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O laboratório e o dia-a-dia – Parte III: Como cientistas estudam relações entre fenômenos?

Nos artigos anteriores sobre o método científico e os fenômenos do dia-a-dia, discutimos um pouco sobre a diferença de variáveis dependentes e independentes e sobre a importância da estatística para a ciência.

Também vimos que, tipicamente, cientistas estão lidando com muitas variáveis ao mesmo tempo e que estabelecer uma relação entre elas de forma rigorosa não costuma ser uma tarefa fácil.

Muitas vezes, entender as causas e consequências de determinado fenômeno exigem a análise de fatores que interferem tanto com as variáveis dependentes quanto com as independentes. Eles são chamados fatores de confusão.

Quanto mais longe das chamadas “hard sciences” nós estamos, mais complexos os fatores de confusão. Por exemplo, nas ciências sociais, pode-se observar padrões de comportamento em diferentes grupos, mas é impossível isolar todas variáveis ou “criar” uma sociedade independente de outras culturas para realizar observações experimentais. Na verdade, assumir que todas as variáveis são conhecidas já seria cometer um erro metodológico logo no começo.



Determinar fatores de confusão pode levar muitos anos de pesquisa em uma area, e o uso de diferentes abordagens. Imagem adaptada de: Annalise Batista

Na linguística, da mesma forma, para entender o desenvolvimento da fala e suas relações com a cultura, não se pode ensinar uma língua a um bebê de forma a isolá-lo da sociedade – e mesmo que este experimento imaginário não tivesse muitos problemas éticos, ainda assim teríamos um fator cultural proveniente dos próprios experimentadores.

Isso não quer dizer que não é possível estudar o fenômeno da aquisição de linguagem, apenas que a abordagem metodológica requer mais observação e análise do que manipulação experimental, ou ainda que a manipulação experimental é mais localizada e visa analisar como o fenômeno já acontece, no lugar de induzir o acontecimento do fenômeno.

Isso também acontece em algum nível nas ciências exatas. Na astronomia e na cosmologia por exemplo, não se está criando um buraco negro em laboratório para estudar como um buraco negro funciona. Mas observações indiretas sistemáticas levam a modelos capazes de compreender e prever fenômenos de forma reprodutível e confiável.

Cada área do conhecimento terá suas abordagens próprias e seus recortes do que será considerado propriedade e o que será considerado resultado. Áreas multidisciplinares carregam o desafio de cruzar as metodologias de áreas diferentes e encontrar conexões lógicas e que forneçam conclusões coerentes.

A epidemiologia, por exemplo, usa diversos modelos matemáticos e computacionais para estudar ciências da saúde, com o objetivo de compreender doenças do ponto de vista coletivo e promover sua prevenção.

Observar grandes quantidades de casos nos permite fazer perguntas interessantes, que não seriam possíveis se estivéssemos estudando doenças isoladamente ou como as doenças afetam um único organismo.

Por exemplo, ouvimos falar com frequência que exercícios físicos combatem a depressão. Mas como determinar se essa relação é de fato causal, ou seja, como saber se a prática de exercícios previne a depressão ou se pessoas não deprimidas tendem a se exercitar mais?


Exercícios físicos previnem a depressão ou a depressão aumenta o sedentarismo? Imagem: Mabel Amber

Ou ainda: como saber se a prática regular de exercícios associada a menores índices de depressão não é na verdade um indicador econômico de que determinados grupos, que têm acesso facilitado à prática de exercícios, tem também acesso a outras oportunidades de atividades que proporcionam maior bem estar?

Para abordar o problema dos fatores de confusão, e também o problema de determinar se a relação entre dois fatores observados é de causa ou de consequência, um dos métodos usados em epidemiologia chama-se Randomização Mendeliana. Aqui, o nome é inspirado em Mendel porque trata-se do uso de dados mensuráveis de variação genética numa determinada população, de forma a escolher apenas os genes com funções bem conhecidas. Assim, é possível entender melhor quais as relações causais de fato envolvidas entre dois fenômenos que parecem estar relacionados.

Um estudo recente publicado na JAMA Psychiatry estudou centenas de milhares de pessoas e seus respectivos níveis de atividade física – tanto os níveis relatados pelos participantes quanto medidas objetivas calculadas através do uso de acelerômetros – bem como variantes genéticas independentes que foram previamente associadas à prática de exercícios.

Os pesquisadores concluíram que, de fato, a prática regular de exercícios físicos (medida objetivamente) é um fator de proteção contra a depressão clínica. As medidas subjetivas – quantidade de exercícios que os participantes relataram verbalmente – não apresentou a mesma correlação.

Isso não quer dizer que as demais possíveis relações são todas inválidas (por exemplo, ainda é verdade que pessoas deprimidas têm mais dificuldade de encontrar motivação para se exercitarem). Mas é uma forma de atestar uma relação segura de causa-consequência.

Encontrar correlações precisas entre fenômenos não é uma tarefa trivial, e levanta mais perguntas. No caso do estudo acima, por exemplo, ainda resta muito a investigar sobre as relações profundas entre exercício físico e depressão, e sobre as causas da depressão em si, que já são sabidamente muitas.

Mas este trabalho é necessário e cumulativo, e nos traz cada vez mais perto de entender fenômenos complexos e como eles se relacionam ou não. Mais ainda: podemos desenvolver cada vez mais novas áreas interdisciplinares que vão trazer novas perguntas a serem respondidas.

Referências
Choi KW, Chen C, Stein MB, et al. Assessment of Bidirectional Relationships Between Physical Activity and Depression Among Adults: A 2-Sample Mendelian Randomization Study. JAMA Psychiatry. 2019;76(4):399–408. <https://jamanetwork.com/journals/jamapsychiatry/article-abstract/2720689>

Popular Science – “Exercise really does seem to help with depression” <https://www.popsci.com/exercise-depression>

Wikipedia – Mendelian Randomization <https://en.wikipedia.org/wiki/Mendelian_randomization>

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Expedição MOSAiC: seguindo os passos de um dos grandes.

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O navio polar alemão Polarstern. Foto de Stefan Hendricks. 

Aos 28 anos, já não sofro mais de amores platônicos ou daqueles “crushs” sem explicação. Mais ainda há um indivíduo pelo qual nutro uma admiração nada tímida, o que minha mãe chamaria de “ter uma queda por”… Hoje falaremos desse homem: Fridtjof Nansen. E também das mudanças climáticas no Ártico. 

A primeira vez que ouvi falar de Nansen foi relacionado a um tipo de garrafa usada para amostragem de água no oceano, que possui um mecanismo de fechamento automático. Em 1894, Nansen criou um sistema em que um peso de latão chamado “mensageiro” era enviado por um cabo, permitindo que qualquer pessoa fechasse esta garrafa em qualquer profundidade desejada e revolucionando a maneira como investigamos o oceano. Um homem que dominou a arte de se comunicar com profundidade. 

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Esquema da Garrafa de Nansen, equipamento de amostragem oceanográfica. Imagem retirada do material da Universidade de Algarve, Portugal. 

Mais tarde, ainda na graduação, aprendi que Nansen foi o primeiro a notar que o oceano se move cerca de 45° para a direita (Hemisfério Norte) do vento predominante. Ele fez isso observando como seu barco flutuava com o gelo através do Oceano Ártico. Um homem que presta atenção aos detalhes.

Naquela época, mal sabia eu que essa deriva não era um passeio de barco comum pelo Ártico. Inspirado nos restos de um barco que afundou na Sibéria e foi descoberto na costa da Groenlândia três anos depois, Nansen projetou uma embarcação com casco arredondado e outras características para suportar a pressão do gelo na esperança de alcançar o pólo norte, o Fram. Apesar do desânimo de outros exploradores polares, Nansen levou o Fram às Novas Ilhas da Sibéria, no leste do Oceano Ártico, congelou-o em um bloco de gelo e iniciou sua expedição de três anos. Ele não alcançou o pólo, mas o Fram desviou-se para o oeste até emergir no Atlântico Norte e ele foi encontrado em Franz Josef Land após sua tentativa de chegar ao topo do mundo a pé. Todo mundo ama um homem interessado em uma aventura.

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Nansen e o Fram. Imagem de Domínio Público.

A expedição de Nansen inspirou a expedição do MOSAiC, que tem o quebra-gelo alemão Polarstern, preso no gelo na tentativa de replicar o caminho do Fram. Enquanto ele deriva com o gelo, cientistas coletarão dados de pesquisa atmosférica, oceanográfica, biológica e biogeoquímica no caminho, criando um conjunto de dados sem precedentes para entender o sistema Ártico. Tive a chance de fazer parte da primeira etapa desta viagem e trabalhar na configuração inicial dos equipamentos, cruzando meu caminho com o de Nansen mais uma vez. Correndo o risco de ser maquiavélica, devo concordar que “um homem prudente sempre tentará seguir os passos de grandes homens”.

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Passar um ano “preso” no gelo não é fácil. A expedição MOSAiC enfrenta um grande desafio logístico, incluindo pelo menos 3 aeronaves científicas, 4 navios quebra-gelo de apoio e muita colaboração internacional. 

A Expedição está programada para durar 1 ano e no momento se encontra em sua segunda fase. Na primeira, estive abordo do navio russo RV Akademik Fedorov, como parte de um programa de treinamento para doutorandos e mestrandos que ocorreu em conjunto (MOSAiC School). Fomos incluídos na tarefa de instalar uma rede de apoio ao Polarstern em um raio de 20km-40km da onde ele se encontrava fundeado no gelo. Horas de trabalho no gelo marinho, instalando estações meteorológicas, perfiladores e bóias. Tudo isso combinado a vôos de helicóptero para instalações um pouco mais simples, mas mais numerosas.

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Mapa da Rede de Equipamentos. A estrela vermelha no meio representa o Polarstern, no bloco de gelo escolhido. L-sites foram os locais com mais equipamentos instalados, contendo estações meteorológicas, boias de fluxos, boias de massa e perfiladores (quadrados azuis). M-sites são os locais um pouco menores, contendo medidores de salinidade e temperatura em profundidade, boias de neve e perfiladores (Círculos verdes). Os P-sites representam boias-GPS, que ajudam a monitorar a deformação dos blocos de gelo onde os equipamentos estão e dão uma melhor estimativa da deriva, que pode chegar até 3km por dia.    

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O grupo parte da MOSAiC School no Ártico com o RV Akademik Fedorov ao fundo (Set-Out/2019). Credit: Josephine Lenz.

Agora, o Polarstern está fundeado no gelo e derivando, junto com toda a sua rede de equipamentos de apoio. A deriva pode ser acompanhada pelo web app da expedição, junto com a deriva do Fram em 1893. Lá também se encontram diversas informações, fotos e artigos das atividades desenvolvidas e desafios enfrentados pelos cientistas e tripulação a bordo.

Screenshots do web app da expedição, mostrando a comparação entre as duas derivas. Polarstern à esquerda (azul) e o Fram de Nansen à direita (verde). MOSAiC se propõe a investigar o sistema climático do Ártico de forma integrada o ano todo – uma das maiores áreas desconhecidas da pesquisa climática.

Mas pra quê tanto esforço logístico pra passar um ano no meio do gelo? O Ártico é a área onde os efeitos das mudanças climáticas globais são mais visíveis, com taxas de aquecimento excedendo o dobro da média global e aquecimento ainda maior no inverno. Os cientistas já defendem que o oceano Ártico ficará sem gelo no verão ainda durante o século XXI. Essa mudança dramática não afeta somente o Ártico, impactando o clima em todo o hemisfério norte e fomentando um rápido desenvolvimento econômico na região.

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Mudanças próximas da temperatura da superfície de 1970-2017 (Gráfico: NASA GISS, https://data.giss.nasa.gov/gistemp).

Além disso, as projeções futuras de mudanças climáticas para o Ártico são extremamente incertas, com um fator de três incertezas do aquecimento projetado até o final deste século – uma incerteza muito maior do que em qualquer outro lugar do planeta. Muitos processos no sistema climático do Ártico estão mal representados nos modelos climáticos, porque não são suficientemente compreendidos. Enquanto não entendermos esses processos, as projeções do clima no Ártico não serão robustas.

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No Ártico, as incertezas dos modelos climáticos são muito maiores do que em qualquer outra parte do planeta. As projeções do aquecimento até o final do século variam entre 5 e 15 graus Celsius entre os diferentes modelos, para o mesmo cenário (RCP8.5). © Alfred Wegener Institute.

A compreensão dos processos climáticos do Ártico é limitada por falta de observações no Ártico Central, especialmente no inverno e na primavera. Durante essas estações, o gelo do mar é tão espesso que nem mesmo os melhores quebra-gelo de pesquisa conseguem penetrar no Ártico e os pesquisadores sempre ficam trancados. Daí a importância de coletar os dados durante a noite polar! Para melhorar as projeções dos modelos climáticos são preciso dados reais – em todas as épocas do ano. A expedição MOSAiC fornecerá uma base científica mais robusta para decisões políticas sobre mitigação e adaptação às mudanças climáticas e para estabelecer uma estrutura para gerenciar o desenvolvimento do Ártico de maneira sustentável.

Trabalho operacional, auroras, noite polar, -30 graus e ursos polares.  MOSAiC é uma forma ousada e inovadora de buscar entender o sistema climático do Ártico e sua representação nos modelos climáticos globais. Uma experiência sensacional, cujos dados estarão disponíveis para todos a partir de 2023.

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Trabalhando no gelo. Cientistas enfrentam diversas dificuldades, incluindo utilizar ferramentas finas com luvas grossas. Retirar as luvas com -30°C é arriscado e a exposição precisa ser mínima. Foto Thea Schneider.

Nansen também estava à frente de seu tempo de outras maneiras. De volta do Ártico e com acesso à internet (infelizmente) restabelecido, fui confrontada com meu primeiro “nude masculino” não solicitado de todos os tempos: um nu frontal de Fridtjof Nansen. Ele parece sereno e seguro de si em uma pose destemida, ousada e desafiadora. Assim como sua vida e sua contribuição para a ciência.

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Nude frontal de Nansen. Foto Dominio Público. 

Que homem! 😉

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O laboratório e o dia-a-dia – Parte II: O que um cientista faz com aquilo que ainda não conseguiu explicar?

Na parte 1 do artigo, conversamos um pouco sobre variáveis dependentes e independentes, falseabilidade e sobre alguns dos objetos de estudo da ciência, e sobre como evitar uso de explicações não consistentes ou não verificáveis dentro do aparato teórico que já temos, evitando extrapolações de afirmações sobre as causas dos fenômenos que estamos estudando. 

Em resumo, queremos evitar misturar afirmações que são verificáveis na prática com conceitos abertos e subjetivos que não temos como verificar, já que esta mistura pode tanto atribuir uma falsa credibilidade científica a pensamentos que estão fora do escopo da ciência (como a existência do sobrenatural) quanto limitar a investigação de um fenômeno complexo através do uso de hipóteses que buscam unicamente cobrir buracos que a teoria ainda não explicou, o que chamamos de hipóteses ad hoc.

Não é só fora do léxico científico que acontecem falhas lógicas para explicar fenômenos. É muito comum, especialmente em manchetes de revistas não especializadas que falam sobre a área de saúde, que se divulguem pesquisas que relacionam, por exemplo, determinados hábitos a doenças. Muitas destas relações possuem de fato fundamentação e uma teoria coerente que as suporta, mas muitas vezes o fenômeno ainda não foi completamente desvendado, ou mesmo está sendo estudado através da observação de padrões que não necessariamente possuem relevância estatística ou relação de causa-consequência, como já foi ilustrado neste artigo.

Muitas vezes também, a chamada da revista que menciona a pesquisa faz um recorte muito reduzido do que a pesquisa realizou de fato, ou menciona números de casos de determinada doença sem mencionar a proporção na população. Daí a importância de não se ater aos títulos e de procurar outras fontes antes de, por exemplo, começar aquela nova dieta que vai te ajudar a evitar rugas, emagrecer e prevenir o câncer.

Alguns fenômenos são bastante complexos e envolvem situações impossíveis de serem reproduzidas em laboratório, até porque nem todas as variáveis são conhecidas. Alguns envolvem uma complexidade que é controlável mas cujas relações estabelecidas não são necessariamente diretas.

Suponha que eu queira, por exemplo, estudar a relação entre o tamanho de uma sala onde uma festa está acontecendo e a probabilidade de alguém quebrar um copo de cerveja. Talvez a chance de algum premiado espatifar um copo esteja relacionada com outros fatores, como a faixa etária dos convidados, a proporção entre homens e mulheres e até mesmo os tipos de cerveja que estão sendo servidas. Mas se queremos descobrir se pode existir um modelo que relacione apenas a probabilidade com a área livre da sala, ignorando todas as demais variáveis (conhecidas e desconhecidas), estamos analisando a probabilidade como variável dependente e a área livre da sala como única variável independente.

Qual a relação entre o tamanho da sala e a chance de alguém quebrar um dos copos? Crédito: Daniel Valverde/pixabay.

Pode ser que, após estudar muitas festas e muitas salas, eu chegue a um padrão que pareça relacionar de forma consistente as duas variáveis. Tudo deve passar por testes estatísticos criteriosos e, mesmo que a relação passe por todos estes testes, dificilmente teremos uma explicação de fato para as causas da relação entre quebra de copos e o tamanho da sala. Além disso, pode haver ligação entre vários fatores que foram ignorados (por exemplo, o tamanho da sala pode interferir a quantidade de pessoas que serão convidadas para a festa, que vai interferir no número de copos que serão quebrados, ou ainda pode ser que os dados que foram disponibilizados não tenham levado em conta a faixa etária e o poder aquisitivo dos anfitriões, ou mesmo se foram utilizados copos de plástico no lugar de copos de vidro). 

Para que se desenvolva de fato um estudo, tese ou teoria sobre como o tamanho da sala influencia na quantidade de copos quebrados, não basta achar correlações entre números.  O papel do cientista aqui é apresentar um olhar crítico sobre a relação encontrada e, se for o caso, propor abordagens do problema que tenham embasamento teórico a partir do trabalho já realizado por outros cientistas, levando em consideração todas as variáveis conhecidas e propondo, quando for o caso, a influência de variáveis que não foram levadas em conta, que poderão ser então verificados por outros cientistas.

Enquanto não houver nenhum resultado baseado em evidências e verificável por outros cientistas, ainda não se está fazendo ciência. Ou seja, se eu encontrar uma relação mágica entre os tamanhos das salas e o número de copos quebrados na festa, esta relação só passa a ser cientifica se ela puder ser posta à prova por outras pessoas em condições rigorosas e reprodutíveis. Isto não quer dizer que teorias científicas constituem a verdade absoluta, ou que elas proporcionem respostas sobre todas as causas dos fenômenos estudados, mas sim que aquele é o ponto máximo a que se pôde chegar, neste momento, a conclusões com o máximo de rigor possível utilizando-se o pensamento racional.

Trata-se de um trabalho cumulativo, lento, colaborativo e que exige tempo e muita verificação e senso crítico para se consolidar e gerar aplicações para a sociedade e para outras áreas da ciência.

 

 

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50 anos de endossimbiose: a mulher por trás da teoria

Há 50 anos, um artigo que se tornaria um marco na história da Biologia era publicado por uma mulher. Lynn Margulis (na época Lynn Sagan), em seu artigo “On the Origin of Mitosing Cells”, publicado em 1967, defendia a teoria da endossimbiose: uma teoria unificadora sobre a origem das células eucarióticas. Resumidamente, a teoria da endossimbiose propõe que algumas organelas, como mitocôndrias e cloroplastos, eram, no início da vida na Terra, procariontes (bactérias) de vida livre, que foram englobados por outros seres unicelulares. A partir dessa união, chamada simbiose, se originaram as células eucarióticas. Apesar de essa hipótese já ter sido levantada anteriormente, Margulis considerou e organizou evidências celulares, bioquímicas e paleontológicas para suportá-la, bem como sugeriu meios pelos quais ela poderia ser testada experimentalmente.

Atualmente, a teoria da endossimbiose é amplamente aceita e reconhecida, mas o primeiro trabalho de Lynn Margulis a defendendo foi rejeitado por mais de uma dúzia de revistas. Ainda após a publicação, Margulis precisou de muita argumentação e persistência para defender suas ideias. Tais qualidades, no entanto, faziam parte de sua personalidade desde cedo. Quando criança, era considerada uma má aluna, pois não aceitava argumentos de autoridade e acreditava apenas no que via com seus próprios olhos. Margulis achava o ambiente escolar tradicional entediante. Aos 14 anos foi aprovada na University of Chicago Laboratory Schools, onde pôde desenvolver sua paixão pela ciência, num ambiente que considerava academicamente estimulante e onde tinha acesso a trabalhos científicos de diferentes áreas. Margulis foi uma “naturalista à moda antiga”. Não se contentava em fazer o que diziam que ela deveria fazer e não se restringia a uma área de conhecimento ou a uma época. Buscava informação sobre tudo que despertava seu interesse e que a ajudasse a entender o mundo, sempre com uma visão abrangente. Lynn Margulis dizia que seu amor pela ciência surgiu porque percebia que a ciência não era uma questão sobre sua opinião política ou orientação, mas uma forma de descobrir o mundo diretamente a partir de evidências: “E eu nunca havia visto isso na minha vida. Eu via apenas pessoas dizendo ‘você deve fazer isso porque ele disse, e ele sabe mais do que você’.” (tradução livre).

Lynn Margulis (Ilustra por Juliana Adlyn)

Além da teoria da endossimbiose, Lynn Margulis colaborou com James Lovelock no desenvolvimento da hipótese Gaia, que defende a ideia da biosfera como um sistema ativo de controle, capaz de manter a Terra em homeostase. Perceba que essa ideia é diferente do que muitos pensam sobre a hipótese de Gaia, considerando o planeta como “um organismo”. Tal má interpretação do conceito originalmente proposto por Lovelock e Margulis colaborou para que ele se tornasse popular entre movimentos anti-ciência. Ainda, essa hipótese gerou mais discussão entre cientistas de diferentes áreas, pois muitos consideram uma hipótese bonita, poética, mas difícil de ser testada. Mais uma vez, a visão de Margulis ia contra o que a maioria dos cientistas de sua época pensavam. Para ela, entretanto, Gaia nada mais é do que a “simbiose vista do espaço”. Ainda hoje, Gaia trata-se, no mínimo, de uma hipótese inspiradora e intrigante, e muita discussão ainda deve rolar a respeito dela.

Lynn Margulis recebeu diversos prêmios ainda em vida, principalmente por causa da teoria da endossimbiose. Dentre eles, destacam-se a “National Medal of Science”, dada pelo presidente dos EUA a cientistas por suas contribuições de destaque, e a medalha “Darwin-Wallace” – dada pela Linnean Society of London a cada 50 anos em reconhecimento a “grandes avanços na biologia evolutiva”  Como se não bastasse a carreira brilhante como cientista, Lynn Margulis também escreveu diversos livros (muitos em parceria com seu filho Dorian Sagan) para divulgação de suas teorias e de ciência em geral para público leigo. Margulis faleceu em novembro de 2011 – sua história e seu amor pela ciência, entretanto, continuam a nos inspirar.

Para saber mais:

Lynn Margulis sobre sua vida, carreira e visão sobre ciência:

Teoria da endossimbiose:

Sagan, L. 1967. On the origin of mitosing cells. Journal of Theoretical Biology. 14 (3): 225–274. doi:10.1016/0022-5193(67)90079-3

Gray M. W. 2017. Lynn Margulis and the endosymbiont hypothesis: 50 years later. Mol. Biol. Cel. doi:10.1091/mbc.E16-07-0509

Hipótese Gaia:

Lovelock, J.E.; Margulis, L. 1974. Atmospheric homeostasis by and for the biosphere: the Gaia hypothesis. Tellus. Series A. Stockholm: International Meteorological Institute. 26 (1–2): 2–10. doi:10.1111/j.2153-3490.1974.tb01946.x

Doolittle, W.F. 2017. Darwinizing Gaia. Journal of Theoretical Biology. doi: https://doi.org/10.1016/j.jtbi.2017.02.015

Margulis, L. 1998. The symbiotic planet: a new look at evolution. (Recomendo fortemente a leitura deste livro!!)

Livros de Lynn Margulis e Dorion Sagan traduzidos para português:

O que é vida?

O que é sexo?

Microcosmos

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Oito pesquisadoras, quatro palanques e uma praça pública em Berlim

Imagine oito cientistas se apresentando em praça pública em um evento criado por duas pesquisadoras. Isso no vuco-vuco da Potsdamer Platz, uma das áreas mais movimentadas de Berlim, na Alemanha. O evento em questão se chama Soapbox Science e aconteceu no dia 7 de novembro em frente ao cinema CineStar da Potsdamer Straße. A história fica mais interessante: uma das cientistas presentes é Mariana Cerdeira, brasileira que está terminando o doutorado em Neurociências na Charité, um dos maiores hospitais universitários da Europa.

Presente na Alemanha há pouco mais de cinco anos, Cerdeira está num laboratório que estuda mecanismos que podem tratar casos de isquemia cerebral, o AVC. “Nesse caso, o sangue não chega ao cérebro porque há alguma coisa bloqueando o vaso sanguíneo. Se não chega sangue, também não chega oxigênio, fundamental para que as células sobrevivam”, detalha. No cérebro, uma das células mais conhecidas é o neurônio, que não se multiplica como outras células. Se eles morrem, não há substituição. “No meu grupo de pesquisa, buscamos identificar os mecanismos celulares responsáveis por fazer com que ela aguente o máximo possível antes de morrer. Além disso, investigamos como podemos ativar esses mecanismos e aumentar ou diminuir o nível de certas proteínas na célula por meio de modificação genética”, prossegue.

 

Realizado durante a Semana de Ciência de Berlim, que aconteceu entre 1 e 10 de novembro, o Soap Box foi criado em 2011 por duas cientistas britânicas que queriam estimular a presença da mulher na ciência. Na plateia, transeuntes curiosos, professores e jovens de ensino médio assistiram às apresentações e puderam fazer diversas perguntas. As oito mulheres se dividiram em dois grupos de quatro; cada um com uma hora para dialogar com o público. As apresentações costumam ser rápidas e acontecem de forma simultânea. Isso significa que quem reservou 15 minutos ou um pouco menos para cada apresentação conseguiu assistir a tudo!

Brincadeiras com o público dão o tom durante os diálogos

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Constance Holman e seu cérebro – apenas uma reprodução, claro! Segundo ela, o cérebro possui um GPS interno. (Foto: Renata Fontanetto)

Para engajar os presentes, vale de tudo. A doutoranda Constance Holman, do Centro de Pesquisas em Neurociências da Charité, por exemplo, começou com um desafio: “Eu gostaria que vocês fechassem os olhos e apontassem na direção da Alexander Platz. Feito isso, fechem os olhos novamente, girem em círculo e depois apontem para a mesma direção”, pediu de forma empolgada. “É incrível o quanto o seu cérebro acabou de unir tantas coisas diferentes, como a sua noção de onde você está, a memória espacial de Berlim e, mesmo após o giro, ele ainda conseguiu fazer uma suposição”, explica. Em seu doutorado, Holman estuda os diferentes ingredientes cerebrais que estão por trás dessa navegação, como a estrutura celular envolvida, os mecanismos celulares e as conexões entre diferentes células na hora em que a localização é a palavra-chave.

Outra apresentação que animou o público foi a de Wing Ying Chow, do Instituto de Pesquisa Leibniz para Farmacologia Molecular. A conversa contou com um ingrediente especial: gomas de gelatina, que ajudaram durante a explicação sobre o colágeno, uma proteína formada por três cadeias polipeptídicas que se torcem uma ao redor da outra. Adivinhe quem interpretou o papel das cadeias? A goma em formato de minhoca! “O colágeno exerce muitos papéis importantes dentro do corpo e ele nos acompanha durante muito tempo. Quando envelhecemos, ele começa a quebrar, mudar e ainda não temos um jeito muito bom de estudar essas modificações”, diz.

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O que se conhece e o que não se conhece sobre o colágeno? A pesquisadora Wing Ying Chow estuda a molécula e compartilhou o que sabia com alguns alunos. (Foto: Renata Fontanetto)

Em seu projeto de pesquisa mais recente, ela estuda uma doença rara, que afeta as articulações, chamada alcaptonúria, causada por uma mutação genética que impede um metabolismo adequado de aminoácidos. As articulações estão revestidas por cartilagem, material também constituído por colágeno. Uma das manifestações da doença é a mudança da cor da urina, que passa de amarela a preta. E veja que curioso: as articulações das pessoas com a doença ficam pretas. “Por meio de um procedimento específico, pude perceber que as três cadeias da molécula de colágeno, quando há a ocorrência da doença, estão mais distantes entre si ou uma cadeia pode até mesmo ter sumido. Eu ainda não sei por que isso acontece, mas vamos investigar”, resume.

O vestibular é logo ali! Será que rola de ser cientista?

A estudante de ensino médio Nalyereh Hage Hassen, de 17 anos, foi com a turma da Escola Britânica de Berlim. Ela e a amiga, Sulafa Mo, de 16 anos, ficaram encantadas com a fala de Chow. “Eu não tenho muita ideia do que quero fazer na universidade, tenho vontade de cursar biologia, mas ainda não sei o quê dentro da área. Eu vim para este evento para pensar melhor a respeito”, esclarece Nalyereh. A seu ver, encontros como esses só podem trazer benefícios. “A gente sempre ouve na escola que as meninas querem fazer artes e outras coisas, enquanto os garotos fazem ciências. Eu nunca tinha estado num evento de ciência como este. Isso aqui meio que me ajudou a encontrar o meu caminho”, revela.

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Ao final das apresentações, que giram em torno de 5 a 10 minutos, o público tem a oportunidade de tirar dúvidas. (Foto: Renata Fontanetto)

Enquanto conversávamos, a amiga ouvia atentamente. Ela também não sabe o que quer estudar e, por isso, o evento a encorajou a pensar em ingressar na área científica. “Algumas pessoas têm uma cabeça fechada em relação à ideia da mulher trabalhando. Agora, estou considerando ser uma cientista”, diz. A brasileira Camila Eckert-Bujalos, professora de química que acompanhava a turma das duas jovens, menciona que a diretora da escola queria os alunos presentes para justamente divulgar a ciência para as jovens do grupo. “O segundo motivo é para que esses estudantes, que estão aplicando para a universidade, saibam que há outras áreas e, de repente, alguém pode pensar em ir para a área da ciência, tanto as meninas quanto os meninos”, acrescenta.

Ah, um detalhe interessante: soapbox é uma espécie de plataforma pequena em que é possível subir para discursar. ‘Soap’, em inglês, é sabão e ‘box’, caixa. Mas, espera aí… por que sabão? Lá nos séculos XIX e XX, era comum que oradores, geralmente políticos e trabalhadores industriais, subissem em caixotes de madeira, que transportavam sabão e outras mercadorias, para se comunicar com um determinado público sobre um tema político ou social, geralmente. Naquela época, esse local de fala era muito destinado aos homens. Os tempos mudaram e ainda estão mudando, não é mesmo?

Sugestões de leitura:

http://soapboxscience.org/

Vídeo sobre o Soapbox Science 2013: https://www.youtube.com/watch?v=eqC2DIB5Ccw

https://en.wikipedia.org/wiki/Soapbox

Oito alternativas para os discursos tradicionais: http://loveteachlearn.edublogs.org/2016/10/07/8-alternatives-to-traditional-speeches/

https://www.theguardian.com/commentisfree/2016/may/31/women-science-industry-structure-sexist-courses-careers

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Entrevista: Natalia Oliveira (Dance Your PhD)

Uma das maiores dificuldades das(os) cientistas é ir além dos seus pares e explicar o conteúdo e resultados de sua pesquisa para o grande público. Essa preocupação em particular não parece ser um problema para a Dra. Natália Oliveira, vencedora da categoria de Química e do Voto Popular do concurso mundial “Dance Your PhD 2017” promovido pela revista Science. Em parceria com a cia de dança Vogue 4 Recife, Natalia transformou sua tese intitulada “Desenvolvimento de Biossensores para as Ciências Forenses” em um vídeo explicativo, em que o tema e resultados do estudo dela são explicados de forma lúdica (e dançante!) ao público geral. O trabalho apresentado no clipe também já está publicado em periódico científico e pode ser conferido aqui. Vem conhecer um pouco mais dessa mulher, artista, cientista e feminista e única finalista brasileira do concurso na entrevista de hoje:

CF – Oi, Natália! Você poderia descrever sua pesquisa?

Minha pesquisa é baseada no aparelho que detecta glicose no sangue que pode ser usado em casa pelos diabéticos. No meu caso, o aparelho desenvolvido é uma adaptação desse modelo, em que avalia com mais especificidade amostras biológicas, como sangue, sêmen e saliva nas cenas de crime. A vantagem desse sistema é que ele consegue detectar as amostras mesmo que a cena do crime tenha sido lavada, que é o que geralmente os criminosos fazem pra tentar escapar.

CF – O que te motivou a estudar ciência? Em especial, ciência forense?

É engraçado, eu sempre quis fazer artes, mas quando fui estudar biologia sempre quis estudar Genética. Quando eu entrei na graduação (Ciências Biológicas), veio a possibilidade de estudar Genética e ciência forense, e vislumbrei trabalhar com investigação criminal, como perita, aí eu vi que era isso que eu queria pra mim.  Eu conheci uma perita criminal, que foi minha orientadora da graduação, e depois que a conheci, eu soube que era com isso que eu queria trabalhar. Quando fui pro mestrado, tive que procurar um outro orientador, que me introduziu a ideia dos biossensores. Mesmo trabalhando com um assunto não relacionado com a ciência forense, eu já tinha a vontade de desenvolver algo nessa área da biotecnologia, porque eu vi que tinha carência em alguns aspectos técnicos de métodos usados na investigação de crimes, que estavam precisando de coisas novas, dar uma atualizada… Então eu fiquei com esse embriãozinho e no meu doutorado consegui trabalhar com isso.

CF – Como surgiu a ideia de video clipe?

A ideia surgiu por um pesquisador do meu laboratório aonde fazia o meu doutorado. Ele sabia que eu já fazia teatro há um tempinho e que eu tinha entrado recentemente numa companhia de dança (Vogue 4 Recife). Estávamos discutindo em um grupo do trabalho no Whatsapp,que contem alunos, professores e outros pesquisadores quando ele sugeriu: “Por que tu não participas desse concurso?”. Aí mandou o link. No começo eu não queria fazer [risos]. Mas ele insistiu, disse: “Faça! É a sua cara!”. Acabei comprando a ideia, comecei a ver os vídeos das competições passadas e me empolguei. Levei a ideia para os meus colegas da Vogue 4 e decidi tentar.

CF –  E quanto tempo levou o processo de transformar a tua tese em uma coreografia?

O concurso abriu em março deste ano, só que eu só tive coragem para começar a fazer todo o planejamento em julho – e a deadline era em setembro! Daí, eu cheguei com a ideia pros meninos da Vogue 4 Recife no comecinho de julho com uma ideia e depois disso, desenvolvemos juntos o roteiro geral do clipe. Em agosto, a gente acertou as coreografias e em setembro, a gente fez a gravação em duas tardes: uma tarde no laboratório e uma  no Recife Antigo. Resumindo, foram mais ou menos uns três meses de preparação. Mandamos no último dia da competição, deadline, oito horas da noite, acabava meia noite… “Minha gente, pelo amor de Deus!” [risos]. Mas deu certo. Com muita emoção! [risos].

CF – O video clipe integrou arte e ciências, há outros tipos de trabalhos que você faz que conectam estas áreas?

Eu nunca tinha feito nada que integrasse ciência e arte, mas eu já tinha uma vibe de querer dar uma misturada nas coisas, sabe? É que eu tenho uma coisa muito de criança, de querer misturar tudo e brincar… Mas nunca fiz nada na prática que não fossem atividades da época de escola mesmo. O vídeo foi a primeira vez que misturei as duas coisas.

CF –  Para você, quanto a criatividade é importante para ser cientista?

Eu acho bem importante a gente ter arte para ser cientista, justamente por conta da criatividade. Lembro que eu estava em um evento sobre parques tecnológicos em 2013 e ouvi de um pesquisador que falava para seus alunos que eles tinham que buscar arte: “não fiquem só no laboratório, não se limitem. Vão buscar criatividade em locais que vocês nunca imaginaram”. Ele dizia que a arte era um meio condutor. Se a gente for pensar na questão da academia, acaba reproduzindo o que já existe. Então se a gente tem uma novidade, isso é possibilitado pelas artes. Então, além de nos humanizar, a arte expande nossa cabeça para pensar em métodos e situações que nunca pensamos na nossa vida acadêmica. Mas não só para cientistas: a arte ganha bastante com a ciência, porque só a criatividade, sem um jeito de reproduzi-la, faz com que muita coisa se perca. Uma certa “metodologia” é válida para as artes, também.

CF – O que você pretende fazer no futuro?

Tenho planos não só na parte científica, mas também na parte artística. Terminei o doutorado em fevereiro e comecei meu pós-doutorado na mesma linha de pesquisa também na UFPE. Já tem uma equipe boa aqui no laboratório para a gente continuar investigando essa área de cenas de crime, mas também expandir para a detecção de drogas ilícitas. Não pretendo ser professora e trabalhar na academia. Gosto de pesquisa científica e sempre quis ser perita. Isso me possibilita fazer pesquisa e seguir a carreira de polícia. Sempre fui meio Sherlock Holmes e CSI [risos].

Com o pessoal da companhia de dança, estamos tentando expandir mais essa ideia que deu uma visibilidade boa pro nosso grupo. O vídeo foi exibido na abertura do X Janela Internacional de Cinema, aqui no Recife!  Foi muito emocionante ver o nosso vídeo projetado naquela tela de cinema enorme, que quando eu era criança assisti O Rei Leão. Pretendemos investir em projetos audiovisuais e também fazer o Making off do nosso video clipe. Por enquanto estamos focando nos derivados do clipe, mas depois vamos pensar em nos planos para 2018.. Estávamos tentando fazer um espetáculo, mas como todos tem seus compromissos, ainda não conseguimos conciliar o tempo de todos. Quem sabe?

CF – Como você vê a questão das minorias na vitória por voto popular do videoclipe?

No começo eu pensei “como é que a academia vai receber isso?”. Não rola um preconceito direto, mas sempre rola um ou outro comentário preconceituoso.  A comunidade ALGBTTQI me acolheu quando eu comecei a estudar teatro e foi graças a eles que hoje eu sou quem eu sou. Então, eu não quis coibir a criatividade de ninguém da companhia. Quem quiser aceitar que nos aceite, porque é isso que a gente é. A gente é uma minoria, mas quer se sentir representado. Então foi por isso que eu disse “gente, vamos gravar isso e aquilo e cada um se veste do jeito que quer. Quem quiser vir de drag vem, quem quiser vir de salto vem. A gente tem que mostrar a nossa luta, que é inerente à história do Vogue”. Seria incoerente colocar todo mundo num padrão hetero-normativo e falar de Vogue. Recebemos críticas falando que somos vagabundos e que estamos gastando dinheiro público, quando na verdade nós usamos nosso dinheiro para produzir o videoclipe. O meu (videoclipe) é uma dança de rua, uma dança de periferia, então pode ter sido por isso que não tenha ganhado, segundo o comentário de alguns. Mas eu não penso muito nisso, eu já me sinto vitoriosa pelo voto popular. O fato de ter uma universidade que não está entre as cem melhores do mundo e ser a única representante da América Latina concorrendo, isso sim pra mim já foi uma vitória.

CF – Quais são as medidas necessárias para manter as mulheres na ciência e qual conselho você daria para as mulheres na ciência?

Eu acho que para manter as mulheres na ciência, a gente precisa de inspiração desde a infância, seja com modelos, com brinquedos e sobretudo sem o estereótipo de que “isso é coisa de menina e isso é coisa de menino. Menina só pode ter profissões determinadas no mercado, enquanto que homens podem fazer o que querem”. Resumindo: mudar o pensamento e nutrir a ideia de profissão gender free, já que todos os seres humanos são capazes de realizar qualquer atividade. E sobre as mulheres na ciências: manas, vocês são maravilhosas! Continuem conquistando seus espaços bravamente, com as pesquisas de ponta, sem esmorecer frente a possíveis episódios machistas que venhamos a enfrentar no nosso cotidiano. O mundo científico é feito por mentes abertas e por pessoas e nós é quem devemos mudar os paradigmas conservadores que existem atualmente.

Obrigada, Natália! Parabéns e sucesso nos novos rumos! 🙂

Entrevista feita por @ribeirosantosn@carmensandiego e @diehistorikerin

 

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Mais um problema de (falta de) representatividade na academia

Um dos bens mais preciosos entre cientistas é o chamado processo de revisão por pares*.

No mundo ideal este processo deveria levar em consideração apenas o conhecimento científico dos acadêmicos e acadêmicas envolvidos. Mas, infelizmente, nem sempre isso ocorre. Portanto é preciso reconhecer que cientistas são tendenciosos e tentar evitar certos padrões de comportamento opressores.

Quando a probabilidade de duas mulheres negras se encontrarem numa conferência científica for a mesma que a de dois homens brancos se encontrarem a gente pode começar a discutir outros detalhes mais sutis sobre representatividade. Por enquanto, vamos aos números (que infelizmente são apenas de gênero porque a discussão sobre representatividade de raça segue ainda mais atrasada no meio cientifico).

Um artigo recente (Helmer et al. 2017, referência [1]) publicado numa revista científica de alta qualidade analisou dados públicos sobre o gênero de 9 mil editores, 43 mil revisores e 126 mil autores de artigos publicados em jornais do grupo “Frontiers”. Esse estudou pioneiro avaliou os dados de 41 mil artigos publicados de 2007 a 2015 em 142 jornais das diversas áreas: exatas, saúde, engenharia, humanidades, ciências sociais, etc… Trabalhos anteriores eram restritos a disciplinas específicas devido à dificuldade em ter acesso a dados confidenciais sobre editores e revisores.

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Figura 1: Modificada da ref. [1]. Porcentagem de mulheres escrevendo, revisando e editando artigos em diferentes revistas do grupo “Frontiers” no ano de 2015.

Os autores mostraram que as mulheres estão sub-representadas no processo de revisão por pares em todas as áreas. Esta sub-representatividade é ainda maior para editoras e revisoras do que a sub-representatitividade de cientistas mulheres atuando em cada área. Ou seja, a porcentagem de mulheres como editoras e revisoras de artigos acadêmicos é ainda menor do que a (já sub-repesentada) porcentagem de mulheres autoras de artigos. Na figura 1 podemos ver a parcela de autoras, revisoras e editoras em cada revista. Nos mais de 45 jornais mostrados na figura apenas 3 apresentam a porcentagem de revisoras maior ou igual que a de autoras (e ainda assim seguimos sub representadas como editoras). E em apenas um jornal a porcentagem de editoras é igual a de autoras (mas a porcentagem de revisoras é menor). Note que essa falta de representatividade no processo de avaliação por pares não diminui em áreas em que a quantidade de autoras mulher se aproxima de 50%.

Quando todos os jornais são considerados juntos, a fração de mulheres autoras, revisoras e editoras é significativamente menor que a de homens durante todo o período avaliado (ver Figura 2). De todos os trabalhos submetidos para essas revistas no ano de 2015 as mulheres representaram apenas 37% do total de autores, 28% do total de revisores e 26% do total de editores.

Os autores também utilizaram simulação computacional de uma rede de conectividade direcionada de editores para revisores e de revisores para autores para comparar os efeitos de gênero (ver Figura 2a). Eles simularam uma rede com as mesmas propriedades da obtida com os dados reais, mas desconsideraram os efeitos de conhecimento de gênero (mudando aleatoriamente o gênero de cada nó na rede mas preservando a porcentagem de homens e mulheres.) Com isso os autores puderam mostrar que a representatividade de revisoras e autoras é significativamente menor que o que poderia ser ao acaso.

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Figura 2: Modificada da ref [1]. a1) Rede direcional de conexões entre editores e revisores. Cada nó, que representa um pesquisador, possui uma certa quantidade de setinhas chegando (que indica quantas vezes este foi indicado como revisor) e outro número de setinhas saindo (que indica quantas vezes foi editor). a2) Uma rede análoga, com mesmas propriedades mas em que o gênero dos pesquisadores foi modificado aleatoriamente serve como base de comparação entre escolhas tendenciosas e escolhas ao acaso. b) A fração de contribuição a cada ano de editores, revisores e autores separadas por gênero. Quando os dados (bolas e quadrados) são comparados com os dados obtidos com a rede em que o gênero foi aleatorizado, fica claro que mesmo levando em conta a sub-representatividade de mulheres em cada área, as escolhas de revisores e autores também sofreu algum efeito de escolhas tendenciosas.

Finalmente, os autores mostraram que na média a probabilidade de um editor indicar outro homem como revisor é maior que o acaso (veja Figura 3). O que significa, claramente, que a chance dele indicar uma mulher é menor. Através da definição de uma medida de “homofilia” (quanto um editor prefere indicar um revisor do mesmo gênero – já levando em conta que existem mais homens do que mulheres como opção), os autores perceberam que a homofilia está espalhada entre todos os editores homens avaliados. Isto significa que não existe um número mínimo de homens homofílicos que caso não fossem considerados na análise deixariam a rede mais equilibrada (i.e. sem preferência por homens). Em outras palavras, homens indicam outros homens de maneira sistêmica. Consciente ou inconscientemente a esmagadora maioria dos homens avaliados fez isso.

O estudo enfatiza (exageradamente, do meu ponto de vista) que este comportamento homofílico também foi verificado entre mulheres (veja Figura 3). No entanto, é preciso salientar (repetidamente) que os autores verificaram que o mecanismo de homofilia é bastante diferente entre homens e mulheres. A homofilia entre mulheres se resume a um pequeno grupo de editoras que majoritariamente indicam outras mulheres como revisoras. Ou seja, removendo apenas essas editoras da análise a chance de uma editora mulher indicar uma revisora mulher é a mesma dela indicar um revisor homem. Isso nos leva a refletir se o motivo da excessiva homofilia de algumas poucas editoras não é apenas uma resposta a um ambiente extremamente desigual. Ou seja, após perceber que no ambiente acadêmico muitos homens privilegiam outros homens (consciente ou inconscientemente) algumas mulheres passaram a usar como estratégia consciente promover mais mulheres cientistas que homens. Esta atitude, ao contrário de prejudicial como a homofilia entre homens, é totalmente aceitável enquanto houver falta de representatividade.

Portanto, independente das causas que levam homens e mulheres a serem homofílicos, o maior problema do sexismo no processo de avaliação por pares está na falta de representatividade. E claro, sabendo que existem dois problemas distintos – falta de representatividade e homofilia – podemos estar atentos para evitá-los.

Um dos meus conselhos preferidos para acadêmicos que querem combater essas tomadas de decisões tendenciosas é: quando você tiver que indicar um pesquisador como revisor, editor, ou para um comitê, uma banca, uma palestra ou qualquer outra coisa, gaste um minuto a mais tentando lembrar se existe uma mulher daquela área, tão boa quanto o pesquisador que vier primeiro em sua mente. É muito provável que exista, mas que ela não tenha dividido uma cerveja com você ou que vocês não tenham jogado futebol juntos, simplesmente porque vivemos numa sociedade que ainda é segregada (leia mais aqui: a academia e o tapinha nas costas). A mesma sugestão de “gaste um minuto a mais” vale para lembrar de pesquisadores de outras etnias, outros países ou qualquer minoria. Não é que não custa nada… Mas “um minuto” custa bem pouco em nome do poder de mudança dessa atitude.

E aí, você já indicou uma cientista hoje?

 

 

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Figura 3: Modificada da ref [1]. Comparando a probabilidade de uma mulher ser indicada como revisora por outra mulher ou por um homem. Se a escolha fosse independente de gênero todos os valores seriam aproximadamente iguais ao valor obtido “ao acaso” pela rede de conexões mostrada na Figura 2a. Em neurociência nota-se claramente que a homofilia (preferencia pelo mesmo gênero) só foi verificada entre os homens. Nas outras áreas mostradas ocorrem entre homens e mulheres. No entanto, os autores do artigo reportaram que a estratégia homofílica de homens e mulheres é diferente. A homofilia entre homens é sistêmica. (Veja o texto para mais detalhes)

* Explicação do termo específico: processo de revisão por pares (se esse termo te pareceu estranho , e/ou você não é da academia, pode começar por aqui)

Quando um grupo de cientistas realiza uma nova descoberta e escreve um artigo expondo seus resultados, este artigo é submetido a uma revista científica para ser avaliado e, se considerado correto, publicado. Cada um deste grupo que envia o trabalho é um(a) autor(a). O processo de avaliação envolve inicialmente um(a) editor(a), que é um(a) cientista experiente da grande área de conhecimento relativa aquele trabalho, que deve escolher (tipicamente) dois(duas) outros(as) cientistas na área específica do trabalho que poderiam avaliar aqueles resultados. Esses(as) cientistas são chamados(as) revisores(as). Eles(as) devem avaliar se os métodos utilizados para obter o resultado cientifico estão corretos, se o trabalho é reprodutível e como se insere naquela área (se já foi reportado anteriormente, se é uma grande inovação, ou um passo a mais em uma teoria estabelecida). Caso o trabalho seja considerado correto e inédito, do ponto de vista científico, será aceito para publicação.

Referência:

[1] Helmer et al. eLife 2017.