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Sirenes Cósmicas: das Ondas Gravitacionais à Expansão do Universo

Figura: Representação artística de dois buracos negros que estão bem próximos de colidir. Créditos: Mark Myers, ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav).

Colisões Cósmicas e as Ondas Gravitacionais

Uns dos eventos cósmicos mais espetaculares que podem estar ocorrendo neste exato momento são colisões de estrelas de nêutrons e de buracos negros! Mas peraí, que bichos são esses? Estrelas de nêutrons são as menores e mais densas estrelas conhecidas. Buracos negros são regiões no espaço-tempo onde o campo gravitacional é tão forte que nem mesmo a luz consegue passar. Tanto as estrelas de nêutrons quanto os buracos negros são resultado da “morte” de estrelas massivas, e diga-se de passagem, uma morte fabulosa dada por uma explosão de supernova. Buracos negros também podem ser produzidos de outras formas (confira este post para saber mais sobre esses boladões). Sem falar que eles levaram o Prêmio Nobel de Física deste ano.  

Agora que sabemos o que são esses bichos, imagine que de vez em quando, calha desses objetos estarem tão próximos uns dos outros que eles começam a interagir gravitacionalmente, com um atraindo ou outro, numa espécie de baile cósmico que vai terminar numa grande colisão e fusão destes objetos (veja figura acima). E não acaba por aí! Como resultado dessa colisão são emitidas as chamadas ondas gravitacionais, que nada mais são do que ondulações no próprio tecido do espaço-tempo (veja animação abaixo) e previstas pelo físico alemão Albert Einstein em 1916. Esse fenômeno é muito similar ao efeito que vemos ao jogar uma pedrinha num lago calmo e onde vemos as ondinhas se formando em sua superfície. 

Figura: Representação artística da colisão e fusão de dois buracos negros e a propagação das ondas gravitacionais geradas pelo evento. Créditos: LIGO/T. Pyle.

Da mesma forma que uma onda sonora, as ondas gravitacionais possuem uma frequência (altura: grave/agudo) e uma amplitude (volume: alto/baixo), e essas propriedades guardam a informação das massas dos objetos envolvidos na colisão e sua distância até nós. Como podemos prever exatamente a amplitude de tais ondas e nada muito doido acontece entre diferentes colisões, dizemos que as ondas gravitacionais são “sirenes-padrão”, que nos permitem determinar a distância em que aconteceu a colisão.            

Sirenes brilhantes e escuras

Pensa que parou por aí? Não mesmo. Em 2015, a colaboração LIGO foi capaz de fazer a primeira detecção direta das ondas gravitacionais, evento esse que ficou conhecido como GW150914 e que foi resultado da fusão de 2 buracos negros. Pesquisadores envolvidos nesta descoberta ganharam o Nobel de Física em 2017. Nesse mesmo ano, outro evento extraordinário aconteceu: a colaboração LIGO/Virgo detectou a colisão de duas estrelas de nêutrons e foi capaz de dar o alerta para os astrônomos no mundo todo apontarem seus telescópios na direção deste evento. E pela primeira vez, foi possível detectar a luz resultante dessa grande colisão cósmica. E teve participação da astrofísica brasileira Marcelle Soares-Santos nessa descoberta, que usou o telescópio Blanco no Chile para obter imagens do evento, que ficou conhecido como GW170817 (veja figura abaixo).

Figura: Imagens do evento GW170817 resultante da colisão de 2 estrelas de nêutrons. Na esquerda, a observação feita aproximadamente 1 dia após a colisão, onde é possível ver a luz emitida na faixa do visível (objeto marcado pelos traços brancos). Na direita, a mesma região observada 2 semanas após a colisão, onde não há mais luz visível emitida por esse evento. Créditos: M. Soares-Santos et al (arXiv: 1710.05459).

Uma maneira simples de visualizar o que aconteceu: imagine que você está numa sala escura e uma bombinha de festa junina explode. O barulho e a luz vai fazer você saber exatamente o local da explosão. Agora, se uma bombinha explodir, mas sem luz, você provavelmente vai olhar na direção certa de onde ela está, mas não vai ter certeza da sua localização exata. No primeiro caso, temos a representação das chamadas “sirenes-padrão brilhantes”, que são as ondas gravitacionais resultantes da colisão de duas estrelas de nêutrons no qual se tem a emissão de luz. No segundo caso, temos as “sirenes-padrão escuras”, que são resultado da colisão de dois buracos negros, portanto, sem emissão de luz. Note que poderíamos ter o caso da colisão de uma estrela de nêutrons e um buraco negro, que poderia ter a emissão de luz, como no caso das sirenes brilhantes, mas essa hipótese ainda não foi confirmada. Em todo caso, inauguramos a era da Astronomia multi-mensageiro com ondas gravitacionais!          

E a expansão do Universo? 

Sabemos que o Universo está se expandido de forma acelerada, e que isso significa que as galáxias estão se afastando uma das outras. Essa medida do afastamento é dada pelo desvio para o vermelho (z), o qual já discutimos neste outro post. A velocidade com que elas se afastam é chamada “velocidade de recessão” (v) e podemos determiná-la se sabemos seu z. Em 1929, o astrônomo estadunidense Edwin Hubble notou que havia uma relação linear entre a velocidade de recessão das galáxias e sua distância (d), onde galáxias mais distantes se afastam mais rápido do que galáxias próximas de nós (veja figura abaixo). Essa relação, chamada de Lei de Hubble, é descrita por v = H0 x d, onde H0 é conhecida como a constante de Hubble e nos diz o quão rápido o Universo está se expandindo.

Figura: Diagrama de Hubble mostrando a relação linear entre a velocidade de recessão das galáxias (eixo vertical) e sua distância até nós (eixo horizontal). Créditos: E. Hubble (PNAS March 15, 1929 15 (3) 168-173;).

Determinar o valor de H0 tem sido um dos grandes tópicos da Cosmologia atual, pois medidas do Universo jovem feitas com a Radiação Cósmica de Fundo de Microondas (RCFM) acham um valor para H0 de 67.4 km s−1 Mpc−1. Já medidas do Universo adulto feitas com supernovas e lenteamento gravitacional acham uma valor para H0 de 73.0 km s−1 Mpc−1. Se ambas essas medidas estiverem corretas, isso poderia indicar que existe uma Física nova e teríamos que achar uma explicação do porque o Universo se expande mais aceleradamente na época atual do que no passado. Isso seria bem legal e tal, mas como saber se essas medidas estão corretas? Precisamos de um tira-teima!  

Para saber qual medida está correta, precisamos obter o valor de H0 de uma forma diferente e independente. E é aqui que as ondas gravitacionais estão começando a se estabelecer como uma forma alternativa de medir H0! Usando as sirenes-padrão brilhantes, sabemos exatamente a que distância a colisão ocorreu e, portanto, sabemos qual a galáxia hospedeira desta colisão. Se sabemos qual é a galáxia, também sabemos qual é seu desvio para o vermelho e assim usamos a Lei de Hubble para determinar H0! Legal, mas até agora o LIGO/Virgo só observou 1 evento de sirene-padrão brilhante (ok, 2…mas apenas conseguimos observar a luz de 1 deles, o GW170817). Para tentar contornar a situação, cientistas decidiram usar também as sirenes-padrão escuras para essas medidas de H0. Com as sirenes-padrão escuras não temos certeza da distância da colisão, apenas sabemos mais ou menos a região onde ela ocorreu. Daí o que acontece é que todas as galáxias naquela região são possíveis hospedeiras da colisão. Mas podemos usar essas galáxias e suas distâncias para obter de uma maneira probabilística o valor de H0 via sirenes-padrão escuras . O LIGO/Virgo observou cerca de uma dezena de sirenes-padrão escuras, o que é melhor do que 1, mas ainda assim, não é o suficiente para se ter uma medida precisa de H0 via ondas gravitacionais. Precisamos de centenas de sirenes para ter uma medida precisa de H0. Precisamos detectar mais colisões! Mas o LIGO está fechado para balanço, e só vai reabrir daqui a 2 anos! O que fazer?

Calma, para nossa alegria, existem outros detectores de ondas gravitacionais que vão começar a operar em breve, como o KAGRA no Japão, ou em alguns anos, como o ZAIGA na China e o LIGO-Índia. Além disso, temos detectores ainda mais futuristas como o LISA (que será lançado no espaço) e o Cosmic Explorer (que será o maior detector de ondas gravitacionais já feito). Em alguns anos, com todos esse novos detectores funcionando, as sirenes-padrão cósmicas (brilhantes e escuras) poderão ajudar a resolver a controvérsia sobre o valor de H0, e consequentemente jogar uma luz sobre a questão da expansão acelerada do Universo.         

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Como a cultura em animais pode ajudar na conservação

Ainda é bastante comum notar um desconforto quando se fala de cultura entre animais. Um tanto porque nos vemos como excepcionais e assim procuramos por uma característica que seja única ao ser humano. Oras, algo exclusivo remonta a ideia de superioridade, mas a princípio, todas as espécies apresentam ao menos uma característica que lhe é exclusiva, e por isso é classificada como uma espécie diferente das demais. 

Mas seria a cultura a característica exclusiva dos humanos? 

Cultura é um termo bastante amplo, e por mais que certas complexidades da cultura possam ser exclusivas ao ser humano, não poderíamos dizer que a cultura seja exclusiva aos humanos. Mesmo que não houvesse nenhum estudo mostrando a existência de cultura em animais, é de se esperar que haja no mundo animal cultura em diversas formas de complexidade. Isso porque na biologia dificilmente temos o desenvolvimento de algo complexo sem termos espécies próximas filogeneticamente que apresentem formas mais simples da mesma. Por exemplo, o cérebro. Quando você leu cérebro você provavelmente se lembrou do seu órgão que permite que leia esse texto, mas você sabe que por mais que o seu cérebro seja bastante complexo é um órgão existente em diversos animais. E a cultura? Se você tivesse que formular uma hipótese, diria que é provável que outras espécies possuem cultura, mesmo que não apresente as mesmas especificidades da cultura humana?

Então, não é de se espantar que haja diversas espécies que possuem cultura. 

Mas afinal o que é cultura?

Cultura no dicionário online Michaelis é definido como “ato de semear ou plantar vegetais”, ou ainda “a área cultivada de um sítio”, mas é também definido com “conjunto de conhecimentos, costumes, crenças, padrões de comportamento, adquiridos e transmitidos socialmente, que caracterizam um grupo social” ou ainda “requinte de hábitos e conduta, bem como apreciação crítica apurada”. Como você pode ver a palavra pode significar muitas coisas tendo relação com seu contexto sócio-cultural

Para falarmos de cultura em animais vamos usar a seguinte definição usada por Brakes e colaboradores 2019, em um artigo publicado na Science, sobre o papel da cultura na conservação: 

Um infante de macaco-prego nas costas da mãe enquanto ela utiliza ferramenta para comer um coco. Foto by Mari Fogaça

“informação ou comportamento compartilhado dentro de uma comunidade – que é adquirida de conspecíficos através de alguma forma de aprendizagem social”.  

Nesse artigo os autores discutem como cultura, tradições e suas formas de transmissão podem ser necessárias para fazer planos eficientes de conservação e sugerem  é que cultura, pode, portanto, explicar porque alguns programas de conservação são bem sucedidos (por exemplo, facilitando a resiliência da diversidade cultural) enquanto outros falham (por exemplo, negligenciando repositórios chave do conhecimento socialmente transmitido). 

E defendem que resultados positivos da conservação podem depender da restauração do conhecimento cultural. Por exemplo, sabemos que aves, como o grou-americano aprendem com outros indivíduos as rotas migratórias, entender esse processo de aprendizagem, evita que se reintroduza indivíduos que vão fracassar na migração e portanto morrer. Agora levando em consideração a cultura dos grou-americano, projetos de conservação podem delinear métodos alternativos como criação de  aeronaves ultraleves para guiar as aves que forem introduzidas, ao longo de sua primeira migração, aumentando potencialmente a eficácia dos programas de reintrodução. 

Um outro exemplo, é o caso dos elefantes órfãos que em meados de 1970, foram introduzidos no Parque Nacional Pilanesberg na África do Sul onde cresceram em um grupo sem a presença de machos adultos. Esses órfãos se tornam machos adultos que eram bastante violentos durante o período de acasalamento. Quando em fase de acasalamento os elefantes sofrem mudanças fisiológicas que os incham para parecerem maiores e competir pela fêmea. Adultos nesse período tem controle desse inchaço, modelando os períodos que apresentam o comportamento. Jovens machos elefantes aprendem a modelar com um macho adulto e como sabemos esse grupo não tinha machos adultos e portanto, como aprender. Assim, os machos adultos apresentaram o comportamento de acasalamento de forma exacerbada e chegaram a matar 50 rinocerontes. Para resolver essa questão a gestão do parque introduziu 6 machos adultos do Parque Nacional Kruger – que haviam tido contato com machos adultos durante seu desenvolvimento, em apenas algumas horas os jovens aprenderam como lidar com suas mudanças hormonais. Esse é um exemplo clássico de como a cultura pode influenciar os projetos de conservação.

Mãe orangotango e seu filhote mamando. Foto: @khamkhor via unsplash

A alimentação é evidentemente importante na sobrevivência e pode estar relacionada a cultura e aprendizagem. Muitos animais aprendem o que podem comer, como comer e onde procurar por alimentos e portanto, não adianta re-introduzir um animal que só viveu em cativeiro em um ambiente sem levar em consideração a cultura. Orangotangos, por exemplo, aprendem com suas mães técnicas de forrageamento, de localização de alimentos e como lidar com sazonalidade dos alimentos. Sem essa informação planos de manejo podem fracassar.

Mas infelizmente, estratégias e políticas de conservação têm se concentrado principalmente em dados demográficos dos animais e assim focado na preservação de unidades geneticamente definidas, em outras palavras protegem a espécie e não um grupo social. A princípio o que pode parecer fazer sentido afinal, ao se proteger a espécie protege-se automaticamente a cultura, não? Além disso cultura pode ser vista como um subproduto:  comportamentos que unem o grupo, ou que podem ser usados unicamente para entretenimento, portanto não seria objeto de preocupação para os planos de ações de conservação. Contudo o conjunto de comportamento determinado pela cultura também podem ter consequências importantes para a sobrevivência e reprodução de indivíduos, grupos sociais e, potencialmente, populações inteiras.

O conhecimento sobre cultura, (quais são os comportamentos associados a cultura, como são transmitidos e quais as formas de aprendizagem) também pode ser explorado para amenizar os conflitos entre homem e vida selvagem, por exemplo, usando a habilidade do animal em aprender para treinar comportamentos desejáveis, como evitar determinados alimentos ou áreas.

Os autores concluem que para melhorar a eficácia dos esforços de conservação é fundamental considerar a cultura, integrando a estrutura social e a transmissão de informações sociais. 

Para saber mais:

Brakes, et al. 2019. Animal cultures matter for conservation, Science 363 (6431) 1032-1034

van Schaik CP, et al. 2003. Orangutan cultures and the evolution of material culture. Science 299:102–5

Mueller et al. 2013 Social Learning of Migratory Performance. Science. 341 (6149) 999-1002

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2020, um ano histórico para o Nobel nas ciências

Nunca antes na história do prêmio Nobel duas mulheres haviam sido reconhecidas simultaneamente em uma área científica. O ineditismo foi quebrado em 2020 pelas geneticistas Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna, que levaram o Nobel de Química. O desenvolvimento da CRISPR-Cas9, técnica de edição genética, rendeu o prêmio às duas. 

Mais uma pesquisadora também passou a integrar o panteão dos ganhadores do prêmio de maior prestígio da ciência mundial: Andrea Ghez, astrofísica que descobriu um buraco negro no centro da nossa galáxia. Ela dividiu o prêmio com os pesquisadores Reinhard Genzel e Roger Penrose por feitos inéditos na astrofísica. 

Apenas três mulheres levaram o Nobel de Física antes de Ghez desde que a premiação foi criada, em 1901. 

Andrea Ghez (John D., NSF/domínio público)

Além de prestigioso, o Nobel é um prêmio que tem um grande problema desequilíbrio de gênero. Nas áreas científicas menos de 6% dos ganhadores são mulheres. Entre os ganhadores do Nobel da Literatura e da Paz as mulheres são menos de 13%. É um abismo gigantesco que vem sendo bastante debatido e problematizado. 

Houve falhas e injustiças históricas de mulheres que deveriam ter sido premiadas, mas não o foram — no lugar delas, levaram o orientador ou os parceiros de bancada. Um dos casos mais famosos e emblemáticos é o de Rosalind Franklin, química britânica que descobriu a estrutura da dupla hélice do DNA. Apesar de ter trabalhado muito para a descoberta, ela ficou de fora do Nobel de Medicina em 1962, enquanto os colegas James Watson, Maurice Wilkins e Francis Crick foram laureados. 

Assim como em outros espaços de prestígio da sociedade em geral, é bem possível que ainda se leve muito tempo até que a disparidade de gênero seja equilibrada nos prêmios Nobel. 

De acordo com a UNESCO, mundialmente apenas três em cada dez pesquisadores são mulheres. Mesmo quando elas são a maioria nos cursos de graduação (como na Suécia, onde mulheres são 60% dos estudantes de bacharelado), elas ficam para trás nos patamares mais altos da carreira. 

No Brasil, por exemplo, apenas 13% dos pesquisadores com bolsas do CNPq para a área de Física são mulheres. 

Andrea Ghez, astrofísica na Universidade da Califórnia em Los Angeles que agora tem um Nobel de Física para chamar de seu, contou, em um mini documentário da National Geographic, que o caminho para ela não foi fácil também. “Eu cresci escutando ‘não’ o tempo todo: ‘você é uma menina, não consegue fazer isso’. ‘Você é uma menina, não vai entrar no MIT ou no Caltech’… Acho que desenvolvi uma paixão por provar que as pessoas estavam erradas”. 

Ela certamente conseguiu. Emmanuelle Charpentier, que dirige o Instituto Max Planck de Biologia de Infecções em Berlim, disse à imprensa, ao receber o prêmio, que “deseja que esta seja uma mensagem positiva especificamente para meninas jovens que gostariam de seguir no caminho da ciência… e para mostrar que mulheres na ciência também podem ter impacto na pesquisa que desenvolvem”. 

Emmanuelle Charpentier (Créditos: Bianca Fioretti, Hallbauer & Fioretti – Wikimedia Commons) e Jennifer Doudna (Créditos: Duncan Hull e The Royal Society – Wikimedia Commons)

O que houve em 2020 indica que há espaço para mudanças e que o debate sobre gênero pouco a pouco vai tomando seu lugar na academia e nas ciências exatas, um domínio historicamente tão masculino — e ainda tão branco.

É preciso que a sociedade continue pressionando, chamando a atenção e apontando para as falhas tão presentes em um sistema que alija mulheres e pessoas não-brancas dos espaços de poder. Que o feito de Doudna e Charpentier se repita em outros anos também na Física e na Medicina. E que cada vez mais mulheres negras tenham a possibilidade de ingressar e ascender nas carreiras científicas, para que finalmente tenhamos uma mulher negra nesta lista. 

Já temos a norte-americana Toni Morrison como Nobel de Literatura (1993) e a queniana Wangari Maathai (2004), e as liberianas Leymah Gbowee e Ellen Sirleaf (2011) como Nobel da Paz. Um dia ainda teremos uma mulher negra com um Nobel na ciência. O feito inédito na Química este ano dá esperança de que no futuro isso seja possível, embora, enquanto sociedade, ainda tenhamos um longo caminho até chegar lá.

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A circulação forçada de trabalhadores e o grande número de casos de Covid-19 nas periferias

O núcleo “Direito à Cidade” do LabCidade (Laboratório Espaço Público e Direito à Cidade – FAU/USP), coordenado pelas professoras Raquel Rolnik e Paula Santoro, publicou recentemente uma pesquisa inovadora sobre a relação entre o deslocamento para trabalho dentro da cidade de São Paulo e a disseminação do Covid-19 nas periferias.

Os pesquisadores envolvidos propõem uma nova maneira de entender o avanço da pandemia na capital que contraria a associação, pouco evidenciada, entre pobreza, densidade populacional e contágio. Ou seja, a ideia de que as zonas mais pobres da cidade são as mais atingidas devido às condições precárias de habitação, por exemplo – a máxima “onde tem favela, tem pandemia” (Marino et al, 2020) – não se sustenta. Ao contrário, o resultado do estudo do LabCidade aponta para uma outra causa: a circulação da população periférica em transporte público para outras regiões pela necessidade de trabalhar.

O método da pesquisa envolveu o cruzamento de dados de várias fontes: registros do SUS de hospitalizações por SRAG (Síndrome Respiratória Aguda e Grave) não identificada e Covid-19 até o dia 18 de maio, que incluíam o CEP de residência dos internados; a Pesquisa Origem Destino (2017) do Metrô; e dados da SPTrans a partir de GPS dos ônibus para identificar o ponto de origem e destino de cerca de 3 milhões de viagens realizadas apenas no dia 5 de junho de 2020. Dentre essas viagens, os pesquisadores identificaram aquelas pessoas que usam o transporte púbico como forma primeira de chegar ao local de trabalho, buscando o perfil de pessoas sem ensino superior e em cargos não executivos. A justificativa para essa seleção é a probabilidade alta de que as pessoas com ensino superior em cargos executivos ou profissionais liberais estejam trabalhando de casa, no sistema de “home office”.

O resultado foi a produção do mapa abaixo, que indica uma grande equivalência entre as zonas com a maior incidência de internações e as zonas com maior número de residentes circulando pela cidade para ir ao trabalho.

Os pesquisadores ressaltam que ainda não foi possível determinar onde teria ocorrido o contágio desses casos: se na origem (área de residência), no percurso (transporte público) ou se no destino (área do trabalho). Contudo, a conclusão evidente é que “quem está sendo mais atingido pela Covid-19 são as pessoas que tiveram que sair para trabalhar” (Marino et al, 2020).

Parece alarmante, portanto, que as prefeituras e governos estaduais baseiem seus planos de reabertura a partir de dados de zoneamento que não levam em conta nem esse fluxo diário interno de trabalhadores, nem o fluxo diário de trabalhadores para as cidades menores do entorno. A reabertura do comércio, das escolas e de outros serviços acarretaria o aumento de pessoas utilizando o transporte público, seja para trabalho, seja para consumo, o que provavelmente levará ao aumento do contágio e colocará em risco maior inclusive os profissionais da saúde tão necessários nesse contexto. Sendo assim, os pesquisadores concluem: “Se o maior número de óbitos está nos territórios que tiveram mais pessoas saindo para trabalhar durante o período de isolamento, temos que pensar tanto em políticas que as protejam em seus percursos como ampliar o direito ao isolamento paras as pessoas que não estão envolvidas com serviços essenciais mas precisam trabalhar para garantir seu sustento, o que reforça a importância de políticas de garantia de renda e segurança alimentar, subsídios de aluguel e outras despesas, e ações articuladas a coletivos e organizações locais para a proteção dos que mais estão ameaçados durante a pandemia.” (Marino et al, 2020).

Fonte:

MARINO, A., KLINTOWITZ, D., BRITO, G., ROLNIK, R., SANTORO, P. e MENDONÇA, P. “Circulação para trabalho explica concentração de casos de Covid-19”, Página do Labcidade, 30 de junho de 2020. Disponível em: http://www.labcidade.fau.usp.br/circulacao-para-trabalho-inclusive-servicos-essenciais-explica-concentracao-de-casos-de-covid-19/

Página do Labcidade: http://www.labcidade.fau.usp.br/

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Inovação em diagnóstico para infarto agudo do miocárdio

     As doenças cardiovasculares, antes da pandemia do novo coronavírus, consistiam na primeira causa de morte no Brasil, sendo atualmente a segunda causa (https://noticias.uol.com.br/saude/ultimas-noticias/estado/2020/05/20/coronavirus-supera-cancer-e-enfarte-por-dia-ja-e-a-1-causa-de-mortes-no-pais.htm). Dentre estas doenças, o infarto agudo do miocárdio, foi projetado para ser a principal causa em 2020 (https://portalatlanticaeditora.com.br/index.php/enfermagembrasil/article/view/776/html).

     O infarto ocorre com a diminuição ou ausência do fluxo sanguíneo para o coração, comumente por obstrução de artéria coronária causada por placas de colesterol (placa de ateroma) que desencadeiam processo inflamatório. Desta forma, as células cardíacas são privadas de nutrientes e de oxigênio e podem morrer: o que conduz à lesão do órgão e prejuízo parcial ou total de sua capacidade de bombear sangue (https://www.fleury.com.br/manual-de-doencas/infarto-agudo-do-miocardio).

     São reconhecidos cinco tipos de infarto: 1) o que tem a presença da placa de ateroma como fator causador; 2) o causado por desequilíbrio entre consumo de oxigênio e sua oferta ao músculo cardíaco, pós cirurgia ou devido à anemia, por exemplo; 3) o fulminante que causa morte súbita; 4) o que sucede angioplastia coronária após a qual restam fragmentos da placa de ateroma ou há formação de trombos no stent (estrutura metálica colocada pela equipe médica no interior da artéria – Figura 1); 5) o que sucede a cirurgia de ponte de safena (https://www.hcor.com.br/hcor-explica/cardiologia/infarto-do-miocardio-adote-habitos-que-protegem-o-seu-coracao-para-poder-evita-lo/).

Foto blog 2

Figura 1: Stent. Fonte: https://folhadomate.com/noticias/cateterismo-cardiaco-pelo-sus-apenas-em-casos-de-emergencia/ e http://www.sobrice.org.br/paciente/procedimentos/angioplastia-e-colocacao-de-stent.

     Dentre os sintomas mais comuns estão dor no peito irradiando para queixo, ombro e braço esquerdos, sudorese, náusea e dificuldade para respirar. No entanto pode não manifestar-se por meio de sintomas (https://www.uol.com.br/vivabem/noticias/redacao/2018/10/23/infarto-dor-no-peito-nao-e-unico-sinal-veja-sintomas-e-causas-da-doenca.htm).

     Dada a importância do socorro o mais rápido possível para definir o destino do paciente, diferentes grupos de pesquisa pelo mundo tem buscado descobrir eficientes biomarcadores (para definição: https://cientistasfeministas.wordpress.com/2017/12/13/fadiga-cronica-e-a-relacao-com-a-microbiota-intestinal/) para indicar com segurança o risco de o paciente vir a sofrer o infarto.

     São pesquisados no sangue dos pacientes com suspeita de infarto agudo do miocárdio os níveis de triglicerídeos (https://drauziovarella.uol.com.br/drauzio/artigos/triglicerides-e-doenca-das-coronarias-artigo/), colesterol total, HDL (lipoproteína de alta densidade), LDL (lipoproteína de baixa densidade) (https://drauziovarella.uol.com.br/drauzio/artigos/risco-de-ataque-cardiaco-artigo/), ácido úrico (https://saude.abril.com.br/medicina/o-acido-urico-vai-muito-alem-da-gota/) e a presença de biomarcadores como mioglobina, creatina quinase-MB e troponina cardíaca I (https://www.fleury.com.br/medico/artigos-cientificos/marcadores-bioquimicos-de-lesao-cardiaca).

     Visando reduzir o tempo de espera pelos resultados e gerar economia no diagnóstico um grupo de pesquisadores chineses, sob coordenação dos professores Yongxiang Zhao e Nongyue He da Guangxi Medical University, recentemente publicou um artigo com um novo método de diagnóstico (Figura 2) com realização simultânea de todas as medidas relatadas no parágrafo anterior (Huang et al., 2020).

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Figura 2: Novo dispositivo para realização simultânea de 8 importantes exames para determinar risco, detectar e acompanhar a evolução do infarto agudo do miocárdio. Fonte: Adaptado de Huang et al., 2020.

     Os pesquisadores desenvolveram uma tira com duas seções importantes: uma delas fica sob o local no qual o soro do paciente (amostra) é depositado. Nesta seção existem 4 diferentes regiões para detecção fotométrica (através da geração de compostos coloridos) e determinação de concentração de: 1) colesterol (TC); 2) triglicerídeos (TG); 3) HDL (HDL-C);  4) ácido úrico (UA). Os níveis de LDL podem ser calculados com base nos resultados (https://dms.ufpel.edu.br/casca/modulos/ldl-main#comp/ldl-main). Na outra seção a detecção de biomarcadores ocorre por meio de fluorescência para verificar a presença de mioglobina (Myo), creatina quinase (CK-MB) e troponina (cTnI) através de anticorpos que identificam cada uma destas proteínas.

     Os resultados de experimentos realizados utilizando-se amostras de pacientes foram mais precisos e rápidos do que os obtidos pelos métodos atualmente em uso, fazendo do novo método proposto uma interessante ferramenta para diagnosticar o infarto agudo do miocárdio e também determinar o risco de sua ocorrência em pacientes.

        

Referências

Fiorini D (2019) O ácido úrico vai muito além da gota. Disponível através do link <https://saude.abril.com.br/medicina/o-acido-urico-vai-muito-alem-da-gota/>. Acesso em: 24/08/2020.

Fleury (2020) Infarto Agudo do Miocárdio. Disponível através do link <https://www.fleury.com.br/manual-de-doencas/infarto-agudo-do-miocardio>. Acesso em 24/08/2020.

Fleury (2007) Marcadores bioquímicos de lesão cardíaca. Disponível através do link <https://www.fleury.com.br/medico/artigos-cientificos/marcadores-bioquimicos-de-lesao-cardiaca>. Acesso em 24/08/2020.

HCor (2020) Infarto agudo do miocárdio: adote hábitos saudáveis e proteja seu coração. Disponível através do link <https://www.hcor.com.br/hcor-explica/cardiologia/infarto-do-miocardio-adote-habitos-que-protegem-o-seu-coracao-para-poder-evita-lo/>. Acesso em 24/08/2020.

Huang L, Zhang Y, Su E et al. (2020) Eight biomarkers on a novel strip for early diagnosis of acute myocardial infarction. Nanoscale Adv 2: 1138.

Kruse, T (2020) Coronavírus supera câncer e enfarte; por dia, já é a 1ª causa de mortes no Brasil. Disponível através do link <https://noticias.uol.com.br/saude/ultimas-noticias/estado/2020/05/20/coronavirus-supera-cancer-e-enfarte-por-dia-ja-e-a-1-causa-de-mortes-no-pais.htm >. Acesso em 23/08/2020.

Pronin T (2018) Infarto: dor no peito não é único sinal; veja sintomas e causas da doença. Disponível atrvés do link <https://www.uol.com.br/vivabem/noticias/redacao/2018/10/23/infarto-dor-no-peito-nao-e-unico-sinal-veja-sintomas-e-causas-da-doenca.htm>. Acesso em 24/08/2020.

Silva AS, Ferraz MOA, Biondo CS, de Oliveira BG (2018) Características sociodemográficas das vítimas de infarto agudo do miocárdio no Brasil. Enfermagem Brasil 17(6): 1-4.

UFPEL (2014) Calculadora de LDL Colesterol. Disponível através do link <https://dms.ufpel.edu.br/casca/modulos/ldl-main#comp/ldl-main>. Acesso em 24/08/2020.

Varella D (2011) Triglicérides e doença das coronárias. Disponível através do link <https://drauziovarella.uol.com.br/drauzio/artigos/triglicerides-e-doenca-das-coronarias-artigo/>. Acesso em 24/08/2020.

Varella D (2011) Risco de ataque cardíaco. Disponível através do link <https://drauziovarella.uol.com.br/drauzio/artigos/risco-de-ataque-cardiaco-artigo/>. Acesso em 24/08/2020.

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O Grande Censo Cósmico: Contando e Pesando Gigantes no Céu

Aglomerado de galáxias CL0024+17. Créditos: NASA/ESA/HST.

Aglomerados de galáxias são os maiores objetos no universo conectados pela gravidade. Como descrito neste post, basicamente eles são compostos em grande parte por matéria escura (~80%), matéria bariônica (isto é, toda matéria que nos rodeia e que podemos ver) e grande quantidades de gás extremamente quente. Dada suas proporções enormes, podemos dizer que os aglomerados de galáxias são verdadeiros gigantes no céu. 

Além de serem objetos muito bonitos, os aglomerados podem ser usados para tentar entender a evolução do nosso universo, numa área de pesquisa que denominamos Cosmologia. Na Cosmologia estudamos a origem, estrutura, composição e evolução do universo como um todo. Certo, mas como usar aglomerados para estudar Cosmologia? 

Imagine um grande “censo cósmico”, no qual queremos catalogar quantos aglomerados existem, como eles se distribuem, a que distância estão de nós e o quanto eles pesam. Colocando essas informações juntas e comparando com modelos que tentam descrever nosso universo, podemos saber quais desses modelos funcionam ou não. Atualmente, o modelo padrão da Cosmologia é o Lambda-CDM (do inglês: Lambda Cold Dark Matter), vulgo Big Bang. Este modelo é o mais bem sucedido até o momento, pois é o que melhor explica os dados astronômicos observados. No entanto, é importante lembrar que existem outros modelos que tentam descrever o universo (por exemplo, Universo com Ricochete, Gravidade Emergente, etc), e que estão sendo desenvolvidos e testados. Quem sabe no futuro, um deles passe a explicar melhor nosso universo.

Contando aglomerados no céu 

Mas vamos lá, assumindo que Lambda-CDM é o modelo que descreve e prediz corretamente várias características do nosso universo, existem diferentes testes que podem ser feitos para validá-lo. Usando aglomerados de galáxias, podemos fazer o seguinte teste: contar quantos aglomerados de certa massa existem em uma dada distância e direção do céu. Contamos os mais próximos de nós e daí vamos contando até os que estão cada vez mais longe. O modelo Lambda-CDM prevê quanto deve dar essa contagem, ou seja, a abundância de aglomerados. Em especial, um parâmetro desse modelo (da abundância de aglomerados) que podemos obter de forma precisa é o chamado S8, que mede o quanto a matéria (galáxias, aglomerados de galáxias e matéria escura) se aglomera no universo. Um valor alto para S8 significa que a matéria se aglomera mais, portanto, temos um universo menos homogêneo. Um valor mais baixo para S8 significa que a matéria se aglomera menos. Portanto, temos um universo mais homogêneo. Veja a figura abaixo:     

Simulações de 2 universos com diferentes valores para o parâmetro cosmológico S8. Uma mostrando um universo onde a matéria se aglomera menos (esquerda) e outra mostrando um universo onde a matéria se aglomera mais (direita). Créditos: adaptado de Warren et al. (Los Alamos).

O problema do S8: universo adulto x universo jovem 

As medidas de S8 com aglomerados de galáxias são medidas do universo atual, que também podemos nos referir como  “universo adulto”. No entanto, também é possível medir S8 a partir de dados de quando o universo era muito mais “jovem”. Para isso, usamos a Radiação Cósmica de Fundo de Microondas (RCFM). Essa radiação é um resquício do Big Bang e foi detectada em 1965 pelos físicos estadunidenses Arno Penzias e Robert Wilson. Ao medir as propriedades desta radiação podemos inferir os parâmetros cosmológicos do Lambda-CDM, como o S8

Medidas de S8 do universo adulto usando a abundância de aglomerados no ótico (ou seja, na frequência da luz visível) e medidas do universo jovem usando a RCFM têm apresentado uma certa inconsistência. Se essa inconsistência for real e o valor de S8 for realmente baixo, igual ao obtido com aglomerados, teríamos evidência de que o Lambda-CDM está incompleto. No entanto, como as medidas de S8 da RCFM são muito precisas e estão em acordo com o Lambda-CDM, é mais provável que as medidas do universo adulto estejam sofrendo com alguma fonte de erros sistemáticos, ou seja, erro nas medidas que precisamos entender e corrigir. Por exemplo, no caso dos aglomerados, pode ser que estejamos pesando eles incorretamente. 

Pesando aglomerados: uma tarefa difícil

Para pesar aglomerados, usamos o chamado efeito de lenteamento gravitacional, que se baseia no desvio das luz em torno de um objeto astronômico massivo, como galáxias e aglomerados de galáxias (veja este post). No lenteamento gravitacional, temos a seguinte configuração: o observador aqui na Terra, um objeto massivo na nossa linha de visão (também chamado de lente) e galáxias de fundo atrás desse objeto (as fontes) a uma distância muito maior. Quando a luz das galáxias-fontes passa próximo da lente ela sofre um desvio devido ao intenso campo gravitacional. Como resultado, obtemos uma imagem distorcida ou até mesmo imagens múltiplas das galáxias-fontes. O valor da distorção e o número de imagens múltiplas vai depender do alinhamento entre observador-lente-fontes, das distâncias envolvidas e de quão massiva é a lente. Quando o alinhamento é quase perfeito entre observador-lente-fontes temos o regime de lenteamento forte, com a produção de arcos gigantes e imagens múltiplas. No entanto, essa configuração é rara de acontecer. O que mais acontece é termos pequenas distorções na forma das fontes (veja a figura abaixo), que não podem ser vistas a olho nu e nem medidas precisamente para uma lente apenas. Portanto, temos que juntar várias lentes para ter uma medida significativa destas distorções na forma das galáxias-fontes e consequentemente, inferir uma massa média para as lentes. Neste caso, estamos no regime de lenteamento fraco. Para juntar as lentes e determinar a sua massa total, precisamos saber sua distância até nós e ter uma ideia do quão massivas elas são. 

Representação do efeito de lenteamento gravitacional fraco. Quando não há um aglomerado servindo de lente, a luz das galáxias de fundo não sofre desvio (linhas azuis),  consequentemente não vemos uma mudança em suas formas (balão azul). Mas quando temos um aglomerado entre o observador e as galáxias de fundo, a luz dessas galáxias sofre um desvio (linhas amarelas) e como resultado observamos uma mudança em suas formas (balão amarelo). Para um melhor entendimento, a mudança na forma aqui apresentada está muito exagerada. Na realidade, a mudança na forma das galáxias devido ao lenteamento fraco é imperceptível a olho nu. Créditos: Jessie Muir (2020).

Para a medida da distância usamos o desvio para o vermelho, que chamamos de “z”. Para entender o conceito de z, podemos fazer uma analogia a um outro fenômeno físico chamado “efeito Doppler”, que descreve a mudança no comprimento de onda e na frequência das ondas emitidas por uma fonte que está em movimento em relação ao observador. Para visualizar esse conceito: imagine uma ambulância vindo em sua direção, o som da sirene (ou seja, a onda sonora) que escutamos parece ficar cada vez mais agudo. Na linguagem da física, isso significa dizer que o seu comprimento de onda diminui e sua frequência aumenta. Mas se a ambulância está se afastando de nós, o som fica mais grave, ou seja, o comprimento de onda aumenta e sua frequência diminui. No caso da luz, que é uma onda luminosa, o efeito que observamos é uma mudança na cor do objeto que emite a luz. Se o objeto luminoso está se aproximando do observador, seu comprimento de onda se move para a região mais azul do espectro eletromagnético e dizemos que houve um desvio para o azul. Mas se o objeto luminoso está se afastando do observador, seu comprimento de onda se move para a região mais vermelha do espectro, portanto, houve um desvio para o vermelho (z). Sabemos que o universo está se expandindo aceleradamente, e portanto as galáxias estão se afastando de nós. Isso significa que majoritariamente medimos os desvios para o vermelho das galáxias que estão se afastando, e com isso podemos inferir a sua distância até nós. 

Na prática, quando obtemos a luz das galáxias, podemos decompô-la e obter um espectro. Este espectro é composto por linhas características de emissão e absorção. Sabemos qual a posição destas linhas num espectro num referencial de repouso, ou seja, num espectro em laboratório. A medida que as galáxias se afastam, sua as linhas características se deslocam para região vermelha do espectro eletromagnético. Ao medir o deslocamento destas linhas no espectro observado em comparação com o de repouso, medimos sua distância até nós, ou seja z (veja figura abaixo).    

Exemplo do espectro de um objeto se afastando de nós (imagem no topo). As linhas características de emissão e absorção se deslocam para a parte vermelha do espectro. Fazendo a diferença entre a posição das linhas observadas e no referencial de repouso (imagem inferior), obtemos a medida da distância deste objeto, ou seja, seu desvio para o vermelho z. Créditos: European Southern Observatory.

Agora que sabemos como medir a distância até os aglomerados, antes de obter sua massa total via lenteamento fraco, precisamos ter uma estimativa aproximada de quão massivos eles são. Para isso, podemos considerar diferentes propriedades dos aglomerados como por exemplo, sua luminosidade, a temperatura do gás que o compõe, ou o número de galáxias vermelhas (grandeza que é comumente chamada de riqueza), etc. Essas propriedades observadas são aproximações para a massa dos aglomerados. Vamos focar no caso da riqueza como aproximação para a massa. Intuitivamente, quanto mais galáxias vermelhas um aglomerado possui, mais “rico” ele é, portanto mais massivo. Assim, podemos juntar aglomerados semelhantes, ou seja, aglomerados que estejam aproximadamente em um mesmo z e num dado intervalo de riqueza e medir seu sinal de lenteamento fraco, gerando assim perfis radiais de densidade (chamados de ΔΣ). Veja a figura abaixo.

Perfis radiais de densidade superficial projetada obtidos via lenteamento gravitacional fraco para vários intervalos de z e riqueza (λ). Ao ajustar um modelo (curvas vermelhas) aos pontos determinamos a massa média dos aglomerados. Créditos: McClintock et al. 2019 (arXiv:1805.00039)/Colaboração DES.

Uma vez que temos estes perfis via lenteamento fraco, podemos ajustar um modelo teórico para eles, obtendo assim sua massa. Em geral, usamos o perfil de densidade chamado Navarro-Frenk-White ou NFW, que tem como parâmetro a massa. O perfil NFW foi obtido a partir de simulações cosmológicas de N-corpos e descreve muito bem os perfis de densidade da escala de galáxias a aglomerados de galáxias. Finalmente, ao ajustar o NFW aos perfis medidos via lenteamento, obtemos uma estimativa média da massa dos aglomerados em um dado intervalo de z e riqueza. Um último passo antes de usar essas massas para obter a Cosmologia (ou seja, medir S8), é fazer a calibração da massa destes aglomerados, que nada mais é do que fazer um gráfico da massa total obtida em função da riqueza e ajustar uma reta. Assim, para qualquer aglomerado que saibamos a riqueza, podemos imediatamente saber sua massa total aplicando a relação linear que obtivemos.

É importante lembrar, que devido a complexidade dos processos envolvidos, ao fazer essa calibração da massa estamos sujeitos a várias incertezas durante nossas medidas e modelagem, especialmente, incertezas sistemáticas que precisam ser modeladas e corrigidas para se ter uma calibração precisa. Dentre os erros sistemáticos comumente corrigidos, podemos citar as incertezas na medida de z, desvios do perfil NFW, erro nas medidas das formas das galáxias-fontes usadas para obter o perfil de densidade, atribuição incorreta da riqueza, etc. Por tudo isso, vários projetos astronômicos (HSC, KiDS, DES) estão tentando medir a massa de aglomerados da forma mais precisa possível, o que é um requerimento importantíssimo para usá-los para a Cosmologia.

A Cosmologia com aglomerados de galáxias se encontra numa grande encruzilhada, onde precisamos entender quais incertezas estão associadas à medida da massa de aglomerados. Estas incertezas estão afetando nossas medidas do universo adulto de tal forma que os resultados atuais mostram um universo mais homogêneo do que o esperado pelo Lambda-CDM e medido com a RCFM. Um grande esforço para entender estas incertezas deve ser feito, antes de se apontar que há evidência de que o atual modelo padrão da Cosmologia não é adequado para descrever o funcionamento do nosso universo. Por mais interessante que seja dizer que há Física nova no horizonte, precisamos manter os pés no chão e pensar em novas ideias para lidar com os erros em nossas medidas. Afinal, queremos fazer o melhor censo cósmico da história do universo!  

           

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As plantas são seres inteligentes?

As plantas são vistas muitas vezes como seres inertes que não respondem da mesma forma, nem na mesma rapidez, que animais ao seu ambiente. Assim, de forma depreciativa, chamamos pacientes em coma de “vegetais” ou pessoas que não são muito rápidas ou muito ativas de “plantas”. Porém, quem tem plantinhas em casa sabe que, na verdade, vemos muitas respostas (às vezes até bem rápidas) desses seres vivos à diferença de luminosidade, nutrientes no solo, contato com outras plantas e até nosso amor (brincadeira haha).

Pois é, existe uma visão bastante antropocêntrica ou até zoocêntrica de que inteligência (ou cognição) é uma capacidade presente apenas em seres vivos com sistema nervoso ⎯ isso inclui humanos e quase todos os animais. Isso porque o processamento das informações do ambiente coletadas através da percepção precisaria passar por um cérebro, ou pelo menos um sistema nervoso básico, que criaria um sentido, uma representação do mundo com o qual o organismo pode interagir.

Novas propostas para a cognição entendem que ela acontece em todo o corpo do organismo e muitas vezes de forma direta com o ambiente. Isso significa que muitas capacidades cognitivas não exigiriam o processamento de um cérebro que daria sentido a informação, mas aconteceriam na relação direta do organismo como um todo com seu ambiente. Importante pontuar que estou resumindo essas propostas de forma bem simples aqui.

Esse é um papo super filosófico e bem espinhoso, mas a questão é que essa segunda perspectiva sobre a cognição acaba abrindo possibilidades para organismos bem inesperados serem considerados inteligentes ou cognitivos. Um exemplo são as plantas. Os comportamentos desses organismos foram constantemente considerados fixos, inflexíveis, sempre como resposta a situações do aqui e agora. Porém, nas últimas décadas, pesquisas vêm descobrindo que o repertório comportamental de plantas contêm muito mais do que reflexos instintivos e imutáveis. Estudos vêm descrevendo comportamentos que os autores identificam como capacidades cognitivas a exemplo de mecanismos de tomada de decisão, aprendizado e memória. 

Ervilheira (Pisum sativum) Fonte: Jun Seita

As raízes das plantas são extremamente sensíveis a condições ambientais como disponibilidade de água, nutrientes e gravidade e são essenciais no processo de tomada de decisão de uma planta. Em uma série de experimentos feitos em ervilheiras (Pisum sativum), pesquisadores encontraram que o crescimento de raízes variava em relação à variação temporal de nutrientes no solo. Parte das raízes de uma mesma planta foram colocadas em um solo com concentração de nutrientes constante; uma outra parte foi colocada em um solo com concentração variável de nutrientes. Em vez de considerar apenas a quantidade absoluta de nutrientes no solo, como esperaríamos de um ser com respostas instintivas ou fixadas, as plantas decidiram investir no crescimento das raízes do meio em que a taxa de nutriente média era maior. Isso levou cientistas a afirmarem que os mesmos modelos usados em animais para explicar tomada de decisão e comportamento ótimo poderiam ser utilizados também em plantas.

Não-me-toque / dormideira (Mimosa pudica) Fonte: Krishnendu Pramanick

A habituação é um dos comportamentos de aprendizagem mais antigos estudados em plantas e também faz parte das capacidades cognitivas descritas em humanos e outros animais. Em 2014, Monica Gagliano e colegas da Universidade do Oeste da Austrália e da Universidade de Firenze na Itália, testaram as capacidades de aprendizagem de uma plantinha chamada dormideira ou não-me-toque (Mimosa pudica). Seu nome vem da maneira como suas folhas se fecham em resposta a uma ameaça (vemos isso quando tocamos nela). Quando eles derrubaram as dormideiras de uma altura (algo que a planta normalmente não teria encontrado em sua história evolutiva), as plantas aprenderam, depois de algumas tentativas, que isso era inofensivo e que não precisavam dobrar suas folhas. Surpreendentemente, os pesquisadores observaram que essa habituação pode ser mantida por até 28 dias! Outro experimento incrível de aprendizagem – não de habituação, mas de associação – é descrito pela @herbaweb nesse outro artigo aqui do blog.

Malva (Lavatera cretica) Fonte: Luis Nunes Alberto

Finalmente, chegamos em um exemplo de memória. As plantas chamadas malvas (Lavatera cretica), horas antes do amanhecer, orientam suas folhas para a direção do nascer do sol. Elas parecem se lembrar de onde e quando o Sol nasceu nos dias anteriores e se certificam que vão obter o máximo de energia luminosa possível todas as manhãs. Alguns experimentos foram realizados com essas plantas, trocando a localização da fonte de luz, mas parece que as plantas simplesmente conseguem aprender e lembrar da nova orientação. Quando criamos memórias, possivelmente retemos algumas informações para uso posterior offline. A capacidade de acessar as informações sobre algo que não está presente naquele momento, afirma o filósofo Francisco Calvo, é a razão pela qual a memória é considerada a marca da cognição. A menos que possa operar offline, um estado ou mecanismo não é genuinamente cognitivo.

Pois é, minha gente, ainda há muito o que se estudar sobre a cognição ou inteligência nas nossas plantinhas, mas os exemplos que trouxe aqui com certeza mudam nossa perspectiva sobre elas. Ainda há muita resistência, mesmo dentro da comunidade científica, de que esses exemplos realmente se referem a casos de cognição. Isso pode ser resultado de um fenômeno chamado “plant blindness” (que eu traduziria como cegueira vegetal) – uma tendência a ignorar as capacidades das plantas, o seu comportamento e os papéis ambientais únicos e ativos que desempenham. Esse fenômeno faz com que as tratemos como parte do pano de fundo, e não como agentes ativos em um ecossistema.

Claro, é um esforço imaginativo tentar entender o que o pensamento pode significar para esses organismos, na falta da divisão cérebro (mente) e corpo (motor), que estamos acostumados a lidar. No entanto, ao tentarmos, podemos acabar expandindo esses conceitos e entendendo melhor como as capacidades cognitivas dos animais humanos e não-humanos evoluíram, o que pode ser extremamente benéfico. 

Espero que depois de ler esse texto você pare um momento para olhar para suas plantinhas com novos olhos. E claro, reconsiderar chamar alguém de planta ou vegetal pejorativamente, já que agora você sabe das possíveis extraordinárias capacidades cognitivas das plantas.

Referências

Calvo Garzón, F. (2007). The quest for cognition in plant neurobiology. Plant signaling & behavior, 2(4), 208-211.

Gagliano, M., Renton, M., Depczynski, M., & Mancuso, S. (2014). Experience teaches plants to learn faster and forget slower in environments where it matters. Oecologia, 175(1), 63-72.Segundo-Ortin, M., & Calvo, P. (2019). Are plants cognitive? A reply to Adams. Studies in History and Philosophy of Science Part A, 73, 64-71.

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COVID-19 e a necessidade de colaborarmos mutuamente pelo bem comum

O ano de 2020 tem sido marcado pela pandemia da COVID-19 em escala mundial. Trata-se de um período de muitas incertezas, debates políticos e uma época em que buscamos ansiosamente por tratamentos e por uma vacina, não é mesmo? Mas também tem sido um período de várias reflexões. Uma delas é a necessidade de aprendermos a viver juntos (apesar de distantes), de sermos solidários e de pensarmos no coletivo ao invés de apenas no individual (Figura 1). Como disse Ricardo Abramovay (pesquisador do Instituto de Energia e Ambiente da Universidade de São Paulo): “Não há melhor momento para pensar sobre o significado de viver juntos do que quando uma pandemia nos impõe estarmos separados”.

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Figura 1: Representação da interdependência entre os seres humanos. Fonte: Casa Firjan, 2020.

Viver juntos é mais do que a questão física, de estarmos próximos da nossa família, amigos, parceiros de trabalho e da comunidade em geral. Viver juntos é buscar o bem comum, ou seja, uma vida que vale a pena ser vivida, de modo que os outros ao nosso redor também se beneficiem. Assim, como o secretário-geral da ONU, António Guterres, mencionou, lidar com a pandemia envolve uma “interconexão essencial da nossa família humana” e de uma “responsabilidade compartilhada por todos nós” (Figura 2). 

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Figura 2: Trecho do discurso do secretário-geral da ONU, António Guterres, durante a pandemia da COVID-19. Adaptado de Nações Unidas, 2020.

No entanto, observamos inúmeros problemas em manter o isolamento social ou mesmo em respeitar medidas sanitárias de segurança para evitar a dispersão da COVID-19. Por exemplo, são ações que prejudicam o coletivo pessoas que saem às ruas sem usar máscaras e/ou que fazem festas e grandes aglomerações para fazer compras. Mas, “por que viver juntos é algo tão difícil?”. Porque viver juntos tem a ver com a ética das sociedades. E essa ética envolve três dimensões: a cooperação entre os seres humanos, a solidariedade entre as gerações e a nossa relação com o meio ambiente, segundo Abramovay (Figura 3) [aliás, aqui no blog, tem um texto muito bacana sobre “A importância dos coletivos de mulheres feministas no apoio às mulheres em situação de vulnerabilidade na Pandemia da COVID-19”].

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Figura 3:  Três dimensões da ética relacionadas ao viver juntos: cooperação entre os seres humanos, solidariedade entre as gerações (intergeração) e relação com o meio ambiente, segundo Ricardo Abramovay (2020). Fontes: FUMC Saline; Ipads, 2016; Donnelly, 2016.

Em relação à cooperação mútua, “viver juntos” vai além de um pensamento individual de precisar do outro para nossas necessidades individuais. Trata-se da noção de interdependência, de coletividade, sem que haja necessariamente um vínculo ou benefício pessoal direto. Porém, caso algumas pessoas provoquem aglomerações, sem usar equipamentos de proteção individual, há prejuízos para todos, porque pode haver proliferação do vírus para diferentes pessoas, contribuindo assim, para os hospitais ficarem cheios e para o aumento dos perigos aos agentes de saúde, que ficam mais expostos ao vírus. Em outras palavras, há um descomprometimento com o “viver juntos”.

Essa cooperação mútua também nos faz pensar nas desigualdades socioeconômicas, as quais foram escancaradas com a pandemia. Por exemplo, muitos têm dificuldade em cumprir a quarentena, pois não têm o que comer, não podem acessar o conteúdo escolar porque não têm internet ou computador, entre outros problemas de infraestrutura domiciliar. Ao mesmo tempo, essa situação tem mostrado a solidariedade entre as pessoas e a importância da empatia. Assim, percebemos que a cooperação mútua para o bem comum envolve diversas facetas, as quais precisam ser, desde já, pensadas para agora e para o momento pós-pandemia. Além disso, apesar da globalização, muitas vezes, vivemos fechados em nossos grupos sociais, o que nos leva a insistir em nossos modos de vida, de produção e de consumo. Entretanto, a crise da COVID-19 colocou esses hábitos ainda mais para reflexão, apontando a necessidade urgente de mudanças na forma de organização das nossas sociedades (Figura 4), como a perspectiva de investir em bens públicos e coletivos e no bem estar das pessoas.

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Figura 4: Representação da comunidade extensa de pares e a busca pelo bem comum de todas e todos frente à pandemia da COVID-19. Fonte: Nações Unidas, 2020.

A outra dimensão ética é a responsabilidade intergeracional, conservando, por exemplo, os conhecimentos, capacidades, histórias, realizações humanas e condições ambientais,  mantendo-as para as gerações seguintes. Para isso, a questão ética é muito importante, necessitando de prudência e sabedoria para deixar condições para o bem comum futuro de maneira que as pessoas daqui uns anos também tenham a capacidade de florescer e viver uma vida que vale a pena ser vivida. Um caso é o monitoramento de centros urbanos, como no estado de São Paulo, que tem mostrado a redução da concentração de poluentes durante a pandemia. Isso indica que podemos deixar condições ambientais e de saúde melhores para as futuras gerações, caso tomemos a responsabilidade de mudar nosso modo de produção e de pensar desde já.

Esse último ponto também nos faz lembrar da terceira dimensão ética: nossa relação com o meio ambiente, de respeitar não apenas a vida humana, mas todos os processos e formas de vida no planeta. Se as agressões ao meio ambiente persistirem de maneira preocupante da maneira que tem ocorrido, pode ser que outras pandemias similares surjam em breve. Por exemplo, a COVID-19 é considerada uma zoonose (Figura 5), ou seja, doença transmitida de animais para humanos. No caso da COVID-19, acredita-se que a transmissão inicial foi pelo morcego  [há um texto no blog que trata mais profundamente da relação entre os morcegos e a COVID-19 e existe uma publicação acerca da prevenção de outras pandemias]. Acharam que só a COVID-19 foi uma zoonose nos últimos tempos? Não! Há outros exemplos de zoonoses que surgiram recentemente, como ebola, gripe aviária e a Síndrome Respiratória do Oriente Médio (MERS). Sabem um fato em comum entre elas? Estão todas ligadas à atividade humana.

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Figura 5: Conceito sobre zoonose e comparação com as doenças infecciosas. Fonte: Nações Unidas, 2016.

Assim, muitas de nossas ações podem aumentar a chance de zoonoses (Figura 6), como:

– O desmatamento e a redução da integridade dos ambientes naturais. Por exemplo, quando os morcegos (polinizadores noturnos e predadores de insetos) perdem suas áreas naturais, podem buscar novas áreas perto dos seres humanos e, assim, transmitir doenças.

– O crescimento da interação de seres humanos ou rebanhos (pecuária) com animais selvagens.

– O comércio ilegal ou irregular de animais selvagens, pois esses animais podem ser transmissores em potencial de doenças.

Nesse sentido, o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA) aponta a interdependência entre os seres humanos e o meio ambiente, indicando que as ameaças ambientais impactam a humanidade: “A natureza está em crise, ameaçada pela perda de biodiversidade e de habitat, pelo aquecimento global e pela poluição tóxica. Falhar em agir é falhar com a humanidade”. 

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Figura 6: Fatores que favorecem o aparecimento de doenças zoonóticas. Fonte: Nações Unidas, 2016.

Como vimos, a pandemia da COVID-19 não envolve apenas medidas sanitárias e de saúde pública, mas também questões éticas, econômicas, de cooperação, responsabilidade intergeracional e relação com o meio ambiente. Para o caso da COVID-19, o mundo inteiro se tornou uma comunidade extensa de pares, visto que o comportamento e as atitudes de indivíduos e coletivos se tornaram cruciais para uma resposta bem-sucedida ao vírus, buscando o bem comum. Portanto, as reflexões e mudanças que estão se acentuando na pandemia terão de continuar após seu fim, necessitando tocar em questões sobre organização social e o modo como enxergamos nosso papel frente às pessoas e ao planeta. Nesse sentido, esse trecho do professor Abramovay é pertinente para refletirmos e nos reconstruirmos constantemente, pois o viver juntos está ligado à ética: “Viver juntos, nestas três dimensões não é um antídoto passageiro em época de pandemia. É uma forma de estar no mundo e imprimir sentido à vida de cada um de nós”. 

Referências:

António Guterres. Coronavírus: ‘Estamos todos juntos nesta situação – e juntos vamos superá-la’, diz secretário-geral da ONU. Disponível em: https://nacoesunidas.org/coronavirus-estamos-todos-juntos-nesta-situacao-e-juntos-vamos-supera-la-diz-secretario-geral-da-onu/

Nações Unidas. PNUMA lista 6 fatos sobre coronavírus e meio ambiente. Disponível em: https://nacoesunidas.org/pnuma-lista-6-fatos-sobre-coronavirus-e-meio-ambiente/

Nações Unidas. COVID-19 e o novo coronavírus. Disponível em: https://nacoesunidas.org/tema/coronavirus/

Nakada, L. Y. K.; Urban, R. C. (2020). COVID-19 pandemic: Impacts on the air quality during the partial lockdown in São Paulo state, Brazil. Science of The Total Environment, 139087. doi:10.1016/j.scitotenv.2020.139087.

Ricardo Abramovay. VIVER JUNTOS E O BEM COMUM. 2020. Disponível em: https://gamarevista.com.br/sociedade/viver-juntos-e-o-bem-comum/

Ricardo Abramovay. Covid-19: riscos globais exigem gestão racional e cooperativa. 2020. Disponível em: https://ricardoabramovay.blogosfera.uol.com.br/2020/03/25/covid-19-nao-ha-como-responder-nacionalmente-a-ameacas-globais/?cmpid=copiaecola

Ricardo Abramovay. COVID-19 e o Capitalismo em Estado Crítico – uma conversa com Ricardo Abramovay. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=pWonCTeYihY&t=372s

Waltner-Toews, D.; Biggeri, A.; Marchi, B.; Funtowicz, S.; Giampietro, M.; O’Connor, M.; Ravetz, J.R.; Saltelli, A.; van der Sluijs, J.P. Post-Normal Pandemics: Why Covid-19 requires a new approach to Science. Disponível em: https://discoversociety.org/2020/03/27/post-normal-pandemics-why-covid-19-requires-a-new-approach-to-science/

Zambrano-Monserrate, M. A.; Ruano, M. A.; Sanchez-Alcalde, L. (2020). Indirect effects of COVID-19 on the environment. Science of the Total Environment, 138813. doi:10.1016/j.scitotenv.2020.138813.

 

 

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Deficiência: você tem certeza que sabe o que é?

Existem realidades que entram em contato com o nosso mundo por vias indiretas: nós sabemos que existem, mas elas parecem tão distantes que apenas seus elementos simbólicos nos impõem a constatação da sua existência. Para muitas pessoas, esse pode ser o caso da deficiência e do símbolo da cadeira de rodas.

         De acordo com a ONU, uma em cada sete pessoas de todo o mundo está em situação de deficiência e apesar disso, o símbolo da cadeira de rodas pintado nas vagas de estacionamento e nos assentos e caixas preferenciais é o máximo de contato de muita gente com o universo da deficiência no seu cotidiano. Por isso, não é de surpreender que o amplo debate em torno do próprio conceito de deficiência seja desconhecido por uma grande parte da população.

Legenda: Símbolo Internacional de Acesso.  Imagem de Christopher Strolia-Davis por Pixabay.
#Descrição da Imagem: Símbolo internacional de acesso em fundo azul e desenho de pessoa em cadeira de rodas em branco. [Fim da descrição].

No ano de 2011 foi decretado pelo governo federal o Plano Nacional dos Direitos da Pessoa com Deficiência e de acordo com essa legislação:

Art. 2º São consideradas pessoas com deficiência aquelas que têm impedimentos de longo prazo de natureza física, mental, intelectual ou sensorial, os quais, em interação com diversas barreiras, podem obstruir sua participação plena e efetiva na sociedade em igualdades de condições com as demais pessoas (BRASIL, 2011).

Essa definição se alinha ao entendimento presente na Convenção da ONU sobre os Direitos das Pessoas com Deficiência, do qual o Brasil é signatário desde 2009. Observe que nela, a identificação da pessoa com deficiência envolve duas dimensões: o indivíduo e a sociedade e é a participação desta segunda no conceito de deficiência que pode ser uma novidade para muita gente!

Em meados da década de 1960, no contexto da contracultura, um grupo de sociólogos britânicos começou a questionar a naturalização que existia em torno da conceituação de deficiência. Até então, vigorou no meio científico o entendimento de que a deficiência se tratava de um problema individual, uma tragédia que acometia uma pessoa e removia dela a “normalidade” e por isso, os esforços eram voltados para adequá-la ao normal através de sua cura ou reabilitação. Essas pessoas eram frequentemente institucionalizadas e submetidas a tratamentos que muitas vezes violavam sua dignidade sem que sua vontade fosse levada em consideração. Isso porque, geralmente, essas pessoas eram consideradas incapazes.

Isto começou a mudar quando, inspirados pelos questionamentos produzidos pelos movimentos feminista e negro, estes sociólogos passaram a refletir sobre as formas como a sociedade produz barreiras que geram a exclusão de pessoas com deficiência, evidenciando que este é um fenômeno social.

Desde então, este campo do conhecimento, conhecido como Disability Studies ou Modelo Social da Deficiência, vem analisando como as pessoas com deficiência se tornaram particularmente vulneráveis após a Revolução Industrial e o fortalecimento do capitalismo, quando a metáfora de corpos humanos como máquinas (e consequentemente, sua capacidade produtiva) passou a regular o valor de nossos corpos.

Apesar de ainda restarem muitos direitos a serem conquistados, a contribuição do modelo social para a dignidade das pessoas com deficiência – principalmente por seus desdobramentos políticos – é incontestável. Isso, no entanto, não impediu que esse corpo teórico recebesse críticas, inclusive de pessoas que se alinhavam mais ao modelo social que ao modelo médico. Esses debates vêm constituindo um novo campo que se encontra em formação: os estudos críticos da deficiência ou modelo pós-social, que pode ser entendido como uma nova geração do modelo social e conta com importantes contribuições e críticas do pensamento feminista.

Fonte: imagem de upklyak por <a href="http://<a href="https://br.freepik.com/vetores/escola">Escola vetor criado por upklyak – br.freepik.comFreepik

#Descrição da Imagem: desenho colorido de crianças com deficiência de diferentes etnias se encontrando em frente a uma escola em um dia de céu azul com algumas nuvens branquinhas. Um menino utiliza cadeira de rodas, e o outro tem uma prótese como braço esquerdo, uma das meninas utiliza óculos escuros e uma bengala e a outra utiliza uma muleta. Elas se encontram em um caminho pavimentado plano que fica em meio a um gramado verde claro. Da lado esquerdo estão duas árvores e uma placa parcialmente encoberta por uma das crianças, onde se pode ler as letras SCHO e do lado direito, há uma bandeira azul claro balançando com o vento e uma árvore. O caminho leva ao prédio da escola, que tem cor de tijolos de barro, dois andares, muitas janelas e uma entrada grandiosa cercada por colunas. O único acesso à porta de entrada da escola é uma escadaria. [Fim da descrição].

O modelo social enfatiza as dimensões públicas da vida cotidiana, como as barreiras arquitetônicas e a exclusão do mercado de trabalho, em sua análise do papel da sociedade na produção da deficiência. Já para o modelo pós-social é necessário que sejam considerados também os aspectos da vida da pessoa com deficiência considerados privados, como o papel da dor, os efeitos da linguagem excludente, a sexualidade da pessoa com deficiência e ainda, a extensão dessas análises para a questão do cuidado e da interdependência, inerente à condição humana.

Justamente por todo o histórico de exclusão já vivido, o lema das pessoas com deficiência é “Nada sobre nós sem nós”. Por isso, para saber mais sobre esse debate, nada melhor que o Guia Feminista de Mulheres com Deficiência produzido pelo Coletivo Feminista Helen Keller, que você encontra clicando aqui

REFERÊNCIAS

BISOL, Cláudia Alquati; PEGORINI, Nicole Naji; VALENTINI, Carla Beatris. Pensar a deficiência a partir dos modelos médico, social e pós-social. Cad. Pesq., São Luís, v. 24, n. 1, p. 87-100, jan./abr. 2017.

BRASIL. Presidência da República. Decreto N° 6.949, de 25 de agosto de 2009 – Promulga a Convenção Internacional sobre os Direitos das Pessoas com Deficiência e seu Protocolo facultativo, assinado em Nova York, em 30 de março de 2007. Organização das Nações Unidas – ONU. Disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_Ato2007-2010/2009/Decreto/D6949.htm. Acesso em 17 ago. 2020.

BRASIL. Decreto n°. 7612, de 17 de novembro de 2011. Institui o Plano Nacional de Pessoa com Deficiência – Plano Viver sem Limite. Disponível em: http://www.planalto.gov.br/CCIVIL_03/_Ato2011-2014/2011/Decreto/D7612.htm . Acesso em: 25 jul 2020.

DINIZ, Débora. O que é deficiência. São Paulo: Brasiliense, 2007.

DINIZ, Débora. Deficiência e Políticas Sociais – Entrevista com Colin Barnes. SER Social,  Brasília,  v. 15, n. 32, p. 237-251,  jan./jun.  2013. 

NAÇÕES UNIDAS BRASIL. A ONU e as pessoas com deficiência. Disponível em: https://nacoesunidas.org/acao/pessoas-com-deficiencia/. Acesso em 25 jul. 2020.

PICCOLO, Gustavo Martins. Contribuições a um pensar sociológico sobre a deficiência. 2012. 231 f. Tese (Doutorado em Educação Especial) – Programa de Pós-Graduação em Educação Especial, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2012. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/2898 . Acesso em 04 jun. 2020.

RUMO ao Fazendo Gênero 12 – Oficina Anticapacitismo. Seminário Internacional Fazendo Gênero, 2020. 1 vídeo (152 min). Publicado pelo canal Instituto de Estudos de Gênero – UFSC. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=SFxsLgJeDVA . Acesso em 30 jul. 2020. 

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Astronomia e Big Data: o universo dos dados astronômicos

Com as melhorias dos equipamentos computacionais a quantidade de dados obtidos em pesquisas científicas tem crescido “astronomicamente”. Com isso a astronomia viu a necessidade de se adaptar às novas tecnologias da computação para conseguir lidar com essa considerável quantidade de informações.

Trabalhar com a infinitude do universo não é fácil. Imagina colocar em seu computador todos os dados das 300 bilhões de estrelas (isso só na Via Láctea). Agora imagina adicionar a essas estrelas dados de planetas, galáxias, asteróides, buracos negros, ou seja, todo um universo de informações em apenas alguns HDs de computadores.

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Figura 1 – Projeto LSST em uma noite de observação. Crédito: Todd Mason, Mason Productions Inc. / Large Synoptic Survey Telescope.

Para termos uma noção da quantidade de dados que podem ser gerados numa noite de observação, o Observatório Vera C. Rubin, no Chile, está se preparando para coletar 20 terabytes por noite com o LSST, assim que entrar em operação em 2022. O Square Kilometer Array, que se tornará o maior radiotelescópio do mundo, com sítios na Austrália e África do Sul irão gerar 100 vezes essa quantidade, até 2 petabytes diários, quando estiver online em 2028. Para termos uma ideia da dimensão dessa quantidade de dados, 10 bilhões de fotos numa rede social  ocupam cerca de 1,5 petabytes!

Focando no Large Synoptic Survey Telescope (LSST), o LSST irá mapear em seis bandas, quase a metade do céu por um período de 10 anos. O telescópio possui um espelho com diâmetro de 8,4 metros e sua câmera consiste de um mosaico de CCDs com 3.2 bilhões de pixels. Ao término do projeto estima-se cerca de 37 bilhões de estrelas e galáxias explorando um volume de espaço sem precedentes e gerando da ordem de 100 PB de dados!

IMG_4059Figura 2 – Observatório Rubin em Agosto de 2020 . Crédito: Large Synoptic Survey Telescope

Uma quantidade tão grande de dados poderá nos ajudar a desvendar cada vez mais o universo porém lidar com tanta informação é um desafio. Primeiramente a questão do armazenamento. Uma quantidade tão grande é inviável para os astrônomos baixarem e levarem em seus notebooks ou hds externos. Então como faremos para ter acesso a todos esses dados? Bem, os astrônomos olharam para as nuvens. A nuvem de dados é uma solução para esse problema de estrutura. Em termos simples, a computação em nuvem significa armazenar e acessar dados e programas pela Internet, em vez do disco rígido do seu computador, ou seja, os dados poderão ser acessado de qualquer parte do mundo.

Além de armazenar temos a complicação de analisar esses dados. Os usuários do LSST serão capazes de analisar todo o conjunto de dados LSST remotamente em servidores hospedados no National Center for Supercomputing Applications em Urbana, Illinois, em vez de usarem seus próprio computadores. Isso será feito a partir de programas escritos e executados na linguagem de programação Python.

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Figura 3 – Espelho principal do LSST, com um diâmetro de 8,4 metros. Crédito: Large Synoptic Survey Telescope

Em 2015, o projeto 3D-HST trabalhava com um servidor de 8 núcleos, que analisava dados do Telescópio Espacial Hubble. Então, eles se voltaram para a Amazon Web Services (AWS). Eles acabaram alugando cinco máquinas de 32 núcleos. “Nossos cálculos aproximados sugeriram que tudo o que tínhamos que fazer levaria três meses em nossas máquinas”, diz Momcheva, cientista do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial em Baltimore, Maryland. Usando os 32 núcleos do provedor eles passaram de uma análise que duraria 3 meses para apenas 5 dias!

No aspecto econômico pode ser mais barato ainda um servidor físico porém o benefício de tempo de análise, como vimos acima, é muito grande utilizando os recursos em nuvem.

Mais uma ideia seria um Astronomy Data Commons para co-localizar conjuntos de dados astronômicos e ferramentas na nuvem. A esperança é “eliminar a barreira de infraestrutura e software de entrada para a análise de big data”, diz Mario Juric, astrônomo da Universidade de Washington em Seattle, ou seja, uma comunidade astronômica mais unida e possibilitando troca de informações e alavancando a ciência.

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Figura 4 –  Um dos corredores de servidores da Amazon data center. Crédito: James Hamilton, Amazon Web Services

Além da democratização dos dados ainda será possível a democratização das ferramentas. “Eu poderia configurar um notebook na África do Sul para rodar na LSST Science Platform que tivesse todas as mesmas ferramentas como se eu estivesse em Princeton”, diz William O’Mullane, gerente de projeto de gerenciamento de dados LSST em Tucson, Arizona, “tudo que eu preciso é um navegador da web.”

Referências

Migrating big astronomy data to the cloud , Charles Q. Choi,Nature 584, 159-160 (2020) doi: 10.1038 / d41586-020-02284-7

https://www.linea.gov.br/