Volume 14 – 2023

O que a teoria dos jogos tem a ver com comportamento animal?

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A teoria dos jogos é uma teoria matemática que foi desenvolvida nas décadas de 40 e 50 pelo matemático húngaro John von Neumann para entender como as pessoas tomam decisões. Basicamente, ela é como um conjunto de regras matemáticas para entender como as pessoas fazem escolhas quando estão em situações de conflito com outras pessoas, servindo como ferramenta para ajudar a tomar decisões inteligentes quando você está competindo com outras pessoas. A teoria dos jogos é frequentemente estudada em sua forma matemática pura e aplicada como uma ferramenta para compreender sistemas complexos, como análise teórica em eleições, leilões, equilíbrio de poder e evolução genética, entre outros.

Vamos ver um exemplo para entender melhor. Imagine dois ladrões, Al e Bob, presos em celas diferentes, acusados do mesmo crime. O delegado faz uma proposta: eles podem confessar ou negar o crime. Se ambos negarem, eles pegam um ano de prisão. Se ambos confessarem, pegam cinco anos. Mas se um confessar e o outro negar, o que confessou vai livre, e o outro pega dez anos.

Como resolver esse dilema? Analisemos a Figura 1. Considere o sinal negativo representando a quantidade de anos que o prisioneiro ficará preso a depender de sua escolha em relação a do outro. Exemplo, se Al negar e Bob confessar, Al pegará 10 anos de prisão e Bob ficará livre.

Figura 1. Tabela representando o dilema dos prisioneiros. O sinal de menos (-), indica quantos anos a pessoa ficará presa. O primeiro número se refere à Al
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A intrigante história evolutiva dos Pterossauros

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Se você gosta de pterossauros e os acha incríveis, saiba que muitos cientistas ao redor do mundo concordam com você. Apesar de extintos, os fósseis nos revelam que estes animais eram criaturas fantásticas. O que os pesquisadores já descobriram ao longo de anos de estudo é, no mínimo, muito intrigante.

Pterossauros foram enormes répteis voadores. É isso mesmo, não são dinossauros!  Eles viveram entre 210 e 66 milhões de anos atrás. Ao longo da vida na Terra, eles foram um dos 4 grupos que conseguiram desenvolver a habilidade de voar, juntamente com os morcegos, os insetos e as aves. Algumas pessoas podem confundir os nomes, pois pterossauro e pterodáctilo são bastante parecidos. A real é que o pterodáctilo é uma espécie de pterossauro, uma das 17 espécies que já viveram neste planeta.

Mas, apesar de todo o registro fóssil, principalmente porque não são tão bem preservados quanto outros, não tínhamos certeza absoluta de como era a alimentação deles. Sabemos apenas que, assim como a grande maioria dos répteis, eles eram carnívoros. Entretanto, somente isso era muito raso, e não esclareceu todas as dúvidas que alguns estudiosos levantaram durante anos sobre esse tema. Foi com base nisso que alguns pesquisadores se propuseram a desenvolver um estudo inovador que analisava os dentes preservados de várias espécies de pterossauros vivos. Utilizando métodos avançados de imagem e análise, esses pesquisadores conseguiram visualizar diferentes padrões de marcas e desgaste, micro fissuras, nos dentes que puderam ter acesso.

Com essas análises, os pesquisadores puderam inferir que, … Leia mais

Seres vivos e ambientes extremos

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Todo organismo necessita de condições e recursos básicos e específicos à sua espécie para sobreviver, manter sua atividade metabólica e se reproduzir. Recursos são as coisas que podem ser consumidas pelos organismos, como alimento, parceiro sexual ou espaço, por exemplo, gerando competição. Já as condições não causam o confronto entre indivíduos, elas afetam todos e não são consumidas, como temperatura, umidade, radiação ou pH, por exemplo, características físicas do ambiente. Mas tanto condições quanto recursos limitam a ocorrência dos organismos.

Condições consideradas ideais variam entre espécies e até mesmo de indivíduo para indivíduo. Do ponto de vista humano, um ambiente com temperatura superior a 65°C é extremo, e para muitos seres vivos é mesmo. Porém, há organismos que vivem em ambientes como esse, os quais são chamados de extremófilos.

Mas há um fator a se considerar sobre isso: se alguns seres realizam seus ciclos de vida nesses ambientes e continuam a se reproduzir, por que chamar esses ambientes de extremos? No artigo de revisão “Life in extreme environments”, de Rothschild e Mancinelli (2001), os autores consideram essas questões como filosóficas, mas não deixam de ser questionamentos importantes para se levar em consideração. Porém, há condições que impedem o funcionamento da maioria das proteínas e enzimas essenciais à vida, e o termo extremófilo vai ao encontro do organismo que consegue driblar essas condições. Assim, os autores, ao decorrer da revisão, consideram esse sentido de ambientes extremos e seres extremófilos.

Como já citado, a temperatura, muito alta ou muito baixa, pode afetar … Leia mais

A beleza e a adversidade em se compreender as homologias

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Existe toda uma bagagem histórica de estudos biológicos, ecológicos e evolutivos no que diz respeito à como as estruturas se alteram. Cada passo ao longo dos anos, cada nova descoberta, cada nova contribuição de autores e autoras ao redor do mundo pintava uma nova figura no quadro do entendimento sobre como os organismos evoluem, como membros, estruturas e tecidos se alteram e sobre como nossa visão científica pode estar totalmente em desacordo com uma nova evidência recém apresentada.

Porém, como não podemos voltar no tempo e observar com nossos próprios olhos a mudança nos organismos vivos, temos que procurar métodos atuais para explicar como foi que “uma mesma parte” do corpo de um ancestral em comum originou diferentes usos similares. Peguemos como analogia o exemplo dado pelo autor e pesquisador Aaron Novick em sua publicação de 2018 intitulada como The fine structure of ‘homology’, ou em tradução livre, “A fina estrutura da homologia”. Novick cita em seu trabalho que tanto barbatana peitoral de um dugongo (um mamífero marinho parente do nosso peixe-boi amazônico), quanto o antebraço de uma toupeira (pequenos mamíferos que vivem no solo e cavam túneis para viver) e a asa de um morcego, ainda que aparentemente sejam extrema-mente diferentes e não relacionadas são, na verdade, a mesma estrutura, a mesma parte. Tratam-se de membros posteriores, ou como preferimos dizer, são “braços”. Ainda que eles sejam adaptados para diferentes necessidades, como nadar, cavar e voar, respectivamente, todos com-partilham a mesma origem ancestral.

Mas afinal, o que é homologia … Leia mais

Qual o lugar dos vírus na árvore da vida?

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Para responder essa pergunta primeiro devemos entender, o que é a árvore da vida? Essa árvore se refere a uma filogenia que tenta recriar o antepassado de todos os seres vivos que já passaram por nosso planeta, incluindo as vidas passadas e as vidas presentes. Atualmente, essa árvore contém três principais ramos: os domínios Archaea, Bacteria e Eukarya, este último é o domínio onde todos os eucariotos, assim como nos humanos, estão incluídos. Mas onde estariam os vírus?

Atualmente em lugar nenhum. A história evolutiva dos vírus ainda é cercada por mistérios e incertezas, sendo que ainda é debatido se são seres vivos ou não. A NASA endossa essa visão, já que ela leva em conta que “A vida” é um sistema químico “auto sustentável capaz de evolução darwiniana”. Como os vírus não têm capacidade de se auto manterem por serem parasitas obrigatórios (organismos que necessitam de um hospedeiro para completar seu ciclo de vida), eles não são considerados por muitos autores como seres vivos. Mas isso não é um consenso, já que vários outros organismos que são considerados vivos também são parasitas obrigatórios.

Outro argumento sólido para a inclusão dos vírus na árvore da vida reside na sua significativa contribuição para a evolução de uma variedade de organismos ao longo dos séculos. Isso se deve, em grande parte, à ocorrência da transferência horizontal de genes, um processo pelo qual fragmentos de DNA de um organismo são transferidos para outro. Um dos exemplos mais notáveis desse fenômeno é o da … Leia mais

Você sabe o que são doenças autoimunes?

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O sistema imunológico é uma rede complexa de defesa do corpo humano. Ele opera em várias camadas de proteção, sendo a primeira delas uma barreira natural. Essa barreira é composta pela pele, mucosas, secreções, flora intestinal e movimentos peristálticos. No entanto, se um antígeno1 conseguir superar essa barreira, entra em jogo a segunda linha de defesa, que inclui células fagocíticas, o sistema do complemento e a elevação da temperatura corporal. Além disso, existem respostas específicas, como anticorpos, linfócitos T diferenciados e células natural killer. 

As células de defesa têm a notável habilidade de distinguir suas próprias proteínas das proteínas estranhas (tolerância imunológica). Um exemplo disso ocorre durante a gravidez, quando o feto expressa proteínas do pai que são reconhecidas como estranhas ao corpo da mãe. Para evitar que o sistema imunológico da mãe ataque o feto em desenvolvimento, a camada uterina (decídua) inativa genes imunológicos, bloqueando a ação das quimiocinas2 que normalmente recrutariam células de defesa.

Porém, uma pessoa que apresenta uma DAI (Doença Autoimune), os anticorpos ou linfócitos T a depender do tipo da DAI, atacam os próprios tecidos sem motivo aparente. Estas doenças são uma falha na autotolerância que acometem cerca de 3% a 8% da população mundial. Estima-se que cerca de 30% das pessoas que possuem uma doença autoimune não tenham ciência disso.

Tais doenças podem ser classificadas como 1) sistêmicas: como a Granulomatose com poliangeíte, uma vasculite necrosante que acomete principalmente os sistemas respiratório, circulatório e urinário. Nessa doença, anticorpos destroem neutrófilos, células fagocíticas3 granulócitas, que liberam radicais livres … Leia mais

A origem do voo dos morcegos

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Os morcegos são os únicos mamíferos conhecidos que possuem a capacidade de voar, são também os vertebrados mais rápidos a realizarem o voo horizontal, e possuindo em média uma necessidade energética maior, já que possuem maior mobilidade durante seus voos.

Esses organismos têm ampla distribuição, outra característica notável desses organismos é a sua capacidade de ecolocalização. Tal característica consiste na emissão de um barulho e a interpretação do retorno que este faz, conseguindo, assim, identificar e construir um mapa tridimensional do que está ao seu redor. Mas nem todos os morcegos utilizam dos mesmos métodos, sendo divididos em dois grupos, os que se localizam por meio de barulhos gerados a partir da laringe e os que geram barulhos a partir de estalos da língua.

Um dos grandes empecilhos para o voo é o limite de peso que os organismos podem ter, havendo relatos de morcegos com mais de 1 Kg (Acerodon jubatus). As aves contornaram este problema com seus ossos pneumáticos e sacos aéreos, já os morcegos desenvolveram diversas modificações, como o afinamento dos ossos e a substituição de diversos ossos por estruturas cartilaginosas. É provável que esse grupo tenha, então, desenvolvido a capacidade de ecolocalização e de várias formas de voo de formas independentes.

Existe a teoria de que o ancestral desses grupos fosse noturno, como era comum para os mamíferos de 66 milhões de anos atrás, com membranas interdigitais bem desenvolvidas, assim como o sistema auditivo, sendo originalmente planadores e posteriormente adquirindo a capacidade de voo … Leia mais

Você sabe o que é simetria corporal e como ela surgiu?

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Se algum dia você já se perguntou o porquê a espécie humana tem dois braços, duas pernas, dois olhos, duas orelhas e assim por diante, você se questionou sobre simetria corporal. Simetria corporal é basicamente a característica de possuir igualdade entre algum plano corporal. Simplificando, se traçarmos 3 linhas em um ser vivo, sendo uma delas da cabeça aos pés, outra bem no meio (digamos altura do umbigo) e a última atravessada (passando pela parte de trás do ombro esquerdo e saindo na direção do peito do lado direito, por exemplo), e esse ser vivo apresentar semelhança entre as duas partes do corpo em pelo menos uma dessas linhas imaginárias, então dizemos que este ser vivo é simétrico. Existem diferentes tipos de simetria: bilateral (ex.: humanos), radial (ex.: estrela do mar) e esférica (ex.:bactérias), e é claro, existem os seres vivos assimétricos (ex.: esponjas do mar), que não apresentam igualdade entre os lados do corpo em plano algum. Não existe uma explicação 100% aceita do porque a simetria existe nos seres vivos, mas ideias como a de aumentar a complexidade corporal, melhorar a organização celular, permitir a junção de neurônios todos no mesmo ponto (cefalização e formação de um cérebro) e adaptações aos ambientes pouco favoráveis à vida podem ser citadas.

O fato é que os planos de simetria corporal surgiram há milhões de anos atrás. Isso é tão antigo quanto à própria existência da vida pluricelular. Pesquisadores acreditam que a simetria pode ter surgido mais de uma vez ao … Leia mais