Cientista recriam o DNA de homem morto há 200 anos

Cientistas recriam o DNA do primeiro homem negro a pisar na Islândia© iStock Cientistas recriam o DNA do primeiro homem negro a pisar na Islândia Não chega a ser uma versão humana de Jurassic Park, mas está quase lá. O DNA de um homem que morreu na Islândia em 1827 foi parcialmente recriado em laboratório a partir dos genes “disponíveis” em 182 de seus descendentes. O escolhido para voltar à vida, ainda que em escala molecular, é um ícone local, que tem até artigo na Wikipedia: Hans Jonatan, que em 1802 se tornou a primeira pessoa negra a pôr os pés na ilha gelada. A escolha não foi feita só pela importância histórica do fato, mas porque os genes de Jonatan, de tão raros na população do país, são fáceis de rastrear. A Islândia é um parque de diversões para quem estuda genética: foi colonizada há pouco mais de mil anos por pouquíssimas famílias de origem nórdica, e há um registro preciso de todas as árvores genealógicas desde então. Além disso, um banco de dados criado pela empresa deCODE contém os DNAs de 150 mil cidadãos – metade do total de habitantes. Isso torna possível rastrear com segurança o caminho de praticamente qualquer gene com o passar dos anos – uma tarefa que seria bem mais difícil em um lugar como o Brasil, em que há 200 milhões de pessoas e dezenas de etnias misturadas. Jonatan nasceu no Caribe, filho de uma escrava africana com um capataz nascido na Dinamarca. Serviu a marinha do país europeu durante as guerras napoleônicas, e pensou que seria libertado após o fim do conflito – além da escravidão ser proibida em território dinamarquês, seus serviços foram reconhecidos pelos superiores. Não foi tão simples: o juiz responsável por seu caso não concedeu a alforria, e ele foi obrigado a fugir para a Islândia. Os registros históricos, a partir daqui, são incertos, mas tudo indica que ele foi bem recebido na ilha, e logo conseguiu emprego como assistente de um cartógrafo. Ele se casou com uma nativa, chamada Katrín Antoníusdóttir, e hoje, mais de cinco gerações depois, o casal acumula 788 descendentes. Os pesquisadores da deCODE encontraram o DNA de 182 deles no banco de dados da empresa, e, isolando os genes de origem africana presentes na amostra, conseguiram deduzir 38% do código genético da mãe de Jonatan. O processo é descrito detalhadamente em um artigo científico, publicado na Nature. Esse é um detalhe essencial: metade dos genes de Jonatan, herdados de seu pai, eram europeus, e são mais difíceis de isolar da população. Sua mãe – que, ao que tudo indica, nasceu no atual território de Benin – é a única pessoa de origem exclusivamente africana envolvida no caso. Os genes que indicam ancestralidade negra, portanto, só podem ser atribuídos com segurança a ela. Como todo bebê herda metade de seus genes de cada membro do casal, encontrar 38% do genoma da mãe é o mesmo que encontrar 19% do genoma de Jonatan. Em teoria, afirmam especialistas, seria possível usar o método para reconstruir o DNA de qualquer pessoa, célebre ou não. Basta que ela tenha herdado a seus descendentes genes que se destaquem em um determinado grupo – uma tarefa não tão fácil.

O que havia antes do Big bang

Ciência O que havia antes do Big Bang? Antes do Big Bang, não havia o que chamar de antes. Ou era o que todo mundo pensava... Por Rodrigo Rezende access_time 17 jul 2017, 14h26 - Publicado em 20 set 2010, 22h00 chat_bubble_outline more_horiz (pixelparticle/iStock) Há uma série de teorias está incendiando a ciência. E elas podem, finalmente, revelar o impensável: o que existia antes do começo de tudo. A explosão que deu origem ao Universo aconteceu bem aí, no lugar onde você está agora. Exato: no momento do Big Bang, todos os lugares estavam no mesmo lugar, ocupando um espaço bem menor que o pingo deste i. Fora desse minipingo não havia nada. E ainda não há. O Universo continua sendo só a parte interna do Big Bang. Não há nada lá fora. Nem tempo: passado, presente e futuro só existem aqui dentro. Difícil de imaginar, mas é a verdade: o dia do seu nascimento, do seu casamento e do seu funeral já estavam de alguma forma impressos naquele pingo de i. E continuam, em algum lugar do tecido cósmico. Fora dele é o “antes do Big Bang” – um limbo fora do alcance da ciência, ou da imaginação. Até por isso a maior parte dos cientistas acha perda de tempo pensar nesse limbo. Veja também NASA Ciência Do Big Bang ao Bangue-Bangue query_builder9 fev 2015 - 22h02 Mas não faltam pesquisadores com ótimas teorias sobre o que existe lá fora, sobre o que teria acontecido antes de o próprio tempo existir. E essas ideias vêm com um bônus: uma revolução filosófica, capaz de mudar tudo o que você pensava sobre a existência. Seja lá o que for que você pensava. (pixelparticle/iStock) 1. Um outro Universo No início, tudo estava tão espremido, mas tão espremido, que não tinha tamanho nenhum. O embrião do Universo tinha dimensão zero. É o que chamam de “singularidade”. E além da singularidade a ciência não consegue enxergar. O momento em que esse ponto começou a se expandir ficou conhecido como Big Bang. Na verdade, não teve “Bang”, porque a expansão não fez barulho – não existe som no vácuo e, pior, essa explosão que foi sem nunca ter sido não aconteceu nem no vácuo, mas em lugar nenhum. Nós estamos dentro dela agora. Desde lá o Universo se propaga como se fosse uma bexiga enchendo num ambiente além da imaginação. Um “lugar” aonde não dá para você ir, porque não existe espaço para o acolher. Você não “cabe” ali. O tempo também não existe lá. Seu relógio ficaria congelado. É o nada total. Absoluto. Rua do Bobos, número zero. Seja o fim do tempo, seja a singularidade, que comprime toda a existência num espaço de dimensão zero, tudo parece uma abstração sem sentido. Mas não. Para começar, as singularidades existem hoje mesmo. E são mais comuns do que parecem. Há um monte delas acima de nós agora mesmo. Dez milhões só na nossa galáxia. É que você as conhece por outro nome: buracos negros. Esses ralos cósmicos que sugam tudo o que aparece em seu caminho são basicamente pontos onde a força gravitacional é infinita. Para entender melhor um buraco negro, o melhor jeito é aprender a receita para construir um. Primeira parte: pegue 1 milhão de planetas Terra e funda todos eles até formar uma bolona, com massa equivalente à de 3 Sóis. Quanto maior a massa de alguma coisa, maior a gravidade. No caso da nossa bola, ela teria uma força gravitacional tão poderosa que nada teria como ficar em sua superfície sem começar a ser tragado para dentro do solo. Até a própria superfície começaria a ser engolida. Isso realmente acontece com as estrelas gigantes, bem maiores que o Sol, quando elas morrem. Nesse processo digestivo, a bola vai diminuindo de tamanho e fica cada vez mais densa. A força gravitacional também se concentra, puxando mais matéria ainda para o centro da bola. Uma hora a gravidade vai ter sugado tudo. Mas não vai deixar de existir. Será um ponto de dimensão zero. Uma singularidade. Além daí, a ciência não consegue enxergar. Não dá para saber o que acontece “do outro lado” de um buraco negro. Aliás, perguntar isso é tão absurdo quanto questionar o que havia antes do Big Bang. Por causa do seguinte: grosso modo, quanto maior é a gravidade, menor é a velocidade com que o tempo passa para você. Se pudesse ficar ao lado de um buraco negro sem ser estraçalhado, um segundo ali equivaleria a zilhões de anos para quem ficou na Terra. Caso você entrasse em um e pudesse sair, veria que, lá fora, o Universo já teria acabado, mesmo que tivesse durado para sempre. Um buraco negro é o fim do tempo. Olhe para o céu e fite o centro da galáxia, onde vive mesmo um buraco negro gigante. Você estará vendo um ponto onde o tempo não existe mais. A semelhança entre o interior de um buraco negro e o Big Bang é tão violenta que qualquer criança se sentiria tentada a dizer que, no fundo, eles são a mesma coisa. Alguns físicos também. É o caso de Lee Smolin, do Perimeter Institute, no Canadá. Diante de tantas coincidências, ele propôs o seguinte no final dos anos 90: que a singularidade de onde viemos era nada menos que a singularidade de um buraco negro de outro Universo. O Big Bang foi o começo do tempo e do espaço, certo? No interior de um buraco negro o tempo e o espaço acabam. A ideia de Smolin, então, é que estamos do outro lado de um buraco que existe em outro Universo. Sendo assim, nosso Cosmos tem um pai, um avô… E filhos, nascidos de seus próprios buracos negros. Segundo Smolin, os universos-filho herdam as características cosmológicas dos universos-pai, mas com pequenas variações. Ele não tirou isso da imaginação, mas da Teoria da Evolução. Darwin mostrou que seres vivos nascem com mutações que podem melhorar ou piorar suas chances de deixar descendentes. Essas variações podem fazer surgir mais buracos negros ou menos dentro do universo-filho. Nisso, os Universos mais aptos – ou seja, os que criam mais buracos negros – se reproduzem mais. E compõem a maior parte da população de Universos. Se Smolin estiver certo, quem olhasse esse conjunto de Universos do lado de fora veria uma grande árvore da vida, como as que decoram esta página. Uma boa teoria para o que havia antes do Big Bang. Mas ela não responde o que teria dado origem ao suposto “primeiro universo”. Para isso, temos que ir mais longe. Ao item 2. (Atypeek/iStock) 2. Choque de titãs Com vocês, a Teoria das Supercordas. Resumindo bem, ela diz o seguinte: todas as partículas fundamentais (as indivisíveis, que compõe o átomo) são cordinhas vibrantes. Se vibram em um certo “tom”, dão origem a um tipo de partícula – um elétron, por exemplo. Em outro tom, geram um quark… E por aí vai. Até compor o punhado de partículas que forma todo tipo de matéria e energia que há por aí. Para que isso aconteça, segundo a teoria, as cordas precisam vibrar em mais dimensões do que as 3 de espaço que conhecemos, caso contrário não atingem os tons que eles imaginam. E esse é o ponto: a teoria das cordas abre as portas para dimensões extras. No finalzinho do século 20, cientistas partidários da teoria propuseram um novo modelo para o Big Bang com base nessa ideia de outras dimensões. Funciona assim: antes da grande explosão, o que havia eram espaços tridimensionais vagando sem nada dentro numa 4ª dimensão. Imagine os dados aí em cima como se eles fossem esses espaços – ou “membranas 3D”, como chamam os físicos. Eles vivem uns ao lado dos outros, no condomínio tranquilo da 4ª dimensão. Ninguém interfere na vida de ninguém, já que todos têm seu espaço tridimensional próprio. (cada um no seu cubo, hehe). Mas, de tempos em tempos, acontece um evento de dimensões cósmicas: esses espaços se trombam. A batida enche de energia o ponto da colisão. E ele explode em todas as direções dentro de uma das membranas 3D. Seria basicamente o que conhecemos como Big Bang. Mas nesse caso ele não teria vindo do nada. Seria o filhote de um choque de titãs cósmicos. Isso torna a origem de tudo um evento tão banal quanto um tropeção, possível de acontecer a qualquer momento. O problema: comprovar a existência das dimensões extras é hoje tão impossível quanto saber o que acontece dentro de um buraco negro. Como diz o físico Paul Davies: “Talvez os teóricos das cordas tenham tropeçado no santo graal da ciência. Mas talvez eles estejam todos perdidos para sempre na Terra do Nunca”. Hora de ir para uma terra ainda mais misteriosa. (Atypeek/iStock) 3. País das maravilhas Há chances de um evento bizarro acontecer neste momento: a SUPER atravessar o seu crânio. Isso é uma afirmação séria, da teoria científica mais comprovada – e mais difícil de entender – de todos os tempos: a física quântica. Apesar de ostentar o título de teoria mais esquisita e anti-intuitiva já concebida pela ciência, a física quântica ganha em exatidão de qualquer outra. Se o objetivo é descrever o comportamento de zilhares de partículas subatômicas fervilhando freneticamente a uma temperatura 10 trilhões de trilhões de vezes superior à do Sol, é quase impossível não usá-la. Ela funciona como uma espécie de superzoom em espaços menores que o núcleo de um átomo. Mas, às vezes, tem um efeito tão devastador quanto uma câmera de alta definição em um rosto cheio de rugas: revela todos os detalhes “deselegantes” que se escondem no interior da matéria. No mundo quântico, partículas surgem do nada e desaparecem. Esse micromundo é oscilante, assimétrico, caótico, descontínuo, imprevisível. Uma terra sem lei. Ou melhor, uma terra com uma única lei: a da probabilidade. Por isso, existe uma probabilidade não apenas de a SUPER atravessar sua cabeça mas de qualquer coisa acontecer. Um elefante aparecer na sua cozinha, por exemplo. Elefantes só não se materializam em cozinhas porque os efeitos quânticos acabam diluídos no mundo macroscópico. Muitas partículas teriam que surgir do nada, e em sincronia, para formar um elefante! É algo tão improvável que não merece consideração. Mas imagine o seguinte: o Universo inteiro é um megacassino onde cada partícula subatômica é uma roleta girando. Para ganhar algo no cassino, é preciso que, em um pedacinho do Cosmos, todas as roletas – e haja roleta: há 1 seguido de 100 zeros partículas no Universo! – tirem o mesmo número. Completamente impossível, não? A resposta seria sim, não fosse um detalhe importante: estamos tratando de escalas de tempo bem maiores que os 13,7 bilhões de anos do nosso Universo. Segundo os teóricos da física quântica, dependendo do tempo que se passa jogando, é possível que o resultado das roletas da flutuação quântica gere algo surreal: uma bolha de matéria e espaço que se expande rapidamente até se desprender do tecido original. Ou seja, acontece um Big Bang. Se as roletas quânticas derem sorte no novo Universo, nasce outro dentro dele. E assim, basicamente ao acaso, vão pipocando Universos, cada um confinado às próprias dimensões de tempo e espaço. Tudo isso soa esquizofrênico, é fato. Como assim partículas que somem, reaparecem e oscilam sem parar? O que causa isso nelas? Com a palavra, o físico David Deutsche: “Infinitos universos paralelos”. Segundo ele, a interação com partículas de outros Universos na escala subatômica é a única explicação plausível para a espécie de chilique eterno que assola o mundo quântico. O que havia antes do chilique? Deutsche não arrisca uma resposta. O que ele e outros físicos fazem é buscar sentido para a ideia dos Universos paralelos. E chegaram a uma hipótese insana: a de que vivemos neles. Assim: neste Universo você continuará lendo este texto daqui a um minuto. Num Universo paralelo, você achará melhor ir tomar um café. Aí, no momento que você decide se vai se levantar ou continuar lendo, sua consciência vai para o Universo que contém a realidade escolhida. Uau. Bom, só esperamos que, em algum lugar, exista um Universo com a resposta definitiva para o que havia antes do Big Bang. Mas cuidado: ela pode ser aterradora também. Como a do item 4. (Atypeek/iStock) 4. Uma máquina O Universo tem prazo de validade. Em alguns trilhões de anos, todas as estrelas vão ter se apagado. E tudo será um breu. Isso coloca uma questão: o que nossos descendentes vão fazer para escapar desse fim? A única resposta: construir um novo Universo, artificial. Uma simulação estilo Matrix, em outro tempo e outro espaço. Mas espera aí: e se já estivermos num Universo artificial agora? É que de duas uma: ou somos a primeira civilização inteligente e vamos construir nosso simulador de Universo um dia ou já estamos em um, feito em algum Cosmos que precedeu o nosso. “A probabilidade de estarmos vivendo dentro de uma simulação é próxima de 100%”, diz o filósofo Nick Bostrom, da Universidade de Oxford. Mas fica o conselho dele: “Qualquer um que mude a vida por causa disso se tornará um maluco solitário”. Tão maluco e solitário quanto este sujeito, o nosso Universo. Para saber mais Mundos Paralelos Mitchio Kaku, editora Rocco, 2009. O Tecido do Cosmos Brian Greene, editora Companhia das Letras, 2007.

Cientistas descobrem como detectar a quarta dimensão do espaço

Espaço Cientistas descobrem como detectar a quarta dimensão do espaço Redação do Site Inovação Tecnológica - 26/05/2006 Cientistas descobrem como detectar a quarta dimensão do espaço Quarta dimensão do espaço Dois cientistas norte-americanos acabam de publicar uma pesquisa que demonstra como detectar a quarta dimensão do espaço. Somando-se o tempo, passaríamos então a "ver" nosso universo em cinco dimensões. A teoria é, na verdade, um novo modelo para o entendimento da força da gravidade, uma alternativa à Teoria da Relatividade Geral, de Einstein. A demonstração matemática permitirá que os astrônomos testem a nova teoria da gravidade e as cinco dimensões do universo. Charles R. Keeton e Arlie O. Petters batizaram sua teoria de modelo gravitacional de branas de Randall-Sundrum de tipo II. Universo de cinco dimensões A teoria sustenta que o universo visível é uma membrana incorporada em um gigantesco universo, de forma muito parecida com uma alga-marinha flutuando sobre o oceano. Esse "mundobrana" ou "universobrana" tem cinco dimensões - quatro dimensões espaciais mais o tempo - comparado com as quatro dimensões - três espaciais mais o tempo - da Teoria da Relatividade Geral de Einsten. O modelo matemático apresentado prevê certos efeitos cosmológicos que, se observados, ajudarão os cientistas a validar ou rejeitar a teoria do mundobrana. Segundo eles, as observações poderão ser possíveis com a utilização de um telescópio espacial com lançamento previsto para os próximos anos. Se comprovada, o impacto de uma nova dimensão não se restringirá à Física. "Ela irá confirmar que há uma quarta dimensão no espaço, o que irá criar uma alteração filosófica em nosso entendimento do mundo natural," diz Petters. Branas e mundobranas Cientistas descobrem como detectar a quarta dimensão do espaço O modelo de um mundo de branas de Randall-Sundrum - batizado com o nome de seus criadores, Lisa Randall, da Universidade de Harvard e Raman Sundrum, da Universidade Johns Hopkins - consiste em uma descrição matemática de como a gravidade dá forma ao universo, diferindo da explicação dada pela Teoria Geral da Relatividade. A imagem ao lado é uma simulação em computador de como seriam as branas. Keeton and Petters centraram sua atenção em uma conseqüência gravitacional em especial da teoria do mundobrana, que a distingue da teoria de Einstein. A teoria do mundobrana prevê que buracos negros relativamente pequenos, criados quando o universo nasceu, sobreviveram até hoje. Os buracos negros, com massa equivalente a um pequeno asteróide, seriam uma parte da matéria escura. Como seu nome sugere, a matéria escura não emite e nem reflete luz, mas exerce uma força gravitacional. A Teoria da Relatividade Geral, por sua vez, estabelece que esses buracos negros primordiais não existem mais. "Quando nós calculamos a que distância da Terra poderiam estar os buracos negros do mundobrana, ficamos surpresos de descobrir que os mais próximos podem muito bem estar no interior da órbita de Plutão," diz Keeton. Petters acrescenta: "Se os buracos negros do mundobrana formarem apenas um por cento da matéria escura em nossa parte da galáxia - uma estimativa conservadora - poderá haver milhares desses buracos negros em nosso Sistema Solar." Encontrar um buraco negro Agora, para comprovar sua teoria de cinco dimensões, os cientistas terão que encontrar esses buracos negros. Eles demonstraram que pode ser possível detectá-los observando a radiação de outras galáxias que está vindo continuamente para a Terra. Cientistas descobrem como detectar a quarta dimensão do espaço Ao passar perto de um corpo com a força gravitacional tão forte quanto um buraco negro, essa radiação é afetada, formando um efeito chamado "lente gravitacional." Os cientistas estão particularmente interessados nos jatos de raios-gama que vêm em direção à Terra. Raios-gama de alta concentração originam-se, por exemplo, de explosões estelares. Ao passar perto de um buraco negro, esse raios sofreriam um padrão de interferência, que pode ser detectado. A técnica das lentes gravitacionais ja é comum em astrofísica, sendo utilizada, por exemplo, para se procurar por planetas extrasolares. Mas os cientistas descobriram que a "assinatura" da quarta dimensão espacial também aparece no padrão de interferência captado, surgindo como uma contração entre as "franjas" do padrão. Segundo os cientistas, o telescópio espacial GLAST ("Gamma-ray Large Area Space Telescope"), a ser lançado em Agosto de 2007, será capaz de medir esse padrão de interferência. Agora, é só esperar o lançamento do GLAST e aguardar que os cientistas façam suas medições. E, caso a teoria seja comprovada, preparar-se para ver a ciência dando os primeiros passos rumo ao conhecimento de um outro universo, intuído por muitos, mas até agora fugidio e insistentemente se escondendo de nossos mais apurados "sensores". Bibliografia: Formalism for testing theories of gravity using lensing by compact objects. III. Braneworld gravity Charles R. Keeton, Arlie O. Petters Physical Review D 24 May 2006 Vol.: 73, 104032 (2006) DOI: 10.1103/PhysRevD.73.104032

Eficiência energética da vida

Informática A incrível eficiência energética da vida Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/11/2017 A incrível eficiência energética da vida Será que foi a evolução que gerou a eficiência energética da vida, ou foi a eficiência energética que guiou a evolução? [Imagem: Zighuo.he/Wikimedia Commons] Evolução e computação Toda a vida na terra executa cálculos e todos os cálculos parecem requer energia. Esse assunto tem sido alvo de bastante controvérsia ultimamente, envolvendo o chamado Limite de Landauer. Alguns afirmam que pode ser possível fazer computação sem consumo de energia, enquanto outros acreditam que o Limite de Landauer não é tão limitador assim. Polêmicas teóricas à parte, Christopher Kempes se reuniu com colegas do visionário Instituto Santa Fé, nos EUA, para pesquisar o custo energético da computação biológica. Da ameba unicelular aos organismos multicelulares, como os seres humanos, um dos cálculos biológicos mais básicos, comuns em toda a vida, é a "tradução" - processar a informação em um genoma e escrevê-la na forma de uma proteína. Embora de fato consuma energia, a equipe conseguiu demonstrar que a tradução é um processo altamente eficiente do ponto de vista energético. Eficiência energética da vida Para entender como a vida evoluiu na Terra, Kempes defende que precisamos primeiro entender as restrições dessa evolução. Uma restrição que não foi amplamente estudada até agora é como as leis da termodinâmica restringem a função biológica, o que poderá nos dizer se a seleção natural favoreceu organismos com alta eficiência computacional. Para medir a eficiência energética da tradução - o processo biológico pelo qual a sequência de uma molécula de RNA mensageiro é utilizada para ordenar a síntese da sequência de aminoácidos que forma uma proteína -, a equipe partiu justamente do Limite de Landauer. "O que descobrimos é que a tradução biológica é cerca de 20 vezes menos eficiente do que o limite físico inferior absoluto. E isso é cerca de 100.00 vezes mais eficiente do que um computador," contou Kempes. A replicação do DNA, outra computação básica comum em toda a vida, consome cerca de 165 vezes mais energia do que o Limite de Landauer. "Isso não é tão eficiente quanto a tradução biológica, mas ainda é incrivelmente bom em comparação com os computadores," acrescentou. Agora a equipe pretende ampliar seus cálculos para verificar a eficiência termodinâmica de cálculos biológicos de alto nível, como o pensamento, e, finalmente tentar entender a importância que a eficiência energética tem para a seleção natural. "Em última análise, nós queremos conectar tudo isso com a teoria da ciência da computação, não só para explorar esse tipo de coisa para a ciência da computação, mas também para ver se a teoria da ciência da computação tem algo a nos dizer sobre as células," disse o professor David Wolpert, coautor da pesquisa. Bibliografia: The thermodynamic efficiency of computations made in cells across the range of life Christopher P. Kempes, David Wolpert, Zachary Cohen, Juan Pérez-Mercader Philosophical Transactions of the Royal Society A DOI: 10.1098/rsta.2016.0343

O futuro já aconteceu

O futuro já aconteceu Você sabe o que vai fazer hoje à noite? Faz idéia de como vão ser os seus bisnetos? E o dia da sua morte? Para a ciência, tudo isso já foi resolvido. E seu livre-arbítrio não existe Por Alexandre Versignassi access_time 31 out 2016, 18h51 - Publicado em 30 nov 2004, 22h00 chat_bubble_outline more_horiz Existe um lugar mágico, onde o tempo não passa no mesmo ritmo pra todo mundo. Nenhum relógio marca a mesma hora. E o futebol é um caos. Enquanto um torcedor vê o Ronaldo deles partindo para a grande área com a bola dominada, outro já viu o gol acontecer. Para alguns, o jogo ainda nem começou; para outros, já aconteceu há 50 anos. Um nó. Num mundo desses, o que ainda é futuro para você já estaria gravado na memória de outro. Seu filho pode nem ter nascido. Mas para o vizinho da direita ele já tem seis anos. Para o da esquerda, 20, e acaba de ser contratado pelo Real Madrid. Quer dizer, você pode ainda nem ter resolvido se vai ou não usar um contraceptivo hoje à noite. Mas não tem o que fazer: em 20 anos vai ser pai de um jogador milionário. Se isso já aconteceu para outra pessoa não tem mais como ser mudado. O que é passado já está escrito, certo? Então o futuro também está. E a liberdade de escolha, a sensação de livre-arbítrio, não passa de ilusão nesse lugar de futuro fixo. As pessoas têm tanto poder para determinar seu amanhã quanto uma pedra tem para escolher o dela. Esse mundo, por sinal, foi desvendado em 1905 por um funcionário público alemão, e, nos últimos anos, vem inspirando algumas das teorias científicas mais radicais da história. Coisas que deixam qualquer ficção no chinelo. Ah, mais dois detalhes: o nome do tal descobridor é Albert Einstein. O do lugar mágico, nem precisa dizer: a gente vive nele. O sonho de Einstein Vive sim. Só não temos esse problema com jogos de futebol e vizinhos que moram no futuro porque as maluquices do tempo na realidade que a gente enxerga são infinitesimais. Mas todas as propriedades do “mundo mágico” estão aqui mesmo: no fundo, nenhum relógio marca a mesma hora, ninguém vive o mesmo presente. Ou, como disse o alemão numa carta de 1955: “A distinção entre passado, presente e futuro é só uma ilusão, ainda que persistente”. Mas por que ilusão? Poucas coisas são mais concretas que a passagem do tempo. A gente nasce sabendo que as horas passam no mesmo ritmo pra mim e pra você, que corremos para o futuro juntos. Mas Einstein descobriu que não: no mundo de verdade a gente viaja pelo tempo toda hora. Seu próprio corpo é uma máquina do tempo. Bem menos potente que o De Lorean de De Volta para o Futuro, mas é. Einstein explicou que o tempo não é uma coisa etérea, mas um lugar. Uma dimensão por onde a gente caminha sem parar. Tipo: enquanto você está sentado, lendo esta revista, os segundos continuam passando, certo? Então é como se você cruzasse o tempo num trem invisível agora mesmo. Até aí, nada demais. Agora é que vem a sacada: o alemão estipulou que esse trem anda a uma velocidade que pode ser medida em “quilômetros por hora”: exatamente 1,08 bilhão de km/h, a velocidade da luz. E viu algo mais perturbador ainda: tempo e espaço são basicamente a mesma coisa. O casamento dos dois forma uma paisagem invisível: a do espaço-tempo. Então agora mesmo você pode dizer que está correndo à velocidade da luz através desse espaço-tempo. Claro que todo o 1,08 bilhão de km/h está sendo usado para mover só o tempo mesmo. Mas que você está a essa velocidade agora, está. Mas tem um problema: para Einstein, nada pode atravessar o espaço-tempo mais rápido que a luz. Então se você já corre a 1,08 bilhão de km/h na “metade tempo” dessa paisagem, não tem de onde tirar velocidade para a “metade espaço”. Mas espera aí. E se você levanta pra pegar um copo d`água? Vai precisar de uns 5 km/h na “metade espaço” para andar até a cozinha, certo? Essa velocidade tem de sair de algum lugar. Mas de onde? Da única fonte disponível: os motores que empurram o tempo. Então você tira 5 km/h de lá pra andar até a cozinha. E a velocidade com que você atravessa o espaço-tempo fica redistribuída: 10 km/h vão para o espaço e 1,07999… bilhão de km/h para a do tempo. A velocidade do tempo funciona que nem um banco. Ela empresta quilômetros por hora para tudo o que se move. Mas essa agiotagem tem preço: faz seu relógio perder velocidade. O tempo começa a passar mais devagar para você. E é aí que o mundo mágico de Einstein começa a dar as caras. Olha um exemplo de verdade: sentado na poltrona, você atravessa o tempo a 1,08 bilhão de km/h, já que seu trem está correndo a todo vapor, ok? Isso significa que 30 segundos vão passar em 30 segundos mesmo, sem mistério. Mas aí você arruma um Porsche e resolve sentar o pé na estrada. Chega a 180 km/h, por exemplo. Para Einstein, isso quer dizer que você pegou 180 km/h emprestados lá do banco do tempo. Então seu relógio fica andando mais lento: um período que durava 30 segundos cravados quando você estava imóvel vai ter passado em exatamente 29,99999999999952 segundos. Enquanto a Porsche acelera você, ela freia o seu relógio. Mas só o seu. Do lado de fora do carro a velocidade do tempo continua igual. E o resultado é insólito: depois de uma hora com o pé embaixo no carro você vai ter envelhecido 0,0000000576 milésimo de segundo a menos do que tudo o que está lá fora. Isso mesmo. Seu relógio “biológico” também andou mais devagar. Tudo envelheceu um pouco mais rápido que você. As pessoas, as pedras, o Sol, a galáxia de Andrômeda… Tudo. E em que “lugar” tudo é mais velho do que hoje? No futuro. Depois de uma hora a 180 km/h, você viaja 0,0000000576 milésimo de segundo para o futuro. Mas caramba. Tanta falação pra chegar nessa merreca? Pois é. O problema é que as velocidades que a gente vive no dia-a-dia são pequenas demais. Não dá para perceber esse efeito minúsculo delas sobre a passagem do tempo. Nem astronautas que já experimentaram velocidades de 40 000 km/h conseguiram fazer um rombo marcante no relógio deles. O crédito de 1,08 bilhão de km/h é generoso. Mas quando a velocidade aumenta muito, o empréstimo começa a fazer diferença no caixa. Se esse Porsche andasse a mais ou menos 1 bilhão de km/h, por exemplo, o seu “banco do tempo” entra à beira da falência. Agora o mundo mágico aparece de vez. Assim: imagine que alguém esteja num bar de beira de estrada. Chega um ladrão. São 12h15 e o bandido está nervoso, com um revólver apontado para o rosto do cara, pronto pra atirar. Então você passa com o Super Porsche pela rodovia, a 1 bilhão de km/h. Nesse momento, seu relógio também marca 12h15. Então o que você enxerga pela janela quando passa em frente ao bar? O homem sendo ameaçado? Não. Os 1 bilhão de km/h fizeram o tempo passar mais devagar para você, lembra? Quando o seu relógio marcar 12h15 já vão ser 12h30 lá fora! A velocidade maior fez o seu tempo dar uma bela freada. Só o seu, note bem. O do resto do mundo continuou correndo no ritmo de sempre. Você foi ultrapassado pelo tempo. Em outras palavras: viajou para o futuro. Então o que você enxerga quando passa em frente ao bar? Um cadáver. Ou o bandido preso… Seja o que for vai ver uma coisa que, para o homem que está com um revólver na fuça, ainda não foi decidida. Esse é o paradoxo: você e o rapaz ameaçado estão vivendo o mesmo instante. Um momento que os dois chamam de “agora”. Mesmo assim, o que para ele é futuro é uma coisa que já está gravada na sua memória. Faz parte do seu passado. E dá para ir mais longe. Einstein mostrou que distâncias muito grandes também acabam com a idéia de que exista um “agora” igual para todo mundo. Para alguém em outra galáxia, por exemplo, o momento em que você lê essa página pode ser entendido agora mesmo como um passado distante (veja quadro na próxima página). “A concepção dele sobre o que existe neste momento no Universo pode incluir coisas que parecem completamente abertas para nós, como o vencedor das eleições presidenciais dos EUA de 2100. Os candidatos ainda nem nasceram, mas na idéia dele sobre o que acontece exatamente agora já vai estar o primeiro presidente americano do século 22”, escreveu o físico Brian Greene, da Universidade Columbia, nos EUA, em seu livro The Fabric of the Cosmos (O Tecido do Cosmos), inédito em português. Parece estranho, mas para a ciência o ponto de vista de alguém num carro a 1 bilhão de km/h ou em outra galáxia é tão válido quanto o seu. Se ele é teoricamente possível, não pode ser desprezado. E aí vem o ponto crucial. Se dá para dizer que o nosso futuro já aconteceu. Que poder a gente tem para escolher como vai ser o dia de amanhã? Onde vai parar nosso livre-arbítrio? “Desaparece. O universo de Einstein, o da Teoria da Relatividade, não aceita a liberdade de escolha. O jeito como as nossas vidas se desdobram, do nascimento até a morte, está mesmo escrito. As escolhas que ainda vamos fazer já estão impressas no tecido da realidade. Tão impressas quanto as escolhas que a gente fez no passado” diz o filósofo especializado em física Oliver Pooley, do Centro de Filosofia da Ciência da Universidade Oxford, na Inglaterra. Não podemos fazer nada pra mudar o destino. Ok. Mas se coisas como o rosto dos seus netos e o dia da sua morte estão “impressas” na natureza desde sempre, seria exagero pensar que, algum dia, a ciência poderia usar a matemática e a física para prever isso e tudo o mais? “Não teria como. Mesmo que cada evento do futuro seja baseado numa fórmula matemática já determinada, e é o que eu acredito, não daria para a gente saber quais fórmulas são essas antes que os próprios eventos acontecessem”, considera o físico Gerardus Hooft, da Universidade de Utrecht e vencedor do Nobel de física de 1999. “Nenhum computador teria como decifrar a natureza, já que nada pode computar mais rápido que o Universo”, completa o holandês. Sir Roger Penrose, da Universidade de Oxford e considerado o maior especialista em Relatividade do planeta, concorda: “Mesmo que o mundo seja completamente determinado, como diz a teoria, ele certamente não é computável”. É isso aí: os horoscopistas podem tirar seus cavalos da chuva. Pelo jeito, o futuro vai continuar no breu, por mais que já esteja escrito em algum lugar. Mundos paralelos Mas tudo é determinado, então? Não exatamente. Existe mais um mundo mágico, onde o tempo e o espaço não fazem sentido. Um jogo de futebol por lá, aliás, seria ainda mais bizarro que o do mundo de Einstein: quando o Ronaldo de lá parte com a bola dominada, ele se divide em 10, 20, 30 Ronaldos. E cada uma dessas cópias chega ao gol por um caminho diferente. Mas aí vem o pior: nenhum torcedor consegue ver esse milagre da multiplicação. Cada um enxerga um único jogador, dando uma única arrancada. E agora, a bomba: nosso mundo também funciona desse jeito. Mas, pra tristeza das aspirantes a Daniela Cicarelli, só na escala das coisas absurdamente pequenas, a das partículas subatômicas. “Sub” mesmo: se um átomo fosse do tamanho da Terra, um elétron não seria maior que uma bola de futebol. A realidade de partículas que nem o elétron, a da física quântica, segue uma lógica que não faz sentido aqui no mundo das coisas grandes: tudo vive em um monte de lugares ao mesmo tempo. Se você fosse uma partícula subatômica, teria cópias-fantasma suas em Nova York, Paris e Plutão neste momento. Vocês estariam em lugares diferentes mais seriam a mesma pessoa, com a mesma consciência. Isso só não acontece porque as bizarrices do universo quântico não existem no mundo das coisas maiores – o dos átomos inteiros, moléculas, planetas… É como se a nuvem de cópias-fantasma das partículas fosse esmagada pelo “peso” das coisas grandes. Essa nuvem, afinal, é o que há de mais delicado e indeterminado. Os próprios equipamentos usados para detectar partículas acabam com ela. E tudo o que os cientistas conseguem ver quando tentam olhar para a nuvem de cópias-fantasma é uma partícula solitária. Essa sobrevivente aparece em qualquer parte da nuvem, num lugar impossível de prever. E seus clones somem, como se tivessem sido só parte de um sonho. Ou não. Muitos físicos acham que o nosso mundo é tão onírico quanto o subatômico. Para eles, quando algum pesquisador tenta olhar as infinitas partículas-fantasma da nuvem quântica e só consegue ver uma, não é que as outras evaporaram: é que o cientista se dividiu em cópias infinitas, espalhadas por universos paralelos! Exatamente. É o que diz a teoria dos Mundos Múltiplos, moldada pelo físico norte-americano Hugh Everett em 1957. Ela diz que, se a partícula solitária que surgiu daquela nuvem de clones pode aparecer aqui, lá ou acolá, você também pode. Uma versão de você em um universo vai encontrar a partícula aqui. Outra, em um segundo universo, encontra ela lá. Uma terceira, acolá. Sem limite nenhum. A idéia é que a gente vive numa infinidade de universos, cada um com a sua realidade particular. E o conjunto desses cosmos pode ser chamado de “Multiverso”: um lugar onde tudo o que pode acontecer vai acontecer. Tudo mesmo. Se você encontrou alguém atraente numa festa, por exemplo, e não teve coragem de puxar conversa, pode ter certeza que, em algum universo paralelo, uma cópia sua chegou nela. E levou um fora. Num terceiro, a cantada deu certo. Num quarto mundo paralelo, vocês se casaram. E por aí vai: com um sem-número de universos, as possibilidades da vida também seriam infinitas. Viu o que a gente tem aí? Um futuro aberto pra qualquer coisa. Justamente o que a Teoria da Relatividade não aceita. “Nem a Relatividade nem qualquer outra teoria em que uma decisão leva a um só resultado são compatíveis com o livre-arbítrio. Já o Multiverso, com seus inúmeros mundos, não tem esse problema”, diz o físico inglês David Deutsch, da Universidade de Oxford, maior defensor da teoria hoje. Bom, o que ninguém imagina é como a liberdade de escolha funcionaria nesse cenário sem bater de frente com Einstein. Uma hipótese, levantada por Greene, é que nós “pularíamos” entre um e outro universo paralelo cada vez que uma decisão fosse tomada. Tipo: se você resolve cantar aquela pessoa da festa, vai parar em um universo onde essa é a realidade já escrita. Se ela dá bola, vocês partem para um cosmos onde os dois ficam juntos. Como esses pulos transcendentais aconteceriam? Ninguém imagina. “O certo é que os conceitos de identidade pessoal e de livre-arbítrio teriam de ser interpretados num contexto mais amplo, já que infinitas cópias de você e de mim estariam espalhadas por universos paralelos”, escreveu o físico em seu livro. Você decide A teoria está aí, bonitinha. Mas cadê a prática? Bom, o jeito mais viável de tentar provar que os universos paralelos existem mesmo, segundo os apoiadores da teoria, é verificar se outras formas de matéria se comportam de um jeito tão bizarro quanto as partículas subatômicas, pelo menos em laboratório. Ou seja: ver se coisas realmente grandes também podem ficar em vários lugares ao mesmo tempo. Para alguns, isso seria como fazer as cópias que moram em outros cantos do Multiverso aparecerem por alguns segundos. Mais: deixaria claro que nossa identidade pessoal pode mesmo se repartir por uma infinidade de universos paralelos. Não faltam tentativas de fazer algo assim. O físico austríaco Anton Zeilinger, pioneiro nesse tipo de experiência, e que já colocou moléculas grandes, formadas por dezenas de átomos, em mais de um lugar ao mesmo tempo, estuda fazer isso com um vírus. Cientistas renomados, como Max Tegmark, do MIT, acham que isso pode provar a viabilidade dos universos paralelos. Para eles, se os vírus tiverem alguma forma primitiva de consciência, essa “mente” deles apareceria repartida em vários mundos. Daí para repetir a experiência com um corpo maior, como o meu ou o seu, seria questão de tempo. Fechou, não? Para vários físicos ouvidos pela Sapiens, não mesmo. O próprio Zeilinger é contra a idéia: “Pra mim, colocar luz, átomos ou até bactérias vivas em vários lugares ao mesmo tempo não prova nada sobre universos paralelos. Essa teoria, aliás, me parece mais uma tentativa desesperada de aplicar nosso conceito de realismo ao mundo quântico. Só isso”. O austríaco está em boa companhia: “Penso que a estrutura dos mundos múltiplos só exista por um tempo infinitesimal. Muitos consideram que o colapso deles é uma ilusão ou algo assim. Eu não: do meu ponto de vista, ela é expulsa da realidade por um processo físico real”, diz Penrose. Mas a teoria tem partidários de peso, como o alemão Dieter Zeh, que formulou boa parte da física quântica moderna: “É psicologicamente difícil para a maior parte dos cientistas aceitar interpretações como a dos universos paralelos. Mas acho que ainda não existem muitas possibilidades de derrubar essa hipótese”, afirma o cientista, da Universidade de Heidelberg. Só que até David Deutsch está entre os que acham “psicologicamente difícil” lidar com a teoria, pelo menos quanto ao poder que ela tem de abrir portas para o livre-arbítrio: “O Multiverso pode ser compatível com a liberdade de escolha, mas não consegue explicá-la. Não acho que estamos sequer perto de entender o que é, no fim das contas, o livre-arbítrio”. E você? De que lado fica? Toda a liberdade de escolha do mundo está aí pra você decidir. Ou não. Tempo x Espaço É preto no branco: quanto mais rápido você correr, mais lentamente o tempo vai passar. Mas só pra você. Se desse para chegar à velocidade da luz, você pararia o tempo. E toda a história do Universo passaria por você num piscar de olhos! Já quando você está parado é o tempo que corre à velocidade da luz Bem-vindo à Matrix Pensar que o futuro ainda não aconteceu é uma ilusão. Uma tão persistente quanto a idéia de que o Sol gira em volta da Terra. Pois é: se desse para espiar o Universo pelo “lado de fora”, a gente veria uma forma que nem a desse bloco. Ele representa o fluxo do espaço através do tempo, numa imagem em quatro dimensões. Mas não existe fluxo aí. Está tudo congelado: passado, presente e futuro acontecem todos juntos. Se a gente pudesse ampliar bem a imagem, apareceria Da Vinci pintando a Monalisa num canto, você lendo esta legenda agora em outro, a final da Copa de 2094, a morte do Sol… Tudo, do Big Bang ao fim do Universo, existe ao mesmo tempo. Este é o mundo de verdade Faça-se a luz Einstein não tirou suas idéias do nada. Tudo começou com um problema que atormentava os físicos do século 19: experimentos mostravam que a luz “foge” das coisas. Como? Bom, se dois carros estiverem lado a lado a 100 km/h eles ficam emparelhados, certo? Mas com a luz não é assim. Se você perseguir um raio ele sempre vai escapar a 1,08 bilhão de km/h, mesmo que você também esteja a essa velocidade! É como se ele fugisse. Para desvendar isso, Einstein propôs que a 1,08 bilhão de km/h o tempo deixa de existir (entre outras coisas). Isso deixou o comportamento da luz explicável. E muito mais: mostrou que tudo o que a intuição diz sobre o tempo e o espaço está simplesmente errado. Presente do indicativo Basta se movimentar para viajar no tempo. Se você andar estará um pouco no futuro em relação a alguém sentado. Sua noção de “agora” vai ser diferente da dele. Só não percebemos porque essas diferenças no tempo são infinitesimais no dia-a-dia Futuro do pretérito Já se a distância entre as pessoas aumenta, o lapso entre o que cada um pode considerar como “agora” faz diferença. Para um cidadão a 10 bilhões de anos-luz que se movimente em relação a nós, o mundo pareceria estar no ano de 2 100, por exemplo Multiverso Os universos paralelos vistos pelo “lado de fora” teriam uma cara assim. Seriam uma infinidade daqueles “tubos” da página 41, cada um representando um cosmos com sua história já escrita. Mas, como o número de universos seria infinito, todas as possibilidades de futuro seriam viáveis Vale a pena ler • O Universo Elegante, Brian Greene, Cia das Letras, 1999 • The Fabric of the Cosmos, Brian Greene, Knopf, 2004 • The Fabric of Reality, David Deutsch, Penguin, 1984 • The End of Time, Julian Barbour, Oxford, 1999 • About Time, Paul Davies, Simon & Schuster, 1995

Sete descobertas cientificas importantes de 2017

7 acontecimentos e descobertas que fizeram de 2017 um ano incrível para a ciência Logotipo do(a) BBC Brasil BBC Brasil 6 dias atrás COMPARTILHAR COMPARTILHAR TWEETAR COMPARTILHAR EMAIL Eleito melhor do mundo, Cristiano Ronaldo também esbanja quando o assunto é carro; conheça a garagem do craque - Foto: Reprodução/InstagramCR7 esbanja quando o assunto é carro: veja garagem © Ilustração de TRAPPIST-1: NASA/JPL-CALTECH O ano que termina foi marcado por descobertas incríveis no mundo da ciência, algumas delas consagrando técnicas revolucionárias para salvar vidas ou observar fenômenos no espaço, e, nesse caso, a ajudar a entender melhor o Universo. Foi o ano do "sacrifício" da Cassini, a sonda que desvendou segredos de Saturno, mas também o ano da descoberta de um sistema planetário com sete planetas semelhantes à Terra orbitando um mesmo sol. Além disso, foi em 2017 que cientistas conseguiram desativar genes defeituosos no embrião abrindo uma importante frente na luta contra doenças hereditárias fatais. O estranho asteroide em forma de caveira que vai voltar a passar perto da Terra em 2018 O que determina a cor, o tamanho e as outras características de seu passaporte? Relembre os principais destaques da ciência no ano, alguns dos quais prometem muitas novidades em 2018. 1. Colisão de estrelas confirma previsão de Einstein © Foto: PA Para a comunidade científica, 2017 entrará para a história como o ano das ondas gravitacionais. Em agosto, astrônomos dos observatórios Ligo, nos Estados Unidos, e Virgo, na Itália, conseguiram observar pela primeira vez a colisão entre duas estrelas mortas, ou estrelas de nêutrons, graças à detecção de ondas gravitacionais - flutuações no espaço-tempo previstas por Einstein há mais de um século. A primeira detecção das ondas gravitacionais fora anunciada em 2016, quando o observatório Ligo descreveu o fenômeno após analisar a fusão de dois buracos negros distantes. Na época, o evento foi considerado o início de um novo ramo da astronomia, que usa as ondas gravitacionais para coletar dados sobre fenômenos que ocorrem a grandes distâncias. A de agosto de 2017 foi a quarta vez na história em que eram detectadas ondas gravitacionais, e a primeira observação, por observatórios do mundo todo, de uma colisão de estrelas de nêutrons, o que levou a revista Sience a escolher o evento como a descoberta do ano. "A explosão confirmou vários modelos-chave da astrofísica, revelou como surgiram vários elementos pesados e testou a Teoria da Relatividade (de Einstein) como nunca antes", justifica a Science. A colisão ocorreu em uma galáxia na constelação de Hidra. Alguns dos fatos ligados ao evento são impressionantes. Por exemplo, as estrelas de nêutron são tão densas que uma colher de chá de uma delas pesaria um bilhão de toneladas. Os pesquisadores também confirmaram que este tipo de colisão estelar é a origem do ouro e da platina no universo. "Essas estrelas são um laboratório de física extrema: é um material exótico, rico em nêutrons; e, quando são desmembradas, gera-se radiação exótica (...) que produz elementos como o ouro. É algo muito empolgante", explicou o astrônomo inglês Martin Rees na ocasião da descoberta. Misteriosa morte de modelo holandesa reacende debate sobre riscos das drogas no mundo da moda 2. O mergulho final da Cassini © Foto: NASA/JPL-CALTECH 1 A sonda Cassini chegou às proximidades de Saturno em 2004. Nos 13 anos em que esteve ativa, os dados coletados por ela transformaram nossa compreensão do planeta e de suas luas. O veículo descobriu gêiseres espirrando água de um oceano subterrâneo no satélite gelado Encélado, observou de perto os mares e lagos de metano na maior lua de Saturno, Titã, e testemunhou uma tempestade gigantesca que circundou o planeta dos anéis. Mas a Cassini começou a ficar sem combustível, e a Nasa decidiu que era melhor destruir o satélite na atmosfera de Saturno, para que ele não colidisse com uma das luas, por exemplo, e a contaminasse com micróbios terrestres. No dia 15 de setembro, a Cassini mergulhou nas nuvens do planeta e se rompeu por completo - e ainda conseguiu mandar dados durante seus últimos momentos. Enquanto isso, cientistas da Nasa acompanhavam, emocionados, o fim da missão de mais de uma década. 3. Um iceberg gigante se forma © Foto: Copernicus Sentinel 1 Data/Bas 1 Em meados de julho, pouco depois do anúncio de Trump, um dos maiores icebergs já registrado pela ciência se desprendeu da plataforma de gelo Larsen C, na Antártida. Os cientistas já vinham acompanhando o aumento de uma imensa rachadura na superfície do gelo há uma década. O bloco imenso de gelo cobria uma área de cerca de 6 mil km² - e representava cerca de 12% da plataforma Larsen C. A formação de icebergs das bordas de plataformas de gelo é comum. No entanto, os pesquisadores dizem que a Larsen C está, agora, em seu menor tamanho desde o fim da última Era do Gelo, há cerca de 11.700 anos. Ainda será preciso estudá-la mais para entender como a plataforma está respondendo ao aquecimento global. O futuro da plataforma também é incerto, mas, se ela entrar em colapso, poderia liberar geleiras com água suficiente para aumentar os níveis globais dos oceanos em um centímetro. 4. Edição genética contra doenças © Foto: OHSU 1 Pela primeira vez na história, uma equipe de cientistas dos Estados Unidos e da Coreia do Sul conseguiu corrigir, em embriões humanos, um gene defeituoso responsável por uma doença cardíaca mortal hereditária que afeta uma a cada 500 pessoas. Eles usaram a técnica da edição genética. A doença, chamada de miocardiopatia hipertrófica - pode fazer com que o coração pare de bater, provocando uma morte súbita. Ela é causa por um erro em um só gene (uma instrução no DNA) e qualquer pessoa que o tenha tem 50% de chances de transmiti-lo a seus filhos. A nova técnica de edição do gene, realizada durante a concepção do embrião na fertilização in vitro, foi desenvolvida no ano passado na Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, e é descrita como uma "cirurgia química" de precisão. O procedimento abre a porta para a prevenção de cerca de 10 mil distúrbios que são transmitidos de geração a geração, segundo os pesquisadores. Em setembro, outra equipe - desta vez da China - disse ter conseguido corrigir embriões humanos que continham o gene recessivo de uma doença hereditária do sangue conhecida como talassemia. Neste caso, as duas cópias do gene (a que vem do pai e a que vem da mãe) contêm a mutação. 5. Sete planetas como o nosso © Foto: NASA/JPL-Caltech 1 Em fevereiro, cientistas relataram a descoberta de um sistema planetário com sete planetas de tamanho similar ao da Terra. Todos orbitavam uma estrela chamada de TRAPPIST-1, que fica a 41 anos-luz do Sol. A estrela - fria e com pouca massa - fica na constelação de Aquário. É a primeira vez que são descobertas estrelas de tamanho tão semelhante ao nosso orbitando a mesma estrela. Isso poderia indicar que a Via Láctea está, na realidade, repleta de corpos celestes que se parecem, em tamanho e relevo, ao nosso mundo rochoso. Três dos planetas da TRAPPIST-1 estão na chamada zona habitável, órbitas relativamente temperadas onde a água pode permanecer líquida na superfície. Estes são alguns dos planetas mais interessantes para serem explorados nos próximos anos. Se pode haver água, pode haver alguma chance de vida. 6. Um novo membro da família © Foto: Philipp Gunz/MPI EVA Leipzig 1 Em julho, pesquisadores revelaram os fósseis de cinco humanos pré-históricos encontrados no norte da África que mostravam que a nossa espécie, o Homo sapiens, teria surgido ao menos 100 mil anos antes do que se acreditava. A descoberta indica que nossa espécie não teria se desenvolvido em um único "berço" no leste da África. Na verdade, os humanos modernos poderiam estar evoluindo na mesma direção em todo o continente. O ano de 2017 também teve outras grandes notícias no campo da evolução humana. Pesquisadores chamaram a atenção de todo o mundo quando, em 2015, mostraram os restos de 15 esqueletos parciais pertencentes a uma nova espécie de humano, o Homo naledi. Na época, no entanto, eles não conseguiam determinar com certeza a idade dos ossos - alguns traços sugeriam que eles pudessem ter até 3 milhões de anos de idade. Este ano, o líder da equipe, Lee Berger, anunciou que os fósseis tinham entre 200 mil e 300 mil anos. Longe de ser um ancestral do Homo sapiens, o Homo naledi pode, na verdade, ter convivido com membros da nossa espécie. 7. O visitante interestelar © Foto: ESO/M. Kornmesser 1 Mesmo prevendo há anos que seríamos visitados em algum momento por um asteroide interestelar, 2017 foi a primeira vez em que vimos um. Descoberto por uma equipe de cientistas usando o telescópio havaiano Pan-Starrs em outubro, o objeto foi batizado de "Oumuamua", que significa "mensageiro de longe que chega primeiro" na língua local. Sua velocidade e trajetória foram os primeiros indicativos de que ele vinha de fora do nosso Sistema Solar. Mas o Oumuamua não é só o primeiro visitante de fora, mas também um dos corpos celestes mais longos que já se viu. Seu formato, semelhante a um charuto, chamou a atenção dos pesquisadores. Uma campanha de observação do objeto usando os telescópios mais potentes do mundo mostrou que ele não levava algum tipo de tecnologia inteligente, mas que poderia conter água em seu interior. Ao medir a maneira como o Oumuamua reflete a luz do sol, os pesquisadores concluíram que ele é semelhante a objetos gelados do nosso próprio sistema solar, que estão cobertos por uma camada seca.

Cientistas se aproximam da vida artificial com o primeiro cromossomo sintético

BIOLOGIA Cientistas se aproximam da vida artificial com o primeiro cromossomo sintético Por: Casey Chan 28 de Março de 2014 às 11:13 COMPARTILHE 413 0 Uma equipe internacional de cientistas fez um grande avanço na biologia sintética: eles foram capazes de inserir um cromossomo personalizado em levedura de cerveja. Isso criou um organismo vivo que transmite genes artificiais para seus descendentes. Ou seja, estamos mais perto de criar vida artificial. O cromossomo é uma estrutura composta principalmente por DNA. Cientistas já haviam criado cromossomos para bactérias e vírus, mas esta é a primeira vez que um organismo mais complexo (com núcleo em cada célula) recebe um deles. O cromossomo artificial, chamado de synIII, foi criado através de computador por uma equipe de cientistas ao longo de sete anos. 60 graduandos uniram diversos filamentos pequenos de DNA para montar cadeias maiores de 750 a 1.000 “peças”. E as células de levedura com os cromossomos artificiais se comportaram normalmente. Mas, em tese, elas poderiam ser melhoradas e fazer coisas que células normais de levedura não conseguem. Jef Boeke, do NYU Langone Medical Center, liderou o estudo e diz que é possível “embaralhar os genes deste cromossomo como um baralho de cartas”. Isso permitiria criar novas versões da levedura para produzir remédios ou até mesmo produtos industriais. Além disso, os cientistas poderiam criar, no futuro, versões artificiais de todos os cromossomos em um organismo, criando assim a vida artificial. Patrick Yizhi Cai, da Universidade de Edimburgo, também participou do estudo e diz ao Guardian: “daqui a dez anos, poderemos sintetizar genomas todo dia”. Isso começaria com organismos mais simples, e poderia evoluir: um terço da sequência genética da levedura é igual ao DNA humano. O estudo foi publicado na revista Science. [National Geographic e The Guardian] Imagem por Lawrence Livermore National Lab

Principais Descobertas de 2017

SI_Site_Retro2017_Descobertas_Home© Superinteressante SI_Site_Retro2017_Descobertas_Home 11) Despertamos um homem inconsciente há 15 anos Este ano, demos uma passo adiante na tentativa de despertar a consciência de pessoas em estado vegetativo há muito tempo. Um implante no pescoço de um homem inconsciente há 15 anos foi capaz de trazê-lo “de volta” à semiconsciência depois de apenas um mês. As chances de recuperação ficam menores conforme o tempo passa em um quadro de estado vegetativo. O implante, no entanto, mudou o prognóstico. Ele enviava estímulos elétricos ao nervo vago do paciente, que conecta o tálamo, área do cérebro que processa sinais dos olhos e ouvidos (e muito associada à consciência) com o resto do corpo. E, após o teste de um mês, o rapaz começou a “responder”. Ele não estava plenamente consciente. Mas arregalava os olhos quando algo se aproximava do seu rosto. Era capaz de prestar atenção (inclusive quando liam histórias para ele) e até de mover sua cabeça quando pediam, ainda que demorasse 60 segundos para cumprir a ordem. Pela primeira vez, a ciência foi capaz de romper o “isolamento” entre uma mente em estado vegetativo e o mundo ao seu redor. 10) Acrescentamos duas letras ao DNA (e funcionou!) SI_Site_Retro2017_Descobertas_DNA-XY© Superinteressante SI_Site_Retro2017_Descobertas_DNA-XY Suas células leem o DNA como um manual de instruções para a produção de proteínas. Mas as regras escritas nesse manual são codificadas na linguagem das bases nitrogenadas: adenina, timina, citosina e guanina. Mais conhecidas como ATCG, essas letras se combinam de 3 em 3 em cada unidade de DNA, os nucleotídeos. Essas combinações ensinam seu corpo a produzir tipos diferentes de aminoácidos, as peças básicas que compõem as proteínas. Desde que ganhamos conhecimento de como o DNA funciona, sempre foi um sonho adicionar novas letras a esse manual. Por quê? Com 4 letras, temos 64 combinações diferentes, que codificam 20 aminoácidos. Com novas letras, ganharíamos a possibilidade de gerar aminoácidos completamente diferentes e produzir proteínas inéditas. O problema é que inventar letras não é tão difícil assim. A maior dificuldade é fazer com que seres vivos reconheçam essas letras e sejam capazes de produzir aminoácidos com elas. E foi isso que alcançamos em 2017. Inserimos no DNA de uma bactéria duas novas bases, chamadas simplesmente de X e Y. Até a “cola” que unia as moléculas nessas bases nitrogenadas artificiais era diferente do DNA natural, mas a bactéria nem percebeu a diferença. Continuou a ler o manual de instruções genéticas e sintetizar proteínas – e passou a produzir, na prática, proteínas com aminoácidos inéditos para um ser vivo. Um transplante de código genético suave, sem rejeição, que trabalha lado a lado com a estrutura criada pela natureza. 9) Corrigimos o DNA de um embrião humano Passamos o ano inteirinho falando sobre ferramentas de edição genética, especialmente o CRISPR/Cas (leia mais sobre ele aqui), que tem permitido aventuras dignas de ficção científica no mundo de alterações do DNA. Atualmente, já temos edições sendo feitas em seres vivos adultos para deletar genes, corrigir mutações e tratar doenças. Um dos grandes marcos da edição genética do ano, no entanto, foi a primeira correção de mutação feita no DNA de um embrião humano. Toda a vez que falamos sobre alterar esse tipo de célula, o alerta da bioética dispara – o pesadelo, afinal, é que editando essas células iniciais da vida terminaríamos criando bebês como no filme Gattaca. Mas a ciência ainda está longe desta etapa. O que conseguimos, até agora, foi deletar um gene com defeito em embriões humanos, que não chegaram a terminar de se desenvolver. O MYBPC3 é o gene responsável por uma doença chamada cardiomiopatia hipertrófica, que não apresenta sintomas, mas é principal causa de morte repentina entre atletas jovens. O objetivo do estudo era deletar o gene mutado logo na fertilização do óvulo, enquanto aquele ser vivo era composto de uma só célula, e esperar que essa célula se dividisse sem o defeito dali pra frente. O teste foi feito com 12 óvulos fertilizados com espermatozóides de um doador que tinha a doença. Em uma situação normal, 50% das crianças dessa relação nasceriam com o problema no coração. Após a edição do DNA, 42 dos 58 embriões estavam sem a mutação – assim, 72% dos bebês nasceriam saudáveis. 8) Testamos a primeira droga capaz de atacar a raiz de Huntington Neste final de 2017, foi anunciada a descoberta mais importante sobre a doença de Huntington dos últimos 20 anos. Huntington é uma doença hereditária e degenerativa. Graças a uma mutação em um único gene, o corpo passa a produzir uma proteína que é tóxica para o sistema nervoso e causa danos ao cérebro. Faz mais de uma década que sabíamos exatamente qual era o gene em que se dava a mutação. Só não sabíamos como pará-lo – e, por isso, os tratamentos para Huntington sempre focavam dos sintomas (como demência, movimentos involuntários, mudanças bruscas de humor e paralisia) ao invés da causa. Mas isso pode mudar em breve, graças a uma nova droga, chamadas Ionis-HTTRx. Os primeiros testes avaliaram os efeitos de diferentes doses da droga em um pequeno grupo de voluntários. O remédio era injetado diretamente pelo líquido cefalorraquidiano, que fica entre o cérebro e crânio e circunda também a medula espinhal. Após quatro meses de injeções mensais, a quantidade de proteína tóxica produzida no organismo dos voluntários diminuiu proporcionalmente à dose do remédio que eles receberam. Isso porque a Ionis-HTTRx não altera o DNA dos pacientes, nem corrige a mutação de Huntington, mas impede que o gene alterado dê instruções para as células. A droga barra o RNA mensageiro de levar aos ribossomos (as fábricas de proteínas das células) a “ordem” de produzir a proteína tóxica. Faltam testes com grupos maiores para entender melhor como esse mecanismo funciona, mas os resultados são suficiente para aumentar e muito a esperança por um tratamento mais efetivo para uma doença tão triste. 7) Encontramos um novo continente embaixo da Nova Zelândia SI_Site_Retro2017_Descobertas_NovoContinente© Superinteressante SI_Site_Retro2017_Descobertas_NovoContinente Um novo membro entrou para a lista de continentes neste ano. Onze cientistas internacionais se reuniram para anunciar a classificação oficial de uma massa de terra conhecida como Zelândia como um continente. Menos de 5% do continente pode ser visto – 94% da região está submersa. Por isso, por tanto tempo, a região da Nova Zelândia e da Nova Caledônia foi considerada uma área de “microcontinentes”. Os cientistas por trás da descoberta analisam a forma como esse continente interliga a região por baixo d’água há mais de 20 anos. Tanto que o termo “Zelândia” foi cunhado em 1995, mas não impactou muito a comunidade científica. Só agora é que o avanço foi oficializado: “Essa não é uma descoberta repentina, mas uma realização gradual. Há dez anos não teríamos os dados acumulados ou a confiança na interpretação para escrever a pesquisa”, disseram os autores do estudo. 6) Descobrimos que a vida na Terra é mais velha do que pensávamos 2017 colocou a data de origem da vida no planeta em disputa. Logo no começo do ano, um estudo (criticado por boa parte da comunidade científica) declarou ter encontrado microfósseis de seres vivos no Canadá datados entre 3,77 e 4,28 bilhões de anos. As estimativas tradicionais costumam cravar a origem da vida bem mais tarde, 3,5 bilhões de anos atrás. E aí a confusão estava feita. O tema é tão polêmico porque, segundo a conclusão do estudo, a vida teria surgido quando a própria Terra era praticamente recém-nascida – afinal, o planeta se formou há pouco mais de 4,5 bilhões de anos. Só que, ao longo do ano, a pilha de evidências foi aumentando. Em setembro, novos microfósseis encontrados no Canadá também apontaram para seres vivos com mais de 4 bilhões de anos de idade. Já em dezembro, microorganismos encontrados na Austrália foram datados com 3,5 bilhões de anos – e eram formas de vida relativamente avançadas, o que quer dizer que seres vivos mais simples teriam aparecido antes disso. Nenhum desses estudos, sozinho, é capaz de cravar que os seres vivos terráqueos surgiram há mais de 4 bilhões de anos. Mas, combinando tudo isso, terminamos o ano com argumentos consideráveis a favor de um surgimento da vida mais precoce do que imagina nossa clássica arqueologia. 5) E que os próprios humanos são mais antigos do que estimávamos Ainda na onda de agitar o que sabemos sobre o passado, a própria “história de origem” do Homo sapiens tomou um chacoalhão este ano. A versão tradicional da origem humana dizia que surgimos há 200 mil anos, no leste da África, região conhecida como “berço da humanidade”. Mas pesquisas de 2017 provam que não foi tão simples assim. Encontramos ossos e ferramentas de um Homo sapiens de 300 mil anos, 100 mil a mais que a versão mais aceita. E não foi no leste da África – foi no Marrocos, na região norte do continente, a mais de 5,5 mil km da Etiópia, indicando que não dá para atribuir um “berço” à origem da espécie. As conclusões se baseiam em ferramentas, pedaços de crânio, uma mandíbula, dentes e membros pertencentes a três adultos, um adolescente e uma criança. A “família” de fósseis tinha anatomia similar à nossa – especialmente no rosto. O crânio era mais longo, um indício surpreendente: é possível que, para humanos primitivos, os traços faciais tenham evoluído antes do cérebro. Essas anatomias “anacrônicas”, que misturam características mais modernas e outras menos avançadas, não são exclusividade dos fósseis do Marrocos. Os esqueletos que encontramos do Homo naledi, outro primo hominídeo que foi protagonista este ano, mostram também ossos das pernas, pés e mãos quase idênticos aos dos seres humanos, mas com cérebro pequeno e dedos mais adaptados para subir em árvores do que operar ferramentas. Toda a evolução humana, na realidade, não pode ser pensada na famosa “escadinha” evolutiva linear, que mostra um símio virando um ser humano. As características típicas associadas ao Homo sapiens apareceram pouco a pouco, em diferentes comunidades africanas, num processo muito mais gradual – que contou, inclusive, com muita “experimentação” evolutiva entre nossos primos do gênero Homo (e sim, estamos falando de experimentação sexual). Para um panorama completo sobre a nova história da humanidade que apareceu graças a essas novas evidências, você pode ler Sapiens, a matéria de capa da SUPER de agosto de 2017. 4) Criamos um útero sintético para bebês prematuros A imagem estranha de um cordeirinho dentro de uma sacola tipo ziplock viralizou mundo à fora – e a pesquisa por trás dela é mais interessante que a própria foto. Este equipamento é nada menos que um útero sintético. Ele foi criado para permitir que bebês prematuros consigam se continuar a se desenvolver nas mesmas condições que fariam dentro do útero materno. Os pulmões, por exemplo, se desenvolvem submersos em líquido amniótico, e podem não estar preparados para respirar normalmente, a depender de quão prematuro é o parto. No útero da mãe, a troca de gases acontece via cordão umbilical – a mãe envia sangue rico em oxigênio e recebe sangue rico em gás carbônico conforme a demanda do bebê. O útero sintético faz exatamente a mesma coisa, preservando tanto os pulmões quanto o delicado sistema circulatório do bebê. A diferença é que o útero é um ziplock, o líquido amniótico é sintético e a troca de gases é feita por uma máquina. Como você pode ver na imagem, o primeiro teste do Útero Ziplockiano foi feito com filhotes de ovelha. Eles nasceram de 6 meses (a gestação da espécie é de 7 meses) e foram colocados no aparelho para a etapa final de desenvolvimento. E deu tudo certo: nasceram com as mesmas condições de saúde dos bebês de ovelha que passaram o tempo todo na barriga da mãe. No futuro, o intuito é que útero sintético vai seja usado para cuidar de bebês humanos. Até hoje, o parto prematuro é um dos maiores fatores de risco de mortalidade neonatal (e pode deixar sequelas para a vida adulta, como problemas respiratórios). Um aparelho como esse pode vir a reduzir muito o impacto de nascer antes da hora e melhorar as chances de sobrevivência de fetos em urgências médicas. 3) Criamos o teletransporte para o espaço (mas não Aquele Teletransporte) Antes de começar a ler esse item, deixe de lado todas as suas fantasias Star Trekianas sobre teletransporte. Em 2017, cientistas chineses fizeram o primeiro teletransporte para o espaço. Só que não foi de gente. Teletransportamos informação, contida em uma única partícula de luz, um fóton. O fóton utilizado no experimento estava no deserto de Gobi – mais precisamente da cidade de Ngari, no Tibet – e a informação contida nele “viajou” 500 quilômetros, alcançando o satélite chinês Micius, que percorria a órbita terrestre. A mágica só foi possível porque estamos falando de estado quântico: partículas pequenas como um fóton seguem um conjunto diferente de leis da física, e tem, por causa disso, propriedades próprias. Um desses “superpoderes” é o que que chamamos de entrelaçamento quântico. Partículas entrelaçadas se imitam o tempo todo: o que uma faz, a outra faz também, instantaneamente. Mas o louco do estado quântico é que essas partículas podem estar entrelaçadas a centenas de quilômetros de distância – e continuam a se imitar. Agora pense isso no ponto de vista da comunicação. O que você inclui de informação em uma partícula aqui na Terra é “imitado” pela partícula entrelaçada lá no espaço – e, portanto, é teletransportado daqui para lá, sem ter que atravessar o caminho entre uma partícula e outra. Pode não ser o meio de transporte revolucionário que você esperava, mas esse tipo de “superpoder” está muito ligado à computação quântica – e essa sim, em um futuro próximo, pode mudar o mundo, permitindo um poder de processamento de dados nunca antes visto. 2) Achamos um novo sistema solar com 3 potenciais Novas Terras SI_Site_Retro2017_Descobertas_TRAPPIST-1© Superinteressante SI_Site_Retro2017_Descobertas_TRAPPIST-1 Em fevereiro, a NASA ficou cheia de mistérios sobre um “grande anúncio” que estava prestes a fazer. Para decepção geral, não eram aliens. Mas, pelo menos para os cientistas, era quase tão bom quanto. A agência estava empolgadíssima com a descoberta de Trappist-1, um sistema a 39 anos-luz do nosso. Ele conta com uma estrela menor e mais fria que a nossa, ao redor da qual orbitam 7 planetas, muito próximos um do outro e similares à Terra em tamanho, massa e composição (são rochosos como o nosso, não gasosos como Júpiter ou Saturno). A empolgação foi tanta graças a três deles – que estão na chamada Zona Habitável. Pela temperatura de sua superfície e a distância que estão da estrela, os três têm condições de possuir água líquida. Falta muita informação (especialmente sobre a atmosfera desses planetas) para podermos, de fato, falar em condições de vida extraterrestre. Mas o que mais animou os cientistas foi encontrar, numa tacada só, um sistema tão próximo, com tantos planetas e com uma proporção tão grande deles na Zona Habitável. Com vontade de visitar os candidatos ao título de Nova Terra? Enquanto não mandamos uma sonda para lá, fique à vontade para dar uma olhada nos cartões postais de Trappist-1 criados pela Nasa. 1) Revolucionamos a astronomia com as ondas gravitacionais Até setembro de 2015, a gente nem sabia se ondas gravitacionais realmente existiam. A confirmação oficial veio em fevereiro de 2016. E de lá, até o fim de 2017, elas deram o que falar. O Nobel de Física deste ano foi para o LIGO, o observatório americano responsável por detectar o fenômeno. Além do prêmio, o LIGO também ganhou um primo europeu: o VIRGO. O novo time de superdetectores em diferentes continentes aumentou a precisão das leituras que tínhamos a cada nova emissão de ondas gravitacionais. Foi assim que abrimos o caminho para a notícia científica mais importante de 2017. Veja bem: as primeiras quatro detecções de ondas gravitacionais indicavam que elas tinham sido produzidas pela colisão de buracos negros enormes. Mas qualquer colisão em alta velocidade de objetos com muita massa produz essas ondas. E a grande expectativa dos cientistas é que pudéssemos observar ondas gravitacionais produzidas pela colisão entre duas estrelas de nêutrons, um fenômeno inédito, jamais testemunhado pela astronomia. Estrelas de nêutrons são formadas em supernovas e estão entre os objetos mais absurdamente densos conhecidos no universo. Com apenas 20 km de diâmetro, elas são capazes de concentrar a massa de um Sol inteiro. Elas costumam viver em pares, e os modelos astronômicos já defendiam que, conforme fossem perdendo energia, essas duplas de estrelas de nêutrons se aproximariam, até baterem. Uma batida dessa geraria jatos de detrito e energia para todos os lados. Mas esse carnaval todo nunca tinha sido visto. Em outubro, os primos LIGO e VIRGO detectaram ondas gravitacionais particularmente exóticas. Apenas 2 segundos depois, outro laboratório (o Fermi, que não tinha nada a ver com ondas gravitacionais) captou outro fenômeno curioso: uma rajada de raios gama, o tipo de luz mais energética que conhecemos. Os dois laboratórios trocaram SMS (literalmente!) e chegaram à conclusão de que não podia ser coincidência. Os astrônomos declararam uma caçada global ao fenômeno que podia estar causando aquelas alterações. LIGO e VIRGO conseguiram dar coordenadas aproximadas de onde, no céu, viriam aqueles sinais estranhos. E, então, mais de 70 cientistas do mundo todo apontaram seus equipamentos para lá. Eles captam radiação eletromagnética de todo tipo, uma festa no céu. Conseguiram observar, no céu, a colisão inédita entre duas estrelas de nêutrons – e solucionar alguns mistérios do universo. Não sabíamos, por exemplo, de onde vinha o ouro e a platina. Mistério resolvido: encontramos toneladas desses elementos nos destroços da colisão. Os cientistas do LIGO, da Nasa e da Fundação Nacional Americana para Ciência batizaram esse tipo de observação de “Detecção Multimensageiros”. São sinais completamente distintos do Universo convergindo para uma descrição mais completa – e mais complexa – de eventos cósmicos misteriosos. E essa mudança promete mudar a astronomia para sempre.

Nanotecnologia - Nova Física

Nanotecnologia Sensor vai tentar capturar "nova física" - antes que seja tarde para nós Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/11/2017 Sensor vai tentar capturar Estrutura do detector SciFi, vendo-se à frente as "esteiras" de fibras ópticas. [Imagem: LHCb/Univ.Heidelberg] SciFi O LHC (Grande Colisor de Hádrons), produz centenas de milhões de colisões de prótons por segundo. Mas os físicos que trabalham no experimento LHCb, um dos grandes detectores do laboratório, só conseguem gravar 2.000 dessas colisões por segundo. Assim, o maior laboratório do mundo deixa os físicos querendo mais - eles estão convencidos de que o vasto volume de dados não capturados contém respostas para várias questões não resolvidas. Afinal, eles sabem que o Modelo Padrão - a teoria que melhor descreve os fenômenos em nível atômico e subatômico - não está completo. Esta busca por uma "nova física" - a física além das teorias e modelos que conhecemos - poderia explicar, por exemplo, onde está a antimatéria que deveria ter sido criada após o Big Bang ou mostrar partículas ainda mais elementares. "Para extrair mais informações dos dados do LHC, nós precisamos de novas tecnologias para o nosso detector LHCb," defende Aurelio Bay, da Escola Politécnica Federal de Lausanne, na Suíça. E, após cinco anos de trabalho, os cerca de 800 físicos do mundo todo envolvidos no projeto LHCb acabaram de definir o que será necessário fazer para atualizar o experimento, aumentando sua capacidade de coletar dados. Eles decidiram construir um novo detector - um rastreador de fibra cintilante chamado SciFi, que deverá entrar em operação em 2020. Fibras cintilantes O novo rastreador de partículas vai utilizar 10.000 quilômetros de fibras ópticas cintilantes, cada uma com um diâmetro de 0,25 mm. Quando as partículas viajarem através delas, as fibras vão liberar sinais de luz que serão capturados por diodos amplificadores de luz. Sensor vai tentar capturar Fibras ópticas como essa, com 0,25 mm de espessura, serão responsáveis pela coleta de mais dados do LHC. [Imagem: EPFL] As fibras cintilantes serão organizadas em três painéis medindo cinco por seis metros cada um, instalados atrás de um ímã, onde as partículas saem do ponto de colisão dentro do acelerador LHC. As partículas passarão por várias dessas "esteiras de fibra" e depositarão parte de sua energia ao longo do caminho, produzindo alguns fótons de luz que serão então transformados em um sinal elétrico. Os dados sobre como as partículas atravessam as fibras serão suficientes para reconstruir sua trajetória. Os físicos então usarão essas informações para restaurar seu estado físico primitivo. "O que nós essencialmente faremos é traçar a jornada dessas partículas de volta ao seu ponto de partida. Isso deve nos dar uma visão do que aconteceu há 14 bilhões de anos, antes de a antimatéria desaparecer, deixando-nos a matéria que temos hoje," disse Bay. Antes que seja tarde Em um mundo ideal, os físicos coletariam e analisariam todos os dados produzidos pelo colisor, mas isso envolveria analisar uma quantidade descomunal de dados. O SciFi será um componente chave para coletar dados à velocidade máxima, pois incluirá filtros que estão sendo projetados para preservar apenas dados úteis. "Nós já podemos estar no limite, porque, é claro, temos que salvar os dados em algum lugar. Em primeiro lugar, usamos o armazenamento magnético e depois distribuímos os dados no LHC GRID, que inclui máquinas na Itália, Holanda, Alemanha, Espanha, na França e no Reino Unido. Muitos países estão participando e numerosos estudos sobre esses dados estão sendo realizados simultaneamente," acrescentou Bay. "Se o LHC não tiver a energia suficiente para descobrir novas físicas, tudo acabou para a minha geração de físicos! Teremos que criar uma nova máquina, para a próxima geração," finalizou Bay.

Cientista Descobrem como Detectar a Quarta Dimensão do Espaço

Espaço Cientistas descobrem como detectar a quarta dimensão do espaço Redação do Site Inovação Tecnológica - 26/05/2006 Cientistas descobrem como detectar a quarta dimensão do espaço Quarta dimensão do espaço Dois cientistas norte-americanos acabam de publicar uma pesquisa que demonstra como detectar a quarta dimensão do espaço. Somando-se o tempo, passaríamos então a "ver" nosso universo em cinco dimensões. A teoria é, na verdade, um novo modelo para o entendimento da força da gravidade, uma alternativa à Teoria da Relatividade Geral, de Einstein. A demonstração matemática permitirá que os astrônomos testem a nova teoria da gravidade e as cinco dimensões do universo. Charles R. Keeton e Arlie O. Petters batizaram sua teoria de modelo gravitacional de branas de Randall-Sundrum de tipo II. Universo de cinco dimensões A teoria sustenta que o universo visível é uma membrana incorporada em um gigantesco universo, de forma muito parecida com uma alga-marinha flutuando sobre o oceano. Esse "mundobrana" ou "universobrana" tem cinco dimensões - quatro dimensões espaciais mais o tempo - comparado com as quatro dimensões - três espaciais mais o tempo - da Teoria da Relatividade Geral de Einsten. O modelo matemático apresentado prevê certos efeitos cosmológicos que, se observados, ajudarão os cientistas a validar ou rejeitar a teoria do mundobrana. Segundo eles, as observações poderão ser possíveis com a utilização de um telescópio espacial com lançamento previsto para os próximos anos. Se comprovada, o impacto de uma nova dimensão não se restringirá à Física. "Ela irá confirmar que há uma quarta dimensão no espaço, o que irá criar uma alteração filosófica em nosso entendimento do mundo natural," diz Petters. Branas e mundobranas Cientistas descobrem como detectar a quarta dimensão do espaço O modelo de um mundo de branas de Randall-Sundrum - batizado com o nome de seus criadores, Lisa Randall, da Universidade de Harvard e Raman Sundrum, da Universidade Johns Hopkins - consiste em uma descrição matemática de como a gravidade dá forma ao universo, diferindo da explicação dada pela Teoria Geral da Relatividade. A imagem ao lado é uma simulação em computador de como seriam as branas. Keeton and Petters centraram sua atenção em uma conseqüência gravitacional em especial da teoria do mundobrana, que a distingue da teoria de Einstein. A teoria do mundobrana prevê que buracos negros relativamente pequenos, criados quando o universo nasceu, sobreviveram até hoje. Os buracos negros, com massa equivalente a um pequeno asteróide, seriam uma parte da matéria escura. Como seu nome sugere, a matéria escura não emite e nem reflete luz, mas exerce uma força gravitacional. A Teoria da Relatividade Geral, por sua vez, estabelece que esses buracos negros primordiais não existem mais. "Quando nós calculamos a que distância da Terra poderiam estar os buracos negros do mundobrana, ficamos surpresos de descobrir que os mais próximos podem muito bem estar no interior da órbita de Plutão," diz Keeton. Petters acrescenta: "Se os buracos negros do mundobrana formarem apenas um por cento da matéria escura em nossa parte da galáxia - uma estimativa conservadora - poderá haver milhares desses buracos negros em nosso Sistema Solar." Encontrar um buraco negro Agora, para comprovar sua teoria de cinco dimensões, os cientistas terão que encontrar esses buracos negros. Eles demonstraram que pode ser possível detectá-los observando a radiação de outras galáxias que está vindo continuamente para a Terra. Cientistas descobrem como detectar a quarta dimensão do espaço Ao passar perto de um corpo com a força gravitacional tão forte quanto um buraco negro, essa radiação é afetada, formando um efeito chamado "lente gravitacional." Os cientistas estão particularmente interessados nos jatos de raios-gama que vêm em direção à Terra. Raios-gama de alta concentração originam-se, por exemplo, de explosões estelares. Ao passar perto de um buraco negro, esse raios sofreriam um padrão de interferência, que pode ser detectado. A técnica das lentes gravitacionais ja é comum em astrofísica, sendo utilizada, por exemplo, para se procurar por planetas extrasolares. Mas os cientistas descobriram que a "assinatura" da quarta dimensão espacial também aparece no padrão de interferência captado, surgindo como uma contração entre as "franjas" do padrão. Segundo os cientistas, o telescópio espacial GLAST ("Gamma-ray Large Area Space Telescope"), a ser lançado em Agosto de 2007, será capaz de medir esse padrão de interferência. Agora, é só esperar o lançamento do GLAST e aguardar que os cientistas façam suas medições. E, caso a teoria seja comprovada, preparar-se para ver a ciência dando os primeiros passos rumo ao conhecimento de um outro universo, intuído por muitos, mas até agora fugidio e insistentemente se escondendo de nossos mais apurados "sensores". Bibliografia: Formalism for testing theories of gravity using lensing by compact objects. III. Braneworld gravity Charles R. Keeton, Arlie O. Petters Physical Review D 24 May 2006 Vol.: 73, 104032 (2006) DOI: 10.1103/PhysRevD.73.104032

Concepções Erradas sobre o Ensino da Evolução

Concepções erradas sobre evolução Traduzido de "Misconceptions about Evolution.", Understanding Evolution, com permissão. University of California Museum of Paleontology. 22 August 2008. -- Concepções erradas sobre a teoria da evolução e processos evolutivos . A evolução é uma teoria sobre a origem da vida . A teoria da evolução implica que a vida tenha evoluído (e continue a evoluir) de forma aleatória, ou ao acaso . A evolução resulta no progresso; através da evolução, os organismos estão continuamente a aperfeiçoar-se . Os organismos podem evoluir durante o seu tempo de vida . A evolução apenas ocorre de forma lenta e gradual . Porque a evolução é lenta, os seres humanos não a conseguem influenciar . A deriva genética ocorre apenas em populações pequenas . Os seres humanos não estão a evoluir . As espécies são entidades naturais distintas, com uma definição clara, e são facilmente identificáveis por qualquer pessoa Concepções erradas sobre selecção natural e adaptação . Selecção natural implica que os organismos se tentam adaptar . A selecção natural dá aos organismos o que eles precisam . Os seres humanos não podem ter impactos negativos nos ecossistemas porque as espécies irão evoluir de acordo com o que precisam para sobreviver . A selecção natural actua para beneficiar as espécies . Numa população, os organismos mais aptos são aqueles que são mais fortes, saudáveis, rápidos e/ou maiores . A selecção natural é a sobrevivência dos organismos mais aptos numa população . A selecção natural produz organismos que estão perfeitamente adaptados ao seu ambiente . Todas as características de um organismo são adaptações Concepções erradas sobre árvores evolutivas . Taxa que são adjacentes nas pontas de uma filogenia são mais próximos entre si do que com qualquer outro taxa em pontas mais distantes da filogenia . Taxa que aparecem perto da ponta ou no lado direito da filogenia são mais avançados que os outros organismos na árvore . Taxa que aparecem perto da base ou no lado esquerdo da filogenia representam os ancestrais dos outros organismos na árvore . Taxa que aparecem perto da base ou no lado esquerdo da filogenia evoluíram mais cedo do que os outros taxa da árvore . Numa filogenia, um braço longo indica que o táxon mudou pouco desde que divergiu de outros taxa Concepções erradas sobre genética populacional . Cada característica é influenciada por um locus do tipo Mendeliano . Cada locus tem apenas dois alelos Concepções erradas sobre a teoria da evolução e sobre a natureza da ciência . A evolução não é ciência porque não pode ser observada ou testada . A evolução é ‘apenas’ uma teoria . A teoria da evolução é inválida porque é incompleta e não consegue dar uma explicação completa para a biodiversidade que observamos à nossa volta . As falhas no registo fóssil refutam a evolução Concepções erradas sobre a aceitação da evolução . A teoria da evolução tem falhas mas os cientistas não o admitem . A evolução é uma teoria em crise e está a colapsar à medida que os cientistas perdem crédito nela . A maior parte dos biólogos rejeitou o ‘Darwinismo’ e já não concordam com as ideias desenvolvidas por Darwin e Wallace Concepções erradas sobre as implicações da evolução . A teoria da evolução leva a comportamentos imorais . A evolução suporta a ideia de ‘o poder faz a razão’ (da expressão em inglês ‘might makes right’) e racionaliza a opressão de algumas pessoas por outras . Se se ensinar aos estudantes que eles são animais, eles irão comportar-se como animais Concepções erradas sobre evolução e religião . A teoria da evolução e a religião são incompatíveis Concepções erradas sobre o ensino da evolução . Os professores devem ensinar “os dois lados” do tema da evolução e deixar os estudantes decidir - ou dar tempo igual para o evolucionismo e o criacionismo . A própria teoria da evolução é religiosa e portanto exigir que os professores ensinem evolução dá prioridade a uma religião em detrimento das restantes e viola a liberdade de expressão (viola a primeira emenda, no original) --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Concepções erradas sobre a teoria da evolução e processos evolutivos CONCEPÇÃO ERRADA: A evolução é uma teoria sobre a origem da vida CORRECÇÃO: De facto, a teoria da evolução inclui ideias e evidências relacionadas com a origem da vida (por ex., se ocorreu ou não próximo de uma fonte hidrotermal oceânica, a grande profundidade, que molécula orgânica surgiu primeiro, etc.) mas este não é o tópico central da teoria da evolução. A maior parte dos biólogos evolutivos estuda a forma como a vida terá mudado depois da sua origem. Independentemente de como a vida começou, depois ramificou-se e diversificou-se, e a maior parte dos estudos sobre evolução focam-se nesses processos. . CONCEPÇÃO ERRADA: A teoria da evolução implica que a vida tenha evoluído (e continue a evoluir) de forma aleatória, ou ao acaso CORRECÇÃO: A sorte e o acaso influenciam a evolução e a história da vida de maneiras muito diferentes; no entanto, alguns mecanismos evolutivos importantes são não-aleatórios e estes tornam todo o processo não-aleatório. Por exemplo, considere-se o processo de selecção natural, que resulta em adaptações - características dos organismos que parecem adequar-se ao ambiente em que eles vivem (por ex., a adequação entre a flor e o seu polinizador, a coordenação da resposta imunitária contra agentes patogénicos e a capacidade de ecolocalização dos morcegos). Estas incríveis adaptações claramente não aconteceram “por acaso”. Elas evoluíram através de uma combinação de processos aleatórios e não-aleatórios. O processo de mutação, que gera variação genética, é aleatório, mas a selecção é não-aleatória. A selecção favoreceu variantes mais capazes de sobreviver e se reproduzirem (por ex., para ser polinizado, para se defender de agentes patogénicos ou de se orientar no escuro). Ao longo de muitas gerações de mutações aleatórias e selecção não-aleatória, evoluíram adaptações complexas. Dizer que a evolução acontece “por acaso” é ignorar metade da história. Para aprender mais sobre selecção natural, veja o artigo sobre esse tópico [em inglês] ou esta publicação. Para aprender mais sobre mutações aleatórias, veja o artigo sobre ADN e mutações [em inglês]. . CONCEPÇÃO ERRADA: A evolução resulta no progresso; através da evolução, os organismos estão continuamente a aperfeiçoar-se CORRECÇÃO: Um importante mecanismo evolutivo, selecção natural, resulta na evolução de aptidões de sobrevivência e reprodução melhoradas; no entanto, isto não significa que a evolução é progressiva - por variadas razões. Primeiro, conforme irá ser descrito na correcção da concepção errada ‘A selecção natural produz organismos que estão perfeitamente adaptados ao seu ambiente’, a selecção natural não produz organismos perfeitamente adaptados ao seu ambiente. Muitas vezes permite a sobrevivência de indivíduos com uma pluralidade de características - indivíduos que são “suficientemente bons” para sobreviver. Logo, não são sempre necessárias alterações evolutivas para que uma espécie persista. Muitos taxa (como musgos, fungos, tubarões, didelfimorfos [mamíferos marsupiais americanos, da ordem Didelphimorphia] e lagostins) mudaram pouco fisicamente ao longe de grandes extensões de tempo. Segundo, há outros mecanismos evolutivos que não causam alterações adaptativas. Mutação, migração e deriva genética podem levar a que populações evoluam de maneiras que são largamente prejudiciais ou que as torna menos adaptadas ao seu ambiente. Por exemplo, a população Africander da África do Sul tem uma frequência anormalmente elevada do variante genético que causa a doença de Huntington porque este terá aumentado em frequências, por deriva genética, à medida que a população cresceu, a partir de uma pequena população fundadora. Finalmente, a noção de “progresso” não faz sentido quando falamos de evolução. Alterações climáticas, mudanças de caudais de rios, invasões de novos competidores - e um organismo com uma característica que é benéfica numa situação pode estar mal equipado para sobreviver quando o ambiente muda. E mesmo que nos focássemos num único ambiente e habitat, a ideia de como medir o “progresso” é enviesada pela perspectiva do observador. Da perspectiva de uma planta, a melhor medida de progresso pode ser a capacidade de realizar a fotossíntese; de uma aranha, pode ser a eficiência de um sistema de transferência de veneno; de um humano, a capacidade cognitiva. É tentador ver a evolução como uma grande escada progressiva, com o Homo sapiens a emergir no seu topo. Mas a evolução produz uma árvore, não uma escada - e nós somos apenas um de muitos ramos nessa árvore. . CONCEPÇÃO ERRADA: Os organismos podem evoluir durante o seu tempo de vida CORRECÇÃO: A definição de alterações evolutivas baseia-se em alterações no património genético das populações ao longo do tempo. São as populações, e não os indivíduos, que mudam. Alterações que ocorrem num indivíduo durante o seu tempo de vida podem ser de desenvolvimento (por ex., um macho de uma ave a quem cresce uma plumagem mais colorida quando atinge a maturação sexual) ou podem ser causadas pela forma como o ambiente afecta um organismo (por ex., uma ave que perde penas porque está infectada por parasitas); no entanto, estas mudanças não são causadas por alterações nos genes. Apesar de ser útil haver uma forma das alterações ambientais causarem alterações adaptativas nos nossos genes - quem não gostaria de ter um variante genético de resistência à malária quando fosse de férias para Moçambique? - a evolução não funciona dessa forma. Novos variantes genéticos (ou seja, alelos) são produzidos por mutações aleatórias e, ao longo de muitas gerações, a selecção natural pode favorecer variantes vantajosos, levando a que estes se tornem mais comuns na população. . CONCEPÇÃO ERRADA: A evolução apenas ocorre de forma lenta e gradual CORRECÇÃO: A evolução ocorre de forma lenta e gradual mas também pode ocorrer rapidamente. Temos vários exemplos de evolução lenta e gradual - por exemplo, a evolução gradual das baleias a partir do seu mamífero terrestre ancestral, como documentado no registo fóssil. Mas também sabemos de muitos casos em que a mutação ocorreu rapidamente. Por exemplo, temos um registo fóssil detalhado que mostra como algumas espécies de organismos unicelulares, chamados foraminídeos, evoluíram novas formas num piscar de olhos geológico, como se mostra abaixo. [eixo do y: anos, em milhares de anos; eixo do x: forma da concha de foraminídeos; seta: período de evolução rápida] Da mesma forma, podemos observar episódios de evolução rápida a acontecer ao nosso redor todo o tempo. Ao longo dos últimos 50 anos, observámos esquilos a evoluir novas épocas reprodutivas em resposta a alterações climáticas, uma espécie de peixe a evoluir resistência a toxinas despejadas ilegalmente no rio Hudson e uma série de micróbios a evoluir resistência a novos medicamentos que desenvolvemos. Diversos factores podem favorecer a evolução rápida - populações de pequeno tamanho, tempos de geração curtos, grandes mudanças nas condições ambientais - e as evidências deixam claro que isto já aconteceu várias vezes. Para aprender mais sobre o ritmo da evolução, veja o separador Evolution 101 [em inglês]. Para aprender mais sobre evolução rápida devido a alterações ambientais causadas pelos humanos, veja a notícia sobre alterações climáticas [em inglês], a reportagem sobre evolução de peixes resistentes ao PCB [em inglês], ou o perfil de um investigador sobre a evolução do tamanho dos peixes devido às práticas pesqueiras [em inglês]. . CONCEPÇÃO ERRADA: Porque a evolução é lenta, os seres humanos não a conseguem influenciar CORRECÇÃO: Como foi descrito na correcção da concepção errada ‘A evolução apenas ocorre de forma lenta e gradual’, a evolução por vezes ocorre de forma rápida. E uma vez que os seres humanos muitas vezes causam grandes alterações no ambiente, somos frequentemente os instigadores da evolução de outros organismos. Aqui estão apenas alguns exemplos de evolução causada por acções humanas, para explorar [em inglês]: - várias espécies evoluíram devido a alterações climáticas; - populações de peixes evoluíram devido às nossas práticas pesqueiras; - insectos como percevejos ou pestes agrícolas evoluíram resistências aos nossos pesticidas; - bactérias, o vírus HIV, parasitas que provocam malária e o cancro evoluíram resistências aos nossos fármacos. . CONCEPÇÃO ERRADA: A deriva genética ocorre apenas em populações pequenas CORRECÇÃO: A deriva genética tem um efeito maior em populações pequenas mas o processo ocorre em todas as populações - grandes ou pequenas. A deriva genética ocorre porque, devido ao acaso, os indivíduos que se reproduzem podem não representar exactamente o património genético de toda a população. Por exemplo, numa geração de uma população de ratos de cativeiro, os indivíduos de pêlo castanho podem-se reproduzir mais do que os indivíduos de pêlo branco, fazendo com que a versão do gene que codifica o pêlo castanho aumente na população - não porque beneficia a sobrevivências mas apenas devido ao acaso. O mesmo processo ocorre em populações grandes: alguns indivíduos podem ter sorte e deixar muitas cópias dos seus genes na geração seguintes enquanto outros podem ter azar e deixar menos cópias. Isto faz com que a frequência de diferentes versões de um gene sofra flutuações (“derive”) de geração para geração. No entanto, em populações grandes, as alterações das frequências de um gene de geração para geração tende a ser pequena enquanto em populações pequenas estas alterações podem ser maiores. Independentemente do seu impacto ser maior ou menos, a deriva genética ocorre sempre, em todas as populações. É igualmente importante ter em atenção que a deriva genética actua ao mesmo tempo que outros mecanismos evolutivos, como a selecção natural ou a migração. Para saber mais sobre deriva genética, veja o separador Evolution 101 [em inglês]. Para saber mais sobre tamanho populacional e qual a sua relação com a deriva genética, veja este artigo avançado [em inglês]. Veja também esta actividade pedagógica. . CONCEPÇÃO ERRADA: Os seres humanos não estão a evoluir CORRECÇÃO: Actualmente, os seres humanos são capazes de modificar o ambiente com tecnologia. Inventámos tratamentos médicos, práticas agrícolas e estruturas económicas que alteram significativamente os desafios da reprodução e sobrevivência que enfrentamos. Por isso, por exemplo, porque conseguimos tratar a diabetes com insulina, nos países desenvolvidos a versão genética que contribui para a diabetes juvenil já não está sob a forte influência da selecção negativa (ou seja, já não é fortemente seleccionada para desaparecer). Alguns argumentaram que tais avanços tecnológicos significam que optámos por nos excluir do jogo da evolução e nos colocámos fora do alcance da selecção natural - essencialmente, que parámos de evoluir. No entanto, não é este o caso. Os seres humanos ainda enfrentam desafios à sobrevivência e à reprodução só que não são os mesmos de há 20 mil anos. A direcção, mas não o facto, da nossa evolução mudou. Por exemplo, os humanos modernos que vivem em áreas densamente povoadas enfrentam maiores riscos de doenças epidémicas que os nossos ancestrais caçadores-recolectores (que, no seu dia-a-dia, nunca contactaram de forma próxima com tantas pessoas) - e esta situação favorece a disseminação de versões genéticas que nos protegem destas doenças. Os cientistas descobriram muitos destes casos de evolução humana recente. Explore estas ligações [em inglês] para saber mais sobre: - a evidência genética sobre evolução humana recente - a recente evolução de adaptações que permitem que seres humanos consigam viver em altitudes elevadas - a evolução recente de traços genéticos humanos que protegem da malária - a evolução recente da tolerância à lactose em humanos . CONCEPÇÃO ERRADA: As espécies são entidades naturais distintas, com uma definição clara, e que são facilmente identificáveis por qualquer pessoa CORRECÇÃO: Muitos de nós estão familiarizados com o conceito biológico de espécie, que define uma espécie como um grupo de indivíduos que realmente ou potencialmente acasalam na natureza. Esta definição pode parecer exacta e lógica - e, para muitos organismos (por ex., mamíferos), funciona bem - mas em inúmeros outros casos é difícil de aplicar. Por exemplo, muitas bactérias reproduzem-se assexuadamente. Nestes casos, como se pode aplicar o conceito biológico de espécie? Muitas plantas e alguns animais produzem híbridos na natureza, mesmo se maioritariamente se cruzem com indivíduos do seu próprio grupo. Deverão os grupos que ocasionalmente hibridizam em áreas específicas ser considerados a mesma espécie ou espécies distintas? O conceito de uma espécie é confuso porque os humanos inventaram o conceito para facilitar a compreensão da diversidade do mundo natural. É difícil de aplicar porque o termo espécie reflecte a nossa tentativa de dar nomes discretos a diferentes partes da árvore da vida - que não é nada discreta, mas sim uma teia da vida contínua, ligada desde as suas raízes até às suas folhas. Para saber mais sobre o conceito biológico de espécies, veja o separador Evolution 101 [em inglês]. Para saber mais sobre outros conceitos de espécies, visite este separador [em inglês]. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Concepções erradas sobre selecção natural e adaptação CONCEPÇÃO ERRADA: Selecção natural implica que os organismos se tentam adaptar CORRECÇÃO: A selecção natural leva à adaptação das espécies ao longo do tempo mas esse processo não envolve esforços, tentativas ou vontades. A selecção natural resulta naturalmente da variação genética de uma população e do facto de alguns desses variantes poderem ser capazes de deixar mais descendentes na geração seguinte do que outros variantes. Essa variação genética é gerada por mutações aleatórias - um processo que não é afectado pelo que os organismos de uma população querem ou o que estão a “tentar” fazer. Ou um indivíduo tem alelos que são suficientemente bons para a sua sobrevivência e reprodução ou não tem; não pode obter os alelos certos “tentando”. Por exemplo, as bactérias não evoluem resistências aos nossos antibióticos porque “tentam” muito. Em vez disso, as resistências evoluem porque mutações aleatórias por acaso produzem indivíduos que são mais capazes de sobreviver ao antibiótico e esses indivíduos conseguem reproduzir-se mais que outros, deixando mais bactérias resistentes. Para saber mais sobre o mecanismo da selecção natural, veja o artigo sobre este tópico [em inglês]. Veja também esta publicação ou esta actividade pedagógica. Para saber mais sobre mutação aleatória, veja o artigo sobre ADN e mutações [em inglês]. . CONCEPÇÃO ERRADA: A selecção natural dá aos organismos o que eles precisam CORRECÇÃO: A selecção natural não tem qualquer intenção ou sentido; não pode prever o que uma espécie ou um indivíduo “precisa”. A selecção actua sobre a variação genética de uma população e esta variação genética é gerada por mutação aleatória - um processo que não é afectado pelo que os organismos de uma população precisam. Se por acaso uma população tem variação genética que permite que alguns indivíduos sobrevivam a um desafio melhor que outros, ou se reproduzam mais, então esses indivíduos vão ter mais descendentes na geração seguinte e a população vai evoluir. Se essa variação genética não existir na população, a população pode sobreviver na mesma (mas não evolui por selecção natural) ou pode desaparecer. Mas a selecção natural não lhe vai dar o que “precisa”. Para saber mais sobre o mecanismo da selecção natural, veja o artigo sobre este tópico [em inglês]. Veja também esta publicação ou esta actividade pedagógica. Para saber mais sobre mutação aleatória, veja o artigo sobre ADN e mutações [em inglês]. . CONCEPÇÃO ERRADA: Os seres humanos não podem ter impactos negativos nos ecossistemas porque as espécies irão evoluir de acordo com o que precisam para sobreviver CORRECÇÃO: Tal como descrito na concepção errada anterior, ‘A selecção natural dá aos organismos o que eles precisam’, a selecção natural não dá automaticamente aos indivíduos as características que estes “precisam” para sobreviver. Claro que algumas espécies podem ter características que lhes permitem um maior sucesso sob certas condições de alterações ambientais provocadas pelos humanos mas outras poderão não as ter e extinguirem-se. Se uma população ou espécie não tiver a variação genética certa, não irá evoluir em resposta às alterações ambientais provocadas pelos humanos, independentemente dessas alterações serem causadas por poluentes, mudanças climáticas, invasões do habitat ou outros factores. Por exemplo, à medida que as mudanças climáticas fazem com que os glaciares do Oceano Árctico se tornem mais finos e derretam cada vez mais cedo, os ursos polares têm mais dificuldade em obter alimentação. Se as populações de urso polar não tiverem variação genética que permita que alguns indivíduos aproveitem as oportunidades de caça que não dependem dos blocos de gelo oceânico, este animal pode extinguir-se no estado selvagem. . CONCEPÇÃO ERRADA: A selecção natural actua para beneficiar as espécies CORRECÇÃO: Quando ouvimos falar sobre altruísmo na natureza (por ex., os golfinhos gastarem energias a tomar conta de um indivíduo doente ou um suricata a avisar outros da aproximação de um predador, ainda que isso coloque o indivíduo que dá o alarme em risco extra) é tentador pensar que esses comportamentos apareceram por selecção natural que favorece a sobrevivência das espécies - que a selecção natural promove comportamentos que são bons para a espécie, como um todo, mesmo que sejam desfavoráveis ou coloquem em risco indivíduos da população. No entanto, esta impressão está incorrecta. A selecção natural não antecipa nem tem intenções. Simplesmente selecciona indivíduos de uma população, favorecendo características que permitem que os indivíduos sobrevivam e se reproduzam mais, produzindo mais cópias dos genes desses indivíduos na geração seguinte. De facto, teoricamente uma característica que é vantajosa para o indivíduo (por ex., ser um predador eficiente) pode tornar-se cada vez mais frequente e acabar por conduzir à extinção de toda a população (por ex., se a predação eficiente na verdade fizer com que se extinga toda a população de presas, deixando os predadores sem fonte de alimentação). Então qual é a explicação que a evolução dá para o altruísmo se este não existe para benefício das espécies? Esses comportamentos podem evoluir de muitas maneiras. Por exemplo, se as acções altruístas são “pagas” noutras alturas, este tipo de comportamento pode ser favorecido pela selecção natural. De forma similar, se o comportamento altruísta aumentar a sobrevivência e a reprodução de um parente próximo do indivíduo (que é igualmente susceptível de ter os mesmos variantes genéticos para o altruísmo), este comportamento pode-se disseminar pela população via selecção natural. Para saber mais sobre o mecanismo da selecção natural, veja o artigo sobre este tópico [em inglês]. Veja também esta publicação ou esta actividade pedagógica. Estudantes avançados de biologia evolutiva poderão ter interesse em saber que a selecção actua a diferentes níveis e que, em certas circunstâncias, a selecção ao nível da espécie pode ocorrer. No entanto, é importante lembrar que mesmo neste caso a selecção não tem nenhuma previsão e não está a “apontar” para qualquer resultado; simplesmente favorece as unidades reprodutivas que são melhores a deixar cópias de si na geração seguinte. Para saber mais sobre os níveis da selecção, veja o artigo sobre este tópico [em inglês]. . CONCEPÇÃO ERRADA: Numa população, os organismos mais aptos são aqueles que são mais fortes, saudáveis, rápidos e/ou maiores CORRECÇÃO: Em termos evolutivos, aptidão tem um significado diferente do significado quotidiano da palavra. A aptidão evolutiva de um organismo não diz nada sobre a sua saúde mas antes sobre a sua capacidade de passar os seus genes para a geração seguinte. Quanto mais descendentes férteis um organismo deixar, mais apto é. Isto não se correlaciona necessariamente com força, velocidade ou tamanho. Por exemplo, um macho franzino de uma espécie de ave com penas da cauda brilhantes pode deixar mais descendentes que um macho forte mas mais escuro e uma planta frágil com grandes vagens cheias de sementes pode deixar mais descendentes que um espécime maior - o que significa que a ave franzina e a planta frágil tem mais aptidão evolutiva que os seus iguais mais fortes e maiores. Para saber mais sobre aptidão evolutiva, veja o separador Evolution 101 [em inglês]. . CONCEPÇÃO ERRADA: A selecção natural é a sobrevivência dos organismos mais aptos numa população CORRECÇÃO: Embora a “sobrevivência dos mais aptos” seja o lema da selecção natural, a “sobrevivência do suficientemente apto” é mais correcto. Na maior parte das populações, organismos com variações genéticas diferentes sobrevivem, reproduzem-se e deixam descendentes que transportam os seus genes para a geração seguinte. Não são apenas aqueles um ou dois indivíduos “melhores” que passam os seus genes para a geração seguinte. Isto é visível em populações ao nosso redor: por exemplo, uma planta pode não ter os alelos para florescer durante uma seca ou um predador pode não ser suficientemente rápido para conseguir apanhar uma presa sempre que tem fome. Estes indivíduos podem não ser os “mais aptos” da população mas são “suficientemente aptos” para se reproduzirem e passar os seus genes à geração seguinte. Para saber mais sobre o mecanismo da selecção natural, veja o artigo sobre este tópico [em inglês]. Veja também esta publicação ou esta actividade pedagógica. Para saber mais sobre aptidão evolutiva, veja o separador Evolution 101 [em inglês]. . CONCEPÇÃO ERRADA: A selecção natural produz organismos que estão perfeitamente adaptados ao seu ambiente CORRECÇÃO: A selecção natural não é toda-poderosa. Há várias razões para a selecção natural não poder produzir características “perfeitamente construídas”. Por exemplo, os seres vivos são feitos de características que resultam de um conjunto complicado de concessões - mudando uma característica para melhor pode significar uma mudança de outra para pior (por ex., uma ave com a plumagem da cauda “perfeita” para atrair parceiros pode ser particularmente vulnerável a predadores, por causa da sua longa cauda). E, claro, porque os organismos surgiram a partir de histórias evolutivas complexas (e não de um processo planificado ou de design), o seu futuro evolutivo está muitas vezes condicionado por características que já evoluíram. Por exemplo, mesmo que fosse vantajoso para um insecto desenvolver-se de outra forma que não através de mudas, esta alteração simplesmente não poderia acontecer porque a muda faz parte da composição genética dos insectos em vários níveis. Para saber mais sobre as limitações da selecção natural, visite o módulo sobre o tema [em inglês] e este módulo sobre concepções erradas sobre selecção natural e adaptação. . CONCEPÇÃO ERRADA: Todas as características de um organismo são adaptações CORRECÇÃO: Uma vez que os seres vivos têm adaptações tão impressionantes (camuflagens incríveis, truques para caçar presas, flores que atraem apenas os polinizadores certos, etc.), é tentador assumir que todas as características dos organismos têm que ser de algum modo adaptativas - reparar algo num organismo e automaticamente questionar: “Para que servirá aquilo?”. Enquanto algumas características são adaptativas, é importante lembrar que muitas não são adaptações. Algumas podem ser o resultado casual da história. Por exemplo, a sequência de bases GGC codifica o aminoácido glicina simplesmente porque essa foi a forma como começou por acontecer - e foi essa a forma que herdámos do nosso ancestral comum. Não há nada de especial na relação entre GGC e glicina. É apenas um acidente histórico que se manteve. Outras características podem ser o resultado secundário de outras características. Por exemplo, a cor do sangue não é adaptativa. Não há qualquer razão que suporte que ter o sangue vermelho seja melhor que ter o sangue verde ou azul. O vermelho do sangue é um resultado secundário da sua química, que o faz reflectir a luz vermelha. A química do sangue pode ser uma adaptação mas a cor do sangue não é uma adaptação. Para ler mais sobre explicações de características que não são adaptativas, visite o módulo sobre o tema [em inglês] e este módulo sobre concepções erradas sobre selecção natural e adaptação. Para saber mais sobre características que são adaptações, visite outra página no mesmo módulo [em inglês]. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Concepções erradas sobre árvores evolutivas CONCEPÇÃO ERRADA: Taxa que são adjacentes nas pontas de uma filogenia são mais próximos entre si do que com qualquer outro taxa em pontas mais distantes da filogenia CORRECÇÃO: Numa filogenia, a informação sobre o parentesco é representada pelo padrão de ramificação e não pela ordem dos taxa nas pontas da árvore. Organismos que partilham um ponto de ramificação mais recente (ou seja, um ancestral comum mais recente) são parentes mais próximos que organismos ligados por um ponto de ramificação mais antigo (ou seja, um que está mais próximo da raiz da árvore). Por exemplo, na árvore representada abaixo, o táxon A está adjacente ao B e mais distante do C e do D. No entando, o táxon A é igualmente próximo dos taxa B, C e D. O ancestral/ponto de ramificação partilhado por A e B é o mesmo que o ancestral/ponto de ramificação partilhado por A e C, assim como por A e D. De forma idêntica, na árvore abaixo, o táxon B está adjacente ao táxon A mas o táxon B é na verdade mais próximo do táxon D porque os taxa B e D partilham um ancestral comum mais recente (marcado na árvore abaixo) que os taxa B e A. Pode ajudar lembrar que o mesmo conjunto de relações pode ser representado de muitas maneiras diferentes. As seguintes filogenias são equivalentes. Apesar de cada filogenia abaixo ter uma ordem diferente de taxa nas pontas da árvore, cada uma representa o mesmo padrão de ramificação. Numa filogenia, a informação está contida no padrão de ramificação e não na ordem dos taxa nas pontas da árvore. Para saber mais sobre filogenética, veja o tutorial avançado sobre o tópico [em inglês]. . CONCEPÇÃO ERRADA: Taxa que aparecem perto da ponta ou no lado direito da filogenia são mais avançados que os outros organismos na árvore CORRECÇÃO: Esta concepção errada engloba dois equívocos distintos. Primeiro, num contexto evolutivo, termos como “primitivo” e “avançado” não se aplicam pois referem-se a julgamentos de valor que não têm lugar na ciência. Uma forma de uma característica pode ser ancestral de uma outra forma, mais derivada, mas dizer que uma é primitiva e a outra avançada implica dizer que a evolução envolve progresso - o que não é o caso. Para mais detalhes, veja a concepção errada sobre este tópico (‘A evolução resulta no progresso; através da evolução, os organismos estão continuamente a aperfeiçoar-se’). Segundo, a posição de um organismo numa filogenia apenas indica a sua relação com outros organismos e não quão adaptativos ou especializados ou extremos as suas características são. Por exemplo, na árvore abaixo, o táxon D pode ser mais ou menos especializado que os taxa A, B e C. Pode ajudar lembrar que o mesmo conjunto de relações pode ser representado de muitas maneiras diferentes. Numa filogenia, a informação está contida no padrão de ramificação e não na ordem dos taxa nas pontas da árvore. As seguintes filogenias são equivalentes mas têm taxa diferentes localizados no lado direito da filogenia. Não há qualquer relação entre a ordem dos taxa nas pontas da filogenia e características evolutivas que podem ser consideradas “avançadas”. Para saber mais sobre filogenética, veja o tutorial avançado sobre o tópico [em inglês]. . CONCEPÇÃO ERRADA: Taxa que aparecem perto da base ou no lado esquerdo da filogenia representam os ancestrais dos outros organismos na árvore CORRECÇÃO: Nas filogenias, as formas ancestrais são representadas por ramos e pontos de ramificação e não nas pontas da árvore. As pontas da árvore (independentemente de onde se localizam - topo, base, direita ou esquerda) representam os descendentes e a árvore representa as relações entre esses descendentes. Na filogenia abaixo, o táxon A é primo dos taxa B, C e D - não o seu ancestral. Isto é verdade mesmo que o organismo apresentado na filogenia esteja extinto. Por exemplo, Tiktaalik (apresentado na filogenia abaixo) é um organismo extinto, semelhante a um peixe e parente próximo do ancestral dos anfíbios, mamíferos e lagartos modernos. Apesar do Tiktaalik estar extinto, não é uma forma ancestral e por isso é representado na ponta da filogenia e não como um ramo ou nó. O verdadeiro ancestral do Tiktaalik, assim como dos amfíbios, mamíferos e lagartos modernos, está representado na filogenia abaixo. Para saber mais sobre filogenética, veja o tutorial avançado sobre o tópico [em inglês]. . CONCEPÇÃO ERRADA: Taxa que aparecem perto da base ou no lado esquerdo da filogenia evoluíram mais cedo do que os outros taxa da árvore CORRECÇÃO: Numa filogenia, é a ordem dos pontos de ramificação desde a raiz até à ponta que inica a ordem pela qual clados diferentes se separam uns dos outros - não a ordem dos taxa nas pontas da filogenia. Na filogenia abaixo, os pontos de ramificação mais antigo e mais recente estão marcados. Normalmente, as filogenias são representadas de modo a que os taxa com os ramos mais compridos apareçam na base ou no lado esquerdo da filogenia (como no caso da filogenia em cima). Estes clados estão ligados à filogenia pelo ponto de ramificação mais interior e de facto divergiram primeiro dos outros da filogenia. No entanto, é importante lembrar que o mesmo conjunto de características pode ser representado por filogenias com diferentes ordem dos taxa nas pontas e que os taxa com ramos mais longos não são sempre posicionados perto da esquerda ou da base da filogenia (como mostrado abaixo). É também importante ter presente que uma quantidade substancial de mudanças evolutivas pode ter ocorrido numa linhagem depois de ela ter divergido de outras linhagens próximas. Isto significa que características que associamos a estes taxa que actualmente apresentam ramos longos podem ter evoluído apenas muito depois de estes serem linhagens distintas. Para mais informação sobre este tema, veja a concepção errada seguinte. Para saber mais sobre filogenética, veja o tutorial avançado sobre o tópico [em inglês]. . CONCEPÇÃO ERRADA: Numa filogenia, um braço longo indica que o táxon mudou pouco desde que divergiu de outros taxa CORRECÇÃO: Em muitas das filogenias que aparecem nos livros de estudo e na imprensa popular, o comprimento do ramo não indica nada sobre a quantidade de mudanças evolutivas que ocorreram ao longo desse ramo. O comprimento dos ramos normalmente não significa nada e é apenas uma função da ordem da ramificação na árvore. No entanto, estudantes mais avançados podem estar interessados em saber que em filogenias mais avançadas, onde o comprimento dos ramos realmente tem significado, um ramo mais comprido normalmente indica ou um maior período de tempo desde que o táxon se separou dos restantes organismos na árvore ou mais mudanças evolutivas numa linhagem! Este tipo de filogenias podem ser normalmente identificadas ou por uma escala ou pelo facto de os taxa representados não se alinharem numa coluna ou linha. Na filogenia da esquerda1, em baixo, cada comprimento de um ramo corresponde ao número de mudanças de aminoácidos que evoluíram numa proteína ao longo desse ramo. Nos ramos mais compridos, a proteína colagénio parece ter experimentado mais alterações evolutivas que nos ramos mais curtos. A filogenia à direita ilustra as mesmas relações mas, nesta filogenia, o comprimento dos ramos não tem significado - notar a falta da escala e no alinhamento de todos os taxa. O equívoco de que um táxon num ramo curto sofreu poucas mudanças evolutivas provavelmente surgiu em parte por causa da forma como as filogenias são construídas. Muitas filogenias são construídas usando um grupo externo (outgroup, em inglês) - um táxon que não pertence ao grupo de interesse. Por vezes um grupo externo particular é escolhido porque se pensa que tem características em comum com o ancestral do clado de interesse. O grupo externo normalmente fica posicionado perto da parte de baixo ou do lado esquerdo da filogenia e é apresentado sem qualquer dos seus parentes próximos - o que faz com que o ramo do grupo externo seja longo. Isto significa que os organismos que se julga terem características em comum com o ancestral de um clado são muitas vezes apresentados nas filogenias com ramos compridos. É importante ter em mente que isto é um artefacto e que não há uma relação entre ramos compridos e poucas mudanças evolutivas. Pode ajudar lembrar que muitas vezes ramos longos podem tornar-se mais curtos simplesmente por se adicionar mais taxa à filogenia. Por exemplo, a filogenia à esquerda, abaixo, foca-se nas relações entre répteis e, consequentemente, os mamíferos aparecem com um ramo longo. No entanto, se simplesmente se incluírem mais detalhes sobre as relações entre mamíferos (como se mostra à direita, abaixo), nenhum táxon na filogenia tem um ramo particularmente longo. As duas filogenias estão correctas; a da direita simplesmente mostra mais detalhes sobre as relações entre mamíferos. Para saber mais sobre filogenética, veja o tutorial avançado sobre o tópico [em inglês]. -- 1Tirado de Organ, C.L., M.H. Schweitzer, W. Zheng, L.M. Freimark, L.C. Cantley, and J.M. Asara. 2008. Molecular phylogenetics of mastodon and Tyrannosaurus rex. Science 320(5875):499. DOI:10.1126/science.1154284 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Concepções erradas sobre genética populacional CONCEPÇÃO ERRADA: Cada característica é influenciada por um locus do tipo Mendeliano CORRECÇÃO: Antes de aprender as características complexas ou quantitativa, os alunos geralmente aprendem as características mendelianas simples, controladas por um único locus - por exemplo, ervilhas redondas ou enrugada, flores roxas ou brancas, vagens verdes ou amarelas, etc. Infelizmente, os alunos podem supor que todas as características seguem este modelo simples, e que não é o caso. Tanto as características quantitativas (por exemplo, altura) e qualitativas (por exemplo, a cor dos olhos) podem ser influenciadas por múltiplos loci e estes loci podem interagir uns com os outros, podendo não seguir as regras simples de dominância mendeliana. Em termos de evolução, esse equívoco pode ser problemático quando os alunos estão a aprender o equilíbrio de Hardy-Weinberg e genética de populações. Os alunos podem precisar de ser frequentemente relembrados de que as características podem ser influenciadas por mais de um locus e que estes loci podem não envolver a dominância simples. . CONCEPÇÃO ERRADA: Cada locus tem apenas dois alelos CORRECÇÃO: Antes de aprender as características complexas, os alunos geralmente aprendem os sistemas simples de genética, nos quais apenas dois alelos influenciam um fenótipo. Porque os estudantes podem não ter feito as ligações entre a genética mendeliana e a estrutura molecular do ADN, podem não perceber que muitos alelos diferentes podem estar presentes num locus e assim podem assumir que todas as características são influenciadas por apenas dois alelos. Este equívoco pode ser reforçado pelo facto de que os estudantes geralmente se concentram em sistemas genéticos diplóides e pelo uso de letras maiúsculas e minúsculas para representar alelos. A utilização de letras acima da linha do texto para indicar diferentes alelos de um locus (bem como relembrar frequentemente que os loci podem ter mais do que dois alelos) pode ajudar a corrigir este equívoco. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Concepções erradas sobre a teoria da evolução e sobre a natureza da ciência CONCEPÇÃO ERRADA: A evolução não é ciência porque não pode ser observada ou testada CORRECÇÃO: Este equívoco engloba duas ideias incorrectas: (1) que toda a ciência depende de experiências laboratoriais controladas, e (2) que a evolução não pode ser estudas usando essas experiências. Primeiro, muitas investigações científicas não envolvem experiências ou observações directas. Os astrónomos não podem ter estrelas nas suas mãos e os geólogos não podem recuar no tempo, mas ambos os cientistas podem aprender muito sobre o universo através da observação ou da comparação. Do mesmo modo, os biólogos evolutivos podem testar as suas ideias sobre a história da vida na Terra fazendo observações no mundo real. Segundo, apesar de não podermos realizar uma experiência que nos diga como foi que a linhagem dos dinossauros radiou, podemos estudar muitos aspectos da evolução com experiências controladas, num laboratório. Em organismos com tempos entre gerações curtos (ex.: bactérias ou moscas da fruta), podemos mesmo observar a evolução em acção no decorrer de uma experiência. E, em alguns casos, os biólogos observaram a evolução a ocorrer na natureza. Para aprender mais sobre evolução rápida na natureza, visite a história sobre as alterações climáticas, a nova história sobre a evolução de peixes resistentes ao PCB ou o perfil de investigador sobre a evolução do tamanho dos peixes devido às nossas práticas de pesca [todos em inglês]. Para aprender mais sobre a natureza da ciência, visite o o sítio da internet do projecto Saber Ciência. . CONCEPÇÃO ERRADA: A evolução é ‘apenas’ uma teoria CORRECÇÃO: Esta concepção errada deriva de uma confusão entre o uso casual e científico da palavra teoria. Na linguagem do dia-a-dia, teoria é muitas vezes usado como sinónimo para um palpite com pouco suporte dado pela evidência. Por outro lado, as teorias científicas são explicações abrangentes para uma ampla gama de fenómenos. Para ser aceite pela comunidade científica, uma teoria tem que ser fortemente suportada por várias linhas diferentes de evidências. A evolução é uma teoria científica bem suportada e amplamente aceite; não é ‘apenas’ um palpite. Para aprender mais sobre a natureza das teorias científicas, visite o sítio da internet do projecto Saber Ciência. Leia também esta publicação, neste blogue. . CONCEPÇÃO ERRADA: A teoria da evolução é inválida porque é incompleta e não consegue dar uma explicação completa para a biodiversidade que observamos à nossa volta CORRECÇÃO: Este equívoco decorre de uma má compreensão da natureza das teorias científicas. Todas as teorias científicas (da teoria da evolução à teoria atómica) são trabalhos em progresso. À medida que novas provas se descobrem e novas ideias se desenvolvem, a nossa compreensão de como funciona o mundo muda, assim como também mudam as teorias científicas. Apesar de não sabemos tudo o que há para saber sobre a evolução (ou sobre qualquer outra disciplina científica), sabemos muito sobre a história de vida, o padrão de ramificação de linhagens ao longo do tempo e os mecanismos que causaram essas mudanças. E iremos aprender mais no futuro. A teoria da evolução, como qualquer outra teoria científica, ainda não explica tudo o que observamos no mundo natural. No entanto, a teoria da evolução ajuda-nos a compreender uma grande variedade de observações (do aparecimento de bactérias resistentes a antibióticos até à semelhança física entre polinizadores e suas flores preferidas), faz previsões precisas em novas situações (por exemplo, que o tratamento de pacientes de SIDA com um conjunto de medicamentos deve retardar a evolução do vírus), e provou estar correcta uma e outra vez em milhares de experiências e estudos observacionais. Até à data, a evolução é a única explicação bem suportada para a diversidade da vida. Para saber mais sobre a natureza das teorias científicas, visite o sítio da internet do projecto Saber Ciência. Leia também esta publicação, neste blogue. . CONCEPÇÃO ERRADA: As falhas no registo fóssil refutam a evolução CORRECÇÃO: Apesar de ser verdade que há falhas no registo fóssil, isto não constitui evidência contra a teoria da evolução. Os cientistas avaliam as hipóteses e as teorias fazendo previsões sobre o que esperamos observar se uma determinada ideia for verdadeira e, depois, verificando se essas expectativas se confirmam. Se a teoria da evolução for verdadeira, então esperamos ver formas de transição ligando espécies antigas com os seus antepassados e os seus descendentes. Esta expectativa foi confirmada. Os paleontólogos encontraram vários fósseis com características de transição e novos fósseis estão continuamente a ser descobertos. No entanto, se a teoria da evolução for verdadeira, não esperamos que todas essas formas estejam preservadas no registo fóssil. Muitos organismos não têm partes do corpo que fossilizam bem, as condições ambientais para formar bons fósseis são raras e, claro, apenas se descobriu uma pequena percentagem dos fósseis que estarão preservados na Terra. Por isso, os cientistas esperam que para muitas transições evolutivas haja falhas no registo fóssil. Para saber mais sobre como testar ideias científicas, visite o sítio da internet do projecto Saber Ciência. Para saber mais sobre transições evolutivas e os fósseis que as documentam, visite o módulo sobre esse tópico [em inglês]. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Concepções erradas sobre a aceitação da evolução CONCEPÇÃO ERRADA: A teoria da evolução tem falhas mas os cientistas não o admitem CORRECÇÃO: Os cientistas estudaram as supostas “falhas” que os grupos anti-evolução afirmam que existem e não encontraram qualquer suporte para essas afirmações. Essas “falhas” baseiam-se em incompreensões sobre a teoria da evolução ou deturpações de evidências. À medida que os cientistas reúnem novas provas e novas perspectivas emergem, a teoria da evolução continua a ser aperfeiçoada; mas isto não significa que a teoria tem falhas. A ciência é um projecto competitivo e os cientistas estariam ansiosos para estudar e corrigir “falhas” na teoria da evolução, se estas existissem. Para saber mais sobre como a teoria da evolução muda, veja as concepções erradas sobre este tópico (“A teoria da evolução é inválida porque é incompleta e não consegue dar uma explicação completa para a biodiversidade que observamos à nossa volta”) nesta publicação, neste blogue. . CONCEPÇÃO ERRADA: A evolução é uma teoria em crise e está a colapsar à medida que os cientistas perdem crédito nela CORRECÇÃO: A teoria da evolução não está em crise; os cientistas aceitam a evolução como a melhor explicação para a diversidade da vida por causa das múltiplas linhas de evidências que a suportam, o seu vasto poder para explicar fenómenos biológicos e a sua capacidade de fazer previsões precisas numa grande variedade de situações. Os cientistas não debatem sobre se a evolução aconteceu mas debatem vários detalhes sobre como a evolução ocorreu e ocorre em diferentes circunstâncias. Os anti-evolucionistas podem ouvir debates sobre como a evolução ocorre e interpretá-los erradamente como debates sobre se a evolução ocorreu. A evolução é uma ciência rigorosa e é tratada como tal por cientistas e académicos de todo o mundo. . CONCEPÇÃO ERRADA: A maior parte dos biólogos rejeitou o ‘Darwinismo’ e já não concordam com as ideias desenvolvidas por Darwin e Wallace CORRECÇÃO: É verdade que aprendemos muito desde o tempo de Darwin. Hoje compreendemos as bases genéticas da herança das características, podemos datar muitos eventos no registo fóssil até algumas centenas de milhares de anos e podemos estudar a forma como a evolução moldou o desenvolvimento a um nível molecular. Estes avanços - que Darwin dificilmente poderia ter imaginado - expandiram a teoria da evolução e tornaram-na mais poderosa; no entanto, não derrubaram os princípios básicos formulados por Darwin e Wallace, de evolução por selecção natural e ancestralidade comum; simplesmente lhes adicionaram conhecimento. É importante ter em mente que a elaboração, modificação e expansão de teorias científicas é uma parte normal do processo da ciência. Para saber mais sobre como a teoria da evolução muda, veja as concepções erradas sobre este tópico (“A teoria da evolução é inválida porque é incompleta e não consegue dar uma explicação completa para a biodiversidade que observamos à nossa volta”) nesta publicação, neste blogue. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Concepções erradas sobre as implicações da evolução CONCEPÇÃO ERRADA: A teoria da evolução leva a comportamentos imorais CORRECÇÃO: A teoria da evolução não faz considerações éticas sobre o certo e o errado. Algumas pessoas interpretam mal o facto de a evolução ter moldado o comportamento animal (incluindo o comportamento humano) como suporte da ideia de que qualquer comportamento “natural” é um comportamento “certo”. Não é esse o caso. Cabe-nos a nós, enquanto sociedade e indivíduos, decidir o que é um comportamento ético e moral. A evolução simplesmente nos ajuda a compreender como a vida se alterou e se continua a alterar ao longo do tempo - e não nos diz se esse processo ou os seus resultados são “certos” ou “errados”. Além disso, muitas pessoas acreditam erradamente que a evolução e a fé religiosa são incompatíveis e por isso assumem que aceitar a teoria da evolução encoraja comportamentos imorais. Nenhum dos casos está correcto. Para saber mais sobre este tópico, ler a concepção errada “A teoria da evolução e a religião são incompatíveis”. Para saber mais sobre a noção de que a ciência não pode fazer declarações éticas, visite o sítio da internet do projecto Saber Ciência. . CONCEPÇÃO ERRADA: A evolução suporta a ideia de ‘o poder faz a razão’ (da expressão em inglês ‘might makes right’) e racionaliza a opressão de algumas pessoas por outras CORRECÇÃO: No século IXX e início do século XX, apareceu uma filosofia chamada Darwinismo Social. Esta filosofia surgiu de uma tentativa equivocada de aplicar à sociedade as lições sobre a evolução biológica. O Darwinismo Social sugere que a sociedade deve permitir que os fracos e menos aptos falhem e morram e que esta é uma política boa e moralmente correcta. Supostamente, o mecanismo de evolução por selecção natural serviu de suporte para estas ideias. Preconceitos pré-existentes foram justificados pela noção de que nações colonizadas, pessoas pobres ou minorias desfavorecidas deverão ter merecido a sua situação porque eram “menos aptos” do que aqueles que estavam em melhor situação. Neste caso, a ciência foi mal aplicada para promover uma agenda social e política. No entanto, enquanto o Darwinismo Social como orientação política e social tem sido amplamente rejeitado, a ideia científica de evolução biológica tem resistido ao teste do tempo. Para mais informação sobre o Darwinismo Social, visite o projecto Talk Origins Archives [em inglês]. . CONCEPÇÃO ERRADA: Se se ensinar aos estudantes que eles são animais, eles irão comportar-se como animais CORRECÇÃO: Uma parte da teoria da evolução inclui a noção de que todos os organismos na Terra são aparentados. A linhagem humana é um pequeno galho na árvore da vida que representa todos os animais. Isto significa que, no sentido biológico, os humanos são animais. Partilhamos características anatómicas, bioquímicas e comportamentais com outros animais. Por exemplo, nós, humanos, tomamos conta dos nossos jovens, formamos grupos cooperativos e comunicamos uns com os outros tal como muitos outros animais. E, claro, cada linhagem animal tem características comportamentais que são únicas. Nesse sentido, seres humanos agem como seres humanos, lesmas agem como lesmas, esquilos como esquilos. É improvável que as crianças, após saberem que estão ligados a todos os outros animais, se comecem a comportar como medusas ou texugos. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Concepções erradas sobre evolução e religião CONCEPÇÃO ERRADA: A teoria da evolução e a religião são incompatíveis CORRECÇÃO: Por causa de alguns indivíduos e grupos que declaram de forma persuasiva as suas crenças, é fácil ter a impressão de que a ciência (o que inclui a teoria da evolução) e a religião estão em guerra; no entanto, a noção de que temos sempre que escolher entre ciência e religião é incorrecta. Pessoas com diferentes fés e níveis de conhecimento científico não vêem qualquer contradição entre ciência e religião. Para muitas destas pessoas, a ciência e a religião simplesmente lidam com diferentes domínios. A ciência lida com causas naturais para fenómenos naturais e a religião lida com crenças que estão além do mundo natural. Claro que algumas crenças religiosas contradizem explicitamente a ciência (por ex., a crença de que o mundo e todas as formas de vida foram criadas em seis dias literais de facto entra em conflito com a teoria da evolução); no entanto, a maioria dos grupos religiosos não têm qualquer conflito com a teoria da evolução ou outras descobertas científicas. Na realidade, muitas pessoas religiosas, incluindo teólogos, sentem que um maior conhecimento da natureza até enriquece a sua fé. Além disso, na comunidade científica há milhares de cientistas que são religiosos devotos e que também aceitam a evolução. Para ver depoimentos sucintos de várias organizações religiosas sobre a evolução visite o separador Voices for Evolution, no sítio da internet da NSCE [em inglês]. Para saber mais sobre a relação entre ciência e religião, visite o sítio da internet do projecto Understanding Science [em inglês]. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Concepções erradas sobre o ensino da evolução CONCEPÇÃO ERRADA: Os professores devem ensinar “os dois lados” do tema da evolução e deixar os estudantes decidir - ou dar tempo igual para o evolucionismo e o criacionismo CORRECÇÃO: Quando os dois “lados” não são iguais não tem sentido dar tempo igual. A religião e a ciência são actividades muito diferentes e os pontos de vista religiosos não pertencem a uma aula de ciência. Nas aulas de ciência, os estudantes têm a oportunidade de discutir os méritos dos argumentos e da evidência no âmbito da ciência. Por exemplo, os estudantes podem querer investigar e discutir exactamente quando foi que o ramo das aves apareceu na árvore da vida: se antes dos dinossauros ou a partir do clado dos dinossauros. Em contraste, um debate que coloque um conceito científico contra uma crença religiosa não tem lugar numa aula de ciência e sugere de forma errada que é preciso “escolher” entre os dois. O argumento da “justiça” tem sido usado por grupos que tentam incutir as suas crenças religiosas nos programas científicos. Para saber mais sobre a noção de que a evolução e a religião não precisam ser incompatíveis, veja a concepção errada “A teoria da evolução e a religião são incompatíveis”. Para saber mais sobre porque é que as interpretações religiosas sobre a criação não é ciência e por isso não pertencem às aulas de ciência, visite o sítio da internet do projecto Saber Ciência. . CONCEPÇÃO ERRADA: A própria teoria da evolução é religiosa e portanto exigir que os professores ensinem evolução dá prioridade a uma religião em detrimento das restantes e viola a liberdade de expressão (viola a primeira emenda, no original) CORRECÇÃO: Este argumento falacioso baseia-se na noção de que evolução e religião são essencialmente a mesma coisa, já que ambas são “sistemas de crenças”. Esta noção é simplesmente incorrecta. A crença nas ideias religiosas baseia-se na fé e a religião lida com tópicos para além do domínio do mundo natural. A aceitação de ideias científicas (como a evolução) baseia-se em evidências do mundo natural e a ciência limita-se a estudar os fenómenos e processos do mundo natural. Ciência e religião são claramente diferentes e a promoção de doutrinas religiosas não é permitida nas aulas de ciência. [Nos Estados Unidos da América, várias decisões judiciais decidiram favoravelmente sobre o ensino da teoria da evolução; para informações adicionais sobre decisões judiciais significativas relacionadas como ensino da evolução, visite o sítio da internet da NCSE [em inglês].] Para saber mais sobre a diferença entre ciência e religião, visite o sítio da internet do projecto Saber Ciência.