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Este é Luca, o possível ancestral de todas as coisas vivas hoje


Um retrato surpreendentemente específico do ancestral de todas as coisas vivas foi criado por cientistas. Batizado de Lucas, ou Last Universal Common Ancestor (último ancestral comum universal), ele provavelmente viveu há 4 bilhões de anos, quando a Terra era uma jovenzinha de 560 milhões de anos. A pesquisa foi publicada na revista Nature Microbiology neste mês de julho.

A descoberta acirra o debate entre aqueles que acreditam que a vida começou em um ambiente extremo, como em vulcões ou fontes hidrotermais no fundo do mar, e aqueles que preferem ambientes mais agradáveis, como um “laguinho morno”, conforme propôs Darwin.

A natureza do ancestral mais antigo das coisas vivas sempre foi incerta, já que os três domínios da vida parecem não ter um ponto comum de origem. Esses domínios são bactérias, arquea e eucariotas. Os arqueas são organismos parecidos com bactérias, mas com um metabolismo diferente, e os eucariotas incluem todas as plantas e animais.

Recentemente, pesquisadores passaram a acreditar que as bactérias e arqueas são os domínios mais antigos, com os eucariotas surgindo mais tarde. Isso abriu caminho para que um grupo de biólogos evolucionistas, liderados por William Martin da Universidade Heinrich Heine (Alemanha), tentassem definir a natureza do organismo que originou a bactéria e arquea.

Eles começaram a pesquisar, então, os genes da codificação das proteínas das bactérias e arqueas. Mais de seis milhões desse tipo de gene se acumularam nos últimos 20 anos na base de dados alimentada por equipamentos de decodificação de genes de milhares de micróbios.

Árvores genealógicas

Genes com a mesma função em humanos e em ratos, por exemplo, normalmente descendem de um ancestral genético em comum, do primeiro mamífero. Então ao comparar suas sequências de DNA, os genes podem ser agrupados em árvores genealógicas evolutivas. Isso permitiu que Martin e sua equipe distribuíssem os seis milhões de genes em poucas árvores genealógicas. Destas, apenas 355 têm as características necessárias para ser descendente de Luca.

Ao conseguir determinar quais genes provavelmente estavam presentes em Luca, Martin conseguiu descobrir onde Luca vivia. “Eu estava boquiaberto com os resultados, não podia acreditar”, relembra ele.

Esses 355 genes apontam com muita precisão para um organismo que viveu em condições encontradas em fontes hidrotermais profundas, um ambiente intensamente quente e saturado de metais, causado pela água do mar interagindo com o magma que surge do fundo do mar.

Entre esses genes, alguns metabolizam o hidrogênio como uma fonte de energia, e outros são responsáveis por uma enzima chamada girase, encontrada apenas em micróbios que vivem em temperaturas extremamente altas.

A descoberta tem “avançado significativamente nossa compreensão sobre como Luca viveu”, comentou James McInerney, da Universidade de Manchester (Reino Unido). “É uma visão intrigante sobre a vida há quatro bilhões de anos”.

Afirmação ousada

Martin não parou por aí nesse estudo. Ele também sugere que Luca pode estar muito próximo da origem da vida na Terra, já que não tem muitos genes necessários à vida, e que por isso estaria apenas “meio-vivo”.

A declaração gerou controvérsias no meio científico. Outros pesquisadores acreditam que Luca já era um organismo muito sofisticado, muito evoluído em relação ao começo da vida. “Luca e a origem da vida são eventos separados por uma vasta distância evolutiva”, diz Jack Szostak, pesquisador especializado nas primeiras membranas celulares.

Outros cientistas concordam que Luca provavelmente viveu nas fendas do fundo do mar, mas discordam sobre este ser o local onde a vida se originou. Para eles, é possível que a vida tenha começado em qualquer outro lugar e depois tenha ficado confinada a este local por conta de algum evento catastrófico, como o Intenso Bombardeio Tardio, que aconteceu entre 3,8 e 4 bilhões de anos atrás. Neste evento, um número imenso de asteroides atingiu o nosso Sistema Solar.

Este assunto ainda está longe de ser esgotado, mas a descoberta desde ancestral em comum já é um grande passo no estudo da origem da vida na Terra.

Fonte: http://hypescience.com/este-e-o-ancestral-de-tudo-o-que-e-vivo/?utm_source=feedburner&utm_medium=email&utm_campaign=Feed%3A+feedburner%2Fxgpv+%28HypeScience%29

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Essas 6 manias de todo ser humano têm motivos evolucionários


Por que os seres humanos ao redor do mundo todo compartilham tantos pequenos tiques esquisitos, como por exemplo colocar a língua para fora quando estamos concentrados? De onde eles vieram e para que servem? Confira seis deles:

6. Colocar a língua para fora quando estamos concentrados

Essa mania que podemos observar principalmente em crianças pequenas – mas que de vez em quando aparece de forma mais discreta em adultos – vem do início da comunicação humana.

De acordo com a teoria da protolinguagem gestual, os seres humanos começaram a se comunicar com gestos, para depois desenvolver a linguagem oral. As primeiras linguagens consistiam basicamente de mímicas para representar ações rotineiras como caçar e comer.

Isso pode explicar por que colocamos a língua para fora quando estamos concentrados em tarefas manuais, como colorir e recortar. Pesquisadores observaram que as crianças tendem a colocar a língua cada vez mais para fora conforme os desafios manuais vão ficando mais difíceis.

O mesmo estudo mostrou que crianças são mais propensas a apontar a língua para o lado direito, indicando que a ação é controlada pelo hemisfério esquerdo do cérebro – o mesmo lado responsável pela linguagem.

5. Suspirar quando estamos frustrados

Você pode não ter controle algum sobre o prazo ridiculamente curto que seu chefe passou para terminar aquela tarefa ou sobre a gatinha da faculdade que não lhe dá a mínima atenção, mas pelo menos você pode suspirar ou bufar até ficar mais calmo.

O suspiro pode parecer existir apenas pelo efeito dramático que traz à interação social, mas segundo a ciência, há um motivo fisiológico para sua existência também: garantir que você não se sufoque lentamente até morrer.

Os pulmões contêm pequenos sacos de ar chamados alvéolos, que fazem a troca do dióxido de carbono do sangue pelo oxigênio. O problema é que eles naturalmente entram em colapso conforme o tempo passa. Por sorte, também temos um mecanismo que impede que isso aconteça: inspirar profundamente, também conhecido como suspirar. Esta simples ação abre os pequenos sacos novamente, permitindo que a troca gasosa aconteça com melhor aproveitamento.

Mas se isso acontece com certa frequência, porque bufamos em situações de estresse? Você já deve ter reparado que quando suspira, mesmo sem nenhum motivo emocional, imediatamente sente uma sensação de alívio. É como se o suspiro fosse um botão para reiniciar a função respiratória. Por isso, procuramos esta mesma sensação quando estamos sob pressão, e acabamos suspirando.

Pode até passar batido, mas suspiramos muito mais do que percebemos. Uma pessoa suspira, em média, a cada cinco minutos.

4. A forma de falar é influenciada pelo ambiente

Por que línguas como o francês, espanhol, italiano e português têm uma sonoridade mais agradável enquanto o alemão, sueco, russo parecem línguas mais “duras”?

Claro que a proximidade geográfica entre essas populações justifica semelhanças entre elas, mas há também um motivo físico: as ondas sonoras não se comportam da mesma maneira em ambientes diferentes.

Por exemplo: as consoantes se perdem facilmente em ambientes com muitas árvores e obstáculos que absorvem o som, como em uma floresta. Já em regiões com montanhas e neve, esses sons viajam com maior facilidade.

Por isso, habitantes de regiões tropicais usam mais vogais e sílabas abertas, como a palavra “aloha”, no Havaí. Nesses ambientes, palavras que terminam com consoantes não se comportam muito bem. A frase em alemão “Ich liebe dich” exige mais esforço do interlocutor destes ambientes.

O fenômeno também pode ser observado no canto dos pássaros: espécies nativas de florestas tropicais usam sons mais parecidos com vogais.

3. Balançar a cabeça para dizer que estamos cheios

O gesto humano mais reconhecido no mundo é o balançar da cabeça horizontalmente, que significa “não” (exceto em poucas regiões do mundo, como a Bulgária, onde isso quer dizer “sim”). Mas como este gesto foi ganhar este significado?

Uma hipótese para explicar esta linguagem corporal é que ela venha da alimentação dos bebês – tanto os atuais como dos pré-históricos. Como ainda não conseguem se comunicar, eles simplesmente tentam fugir da comida que os adultos oferecem quando já estão cheios, virando a cabeça para os lados.

Essa fuga da comida em excesso acabou se conectando à ideia de “não quero comer”, “agora não”, e simplesmente “não”.

2. Contraímos os músculos da face quando estamos muito bravos

Pesquisadores da Universidade da Califórnia (EUA) e Universidade Griffith (Austrália) estudaram por que a nossa expressão de braveza é do jeito que é.

Os pesquisadores Aaron Sell, Leda Cosmides e John Tooby dividiram os músculos faciais em sete grupos e analisaram isoladamente como cada um deles influencia a expressão. A conclusão é que mesmo sozinhos, esses grupos podem passar a mensagem de raiva. Uma sobrancelha junta ou lábios repuxados, por exemplo, são suficientes para passar essa impressão.

Segundo eles, a contração facial tenta mostrar ao seu oponente que você tem força física suficiente para ganhar dele se for necessário brigar fisicamente.

1. Bebês do mundo todo chamam suas mães de “mama”

A primeira palavra da maioria dos bebês é “mama” para as mães e “papa” para os pais. Isso acontece no mundo todo, em todas as linguagens. Em alguns países, as palavras se alteram levemente: na China, os bebês usam “baba” para os pais, e na Turquia eles preferem “ana” para as mães.

Quem estudou essa fantástica coincidência foi o pioneiro da linguística, Roman Jakobson. Sua teoria era de que os sons da fala são aprendidos em uma ordem específica, baseada em sua complexidade. O som do “r” é o mais difícil, e tende a ser o último a ser aprendido. Já o som “mmm” sai com facilidade quando os bebês fecham a boca, mas usam suas cordas vocais. Se fazem a mesma coisa com a boca aberta, o som resultante é o “ma”. As consoantes “p” e “b” também são simples de se produzir.

Por isso, é provável que os pais de toda a humanidade tenham adotado os nomes “mama”, “papa”, “baba” ou “dada” para dar uma mãozinha aos filhos, e não que os filhos tenham aprendido essas palavras porque os pais as usam o tempo todo.

Fontes:

 

Revelada “árvore da vida” com 2,3 milhões de espécies


https://i2.wp.com/cdn.phys.org/newman/gfx/news/hires/2015/treeoflifefo.jpg

Um primeiro esboço da “árvore da vida” para as cerca de 2,3 milhões de espécies conhecidas de animais, plantas, fungos e micróbios – de ornitorrincos até cogumelos – foi lançado. Um esforço colaborativo entre 11 instituições, a árvore representa as relações entre os seres vivos conforme eles divergiram um do outro ao longo do tempo, remontando ao início da vida na Terra, mais de 3,5 bilhões de anos atrás.

Dezenas de milhares de árvores menores foram publicadas ao longo dos anos pela seleção de ramos da árvore da vida – alguns contendo mais de 100 mil espécies -, mas esta é a primeira vez que esses resultados foram combinados em uma única árvore que engloba toda a vida. O resultado final é um recurso digital que estará disponível gratuitamente para qualquer um usar ou editar, muito parecido com uma Wikipedia para árvores evolucionárias.

“Esta é a primeira tentativa real de ligar os pontos e colocá-lo todos juntos”, disse a principal pesquisadora, Karen Cranston, da Universidade de Duke, ao portal Phys.org. “Pense nela como a Versão 1.0”. A versão atual da árvore está disponível para navegar e baixar no site tree.opentreeoflife.org. Ele também foi descrita em um artigo publicado semana passada na revista “Proceedings”, da Academia Nacional de Ciências.

Diagramas complexos

Árvores evolutivas, que mais parecem um mapa do metrô de uma cidade secreta, não são apenas para descobrir se os aardvarks são mais estreitamente relacionados às toupeiras ou peixes-boi, ou identificar primos mais próximos do mofo. Compreender como as milhões de espécies na Terra estão relacionadas umas às outras ajuda os cientistas a descobrir novos medicamentos, aumentar os rendimentos agrícolas e pecuários, e traçar as origens e propagação de doenças infecciosas, como o HIV, ebola e a gripe.

Ao invés de construir a árvore da vida do zero, os pesquisadores compilaram milhares de pequenos pedaços que já haviam sido publicados online, fazendo a “super árvore”. O projeto inicial é baseado em árvores de cerca de 500 estudos menores publicados anteriormente. O maior desafio de juntar toda essa informação em um só lugar, sob um só padrão, foi representar as mudanças de nome, nomes alternativos, erros ortográficos comuns e abreviaturas para cada espécie.

Primeiro passo

Ainda que seja algo magnífico, esse é apenas o começo. Por um lado, apenas uma pequena fração de árvores publicadas estão digitalmente disponíveis. Uma pesquisa com mais de 7.500 estudos filogenéticos publicados entre 2000 e 2012 em mais de 100 revistas constatou que apenas um em cada seis estudos tinham seus dados em formato digital para download que os pesquisadores poderiam usar.

A grande maioria das árvores evolutivas são publicadas como PDFs e outros arquivos de imagem que são impossíveis de serem inscritas em um banco de dados ou fundidas com outras árvores. “Há uma lacuna muito grande entre a soma do que os cientistas sabem sobre como os seres vivos estão relacionados e o que está disponível digitalmente”, explica a cientista.

Como resultado, as relações representadas em algumas partes da árvore, como os ramos que representam as famílias de ervilha e de girassol, nem sempre concordam com a opinião de especialistas. Outras partes da árvore, particularmente insetos e micróbios, ainda são difíceis de achar.

Isso porque até mesmo o arquivo online mais popular de sequências genéticas cruas – a partir do qual muitas árvores evolutivas são construídas – contém dados de DNA para menos de 5% das dezenas de milhões de espécies que estimamos existir na Terra. “Tão importante quanto mostrar o que sabemos sobre relacionamentos, essa primeira árvore da vida também é importante para revelar o que não sabemos”, aponta o coautor Douglas Soltis, da Universidade da Flórida.

Completar aos poucos

Para ajudar a preencher as lacunas, a equipe também está desenvolvendo um software que vai permitir que a árvore seja revisada e atualizada à medida que novos dados chegarem à respeito das milhões de espécies que ainda estão sendo nomeadas ou descobertas.

“Ela não está finalizada de forma alguma”, disse Cranston, afirmando que é de extrema importância compartilhar dados de trabalhos já publicados e recém-publicados para melhorar a árvore. “Há 25 anos as pessoas diziam que esse objetivo de árvores enormes era impossível”, diz Soltis. Ao longo das próximas décadas, a Árvore da Vida Aberta poderá servir como ponto de partida para outros pesquisadores que quiserem refiná-la e melhorá-la.

Fonte: http://hypescience.com/cientistas-compilam-arvore-da-vida-com-23-milhoes-de-especies/

 

Lesma-do-mar fofa é um dos únicos animais que pode fazer fotossíntese


As imagens abaixo mostram uma dessas criaturinhas fascinantes, a Costasiella kuroshimae.

As lesmas-do-mar são nudibrânquios, uma subordem de moluscos gastrópodes marinhos. Aparecer de parecer uma ovelha bem fofa com pelos verdes, a Costasiella kuroshimae é minúscula – pode crescer apenas até 5 milímetros de comprimento.

Encontrado nas águas do Japão, Indonésia e Filipinas, este pequeno animal adorável se alimenta de algas, sendo um dos únicos no mundo que podem realizar a fotossíntese (todos os outros também são lesmas-domar, da clade Sacoglossa).

Quando comem algas, as lesminhas sugam os cloroplastos da planta e os incorporam em seus próprios corpos em um processo chamado cleptoplastia. Este artifício, que de outro modo só pode ser realizado por organismos unicelulares, faz com que as lesmas-do-mar sejam “abastecidas” com energia solar.

leaf-sheep-sea-slug-costasiella-kuroshimae-1

Imagem de: Jim Lynn

Imagem de:  Jim Lynn

Imagem de: Randi Ang

Imagem de:  Johnny Chiu

Imagem de: Lynn Wu

Fontes:

http://hypescience.com/fotossintese-animal/

http://www.boredpanda.com/leaf-sheep-sea-slug-costasiella-kuroshimae/

Como um organismo unicelular pode ter evoluído uma estrutura semelhante ao olho humano?


Single-celled predator evolves tiny, human-like 'eye'De acordo com uma pesquisa da Universidade da Colúmbia Britânica (Canadá), um plâncton marinho unicelular evoluiu uma versão em miniatura de um olho multicelular, possivelmente para ajudá-lo a ver melhor suas presas.

O chamado “oceloide” parece muito com um olho complexo, a ponto de ter sido originalmente confundido com o olho de um animal que tinha comido o plâncton.

“É uma estrutura incrivelmente complexa para ter sido evoluída em um organismo unicelular”, disse Greg Gavelis, doutorando de zoologia na Universidade da Colúmbia Britânica. “Ele contém uma coleção de organelas subcelulares que se parecem muito com as lentes, córnea, íris e retina dos olhos multicelulares encontrados em humanos e outros animais de grande porte”.

Propósito do olho

Os cientistas ainda não sabem exatamente como esse plâncton marinho, chamado em inglês de “warnowiids”, usa esse “olho”.

Como o predador possui estruturas do tipo arpão usadas para caçar células, geralmente transparentes, que ficam presas no plâncton, os pesquisadores especulam que o olho ajuda os warnowiids a detectar mudanças na luz que passa através de suas presas transparentes.

O olho poderia, então, enviar mensagens químicas para outras partes da célula, mostrando-lhes em que direção caçar.

Evolução convergente

Os pesquisadores, incluindo o zoólogo Brian Leander, principal autor do estudo, o microbiologista Patrick Keeling e o virologista Curtis Suttle, coletaram amostras de warnowiids ao largo das costas da Colúmbia Britânica e do Japão.

A equipe analisou o oceloide usando microscopia de alta tecnologia, o que permitiu a reconstrução de estruturas tridimensionais a nível subcelular.

olho predador unicelular

O trabalho lança nova luz sobre como organismos muito diferentes podem evoluir características semelhantes em resposta a seus ambientes, um processo conhecido como evolução convergente.

“Quando vemos uma complexidade estrutural similar em organismos com níveis fundamentalmente diferentes de organização e em linhagens que são parentes muito distantes, então você obtém uma compreensão mais profunda da convergência”, explica Leander.

Fonte: http://hypescience.com/predador-unicelular-evolui-pequena-estrutura-semelhante-ao-olho-humano/

 

Vídeo: tempo e multiverso


Será que o Big Bang foi realmente o começo de tudo? Várias teorias levam a crer que, antes da grande explosão, havia alguma outra coisa preenchendo o espaço e o tempo. Em 15 minutos, o cosmólogo Sean Carroll faz um passeio divertido e instigante através da natureza do tempo e do universo para tentar responder uma pergunta aparentemente simples: por que (e como) o tempo existe?

As potenciais respostas apontam para uma visão surpreendente da natureza do universo, sua origem e nosso lugar nele. Confira no vídeo abaixo, com legendas em português.

Fonte: http://hypescience.com/video-por-que-o-tempo-existe/

Abiogênese X Biogênese e a construção da Ciência


Boa tarde pessoal!
 
Ontem li um artigo bem interessante sobre a Biogênese e sobre a Geração espontânea e os seus principais defensores. O artigo faz uma retrospectiva e mostra a influência do Contexto e situações externas à Ciência em sua produção. E apresenta o tema Abiogênese x Biogênese diferente do que vemos na maioria dos livros didáticos. Com este artigo é possível identificar a complexidade da construção científica e que ela não ocorre de maneira linear. É interessante refletir sobre como o assunto tem sido tratado nos livros didáticos e como nós professores podemos fazer para ensinar Ciência apresentando seus processos e produtos com melhor base para explicações, mostrando como a Ciência é feita.
 
Caso se interessem, segue o link: