Arquivo do mês: agosto 2017

Eles só se importam se você for fofo: como o carisma prejudica a biodiversidade

por Piter Kehoma Boll

Qual das duas espécies mostradas abaixo é mais carismática?

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Tangara chilensis (Tangará-do-paraíso). Foto do usuário do flickr ucumari.*

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Apocrypta guineensis (uma vespa-do-figo). Foto do usuário JMK do Wikimedia.**

Você provavelmente escolheria a primeira. E se eu perguntasse qual merece mais atenção e esforços para ser preservada, você provavelmente escolheria a ave também, ou ao menos a maioria das pessoas escolheria. Mas qual é o problema com isso? É isso que vou mostrar.

Como todos sabemos, a proteção da diversidade biológica é um assunto importante do mundo atual. Felizmente, há campanhas crescentes promovendo a preservação da biodiversidade, mas infelizmente elas são quase sempre direcionadas a um pequeno subconjunto de espécies. Você pode encontrar organizações buscando proteger tartarugas marinhas, tigres, águias ou pandas-gigantes, mas você consegue pensar em alguma querendo proteger besouros? A maioria dos programas de preservação visa criaturas grandes e carismáticas, como mamíferos, aves e plantas com flores, enquanto organismos menores e não tão fofos seguem negligenciados. E isso não é só verdade em ambientes que incluem pessoas não-biólogas, mas em todos os campos de pesquisa. E mais do que apenas levando a uma proteção de ecossistemas tendenciosa, esta preferência leva a milhares de espécies mal estudadas que poderiam trazer revoluções biotecnológicas para a humanidade.

Num estudo interessante publicado recentemente na Scientific Reports da Nature (veja referência abaixo), Troudet et al. analisaram a tendência taxonômica em dados de biodiversidade ao comparar a ocorrência de dados em vários grupos taxonômicos à diversidade desses grupos. Os resultados são impressionantes, apesar de não muito surpreendentes. Os grupos mais carismáticos, como aves, são, pode-se dizer, superestudados, com um excesso de registros, enquanto outros, como insetos, são altamente subestudados. Enquanto aves apresentam um total de 200 milhões de ocorrências acima do registro ideal, insetos tem cerca de 200 milhões abaixo do número ideal. E a situação não parece estar melhorando muito ao longo dos anos.

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A tendência é interessante e clara. A linha vertical indica o número “ideal” de ocorrências de cada grupo. Uma barra verde indica um excesso de ocorrências, enquanto uma barra vermelha indica uma falta de ocorrências. Aves e insetos estão em extremos opostos, mas certamente o desvio dos insetos é bem pior. Figura extraída de Troudet et al. (2017).***

Além disso, o estudo conclui que a principal razão para tal disparidade é simplesmente a preferência da sociedade, ou seja, os grupos mais estudados são os mais amados pelas pessoas em geral. O assunto é realmente um simples caso de carisma e tem pouco a ver com razões científicas ou de viabilidade.

A única maneira de mudar este cenário é se encontrarmos uma maneira de aumentar a percepção e o interesse do público geral sobre grupos menos carismáticos. Temos que torná-los interessantes para o público leigo de forma a receber seu apoio e aumentar o número de biólogos futuros que escolherão trabalhar com essas criaturas negligenciadas, mas muito importantes.

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Leia também:

Encontrados e depois perdidos: o lado não tão iluminado da taxonomia

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Referência:

Troudet, J.; Grandcolas, P.; Blin, A,; Vignes-Lebbe, R.; Legendre, F. (2017) Taxonomic bias in biodiversity data and societal preferences. Scientific Report 7: 9132. https://dx.doi.org/10.1038/s41598-017-09084-6

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Sexta Selvagem: Mixomiceto-celular-rosa

por Piter Kehoma Boll

Protistas sempre foram organismos problemáticos, e a espécie da Sexta Selvagem de hoje é uma das mais problemáticas. Conhecida cientificamente como Acrasis rosea, ela não tem um nome comum, como vocês já devem ter adivinhado, mas vou chamá-la de mixomiceto-celular-rosa, a tradução de um termo em inglês que encontrei em uma publicação.

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Células (nem tão) isoladas de Acrasis rosea. Foto de Shirley Chio.*

O mixomiceto-celular-rosa é um organismo unicelular com um formato ameboide. Ele se alimenta de uma variedade de bactérias e leveduras e é comumente encontrado em matéria vegetal em decomposição. Quando o suprimento de alimento é completamente consumido e as células começam a passar fome, elas se juntam e formam uma colônia que age como um único organismo que se move como um plasmódio similar aos mixomicetos. Por essa razão, elas foram originalmente chamadas de mixomicetos celulares e consideradas relacionadas a outros organismos que mostram um comportamento similar, como os do gênero Dictyostelium.

Este plasmódio se move através da formação de “pseudópodes”. Eventualmente as células começam a formar uma pilha, se elevando no ar, e produzem corpos de frutificação na forma de cadeias ramificadas de esporos. Há uma ligeira divisão de tarefas entre o talo e os esporos, mas ambos os grupos de células são viáveis para produzir a nova geração.

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As cadeias de esporos são visíveis nesta imagem do mixomiceto-celular-rosa durante sua fase de plasmódio. Foto de Shirley Chio.*

Todo o processo é similar ao que é visto em espécies de Dictyostelium, mas a divisão de tarefas e a morfologia do plasmódio e dos corpos de frutificação são um pouco mais complexas. Contudo, com o avanço da filogenia molecular, toda a classificação de mixomicetos e mixomicetos celulares caiu por terra.

Enquanto Acrasis revelou ser um excavado, sendo mais proximamente relacionado a organismos como as euglenas e os flagelados parasitas, Dictyostelim é proximamente relacionado aos mixomicetos verdadeiros, como o limo-de-muitas-cabeças já apresentado aqui.

Mas os excavados ainda são um grupo problemático entre os protistas, e assim a real posição do mixomiceto-celular-rosa pode ainda não estar estabelecida.

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Referências:

Bonner, J. T. (2003) Evolution of development in the cellular slime molds. Evolution and Development 5(3): 305–313. http://dx.doi.org/10.1046/j.1525-142X.2003.03037.x

Olive, L. S.; Dutta, S. K.; Stoianovitch, C. (1961) Variation in the cellular slime mold Acrasis rosea*. Journal of Protozoology 8(4): 467–472. https://dx.doi.org/10.1111/j.1550-7408.1961.tb01243.x

Page, F. C. (1978) Acrasis rosea and the possible relationship between Acrasida and Schizopyrenida. Archiv für Protistenkunde 120(1–2): 169–181. https://doi.org/10.1016/S0003-9365(78)80020-7

Weitzman, I. (1962) Studies on the nutrition of Acrasis roseaMycologia 54(1): 113–115.

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Sexta Selvagem: Acroqueta-operculada

por Piter Kehoma Boll

Semana passada apresentei uma alga vermelha, o musgo-irlandês. Hoje estou trazendo outra alga, desta vez uma verde, mas essa não é uma alga verde comum, mas sim uma parasita do musgo-irlandês! Então vamos falar sobre Acrochaete operculata, ou a acroqueta-operculada, como eu decidi chamá-la em português, visto que obviamente não haveria um nome comum para uma alga que parasita outra alga.

Descoberta e nomeada em 1988, a acroqueta-operculada é um parasita exclusivo de Chondrus crispus. A infecção ocorre quando zoósporos flagelados do parasita se depositam na parede celular externa do musgo-irlandês, onde começam seu desenvolvimento e digerem a parede celular, penetrando os tecidos do hospedeiro. Em esporófitos do musgo-irlandês, a acroqueta-operculada digere a matriz intercelular e se espalha pela fronde, enquanto em gametófitos as infecções permanecem localizadas, formando pápulas. Os danos causados pela alga verde levam a infecções secundárias por outros organismos, especialmente bactérias, e as frondes infectadas acabam se despedaçando, completamente degradadas.

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Uma fronde do hospedeiro (Chondrus crispus) à esquerda e a parasita Acrochaete operculata que infecta seus tecidos à direita. Foto extraída de chemgeo.uni-jena.de

Como mencionado semana passada, os esporófitos e os gametófitos do musgo-irlandês possuem diferentes formas do polissacarídeo carragenina e essa parece ser a razão por que o parasita infecta ambos diferentemente. Os esporófitos possuem lambda-carragenina, a qual parece aumentar a virulência do parasita, enquanto a kappa-carragenina do gametófito parece limitar a dispersão da alga verde.

Desde sua descoberta, a acroqueta-operculada e sua interação com o musgo-irlandês foram estudadas tanto como uma forma de reduzir os danos em cultivos da alga vermelha quanto como um modelo para entender a relação de plantas e seus patógenos.

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Referências:

Bouarab, K.; Potin, P.; Weinberger, F.; Correa, J.; Kloareg, B. (2001) The Chondrus crispus-Acrochaete operculata host-pathogen association, a novel model in glycobiology and applied phycopathology. Journal of Applied Phycology 13(2): 185-193.

Correa, J. A.; McLachlan, J. L. (1993) Endophytic algae of Chondrus crispus (Rhodophyta). V. Fine structure of the infection by Acrochaete operculata (Chlorophyta). European Journal of Phycology 29(1): 33–47. http://dx.doi.org/10.1080/09670269400650461

Correa, J. A.; Nielsen, R.; Grund, D. W. (1988) Endophytic algae of Chondrus crispus (Rhodophyta). II. Acrochaete heteroclada sp. nov., A. operculata sp. nov., and Phaeophila dendroides (Chlorophyta). Journal of Phycology 24: 528–539. http://dx.doi.org/10.1111/j.1529-8817.1988.tb04258.x

 

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Meio macho, meio fêmea: os incríveis animais ginandromorfos

por Piter Kehoma Boll

Em espécies dioicas, isto é, aquelas em que machos e fêmeas são organismos separados, o dimorfismo sexual é muito comum. É geralmente possível dizer se um indivíduo é macho ou fêmea apenas por características externas, como o padrão de cor, o tamanho ou a proporção de diferentes partes do corpo.

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Macho (esquerda) e fêmea (direita) de Malurus cyaneus. Um caso de forte dimorfismo sexual. Foto do usuário Benjamint444 do Wikimedia.*

Vertebrados e artrópodes são certamente os dois filos em que o dimorfismo sexual é melhor conhecido e encontrado muito frequentemente. Veja, por exemplo, as aves acima e as aranhas abaixo.

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Uma fêmea (esquerda) e um macho (direita) da aranha Argiope apensa. A diferença em tamanho é mais do que evidente. Foto do usuário Sanba38 do Wikimedia.*

Os mecanismos que levam ao dimorfismo sexual são geralmente os mesmos que levam a diferenças no sexo em si. Em mamíferos, aves e artrópodes, é geralmente devido a diferenças nos cromossomos. Em outros grupos, como crocodilos e serpentes, ele pode ser simplesmente resultado da temperatura de incubação. Não é incomum encontrar desvios desta dicotomia “ideal” com organismos mostrando combinações cromossômicas incomuns ou outras características que originam formas intermediárias, tais como indivíduos hermafroditas ou andróginos. Temos muito disso na nossa própria espécie!

Há, contudo, uma mistura de macho e fêmea muito mais intrigante e impressionante que geralmente é encontrada em artrópodes. Conhecida como ginandromorfismo, este fenômeno cria espécimes com caracteres masculinos e femininos misturados formando um mosaico no qual uma parte do corpo é macho e outra é fêmea. E essa distribuição é geralmente bilateral, com um lado do corpo sendo macho e o outro sendo fêmea.

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Ginandromorfo da azul-comum (Polyommatus icarus). Macho do lado esquerdo e fêmea do lado direito. Foto de Burkhard Hinnersmann.*

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Ginandromorfo do bicho-pau-da-Malásia (Heteropteryx dilatata). Macho no lado esquerdo e fêmea no lado direito. Foto do usuário Acrocynus do Wikimedia.*

Um artigo recente de Labora & Pérez-Miles (2017) descreve o primeiro registro de ginandromorfismo em uma aranha migalomorpha (i.e., uma caranguejeira). Como as imagens não são distribuídas numa licença aberta ou de criação comum, não posso publicá-las aqui, mas você pode ler o artigo de graça graças ao nosso mais amado deus, SciHub.

As causas do ginandromorfismo não são sempre claras, mas a maioria das vezes ele parece ser resultado de deficiências cromossômicas na mitose durante os primeiros estágios de desenvolvimento embrionário. Assim, é mais comum de ocorrer em indivíduos que eram originalmente heterogaméticos, i.e., eles tinham dois cromossomos sexuais diferentes em seu zigoto.

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Um cardeal ginandromorfo (Cardinalis cardinalis). Foto de Gary Storts.**

O ginadromorfismo não deve ser confundido com quimerismo, um fenômeno similar no qual um indivíduo é o resultado da fusão de dois embriões diferentes.

Agora me diga, a natureza não é fascinante em cada detalhe?

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Referências e leitura complementar:

Jones, S. R.; Philips Jr., S. A. (1985) Gynandromorphism in the ant Pheidole dentata Mayr (Hymenoptera: Formicidae). Proceedings of the Entomological Society of Washington, 87(3): 583–586.

Laborda, A.; Pérez-Miles, F. (2017) The first case of gynandry in Mygalomorphae: Pterinochilus murinus, morphology and comments on sexual behavior.  Journal of Arachnology, 45(2): 235–237. https://doi.org/10.1636/JoA-S-049.1

Labruna, M. B.; Homem, V. S. F.; Heinemman, M. B.; Ferreira Neto, J. S. (2000) A case of gynandromorphism in Amblyomma oblongoguttatum (Acari: Ixodidae). Journal of Medical Entomology, 37(5): 777–779.

Olmstead, A. W.; LeBlanc, G. A. (2007) The environmental-endocrine basis of gynandromorphism (intersex) in a crustacean. International Journal of Biological Sciences 3(2): 77–84.

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Sexta Selvagem: Musgo-Irlandês

por Piter Kehoma Boll

Crescendo abundantemente ao longo das costas do Atlântico Norte, nosso novo integrante da Sexta Selvagem é uma alga vermelha cartilaginosa conhecida comumente como musgo-irlandês e cientificamente como Chondrus crispus, que significa algo como “cartilagem crespa”.

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O musgo-irlandês geralmente aparece como uma massa de alga crespa macia e cartilaginosa com um tom vermelho ou roxo. Foto do usuário Kontos do Wikimedia.*

Atingindo cerca de 20 cm de comprimento, o musgo-irlandês fica preso ao substrato por uma base discoide e seu talo ramifica dicotomicamente quatro ou cinco vezes. A largura dos ramos pode variar de cerca de 2 a 15 mm e a cor varia ainda mais, indo de verde ou amarelado a vermelho escuro, roxo, marrom ou mesmo branco. Como com outras plantas, o musgo-irlandês tem uma forma gametófita (haploide) e uma esporófita (diploide). Os gametófitos tem uma iridescência azul (como visto na foto acima), enquanto os esporófitos possuem um padrão com pontos (também visto acima).

O musgo-irlandês é comestível e relativamente bem conhecido entre as comunidades vivendo onde ele cresce. Na Irlanda e na Escócia, ele é cozido com leite e adoçado para produzir um produto parecido com gelatina. A aparência cartilaginosa ou gelatinosa dessa alga e seus derivados é devido à presença de grandes concentrações de carragenina, um polissacarídeo que é amplamente usado na indústria alimentícia como agente engrossador e estabilizador e como uma alternativa vegana à gelatina.

Devido à sua importância econômica, o musgo-irlandês é cultivado em tanques para a extração de carragenina e outros produtos. Tanto o gametófito quanto o esporófito produzem carrageninas de tipos diferentes que podem ser usadas para diferentes propósitos.

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Referências:

Chen, L. C.-M.; McLachlan, J. (1972) The life history of Chondrus crispus in culture. Canadian Journal of Botany 50(5): 1055–1060. http://doi.org/10.1139/b72-129

McCandless, E. L.; Craigie, J. S.; Walter, J. A. (1973) Carrageenans in the gametophytic and sporophytic stages of Chondrus crispus. Planta 112(3): 201–212.

Wikipedia. Chondrus crispus. Disponivel em < https://en.wikipedia.org/wiki/Chondrus_crispus >. Acesso em 1 de agosto de 2017.

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Sexta Selvagem: Levedo-de-cerveja

por Piter Kehoma Boll

Vivendo ao lado dos humanos por séculos, a espécie da Sexta Selvagem de hoje é certamente um dos fungos mais amados. Cientificamente conhecido como Saccharomyces cerevisiae, seus nomes comuns em português incluem levedo-de-cerveja, fermento-de-pão ou simplesmente levedo.

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Saccharomyces cerevisiae sob o microscópio eletrônico de varredura. Foto de Mogana das Murtey e Patchamuthu Ramasamy.*

Sob o microscópio, as células desta espécie unicelular são elipsoides ou esféricas e geralmente mostram pequenos brotos dos quais novas células crescem a partir das maiores. Mas você pode ter visto essa espécie sendo vendida como tabletes ou grãos no supermercado, visto que eles são usados para fazer pão e muitas bebidas alcoólicas, como vinho e cerveja, mas o levedo-de-cerveja é muito mais interessante do que só isso.

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Grãos de levedo-de-cerveja seco, mas ainda vivo, da forma como é vendido comercialmente.

As células do levedo-de-cerveja ocorrem naturalmente em frutas maduras, tal como uvas, e essa foi provavelmente a fonte original das linhagens atualmente cultivadas por humanos. O levedo atinge os frutos através de várias espécies de vespas que o têm crescendo em seus intestinos, um ambiente ideal para a reprodução sexual desse fungo.

Como é facilmente cultivado em laboratório e tem um tempo de geração curto, o levedo-de-cerveja se tornou um dos organismos-modelo mais importantes em estudos biológicos atuais. Ele foi, de fato, o primeiro organismo eucarionte a ter o genoma inteiro sequenciado mais de 20 anos atrás.

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Saccharomyces cerevisiae crescendo em ágar sólido no laboratório. Foto de Conor Lawless.**

Mais do que nos dar alimento e bebidas, este levedo extraordinário aumentou nosso conhecimento de expressão gênica, reparo de DNA e envelhecimento, entre muitas outras coisas. Vida longa ao levedo!

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Referências:

Giaever, G.; Chu, A. M.; Ni, L.; Connelly, C. et al. (2002) Functional profiling of the Saccharomyces cerevisiaegenome. Nature 418 (6896): 387-391.

Herskowitz, I. (1988) Life cycle of the budding yeast Saccharomyces cerevisiae. Microbiological Reviews 52 (4): 536-553.

Wikipedia. Saccharomyces cerevisiae. Available at . Access on July 25, 2017.

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Árvores italianas velhas: um passo para o reconhecimento mundial?

por Piter Kehoma Boll

Alguns anos atrás eu escrevi um artigo (você pode lê-lo aqui) sobre a importância de árvores, especialmente árvores velhas, e como seu papel ecológico é diferente de uma árvore jovem.

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Árvores antigas são preciosidades ecológicas e precisam ser preservadas pelo bem dos ecossistemas. Foto do usuário loshak do flickr.*

Na Itália, há leis específicas criadas para proteger árvores antigas, especialmente se elas são peculiares para sua espécie ou possuem algum tipo de valor estético ou cultural. Recentemente, sua importância para a preservação de uma variedade de formas de vida também passou a ser reconhecida. Um artigo recentemente publicado (veja abaixo) comparou as árvores velhas notáveis na Itália registradas numa lista anterior e uma nova. Eles concluíram que o inventário novo possui melhorias consideráveis, apesar de alguns problemas persistirem, incluindo a presença de espécies exóticas, até mesmo invasoras, na lista.

Mas tais iniciativas são ao menos importantes como um primeiro passo que pode nos levar a um melhor entendimento e manejo de árvores velhas, as quais são elementos preciosos, mas que continuam a declinar mundialmente.

Leia o estudo de graça:

Zapponi, L.; Mazza, G.; Farina, A.; Fedrigoli, L.; Mazzocchi, F.; Roversi, P. F.; Peverieri, G. S.; Mason, F. (2017) The role of monumental trees for the preservation of saproxylic biodiversity: re-thinking their management in cultural landscapes. Nature Conservation 19: 231–243.

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