26 de agosto de 2013

CONSUMO HUMANO EXCEDEU ORÇAMENTO PLANETÁRIO 2013

     Em pouco mais de oito meses, utilizamos todos os recursos naturais que o nosso planeta consegue regenerar durante o ano de 2013.
    Em 20 de agosto de 2013, a humanidade esgotou o orçamento da natureza para este ano e começou a operar no vermelho. Os dados são da Global Footprint Network – GFN (Rede Global  Pegada Ecológica), instituição internacional que gera conhecimento sobre sustentabilidade e tem escritórios na Califórnia (EUA), Europa e Japão, e é parceira da rede WWF.

    O Dia da Sobrecarga da Terra (Earth Overshoot Day) é a data aproximada em que a demanda anual da humanidade sobre a natureza ultrapassa a capacidade de renovação possível do planeta no período de um ano.


     Para chegar a esse dia, a GFN faz o rastreamento do que a humanidade demanda em termos de recursos ecológicos do planeta (tal como alimentos, matérias primas e absorção de gás carbônico) — ou seja, a Pegada Ecológica – e compara com a capacidade de reposição desses recursos pela natureza e de absorção de resíduos. Os dados da GFN demonstram que, em pouco mais de oito meses, utilizamos todos os recursos naturais que o nosso planeta consegue regenerar durante o ano de 2013.
     O restante do ano corresponde ao que ficou descoberto em nossa conta. Esse nosso déficit ecológico continuará, devido à dilapidação dos estoques pesqueiros, das árvores e outros recursos naturais, bem como o C2 jogado na atmosfera.
     À medida que aumenta nosso nível de consumo ou de “gastos”, os juros que pagamos sobre esse crescente débito ecológico – redução de florestas, perda da biodiversidade, colapso dos recursos pesqueiros, escassez de alimentos, diminuição da produtividade do solo e acúmulo de gás carbônico na atmosfera – não apenas sobrecarregam o meio ambiente como também debilitam nossa economia.

     As mudanças climáticas -- decorrentes da emissão de gases de efeito estufa em ritmo mais rápido do que sua absorção pelas florestas e oceanos – são o maior impacto desse consumo excessivo.

      Em 1961, a humanidade utilizou somente cerca de dois terços dos recursos ecológicos disponíveis no planeta. Naquela época, a maior parte dos países possuía reservas ecológicas. No entanto, a demanda global, assim como a população mundial, estão em ascensão. No início da década de setenta (1970), o crescimento das emissões de carbono e da demanda humana por recursos naturais começou a ultrapassar a capacidade de produção renovável do planeta. Essa condição é conhecida como Ecological overshoot. E entramos no vermelho ecológico.
     "O enfrentamento de tais restrições impacta diretamente as pessoas. As populações de baixa renda têm dificuldade em competir por recursos com o restante do mundo," afirma Mathis Wackernagel, presidente da Global Footprint Network e co-criador da Pegada Ecológica, uma medida para contabilizar o uso de recursos naturais.
Preparar para o futuro:

     A contabilidade da Pegada Nacional de 2012 feita pela GFN demonstra que, no ritmo em que a humanidade utiliza os recursos e serviços ecológicos hoje, precisaríamos de um planeta e meio (1,5) para renová-los. Se continuarmos nesse ritmo, vamos precisar de dois planetas antes de chegar à metade do século.
    A Pegada Ecológica total da China é a maior do mundo, principalmente devido a sua grande população. A Pegada por pessoa da China é muito menor do que aquela dos países da Europa ou da América do Norte; nos últimos sete anos, entretanto, a China ultrapassou os recursos disponíveis por pessoa no mundo todo.
      Na realidade, se todos vivessem como um típico habitante da China, seria preciso dispor de 1,2 planeta para prover a população mundial. A demanda por pessoa de outros países sobre os ecossistemas do planeta é mais elevada ainda: se todos vivessem como quem reside nos Estados Unidos, seria preciso dispor de quatro planetas para prover a população mundial. No Catar (um dos Emirados Árabes), o típico morador demanda recursos de seis planetas e meio (6,5).
    Segundo tendências atuais, os recursos disponíveis já não conseguem atender as necessidades da população do planeta, que está em 7 bilhões de pessoas e continua crescendo. Cerca de 2 bilhões de pessoas não têm acesso aos recursos necessários para satisfazer suas necessidades básicas.
    Hoje, mais de 80% da população mundial vive em países que utilizam mais do que seus próprios ecossistemas conseguem renovar. Esses países “devedores ecológicos” esgotam seus próprios recursos ecológicos ou os obtêm de outros lugares.
     Os devedores ecológicos utilizam mais do que possuem dentro de suas próprias fronteiras. Os moradores do Japão consomem os recursos ecológicos equivalentes a 7,1 Japões.  Seriam necessárias três Itálias para prover a Itália. O Egito utiliza os recursos ecológicos de 2,4 Egitos. Nos países devedores destacados no primeiro infográfico, a seguir.

      Nem todos os países demandam mais do que seus ecossistemas são capazes de prover. Mas até mesmo as reservas de tais “credores ecológicos”, como o Brasil, diminuem com o tempo. O Brasil possui a maior reserva ecológica; no entanto, ela diminui constantemente. A Austrália também perde rapidamente sua reserva. À medida que suas reservas se reduzem, Madagascar e Indonésia enfrentam enorme perda de biodiversidade, o que também acontece em outros países apresentados no segundo infográfico. Esse infográfico abaixo revela as reservas e as tendências de Pegada Ecológica per capita. Não podemos mais manter essa discrepância orçamentária que se alarga entre o que a natureza é capaz de prover e as demandas de nossa infraestrutura, economia e estilo de vida.


     "A América Latina e, mais especificamente, a América do Sul está numa posição única no contexto mundial, já que suas reservas ecológicas ainda superam sua Pegada Ecológica na maior parte dessa região”, afirma Juan Carlos Morales, Diretor Regional para a América Latina da Global Footprint Network. "No entanto, esse padrão está mudando e agora, mais do que nunca, os países da América do Sul precisam realmente compreender a produção e o consumo e seus recursos naturais para continuarem competitivos na nova economia,” concluiu Morales.
Pegada Ecológica:

     Com o objetivo de ampliar o debate sobre o consumo e equilíbrio ambiental, o WWF-Brasil iniciou em 2010 um trabalho pioneiro no Brasil, em parceria com a GFN, prefeitura de Campo Grande (MS) e parceiros locais. Realizou o cálculo da Pegada Ecológica da capital sul-mato-grossense, primeira cidade brasileira a fazer esse cálculo. Em 2011, realizou o cálculo para o estado e para a capital São Paulo.
     De acordo com a Secretária Geral do WWF-Brasil, Maria Cecília Wey de Brito, cidadãos e governos têm papel fundamental na redução dos impactos do consumo sobre os recursos naturais do planeta. "Políticas públicas voltadas para esse fim, como a oferta de um transporte público de qualidade e menos poluente, construção de ciclovias, e o estímulo ao consumo responsável, por exemplo, são essenciais para reduzir a Pegada Ecológica. E este é um papel dos governos",  ressalta.  Já os cidadãos, na opinião de Maria Cecília,  devem cobrar dos governos e dos políticos a criação e aplicação de politicas deste tipo. "Mas enquanto elas não existem, nós podemos fazer nossas escolhas lembrando que nosso planeta é finito, como é a nossa conta no banco", salienta.
     Em Campo Grande, as ações de mitigação para ajudar a reduzir a Pegada Ecológica estão em curso e o estudo de São Paulo, lançado em 2012, durante a Rio+20, ainda carece de uma ação concreta dos poderes estadual e municipal.  "O cálculo traz informações importantes que ajudam no planejamento da gestão ambiental das cidades com o direcionamento das políticas públicas de forma a reduzir esses impactos" afirma o superintendente de Conservação do WWF-Brasil, Michael Becker, responsável pela condução dos estudos, pelo WWF-Brasil.

10 de julho de 2013

A GENÉTICA ATRAVÉS DOS TEMPOS

PLANO DE AULA



Objetivos: 
Conhecer o contexto histórico que envolve os avanços atuais da tecnologia genômica. 
Relacionar a história da genética com a genômica.

Conteúdos:
Genética, biologia molecular, genômica, história da ciência.

Tempo estimado: Duas aulas. 


Desenvolvimento: 

1ª. Aula:

# Inicie a aula contando aos seus alunos sobre o estado da técnica da identificação de genes, que hoje permite que hospitais e laboratórios executem um trabalho antes restrito a grandes centros de pesquisa com o suporte de grandes verbas. Para que entendam melhor, peça que leiam a reportagem de VEJA "DNA para todos", de 27 de abril de 2011. 

# Levante com os alunos como foi a história da identificação dos genes. Essa história pode ser contada de modo sintético e pode ser bastante esclarecedora para o aluno entender por onde caminharam as questões da genética, muitas vezes vista de forma confusa pelos alunos, perdidos em detalhes técnicos. Para ilustrar, conte a eles sobre sequência de descobertas envolvendo o gene causador de um problema metabólico chamado alcaptonúria (AKU). 

      A urina de crianças com essa condição torna-se escura em contato com o ar. Isso ocorre, pois existe uma substância chamada ácido homogentísico, que se acumula na urina destas pessoas. O portador desta anomalia tem problemas articulares e cardiovasculares. A sequencia das descobertas ligadas a essa doença serve para ilustrar grandes eventos da história da Genética. O descobridor da AKU, Archibald Garrod (1857-1936) foi um dos primeiros cientistas a correlacionar uma doença humana com as leis Mendelianas da herança. Com base na ocorrência em primos irmãos, Garrod concluiu que a condição era hereditária e recessiva. Cinquenta anos se passaram até que se descobrisse que o problema inato do metabolismo se localizava no fígado onde não era produzida a enzima oxidase do ácido homogentísico (HGO). 

   Mais quatro décadas se passaram até o gene responsável pela codificação da enzima HGO e o correspondente alelo mutante fossem localizados no cromossomo 3 (banda 3q2), clonados e sequenciados. Mostre aos alunos que tais descobertas foram possibilitadas pela adoção de novas tecnologias ao longo do século 20. 

# Divida a classe em grupos de trabalho e encomende uma pesquisa sobre a história da genética voltada ao genoma humano. Cada grupo deverá escolher sete descobertas que consideram fundamentais nesta história e trazer o resultado desta pesquisa na próxima aula. 


2ª. Aula:

# Solicite a cada grupo os resultados da pesquisa. Pedindo que cada grupo justifique a escolha da descoberta. Organize os resultados na lousa. Procure organizar e comentar os fatos trazidos pelos grupos de acordo com sua visão da história da genética e do genoma.

       Com certeza todos os grupos deverão trazer o trabalho de Mendel, que descortina os mecanismos da herança, mostrando que os fatores hereditários são particulados. Essas partículas foram chamadas de genes posteriormente. Baseados no trabalho de Mendel, uma série de pesquisadores continuaram sua linha de pesquisa executando cruzamentos e analisando resultados. Outros pesquisadores produziram uma linha de trabalho tentando localizar e descrever o substrato material do gene. 

      Ernst Haecke,l em 1866, demonstrou que os fatores hereditários localizavam-se no núcleo. Em seguida Friedrich Miescher, em 1871, localizou uma substância que chamou de nucleína que seria responsável pelas características hereditárias. Em 1974, ficou demonstrado que a nucleína era composta por ácidos nucléicos e proteínas.

# Observe Chame a atenção da moçada para o fato de que uma série posterior de trabalhos formou o que foi chamada de Teoria Cromossômica da Herança.

      Entre 1879 e 1892 Walther Flemming, Eduard Strasburger e Edouard van Beneden fizeram contagem de cromossomos, observaram meiose, e descreveram o material nuclear como cromatina e nucleoplasma. Em 1897, Auguste Weismann propôs a teoria do comportamento cromossomo mostrando que alguns fenômenos observados dentro das células eram universais. Destaque o trabalho de Walter Sutton e Theodor Boveri, de 1902, que definitivamente ligam fatores hereditários aos cromossomos. Estes pesquisadores mostram que os cromossomos ocorrem aos pares e que há uma separação na meiose. Mostre aos alunos que o trabalho de Mendel já previa isso e que, a teoria cromossômica da herança definitivamente liga os fatores hereditários a um substrato material bem definido. Com base nesses conceitos e nos novos conhecimentos sobre ligação gênica, Alfred Sturtevant (1913) e Thomas Morgan (1919) iniciaram uma era de trabalhos utilizando a mosquinha Drosophila como modelo experimental e mapearam uma série de genes no conjunto de cromossomos deste inseto 

# Lembre os alunos que o detalhamento da procura do substrato físico do material genético continuara. Sabia-se que o cromossomo continha proteínas e ácidos nucléicos, entretanto, o trabalho de Griffith (1928) sobre contaminação em roedores, aponta para o DNA como material genético. Posteriormente, em 1944, Oswald T. Avery, Colin M. MacLeod e Maclyn McCarty reforçam essa idéia e finalmente Hershey e Chase, nove anos mais tarde, provam definitivamente que as proteínas nucleares não possuem papel hereditário e que o DNA, definitivamente, é o substrato depositário das informações genéticas dos organismos.

      Em 1953, James Watson e Francis Crick elucidaram a arquitetura molecular do DNA, suscitando uma série de estudos posteriores ligando a estrutura fina da molécula com um código genético responsável pela síntese de proteínas. O próprio Crick, em 1957 e 1958, elucidou o sistema de síntese de proteínas formulando o dogma central da biologia molecular. Chame a atenção dos alunos para o importante fato de que a descoberta da molécula do DNA e sua estrutura fina inauguraram a biologia molecular. Conte que detalhes do código genético relacionando trincas de bases nitrogenadas a aminoácidos específicos foram descritos por Marshall Nirenberg e H. Gobind Khorana, em 1966. 

      Os cientistas começam então a perceber que seria possível conhecer o gene conhecendo a seqüência de bases nitrogenadas do DNA. Desde então os esforços foram feitos no sentido de desenvolver técnicas que facilitassem esse trabalho. Erwin Southern, em 1975, desenvolveu uma técnica para imobilização e hibridização de DNA que se tornou a base para técnicas mais sofisticadas como a técnica de fragmentação de DNA por enzimas de restrição (RFLP) desenvolvida em 1978, por David Botstein. 

      Um novo tipo de mapeamento mais sofisticado começava a se firmar. Conte que o primeiro organismo a ser mapeado foi o vírus bacteriófago de E. coli. O trabalho foi feito pelo laboratório de Sanger, em 1980. Em seguida vieram bactérias e depois organismos eucariotos simples. Estava então inaugurada a ciência da genômica. Lembre os alunos que, paralelamente ao desenvolvimento da genômica, a bioinformática se desenvolve. Discuta com eles o significado desta nova disciplina que une os conhecimentos da informática com a análise das informações genéticas. Conte à classe que, em 1982, foi criado o GenBank uma base de dados de todas as sequência conhecidas de DNA. 

# Mostre aos alunos que a essa altura existe uma massa de pesquisadores bem maior envolvidos com o assunto. Levante a questão de como a internet e o desenvolvimento da informática ajudaram o desenvolvimento da genômica.

      A velocidade dos avanços técnicos facilitava ainda mais a descrição dos genomas. Uma técnica importante foi o PCR, que permitiu a produção de cópias de DNA em grande quantidade. Em 1986, a Applied Biosystems criou o primeiro sequenciador automático de DNA. O reconhecimento rápido das bases nitrogenadas era baseado na técnica da fluorescência produzindo uma cor para cada base. Programas de análise estavam se desenvolvendo paralelamente acelerando a capacidade de lidar com uma grande quantidade de dados obtida pelos sequenciadores. 

      Em 1990, foi lançado o projeto Genoma Humano, pelo governo dos Estados Unidos. Em 1991, Craig Venter desenvolve ferramentas para facilitar o mapeamento de genes e, em seguida, em 1995, funda a empresa Celera, que se engaja na descrição do genoma humano. Na virada da década, um rascunho do de 90 % genoma humano é publicado e, três anos depois é anunciado o sequenciamento completo do genoma humano, com uma estimativa de 30.000 genes.


Avaliação:

      Para finalizar, proponha que os alunos se unam em grupos para compor uma instalação na classe. Um quadro que reúna uma seqüência temporal e histórica a partir dos dados trazidos para a aula. Sugira que alguns dados da história da informática sejam inseridos nessa linha do tempo para mostrar o sinergismo que houve entre a genômica e a informática.

      O material trazido pelos alunos para a segunda aula deverá estar escrito e deve ser avaliado. Da mesma forma, a participação e a contribuição de cada grupo para a discussão poderá também merecer uma apreciação. Na segunda aula o produto da instalação coletiva poderá ter uma avaliação coletiva. Os próprios alunos poderão fazer esta avaliação, passando inclusive pela percepção de envolvimento maior ou menor da classe.


Elaborado por:  Ricardo Paiva

Biólogo, professor a UniBan e Colégio Santa Cruz



ATIVIDADES- BIOLOGIA MOLECULAR





RESUMO GENÉTICA







30 de abril de 2013

CURIOSIDADES




 Fonte: Revista Recreio

UM ANIMAL FASCINANTE E EU...



Essa belezura estava viva e muito dócil, como defesa ela só achatou-se dorso-ventralmente e errolava a ponta da cauda.
Visualmente, eu identifiquei como Micrurus altirostris (coral-verdadeira), mas ao verificar a dentição não visualizei a dentição proteróglifa (presas na frente). E fiquei em dúvida, mas ainda acho ser uma coral-verdadeira.  A dúvida me deixou frustrada de certa forma, sempre pensei que a identificação pelas presas seria muito fácil.
Se alguém puder opinar, aceito bem!!!!


Corrigindo...

É sim uma coral-verdadeira, após pesquisas e consulta com um especialista em Animais peçonhentos, cheguei a está conclusão. Descobri que a dentição proteróglifa das corais-verdadeiras é bastante sutil...



Micrurus altirostris (Cope, 1860)

Coral-verdadeira

 

Fonte: As informações abaixo apresentadas seguem basicamente a compilação apresentada em Borges-Martins et al. (2007).

Espécie peçonhenta de porte mediano, com corpo bastante delgado e cauda curta que atinge até 1300 mm de comprimento total. Ocorre no sul do Brasil, nordeste da Argentina e Uruguai (Campbell & Lamar, 2004). Possui hábito fossorial, habitando áreas abertas e áreas de mata (Campbell & Lamar, 2004), e atividade diurna. Alimenta-se de cobras-cegas (Amphisbaena spp.), serpentes e lagartos (Amaral, 1978; Cechin, 1999; Achaval & Olmos, 2003). É ovípara, havendo registros de desovas constituídas por um a sete ovos (Vaz-Ferreira et al., 1970). O comportamento defensivo da espécie consiste em erguer e enrolar a cauda, escondendo a cabeça sob o corpo. Os acidentes com esta espécie são muito raros, uma vez que geralmente não é agressiva, contudo pode morder quando molestada. No Rio Grande do Sul, apenas 0,1% dos acidentes ofídicos são causados por corais verdadeiras. Apresenta secreção extremamente tóxica, de ação neurotóxica, que pode causar acidentes muito graves e potencialmente letais se não tratados com soro antiofídico. A coloração dorsal e ventral avermelhada com anéis pretos e amarelos, torna a espécie de fácil reconhecimento. É interessante notar que, apesar de distribuída por quase todo Rio Grande do Sul, aparentemente não ocorre no litoral norte, ao sul de Tramandaí, na península de Mostardas e possivelmente também no litoral sul do Estado (ver mapa em Silva Jr. & Sites Jr., 1999). A ocorrência no litoral marinho parece estar restrita ao extremo norte do litoral, com registros conhecidos para Arroio do Sal e Torres.

Fonte: http://www.ufrgs.br/herpetologia/R%C3%A9pteis/Micrurus%20altirostris.htm