está no que você diz: "Sei dos meus diretos básicos". Algum nível de conhecimento factual sobre os direitos (e deveres) é necessário. (O que está bem longe de significar que é necessário saber toda a legislação - coisa que ninguém sabe.)

Agora, um ponto que precisa ser destacado é que você está pensando na proposta em termos de ensino formal, provavelmente de um currículo de matéria escolar. Que é o que sua afirmação que começa com "
Se eu fosse professor do ensino médio" deixa transparecer. Não se trata absolutamente disso. O contexto não é de educação formal - mas sim de um programa de autoalfabetização.

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Discutindo ciências palpiteiramente: leitor comenta (3)

Luiz Bento, do Discutindo Ecologia, comenta:

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Concordo com você em grande parte, mas acho que o seu exemplo é falho. Eu não tenho conhecimento profundo de magnetismo (e nem ralo para dizer a verdade), mas mesmo assim posso distinguir razoavelmente sobre o que é totalmente errado e o que pode ter algum sentido.

E eu estou longe de ser o público médio do brasil. Estou no final do meu doutorado e tive uma educação privilegiada. Acho que temos que colocar a discussão em um patamar mais realista. Não estou pregando a consultoria científica para ser usada pelo cidadão comum.

Não utilizamos advogados e engenheiros no nosso dia-a-dia mas sempre é interessante ter um conhecimento do que é totalmente errado e o que pode ter algum sentido. Sei meus direitos básicos, mas estou longe de saber todos os meus direitos. Todos os brasileiros precisam saber toda a legislação brasileira? Seria o ideal! Mas é uma das nossas prioridades pensando em nossa realidade?

Não estou discutindo o que seria o ideal. O ideal seriam todos ter conhecimentos de todas as áreas, mas isso está um pouco longe da realidade. Só acho que a ciência é importante sim, mas não é uma questão de vida ou morte para todos os cidadãos. Por isso temos que ter pé no chão e pensar o que seria realmente uma prioridade.

No meu ponto de vista é a visão crítica. Que trará muito mais benefícios para o cidadão do que ter conhecimentos profundos de magnetismo. Se eu fosse professor do ensino médio privilegiaria a busca de um senso crítico, estimularia a criatividade. O conteúdo tem que ser passado, mas não apenas por ele próprio.

E vida longa a discussão!
:)
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segunda-feira, 6 de dezembro de 2010

Discutindo ciências palpiteiramente: resposta (3)

Dando continuidade à série, respondo ao comentário do Luiz Bento.

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Luiz,

Bem, na verdade, a sua resposta à questão "o que devo saber sobre ciências para poder me considerar suficientemente bem informado/a sobre o tema?" não é um conjunto indefinido (ou vazio ou infinito a depender da perspecitva), mas é simplesmente: "conhecer os processos de produção e validação do conhecimento científico".

De todo modo, parece haver exagero na visão de que nunca se alcançaria conhecimento (factual) suficiente. O argumento é simples: se assim fosse, não apenas a preocupação com o conteúdo seria inútil, mas *qualquer* discussão sobre alfabetização ou enculturação científicas seria inútil. Basicamente, ninguém teria qualquer conhecimento sobre qualquer tópico científico. O que está longe de ser verdade.

A questão analítica é importante e fundamental, mas não tem como ser suficiente.

Vamos a um exemplo. Digamos, se a pessoa deve comprar ou não um magnetizador de combustível que promete diminuir o consumo. Ela irá receber o panfleto que diz: "O aparelho produz um campo magnético que orienta as moléculas do combustível. Essa orientação torna a combinação das moléculas com o oxigênio mais eficiente, assim, o motor gasta menos combustível para a mesma potência." Sem recorrer a um conhecimento básico sobre magnetismo - p.e. que o campo magnético necessário para reorientar as moléculas de álcool ou gasolina teria que ser bastante intenso, o que implicaria em que o aparelho gerador seria grande e pesado o bastante para ou impedir sua instalação no automóvel ou aumentar substancialmente o consumo de combustível (em vez de diminuí-lo), não haveria possibilidade analítica.

De algum lugar o indivíduo teria que tirar essa informação para contrastá-la - direta ou indiretamente - com as afirmações da alegação do fabricante. A abordagem analítica, como você sugere, seria: perguntar aos cientistas. Só que: ao contrário dos advogados, não se acham cientistas consultores a cada esquina (sem críticas aqui à classe dos advogados - apenas que eles são em número muito maior do que cientistas). E mais: advogados são devidamente pagos. (Na verdade, a lição é que as pessoas *também* devem ter noções básicas sobre leis e direitos: pelo menos os principais códigos - do trânsito, ECA, do consumidor, sem falar da própria Constituição - e do funcionamento geral dos processos legais: quais instâncias são responsáveis por acolher as demandas; quais, as por julgá-las e quem deve garantir a execução das decisões judiciais. O acesso à Justiça é um problema sério em nosso país e muito da falta de acesso à cidadania plena deve-se justamente ao "analfabetismo jurídico".)

De outro modo, vamos considerar que o cidadão irá recorrer aos livros-texto sobre o tema. Ele terá que primeiro aprender todo o be-a-bá, para então tentar aplicar sua capacidade analítica. Parece um modo pouco eficiente - ainda mais se a situação para a análise demandar uma resposta mais imediata.

Quanto ao "sentimento" de que algo está errado... "sentimento" não parece ser algo que possa ser propriamente ensinado. E algo só estará errado dentro de um quadro referencial que inclui: as coisas que consideramos corretas.

A abordagem analítica é importante, mas ela é também limitada. Ela permite apenas "sentir" que algo está errado pela "forma", mas não pelo "conteúdo". Em uma comparação - mal feita - seria como ter a gramática, mas não o vocabulário de uma nova língua. A frase: "O fogo foi aquecido pelo chá" só soa "errada" porque sabemos o significado de 'fogo' e 'chá' (e os demais termos). Gramaticalmente, a frase é perfeita.

De modo similar, saber lógica é importante, mas ela por si não resolve a questão. O silogismo seguinte:
"Todo peixe tem cinco pernas. Paul era um peixe. Logo, Paul tinha cinco pernas." é absolutamente válido. Logicamente perfeito. Mas é falso. A falsidade não é revelada pela análise lógica, mas pelo conhecimento factual sobre peixes (e sobre Paul).

Há muita coisa em nosso dia-a-dia que pode ser resolvido apenas por esses processos de análise - porque muita base factual é aprendida com base em nossa experiência. Mas o que tem ficado claro é que muita coisa científica *contraria* a nossa experiência diária ou, pelo menos, não é algo que seja obviamente derivado dela. Tendo em mente nosso conhecimento diário não-sistemático, não é de todo surpreendente que uma teoria evolutiva só tenha nascido no mundo ocidental no século 18/19.

Embora eu não seja adepto do modelo de conhecimento de almanaque, se se apresenta a questão em termos de "ou isso ou aquilo", eu diria que conhecimento de almanaque tem mais chances de ser útil e diretamente aplicável do que o conhecimento puramente analítico (se é que tal coisa é possível): as pesquisas que tenderiam a parecer "estranhas" demais seriam justamente as que nós, cientificamente iniciados, tomamos como padrão, porque estas, com frequência, fogem do leque de experiências das pessoas.
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sexta-feira, 3 de dezembro de 2010

Muito barulho por Nasa: das bactérias que usam arsênio

ResearchBlogging.orgEquipe de cientistas americanos, liderada por Felisa Wolfe-Simon, aparentemente fizeramfez uma interessante descoberta microbiológica: bactérias extremófilas capazes de incorporar arsênio no lugar de fósforo em macromoléculas como o ADN.

O indício é que cultivando essa cepa em um meio sem acréscimo de fosfato e com arsenato radiomarcados, as bactérias se desenvolvem e isolando-se o ADN (que apresenta radioatividade) obtêm-se em análises como espectrometria de massa os arsênios.

É uma condição totalmente artificial. Mesmo apresentando as águas do lago em que vivem a bactéria altos índices de arsênio, o teor de arsênio usado para isolar a cepa foi muito mais alto e nas condições naturais há presença abundante de fósforo.

A publicação do estudo na revista Science em que relatam o achado foi precedida por uma nota da Nasa anunciando uma coletiva de imprensa:
"WASHINGTON -- NASA will hold a news conference at 2 p.m. EST on Thursday, Dec. 2, to discuss an astrobiology finding that will impact the search for evidence of extraterrestrial life. Astrobiology is the study of the origin, evolution, distribution and future of life in the universe."

A coletiva seguiu o tom sensacionalista tentando dizer que a descoberta era revolucionária, que iria reescrever os manuais e os livros-texto...

Vários blogueiros já fizeram boas análises contextualizando bem a descoberta e dando sua real dimensão (beeeeeem menor do que todo o auê propositadamente gerado): PZ Myers no Pharyngula, Roberto Berlinck no Quiprona, Juscimar Silva no Geófagos e Eli Vieira e Rodrigo Véras no formspring do Evolucionismo.

O que tenho a notar é o caráter bipolar da Nasa. O texto científico é relativamente sóbrio, mesmo que faça algumas afirmações bastante ousadas frente aos indícios que possui (o que me faz sentir menos culpado em relação à minha tese de doutorado em que também faço algumas suposições um tanto quanto atrevidas - mas ponho tudo no condicional, não cravo nada).

Dizem no resumo:
"Life is mostly composed of the elements carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen, sulfur and phosphorus. Although these six elements make up nucleic acids, proteins and lipids and thus the bulk of living matter, it is theoretically possible that some other elements in the periodic table could serve the same functions. Here we describe a bacterium, strain GFAJ-1 of the Halomonadaceae, isolated from Mono Lake, CA, which substitutes arsenic for phosphorus to sustain its growth. Our data show evidence for arsenate in macromolecules that normally contain phosphate, most notably nucleic acids and proteins. Exchange of one of the major bio-elements may have profound evolutionary and geochemical significance."
["A vida é composta principalmente dos elementos carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, enxofre e fósforo. Embora esses seis elementos formem ácidos nucleicos, proteínas e lipídios e, assim, o grosso da matéria viva, teoricamente é possível que alguns outros elementos na tabela periódica possam servir às mesmas funções. Aqui descrevemos uma bactéria, cepa GFAJ-1 das Halomonadaceae, isolada do lago Mono, CA, que substitui fósforo por arsênio para sustentar seu crescimento. Nossos dados mostram indícios de arsenato em macromoléculas que normalmente contêm fosfato, mais notadamente ácidos nucleicos e proteínas. A troca de um dos principais bioelementos pode ter um profundo significado evolutivo e geoquímico."]

No texto seguem dizendo o quão quimicamente similar é o arsênio em relação ao fósforo, como o íon arsenato comporta-se em sistemas vivos de modo parecido com os íon fosfato (sendo essa, aliás, uma das razões da toxicidade do arsênio inorgânico) e como para elementos-traço como molibdênio e zinco há substituições registradas (por tungstênio e cádmio respectivamente) como cofatores em enzimas. Basicamente estão dizendo: "olha, o que nós encontramos não é tão absurdo assim". Não falam absolutamente nada sobre vida extraterrestre.

Bem diferente do que apresentam para a imprensa. Como se o achado fosse totalmente diferente do que já se encontrou antes. O que produziu manchetes com expressões como "bactéria ET", "DNA ET", "muda definição de vida"...

Não se trata de nada ET. A cepa pertence a um grupo bem terráqueo de bactérias: Halomonaceae - provavelmente do gênero Halomonas. O ADN com arsênio foi obtido em uma situação totalmente artificial: com ausência de fósforo (salvo como contaminantes) e suplementação de arsênio. E não muda a definição de vida porque não há nenhuma definição de vida proposta que a delimite pela necessidade de uso de fósforo - na verdade há muito existe a especulação de formas de vida baseada em silício em substituição ao carbono, p.e.., o que nos leva a que a afirmação da Nasa de que a descoberta deve impactar a pesquisa de busca de vida fora do planeta é despropositada - sem falar que a abundância do fósforo no universo (7.000 ppb em massa ou 300 ppb em número de átomos) é muito maior do que de arsênio (8 ppb em massa ou 0,1 ppb em número de átomos): seria como seu chefe dizer que você recebeu um substancial aumento salarial porque seus vencimentos passaram de 3.000 reais mensais para 3.001 reais ao mês (ele poderia complementar: "se você recebeu 1 real a mais por 10 horas de trabalho a mais, isso abre uma nova perspectiva de quanto você poderá receber no futuro; o céu é o limite, meu filho").

Não se sabe ainda se o ADN (e outras macromoléculas) com arsenato é funcional - e há ainda desconfianças a respeito de se houve mesmo incorporação de arsênio.*

A descoberta é interessante por si mesma. Não merecia ser estragada pelo sensacionalismo, que, naturalmente, leva à desinformação.

Referência
Wolfe-Simon, F., Blum, J., Kulp, T., Gordon, G., Hoeft, S., Pett-Ridge, J., Stolz, J., Webb, S., Weber, P., Davies, P., Anbar, A., & Oremland, R. (2010). A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of Phosphorus Science DOI: 10.1126/science.1197258

*Upideite(09/dez/2010): Carlos Hotta, no Brontossauros, comenta mais detalhadamente a questão da incorporação ou não do arsênio nas macromoléculas.

Upideite(17/dez/2010): Os autores responderam parte das críticas feitas e dúvidas levantadas. (Via @ciencianamidia.)
Upideite(04/jan/2011): Aqui uma crítica à atuação dos blogues de ciências.


Upideite(30/mai/2011): Temos agora uma segunda rodada, com a publicação de críticas ao trabalho e as respostas da equipe de Wolfe-Simon na Science. A Nature comenta o round.

Upideite(20/jan/2012): Rosie Redfield recebeu amostras das tais bactérias e relata que não conseguiu reproduzir os resultados anunciados pela equipe de Wolfe-Simon. Via Carlos Orsi.


Upideite(09/jul/2012): Agora são dois os trabalhos que falharam em reproduzir os resultados alegados pela equipe de Wolfe-Simon. Aparentemente, as GAFJ-1 são tolerantes a arsênio, mas dependem de fósforo.**


**Upideite(10/jul/2012): Rodrigo Véras comenta sobre os novos estudos no Evolucionismo.

Gene Repórter ano 3: a resposta

Já temos o vencedor (ou será a vencedora?) do concurso cultural "Gene Repórter faz dois anos" - morra de inveja TSE -, mas não irei divulgar ainda (mas a ganhadora - ou será o ganhador? - já foi comunicada/o por email). Nesta postagem vai apenas a resposta.

A palavra composta de origem grega que significa "aquele que tem amor pelo conhecimento, pelas ciências" é... filomata (ou filômata). Do gr. phílos 'amigo, querido, queredor' e gr. mathés < máthos ou máthesis 'ação de aprender, conhecimento, instrução'.

As pistas:
1. F: Vera Lúcia Fischer, nascida em 27 de novembro de 1951 em Blumenau, SC, seria eleita miss Brasil em 1969. Estreou no cinema em 1972, fez diversas participações também em novelas e programas de TV.

2. I: Osíris, oficialmente HD 209458 b. Descoberto em 1999 é do tipo "Júpiter quente": gigante, gasoso, em órbita relativamente próxima da estrela. No dia 27 de novembro de 2001, teve sua atmosfera analisada pelo telescópio Hubble - foi a primeira vez que isso foi realizado para um planeta extrassolar (isto é, fora do sistema solar). Em 2008, teve descrita a exosfera de hidrogênio - essa camada sofre um acelerado processo de evaporação.

3. L: Ada Augusta Byron King, Condessa de Lovelace - ou simplesmente Ada Lovelace. Filha do famoso poeta inglês Lord Byron, a quem nunca encontrou; foi a influência da mãe, Anne Isabelle Milbanke, que a levou para a matemática. Entre 1842 e 1843 traduziu artigos do matemático italiano Luigi Menabrea sobre o engenho de Charles Babbage - basicamente um computador mecânico (que só seria construído em - à tradução acrescentou algumas notas e em meio a elas o que é considerado como o primeiro programa de computador. Ela viria a falecer em 27 de novembro de 1852.

4. O: Alfred Bernhard Nobel. Inventor da dinamite - invenção que o deixaria multimilionário -, assinou a última versão de seu testamento em 27 de novembro de 1895 na qual deixa parte de sua fortuna destinada a prover fundos para uma premiação anual em diversas áreas do conhecimento.

5. M: Cômodo, Caesar Marcus Aurelius Commodus Antoninus Augustus. Sucedeu seu pai Marco Aurélio (Caesar Marcus Aurelius Antoninus Augustus) como imperador de Roma. A 27 de novembro de 176 recebeu do pai o status de Imperator, no ano seguinte receberia o título de Augustus, divindo formalmente o poder com Marco Aurélio. Com a morte do genitor em 17 de março de 180, seria o único imperador - com a idade de 19 anos. (Aquilo do filme Gladiador de Marco Aurélio querer nomear um general como imperador e ser morto pelo filho por ciúmes é só uma licença poética.)

6. A: papa Urbano 2, Oto de Chantillon ou Oto de Lagery. Ascendeu ao trono de São Pedro em 1088. Em 27 de novembro de 1095, no Concílio de Clermont, o papa convocou todos os cristãos na guerra de reconquista de Jerusalém contra os muçulmanos.

7. T: Guitarra elétrica, instrumento musical tocado por Jimi Hendrix. Johnny Allen Hendrix nasceu em Seattle, WA, em 27 de novembro de 1942. Em 1947 seria renomeado legalmente como James Marshall Hendrix. Em 1967, com a banda Jimi Hendrix Experience, lançou no Reino Unido o álbum Are You Experienced - que ficaria atrás apenas do disco Sgt. Peppers. Em 1969 participaria do festival WoodsktockWoodstock em uma apresentação que culminou com a famosa interpretação em solo de guitarra do hino nacional americano - seguida da destruição do instrumento.

8. A: Horácio, Quintus Horatius Flaccus. Morreu em 27 de novembro de 8 a.C. Poeta romano autor de diversas obras. As "Odes" foram compostas entre 23 e 13 a.C; a "Ars Poetica" em 18 a.C.

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