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Com mudanças climáticas e uso indiscriminado do fogo, se o nível de desflorestamento atingir entre 20% e 25% o ciclo hidrológico do bioma pode ser severamente degradado

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Foram registradas megassecas na Amazônia em 2005, 2010 e entre 2015 e 2016 (Foto: Inpe)

O desmatamento da Amazônia está prestes a atingir um determinado limite a partir do qual regiões da floresta tropical podem passar por mudanças irreversíveis, em que suas paisagens podem se tornar semelhantes às de cerrado, mas degradadas, com vegetação rala e esparsa e baixa biodiversidade.

O alerta foi feito em um editorial publicado nessa quarta-feira (21) na revista Science Advances. O artigo é assinado por Thomas Lovejoy, professor da George Mason University, nos Estados Unidos, e Carlos Nobre, coordenador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Mudanças Climáticas – um dos INCTs apoiados pela FAPESP no Estado de São Paulo em parceria com o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) – e pesquisador aposentado do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe).

“O sistema amazônico está prestes a atingir um ponto de inflexão”, disse Lovejoy à Agência FAPESP. De acordo com os autores, desde a década de 1970, quando estudos realizados pelo professor Eneas Salati demonstraram que a Amazônia gera aproximadamente metade de suas próprias chuvas, levantou-se a questão de qual seria o nível de desmatamento a partir do qual o ciclo hidrológico amazônico se degradaria ao ponto de não poder apoiar mais a existência dos ecossistemas da floresta tropical.

Os primeiros modelos elaborados para responder a essa questão mostraram que esse ponto de inflexão seria atingido se o desmatamento da floresta amazônica atingisse 40%. Nesse cenário, as regiões Central, Sul e Leste da Amazônia passariam a registrar menos chuvas e ter estação seca mais longa. Além disso, a vegetação das regiões Sul e Leste poderiam se tornar semelhantes à de savanas.

Nas últimas décadas, outros fatores além do desmatamento começaram a impactar o ciclo hidrológico amazônico, como as mudanças climáticas e o uso indiscriminado do fogo por agropecuaristas durante períodos secos – com o objetivo de eliminar árvores derrubadas e limpar áreas para transformá-las em lavouras ou pastagens.

A combinação desses três fatores indica que o novo ponto de inflexão a partir do qual ecossistemas na Amazônia oriental, Sul e Central podem deixar de ser floresta seria atingido se o desmatamento alcançar entre 20% e 25% da floresta original, ressaltam os pesquisadores.

O cálculo é derivado de um estudo realizado por Nobre e outros pesquisadores do Inpe, do Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais (Cemaden) e da Universidade de Brasília (UnB), publicado em 2016 na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

“Apesar de não sabermos o ponto de inflexão exato, estimamos que a Amazônia está muito próxima de atingir esse limite irreversível. A Amazônia já tem 20% de área desmatada, equivalente a 1 milhão de quilômetros quadrados, ainda que 15% dessa área [150 mil km2] esteja em recuperação”, ressaltou Nobre.

Margem de segurança

Segundo os pesquisadores, as megassecas registradas na Amazônia em 2005, 2010 e entre 2015 e 2016, podem ser os primeiros indícios de que esse ponto de inflexão está próximo de ser atingido.

Esses eventos, juntamente com as inundações severas na região em 2009, 2012 e 2014, sugerem que todo o sistema amazônico está oscilando. “A ação humana potencializa essas perturbações que temos observado no ciclo hidrológico da Amazônia”, disse Nobre.

“Se não tivesse atividade humana na Amazônia, uma megasseca causaria a perda de um determinado número de árvores, que voltariam a crescer em um ano que chove muito e, dessa forma, a floresta atingiria o equilíbrio. Mas quando se tem uma megasseca combinada com o uso generalizado do fogo, a capacidade de regeneração da floresta diminui”, explicou o pesquisador.

A fim de evitar que a Amazônia atinja um limite irreversível, os pesquisadores sugerem a necessidade de não apenar controlar o desmatamento da região, mas também construir uma margem de segurança ao reduzir a área desmatada para menos de 20%.

Para isso, na avaliação de Nobre, será preciso zerar o desmatamento na Amazônia e o Brasil cumprir o compromisso assumido no Acordo Climático de Paris, em 2015, de reflorestar 12 milhões de hectares de áreas desmatadas no país, das quais 50 mil km2 são da Amazônia.

“Se for zerado o desmatamento na Amazônia e o Brasil cumprir seu compromisso de reflorestamento, em 2030 as áreas totalmente desmatadas na Amazônia estariam em torno de 16% a 17%”, calculou Nobre.

“Dessa forma, estaríamos no limite, mas ainda seguro, para que o desmatamento, por si só, não faça com que o bioma atinja um ponto irreversível”, disse.

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Pesquisa analisa produção de pigmentos naturais para setores alimentício, farmacêutico e cosmético a partir de fungos encontrados em frutos amazônicos


Os fungos encontrados em frutos de espécies nativas da região Amazônica, como buriti, tucumã e pupunha, estão sendo analisados como fonte produtora de pigmentos naturais, ou seja, para serem usados como colorantes com ação antioxidante ou atividade pró-vitamínica A. Os pigmentos poderão ser aplicados nos setores alimentício, farmacêutico e cosmético.

A pesquisa desenvolvida na Universidade de São Paulo (USP) conta com apoio do Governo do Amazonas, via Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas (Fapeam), no âmbito do Programa de Apoio à Formação de Recursos Humanos Pós Graduandos do Estado do Amazonas (PROPG-AM).

Segundo a doutoranda em Biotecnologia Industrial Daiana Torres, para o crescimento dos microrganismos serão utilizados resíduos provenientes do processamento da mandioca, com objetivo de reaproveitar e destinar de forma adequada os resíduos, uma vez que o volume de produção e processamento da mandioca é alto na região.

A pesquisa iniciou em 2015 e tem previsão para terminar no primeiro semestre de 2019 com a defesa da Tese de Doutorado. A avaliação antioxidante e da atividade pró-vitamínica desses pigmentos ainda estão na análise.

 “A pesquisa traz diversos benefícios como a obtenção de pigmentos naturais e com propriedades químicas benéficas ao organismo humano, que podem ser utilizadas pelas indústrias alimentícias, farmacêuticas ou cosméticas. Podemos destacar também o reaproveitamento dos resíduos provenientes do processamento da mandioca, que é uma das culturas de maior volume de produção na Região Norte, o que pode agregar valor a este subproduto agrícola”, destacou.

A pesquisadora explicou ainda que os pigmentos naturais já encontram aplicação na indústria alimentícia, onde são utilizados para realçar a cor de alguns alimentos, como por exemplo, do salmão.

“Além de pigmentar ou realçar a cor em alimentos, os carotenoides podem possuir características muito interessantes para a indústria farmacêutica e de cosméticos, pois como já foi dito, eles podem possuir atividades antioxidantes, que protegem as células sadias do nosso corpo contra as lesões e os demais danos causados pelo excesso de radicais livres, e ainda apresentam como potenciais fontes de vitamina A”, acrescentou.

Isolamento

A pesquisa está sendo desenvolvida na Escola de Engenharia de Lorena (EEL\USP), onde estão sendo realizadas as atividades de processos fermentativos para a produção dos pigmentos a partir das leveduras isoladas e cultivadas nos resíduos de mandioca pré-tratados. E no Laboratório Micologia do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Inpa), onde foram realizados os isolamentos e a identificação das leveduras (fungos).

Daiana disse que como pré-requisito para o isolamento foi definido que apenas as leveduras que apresentassem coloração seriam de fato isoladas, assim, foi proposto inicialmente, o isolamento das leveduras a partir dos frutos de espécies nativas da Região Amazônica, como o buriti, tucumã e pupunha, coletados em área de Reserva Florestal em Manaus, porém, não foi possível isolar leveduras coloridas de todos os frutos coletados, sendo assim, incorporadas leveduras isoladas de outros ambientes, como água e solo.

“Isolar, significa cultivar (crescer) as leveduras fora do seu ambiente natural, ou seja, em meio de crescimento sintético que simula o ambiente natural. Assim, as leveduras utilizadas neste trabalho serão leveduras que crescem naturalmente na superfície de frutos, e que a partir de técnicas laboratoriais específicas serão retiradas dessas superfícies e transferidas para placas de Petri (vidraria de laboratórios), contendo o meio de cultivo que possui substâncias importantes para o crescimento destas leveduras”, disse.

PROPG-AM

O programa concede bolsas de mestrado e doutorado a profissionais graduados, residentes no Estado do Amazonas há, no mínimo, quatro anos, interessados em realizar curso de pós-graduação stricto sensu, em Programa de Pós-Graduação recomendado pela CAPES em outros Estados da Federação.

“A Fapeam tem apoiado o desenvolvimento desta pesquisa, a partir da concessão da bolsa auxílio, que permite minha manutenção e estadia na cidade de Lorena (SP) para realizar as atividades referentes à pesquisa, o que também possibilita a troca de informação e de conhecimento com profissionais experientes e com grande conhecimento na área de estudo, podendo firmar entre pesquisadores da Região Sul e Norte do Brasil, a fim de promover o desenvolvimento científico no Amazonas”, finalizou.

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PEIXE DA AMAZÔNIAA teoria da evolução sugere que as espécies que se reproduzem de forma assexuada tendem a desaparecer rapidamente, uma vez que seu genoma acumula mutações mortais ao longo do tempo.

Mas um estudo sobre um peixe amazônico lançou dúvidas sobre a velocidade desse declínio.

Apesar de milhares de anos de reprodução assexuada, o genoma das molinésias da Amazônia é notavelmente estável e a espécie sobreviveu.

Os detalhes do trabalho foram publicados na revista Nature Ecology and Evolution.

Há dois caminhos fundamentais pelos quais espécies se reproduzem – a forma sexuada e a assexuada.

A reprodução sexuada depende de células especiais reprodutivas masculinas e femininas, como os óvulos e os espermatozóides, juntando-se durante o processo de fertilização.

Cada célula sexual contém metade do número de cromossomos das células parentais normais. Depois da fertilização, quando o óvulo e o espermatozóide se fundem, o número normal do cromossomo celular é reintegrado.

A reprodução assexuada é diferente.

Uma vida nasce do celibato

Em vez de criar uma nova geração misturando medidas iguais de DNA das mães e dos pais, a reprodução assexuada dispensa o macho e, em vez disso, cria novos descendentes contendo uma cópia exata do genoma da mãe – uma clonagem materna natural.

Essa é uma maneira incrivelmente eficiente de criar uma nova vida. Ao não desperdiçar material genético na criação de machos, todos os descendentes nascidos a partir da reprodução assexuada podem continuar se reproduzindo.

Mas há um ponto negativo. Como os descendentes são fac-símiles genéticos da mãe, eles apresentam uma variabilidade limitada.

E a variabilidade genética pode proporcionar uma grande vantagem. É justamente o que permite que as populações respondam e superem as mudanças no meio ambiente e outras pressões seletivas, ao permitir a sobrevivência dos mais adaptados.

A reprodução sexuada proporciona um grande espaço para gerar essa variabilidade genética, quando os pedaços de cromossomos individuais se recombinam assim que os óvulos e os espermatozóides se fundem e formam combinações únicas de cromossomos.

Outra vantagem da reprodução sexuada é que as mutações nocivas, que se acumulam naturalmente ao longo do tempo, são diluídas e seus efeitos anulados durante essa mistura genética.

Já os organismos que dependem da reprodução assexuada são propensos a perder essas vantagens.

O professor Manfred Schartl, da Universidade de Würzburg, é um dos principais autores do estudo e diz: “As previsões teóricas eram que uma espécie assexuada passaria por decomposição genômica e acumularia muitas mutações ruins e, sendo clonada, não seria possível depender da diversidade genética para reagir a novos parasitas ou outras mudanças no meio ambiente.”

“Havia previsões teóricas de que um organismo assexual desapareceria depois de cerca de 20 mil gerações”.

Nos círculos da biologia evolutiva, essa acumulação gradual e fatal de mutações mortais é conhecida como catraca de Muller, em homenagem ao cientista vencedor do prêmio Nobel Hermann Muller, que desenvolveu a teoria.

Mas o último estudo sobre a estabilidade a longo prazo do genoma das molinésias da Amazônia lançou algumas novas descobertas surpreendentes sobre o potencial custo da reprodução assexuada.

Derrubando as probabilidades

Acredita-se que o peixe molinésia da Amazônia seja um híbrido surgido após a reprodução entre duas espécies de peixes aparentados – o molinésia do Atlântico e o molinésia de Sailfin.

É um dos poucos animais vertebrados que se reproduzem de maneira assexuada.

O molinésia fêmea da Amazônia pode se reproduzir apenas ao ser exposto ao esperma de uma espécie relacionada de molinésia, mas o DNA do espermatozoide geralmente não se aproxima dos descendentes.

Para definir o impacto desse estilo de vida celibatário, a equipe de pesquisadores comparou as sequências do genoma de peixes molinésia da Amazônia aos coletados de vários locais, como o México e o Estado do Texas, nos EUA.

Usando as sequências do genoma, a equipe de pesquisadores conseguiu construir uma árvore genealógica.

A árvore mostrou que todos os peixes compartilharam o mesmo antepassado e que o peixe progenitor nadou em águas americanas há cerca de 100 mil anos.
Sobrevivente persistente

A molinésia da Amazônia sobrevive há cerca de meio milhão de gerações – muito além do que a teoria sugeria.

Mas não foi só isso. Quando os cientistas procuraram indícios de decadência genômica a longo prazo, havia muito poucos, como o professor Schartl explicou:

“O que encontramos é que esse peixe preservou seu genoma híbrido e o que sabemos da criação de plantas ou animais é que, quando tentamos fazer algo melhor, criamos um híbrido”.

E ele acha que é esse “vigor híbrido” que sustenta a sobrevivência persistente da molinésia amazônica.

“O que a natureza tem feito é criar desde o início um bom híbrido, que prosperou”.

“É claro que há mutações, mas o que sentimos e que não foi levado em consideração é que a evolução eliminará as mutações deletérias e somente aqueles que se tornam melhores, com boas mutações, prosperarão”.

Ao comentar o trabalho, Laurence Loewe, professor assistente no Instituto para a Descoberta de Wisconsin, da Universidade de Wisconsin-Madison, disse à BBC:

“Normalmente, as espécies sem recombinação regular não são muito duradouras na forma evolutiva. No entanto, a molinésia amazônica parece ter encontrado uma maneira de sobreviver por um tempo surpreendentemente longo sem acumular sinais de decomposição genômica”.

“Para descobrir como isso ocorre, provavelmente teremos que combinar muitos dos grandes avanços na genética evolutiva dos últimos 100 anos”.

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