0

A Terra já foi plana?

Quando falamos do movimento dos terraplanistas não estamos falando de pessoas que trabalham na construção civil deixando áreas de terra muito íngremes mais planas para que a construção seja possível naquele local. Infelizmente. Quem dera. Ô vontade.

O movimento da Terra plana acredita que o nosso planeta, na verdade, não possuiu uma forma parecida com uma esfera e sim com um plano, como um grande disco de vinil ou um imenso biscoito Chocolícia e que, na verdade, a Lei da Gravidade e outras leis das física seriam inválidas.

Bom, parece apenas bem doido, não é? Para os fãs de Harry Potter, parece apenas uma teoria absurda que o Xenofílio Lovegood, pai da querida Luna Lovegood, publicou no Pasquim.

Aí você me diz “ué, qual o problema? Deixa as pessoas acreditarem no que elas querem”.

O problema é que esse movimento vem ganhando adeptos no mundo todo e realizando, inclusive, congressos sobre a “ciência” (??????) da Terra Plana. E no meio desse movimento, que além de tudo tem um profundo e perigoso viés religioso, existem pais de alunos que esperam que a Terra Plana faça parte do currículo escolar de seus filhos e não os estudos geográficos e físicos modernos. E esse tipo de movimento pode ficar tão grande quanto a movimentação de pais americanos que conseguiram o direito dos seus filhos aprenderem criacionismo na escola.

1

Para os terraplanistas, o planeta seria um disco e o céu, uma cúpula em formato circular | Ilustração: Raphael Salimena . Crédito: BBC

Um estudo feito em 2017, pela doutora em educação Hanny Angeles Gomide, com alunos de 6° ano do ensino fundamental da cidade de Uberlândia em Minas Gerais, mostrou que 38,8% dos estudantes acreditavam em uma ideia de Terra plana. Quando questionados sobre as razões por trás dessa crença, simplesmente responderam “porque eu acho que é assim”.

Vocês entenderam o perigo?

Mas, pra tirar o gosto de barata da boca, Hanny observou no artigo que:

Naquilo que se relaciona aos demais astros, os participantes possuem um consenso de que o Sol é redondo. Muitos atribuem tal forma ao astro, por ser esta a configuração com que ele se mostra no céu, como é o caso de Márcio, que diz que o astro rei “é redondo por que já viu… em casa de olhar para o céu”. Já Emília observou que o Sol é redondo, “porque já viu nos livros de Ciências e porque também ele é a maior estrela do Universo”.

A simples condição de observação do Sol, seja ao vivo ou em livros de ciência, muda completamente a percepção dos estudantes sobre o fato. Inclusive, os próprios terraplanistas garantem que o Sol e a Lua são esféricos.

Nós podemos olhar para o Sol, Lua e estrelas mas, infelizmente,  como estamos sobre a superfície terrestre, não podemos olhar pra Terra e ter 100% de certeza que ela é plana através de uma observação puramente ocular. Apesar de existirem MILHÕES de fotografias, vídeos, imagens de satélite, leis da física, músicas de sertanejo universitário etc. que mostram que a Terra é plana, o desconfiar é da natureza humana.

E como este é um ambiente de ciência e ambiente de ciência é ambiente de referência científica, venho trazer um dos últimos gritos da ciência em matéria de Terra Esférica.

O texto da tese da doutora em física Anna Miotello, fala sobre os discos protoplanetários, que são estruturas achatadas que giram ao redor de estrelas jovens e são feitas de gás e poeira. Estes são os locais onde os planetas, como a nossa própria Terra, são formados.

Ou seja: nossa Terra já foi plana. Já foi. Passado do verbo ser. Significa que não é mais. Já tem uns 5 bilhões de anos que não é mais. Mais tempo do que você ligou da última vez pra sua avó.

Neste estudo, Miotello explica que a formação de estrelas e planetas começa com a formação de estruturas filamentares dentro de nuvens moleculares gigantes. Dentro desses longos filamentos, tipicamente são criadas dezenas de fibras menores que eventualmente se fragmentam em núcleos densos. Estes núcleos vão se colapsar para formar uma ou mais estrelas. À medida que o colapso prossegue, forma-se uma estrutura em forma de disco rotativo, através da qual a matéria se acumula na protoestrela ou protoplaneta, como podemos ver na figura abaixo.

2

Esboço do processo de formação de estrelas e planetas de forma isolada. As classes evolutivas diferentes são esboçados de forma esquemática. [MIOTELLO, 2017]

A partir daí, uma série de eventos se desenrola e estes núcleos densos começam a atrair outras partículas e assim nascem os planetas e estrelas.

Então, meus queridos, apesar desse planeta já ter sido um grande biscoito (ou bolacha, como você preferir) hoje sabemos que não somos mais assim. E se alguém vier com essas ideias de Terra plana, você pega os seus dedinhos e faz assim pra pseudociência.

3

Referências

  1. GOMIDE, Hanny Angeles; LONGHINI, Marcos Daniel. MODELOS MENTAIS DE ESTUDANTES DOS ANOS INICIAIS DO ENSINO FUNDAMENTAL SOBRE O DIA E A NOITE: UM ESTUDO SOB DIFERENTES REFERENCIAIS. Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia, n. 24, p. 45-68, 2017.
  1. MIOTELLO, Anna et al. The puzzle of protoplanetary disk masses. 2018. Tese de Doutorado.

 

Anúncios
0

O modelo de Ising e comportamento críticos: dos spins eletrônicos às escolhas nas eleições

OU da aplicação de memes do Choque de Cultura em um texto sobre ciência

Você sabe o que é spin eletrônico? Na mecânica quântica o termo spin eletrônico está ligado às orientações que o elétron podem apresentar. O spin está ligado ao vetor momento angular próprio de uma partícula.

Entendeu?

1

Não entendeu?

2

Então vem comigo e RODA O VETÊ, SIMONE.

Bom, imagina o elétron. Ele é uma partícula muito pequena, tão pequena que a gente fala que em comparação ao átomo (que já é muito pequeno) o tamanho dele é desprezível. Muito pequeno mesmo, tão pequeno que era menor que o short curtíssimo, extremamente provocante que o Renan usou porém não recebeu nenhum olhar. Mas a gente sabe que o elétron se movimenta em torno do átomo e precisa representar esse movimento de alguma forma, não precisa? A forma mais interessante de representar essa situação toda é através de um vetor (que é representado por uma seta) já que um vetor tem módulo, direção e sentido definidos. O bacana de usar um vetor nessa representação é que eles possuem sentido físico e matemático. Então é possível fazer contas para representar matematicamente o seu comportamento. Legal, não é?

Aí entra o Ising.

3

Ernest Ising e sua fantástica esposa Johanna Annette Ehmer Ising durante um acampamento de verão

Ernest Ising (1900-1998) foi um físico alemão que teve uma vida muito tranquila e escreveu o modelo conhecido como Modelo de Ising, recebeu muita pompa e muito confete a vida inteira e morreu com 98 anos, rodeados por seus 4 filhos, 14 netos e 2 cachorros: Ponzo e Lila. Bacana, não é?

4

A vida de Ising foi muito instável e um pouco triste também, gente.

Aviso: esse texto agora vai tomar um ar bastante sério.

Ele foi um rapaz muito inteligente e bastante precoce, nasceu em 10 de maio de 1900 na cidade de Colônia, na Alemanha. Sua mãe era Thekla Ising Lowe Nee e seu pai era Gustav Ising, a família trabalhava no comércio. Aos 2 anos Ising se mudou para a cidade de Bochum onde Ising passou a infância e iniciou os estudos. Em 1919, quando completou 19 anos, nosso protagonista iniciou os estudos na Universidade de Göttingen onde estudou física e matemática. Os anos de 1922 a 1930 foram dedicados aos estudos de pós-graduação de Ising e também à sua vida pessoal, já que em 1930 ele se casou com Johanna e se tornou “studienassessor” (o que seria equivalente ao título de professor de ensino superior nos anos iniciais da profissão, antes da aprovação em estágio probatório) em uma respeitada instituição Alemã.

Queria ressaltar uma coisa, Johanna também era acadêmica. Ela estudou economia na Universidade Frederick William em Berlim. Em 1926, Ising escreveu uma tese sobre “O problema do desemprego na Inglaterra depois de 1920 e recebeu seu diploma de doutorado”

Mas o ano de 1933 chega e traz a ascensão de Hitler ao poder na Alemanha. E um detalhe que não deveria fazer diferença alguma e que eu não contei ainda sobre Ising: ele era judeu.

Ising (assim como quase todo trabalhador judeu) foi demitido e ficou por um tempo em trabalhos informais até se fixar, posteriormente, em uma pequena sala de aula. No entanto, no fim de 1938 a escola onde Ising trabalhava foi totalmente devastada pois era parte do “programa de governo” que planejava expulsar e extinguir o povo judeu da Alemanha.

No dia 27 de janeiro de 1939, Ising foi interrogado por muitas horas depois que ele foi levado pela Gestapo (Existe divergência entre os biógrafos se Ising sofreu ou não tortura física neste interrogatório e  na “minha opinião pessoal” eu acredito que sofreu sim). Ising e sua esposa se veem, então, obrigados a deixar o país e se mudam para Luxemburgo, onde realizam trabalhos pesados para garantir sua subsistência. No ano de 1947, finalmente, Ising e Johanna se mudam para os EUA onde conseguem retomar suas carreiras acadêmicas como professores universitários.

Em meio a esses anos de estudo voltados à sua pós-graduação, Ising escreveu seu modelo que tratava dos comportamentos críticos dos spins eletrônicos, chamado contemporaneamente de modelo de Ising. Ising estava no doutorado e seu orientador, Wilhelm Lenz, estava estudando fenômenos ligados ao magnetismo em alguns materiais. Ising propôs um modelo onde os spins são definidos como variáveis discretas que podem assumir o valor de +1 ou -1. A interação entre os spins sempre acontece em pares e a energia possui um valor quando os dois spins são iguais e outro valor quando os spins da interação são diferentes. Algo que pode ser mostrado como:

5

Se nós considerarmos um conjunto grande de spins que estão interagindo sob a ação de acontecimentos comuns a toda a população de spins, existe uma alteração importante no efeito da coletividade quando o local onde os spins estão sofre um aumento de temperatura. O nome disso é perda do fenômeno de histerese, que é justamente essa capacidade de agir como um agrupamento coletivo que tem suas propriedades dependentes dos fenômenos aplicados anteriormente ao sistema.

Um estudo de 2017 de Juan Carrasquilla e Roger G. Melko mostrou que arquiteturas modernas de aprendizado de máquina, como redes neurais totalmente conectadas, podem identificar fases e transições de fase que seguem o modelo de Ising.

Mas quando lemos a frase “existe uma alteração importante no efeito da coletividade quando o local onde os spins estão sofre um aumento de temperatura” a gente logo pega a referência, não é? Dando um salto (enorme) do micro pro macro, vemos que as populações também se comportam dessa forma.

6

Inclusive, outro estudo importante, também de 2017, da equipe do pesquisador Pinkoviezky mostrou algo ainda mais surpreendente: que a tomada de decisão coletiva também pode ser explicada pelo modelo de Ising.

Bom, sabemos que a tomada de decisão coletiva crucial para grupos de diversos animais, inclusive dos humanos. Uma forma de pensar, simplificando esse fenômeno, é um cenário de dois subgrupos que possuem direções de movimento preferidas conflitantes. Direita e esquerda, por exemplo, rs. Quanto mais coeso o grupo, de forma mais unitária ele conduz o movimento para um compromisso ou para um dos alvos preferidos. O estudo mostrou também que o movimento do grupo muda de forma dependente do tamanho em altas temperaturas (que seriam situações de grande perturbação, comparados no trabalho com a desinfomação). Dessa forma os cientistas perceberam a existência de uma dinâmica geral muito semelhante com o papel da temperatura sendo medida e comparada pelo inverso do número de indivíduos desinformados.

A equipe de Pinkoviezky publicou um estudo em 2018 aplicando o modelo de Ising a tomada de decisão do indivíduo, baseada em seu comportamento cerebral. Citando os autores, em livre tradução:

“A velocidade instantânea do grupo desempenha o papel da taxa de disparo dos neurônios enquanto a posição do grupo é a taxa de disparo integrada.

Podemos, portanto, propor que os tamanhos dos grupos neuronais e seus níveis de ruído intrínseco possam ser otimizados em redes que controlam os processos de tomada de decisão. Essa analogia pode ser mais explorada no futuro.”

O grupo pretende expandir o modelo futuramente incluindo situações como transformar em variáveis a força das situações sociais dependente da história do indivíduo e, também, dar a cada indivíduo mais de duas opções.

Dessa forma observamos que modelos usados para descrever comportamentos de partículas também podem ser aplicados ao estudo de populações. Observamos também que é possível sim usar memes do Renan, nosso guerreiro, para tornar mais leve um texto sobre aplicações de estudos físico-químicos.

De forma geral:

7

Referências:

ISING, Ernst. Beitrag zur theorie des ferromagnetismus. Zeitschrift für Physik, v. 31, n. 1, p. 253-258, 1925.

SANTOS, Murilo Lacerda. Simulação de monte carlo no modelo de Ising na rede quadrada. 2014. Tese de Doutorado. Dissertação (mestrado em física)–Universidade Federal de Minas Gerais. UFMG.

PINKOVIEZKY, Itai; GOV, Nir; COUZIN, Iain. Ising model for collective decision making during group motion. In: APS March Meeting Abstracts 2017.

CARRASQUILLA, Juan; MELKO, Roger G. Machine learning phases of matter. Nature Physics, v. 13, n. 5, p. 431, 2017.

PINKOVIEZKY, Itai; COUZIN, Iain D.; GOV, Nir S. Collective conflict resolution in groups on the move. Physical Review E, v. 97, n. 3, p. 032304, 2018.

0

Alquimia do universo: como produzir elementos químicos – Parte I

No artigo anterior, falamos sobre a observação da colisão de estrelas de nêutrons GW170817 e como graças à ela cientistas confirmaram a origem e abundância de 54 elementos químicos. Sim! A gente não tinha certeza de como foram produzidos muitos dos elementos que encontramos aqui na Terra, como o ouro, a prata e a platina. Imaginávamos — quer dizer, tínhamos as teorias — mas a prova mesmo chegou depois de 17 de agosto de 2017.

Dos 118 elementos químicos que conhecemos 24 são produzidos artificialmente em grandes laboratórios e 94 são produzidos naturalmente. E por natureza aqui nós não estamos falando do nosso pequeno planetinha. Estamos falando de estrelas, da morte de estrelas, da colisão entre estrelas, de fissão de raios cósmicos e do início do universo!

Nucleossíntese é o processo de sintetizar elementos químicos, ou seja, “colar” próton com próton e próton com nêutron, e em quantidades suficientes para “povoar” todo o cosmos com elementos químicos. E esse será o tema desta série de artigos sobre “Alquimia do universo: como produzir elementos químicos”.


Figura 1: Imagem em raios-X da supernova Cassiopeia A mostra como alguns elementos pesados são produzidos durante a explosão de estrelas massivas (supernova): silício (em vermelho), sulfúreo (amarelo), cálcio (verde) e ferro (roxo). As supernovas são uns dos eventos mais importantes na produção de elementos químicos. Créditos: NASA/CXC/SAO

Para preparar o terreno, alguns comentários sobre as escalas vamos usar para falar nesses eventos.

Kelvin
Indicamos a temperatura em Kelvin (K), escala absoluta de temperatura.
Só para ter uma ideia:

  • 0 K é o zero absoluto, equivalente a negativos 273,15 graus Celsius!
  • a temperatura do universo hoje é aproximadamente 2,7 K.
  • a temperatura ambiente de 20 graus Celsius é equivalente a 293 K.

Elétron-volts
É comum usar elétron-volts (eV) para falar sobre escala de energia, principalmente quando falamos em escalas de energia para acelerar partículas. Por definição, 1 eV é a energia cinética (energia convertida em movimento) que 1 elétron ganha quando é acelerado por uma diferença de potencial elétrico de 1 Volt no vácuo.
Só pra dar uma ideia:

  • a tomada da sua casa tem uma diferença de potencial de 110 Volts para acelerar milhares de elétrons presentes nos fios de cobre da sua instalação elétrica.
  • no CERN, o acelerador de partículas mais importante do mundo, cientistas atingiram o recorde de 13 TeV (1012 eV) numa colisão entre dois feixes de partículas. Ou seja, eles produziram energia suficiente para acelerar 13 trilhões de elétrons com uma diferença de potencial elétrico de 1 Volt no vácuo!

A escala de energia da nucleossíntese do Big Bang, evento que vamos falar a seguir, é de milhares de elétron-volts, 1 keV a 100 keV (103 eV) e a temperatura entre milhões e bilhões de Kelvins!

Figura 2: Tabela periódica com elementos produzidos na natureza e legenda representando os eventos que os produzem. Em azul, nucleossíntese do Big Bang; em verde, a morte de estrelas de baixa massa; em rosa, fissão de raios cósmicos; em dourado, explosão de estrelas massivas; em roxo, colisão de estrelas de nêutrons; e em cinza, explosão de anãs brancas. Créditos: Wikipedia/Jennifer Johnson (OSU).

 

Evento: Nucleossíntese do Big Bang

Quando aconteceu: nos primeiros 3 minutos de existência do universo, há quase 14 bilhões de anos atrás. E, olha, já tinha acontecido muita coisa nesses 3 minutos: inflação, surgimento dos quarks, depois dos hádrons (prótons e nêutrons são bárions, tipos de hádron). Depois os neutrinos apareceram. Depois léptons, entre eles os elétrons. E, depois de tudo isso, a nucleossíntese aconteceu.

O que é: a nucleossíntese confinou prótons e nêutrons juntos, formando os primeiros núcleos atômicos.

O que foi produzido: Estima-se que o hidrogênio e o hélio constituem, mais ou menos, 74% e 24%, respectivamente, de toda a matéria (bariônica) do universo! E a maior parte do hidrogênio e hélio-4 encontrados no universo foram produzidos durante a nucleossíntese. Assim como pequenas quantidades de deutério (hidrogênio-2) , hélio-3 e lítio-7. Deutério, hélio-3, hélio-4 e lítio-7 são isótopos. (No fim do artigo você encontra uma pequena nota sobre isótopos.)

Escala de energia: 109 K a 107 K (100 keV a 1 keV).

Em quanto tempo produziu: uns 20 minutos.

Com que frequência ocorre: o Big Bang é por definição o evento que deu origem a tudo que existe, então ele aconteceu uma única vez. Porém nas teorias de universo cíclico o universo teria tido vários inícios, ou seja, ele se contrai e expande a cada dezenas (centenas?) de bilhões de anos. Mesmo que seja o caso, a cada contração tudo o que existe seria destruído durante o colapso. Então, se o universo for cíclico, ele necessariamente só tem 1 (um) evento de Big Bang por ciclo.

Nos vemos no próximo artigo para falar sobre os elementos produzidos durante a vida e morte de estrelas.
Até lá! 😀


Nota
Isótopos de um elemento químico têm o mesmo número de prótons e diferentes números de nêutrons. Hélio-3 e hélio-4 são isótopos estáveis do hélio; deutério é um dos isótopos instáveis do hidrogênio; e o lítio-7 é o tipo mais comum de lítio encontrado na natureza e é um dos seus dois isótopos estáveis, o outro é o lítio-6.


 

0

Nos braços da melatonina

 

Olha, pela primeira vez na história dos meus textos nesse blog, eu vou usar um adjetivo bastante controverso, mas não conheço outra forma de expressar meus sentimentos:

Dormir é top.

É topíssimo, é topperson, é top da alegria. Dormir é tão, mas tão top que várias culturas ao longo do tempo criaram divindades dentro de suas mitologias que seriam responsáveis por essa área das nossas vidas.

Os gregos atribuíram o sono ao deus Hipnos (e se você é velho de guerra lembra também que ele era brother do Hades em Cavaleiros do Zodíaco). Ele era um deus tão poderoso que foi considerado um daemons: um dos deuses que interferem no espírito dos mortais. Ele foi pai de Morfeu – deus dos sonhos bons, Ícelo – deus dos pesadelos (quando você sonha que voltou com seu ex, aquele embuste, pode colocar a culpa no Ícelo), Fântaso – criador dos objetos inanimados, monstros, quimeras e devaneios que aparecem nos sonhos e ficam na memória e Fantasia – única filha de Hipnos, gêmea de Fântaso, deusa dos delírios e fantasia.

 

Hipnos e seu filho Morfeu. Não, pera

Mas além de ser nota 10/10 dormir é um processo natural essencial para a manutenção saudável do nosso corpo. Mas por que então dormir é tão importante, tão delicinha, tão mara?

Por que está anoitecendo se eu não vou beijar seus lábios quando você se for?

Imagina só a cena. Uns muitos mil anos atrás a sua ta(ta)45852ravó que era uma mulher das cavernas tinha acabado de lutar com um bicho grande pra proteger a sua ta(ta)45851ravó, que ainda era bebê, bateu uma lombeira (no meu país Minas Gerais, quando bate um cansaço forte a gente chama de lombeira) e ela precisou dormir.

Aí você imagina essa situação, amiga. Imagina os omi daquela época, amiga. Que treta. Que vida dura. E vem comigo.

Dormir não era esse ato delicioso com lençol macio e pijama da Sonharte, não. Dormir era UM PERIGO. O indivíduo passava (e ainda passa, né?) horas INCONSCIENTE, totalmente vulnerável a ataques de predadores, sem condição de proteger a si mesmo, seus descendentes, sua comida e seus objetos. Mas ainda assim precisava dormir. Mas por que, gente? Que maldade.

Assim, pra falar a verdade mesmo ninguém bateu o martelo pra dar certeza. O que a gente sabe é que dormir é essencial para de alguma forma recuperar nosso corpo, inclusive o nosso cérebro.

Um dos processos químicos que acontecem durante o nosso sono é a quebra do ácido lático que produzimos ao longo do dia.

Ciclo de Cori

Seu fígado dando conta do ácido lático produzido ao longo do dia (Créditos da imagem: Mundo da Bioquímica)

Esse ácido é uma substância produzida normalmente pelo nosso corpo ao longo do dia. Se você assim como eu é crossfiteira, conhece bem a fadiga, as dores musculares e as cãimbras sentidas após um esforço físico intenso. Isso é o resultado da acidificação provocada pelo ácido láctico no músculo (abaixando o pH até 6,5). O pKa do ácido láctico é de cerca de 4, o que faz com que o pH das células (≈ 7) ou do plasma (≈ 7,4) provoque a dissociação do ácido láctico em lactato.

acido latico e lactato

Ácido lático e lactato: mais que amigos FRIENDS

Este acúmulo de H+ interfere na capacidade de contração das fibras musculares e vai também invadir a fenda sináptica (causando aquela dor que faz a gente querer nunca mais passar nem na porta da academia).

Mas dormir não é só pra evitar a dor, também tem seus prazeres e começam antes mesmo do sono propriamente dito.

Na janela lateral do quarto de dormir

Antes mesmo de começar a dormir, nosso corpo já começa a se preparar para esse momento de honra e glória. Um dos processos é a produção de melatonina. Essa princesa que é a verdadeira responsável pelas nossas noites de descanso.

1200px-Melatonin2.svg

– Deixa eu te fazer sonhar, sua linda

A melatonina (N-acetil-5-metoxitriptamina) é um hormônio natural, presente no organismo humano e é sintetizada a partir do triptofano. É derivada da serotonina após duas transformações enzimáticas que a acetilam e substituem o grupamento hidroxila pelo metóxi.

biosintesis-melatonina

Síntese de melatonina a partir do Triptofano (Creditos da imagem: http://nutracosmeceuticos.blogspot.com.br/2012/05/la-psiconeuroinmunoendocrinologia-y-la.html)

A melatonina é produzida pela glândula pineal e não está sujeita a mecanismos de retroalimentação. Assim a sua concentração plasmática não regula sua própria produção. Pra ficar ainda mais fácil de entender: não é porque você está com altas quantidades de melatonina no corpo que ele vai parar de produzir mais melatonina. Não vai. Ele vai continuar produzindo até você criar juízo e ir dormir.

Nunca mais eu vou dormir, nunca mais eu vou dormir

Que dormir é um negócio maravilhoso, eu já provei. No entanto tem gente que não consegue dormir direito, o que é muito triste.

A FAPESP divulgou em 2008 uma pesquisa publicada na edição do Journal Sleep que trazia a primeira demonstração de uma anormalidade neuroquímica específica em adultos com insônia primária. O estudo identificou uma redução de 30% nos níveis de ácido gama-aminobutírico, neurotransmissor que induz a inibição do sistema nervoso central, em indivíduos que sofrem de insônia primária há mais de seis meses.

Esse ácido gama-aminobutírico é esse galã aí embaixo, carinhosamente apelidado de GABA pelos parças:

GABA

– Não quero me GABAr, mas sem mim você nem dorme, gatinha

Uma pesquisa linda & maravilhosa realizada na universidade de Boston em 2007 mostrou que uma hora de yoga por dia é capaz de aumentar de forma significativa os níveis de GABA no organismo humano, diminuindo o stress e os transtornos do sono.

Eu sei que durante nossos anos de estudante, acabamos dormindo muito pouco. Mas o sono é essencial para o seu cérebro continuar funcionando, então TEM QUE DORMIR. Tome um banho quentinho, coloque um incenso pra perfumar seu quarto, apague as luzes e deixe-se, literalmente, a química rolar.

 

 

Referências

  1. SIEGEL, J.; HUITRON-RESENDIZ, Salvador; HYPNOS, Club. The evolution of sleep. Encyclopedia of sleep, v. 1, 2013.
  2. FLEMONS, W. W. et al. Sleep-related breathing disorders in adults: recommendations for syndrome definition and measurement techniques in clinical research. Sleep, v. 22, n. 5, p. 667-689, 1999.
  3. MAQUET, Pierre. The role of sleep in learning and memory. Science, v. 294, n. 5544, p. 1048-1052, 2001.
  4. CAJOCHEN, C.; KRÄUCHI, K.; WIRZ‐JUSTICE, A. Role of melatonin in the regulation of human circadian rhythms and sleep. Journal of neuroendocrinology, v. 15, n. 4, p. 432-437, 2003.
  5. BRYANT, Penelope A.; TRINDER, John; CURTIS, Nigel. Sick and tired: does sleep have a vital role in the immune system?. Nature Reviews Immunology, v. 4, n. 6, p. 457-468, 2004.
  6. IRWIN, Michael R.; OPP, Mark R. Sleep health: reciprocal regulation of sleep and innate immunity. Neuropsychopharmacology, 2016.

0

Origem da vida e os desentendimentos entre Ciência e Religião

Você provavelmente já se perguntou várias vezes como a vida começou. Esse é um questionamento que muitas pessoas possuem e causa um grande debate entre ciência e religião.

Ciência e religião utilizam abordagens distintas para explicar a realidade. Para nós, cientistas, a forma como tentamos entender o mundo natural é aplicando o método científico. Isso quer dizer que, a partir de experimentação e observação dos eventos naturais ao longo dos anos, nós formulamos hipóteses que podem ser confirmadas ou refutadas.

Sabemos que o Homo sapiens é uma espécie bem curiosa e essa curiosidade nos ajudou a sobreviver ao longo dos anos, pois modificamos o nosso entorno como nenhuma outra espécie, utilizando a nossa capacidade de observação do ambiente e da experimentação. Com o passar do tempo, melhoramos o nosso entendimento sobre o mundo natural e aperfeiçoamos as formas de transmitir esse conhecimento entre as gerações. Assim, nós sobrevivemos e nos multiplicamos. E como multiplicamos! Somos 7,5 bilhões e continuamos contando. Por conseguinte, com a formação das diversas sociedades em diferentes locais do planeta Terra, utilizamos a nossa observação e imaginação para responder as nossas curiosidades e dúvidas mais basais, como: qual é a nossa origem? Qual é a origem da vida?

Penso que a ideia por trás dessas perguntas talvez esteja associada ao fato de que, sabendo a origem, talvez encontremos um motivo para a nossa existência. Assim, centenas de religiões e crenças oferecem as respostas para esses anseios da nossa espécie. Seguindo essa lógica, nós sempre praticamos ciência. Nós sobrevivemos por conta da ciência e, ao mesmo tempo, utilizamos a nossa abstração do mundo natural para criar religiões e, em muitas delas, obter o conforto para as nossas perguntas. Porém, a ciência aplicada à sobrevivência – como práticas agrícolas, contar o tempo, cozinhar os alimentos e explorar o mundo natural – sempre foi permitida. Mas à medida que a nossa curiosidade foi aumentando e o caminho da ciência começou a cruzar com o da religião historicamente estabelecida, as coisas mudaram de configuração.

Com o passar dos anos, religião e moral se tornaram um bloco único e passaram a atuar como organizadores sociais. Assim, a expansão do conhecimento científico se tornou algo considerado perigoso, pois as respostas que a experimentação científica nos trouxe começaram a ameaçar interesses religiosos e, com isso, abalaram também os fundamentos de uma ordem social, majoritariamente religiosa. Por outro lado, como o progresso científico sempre trouxe mais conforto para o ser humano, a ciência também era vista como algo bom, desde que estivesse aprisionada em uma caixinha de só prover produtos. As outras áreas do conhecimento como o campo social, político e moral sempre foram reservadas, e continuam sendo nos dias atuais, obrigatoriamente à religião.

Por outro lado nós, cientistas, enfrentamos os bloqueios ao longo dos séculos para expandir o nosso conhecimento sobre o mundo. Com isso, mais cedo ou mais tarde, chegamos nas fronteiras da nossa caixinha científica, sendo que, agora, temos respostas para muitas dúvidas que antes eram atribuídas a uma criação divina. Para começar a citar essas descobertas, é impossível não lembrar de Darwin que presenteou a humanidade com o livro “A origem das espécies”. Nos dias de hoje, até o representante de uma das maiores religiões mundiais (o papa) de alguma forma aceita a ideia da evolução. A outra novidade é que agora estamos muito próximos de outra descoberta: a explicação sobre a origem da vida. Os cientistas estão a cada ano mais empenhados em solucionar essa questão e possuem alguns experimentos que comprovam esses dados. Vamos lá!

Atualmente, os fósseis mais antigos conhecidos têm cerca de 3,5 bilhões de anos, 14 vezes a idade dos primeiros dinossauros [1]. Porém, em agosto de 2016, pesquisadores descobriram registros fósseis na Austrália de uma comunidade de microorganismos, chamados de estromatólitos [2], que datam 3,7 bilhões de anos. Outro estudo ainda mais recente, em março de 2017, mostra evidências de vida na Terra há aproximadamente 4,28 bilhões de anos. Lembrando que a Terra em si não é muito mais antiga: os cálculos mais aceitos revelam que o nosso planeta foi formado há 4,5 bilhões de anos, isso quer dizer que a vida na Terra teve origem muito cedo.

Stroms (2)
Estromatólitos (Fonte: Nutman e colaboradores, Nature).

As descobertas não param por aí. A curiosidade científica nos fez olhar para o mundo através de lentes de aumento, e com a criação do primeiro microscópio no século XVII nós descobrimos algo fantástico: as células! Não demorou muito para a gente entender que todos os seres vivos eram formados por células (nota 1). Além disso, diversos organismos que vivem nos mais diferentes lugares do planeta possuem apenas uma única célula, como por exemplo as bactérias. Ao observar a atual árvore da vida, podemos notar que quase todos os ramos principais são compostos por esses seres unicelulares.

arvore da vida (hug, Banfield - Nature) (2)
Árvore da vida (Fonte: Hug, Banfield e colaboradores, Nature Microbiology).

Enxergar essas unidades celulares nos fez pensar sobre como as células podem ter se formado e o que existe dentro de uma única célula. O desenvolvimento de tecnologia nos permitiu identificar que as células possuem internamente diferentes organelas, que são majoritariamente estruturas formadas por proteínas, e estas, utilizando uma explicação bem básica, são resultado de ligações entre diferentes elementos químicos.

Assim, após esta descoberta, a saga para entender como os elementos químicos presentes na Terra inicialmente se transformaram em compostos orgânicos começou! A primeira hipótese, que é muito conhecida, fala sobre uma sopa primordial de elementos químicos. Essa proposta é proveniente da junção de ideias de dois cientistas, o soviético Alexander Oparin e o biólogo inglês John B.S. Haldane. A ideia de Oparin-Haldane basicamente é que os oceanos primitivos eram como uma sopa quente, que possibilitaria a combinação de diferentes compostos químicos e assim, espontaneamente, o aparecimento dos primeiros organismos vivos [3]. A vida então não precisaria de nada divino para ser explicada.

Essa hipótese era instigante e foi até mesmo encontrada em uma correspondência de Darwin anos antes de ser pensada por Oparin e Haldane, na qual ele dizia:

“Mas, se (Oh, mas que grande “se”) pudéssemos conceber em algum lago pequeno e quente com todos os tipos de amônia e sais fosfóricos com a presença de luz, calor, eletricidade assim um composto protéico foi quimicamente formado, pronto para passar por mudanças mais complexas…”

Porém, o problema para todos esses questionamentos era conseguir realizar um experimento para testar essa hipótese. Nesse momento, surgem outros dois cientistas nesta história, Harold Urey e Stanley Miller. Urey, ganhador de um prêmio Nobel, explicou em uma palestra que a atmosfera inicial era praticamente desprovida de oxigênio, e que isso seria o suporte para a teoria da sopa primordial. Miller, que estava na plateia, propôs para o professor testar essa ideia, e assim o fez em 1952. Ele conectou por meio de frascos de vidro quatro produtos químicos (água fervente, gás hidrogênio, amônia e metano) e submeteu esses gases à choques elétricos, para simular relâmpagos.

miller- urey experiment
Experimento de Miller e Urey (Fonte: Francis Leroy, Biocosmos/Science Photo Library).

Miller descreveu que após o primeiro dia a água estava um pouco rosa e no final da semana turva e avermelhada. Ao analisar seu conteúdo, ele encontrou dois aminoácidos formados: glicina e alanina. E olha que incrível, as proteínas, que são basicamente a constituição dos seres vivos, são formadas por uma cadeia de nada mais, nada menos do que aminoácidos! Os resultados foram publicados na revista Science em 1953 [4].

Com o passar dos anos, outros cientistas começaram a encontrar maneiras de criar moléculas biológicas simples a partir de soluções químicas, e uma explicação para o mistério sobre a origem da vida parecia próxima. Porém, ao mesmo tempo ficou claro que a vida era mais complicada do que se pensava. Células vivas possuem um modo de funcionamento próprio, não são apenas uma bolha com produtos químicos dentro, e uma das características que as tornam especiais é a capacidade de se dividirem.

Contribuições para o entendimento dessa incrível maquinaria celular foram impulsionadas com o descobrimento do DNA em 1953 [5]. Na verdade, proteínas são estruturas quimicamente complexas, e entender o processo de conversão de uma simples molécula de DNA em RNA, e esse RNA posteriormente em proteínas, trouxe várias outras ideias para explicar a origem da vida. Aqui no blog existem dois textos muito bons sobre esse assunto, o primeiro trata da descoberta do DNA e o outro sobre este processo de conversão.

O processo DNA-RNA-proteína ocorre em todas as células existentes. Assim, explicações sobre a origem da vida devem basicamente mostrar como essa “trindade biológica” começou a funcionar. Sobre esse tema, você deve estar pensando agora. “- Isso é muito complicado!” E, na verdade, é sim. Mas os cientistas olharam para o processo e pensaram que, talvez, se fosse possível encontrar um composto químico orgânico que conseguisse reproduzir-se por si mesmo, esse poderia ser a chave para o questionamento de como a vida surgiu. E assim surgiu a hipótese do “mundo de RNA”.

Esta hipótese foi proposta por Walter Gilbert em 1986 [6]. Ele sugeriu que moléculas de RNA poderiam realizar atividades catalíticas necessárias para se auto montar a partir de uma sopa de nucleotídeos. Ao cortar e colar diferentes pedaços, as moléculas de RNA poderiam criar sequências cada vez mais úteis, e isso tudo passaria por aperfeiçoamento até chegar a versão de vida que temos hoje. A ideia ganhou um suporte muito grande em 2000, quando outro cientista, Thomas Steitz, ao detalhar a imagem dos ribossomos, descobriu que o RNA era o centro do funcionamento desta organela [7]. Ribossomos são tão antigos e fundamentais para a formação da vida, que fez com que a hipótese do mundo de RNA parecesse possível. Porém, os problemas dessa hipótese são que, primeiro, até os dias atuais ainda não foi encontrado um RNA que pudesse se auto-replicar inteiramente. Segundo, será que a estrutura química do RNA poderia ser formada nas condições da Terra antigamente?

Assim, outro time de cientistas propôs uma nova teoria de que a vida tenha surgido como um mecanismo para aproveitar energia, ou melhor, ter um metabolismo. Afinal, ao observar o mundo natural a ordem dos acontecimentos é nascer, crescer e se reproduzir, assim, para alguns pesquisadores, a energia para crescer seria primordial e ainda mais importante do que a reprodução. Seguindo essa lógica, os cientistas buscaram por locais capazes de prover energia para a existência de uma célula e com composição química similar à que observamos nos organismos atualmente e, no fundo do Oceano Pacífico, pesquisadores liderados por Jack Corliss descobriram as fontes hidrotermais. A ideia é que essas fontes hidrotermais pudessem criar complexas misturas de produtos químicos e que cada abertura funcionasse como uma espécie de bomba de sopa primordial [8].

hidrptermal vents
Fontes hidrotermais e a formação de células (Fonte: Richard Bizley/Science Photo Library).

O fluxo de água, aliado ao calor e a pressão, faria com que compostos orgânicos simples, como os elementos presentes no ambiente, se tornassem mais complexos, como aminoácidos, nucleotídeos e açúcares, que posteriormente se ligariam em cadeias – formando carboidratos, proteínas e o próprio DNA. Então, a medida que a água perdesse calor, esses compostos teriam se juntado e formado as primeiras células simples. Aliando essa hipótese à outras descobertas de fontes hidrotermais alcalinas no oceano e, unindo com toda a tecnologia que temos atualmente, pesquisadores publicaram em 2016 [9] a ideia de um ancestral comum universal entre todos os organismos da Terra, denominado LUCA (Last Universal Common Ancestor), em português, último ancestral comum universal.

Para investigar essa possibilidade, os pesquisadores analisaram 1.930 microorganismos modernos e identificaram 355 genes comuns. A ideia é que provavelmente esses 355 genes foram transmitidos, de geração em geração, remetendo a um único antepassado comum. Porém, o problema para esta hipótese é reproduzir em laboratório essa possibilidade. E o mais legal, um grupo está atualmente trabalhando na construção de um reator para reproduzir as condições de um ambiente prebiótico onde a vida poderia ter surgido [10] e, com isso, talvez teremos novidades nos próximos anos.

Além desses trabalhos, um terceiro grupo de pesquisadores apostou na hipótese de um “mundo de lipídeos” [11]. A ideia é que para existir uma célula, precisa existir proteção, precisa existir uma membrana. Assim, unindo essa ideia com o “Mundo de RNA”, os pesquisadores criaram em laboratório as protocélulas [12]. Essas protocélulas podem manter seus genes internamente enquanto absorvem moléculas úteis de fora, e ainda crescer, se dividir, e até mesmo competirem entre si. O RNA pode se replicar dentro dessas estruturas e elas conseguem “sobreviver” a temperaturas de até 100 °C.

Por fim, os cientistas pararam de pensar em teorias separadas e juntaram todas as ideias em uma única. Ao constatar a constituição química das células atuais, como a presença de potássio e fosfato, e além disso metais, que são necessários para o funcionamento de várias enzimas, os pesquisadores encontraram um cenário ideal para o surgimento da vida. A ideia com todas essas pistas é que a vida surgiu em lagoas de superfície em uma área geotérmica-ativa, com abundância de radiação ultravioleta do Sol. As protocélulas nesse ambiente poderiam ficar em zonas mais frias na maior parte do tempo, mas seguindo o fluxo da água teriam também ciclos de aquecimento que poderia auxiliar no processo de replicação do RNA. Além disso, haveriam correntes, conduzidas por essa diferença de temperatura no lago que poderiam ajudar a dividir as protocélulas [13].

Agora, será muito trabalho em laboratório para tentar provar esta nova hipótese. Mas finalmente estamos mais perto do que nunca de descobrir a verdade sobre a nossa origem. Em 1859 Darwin revolucionou o mundo com a verdade sobre a origem das espécies, apresentando dados tão claros que podem ser comprovados diariamente. Você consegue imaginar como o mundo irá reagir quando a verdadeira história da origem da vida for contada?

Agora que entendemos todo esse cenário de descobertas, fica difícil acreditar que toda essa complexidade de relações possa ser explicada por um evento que durou apenas sete dias, como é apresentado por muitas perspectivas teológicas. Por isso, apesar da importância cultural que as religiões têm para o desenvolvimento da sociedade e da própria humanidade, precisamos ser bem cautelosos quando se trata de utilizar suas perspectivas, principalmente para a criação de políticas públicas envolvendo ciência, educação e saúde.

Podemos avançar muito mais em nosso conhecimento e chegar a conclusões inimagináveis atualmente, mas as descobertas científicas necessitam de uma sociedade que apoie a ciência e entenda as contradições existentes no que hoje é tido como senso comum da própria sociedade.

Notas:

  1. Deixarei fora dessa discussão todas as conceituações teóricas sobre os vírus serem ou não organismos vivos.

Bibliografia utilizada:

  1. Allwood, A.C., Walter, M.R., Burch, I.W., Kamber, B.S. 3.43 billion-year-old stromatolite reef from the Pilbara Craton of Western Australia: Ecosystem-scale insights to early life on Earth. Precambrian Research. 158, 3-4, p. 198-227, 2007.
  2. Nutman, A.P., Bennet, V.C., Friend, C.R., Van Kranendonk, M.J., Chivas, A.R. Rapid emergence of life shown by discovery of 3,700-million-year-old microbial structures. Nature. 537, p. 535-539, 2016.
  3. Oparin A.I. The origin of life. 29 p.
  4. Miller S.L. A Production of Amino Acids Under Possible Primitive Earth Conditions.  Science. 1953. 
  5. Watson J.D., Crick, F.H.C. Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid. Nature. 171, p. 737-738, 1953.  
  6. GIlbert. W. Origin of life: The RNA world. Nature. 319, 618, 1986.  
  7. Cech, T.R. The Ribosome is a Ribozyme. Science. 289, 5481, p. 878-879, 2000.
  8. Corliss, J.B., Dymond, J., Gordon, L.I., Edmond, J.M., Herzen, R.P., Ballard, R.D., Green, K., Williams, D., Bainbridge, A., Crane, K., Andel, T.H. Submarine Thermal Sprirngs on the Galápagos Rift. Science. 203, 4385, p. 1073-1083, 1979.
  9. Weiss, M.C., Sousa, F.L., Mrnjavac, N., Neukirchn, S., Roettger, M., Nelson-Sathi, S., Martin, W. The physiology and habitat of the last universal common ancestor. Nature Microbiology. 16116, 2016.
  10. Herschy, B., Whicher, A.,  Camprubi, E., Watson, C., Dartnell, L., Ward, J., Evans, J.R.G., Lane, N. An Origin-of-Life Reactor to Simulate Alkaline Hydrothermal Vents. Journal of Molecular Evolution. 79, 5-6, p. 213–227, 2014.
  11. Segré, D., Ben-Eli, D., Deamer, D.W., Lancet, D. The lipid World. Origins of life and evolution of the biosphere. 31, 1–2, p. 119–145, 2001.
  12. Hanczyc, M.M., Fujikawa, S.M., Szostak., J.W. Experimental Models of Primitive Cellular Compartments: Encapsulation, Growth, and Division. Science. 302, 5645, p. 618-622, 2003.
  13. BBC earth (Michael Marshall). The secret of how life on earth began. 2016.

 

0

Vamos todos morrer mesmo

 

“Para morrer basta estar vivo”, “contra a morte não há remédio”, “a única certeza de quem está vivo é a morte”, “contra a boa e a má sorte, só tem poder a morte” estes e muitos outros ditados populares são conhecidíssimos a respeito da morte. Ela que, mesmo sendo um acontecimento natural presente em todos os reinos de seres vivos, causa tanta estranheza e certa curiosidade nos vivos.

Mas quais os fenômenos químicos acontecem no corpo humano depois da morte? Como ela se processa em nosso organismo? Quais são os acontecimentos da cadeia de colapsos que nos levam ao fim dessa vida? Vou tentar falar dessas questões aqui da forma que sempre tento usar pra vários outros assuntos: com leveza, simplicidade e humor. Se você sentir falta do humor, peço perdão pelo vacilo.

Bom, aqui vamos trabalhar com a suposição de um indivíduo que morreu de causas naturais, em temperatura ambiente, em posição convencional e que foi enterrado sob a terra, ok? Sim, temos que adotar um modelo de morto. Porque existem muitos processos diferentes que podem levar a morte mas ia ser um pouco complicado abordar tooodos eles aqui. Mas você sabe que dá pra morrer levando um tiro, uma facada, num acidente de trânsito, devido às complicações de uma doença, andando na rua, se um raio cair na sua cabeça, atropelado por um trem, engolindo uma colmeia de abelhas, tropeçando… Enfim, morrer é mais fácil do que parece.

bumb ways

Fofíssimo game “Dumb ways to die”, uma campanha australiana com o objetivo de reduzir o número de acidentes na rede ferroviária do país que mostra formas idiotas de morrer como atear fogo ao próprio cabelo ou se fantasiando de alce durante a temporada de caça ao alce. [Fonte: http://www.dumbwaystodie.com/]

A terceira margem do rio

O artigo “Determination of Death: A Scientific Perspective on Biological Integration” [1] (em tradução livre “Determinação da Morte: Uma Perspectiva Científica sobre Integração Biológica”) da neurocientista Maureen L. Condic, foi publicado em abril de 2016 e traz a diferença de dois conceitos muito importantes: o que é um ser humano vivo e o que são células humanas viva. Segundo a autora, o que conceitua cada um desses dois estados são a persistência de qualquer forma de função cerebral e a persistência de integração autônoma de funções vitais, respectivamente. Só que aí nós temos um probleminha pois usando APENAS conceitos biológicos qualquer um desses critérios é suficiente para determinar que existe vida em um ser.

Aí o caro leitor está pensando: “ué? então não entendi” e eu vou te explicar. Ou melhor, vou deixar a própria Maureen explicar, ela é especialista nisso.

Embora a comunicação entre células possa fornecer uma resposta biológica coordenada a sinais específicos, ela não suporta a função integrada que é característica de um ser humano vivo. Determinar a perda da função integrada pode ser complicado por intervenções médicas (ou seja, “suporte de vida”) que desacoplam elementos da hierarquia biológica natural subjacentes à nossa compreensão intuitiva da morte.

– Maureen L. Condic (em livre tradução)

Fazendo um ‘ou seja’ do ‘ou seja’, o negócio é o seguinte: para estar vivo é preciso estar vivo. O primeiro vivo é no sentido de esperto e capaz de coordenar as funções e o segundo vivo é de vivo mesmo, o contrário de morto.

Maureen traz também um diagrama muito interessante que vemos aí embaixo:

diagrama2

A integração não é suficiente para a função organizacional humana. No nível mais baixo (azul), as células estão vivas e mostram coordenação (comunicação celular). No próximo nível (laranja), existe um sistema capaz de integração, que, em estágios pós-natais, requer um cérebro. Se a integração for suficiente para sustentar a vida, o sistema funciona como um organismo. No nível mais alto (cinza), o cérebro é capaz de suportar a consciência, a sensibilidade e a racionalidade. [Traduzido e adaptado de Determination of death: A scientific perspective on biological integration]

Aí a gente tem que entender o seguinte. Esse conceito existe e funciona para um organismo complexo como o ser humano. Se você usar como exemplo uma bactéria unicelular, a única coisa que você pode esperar dela é que ela esteja… viva. Então já temos uma primeira informação sobre esse assunto: ter células vivas não significa estar vivo quando falamos de organismos complexos.

A parte que te cabe nesse latifúndio

Enterrar pessoas mortas é um costume que tem registros arqueológicos de 60000 a.C. [2] . No entanto acredita-se que ainda não tinha o sentido respeitoso que tem hoje mas já apresentava a conotação sanitária que tem nos tempos atuais. Vamos entender o que acontece com o seu corpinho logo após a morte, mesmo quando ele já estiver embaixo da terra, com uma bela lápide em cima.

Ou dentro de casulos que viram árvore.

Cremado não. A reação química da cremação é mais simples, é só combustão onde sobram os sais inorgânicos e a parte orgânica se torna gás carbônico e água, se tudo der certo.

Mas uma coisa que eu gosto é de esquemas coloridos e fáceis pra toso mundo entender. O processo da morte, a partir do momento que o seu coração para é esse:

A coagulação sanguínea é um processo bioquímico complexo que é explicado através de uma cascata (sim, cascata) de reações. É chamado de cascata porque é uma… como eu posso explicar? Cascata.

cataratas

– Chegou o fator IX de coagulação!
– AEEEEEEEEE

As reações acontecem em série através de um mecanismo que envolve a combinação de fragmentos celulares (plaquetas) e proteínas (fatores de coagulação).

Já o livor mortis é um processo físico fácil de entender. Você que está lendo este texto está vivo (nada contra os vampiros, acho ótimo) e está com as bochechas coradas e o rosto quentinho. Mas vamos imaginar que você morreu aí sentado na cadeira. Se o seu coração parar de bombear o sangue, a única força a qual ele estará sujeito é a gravidade. Nesse ponto a gravidade é responsável por levar os sangues para as extremidades de baixo do seu corpo, fazendo com que o seu rosto fique pálido. Mas se você, por um acaso, morrer de cabeça pra baixo você vai continuar com o rosto coradinho mas ficará com os pés bem brancos e gelados.

paola

Nessa imagem vemos Paola Bracho curiosa em entender como não entrou em livor mortis já que não tem coração. [Fonte: Frases da Paola Bracho – Paola e um Sorriso vale mais que mil palavras]

Já o rigor mortis envolve processos mais complexos. Quando estamos vivos os nossos músculos se contraem por um processo de gasto/recuperação de energia em condição aeróbica (presença de oxigênio). Mas com a morte o sangue para de circular e levar o oxigênio por onde ele passa, assim ocorre a falência sanguínea. O oxigênio e o controle nervoso/cerebral não chegam mais à musculatura. O músculo passa a utilizar a via anaeróbica, para obter energia para um processo de contração que ocorre de forma desorganizada. Nesse processo há transformação de glicogênio em glicose, e como a glicólise é anaeróbica, gera lactato e verifica-se a queda do pH. Depois do rigor o pH passa a aumentar devido a concentração de outras substâncias liberadas no organismo e chega a fase de pós-rigor, onde o corpo perde a rigidez. Cada fase do processo pode ser vista gráfico:

Rigor mortis

Fases do rigor mortis em bovinos (mas na gente é o mesmo processo) [Fonte: http://lucitojal.blogspot.com.br/2010/04/rigor-mortis-conversao-do-musculo-em.html%5D

Aí vem a fase complicada, porém natural, a decomposição. Bom, seu corpo faliu, suas células morreram, suas linhas de defesa já caíram e uma quantidade enorme de substâncias muito nutritivas estão disponíveis para as bactérias que moram no seu corpo. Essas bactérias são, por assim dizer, muito boas de serviço. Elas tem via de trabalho muito rápidas que conseguem transformar a Lisina (que entre outras coisas auxilia no reparo muscular e reduz os níveis de estresse e ansiedade crônicos [3]) e a Ornitina (que ajuda a estimular o sistema imunológico, tem grande influência na energia corporal e ajuda também na regeneração da célula hepática [4]) em Cadaverina e Putrescina, respectivamente.

cadaverina

Reações de descarboxilação que levam à formação de Cadaverina e Putrescina

Pois é, com esses nomes de irmãs malvadas da Cinderela vocês imaginam o que elas fazem com você, não é? Te fazem feder como um morto. Além disso as bactérias liberam uma grande quantidade de gás metano, que faz o seu corpo inchar muito. Agora sim, você está perfeitamente morto, pronto pra ser figurante em The Walking Dead.

Ao verme que primeiro roeu as frias carnes do meu cadáver dedico como saudosa lembrança estas memórias póstumas.

– Machado de Assis, Memórias póstumas de Brás Cubas.

E depois?

Aí vai do seu posicionamento religioso e social. Alguns acreditam que não tem nada depois, outros acreditam que existe um lugar onde o espírito vai aprender mais um pouco pra voltar pra Terra depois e outros creem em um grande sono onde ficarão esperando a volta de seu messias. Quanto a isso não temos como garantir, não temos provas científicas para isso.

Mas temos a certeza que ela virá pra todos, ela que iguala ricos e pobres, felizes e infelizes. Como disse Raul: Vem mas demore a chegar. Eu te detesto e amo, morte. Morte, morte, morte que talvez seja o mistério dessa vida…

Referências bibliográficas 

[1] M. L. Condic, “Determination of death: A scientific perspective on biological integration,” in The Journal of Medicine and Philosophy: A Forum for Bioethics and Philosophy of Medicine, 2016, pp. 257-278.

[2] A. Strauss, “Os padrões de sepultamento do sítio arqueológico Lapa do Santo (Holoceno Inicial, Brasil)= The burial patterns in the Archaeological Site of Lapa do Santo (early Holocene, east-central Brazil),” Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Humanas, vol. 11, pp. 243-276, 2016.

[3] M. Smriga, S. Ghosh, Y. Mouneimne, P. L. Pellett, and N. S. Scrimshaw, “Lysine fortification reduces anxiety and lessens stress in family members in economically weak communities in Northwest Syria,” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 101, pp. 8285-8288, 2004.

[4] D. Russell and S. H. Snyder, “Amine synthesis in rapidly growing tissues: ornithine decarboxylase activity in regenerating rat liver, chick embryo, and various tumors,” Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 60, pp. 1420-1427, 1968.

1

Dia Mundial dos Oceanos: 7 motivos pelos quais o oceano está em perigo!

Nesse dia de celebração dos oceanos, é fundamental que se discutam também os impactos das nossas atividades nesse ecossistema. Conheça as ameaças.


O dia mundial dos oceanos é comemorado no dia 08 de Junho, sendo reconhecido pelas Nações Unidas desde 2008. Aqui no Brasil, nesse dia também se celebra a legalização da profissão de oceanóloga(o)/oceanógrafa(o), legislação aprovada pelo Congresso Nacional também no ano de 20081
.

É um dia global de celebração dos oceanos, sua importância para o ecossistema e para a humanidade e colaboração para sua preservação. Entretanto, apesar de todos os esforços científicos e comunitários, os oceanos seguem sofrendo pressões antrópicas de todos os tipos, o que compromete não só a vida marinha, como a do ecossistema como um todo. Por isso, o blog Cientistas Feministas separou uma lista dos 7 (dos vários) motivos pelos quais temos muito o que nos preocupar com os oceanos:

1. Sobrepesca

Overfishing

Fonte: http://www.intoon.com/cartoons.cfm/id/96969

O oceano é fonte de proteínas para 1 bilhão de pessoas, representando cerca de 15% do total de proteína animal ingerida para pelo menos 4.5 bilhões2.

Sim, nós comemos muito peixe. E a indústria da pesca predatória, aliada à dieta de boa parte da população mundial, é responsável pela extinção de 90% de grandes espécies de peixe (ou predadores de topo) de algumas localidades3. Algumas das espécies remanescentes atingem menos da metade do tamanho médio que poderiam alcançar, devido também a sobreexploração dos recursos pesqueiros.

2. A sopa de plástico

2.missouri

Fonte: Missouri Department of Conservation.

Outro problema sério relacionado aos impactos antrópicos é o nosso lixo – em particular o plástico. Estima-se que a quantidade de lixo lançada nos oceanos anualmente é de cerca de 8 milhões de toneladas4. Isso compromete num primeiro momento a saúde dos animais, que podem ter membros “estrangulados” por plástico. Eles ainda confundem plástico com comida ou ingerem a forma fragmentada desse lixo ao respirar, provocando uma falsa sensação de saciedade que pode levá-los a morte por inanição ou prejudicar sua flutuação impedindo que respirem adequadamente (tartarugas e mamíferos marinhos). Além disso, ao consumirmos animais marinhos contaminados por microplásticos, também estamos, de certa forma, ingerindo nosso próprio lixo.

2turtle          2

Fonte: Na esquerda, http://www.cornwalllive.com/nurdles-pollution-at-record-levels-as-100-000-tiny-plastic-pellets-found-on-one-cornish-beach/story-30143311-detail/story.html. Na direita, reprodução/Youtube/COASTS/Christine Figgener. 

3. Acidificação oceânica

Os oceanos regulam o clima, absorvendo carbono e garantindo a abundância da vida na terra5. Entretanto, as atividades antrópicas estão injetando uma quantidade tão significativa de dióxido de carbono no sistema que os oceanos já absorveram cerca de um terço do dióxido de carbono (CO2) emitido pelas atividades humanas. Ou seja, sem ele, a quantidade do gás na atmosfera seria ainda maior e as consequências das mudanças climáticas, ainda mais marcantes. Essa absorção, no entanto, não passa despercebida, causando impactos nas propriedades químicas do oceano e levando a sua acidificação.

Os oceanos já estão 30% mais ácidos do que na era pré-industrial (0.1, escala logarítmica),  o que é bastante para alguns organismos, como os corais6. Esse aumento torna mais difícil a calcificação de organismos que constroem suas próprias conchas ou que possuem esqueletos calcáreos, solúveis em ambientes ácidos.

Mas é claro que falar em ameaças aos oceanos e não mencionar os impactos das mudanças climáticas é impossível. Como o aquecimento global antrópico coloca o oceano e a biota marinha em risco? Ou ainda:

“Quem se importa com uns graus há mais?” 

4. Branqueamento de corais

7457166-3x4-700x933

Estimativa da perda de corais na Grande Barreira de Corais Australiana. Fonte: http://www.abc.net.au/news/2016-05-30/coral-mortality-map-along-the-great-barrier-reef/7457168.

Recentemente, sondagens aéreas da Grande Barreira de Corais Australiana mostram mais de 8000 km de extensão de corais afetadas pelo branqueamento, doença que atingiu os corais da localidade por dois anos seguidos. Eles ficam brancos porque, ao ficarem estressados com o aumento da temperatura, expulsam as zooxantelas e acabam morrendo. A freqüência do aparecimento dessas lesões diminui drasticamente as chances de recuperação dos corais, levando alguns cientistas a declarar recentemente que a barreira de corais se encontra em “estado terminal”7.

5. Redução de Oxigênio

 A camada superficial dos oceanos realiza trocas com a atmosfera, sendo, normalmente, mais rica em oxigênio. Esse oxigênio originalmente presente na superfície é transportado para as camadas mais profundas através de processos de ventilação – processo pelo qual águas superficiais formam águas intermediárias ao penetrarem extratos mais profundos (ocorre principalmente no inverno nas áreas subtropicais)5.

oceanoxygen_agu

Declínio e oscilações nas concentrações de oxigênio em pontos do Pacífico Norte. Fonte: AGU.

Entretanto, o aquecimento das águas vem aumentando a estratificação da coluna de água. Isso significa que as águas superficiais estão ficando mais quentes e portanto mais leves, tendo maior dificuldade de penetrar e ventilar as camadas mais profundas dos oceanos, levando oxigênio. Hoje, as zonas de oxigênio mínimo do oceano vem se expandindo tanto latitudinalmente como verticalmente8. Essa situação a curto prazo coloca em risco inúmeras espécies pelágicas (principalmente os peixes) e pode levar a uma grande extinção no ecossistema marinho, se níveis pretéritos de concentração de oxigênio forem atingidos.

6. Aumento do nível do mar

WGI_AR5_FigSPM-9

Fonte: IPCC (2013).

No último relatório do IPCC6, já se estima um aumento de aproximadamente 0.9m no nível do mar até 2100, levando em consideração apenas a expansão térmica para um aumento mínimo de 2 ˚C na temperatura média da Terra. Isso já coloca em risco grande parte da população mundial, uma vez que dois terços dela vive a menos de 50km da costa. No Brasil, um quarto da população se encontra em áreas de risco.

Somado a isso, teremos ainda o aumento em consequência do derretimento das geleiras continentais. Nesse último entram as grandes plataformas de gelo do Leste da Antártica, capazes de, sozinhas, aumentarem o nível do mar em cerca de 13 m – considerando as três principais9.

7. Aumento de eventos extremos

Fig 1 map with icons-300 dpi_2000 (1).jpg

Fonte: From (2015).

Eventos extremos, como tempestades, furacões e secas, afetam significativamente a economia dos países e a vida das pessoas. Os prejuízos com o fenômeno El Niño, por exemplo, atingem da pesca à agricultura, sem mencionar os estragos urbanos por conta das altas chuvas em algumas localidades. Com o aumento da temperatura, as projeções são de que esses eventos se intensifiquem ainda mais, tanto em quantidade como intensidade6,11, destacando-se no Brasil o aumento das temperaturas e das secas no nordeste do país. Isso é verdadeiro também para o El Niño, que se tornará mais frequente e com maior possibilidade de ser caracterizado como forte (grande expansão espacial e altas temperaturas no Oceano Pacífico Equatorial)10.

____________________________________________________________________________________________

Referências

  1. Lei N˚ 11.760, de 31 de Julho de 2008.
  2. Béné, C., Barange, M., Subasinghe, R., Pinstrup-Andersen, P., Merino, G., Hemre, G. I., Williams, M. Feeding 9 billion by 2050–Putting fish back on the menu. 2015. Food Security, 7(2), 261-274.
  3. Valdivia, A., Cox, C., Bruno, J. Predatory fish depletion and recovery potential on Caribbean reefs. 2017. Science Advances, E1601303.
  4. Jambeck, J. R., et al. Plastic waste inputs from land into the ocean. 2015. Science, 347(6223), 768-771.
  5. Talley, L. D. Descriptive physical oceanography: an introduction. Academic press, 2011.
  6. Change, IPCC Climate. The physical science basis. Contribution of working group I to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change. 2013, 1535 pp.
  7. Great Barrier Reef at ‘terminal stage’: scientists despair at latest coral bleaching data. Jornal The Guardian, 9 de Abril de 2017.
  8. Stramma, Lothar, et al. Ocean oxygen minima expansions and their biological impacts. 2010. Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 57(4), 587-595.
  9. Silvano, A., Rintoul, S., Herraiz-Borreguero, L. Ocean-ice shelf interaction in East Antarctica. 2016. Oceanography, 29(4): 130–143.
  10. Pala, C. Corals tie stronger El Niños to climate change. 2016. Science, 354 (6317), 1210.
  11. From, A. Explaining Extreme Events of 2014. 2015. Bulletin of the American Meteorological Society, 96 (12).