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Por Jana del Favero Ilustração: Joana Ho Com o corte de verba anunciado pela CAPES no último dia 3, muitos pesquisadores brasileiros começaram a usar as redes sociais para contar para a sociedade o que pesquisam utilizando as hashtags #MinhaPesquisaCapes e #ExistePesquisaNoBr. Nós mesmas, aqui do Bate-papo com Netuno, fizemos um levantamento de editoras e convidadas que tiveram bolsa CAPES em algum momento de sua carreira, e em menos de de duas horas já tínhamos mais de 20 pesquisas descritas. Mas que culpa temos nós, pesquisadores, nesse corte do governo? Por que esperamos o anúncio de uma medida tão drástica, para só então começar a falar com a sociedade e divulgar a importância das nossas pesquisas? Por que esperamos que ideias absurdas, como o  movimento anti-vacina, o conceito de  terraplana, entre outros, comecem a pipocar para que a ciência venha a público? Falar com a sociedade não deveria ser algo rotineiro dos cientistas? Por que não falamos? O primeiro motivo que me vem na mente seria a persistente falta de tempo, que caminha  lado a lado com a falta de incentivo (e/ou falta de reconhecimento). Nós, cientistas brasileiros, além de realizarmos nossa pesquisa, conciliamos: 1. Dar aula (para graduação e pós graduação; 2. Orientar (iniciação científica, mestrado e doutorado); 3. Propor e gerenciar projetos de pesquisa, ensino e extensão; 4. Comprar equipamento e demais materiais para pesquisa e ensino (isso inclui conseguir financiamento, fazer orçamentos, pechinchar preços e realizar a compra em si); 5. Organizar escala de trabalho em laboratório e de trabalhos de campo; 6. Participar de inúmeras reuniões e comitês (departamento, colegiado de curso, pós graduação, etc); 7. Participar de bancas de avaliação (concurso, TCCs, pós graduação). A falta de incentivo está no fato de que as agências de fomento, as avaliações para ascensão de carreira e os  concursos para a seleção de professor em universidades públicas não consideram (ou dão um peso muito baixo) se você divulgou sua pesquisa ou se você tem alguma atividade de extensão. Para pontuar, o mais importante é o número de  artigos publicados em revista científica, e essas revistas quase nunca alcançam o público geral (não estou falando que artigos revistos por pares não são importantes, mas não deveriam ser a única métrica).  Então os cientistas não falam por falta de incentivo, a população não valoriza porque não sabe como a ciência pode afetar sua vida,  o governo não incentiva porque os cientistas não falam e a população não cobra, e assim entramos em um ciclo vicioso difícil de ser quebrado. Vale lembrar que a maior parte das pesquisas no Brasil vem de dentro das universidades, e são realizadas por pesquisadores, em sua maioria mestrandos, doutorandos e pós-doutorandos que são pagos por agências de fomento à pesquisa, como a CAPES. Sem a comunicação, a sociedade jamais conseguirá enxergar que não existe um remédio, um peixe no mercado ou um meio de locomoção sem pesquisa!  Um exemplo dessa desconexão entre ciência e sociedade foi a manchete divulgada por um jornal que anunciava que a CAPES não teria verba para pagar os auxílios aos pesquisadores a partir de agosto de 2019, mas gostaria de deixar claro que a CAPES não paga auxílio aos pesquisadores, e sim bolsas de dedicação exclusiva que são a única forma de sustento para a maioria desses pesquisadores. Essa remuneração pelo trabalho de pesquisa é assim chamada porque sobre ela não incidem encargos, como impostos, mas também não traz benefícios como férias, 13° salário, fundo de garantia e seguro desemprego. Em muitos casos, o bolsista não pode nem realizar outra atividade remunerada durante o tempo de recebimento da bolsa. Assim, as bolsas são na verdade "salários" e única fonte de renda da qual a maioria desses pesquisadores depende para viver. Quem não trabalha melhor quando está bem remunerado? Quando não precisa se preocupar se sua bolsa vai ser cortada ou não? Quando não precisa, frequentemente, pedir extensões de prazo ou submeter novos projetos? Então deixo aqui um desafio para todos os colegas pesquisadores: falem! Não deixem as hashtags #MinhaPesquisaCapes #ExistePesquisaNoBrasil serem algo provisório. E também desafio os não cientistas: apontem algo em sua vida que não foi criado pela ciência ou que não dependa dela. Valorizem tudo que vocês tiverem ao seu redor, pois desse jeito você estará valorizando a ciência! #janamdelfavero #vidadecientista #existepesquisanobrasil #minhapesquisacapes #joanaho

Por  Jana M. del Favero Arrasto do vento, gradiente de pressão e deflexão de Coriolis As correntes oceânicas podem ser divididas em dois tipos: as de superfície, sendo a maioria delas movida pelo vento; e as correntes de subsuperfície, regidas pela densidade (já falamos sobre as correntes de subsuperfície em um outro post, relembre aqui ). As correntes de superfície forçadas pelo vento representam apenas 10% do volume do oceano, e seu padrão de circulação resulta da interação do arrasto do vento, do gradiente de pressão e da deflexão de Coriolis. Cada tópico será apresentado a seguir. Arrasto do Vento Sabemos que o vento é o ar em movimento. As moléculas de ar arrastadas pelo vento na superfície do mar colidem com as moléculas de água da superfície do oceano, transferindo energia pela fricção do arrasto: erguendo ondas e gerando correntes. Para visualizar o que foi dito acima, basta soprar uma bacia cheia de água e observar que a água parada foi posta em movimento pelo vento do teu sopro. Os ventos na superfície terrestre sopram em um padrão regular, como uma resposta ao aquecimento desigual do ar na superfície da Terra e à deflexão de Coriolis (calma que a gente já explica isso também). Assim, em ambos os hemisférios os ventos de oeste produzem um cinturão de correntes de água que fluem para o leste nas latitudes médias, e nas  baixas latitudes (lá pertinho do Equador) os ventos alísios geram duas correntes de água que se movem para o oeste. Essas correntes são desviadas uma da outra pelos continentes, criando os giros de circulação (grandes circuitos de correntes). Vamos comparar o sentido do fluxo das correntes de água com os padrões de vento? Olha a Figura abaixo! Circulação global do vento (primeira figura): note que os ventos fluem das zonas de alta pressão para as zonas de baixa pressão.  Correntes oceânicas superficiais (segunda figura): observe que o padrão de circulação oceânica global gerada pelo vento consiste em giros que rodam no sentido horário no Hemisfério Norte e no sentido anti-horário no Hemisfério Sul (Fonte: Pinet, 2014). Antes de prosseguir, veja o vídeo a seguir para melhor entender o Sistema de Ventos Global: Gradientes de Pressão Um gradiente de pressão é uma mudança de pressão ao longo de uma distância. Gradientes de pressão surgem devido a variações horizontais na altura da superfície da água. Sim, eu não disse errado... Muitas pessoas imaginam que a superfície do mar, se não fosse perturbada pelas ondas, seria plana. Mas na verdade a superfície do mar é deformada em montes e depressões, revelando uma “topografia” sutil e definida. Essa topografia de água é gerada, em parte, pela convergência e divergência das correntes: correntes convergentes causam um acúmulo de água, criando uma “colina”; já as correntes divergentes provocam um afastamento de água, criando um “vale” (a diferença de elevação entre o topo da “colina” e a parte inferior do “vale” é de cerca de 1 metro ou menos). Como a pressão varia diretamente com a altura da coluna d'água (lembre-se da fórmula para pressão: P = ρgh, em que ρ é a densidade, g a aceleração da gravidade e h a altura da massa), os gradientes de pressão causam um fluxo de água das “colinas” (zonas de alta pressão) para os “vales” (zonas de baixa pressão). Quanto maior for a diferença (gradiente) de pressão ao longo de determinada distância, maior será o fluxo de água (da mesma maneira que uma bola rola mais rápido em uma encosta íngreme do que em uma com um declive suave). Deflexão de Coriolis A rotação do planeta influencia fortemente o movimento dos fluidos de ar e de água, em um efeito chamado de deflexão de Coriolis. Para começar a entender esse efeito basta se imaginar sentado com um amigo em um carrossel em movimento. Ao jogar uma bola para seu amigo, que está sentado em um cavalo na borda do carrossel, a bola faz uma curva acentuada e seu amigo é incapaz de pegá-la. Na verdade, o caminho da bola foi realmente em linha reta, como notado por uma pessoa observando acima do carrossel, por exemplo. Porém, do seu ponto de vista e do seu amigo, que estavam no carrossel, a bola fez uma curva acentuada. Em outras palavras, a deflexão não foi real, mas sim aparente, criada porque o seu eixo de referência estava em movimento (veja a figura abaixo). O ponto é esse: assim como aconteceu com o carrossel em movimento, por causa do movimento da Terra girando em torno do seu eixo (a rotação da Terra), as correntes de água e de ar são desviadas pelo efeito de Coriolis. Em outras palavras, as correntes de água e de ar não fluem diretamente na direção dos gradientes de pressão, mas em algum ângulo por causa do efeito de Coriolis. No Hemisfério Norte a deflexão de Coriolis é para a direita, e no Hemisfério Sul, para a esquerda. Isso é causado pela rotação no sentido horário no Hemisfério Sul em relação ao Polo Sul e pela rotação no sentido anti-horário no Hemisfério Norte em relação ao Polo Norte. Para facilitar, se imagine no Polo Norte e olhe para baixo na Terra, você verá o planeta girando no sentido anti-horário sobre seu eixo. A quantidade de deflexão induzida pelo efeito de Coriolis depende da velocidade do objeto em movimento e de sua localização na Terra, ou seja, a deflexão de Coriolis aumenta com velocidade e com a distância do equador. Para melhor visualizar o que é o efeito de Coriolis, assista o vídeo a seguir:   Continuaremos falando de correntes de superfície em outros Descomplicando. Fonte: Pinet, P.R. 2014. Invitation To Oceanography. 7a edição. Jones & Bartlett Learning. 662 p. #coriolis #correntesoceânicas #descomplicando #janamdelfavero

Por  Amanda Bendia Sobre o alvorecer da vida: como eram os primeiros seres vivos? Sabemos hoje que o primeiro ser vivo foi provavelmente muito semelhante aos micro-organismos procariontes modernos, como bactérias. Os procariontes são organismos unicelulares com estrutura celular relativamente simples: seu material genético está imerso no citoplasma, sem envoltório nuclear, e as organelas, como mitocôndrias e complexo de Golgi, não estão presentes. Apesar disso, eles são capazes de desempenhar diversas funções metabólicas e participam ativamente de todos os ciclos biogeoquímicos do planeta. São encontrados em praticamente todos os ambientes da Terra, inclusive naqueles que nunca imaginávamos existir vida, como no gelo, na alta atmosfera e em vulcões ativos - são chamados de organismos extremófilos. Muitos cientistas propõem que os primeiros organismos do planeta habitavam fontes hidrotermais no oceano profundo, e portanto, eram extremófilos adaptados a altas temperaturas, os termófilos. Estudos moleculares de termófilos modernos indicam que estes organismos apresentam ramificação profunda na árvore filogenética, evidenciando a hipótese de seu surgimento na Terra primitiva. No registro fóssil encontramos evidências de organismos datadas de aproximadamente 3,5 bilhões de anos atrás. Estes microfósseis encontrados na Austrália apresentam uma estrutura celular muito semelhante aos procariontes modernos. É provável ainda que estes organismos respirassem enxofre ao invés de oxigênio, uma vez que os altos níveis de oxigênio na atmosfera só surgiriam mais tarde na história da Terra, há 2,4 bilhões de anos. Os responsáveis por este evento chamado de grande oxigenação foram os procariontes denominados cianobactérias, que realizavam fotossíntese e como produto, emitiam altas concentrações de oxigênio na atmosfera ( quer saber mais? ). Estruturas fósseis que remontam os primeiros organismos da Terra, datadas de aproximadamente 3,5 bilhões de anos.  Fonte . O oxigênio é extremamente tóxico para as células, assim, os organismos que não possuíam a maquinaria necessária para metabolizá-lo foram extintos. Alguns procariontes que não conseguiam metabolizar o oxigênio adotaram uma estratégia que iria alterar o rumo de toda a diversidade de vida na Terra: eles englobaram para dentro de sua célula uma outra bactéria capaz de processar o oxigênio tóxico para eles. E em troca, ofereciam abrigo e proteção para a esta bactéria. Este evento revolucionário na história evolutiva da vida, denominado endossimbiose, deu origem aos primeiros organismos eucariontes do planeta. Estes hospedeiros englobaram diferentes tipos de bactérias, dando origem às organelas eucarióticas denominadas cloroplastos e mitocôndrias.  Os cloroplastos eram provavelmente cianobactérias primitivas que foram englobadas pelo hospedeiro, e as mitocôndrias, bactérias semelhantes ao que classificamos hoje como alfaproteobactérias. Existem muitas evidências que corroboram a teoria da endossimbiose como o fato dos cloroplastos e mitocôndrias possuirem material genético circular semelhante à estrutura encontrada em bactérias e arqueias. Quando este material genético é analisado, apresenta muitas semelhanças com o genoma de cianobactérias e alfaproteobactérias, para cloroplastos e mitocôndrias, respectivamente. Além disso, sua divisão ocorre independente da célula e de forma semelhante aos organismos procariontes, por meio da fissão binária e tanto o cloroplasto quanto à mitocôndria apresentam duas membranas plasmáticas onde ocorrem os processos de produção de energia, exatamente igual às bactérias e arqueias. O surgimento destas células eucarióticas permitiu uma maior complexidade genética e estrutural da célula, possibilitando a diversificação de todas as formas de vida que observamos hoje e ao longo de toda a história evolutiva da vida no planeta. Se não fosse por este evento revolucionário na história da vida há alguns bilhões de anos atrás, não estaríamos aqui para discutir essas questões. Perdeu ou gostaria de reler as partes anteriores?  Clique para acessar: Parte I , Parte II  e Parte III ! #amandabendia #ciênciasdomar #astrobiologia #origemdavida #terraprimitiva #biomoléculas

By Juliana Leonel Edited by Katyanne M. Shoemaker Persistent organic pollutants, commonly known as POPs, are a group of compounds that are very resistant to degradation. These compounds bioaccumulate, can be transported far from their source through atmospheric and oceanic currents, and can have adverse impacts on living organisms, including humans. In 2001, representatives from various countries signed an agreement called the Stockholm Convention with the aim of reducing and controlling the production and use of POPs. This treaty went into effect in 2004 with 151 signatory countries. Initially, 12 compounds were classified as POPs, and the participating countries agreed to ban the use of nine of them. Additionally, the use of DDT (we have a post on DDT here ) was limited to only malaria control, and the unintentional production of dioxins and furans was to be reduced. The first 12 POPs were all organochlorine compounds (organic compounds formed by C, H, and Cl), which were divided into three groups according to their use and production. The first group consists of pesticides and herbicides: compounds used to fight agricultural pests such as insects and weeds, which are harmful to the production or storage of grains, fruits, vegetables, wood, etc. The second group includes compounds used in industrial processes, such as polychlorinated biphenyls (PCBs) that were mainly used to cool engines, generators, and transformers. Finally, the third group consists of the dioxins and furans, which are compounds unintentionally produced by some industrial processes. This third group contains  by-products of processes (e.g. metallurgy and steel manufacture) and are not produced for a specific purpose. Over the years, during the Conference of the Parties, another 17 compounds or groups of compounds have been added to the list of POPs. To deal with each of these compounds, they were classified into three annexes. Annex A: compounds that must have their use and production eliminated; Annex B: compounds whose use and production should be restricted and only allowed in specific cases; and Annex C: compounds in which (unintentional) production must be controlled and, where feasible, must be phased out. Each signatory country is responsible for carrying out inventory of stocks, production, and use of POPs in its territory. In addition, these countries must implement measures to reduce or eliminate the release of both intentionally and unintentionally produced POPs. In some cases, it is possible to request an exemption, to use one of the POPs in exceptional cases for a pre-determined amount of time (Ex: DDT use in case of malaria infestations). Signatory parties are also responsible for conducting systematic monitoring studies to assess whether measures are being effective in reducing the environmental levels of POPs. Brazil approved the Convention’s text through Legislative Decree No. 204 on May 7th, 2004, and promulgated it via Decree No. 5472, on June 20th, 2005. Implementation of the Convention in Brazil is coordinated by the Ministry of the Environment (MMA) through the Secretary of Water Resources and Environmental Quality. Although POPs are mainly used on land, their transport to the ocean is quite effective, whether through atmospheric transport, urban drainage, or effluent released directly into coastal regions. In this way POPs have been detected in a wide variety of environments and animals (water, air, soil, sediment, birds, fish, marine mammals, etc.). They have been found at the peak of great mountains and in the depths of the oceans, from the equatorial region to polar regions (see an example here ). POPs are a not-so-subtle reminder that environmental contamination has no borders, and it is a problem and responsibility of all the world’s citizens.  References: Stockholm Convention Text: http://www.mma.gov.br/estruturas/smcq_seguranca/_publicacao/143_publicacao16092009113044.pdf Stockholm Convention - Brazil - MMA http://www.mma.gov.br/seguranca-quimica/convencao-de-estocolmo Stockholm Convention Home Page: http://chm.pops.int/ #chatjulianaleonel #marinescience #persistentorganicpollutants #pollution #chatkatyannemshoemaker #chat

Por Jana M. del Favero Salinidade Parte II: origem e distribuição nos oceanos Após ler a primeira parte ( link aqui ), você já deve ter se perguntando: de onde veio toda a quantidade de sais dissolvidos na água do mar? Em grande parte, os íons salinos dissolvidos na água do mar têm sua origem no intemperismo e na erosão das rochas em terra. Outra fonte comum são as atividades vulcânicas. É importante notar que, se os íons de sais estão sendo constantemente inseridos nos oceanos, então os oceanos precisam perder sais, ou ao contrário a água do mar estaria cada vez mais salina, certo? A remoção de sais ocorre por processos orgânicos e inorgânicos. Como exemplo de processos inorgânicos podemos citar a precipitação de minerais que formam depósitos sedimentares no assoalho marinho, e até mesmo o vento, que ao soprar vindo do mar, leva uma grande quantidade de spray marinho que ao evaporar deixa o sal na terra (ou até mesmo nos teus óculos escuros e pele quando você está na praia). Já como processo orgânico podemos citar alguns organismos planctônicos, como as diatomáceas e foraminíferos, que captam sílica (Si4+) e cálcio (Ca2+) da água do mar, respectivamente, para formar suas carapaças. Variações de salinidade observadas em cada região do oceano são causadas, por sua vez,  pela adição ou remoção de moléculas de água. A remoção ocorre pela evaporação e pela formação de gelo. Já a adição ocorre pela precipitação (chuva, neve e granizo), escoamento dos rios e derretimento de gelo, reduzindo a salinidade. Como esses processos dependem, em grande parte, do clima, e o clima varia com a latitude, a salinidade superficial da água do mar varia diretamente com a latitude: os valores mais altos de salinidade ocorrem entre 20 e 30 graus norte e sul de latitude, e diminuem em direção ao equador e aos pólos. Os níveis máximos de salinidade nos oceanos subtropicais (entre 20 e 30 graus norte e sul de latitude) são produzidos quando temos muito mais evaporação do que precipitação (chuva). No equador, apesar das taxas elevadas de evaporação, as chuvas são ainda mais intensas, levando a uma salinidade superficial menor nessas águas. Já a salinidade superficial dos mares polares varia com a formação e derretimento do gelo ao longo das estações do ano. As águas costeiras e das plataformas continentais são menos salinas por causa da influência dos rios (veja o mapa abaixo). As águas profundas não estão em contato com a atmosfera e, portanto, não sofrem influência direta da precipitação e evaporação. Deste modo, a salinidade das águas profundas permanece relativamente estável (sem variação) ao longo do tempo. Salinidade superficial média dos oceanos observada entre 25 de agosto e 11 de setembro de 2011. Cores quentes (vermelho, laranja e amarelo) representam maiores valores de salinidades, enquanto as cores frias (roxo, azul) representam valores de salinidade menores. Fonte Fonte: Pinet, P.R. 2014. Invitation To Oceanography. 7a edição. Jones & Bartlett Learning. 662 p. #descomplicando #janamdelfavero #salinidade

By  Amanda Bendia English edit: Katyanne M. Shoemaker Part II: Ideal conditions for the origin of life (as we know it) Artist's conception of early Earth. Font Earth's first 400 million years were hostile and desolate: temperatures of over 200 oC liquefied the crust, and volcanic gases, especially CO2, were released in large quantities into the forming atmosphere. As the Earth cooled, the crust solidified and the lower temperature allowed liquid water to remain on the surface. This cooling was a key factor in the emergence of life. In addition, organic molecules, generated in the nebula that gave rise to our solar system, underwent chemical reactions. This resulted in more complex organic molecules, composed especially of Carbon, Hydrogen, Oxygen, Nitrogen, Phosphorus and Sulfur. These were the building blocks for the first biological molecules. Another important event that allowed the development of life was our planet’s impact with a celestial body the size of Mars, which resulted in the formation of our Moon. It is curious to think that a collision with 100 million times more energy than the impact that killed the dinosaurs was pivotal in the establishment of life on our planet. The gravitational force of the newly formed Moon stabilized the incline of the Earth's axis. Without this stability, major climatic changes would occur, and complex life forms would likely not have developed. Origin of the Moon: Artist's conception.  Font Other features of our planet were also fundamental to the emergence and maintenance of life, including the presence of a metallic nucleus, which generates a magnetic field and acts as a protective shield against cosmic radiation. Additionally, the presence of a mantle and its movement below the crust promotes tectonic activities such as volcanism and continental shift. Volcanism was very important in the emergence of life, since its gaseous emissions provided the compounds (CO2, H2S, etc.) that may have been used for energy by the first unicellular organisms. Volcanoes also help maintain the planet's climate and help recycle carbon back to living organisms. Part III: Our chemical origins: the formation of biomolecules An incredibly rare set of conditions (see Part II) allowed life to arise on our planet from organic molecules and chemical reactions. Today, all of Earth’s living organisms are composed of biomolecules such as proteins, nucleic acids, polysaccharides and lipids. These biomolecules consist of small units interconnected with one another, called monomers. The biomonomers that form proteins, nucleic acids (DNA and RNA) and polysaccharides are respectively the amino acids, nucleotides and monosaccharides. We now know that most biomonomers can be produced spontaneously when given the necessary conditions. One of the first attempts to produce biomolecules in the laboratory was done by Stanley Miller and Harold Urey in 1953. They were based on studies conducted by Alexander Oparin and J.B.S. Haldane who suggested that biomolecules and life would have emerged in a “primordial soup,” an atmosphere rich in methane, ammonia, hydrogen, and water vapor. The Miller-Urey experiment attempted to simulate these primitive Earth conditions described by Oparin-Haldane. In a sealed system, gases were introduced to create the primitive atmosphere described above, a heat source and liquid water were added, as well as electric discharges. Under these conditions, a number of biomonomers, such as the amino acids glycine and alanine, and other organic compounds such as urea and formic acid were produced. Although recent studies indicate that the composition of the primitive atmosphere was not exactly as Oparin and Haldane proposed, the importance of Miller-Urey's experimental results revolutionized our concept of the origin of life by solidifying the idea of a chemical origin for all living organisms. Types of biomolecules.  Font The next step in the emergence of the first living cells was the polymerization of these small structural biomonomers. How did  amino acids, monosaccharides and nucleotides form protein chains, polysaccharides, or the complex structure of DNA and RNA? Unfortunately we still do not have all of the answers to these questions, and the hypotheses that have been developed are difficult to test. An important question when discussing the origin of life is how these biomolecules clustered together to form the first living cells capable of carrying genetic information and reproducing themselves. This is also a question that still challenges science, but many researchers are exploring new ideas that may explain the great leap from an essentially chemical world to a biological one. Genetic information flux.  Font One of the first steps of this great leap is to understand how a nucleic acid molecule has the essential role of storing information that can be transmitted to subsequent generations. One of the most accepted hypotheses for the origin of genetic information is that of the RNA world, which suggests that RNA arose before the DNA molecule. However, in living organisms today, the flow of genetic information begins with DNA. Why then, would the first cells or proto-cells have RNA as the main source of genetic information? DNA in today's cells require a complex machinery of proteins to be replicated. These proteins, in turn, require a DNA molecule that carries the information for later translation. Thus, the dichotomy of which originated first, DNA or protein, makes this question virtually unsolvable. RNA world hypothesis.  Font For this reason, many scientists suggest that RNA was the first informational molecule to emerge, as it contains two essential properties for the maintenance of a primitive cell: a ribozyme activity, which makes it capable of catalyzing its own replication, and a catalytic activity capable of synthesizing some proteins. We still do not understand how mutations in the RNA molecule gave rise to DNA or how DNA was subsequently selected as the main source of genetic information of the cells. Another important step for the formation of the first living cells is the emergence of compartmentalization. All cells have a plasma membrane composed essentially of phospholipids that guarantees the protection of the cytoplasmic content. Compartmentalization stores the molecules inside the membrane, facilitating chemical interactions. In addition, the selective permeability of the plasmatic membrane makes the chemical concentration inside of the cell different from the concentration of the surrounding environment, a characteristic fundamental for many cellular processes. Lipid compartments are spontaneously formed due to their amphipathic nature - just mix a little oil into a glass with water and soap and watch. On primitive Earth, the compartments likely formed around biomolecules and some constituents that eventually gave rise to the first forms of metabolism and cellular functioning. You can access Part I here! #astrobiology #atoms #stars #chatamandabendia #marinescience #chatkatyanneshoemaker

Por Jana M. del Favero Definição e métodos para a determinação Uma das características mais marcantes da água do mar é o gosto salgado, certo? E sim, esse gosto é causado por sais dissolvidos na água. Os íons de cloreto (Cl–) e de sódio (Na+), juntos, representam mais de 85,65 % de todas as substâncias dissolvidas na água do mar. Essas substâncias são exatamente as mesmas que compõe o sal de mesa comum, já que este é obtido a partir da evaporação da água do mar: a água evapora e o resíduo sólido, ou seja, os sais, ficam no local (veja a figura abaixo). Se somarmos ao Cl– e ao Na+ os outros quatro íons mais abundantes - sulfato (SO42–), magnésio (Mg2+), cálcio (Ca2+) e potássio (K+) - a representação vai para 99 % de todos os solutos da água do mar. Ao provar diferentes amostras com água do mar conseguimos dizer, qualitativamente (e se você tiver um paladar aguçado), qual amostra é mais “salgada” e qual é menos. Mas essa técnica é subjetiva demais, pois um cientista precisa saber com maior exatidão a quantidade de sal em uma amostra de água, que chamamos de salinidade. Outro método simples de medir a salinidade é semelhante ao método que usamos para obter o sal marinho: deixamos evaporar a água de um recipiente com água do mar e comparamos o peso do resíduo sólido deixado no fundo do recipiente - os sais - com o peso da amostra original de água. Mas este método também não é muito exato, pois alguns cristais de sal se ligam a moléculas de água, afetando o peso do resíduo de sal. Assim, para comparar dados de salinidade obtidos em diversas partes do oceano e medidos em diversos laboratórios e navios, os químicos adotaram uma definição padronizada. Essa definição, que pode parecer bastante complicada, diz que salinidade é a massa total, medida em gramas, de todas as substâncias dissolvidas em 1 quilograma de água do mar, após todos os carbonatos terem sidos convertidos em óxidos, todo bromo e iodo terem sido substituídos por cloro e todos os compostos orgânicos terem sido oxidados a uma temperatura de 480 oC. Como muitos aqui não são químicos nem oceanógrafos químicos, esta definição pode ser simplificada para a massa total, em gramas, dos sais dissolvidos em 1 quilograma de água do mar expressa em ‰ (partes por mil). Oceanógrafos especificam a concentração de um soluto (ou seja, de substâncias dissolvidas) em água do mar em uma unidade chamada partes por mil, abreviatura ppt ( parts per thousand ) ou pelo símbolo ‰. Alguns oceanógrafos também expressam a salinidade como uma unidade adimensional nos termos da PSS78 — Practical Salinity Scale 1978 (Unidade Prática de Salinidade 1978). A água do mar média tem uma salinidade em torno de 35 (ou 35 ‰ ou 35 ppt). Isto significa dizer que os sais correspondem a 3,5 % ( 35 dividido por 1000 e o resultado convertido em porcentagem multiplicando-o por 100) de uma amostra, o resto (96,5 %) é de moléculas de água. Ou ainda, explicando melhor, um volume de água do mar pesando 1000 gramas com salinidade 35 contém 35 gramas de sais dissolvidos. Uma importante descoberta para a determinação da salinidade da água do mar de forma rápida, acurada e econômica consiste no fato de, apesar da salinidade variar bastante devido às diferentes quantidades de sal dissolvido, a proporção relativa entre os principais constituintes é constante, ou seja a razão entre qualquer par de constituintes principais dissolvidos na água do mar, como Na+/K+ ou Cl–/SO42–, é um valor fixo, indiferente do valor de salinidade ser 25, 30 ou qualquer outro. Essa descoberta é chamada princípio das proporções constantes ou composição constante. Graças a ela, tudo que os cientistas precisam fazer para quantificar a salinidade é medir a quantidade de um único íon principal dissolvido em uma amostra de água do mar, pois todos os outros constituintes principais ocorrerão em quantidade fixa proporcional à daquele íon. O íon comumente medido é o Cl–, pois é o soluto mais abundante na água do mar e sua concentração é facilmente determinada. Atualmente, os pesquisadores dispõem de vários métodos para a determinação da salinidade, incluindo a condutividade elétrica, que é a habilidade de uma solução de transmitir uma corrente elétrica. A condutividade elétrica é diretamente proporcional à quantidade total de sais na água em determinada temperatura. Em outras palavras, quanto mais sais, maior a condutividade elétrica. O salinômetro é um equipamento que permite que os pesquisadores determinem indiretamente a salinidade apenas inserindo uma sonda elétrica na água, simplificando o trabalho do pesquisador se comparado com a determinação química citada acima. Fonte: Pinet, P.R. 2014. Invitation To Oceanography. 7a edição. Jones & Bartlett Learning. 662 p. #descomplicando #janamdelfavero #salinidade

As editoras do Bate-papo com Netuno, Jana del Favero , Claudia Namiki e Amanda Bendia , coordenaram em junho de 2018, durante a Semana Mundial do Meio Ambiente do Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo (IOUSP), uma mesa redonda sobre os desafios das mulheres nas ciências do mar. Esse assunto tem sido tema de diversos posts no blog e inclui desde problemas de assédio moral e sexual até como conciliar carreira e planejamento familiar. Após uma introdução do tema pela nossa editora Jana del Favero (link da apresentação abaixo), o tema foi amplamente discutido pelas professoras Rosalinda Montone (oceanografia química), June Ferraz Dias (oceanografia biológica) e Ilana Wainer (oceanografia física), e pela acadêmica Patrícia Cedraz do Coletivo Thethis do IOUSP. Para assistir a apresentação: https://www.youtube.com/watch?v=IBwcirmis-s Para acessar os slides: https://prezi.com/p/0bppeypvufmt/mulheres-na-ciencia/ #netuniandoporai #janamdelfavero #mulheresnaciência #iousp

Por Juliana Leonel Poluentes orgânicos persistentes (carinhosamente conhecidos como POPs) é um grupo de compostos de difícil degradação, que bioacumulam na malha trófica, podem ser transportados por correntes atmosféricas e oceânicas e são tóxicos para os seres vivos (incluindo o homem). Para diminuir/controlar o uso dos POPs, em 2001, representantes de diversos países se reuniram em Estocolmo (Suécia) para firmar um acordo chamado Convenção de Estocolmo, que foi validado em 2004 com 151 países como signatários. A princípio 12 compostos foram considerados POPs e os países signatários concordaram em proibir o uso de nove deles, limitar o uso do DDT (temos um post sobre DDT aqui ) somente para o controle da malária e reduzir a produção inadvertida de dioxina e furanos. Os primeiros 12 POPs são todos compostos organoclorados (compostos orgânicos formados por C, H e Cl) que foram divididos em três grupos de acordo com seu uso/produção. O primeiro grupo é dos praguicidas, ou seja, compostos usados para combater pragas, como insetos e ervas daninhas, prejudiciais à produção ou armazenamento de grãos, frutas, legumes, madeira etc. No segundo grupo encontram-se os compostos de uso industrial, como as bifenilas policloradas (PCBs) que foram usadas principalmente em óleo refrigeradores de geradores e transformadores. Por fim, no terceiro grupo se encontram as dioxinas e furanos, que são compostos produzidos de forma não intencional por algum processo industrial. Isso significa que são substâncias que não são produzidas com um fim específico, mas que durante o processo industrial (por exemplo, a metalurgia e a siderurgia) são produzidas e liberadas no ambiente. Ao longo dos anos, durante a Conferência das Partes, mais 17 compostos ou grupos de compostos foram adicionados a lista de POPs. Para definir o que fazer com  cada um desses compostos, eles foram classificados em três anexos. Anexo A: compostos que devem ter uso e produção eliminados; Anexo B: compostos cujo uso e produção devem ser restringidos e somente podem ser usados em casos específicos; e Anexo C: compostos cuja produção (não intencional) deve ser controlada visando a contínua minimização, e, onde viável, deve ser eliminado definitivamente. Cada país signatário é responsável por fazer inventários dos estoques, produções e usos dos POPs em seu território. Além disso, deve implementar medidas para reduzir ou eliminar as liberações decorrentes da produção e uso intencionais e não intencionais dos POPs. Em alguns casos, é possível pedir um registro de exceções específicas, ou seja, é possível pedir para usar um dos POPs em casos excepcionais por tempo determinado. Um exemplo é a necessidade do uso do DDT em caso de infestação de Malária. As partes também são responsáveis por realizar monitoramentos sistemáticos para avaliar se as medidas estão sendo efetivas em diminuir os níveis ambientais dos POPs. O Brasil aprovou o texto da Convenção por meio do Decreto Legislativo nº 204, de 7 de maio de 2004, e promulgou o texto da Convenção em 2005, via o Decreto nº 5.472, de 20 de junho de 2005. A implementação da Convenção no Brasil é coordenado pelo Ministério do Meio Ambiente (MMA) através da Secretaria de Recursos Hídricos e Qualidade Ambiental. Apesar dos POPs serem usados principalmente em atividades realizadas no continente, o seu transporte para os oceanos é bastante efetivo, seja através do transporte atmosférico, da drenagem urbana ou de efluentes liberados diretamente nas regiões costeiras. Dessa forma, os POPs já foram detectados nos mais diversos compartimentos ambientais (água, ar, solos, sedimento, aves, peixes, mamíferos marinhos, etc), do pico das grandes montanhas até as profundezas dos oceanos, desde a região equatorial até regiões polares (veja um exemplo disso neste post aqui ). Ou seja, eles são um grande exemplo de que a contaminação do ambiente não respeita fronteiras e é um problema e  responsabilidade de todos. Texto da Convenção de Estocolmo: http://www.mma.gov.br/estruturas/smcq_seguranca/_publicacao/143_publicacao16092009113044.pdf Convenção de Estocolmo – MMA: http://www.mma.gov.br/seguranca-quimica/convencao-de-estocolmo Home Page oficial da Convenção de Estocolmo: http://chm.pops.int/ #ciênciasdomar #oceanografia #oceanografiaquímica #pops #julianaleonel

Por  Amanda Bendia Parte III - Sobre as nossas origens químicas: a formação das biomoléculas Imagem artística da Terra primitiva, onde possivelmente  foram formadas as biomoléculas.  Fonte. Um conjunto de condições incrivelmente raras ( Parte II ) permitiu que a vida surgisse em nosso planeta a partir de moléculas orgânicas e reações químicas. Todos os organismos vivos que conhecemos são compostos por biomoléculas como proteínas, ácidos nucléicos, polissacarídeos e lipídeos. Estas biomoléculas são constituídas por pequenas unidades interligadas entre si, denominadas monômeros. Os biomonômeros que constroem as proteínas, ácidos nucleicos (DNA e RNA) e polissacarídeos são respectivamente os aminoácidos, nucleotídeos e monossacarídeos. Hoje sabemos que grande parte dos biomonômeros podem ser produzidos espontaneamente dadas as condições necessárias. Uma das primeiras tentativas de produzir biomoléculas em laboratório foi feita por Stanley Miller e Harold Urey em 1953. Eles se basearam em estudos realizados por Alexander Oparin e J.B.S. Haldane que sugeriram que as biomoléculas e a vida teriam surgido em uma sopa primordial, numa atmosfera rica em metano, amônia, hidrogênio e vapor d’água. O experimento de Miller-Urey procurou simular estas condições da Terra primitiva (início do Arqueano) descritas por Oparin-Haldane: em um sistema selado foram inseridos os gases que comporiam a atmosfera primitiva descrita acima, além de descargas elétricas, uma fonte de calor e água líquida. Nestas condições, foram produzidos uma série de biomonômeros, como os aminoácidos glicina e alanina, e outros compostos orgânicos, como uréia e ácido fórmico. Embora estudos recentes indiquem que a composição da atmosfera primitiva não era exatamente como Oparin e Haldane propuseram, a importância dos resultados experimentais de Miller-Urey revolucionaram o nosso conceito a respeito da origem da vida, concretizando a ideia de uma origem química para todos os organismos vivos. Outro grande passo para o surgimento das primeiras células vivas foi a polimerização destes pequenos blocos estruturais chamados biomonômeros. Como os bloquinhos de aminoácidos, monossacarídeos e nucleotídeos se estruturaram para formar respectivamente as cadeias de proteínas, os polissacarídeos ou a estrutura complexa do DNA e RNA? Infelizmente ainda não temos todas as respostas para estas perguntas e as hipóteses que vêm sendo desenvolvidas são difíceis de serem testadas. Tipos de biomoléculas que compõem os seres vivos.  Fonte Uma pergunta importante ao se discutir a origem da vida é como estas biomoléculas agruparam-se de maneira a formar o que seria a primeira célula viva, capaz de carregar uma informação genética e se reproduzir. Essa também é uma questão que ainda desafia a ciência mas novamente, muitos pesquisadores buscam explorar novas ideias que expliquem o grande salto de um mundo essencialmente químico para um mundo biológico. Genetic information flux.  Fonte Um dos primeiros passos deste grande salto é entender como uma molécula de ácido nucleico desempenhou o papel essencial de guardar uma informação capaz de ser transmitida para as gerações seguintes. Uma das hipóteses mais aceitas para a origem da informação genética é a do mundo do RNA, que sugere que o RNA surgiu antes da molécula de DNA. No entanto, em todos os organismos vivos atuais, o fluxo de informação genética inicia-se no DNA. Por que, então, as primeiras células ou proto-células teriam o RNA como a principal fonte de informação genética? O DNA nas células atuais necessita de uma maquinaria complexa de proteínas para ser replicado. Estas proteínas, por sua vez, necessitam de uma molécula de DNA que carregue a informação para a sua posterior tradução. Assim, a dicotomia de quem surgiu primeiro, DNA ou proteína, torna esta questão praticamente insolúvel. Hipótese do mundo do RNA: o RNA teria sido a primeira molécula informacional dos seres vivos primitivos.  Fonte Por este motivo, muitos cientistas sugerem que o RNA foi a primeira molécula informacional a surgir, pois ele apresenta duas propriedades essenciais para a manutenção de uma célula primitiva: uma atividade de ribozima, que o torna capaz de catalisar a sua própria replicação, e uma atividade catalítica capaz de sintetizar algumas proteínas. Continuamos sem entender como mutações na molécula de RNA deram origem ao DNA, e como este último foi posteriormente selecionado como principal fonte de informação genética da célula. Outro passo importante para a formação das primeiras células vivas é o surgimento da compartimentalização. Todas as células possuem uma membrana plasmática composta essencialmente de fosfolipídeos que garante a proteção do conteúdo citoplasmático. A compartimentalização delimita as moléculas no interior das membranas, facilitando suas interações químicas. Além disso, a permeabilidade seletiva da membrana plasmática torna a concentração química no interior celular diferente da concentração do meio, e essa característica é fundamental para os processos celulares. Compartimentos lipídicos são facilmente formados de forma espontânea devido à sua natureza anfipática - basta derramar um pouco de óleo num copo com água e observar. Provavelmente na Terra primitiva, os compartimentos formados acabaram encapsulando biomoléculas e alguns constituintes que dariam origem às primeiras formas de metabolismo e funcionamento celular.   Gostou? Então, aguarde as cenas dos próximos capítulos! Para acessar a Parte I, clique  aqui ! Para acessar a Parte II, clique  aqui ! #amandabendia #ciênciasdomar #astrobiologia #origemdavida #terraprimitiva #biomoléculas

Durante o 38o Encontro Regional de Botânicos (ERBOT) em maio de 2018, nossa editora Catarina Marcolin participou da Roda de conversa “Mulheres nas ciências: desafios e perspectivas”. Além da Catarina, participaram as profas. Olívia Duarte e Flávia Cunha. Foi um momento muito bacana de trocas de experiências e escuta sobre os percalços da jornada feminina nas ciências, incluindo discussões sobre o recorte de raça. #netuniandoporai #catarinarmarcolin #erbot

Por Cláudia Namiki Ilustração: Joana Ho Se você aprecia uma boa moqueca, já deve ter comido carne de cação. Ou pelo menos já observou as belas postas de cação à mostra em feiras e peixarias. Mas você sabe o que é o cação? Cação nada mais é do que o nome dado à carne dos tubarões e das raias (ou arraias) que comemos (Figura 1). Ou seja, quando compramos cação, significa que vamos comer tubarão! Surpreendentemente, a maioria das pessoas não sabe disso, segundo apontou um estudo realizado em Curitiba, onde mais da metade das pessoas afirmaram que comem cação, mas que nunca comeram raia ou tubarão (Bornatowski et al., 2015). Figura 1: Anúncio das postas de cação comercializadas no CEAGESP em São Paulo. Fonte O problema é que existem 145 espécies de tubarão e raias no Brasil, dentre as quais 33% estão ameaçadas de extinção. Mas, como qualquer espécie de raia ou tubarão é vendida sob o nome de cação, já em postas (provavelmente para não assustar a freguesia), não há como saber exatamente o que está sendo vendido e, dessa forma, ao consumir o cação, podemos estar contribuindo para a extinção de uma espécie. Considerando que o nosso país ocupa o 11º lugar na produção, e o primeiro lugar na lista de importadores de carne de tubarão do mundo (segundo o relatório da FAO - Food and Agriculture Organization of the United Nations), aqui no Brasil, a nossa chance de contribuir para esse terrível fim se torna bastante elevada (Barreto et al., 2017). O consumo das nadadeiras de tubarão em alguns países da Ásia, onde são consideradas uma iguaria e são vendidas por valores elevados, têm contribuído para o aumento da pesca do tubarão. A retirada das valiosas nadadeiras do tubarão é chamada de “finning” (Figura 2). Normalmente, após o finning, os animais são cruelmente jogados no mar ainda vivos, pois o baixo preço de venda da carne do tubarão não compensa o custo do armazenamento. No entanto, a prática do finning é proibida por lei no Brasil. Então os pescadores armazenam o charuto (nome dado ao corpo do tubarão após a retirada das nadadeiras) para ser vendido a um preço muito baixo, incentivando ainda mais o consumo de cação. Se a nem a extinção de uma espécie e nem a crueldade do finning comove algumas pessoas, há ainda outros motivos para se evitar comer a carne de tubarão. Um deles é a preservação da nossa própria saúde: como predador de topo os tubarões acumulam grandes quantidades de metais pesados, como mercúrio e chumbo, em um processo chamado de biomagnificação (já falamos desse assunto aqui no blog ). Assim, quando a pessoa come o tubarão se torna o próximo consumidor na cadeia alimentar e acumula os metais pesados presentes em sua carne (Alves et al., 2016, Escobar-Sánchez et al., 2011, Lopez et al., 2013). Os metais pesados são extremamente tóxicos para o organismo, principalmente em grandes quantidades, causando diversos problemas de saúde. O outro motivo é um serviço ecológico: os tubarões controlam o crescimento de populações de diversas espécies, seja por predação direta ou por mantê-las afastadas de determinada área por “medo” de serem devoradas. Grandes tubarões podem se alimentar de outros tubarões, de leões marinhos, de tartarugas e de outros animais da megafauna carismática. Porém, muitas espécies de tubarões se alimentam principalmente de invertebrados, como camarões, siris e caranguejos. Infelizmente até plástico pode fazer parte da dieta do tubarão (Figura 3). Também existe uma espécie filtradora que se alimentam de plâncton, como o tubarão baleia. Recentemente, pesquisadores americanos descobriram que uma espécie de tubarão martelo ( Sphyrna tiburo ), se alimenta principalmente de gramas marinhas quando jovem. Ainda não se sabe se o jovem tubarão ingere a grama por acidente ao caçar outros animais, ou se ele é realmente capaz de digerir e se alimentar desses vegetais. Essa descoberta pode revelar a existência de interações na cadeia trófica marinha até então ignoradas pelos pesquisadores. Figura 3: Tubarão tigre (acima) e alguns de seus itens alimentares (abaixo). Modificado de: Currents, The Ocean Foundation. Fonte Dessa forma, embora tenham criado fama de maus, graças aos filmes da franquia Tubarão e outros filmes trash (na minha humilde opinião), o homem não faz parte da dieta desses animais. Os ataques a seres humanos normalmente ocorrem por engano. Lugares com alta frequência de ataques de tubarão, normalmente estão associados a lugares onde os tubarões costumam se alimentar. Nas praias urbanas de Recife o alto índice de ataques de tubarão se deve a uma série de fatores, entre eles a construção do Porto de Suape, que destruiu o manguezal onde as fêmeas dos tubarões costumavam parir. Sem esse local, os tubarões passaram a frequentar as águas do estuário do rio Jaboatão, que desemboca nas praias, aumentando a frequência de encontro com banhistas e consequentemente elevando o número de ataques. A pesquisadora Dana Bethea , que dedica sua vida a estudar tubarões e raias, sugere algumas medidas para evitar o ataque de tubarões: evitar nadar ao nascer e ao pôr do sol, pois os tubarões estão mais ativos durante o crepúsculo; evitar nadar em águas com pouca visibilidade, dessa forma o tubarão pode te enxergar melhor e não vai mordê-lo; evitar áreas onde os tubarões se alimentam; não nadar sozinho; e remover as jóias antes de entrar na água, pois o brilho das mesmas pode levar o tubarão a crer que você é um peixe prateado saltitante. E se mesmo assim você continuar com medo, Dana sugere que você não entre na água, pois os tubarões não podem sobreviver em terra firme (rsrsrs). O fato é que, embora os ataques de tubarões a seres humanos sejam acidentes muito tristes, eles poderiam ser evitados em sua grande maioria e são estes grandes animais que estão sendo atacados por nós, com uma frequência tão elevada que podemos levá-los à extinção rapidamente. Para saber mais: http://www.sciencemag.org/news/2018/01/meet-world-s-first-salad-eating-shark https://swfsc.noaa.gov/textblock.aspx?Division=FRD&ParentMenuId=87&id=959 https://mundoestranho.abril.com.br/mundo-animal/por-que-ocorrem-tantos-ataques-de-tubarao-em-recife/ https://chooseyourcurrent.org/2017/08/whats-in-a-tiger-sharks-stomach/ http://sero.nmfs.noaa.gov/shark/dana_bethea/index.html http://www.icmbio.gov.br/cepsul/images/stories/legislacao/Instrucao_normativa/2012/in_inter_mpa_mma_14_2012_normasprocedimentoscapturatubaroes_raias.pdf ) Referências Bibliográficas: Barreto, R.R., Bornatowski, H., Motta, F.S., Santander-Neto,  J., Vianna, G.M.S., Lessa, R.. 2017. Rethinking use and trade of pelagic sharks from Brazil. Marine Policy, 85: 114–122. Hugo Bornatowski, Raul Rennó Braga, Carolina Kalinowski, Jean Ricardo Simões Vitule. 2015. “Buying a Pig in a Poke”: The Problem of Elasmobranch Meat Consumption in Southern Brazil. Ethnobiology Letters, 6 (1): 196-202. Luís M.F. Alves, Margarida Nunes, Philippe Marchand, Bruno Le Bizec, Susana Mendes, João P.S. Correia, Marco F.L. Lemos, Sara C. Novais. 2016. Blue sharks ( Prionace glauca ) as bioindicators of pollution and health in the Atlantic Ocean: Contamination levels and biochemical stress responses. Science of the Total Environment, 563–564: 282–292. Sebastián A. Lopez, Nicole L. Abarca, Roberto Meléndez C.  2013. Heavy metal concentrations of two highly migratory sharks ( Prionace glauca and Isurus oxyrinchus ) in the southeastern Pacific waters: comments on public health and conservation. Tropical Conservation Science, 6 (1): 126-137. Ofelia Escobar-Sánchez,  Felipe Galván-Magaña, René Rosíles-Martínez.  2011. Biomagnification of Mercury and Selenium in Blue Shark Prionace glauca from the Pacific Ocean off Mexico. Biol Trace Elem Res 144:550–559. DOI 10.1007/s12011-011-9040-y. #ciênciasdomar #cláudianamiki #cação #joanaho #nadadeiras #tubarão #extinção