A DISTORÇÃO TEMPORAL NO NOSSO DIA A DIA

A teoria da relatividade prevê que o tempo irá passar mais lentamente para objetos que se deslocam em maior velocidade ou que são submetidos a forte gravidade. Portanto, se você permanecer parado e a alturas mais distantes do solo (menor gravidade) tudo ocorrerá mais rápido e você poderá envelhecer mais rapidamente. Obviamente em pequenas escalas tal efeito é infinitesimalmente pequeno para ser percebido diretamente por nós! Porém, a dilatação de tempo foi constatada experimentalmente a partir de velocidades inferiores a 10 metros por segundo e em alturas de menos de 1 metro. A detecção nessa pequena escala foi possível comparando as medidas de tempo por meio de relógios altamente precisos.

Experimentos constataram que um relógio em deslocamento, a velocidade de 10 m/s (= 36 km/hora), avança a uma taxa mais lenta que outro em repouso. Relógios situados mais próximos ao solo, e sujeitos a maior atração gravitacional, também avançaram mais lentamente.

RELÓGIO DE ALTÍSSIMA PRECISÃO – Em tal experimento foi utilizado um relógio atômico, baseado em um único átomo de alumínio que não atrasa ou adianta um segundo ao longo de 3,7 bilhões de anos.

Físicos do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST), Maryland, EUA, criaram uma versão aprimorada de um relógio atômico baseado em um único átomo de alumínio que não ganha nem perde um segundo em cerca de 3,7 bilhões de anos. Na foto o pesquisador James Chin-wen Chou com o relógio mais preciso do mundo.

AJUSTE DO SEU CELULAR

Você pode não notar esses pequenos efeitos de distorção temporal, mas o seu celular percebe. O sinal de GPS captado pelo seu celular é vital para uma série de funções. Os satélites GPS orbitam em alta velocidade e estão submetidos a menor força gravitacional, devido a grande distância da Terra. Assim, ocorrem pequenas distorções de tempo, que são corrigidas com o uso de relógios atômicos simultâneos no interior do satélite e na Terra.

Os satélites que emitem sinal de GPS orbitam a uma velocidade de cerca de 14.000 km/hora, o que faz com que os relógios atômicos a bordo atrasem em aproximadamente 7 microssegundos. Por outro lado, a elevada altitude (cerca de 20.000 km) – e menor gravidade, faz com que o relógio corra mais rápido em 45 microssegundos por dia. Devido a esses efeitos relativísticos os relógios a bordo de cada satélite funcionam mais rápido que os relógios idênticos no solo em cerca de 38 microssegundos por dia (45 – 7 = 38).

Sem as correções dessa distorção temporal, as incertezas nas posições fornecidas pelos celulares teriam imprecisões de até 10 quilômetros por dia.

Esse é um pequeno exemplo do quanto a ciência esta está presente em nosso dia a dia. Muitos não se dão conta disso! Sem a ciência será difícil conduzirmos prosperamente um planeta com quase 8 bilhões de seres humanos.

REFERÊNCIAS

Chou CW, Hume DB, Rosenband T, Wineland DJ. 2010. Optical Clocks and Relativity. Science 329: 1630-1633. https://science.sciencemag.org/content/329/5999/1630.abstract https://tsapps.nist.gov/publication/get_pdf.cfm?pub_id=905055

https://newatlas.com/worlds-most-precise-clock/14088/

http://www.astronomy.ohio-state.edu/~pogge/Ast162/Unit5/gps.html

O PODER EXPLOSIVO DO NITRATO DE AMÔNIO

A explosão no porto de Beirute, no Líbano, em 4 de agosto de 2020, devastou parte da cidade, causando mais de 100 mortes e ferindo pelo menos 4.000 pessoas. O desastre foi decorrente da presença de uma unidade de armazenamento que abrigava 2.750 toneladas de nitrato de amônio.

O nitrato de amônio é um composto químico (NH4NO3) utilizado em fertilizantes na agricultura, como fonte de nitrogênio. O composto também é empregado em misturas explosivas usadas na mineração, em pedreiras e na construção civil.

Nitrato de amônio em agrupamento formando cristais.
O nitrato de amônio se apresenta como um pó branco ou em grânulos solúveis em água. 

O nitrato de amônio não é inflamável. Porém, ele atua como uma fonte de oxigênio que pode acelerar a combustão de outros materiais. Ou seja, ele pode fornecer um suprimento de oxigênio muito mais concentrado do que o ar ao nosso redor. 

Em temperaturas muito elevadas o nitrato de amônio pode se decompor violentamente, como mostra a reação abaixo:

O processo de decomposição do nitrato de amônio cria gases de óxidos de nitrogênio e de vapor de água. É essa rápida liberação de gases (óxidos de nitrogênio e vapor d´água) que causa uma explosão.

Alguns óxidos de nitrogênio produzidos, como o dióxido de nitrogênio (NO₂) – um gás vermelho com mau cheiro, podem irritar o sistema respiratório. Níveis elevados desses poluentes são particularmente preocupantes para pessoas com problemas respiratórios. Portanto, a tragédia ainda poderá trazer mais prejuízos aos habitantes de Beirute.

O nitrato de amônio deve ser classificado como produto perigoso e todos os aspectos de seu uso devem ser rigorosamente regulamentados. A explosão em Beirute nos mostra o quão importantes são a existência desses regulamentos.

A MARCHA DO PROGRESSO: QUAL O PROBLEMA DESTA IMAGEM?

A imagem usualmente denominada “A marcha do progresso” representa a evolução humana e é uma das ilustrações mais famosas de todos os tempos. Ela foi criada pelo artista Rudolph Zallinger para ilustrar o volume Early Man (1965) escrito pelo antropólogo Francis Clarck Howell para a série de livros de capa dura da Lifes Nature Library, publicados pela Time-Life.

A imagem aparece simplificada em página dupla, decorrente de uma montagem gráfica de cinco lâminas dispostas continuamente e com quatro dobras, originalmente com 15 tipos de primatas. Quando dobradas apenas seis primatas são mostrados. Veja a abaixo:

A ilustração original dobrada em página dupla mostrando seis primatas.
Imagem completa, com as cinco lâminas expostas, mostrando 15 primatas.

A ilustração invadiu a cultura popular e foi replicada, imitada, parodiada ou adaptada para fins comerciais. Veja a sequência a seguir:

Campanha publicitária de refrigerante nos EUA.
A evolução do iPhone. 

Apesar de ser tão popular e divulgar a evolução humana, a imagem incomoda alguns biólogos e frequentemente recebe críticas, incluindo grandes divulgadores da evolução como Stephen Jay Gould.

MAS QUAL O É PROBLEMA?

A imagem transmite a ideia de que a evolução é um processo unidimensional que gradual e previsivelmente transforma organismos em versões “melhores” de seus ancestrais. No caso, o Homo sapiens aparecendo como o objetivo final. Entretanto, a evolução não produz novas espécies linearmente. Na realidade, ela é semelhante a um arbusto com galhos, de tamanhos e comprimentos variados, que podem crescer em novos galhos ou serem cortados pelas tesouras de extinção.

Árvore filogenética representando alguns ramos que antecederam o Homo sapiens.

Outro problema é que a evolução não produz organismos “melhores” ou “mais evoluídos”. As espécies que emergem e sobrevivem o fazem por meio de uma combinação de adaptação ao ambiente e ao acaso, e não acumulando passivamente “melhorias” ao longo do tempo.

A versão simplificada de “A marcha do progresso” implica que cada primata é um descendente direto dos que estão atrás dele e um ancestral dos que estão à sua frente. No entanto, o texto e a linha do tempo que acompanham a ilustração original em Early Man deixam claro que essa não era a intenção do autor. O texto menciona o Ramapithecus  (o terceiro na versão simplificada) como “o mais antigo dos ancestrais do homem em linha direta” e o Oreopithecus (o segundo) como um “ramo lateral na árvore genealógica do homem”. Veja abaixo:

O texto da ilustração original deixa claro que alguns primatas, como o Ramaphitecus, correspondem à ascendência direta do Homo sapiens, ao passo que outras , como o Oreopithecus , representam um ramo lateral (veja abaixo).
Duas hipóteses filogenéticas (relações evolutivas) mostram que o Oreopithecus (indicado pela seta) consiste em um ramo distinto da ascendência do Homo sapiens.

Além disso, deve-se ressaltar que a linha do tempo, localizada na parte de cima da imagem, mostra que muitos dos primatas viviam contemporaneamente (veja nas duas primeiras figuras).

Infelizmente, a proliferação da imagem simplificada, fez surgir a interpretação equivocada de que evolução se dá de forma linear e é igual ao progresso. Esse problema de interpretação levou alguns biólogos evolucionistas, inclusive, à rejeição e sugestão de boicote de tal figura. Entretanto, deve-se ressaltar que a imagem tem sido importante para estabelecer e consolidar a teoria da evolução dentro da cultura pop. Nesse sentido, ao invés de desencorajarmos as propagação dessa imagem estabelecida, talvez valha mais a pena incentivarmos cientistas, professores e divulgadores da ciência a refinarem sua interpretação, afastando a ideia da “evolução linear e progressiva” e esclarecendo o que a imagem pretendia originalmente retratar.

Baseado e modificado do artigo “On the origins of the “March of Progress”, de Kevin Blake, 2018, Washington University ProSPER, https://sites.wustl.edu/prosper/on-the-origins-of-the-march-of-progress/

POR QUE A CORAL-FALSA SE PARECE TANTO COM A VERDADEIRA?

As corais-verdadeiras estão relacionadas às najas, mambas e à maioria das serpentes australianas. Todas pertencem à família Elapidae e compartilham um veneno altamente tóxico, que pode ser letal a outros animais.

As serpentes da família Elapidae estão distribuídas em todos os continentes e possuem veneno muito tóxico, letal para as suas presas, podendo causar a morte de seus predadores.

Essas corais podem ser prontamente reconhecidas pelo padrão de coloração chamativo, usualmente uma sequência de anéis pretos, vermelhos e brancos. Mais de 50 espécies de corais-verdadeiras (pertencentes ao gênero Micrurus), com diferentes padrões de desenho, ocorrem na América Central e América do Sul.

Fig 1. Fotografias das espécies de Micrurus estudadas aqui.  AM dumerilii;  BM mipartido;  CM surinamensis;  DM isozonus;  EM lemniscatus;  Medemi FM;  GM spixii.  Fotografias: AC, EG, JPHG;  D, Jairo Maldonado-García.
O padrão de desenho (largura, número e sequência de anéis) é bastante variável entre as espécies de corais-verdadeiras: A – Micrurus dumerilii, B – Micrururs mipartitus, C – Micrurus surinamensis, D – Micrurus isozonus, E – Micrurus lemniscatus, F – Micrurus medemi, G – Micrurus
spixii
. Fotos: Juan P Hurtado Gomez e Jairo Maldonado-Garcıa.

Os primeiros naturalistas que visitaram a América do Sul levantaram a hipótese de que o padrão de colorido conspícuo dessas corais serviria como um alerta aos predadores. Deste modo, um predador, ao ver tal cobra, reconheceria o animal como altamente venenoso e evitaria atacá-lo.

O padrão vivo de coloração com anéis pretos, vermelhos e brancos seria um sinal de alerta, “avisando” aos predadores de que o a serpente é perigosa.

Essa hipótese só foi testada na década de 1990 em um experimento que utilizou réplicas feitas com massa de modelar, permitindo deixar impressos os ataques dos predadores.

Para testar a hipótese de que o padrão de colorido das corais são menos atacados por predadores e funcionam como um alerta para eles, o pesquisador Brodie III (ver referência) confeccionou centenas de réplicas de serpentes usando massa de modelar. As réplicas foram colocadas no chão da floresta em uma localidade da Costa Rica. O pesquisador registrou menos ataques de aves às réplicas com padrão coral, em relação às réplicas controle (que imitavam uma cobra com cor uniforme). Ele também verificou que os ataques eram menos frequentes tanto no chão da mata como em um fundo branco, eliminando, assim, a possibilidade do padrão coral ser evitado por funcionar como camuflagem (isso porque os padrões de bandas ou listras podem ter essa função em ambientes visualmente heterogêneos, como é o caso do chão da mata). O experimento também constatou que a evitação foi feita apenas pelas aves (facilmente reconhecidas por marcas em forma de “V”), que possuem visão muito desenvolvida e são importantes predadores de serpentes.

Existem várias espécies de cobras inofensivas com padrão coral e sem parentesco com as corais venenosas. Usualmente são chamadas de corais-falsas.

O padrão de colorido das falsas-corais deve representar grande vantagem, pois os predadores, ao confundirem-nas com as corais venenosas, as evitariam. A estratégia de um animal inofensivo imitar outro que representa perigo ao predador recebe o nome de mimetismo.

Assim como acontece com as corais-verdadeiras, existem vários padrões de colorido entre diversas espécies de corais-falsas.

Espécies de corais-falsas dos gêneros Anilius, Erythrolamprus, Lampropeltis e Oxyrhopus pertencentes a três famílias distintas (Anilidae, Dipsadidae e Colubridae).

Em determinadas regiões geográficas em que ocorrem ambas as corais (verdadeiras e falsas), elas podem ter padrões de coloração (largura e distribuição dos anéis) praticamente idênticos.

Duas espécies de corais que ocorrem na mesma área geográfica, no sudeste e oeste do Brasil.

O ESTUDO NO BRASIL QUE TESTOU O MIMETISMO

Na Mata Atlântica da Serra do Mar existe uma coral-verdadeira (Micrurus corallinus), muito abundante na floresta e com padrão de colorido bem característico.

A coral-verdadeira (Micrurus corallinus), que ocorre na Serra do Mar, na Mata Atlântica, possui sequência de anéis pretos, separados dos vermelhos por estreitos anéis brancos.

Na mesma região, habita uma coral-falsa (Erythrolamprus aesculapii) com padrão de desenho similar. O interessante é que essa falsa-coral possui exemplares com padrões diferentes entre si, alguns menos e outros mais similares ao da coral-verdadeira (Micrurus corallinus), como mostra a imagem abaixo:

Padrões de colorido da coral-falsa Erythrolamprus aesculapii. O espécime de cima possui sequência de dois anéis pretos separados por um anel branco, os quais contactam o anel vermelho. Nos espécimes abaixo, há estreitos anéis brancos entre os pretos e vermelhos (como ocorre na coral verdadeira, Micrurus corallinus). Há indivíduos em que os dois anéis pretos se fundem parcialmente. O exemplar de baixo tem a fusão total dos anéis pretos e possui padrão de desenho praticamente idêntico ao da coral-verdadeira – veja a figura de Micrurus corallinus acima.

Diante desses padrões de colorido, um experimento similar ao descrito acima (que utilizou réplicas com massa de modelar) foi conduzido por pesquisadores brasileiros. O objetivo foi verificar se os padrões de desenho da coral-falsa (Erythrolamprus aesculapii) mais similares aos da coral-verdadeira (Micrurus corallinus) são mais evitados. Assim, os pesquisadores confeccionaram quase 5.000 réplicas para os testes, que eram fixadas no solo por meio de arames – veja abaixo:

Réplicas confeccionadas com massa de modelar para representar os diferentes padrões de desenho existentes na espécie da coral-falsa Erythrolamprus aesculapii. A réplica de baixo representa uma serpente com padrão de coloração uniforme e foi usada como controle.

Os resultados mostraram que as aves evitaram mais as réplicas com padrões corais em relação àquelas de cor uniforme, mas somente em fundos homogêneos. Porém, elas atacaram indistintamente todos os diferentes padrões de corais. Por outro lado, gambás evitaram os padrões mais similares ao padrão da coral-verdadeira Micrurus corallinus.

Réplica controle (cor uniforme) com marcas de ataque de gambá (acima) e com marcas deixadas por ave (abaixo à esquerda). A réplica do padrão coral também ilustra o registro de bicadas (abaixo à direita)

O estudo sugere que predadores oportunistas, como o gambá, podem ser importantes para seleção de padrões de colorido de corais-falsas mais similares aos das corais-verdadeiras.

O gambá pode se alimentar de animais, incluindo serpentes.

Acredita-se que, no passado, uma cobra inofensiva de coloração parecida com a de uma coral venenosa possa ter sido mais evitada. O estudo mostra que, ao longo da história evolutiva, certos predadores devem ter promovido o aprimoramento do padrão de cor dessa cobra inofensiva (falsa-coral), selecionando descendentes cada vez mais similares a uma coral-verdadeira. Ao longo de muitas gerações, a evolução construiu corais-falsas que enganam, hoje, até mesmo um bom zoólogo.

REFERÊNCIAS

Banci KRS, Eterovic E, Marinho PS, Marques OAV. 2020. Being a bright snake: Testing aposematism and mimicry in a neotropical forest. Biotropica. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/btp.12831

Brodie ED. III. 1993. Differential avoidance of coral snake banded patterns by free-ranging avian predators in Costa Rica. Evolution 47:227–235. https://doi.org/10.1111/j.1558-5646.1993.tb01212.x

Marques OAV, Puorto G. 1991. Padrões cromáticos, distribuição e possível mimetismo em Erythrolamprus aesculapii (Serpentes,Colubridae). Memórias do Instituto Butantan, 53:127–134.

DISTANCIAMENTO SOCIAL E IMUNIZAÇÃO

O surto da Covid-19 foi estudado na Suíça, entre 508 soldados (a maioria do sexo masculino, com idade média de 21 anos), antes e após as medidas de distanciamento social. Os dois grupos foram acompanhados em relação ao desenvolvimento da Covid-19 e a presença do coronavírus na entrada das vias respiratórias.

No primeiro grupo, composto por 354 soldados, 30% desenvolveram a doença. No segundo grupo, com 154 soldados que seguiram as medidas de distanciamento social, nenhum desenvolveu a Covid-19. Entretanto, foi detectada a presença do coronavírus SAR-Cov-2 no nariz e de anticorpos específicos para este segundo grupo.

Portanto, é possível que uma pequena carga viral, que apenas coloniza as passagens respiratórias nasais – mas que não causa a doença, possa criar imunidade para a Covid-19.

Ou seja, o contato com uma pequena quantidade de coronavírus vivos teria o mesmo efeito de uma vacina.

O isolamento social e o uso de máscaras reduzem a carga viral trasmitida e, assim, podem funcionar como a vacina que tanto necessitamos.

REFERÊNCIA

Michel Bielecki, Roland Züst, Denise Siegrist, Daniele Meyerhofer, Giovanni Andrea Gerardo Crameri, Zeno Giovanni Stanga, Andreas Stettbacher, Thomas Werner Buehrer, Jeremy Werner Deuel, Distanciamento social altera o curso clínico do COVID-19 em adultos jovens: um estudo de coorte comparativo , Clinical Infectious Diseases, 889 https://doi.org/10.1093/cid/ciaa889

COMETAS, ASTEROIDES, METEOROS. QUAL A DIFERENÇA?

 COMETA – É formado por rocha, gelo, poeira e gases. Costuma-se dizer que os cometas são “pedras de gelo sujas”. Eles possuem órbitas em torno do Sol altamente elípticas, que podem se estender para além de Plutão

Trajetórias dos planetas e a órbita e o movimento de um cometa (altamente elíptica)

Quando um cometa está mais próximo do sol, o seu material interno se evapora dando origem a nuvens de poeira e gás, que formam as caudas.

A radiação e o vento solar fazem com que o material expelido pelo cometa (poeira e ións) forme duas longas caudas no sentido oposto.

 O cometa, quando avistado da Terra, parece imóvel e apresenta um aspecto nebuloso, sendo possível visualizar uma ou duas caudas.

Cometa Hale-Bopp, visível na Terra em 1997.

ASTEROIDE – É um pequeno corpo rochoso que orbita em torno do sol. Os asteroides são menores que um planeta, mas são maiores que os meteoroides (veja abaixo).

Um asteroide com aspecto irregular.

Existem milhões de asteroides em nosso sistema solar. A maioria se encontra dentro do cinturão de asteroides localizado entre as órbitas dos planetas Marte e Júpiter. No entanto, podem se concentrar em outros locais, incluindo regiões próximas da Terra. 

A grande maioria dos asteroides orbita entre Marte e Júpiter, formando um grande cinturão. Créditos: LABRE-MG http://labre-mg.org.br

METEOROIDES, METEORO E METEORITO. Um meteoroide é um pequeno corpo rochoso, menor que um asteroide. Pode ter tamanho de um pequeno grão até 1 metro de largura. Um meteoroide em altíssima velocidade, ao entrar na atmosfera, se atrita com o ar e se aquece, assim emite um rastro de luz. Esse fenômeno é chamado meteoro ou “estrela cadente”.

Os meteoros (“estrelas cadentes”) observados em uma noite límpida, são pequenos fragmentos de rochas (meteoroides) que se aquecem ao entrar na atmosfera e emitem luz.

Se esse pequeno pedaço de rocha não se desfaz durante a sua passagem pela atmosfera e alcança o solo, ele é chamado de meteorito.

Um meteorito encontrado na superfície terrestre

O gif abaixo resume a definição de meteoroide (meteoroid), meteoro (meteor) e meteorito (meteorite).

AS CAUDAS DUPLAS DOS COMETAS

Os cometas estão entre os menores corpos do sistema solar, mas costumam causar grande admiração quando se tornam visíveis. Há registro de quase 7.000 cometas no sistema solar e esse número não para de aumentar. Eles são formados de rochas, gelo, poeira e gases. O núcleo, ou parte sólida dos cometas, pode ter centenas de metros até dezenas de quilômetros. À medida que se aproximam do Sol e começam a esquentar, alguns de seus materiais começam a se volatizar. Este material forma uma nuvem ao redor do núcleo. A nuvem é chamada coma e pode ter centenas de milhares de quilômetros de diâmetro. Já as caudas podem ter milhões de quilômetros.

Estrutura de um cometa

AS DUAS CAUDAS. A maioria dos cometas tem duas caudas. A força exercida no coma pela pressão da radiação solar e pelo vento solar faz com que as caudas se formem. Como as partículas de poeira do cometa são muito pequenas, elas são empurradas para longe do Sol em uma cauda longa. A outra cauda é feita de moléculas de gás eletricamente carregadas (chamadas íons).

Dessa maneira as caudas sempre apontam para a direção oposta do sol, como ilustra a animação abaixo.

As caudas de poeira e gás, opostas ao Sol, apontam em direções ligeiramente diferentes. A cauda de poeira é deixada para trás na órbita do cometa de tal maneira que muitas vezes forma uma cauda curva. Já a cauda de íons, feita de gases, sempre aponta ao longo das linhas de corrente do vento solar, pois é fortemente afetada pelo campo magnético do plasma do vento solar. 

As caudas de poeira e gases também são visíveis devido a diferentes fenômenos: a poeira reflete a luz solar diretamente e os gases brilham pela ionização.

REFERÊNCIAS

http://www.johnstonsarchive.net/astro/sslist.html

https://spaceplace.nasa.gov/tails-of-wonder/en/

CACHORRO OU GATO: QUEM É MAIS INTELIGENTE?

Certamente há discordância entre os adoradores de cães e gatos. Um bom indicativo é o número de neurônios do córtex cerebral. Os neurônios são as unidades básicas do cérebro e as conexões entre eles formam circuitos que processam informações. O córtex cerebral é a camada mais externa do cérebro e o local mais importante de integração, sendo responsável pela percepção, pensamento, memória e consciência. Assim, o número de neurônios do córtex é uma forma de estimar a capacidade cognitiva de um animal. O homem, por exemplo, possui 16 bilhões de neurônios corticais e o chimpanzé, por volta de 7 bilhões.

CACHORRO E GATO: Um estudo liderado por neurocientistas brasileiras, utilizando uma técnica precisa de contagem (ver aplicação em humanos em https://entendamaisciencia.com/2020/07/06/quantos-neuronios-temos-em-nosso-cerebro/ ), revelou o número de neurônios de regiões do cérebro de vários animais carnívoros. O resultado revelou que o número total de neurônios do córtex de cães é aproximadamente o dobro do de gatos.

Os adoradores de gatos podem espernear, mas em relação ao número de neurônios corticais, não há o que questionar!

REFERÊNCIA

Jardim-Messeder D, Lambert K, Noctor S, Pestana FM., Castro LME, Bertelsen M., Alagaili AN, Mohammad OB, Manger PR, Herculano-Houzel S. 2017. Dogs Have the Most Neurons, Though Not the Largest Brain: Trade-Off between Body Mass and Number of Neurons in the Cerebral Cortex of Large Carnivoran Species. Frontiers in Neuroanatomy 11 DOI=10.3389/fnana.2017.00118

OS TIPOS DE VACINA CONTRA A COVID-19

Existem mais de 100 vacinas sendo desenvolvidas contra o coronavírus (SARS-CoV-2). Equipes de cientistas em instituições de pesquisa e universidades de todo o mundo estão testando diferentes tecnologias, algumas das quais nunca foram utilizadas antes para a produção de uma vacina. Todas as vacinas visam expor o corpo a um antígeno1 que não causa doença, mas provoca uma resposta imune2 que pode bloquear ou matar o vírus se uma pessoa for infectada. 

As vacinas podem conter o coronavírus inteiro, fragmentos, apenas o seu material genético ou ainda partes de sua estrutura em outro vírus geneticamente modificado. A seguir cada uma delas é descrita:

(1) – VACINA DE VÍRUS. Elas utilizam o coronavírus inteiro e podem ser classificadas como atenuadas ou inativadas. Nas atenuadas o vírus permanece “vivo”, porém mutações em seu material genético fazem com que ele perca a capacidade de produzir a doença. Nas inativadas, o vírus é “morto” por meio do calor ou substâncias químicas.

VACINA DE VÍRUS. A mudança de alguns genes do coronavírus pode torná-lo não patogênico (atenuado) ou ele pode ser morto (inativado) por ação de calor ou substâncias químicas, como formaldeído.

(2) – VACINA DE FRAGMENTOS. Outra possibilidade é a vacina usar pedaços do vírus. Nesse caso, as proteínas do coronavírus podem ser injetadas diretamente no corpo. Essas vacinas focam na proteína SPIKE, região do vírus que se liga à célula infectada. Ainda podem ser usados outros fragmentos ou invólucros de proteínas que imitam a camada externa do coronavírus.

VACINA DE FRAGMENTOS. As proteínas spike podem ser usadas para produzir a resposta imune.

(3) – VACINAS GENÉTICAS. Consistem na inoculação de trechos do material genético, na forma de DNA ou RNA, no organismo. O DNA ou RNA têm as instruções genéticas e, neste caso, as células humanas são induzidas a produzir uma proteína do vírus que, por sua vez, irá provocar a resposta imune. Porém, tal tecnologia é nova e nunca foi usada em vacinas licenciadas, ainda não possuindo eficácia comprovada.

VACINA GENÉTICA. Um pedaço de DNA ou RNA irá estimular as células humanas a produzirem as proteínas do vírus.

(4) – VACINAS COM VÍRUS VETOR. Essas vacinas utilizam outro vírus (e.g. adenovírus), que é geneticamente modificado para produzir as proteínas do coronavírus. Assim, ele apresenta um fragmento de seu material genético que expressa as proteínas SPIKE do coronavírus. Portanto, tal vírus funciona como um vetor dessas proteínas SPIKE do coronavírus, que irão causar a resposta imune.

VETOR VIRAL. A mudança nos genes de outro vírus faz com que ele produza as proteínas SPIKE do coronavírus.

Muitas dessas vacinas já apresentam resultados positivos e são muito promissoras. Porém, utilização de uma vacina só é feita após uma série de testes, veja https://www.facebook.com/entendamaisciencia/posts/280452053336518

REFERÊNCIA:

The race for coronavirus vaccines: a graphical guide. Nature, April 2020. https://www.nature.com/articles/d41586-020-01221-y

  1. partícula ou molécula que quando introduzida no organismo provoca a produção de um anticorpo específico.
  2. processo de defesa do organismo contra contra substâncias ou agentes infecciosos.

A ORIGEM DO OVO


A ilustração mostra de modo simplificado a árvore evolutiva e a origem do ovo com casca calcária dos répteis (evolutivamente as aves devem ser consideradas um réptil).

A reprodução por meio de ovos já existia entre os primeiros organismos multicelulares que habitaram a terra. Entre os vertebrados já ocorria nos peixes. Portanto, em animais com vértebras, o ovo surgiu há mais de 500 milhões de anos no meio aquático. A maioria dos anfíbios, após conquistar o ambiente terrestre, ainda depende da água para depositar os seus ovos e desenvolver os seus embriões. A independência da água para a reprodução surge de modo definitivo nos répteis. O ovo com casca calcária assegura a integridade dos líquidos internos, necessários para desenvolvimento do embrião. Sem dúvida, tal estratégia, foi um passo importante na conquista do ambiente terrestre.

E QUEM VEIO ANTES? O OVO OU A GALINHA?

A história da evolução dos ovos entre os répteis não é tão simples como mostra a figura acima. É um pouco mais complexa! Isso porque, ao longo da evolução, vários grupos de répteis deixaram de produzir ovos e passaram para a condição de viviparidade, a mesma situação que observamos na maioria dos mamíferos. Para complicar, alguns grupos que eram vivíparos sofreram reversão e tornaram-se ovíparos novamente! Entre os grupos de répteis que viveram entre os dinossauros, alguns pariam seus filhotes sem a presença de ovos. É o caso de grupos aquáticos, como o que vemos abaixo:

Répteis que um dia dominaram os mares Terræ
O ictiossauro Stenopterygius, um réptil marinho com cerca de dois metros, preservado junto com o filhote (indicado pela seta) © The Natural History Museum, Londres.

Entre os répteis atuais há, entre o grupo dos lagartos e cobras, muitos que dão à luz a filhotes inteiramente formados. Veja abaixo:

Eastern Blue-tongued Lizard - Australian Reptiles & Amphibians ...
Lagarto vivíparo
Do Snakes Lay Eggs? - Snake Facts
Serpente vivípara

Estima-se que a viviparidade tenha surgido mais de 100 vezes entre os lagartos e as cobras e acredita-se que esteja associada, principalmente, a ambientes frios (assim a mãe consegue manter os embriões aquecidos buscando locais mais quentes).

Embora existam répteis vivíparos, sabemos que as aves descendem de um grupo de dinossauros, os terópodes, que eram ovíparos. Veja abaixo:

Esqueleto do dinossauro terópode  
Citipati preservado em um ninho com ovos, claramente visíveis no lado direito.

Portanto, todas as aves descendem de um dinossauro que colocava ovos. Diante disso, não resta dúvida: o ovo veio antes da galinha!

REFERÊNCIAS

Romer. 1957. Origin of the amniote egg. JSTOR

Pyron RA, Burbrink FT. Early origin of viviparity and multiple reversions to oviparity in squamate reptiles. Ecol Lett. 2014;17(1):13-21. doi:10.1111/ele.12168