segunda-feira, 17 de junho de 2013

IMAGENS - Diversidade

véu da noiva




Gira sol



CAMINHO


paixão


A praia das pedras verdes

Bioluminescência abre novos caminhos na pesquisa científica

Processo biológico pelo qual animais emitem luz pode ajudar a melhorar cultivo de alimentos, detectar poluição e iluminar ruas.


A bioluminescência, ou o processo biológico pelo qual animais, como o vaga-lume e a água-viva, emitem luz a partir de suas células, já provocou revoluções importantes na ciência, especialmente na área da saúde.
As proteínas da bioluminescência foram usadas como ferramentas na descoberta de novos medicamentos e têm sido aplicadas amplamente na pesquisa biomédica, na qual são usadas para estudar os processos biológicos das células vivas.

Mas, agora, muitos cientistas estão tentando aplicar os conceitos dessa "luz natural" em atividades como a melhoria do cultivo de alimentos, a detecção da poluição ou até mesmo a iluminação pública.
Uma das ideias, por exemplo, é desenvolver árvores que emitam luz e, dessa forma, possam ser usadas para iluminar as ruas de uma cidade.
Darwin
Charles Darwin, o pai da Teoria da Evolução, foi um dos primeiros cientistas modernos a documentar o processo.
Na noite de janeiro de 1832, próximo à costa de Tenerife, na Espanha, o jovem Darwin vagava pelo convés do navio HMS Beagle.
Enquanto olhava distraído para o mar, ele foi surpreendido por um brilho sobrenatural vindo de dentro do oceano.
"O mar estava iluminado por inúmeros pontinhos que, no rastro do navio, deixavam uma cor levemente leitosa, quase uniforme", escreveu Darwin.
"Quando a água era colocada em uma garrafa, soltava umas faíscas por alguns minutos, antes de se encolher", acrescentou.
Darwin estava quase certo ao descrever a luz emitida pelos minúsculos organismos marinhos chamados dinoflagelados.
A análise do pai da Teoria da Evolução sobre o fenômeno foi trazida à tona anos depois pelo professor Anthony Campbell, que analisou as notas manuscritas de Darwin guardadas na Universidade de Cambridge, na Inglaterra.
Depois de Darwin, demorou mais de um século até que um experimento prático fosse feito para estudar a bioluminescência.
Campbell, da Universidade de Cardiff, no País de Gales, realizou uma pesquisa pioneira durante os anos 70 e 80, levando à descoberta de que criaturas vivas produzem luz usando enzimas especiais, chamadas luciferases.
Essas enzimas participam de uma reação química nas células, que são responsáveis pela emissão de luz.
"Quando eu comecei a pesquisar bioluminescência 40 anos atrás, na escola de medicina de Cardiff, muitas pessoas me olharam estranho e disseram: "Que diabos esse sujeito está fazendo ao trabalhar com animais marinhos? Ele veio de Cambridge para fazer pesquisa médica", conta Campbell.
Mercado amplo
Mas o cientista estava prestes a explicar o potencial daquele fenômeno. Tendo descoberto as enzimas envolvidas na bioluminescência, ele percebeu que combinando luciferases com outras moléculas, era possível aproveitar a emissão de luz para mensurar processos biológicos.
Isso pavimentaria o caminho para uma revolução na pesquisa médica e no diagnóstico clínico.
Campbell identificou, por exemplo, que, ao unir a enzima da luminescência a um anticorpo - ou seja, a molécula produzida pelo sistema imunológico humano para autoproteção -, podia diagnosticar uma doença.
Isso permitiu aos médicos dispensar os marcadores radioativos que até então eram usados nesses testes.
"Esse mercado é agora avaliado em 20 bilhões de libras (R$ 65 bilhões). Qualquer um que vá a um hospital e se submeta a um exame de sangue que meça proteínas virais, proteínas do câncer, hormônios, vitaminas, proteínas de bactérias, drogas, com certeza, estará usando essa técnica", afirmou Campbell à BBC.
"Um departamento universitário que não recorra a tais técnicas, não pode ser considerado atualmente de ponta."
Problemas de contaminação
Outras aplicações do processo ainda estão sendo pesquisadas. Na Universidade de Lausanne, na Suíça, o professor Jan Van der Meer desenvolveu um teste para detectar a presença de arsênio na água potável, usando para isso uma bactéria geneticamente modificada.
A contaminação por arsênio nos lençóis freáticos é um problema grave em algumas partes do mundo, especialmente em Bangladesh, na Índia, no Laos e no Vietnã.
Os micróbios de Van der Meer foram concebidos para emitir luz quando tivessem contato com componentes em que o arsênio estivesse presente.
O experimento consistiu em injetar água potencialmente contaminada em frascos, ativando a bactéria geneticamente modificada dormente.
O ponto em que as bactérias emitem luz foi então medido para determinar uma indicação das concentrações da substância mortal na água.
O trabalho de Van der Meer está sendo agora comercializado pela empresa alemã Arsoluz. Segundo ele, os kits baseados na bactéria podem ser usados para amostras múltiplas, requerem menos materiais do que outros kits tradicionais e são mais fáceis de preparar.
Mas obstáculos regulatórios ainda impedem o uso desse tipo de exame nesses países. Diz Van der Meer: "No fim das contas, trata-se de razões mercadológicas (...) coisas que vão além do seu trabalho como cientista."
As chamadas proteínas arco-íris (um subproduto do trabalho com a bioluminescência), que mudam de cor em resposta a componentes específicos, também são uma opção para detectar toxinas, ou potentes agentes de terrorismo, como o antraz.
Aplicações práticas
Há inúmeras aplicações para a bioluminescência: uma companhia americana recorreu ao processo para produzir bebidas que brilham para venda em casas noturnas.
Outros pesquisadores chegaram até a modificar as plantas para que possam emitir luz. Assim, elas podem indicam quando precisam de água ou nutrientes, um sinal de doença ou uma infestação.
No entanto, a controvérsia em torno dos alimentos transgênicos até agora fez com que essas ideias não alçassem voos mais altos.
Há alguns anos, uma equipe de estudantes de graduação da Universidade de Cambridge pesquisou a ideia das árvores luminescentes que atuam como "luminárias" naturais.
Esforços anteriores de criar em laboratório plantas que emitem luz se concentraram em usar o gene luciferase derivado de vaga-lumes.
Mas essas plantas só podiam produzir luz quando alimentadas com uma substância química cara chamada luciferina.
O método usado pela equipe de Cambridge, entretanto, baseou-se em agrupamentos de bactérias que produzem seus próprios compostos de bioluminescência e que, por isso, é mais barato, porque permite às plantas se alimentarem de nutrientes normais.
Plantas e árvores
Em 2010, uma outra equipe de pesquisadores publicou um estudo em que dizem ter demonstrado que tais métodos podem ser usados para criar plantas que emitem luz sem a necessidade de suplementos químicos.
O grupo, formado por cientistas israelenses e americanos, inseriu genes emissores de luz de uma bactéria nos cloroplastos das plantas - as estruturas em suas células responsáveis pela conversão da energia solar em luz.
Sanderson, que agora trabalha no Instituto Sanger, perto de Cambridge, disse que o experimento foi uma escolha acertada, pois os cloroplastos são essencialmente bactérias que foram incorporadas às células das plantas e, portanto, podem ser facilmente ativar o gene da bioluminescência sem a necessidade de outras alterações.
Mas os pesquisadores precisarão ainda encontrar formas de aumentar a emissão de luz de tais organismos de laboratório para que árvores geneticamente modificadas possam iluminar aglomerações urbanas.
Campbell diz que o potencial das proteínas luminescentes na descoberta de novas drogas e na pesquisa médica ainda não foi totalmente aproveitado e, por isso, ele está atualmente colaborando com um projeto para usar a substância luciferase na investigação sobre a doença de Alzheimer.
As criaturas bioluminescentes também podem fornecer meios para estudar as mudanças climáticas nos oceanos. Alguns animais obtêm os compostos químicos responsáveis pela emissão de luz de outros organismos dos quais eles se alimentam.
Assim, o estudo das interações entre essas espécies podem ajudar os cientistas a detectar alterações nas faunas marinhas.
Apesar do impacto no diagnóstico clínico e na pesquisa, Campbell desta que ele só recebeu uma única doação financeira por sua pesquisa sobre a bioluminescência.
"No entanto, trata-se de um tema que já permitiu grandes descobertas na biologia e na medicina, além de ter criado um mercado de bilhões de dólares." BBC Brasil - Todos os direitos reservados. É proibido todo tipo de reprodução sem autorização por escrito da BBC. 


domingo, 16 de junho de 2013

Plano de aula, Metodologias Ativas .


Plano de aula

Metodologias Ativas


1. Descrição geral da aula proposta.


Nível escolar: Ensino Médio
Série: 1° ano
Tema abordado na aula:
 Meio ambiente e sustentabilidade.

OBS: O tema abordado deve ser na área de Biologia ou Ciências.


2. Busca por recursos na web.



Nro
Descrição/Nome
Localização (URL)
Observação
1
Reportagem

2
.Reportagem

3
Reportagem


http://www1.folha.uol.com.br/ambiente/2013/04/1263233-degelo-na-antartida-se-intensifica-em-50-anos.shtml

4
Animação





3. Descreva qual metodologia ativa de aprendizagem você vai suar na sua aula e porque você a considera uma metodologia ativa de aprendizagem.


Dividir a turma em grupos, onde cada um se responsabilize por ler e analisar cada reportagem. Alguém do grupo expõe resumidamente a matéria em voz alta para os outros grupos. O professor dá continuidade à discussão com questionamentos que busquem uma reflexão crítica por parte dos alunos.

4. Fazendo o de plano de aula.







A partir da utilização do recurso, o professor já introduz um resumo do assunto. A questão da poluição já é abordada, mas aconselha-se uma explicação razoável do que de fato acontece com as emissões desenfreadas de dióxido de carbono para o efeito estufa:
O efeito estufa é a forma que a Terra tem para manter sua temperatura constante. Por isso ele chega a ser essencial à vida, caso contrário o nosso planeta seria uma bola de gelo!!!
COMO ISSO SE DÁ?
"Pense na Terra como sendo um carro que ficou estacionado o dia inteiro exposto ao Sol. Depois de algum tempo sob o Sol a temperatura dentro do carro está sempre bem mais alta do que a externa. Os raios do Sol entram pelas janelas do carro, e parte do calor é absorvida pelos assentos, pelo painel, pelo carpete e pelos tapetes. Quando esses objetos liberam calor, ele não sai totalmente pelas janelas. Um pouco se reflete no interior do veículo. O calor que os assentos liberam tem um comprimento de onda diferente da luz do Sol que conseguiu atravessar as janelas. Isso quer dizer que a quantidade de energia que entra é maior do que a que sai. O resultado é um aumento gradual na temperatura dentro do carro."
O calor que não consegue sair pela atmosfera da Terra mantém o planeta mais aquecido do que o espaço sideral, porque há mais energia entrando por ela do que saindo. Tudo isso faz parte do efeito estufa que mantém a Terra aquecida.
 
QUAL O PROBLEMA ENTÃO? 
O excesso dos gases responsáveis pelo Efeito Estufa, ao qual desencadeia um fenômeno conhecido como Aquecimento Global, que é o grande vilão.
A poluição dos últimos duzentos anos tornou mais espessa a camada de gases existentes na atmosfera. Essa camada impede a dispersão da energia luminosa proveniente do Sol, que aquece e ilumina a Terra e também retém a radiação infravermelha (calor) emitida pela superfície do planeta. O efeito do espessamento da camada gasosa é semelhante ao de uma estufa de vidro para plantas, o que originou seu nome. 
E AS CONSEQUÊNCIAS???
Professor, instigue os alunos a responderem quais são as consequências do aquecimento global de acordo com os conhecimentos prévios deles e qual a participação deles, mesmo que indireta sobre o aquecimento global.
Algumas consequências...  Verões cada vez mais quentes; pessoas morrendo por causa das altas temperaturas; peixes migrando para águas mais profundas por causa do calor; gelo dos pólos derretendo; inundações em algumas regiões, grandes secas em outras...
 O MUNDO SUSTENTÁVEL
Introduzindo o conceito de sustentabilidade: Professor, para começar, instigue seus alunos sobre a palavra SUSTENTÁVEL e SUSTENTABILIDADE. O que eles conhecem sobre o assunto e o que de fato ele significa para eles.
Conceitos: “desenvolvimento que vem ao encontro das necessidades do presente sem comprometer a capacidade das gerações futuras atingirem as suas necessidades” - Comissão Mundial do Desenvolvimento e Meio Ambiente
*Quais são, de fato, essas necessidades ? As necessidades de hoje são as mesmas de antes?“necessidades do desenvolvimento com perspectivas a longo prazo, integrando os efeitos locais e regionais de mudança global no processo de desenvolvimento, e usando o melhor conhecimento científico e tradicional disponível” - Agenda 21, capítulo 35.
* Que tipo de desenvolvimento, é esse? Até onde ele pode  ir ??
* Qual é e qual a importância desse conhecimento tradicional citado ?
*Questões sugeridas para que o professor se questione para posteriormente questionar seus alunos
Considera-se interessante a reflexão do professor, juntamente com os estudantes, sobre o impacto do desenvolvimento econômico e social na sustentabilidade dos recursos do planeta. Sugestão de vídeo: The story of stuff. Mostra de modo crítico, o modo de produção existente em nosso sistema. Pode ser facilmente encontrado na rede.
“O ser humano se diferencia dos outros animais pelo telencéfalo altamente desenvolvido, pelo polegar opositor e por ser Livre. Livre é o estado daquele que tem liberdade. Liberdade é uma palavra que o sonho humano alimenta, não há ninguém que explique e ninguém que não entenda.” ILHA DAS FLORES, documentário de Jorge Furtado, produzido em 1989, e ainda completamente atua. Super ecomendável sua apresentação aos alunos.
Recursos Complementares
Os recursos complementares envolvem o laboratório de informática da escola, ou recurso multimídia datashow, o retroprojetor também pode ser útil na apresentação de imagens.
Avaliação
A avaliação das aulas deve ser feita a partir da participação dos alunos, da atividade de discussão das reportagens, podendo o professor pedir algum texto reflexivo sobre o que entendeu das discussões. Outra ferramenta avaliativa pode ser um trabalho ilustrativo/visual sobre o cotidiano dos alunos que ilustre o modo de vida, consumo, desperdício, lixo ou ainda quando promovem ações sustentáveis.



Projeto ambiental lança documentário sobre a biodiversidade de arquipélago do litoral carioca

Universidades, escolas, museus e bibliotecas do Rio de Janeiro estão recebendo, gratuitamente, um DVD que explica a biodiversidade das Ilhas Cagarras, arquipélago desabitado que é a primeira e única unidade de conservação marinha do litoral carioca na proximidade da Praia de Ipanema. Lançado em janeiro deste ano, o documentário Ilhas Cagarras – Monumento Carioca foi produzido pelo projeto Ilhas do Rio, que conta com o patrocínio do programa Petrobras Ambiental. Juntamente com o DVD, foi lançado um livro com 300 páginas de imagens e resultados científicos do projeto. 

“A ideia principal é apresentar as atividades de pesquisas que vêm sendo feitas nas ilhas e que já revelaram a existência no arquipélago de espécies até então desconhecidas pela ciência”, disse o biólogo Carlos Rangel, coordenador do projeto ambiental. Segundo ele, as Cagarras abrigam o segundo maior ninhal de fragatas da América Latina, com cerca de 5 mil aves da espécie. 

De acordo com o levantamento, foram registradas 140 espécies de peixes na costa das Ilhas Cagarras, que com uma vegetação semelhante à de restinga têm 175 espécies de ervas e árvores, entre elas a gymnanthes nervosa, que não é registrada no município do Rio de Janeiro desde a década de 1940. No cume de uma das ilhas, a Redonda, foi descoberto um sítio arqueológico com artefatos dos índios tupis-guaranis. 

Toda esta biodiversidade está no documentário de cerca de 3 minutos, que inclui imagens subaquáticas em três dimensões (3 D). Segundo Rangel, o filme vem sendo exibido em sessões na Colônia de Pescadores do Posto 6, em Copacabana, onde o projeto criado pela organização não governamental (ONG) Instituto Mar Adentro promove cursos e palestras. “Os cursos de educação ambiental são destinados principalmente aos pescadores da colônia, já que eles se aproximam com seus barcos do arquipélago”, disse Carlos Rangel.


sexta-feira, 14 de junho de 2013

Máquina caseira faz cópia de gene

Gene (Ilustração), Wikipedia

Jovem britânico conseguiu verificar a duplicidade de um gene no seu irmão 

A história de Fred Turner, um jovem britânico, conta-se em poucas palavras. Fred Turner tem cabelo castanho, o se irmão mais novo tem o cabelo ruivo. A diferença sempre despoletou comentários jocosos na escola e para Fred Turner foram o combustível para perceber o porquê desta diferença. 

Fred Turner, de 17 anos e "apaixonado por ciência", construiu, ao longo de um ano, uma máquina de análise da cadeia de polimerase com recurso a aparelhos antigos que tinha em casa, em particular um leitor de vídeos. "A ideia surgiu-me depois de ler um artigo sobre algo semelhante feito nos Estados Unidos da América", diz o jovem. 

Foi assim capaz copiar os genes do irmão e enviar a amostra para análise num laboratório. Fred esfregou um cotonete no rosto do irmão Gus para recolher DNA e a seguir, com a sua máquina caseira, verificou qual a mutação genética do irmão que o leva a ter cabelo ruivo. 

Especialistas consideram que o cabelo ruivo surge em pessoas que têm uma mutação genética. Os ruivos têm duas cópias de um gene receptivo que causa a mutação do gene MC1R no DNA. 

A máquina funciona através da centrifugação das amostras de células. O DNA é concentrado na parte inferior de um tubo. No processo, utilizando enzimas e catalisadores, é possível amplificar o DNA e fazer cópias. 

Fred Turner descreve a máquina "como uma fotocopiadora de genes. Amplifica as fibras de DNA de forma a poder ser analisado em laboratório". 

A invenção levou-o a conquistar o prêmio de Jovem Engenheiro do Ano no Reino Unido e despertou a atenção da comunidade científica.

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quinta-feira, 13 de junho de 2013

Cientistas explicam voo de milhares de quilômetros das borboletas monarcas

Pesquisadores descobriram que os insetos não possuem um senso natural de localização, mas usam pontos de referência para se guiar durante migração

Borboleta Monarca, Danaus plexippus
Durante os meses de inverno, as borboletas monarcas costumam migrar das terras mais frias do Canadá e Estados Unidos em direção às regiões mais quentes do México (Thinkstock)
Todos os outonos, milhões de borboletas monarcas (Danaus plexippus) iniciam uma viagem de até 4.000 quilômetros em direção ao sul. Elas saem das regiões mais frias nos Estados Unidos e Canadá em direção a santuários localizados no planalto central mexicano. O mecanismo usado pelas borboletas para se guiar durante seus voos sempre intrigou os cientistas, principalmente porque elas só fazem a viagem uma vez na vida. De acordo com um novo estudo publicado nesta segunda-feira na revista PNAS, elas são capazes de se locomover sem possuir um senso interno de localização, mas se guiando por pontos de referência no solo. 
CONHEÇA A PESQUISA

Título original: An experimental displacement and over 50 years of tag-recoveries show that monarch butterflies are not true navigators

Onde foi divulgada: periódico PNAS

Quem fez: Henrik Mouritsen, Rachael Derbyshire, Julia Stalleicken, Ole Ø. Mouritsen, Barrie J. Frost e D. Ryan Norris

Instituição: Universidade de Guelph, no Canadá

Dados de amostragem: 23 borboletas monarcas, que tiveram seus padrões de voo medidos em simuladores nas cidades de Guelph e Calgary, no Canadá, a mais de 2.500 quilômetros de distância uma da outra

Resultado: Os pesquisadores descobriram que, mesmo separadas por grandes distâncias, as borboletas tendem a voar na mesma direção, mostrando não possuir um senso inato de localização
Ao analisar as grandes distâncias percorridas pelas borboletas, os pesquisadores pensavam que que elas eram "verdadeiros navegadores", ou seja, possuíam um senso de orientação baseado em uma bússola e um mapa internos, como acontece com algumas aves migratórias. Assim, elas seriam capazes não só de saber para qual direção voar, mas também conseguiriam determinar sua localização atual em relação ao destino final. "Os cientistas sabem há algum tempo que as borboletas monarcas usam pistas externas, como o sol e os campos magnéticos, como uma espécie de bússola que ajuda a indicar sua latitude. Mas, para ter um mapa interno, elas também precisam ter conhecimento da longitude", disse Ryan Norris, biólogo da Universidade de Guelph, no Canadá.

Para descobrir se as borboletas podiam detectar naturalmente mudanças de longitude, os pesquisadores examinaram seu padrão de voo em simuladores localizados na cidade de Guelph, no leste do Canadá. Após o final dos testes, as mesmas borboletas foram transportadas até a cidade de Calgary, 2.500 quilômetros em direção ao oeste. "As monarcas que estudamos em Guelph voaram em direção ao sudoeste, voltadas para o México. Quando as testamos em Calgary, elas voaram na mesma direção, como se não soubessem que haviam sido deslocadas 2.500 quilômetros", disse Rachael Derbyshire, pesquisadora da Universidade de Guelph responsável pelo estudo.

Ao mostrar que as borboletas não eram capazes de saber que foram deslocadas, os pesquisadores provaram que elas possuíam o compasso natural, que guiava a direção para a qual elas deveriam ir, mas não o mapa. Para descobrir como elas, de fato, se localizavam, os pesquisadores tiveram de analisar dados coletados durante mais de 50 anos — de 1952 a 2004 — de estudos sobre a migração da borboleta.
Assim, descobriram que as monarcas não usam um mapa interno, mas baseiam seu voo em pontos de referência no solo, como as montanhas e o desenho do litoral. "Dada a dificuldade dessa jornada migratória e o fato de esses insetos pesarem menos de um grama, eles usam um sistema incrivelmente simples para viajar milhares de quilômetros em direção a uma região em que nunca estiveram", disse Norris.
Terminado o estudo, uma questão permanece. Apesar de saber como as borboletas se guiam durante seu voo, os pesquisadores ainda são incapazes de explicar como elas percebem que finalmente chegaram a seu destino no México. "Uma possibilidade que pensamos ser provável, mas ainda precisa ser testada, é que elas — como outros animais migratórios — usam o olfato para se guiar até sua localização final", disse Derbyshire. 

quarta-feira, 12 de junho de 2013

Aquecimento Global: Amazônia




Por Fernando Rebouças

Em 2005, a Amazônia sofreu uma estiagem que deixou os habitantes da região e de todo ecossistema sem água. Após a seca de 2005, a floresta que antes absorvia carbono, passou a emitir carbono para a atmosfera e ambiente.
Este efeito durará por décadas, com a baixa em quantidade de água, a vegetação local fenecerá, e com vegetação enfraquecida, a floresta colaborará para o avanço do aquecimento global. Segundo pesquisa da Universidade de Oxford, Inglaterra, antes de 2005, a Amazônia absorvia cerca de 400 milhões de toneladas de carbono, depois da seca, passou a emitir cerca de 900 milhões de toneladas de carbono.
Esta quantidade de carbono ainda não está todo concentrado na atmosfera, está “aprisonado” em folhas e galhos dispersos no chão. A Amazônia, atualmente, ficou mais vulnerável depois da seca sofrida, caso as fortes queimadas continuem ocorrendo na região, todo o carbono aprisionado nas matérias mortas e nas folhas serão liberado para a atmosfera.
Depois de 2005, a seca já havia aumentado o volume de queimadas em 33 % . A seca ocorrida na época foi atribuída à fenômenos naturais referentes a anomalias climáticas ocorridas no Atlântico. No leste amazônico, o regime de chuvas mudará no século 21, numa direção que favorecerá florestas sazonais em relação ao cerrado. As florestas sazonais possuem estações secas e úmidas, enquanto a floresta tropical é úmida.