O homem só tomou conhecimento da existência de seres microscópicos a pouco mais de 300 anos, através das observações pioneiras do holandês Antonie van Leeuwenhoek. Utilizando microscópios que ele mesmo construiu e capazes de aumentar cerca de 270x Leeuwenhoek encontrou uma série de “pequenos animais” em gotas de água da chuva. Estes seres eram nada menos que bactérias, protistas (seres unicelulares) e alguns animais de fato (ou seja, seres multicelulares que não são fungos ou plantas). Para nós pode parecer trivial, mas na época estes organismos eram completamente desconhecidos. Finalmente, após milhares de anos, nossa espécie rompeu uma séria restrição para um melhor entendimento do mundo: a resolução do olho humano.

O mundo revelado por Leeuwenhoek inaugurou os campos de pesquisa em bactérias e protistas, além de servir de base para muitas outras disciplinas da biologia que exploram o nível micro. A Royal Society chegou a por em cheque a sanidade do cientista e seus seres invisíveis, mas as dúvidas duraram pouco e suas observações foram confirmadas. Felizmente o artigo publicado em 1677 (!) foi disponibilizado num site com as principais publicações científicas dos últimos 3 séculos e meio da Royal Society. Você pode ler as observações do Leeuwenhoek aqui (em inglês).

Trezentos anos, no entanto, não foram suficientes para esgotarmos o assunto e ainda hoje a diversidade e beleza destes seres enigmáticos impressiona. Foi com a intenção de revelar este universo fantástico que surgiu o Proyecto Agua, uma iniciativa de Antonio Guillén. A idéia é mostrar a beleza e diversidade destas formas de vida coletadas em amostras de água de diferentes ambientes. Semelhante à exposição “Oceano: vida escondida“, mas com organismos de água doce (inclusive parece que até existe uma exposição “La vida oculta del agua“, mas não consegui navegar no site).

Sem mais palavras, vamos às imagens. Clique na imagem para ampliar ou no título para ir para a página da foto no Flickr.

PHACUS LONGICAUDATA

Imagem por Antonio Guillén

LA MIRADA DE UN TARDÍGRADO

Tardígrado (não parece um ursinho???). Imagem por Antonio Guillén

ACINETA, VAMPIRO EN ACCIÓN

Ciliado. Imagem por Antonio Guillén

PELOMYXA, LA AMEBA DE LAS MIL CARAS

Uma bela ameba. Imagem por Antonio Guillén

EUCHLANIS DILATATA

Rotífero. Imagem por Antonio Guillén

LA INCÓGNITA DE UNA DIATOMEA

Diatomácea. Imagem por Antonio Guillén

EUASTRUM DE COLORES

Alga sob luz polarizada. Imagem por Antonio Guillén

UN GASTROTRICO QUE ENCONTRÓ SU NOMBRE: CHAETONOTUS BISACER

Gastrótrico de água doce. Imagem por Antonio Guillén

PEDIASTRUM CLATHRATUM

Outra alga. Imagem por Antonio Guillén

CLOSTERIUM MONILIFERUM

Mais uma alga. Imagem por Antonio Guillén

NAUPLIUS, UN CÍCLOPE EN POTENCIA

Larva náuplio de crustáceo. Imagem por Antonio Guillén

NASSULA, UN CILIADO ASPIRADOR

Ciliado recheado. Imagem por Antonio Guillén

LA INOCENTADA DE LA AMEBA MAYORELLA

Ameba tentando engulir uma diatomácea. Imagem por Antonio Guillén

Tem vídeos também!

PELOMYXA (ameba)

Antonio Guillén

EL ROTÍFERO

Antonio Guillén

Essa foi apenas uma seleção, para ver mais visite o Proyecto Agua no Flickr.

[dica do caqui]

Shmoos, quando fritos, têm gosto de frango. Eles produzem leite e botam ovos, mas não se alimentam, apenas respiram. Parecem um pino de boliche gorducho com pernas, tem pele branca e macia, sobrancelhas e alguns bigodes. Eles não tem esqueleto e se reproduzem assexuadamente. Eles também são afáveis com seres humanos, mas isso não vem ao caso. Ah, sim, eles não existem¹.

Larvas são estágios especializados do ciclo de vida de muitos organismos. Podem se reproduzir assexuadamente, mas por definição não se envolvem sexuadamente. O período larval pode ser curto ou durar mais que a forma adulta. Normalmente habitam um ambiente diferente dos adultos, às vezes radicalmente diferente. Larvas podem ter um corpo sofisticado com estruturas especializadas para caçar, coletar alimento e/ou se locomover.

As consequências de um ciclo de vida indireto seriam óbvias, se não fossem surpreendentes. Adultos e larvas podem evoluir de maneira independente². Não que uma larva se “destaque” da forma adulta e passe a viver por si própria (apesar de ser uma discussão interessante). O que quero dizer é que as larvas podem mudar sua forma ao longo do tempo sem que isso cause qualquer alteração no adulto, e vice-versa³. Ou seja, você pode encontrar espécies distantes (evolutivamente) cujas larvas são semelhantes e também encontrar espécies irmãs cujas larvas são bem diferentes uma da outra. Dois ouriços australianos passaram por esta última experiência e causaram um furorzinho 4 milhões de anos depois, quando biólogos descobriram o evento.

Entre as larvas livre-natantes de invertebrados marinhos podemos destacar 2 tipos básicos:

1. Larvas que se alimentam.
   • Nascem de óvulos pequenos liberados em grande quantidade pela mãe.
   • Passam semanas na coluna d’água se alimentando até a metamorfose.
2. Larvas que não se alimentam.
   • Nascem de óvulos grandes (com bastante vitelo) liberados em pequena quantidade pela mãe.
   • Passam poucos dias na coluna d’água até a metamorfose.

Nos equinodermos, a evolução de um modo larval para outro ocorreu diversas vezes em linhagens independentes.

Imagem da esquerda mostra a forma dos equinóides adultos e a forma de suas larvas; ouriços regulares no ramo em vermelho. Na direita vemos 3 evoluções independentes da larva shmoo; ramo vermelho com os ouriços australianos Heliocidaris. (Figs. 2 e 3 de Wray & Bely 1994)

Larva plúteos e suas microcorrentes que capturam microalgas (por Strathmann 1971)

Enquanto uma larva que se alimenta (plúteos, nesse caso) possui um esqueleto interno sustentando longos braços ciliados que criam correntes⁴ e capturam microalgas do plâncton, a larva que vive de reservas não tem quase nenhuma estrutura funcional. O curioso é que mesmo tendo aparecido em linhagens diferentes de equinodermos, estas larvas têm a mesma cara. Cara de pino de boliche gorducho, mas sem pernas e possivelmente sem gosto de frango; cara do ser imaginário criado por Al Capp, o shmoo.

A síndrome de shmoo é essa coincidência morfológica que acomete larvas de equinodermos com acúmulo de reservas e sem a capacidade de capturar alimento. Por que e como larvas que surgiram em linhagens separadas por milhões de anos têm a mesma cara? Como teria sido a transição entre estes dois tipos de larva? Como a larva plúteos perdeu suas estruturas? Será que as larvas shmoos de diferentes linhagens se formaram do mesmo modo ou será que processos diferentes podem originar shmoos semelhantes?

Larva shmoo (imagem por Rudolf Raff)

As diferenças entre larvas não são apenas morfológicas. O ouriço-do-mar H. tuberculata tem uma larva plúteos que pode durar 6 semanas, ou seja, após a fecundação a larva passa um bom tempo nadando e capturando alimento para enfim tornar-se um ouricinho (ver um esquema do ciclo de vida aqui). A situação de H. erythrogramma já é um pouco mais garantida. Como seus óvulos possuem muitas reservas, a larva shmoo se desenvolve rapidamente e em apenas 3 dias o jovem está pronto. Esta diferença no tempo larval deve ter influenciado as relações ecológicas da espécie e talvez seu padrão de distribuição. Teria existido uma condição ecológica que favoreceu a diminuição do período larval ou foi apenas uma conseqüência da formação de óvulos com grandes reservas (que por sua vez pode estar relacionada com sua alimentação)?

Os dois tipos de larvas também apresentam diferenças já no início das divisões celulares, após a fecundação. A inibição de alguma linhagem celular poderia ter causado a perda dos braços e formação de uma massa semi-amorfa que chamamos de shmoos? Foi o aumento do vitelo que desencadeou as mudanças ou houve algum tipo de reprogramação do desenvolvimento?

Deve ter sido mais ou menos isso que os biólogos se perguntaram ao descobrir ouriços-do-mar praticamente idênticos com larvas tão diferentes.

Esta é só uma pequena incursão no fabuloso mundo das larvas… Cabe lembrar que boa parte destas perguntas ainda estão em aberto, mas sendo investigadas ativamente. Para quem quiser se aprofundar no assunto o Pharyngula tem um post discutindo o modelo evolutivo⁵ da transição de uma larva plúteos para uma larva shmoo (em inglês).

Por fim, se alguém não se lembra do shmoo este vídeo pode ajudar (tentarei arrumar um da larva shmoo, pra comparar ):

Em 2006 2 brasileiros e 1 americano ganharam o prêmio The World Food Prize. O motivo?

…exerceram um papel vital na transformação do cerrado – uma região de vastas, e anteriormente inférteis, planícies tropicais elevadas que atravessam o Brasil – em plantações altamente produtivas.

O fundador do prêmio ainda completa:

…uma das grandes realizações da agronomia no século 20, que transformou uma terra devastada e improdutiva em uma das áreas agrícolas mais produtivas do mundo.

O cerrado parece, injustamente, não ter o glamour de uma floresta amazônica ou de uma mata atlântica. Mesmo cobrindo ~21% do território nacional (2 milhões de km²) e hospedando frondosa diversidade, foi deixado oficialmente de lado. Só depois da criação de Brasília resolveram reparar no bioma que “dá a liga” para os outros biomas brasileiros.

Não tardou para corrigirem a acidez e o alto teor de alumínio do solo e dar início à devastação. Aparentemente, ainda resta metade (não duvido que seja menos). Os 14% que cobriam o estado de São Paulo viraram 0,84%. E as previsões não são nada boas. O cerrado já emite os mesmos níveis de CO₂ que a amazônia decorrentes da pulverização de 21 km² por ano. Além de 70% de suas áreas consideradas como de extrema importância biológica estão em áreas ideais para o cultivo de cana (estudo).

O cerrado guarda as fontes de água-doce do país. Acabar com a vegetação vai comprometer o que daqui a 15-20 anos vai valer mais que ouro (e o que o Brasil tem em abundância), água. Dinheiro e futuro sendo jogados fora. A diversidade é fonte inesgotável de conhecimento, lazer e cultura. Os organismos com potencial para trazer inovação científica e desenvolvimento estão sendo cobertos por monoculturas. Ah sim, a energia do Brasil vem da água. Veja mais alguns dados aqui (inglês).

adaptado de Daniel Lobo

Por mais que o progresso seja bom para todos (que é outra discussão), o que está acontecendo com o cerrado é inconsequente e inaceitável. Espero que a nova legislação do estado de são paulo proteja o pouco que resta por aqui (sou otimista) e que a PEC do cerrado (115/95), que transforma o cerrado em patrimônio nacional, seja aprovada (por que a demora?).

Enquanto isso continuaremos a agonizante contagem regressiva para o fim do cerrado, ilustrada a cada 11 de setembro.

Trecho da minha conversa com os robôs tradutores do Google Talk.

O Museu de História Natural de Londres hospeda uma ótima referência sobre a morfologia, taxonomia e classificação de equinóides (ouriços- e bolachas-do-mar). O site chama-se  Echinoid Directory e é mantido pelo Andrew Smith do Departamento de Paleontologia do museu. Se você já quis olhar de perto aquele espinho de ouriço-do-mar fincado no seu pé ou se já se perguntou onde fica seu ânus (do ouriço), lá é “o” lugar pra olhar.

Sua curiosidade, porém, pode ir além, já que desde o ano passado estão disponíveis uma série de imagens da estrutura interna destes animais. Estas são fruto de um estudo¹ que digitalizou exemplares de 13 grupos de ouriços usando ressonância magnética. A técnica (muito usada na medicina) permite visualizar o interior dos organismos incluindo as partes moles na sua conformação “oficial”.

Corte óptico da ressonância magnética de um ouriço-do-mar

O aparelho de ressonância varre o exemplar e o arquivo gerado é transformado numa pilha de fatias ópticas do equinodermo. Para gerar o modelo em 3D é necessário traçar o contorno das estruturas internas (em 2D) de praticamente todas as imagens da pilha (=trabalhão!). Finalizada a sgmentação dos órgãos é só empilhar os contornos para reconstruir as estruturas em três dimensões e colorir.

Reconstrução das estruturas internas em 3D

O resultado, além de didático e divertido, é bastante informativo para especialistas. Como a identificação e classificação é normalmente feita com características externas e/ou partes internas duras, o conhecimento das partes moles internas ajudará a complementar nosso conhecimento e provavelmente gerar mais dúvidas (isso é bom). Com certeza vai ter gente querendo explicar, por exemplo, porque as gônadas (ovários e testículos) de Clypeasteroida (bolachas-do-mar) são tão diferentes das gônadas de outros grupos. Compare na prancha abaixo, gônadas em amarelo.

Prancha de Zigler et al. (2008) mostrando os modelos 3D de equinóides irregulares

Na seção de modelos 3D do Echinoid Directory você pode didaticamente comparar o modelo em 3D interativo², com suas imagens estáticas e com as imagens originais da ressonância e desenhos de anatomia clássica! Além disso, o artigo disponibiliza vídeos das imagens de ressonância que devem ser vistos.

Mendeley é um gerenciador de referências bibliográficas gratuito capaz de extrair os metadados de PDFs automaticamente, sincronizar as referências do desktop com uma interface web (acessível de qualquer lugar) e tem um toque de web social. Apesar de estar no início de seu desenvolvimento diversas funcionalidades já estão disponíveis e “usáveis”. Para um resumo ilustrado consulte o How it works.

Uma das propostas do projeto é criar um Last.fm da pesquisa científica. O Last.fm coleta os hábitos musicais de seus usuários registrando que músicas/bandas você e outros milhões de usuários estão ouvindo. Com esse grande banco de dados o site criou um sistema de recomendações de artistas/músicas/usuários que permite você descobrir músicos diferentes e diversificar seu gosto musical, através de suas próprias preferências. Outro sistema bem conhecido de recomendações baseado nos hábitos do usuário  é o da Amazon. O Mendeley, portanto, coletaria seus hábitos acadêmicos (que artigos você lê/têm/gosta) podendo gerar inúmeras estatísticas, recomendar outros pesquisadores “similares” e artigos relevantes para sua pesquisa. A diferença é que, nas palavras de Victor Henning (fundador):

O Last.fm deixa qualquer um ver as músicas que você escuta enquanto o Mendeley mantém seus dados numa conta privada que não pode ser acessada por mais ninguém.¹

Um detalhe importante é que o objetivo primário do Mendeley não é ser uma ferramenta social para cientistas, mas sim conectar os produtos da pesquisa científica (i.e. artigos); as redes de pessoas surgem de forma secundária, ao redor destes agregados semânticas de artigos científicos. Com os hábitos acadêmicos em mãos torna-se simples identificar as revistas, artigos e autores mais lidos, mostrando em tempo real o alcance de uma publicação e uma estimativa (ainda que restrita) da popularidade de um artigo. As possibilidades são, no mínimo, interessantes.

Impressões sobre a versão 0.9.0 0.9.1 no Ubuntu 8.10.

Acompanho o desenvolvimento do Mendeley desde fevereiro e com o lançamento da versão 0.9.0 resolvi escrever algumas notas. Saiu a versão 0.9.1 antes de eu terminar de escrever!

Visualizador de PDFs embutido

Primeira novidade que testei, pois queria ver se ele funcionava direitinho no Linux². Para minha surpresa o leitor funcionou relativamente bem, inclusive grifar e fazer anotações bonitinhas como na propaganda. Um incoveniente é que ao navegar pelo documento o conteúdo demora milissegundos (as vezes mais) para renderizar (entrar no foco). Não sei se isso ocorre em outros sistemas operacionais, mas parece que sim.

Anotando no visualizador de PDFs integrado

Como mostra a imagem acima, as anotações nos PDFs serão incluídas e sincronizáveis para a interface web na próxima versão do Mendeley Desktop³. Pra mim isso vai ser interessante já que minhas notas ficam perdidas distribuidas por todo lugar (e não apontam para o ponto exato no que a que se referem). O buscador do leitor de PDF escurece o fundo realçando os termos procurados, preciso usar mais pra saber o que prefiro… de qualquer modo ele não retorna ao início do documento quando chega no último termo; deveria.

Buscador de texto

Detecção de documentos duplicados

Estava realmente esperando esta função, pois se importasse 2 vezes um mesmo arquivo nas versões anteriores eu ficava com todas as referências duplicadas. A detecção funcionou bem para referências idênticas, mas ainda obtive uma série de entradas duplicadas. Aparentemente, se importo uma referência que já está presente no meu banco de dados (criada através da extração dos metadados do PDF) e existe alguma(s) diferença(s) entre os metadados as duas entradas são mantidas. Ainda não é possível fundir entradas (manualmente ou automaticamente)⁴. Ao importar uma referência cujo o PDF já existe, o programa também não cria o link automaticamente para o arquivo. A solução seria estaria na habilidade de fundir referências, possivelmente de forma assistida, já que o programa não tem como saber qual campo está a informação errada⁵.

Coleções

Agora é possível criar coleções de artigos, ferramenta básica e útil de qualquer gerenciador. Você tem a opção de carregar os PDFs da coleção para a interface web e torná-la pública. Legal para compartilhar listas de referências com outros internautas (dá até para colar em outras páginas); criei veja um exemplo aqui. Se quiser compartilhar uma lista de referências com seus co-autores do próximo artigo a opção shared collection permite definir até 9 contribuidores para a lista (será interessante quando as anotações dos PDFs forem sincronizadas junto).

Shared collections no Mendeley

Extração de metadados dos PDFs

Uma das principais funções do Mendeley ainda precisa melhorar. No meu caso, diversos artigos aparecem com os dados trocados e/ou faltando, e muitas vezes coisas que talvez você nunca perceba como colocar a página inicial do artigo como o volume da revista. Talvez quem precise melhorar também sejam as editoras na hora de colocar os metadados no pdf… Isso me lembra uma discussão no FriendFeed sobre os problemas de usarmos PDFs e não coisas melhores e mais semânticas para se comunicar em ciência. Quem sabe retomo esta discussão outra hora.

Outras observações

O bookmarklet que importa as referências automaticamente das páginas na web não consegue importar referências da Nature, por exemplo (não consegui, pelo menos). Neste aspecto o importador do Zotero é o mais prático e completo.

Deveria reconhecer automaticamente as abreviações das revistas para que não apareça Dev. Biol., Dev Biol e Developmental Biology como periódicos diferentes após importar os dados.

A barrinha de sugestões did you mean? é bem simpática, mas não deu sugestões muito acuradas, por enquanto

O Mendeley Desktop poderia manter um arquivo oculto no formato bib com o banco de referências atualizado. Isso facilitaria muito para quem usa LaTeX, pois não precisaria ficar exportando arquivos bib cada vez que quero atualizar uma lista de referências de um trabalho. Só adicionar a referência e compilar o LaTeX.

Por fim, acho que o que eu realmente gostaria de ver funcionando é o sistema de recomendações de artigos e usuários com interesses em comum. A sincronização do desktop não está funcionando, pois eles estão turbinando os servidores (sync web para desktop funciona) [Sync está funcionando novamente]. Se quiser acompanhar todas as notas de atualizações do Mendeley entre aqui.

Fontes

• network.nature.com/people/mfenner/blog/2008/09/05/interview-with-victor-henning-from-mendeley
• www.mendeley.com/blog/2009/04/one-million-articles-uploaded-to-mendeley/
• uk.techcrunch.com/2009/05/12/mendeleys-klingon-battle-cruiser-de-cloaks-in-london-with-the-lastfm-for-academia/
• www.mendeley.com/blog/2009/05/ologeez-founder-joins-mendeley/

Boa parte dos invertebrados marinhos possui pelo menos 1 estágio larval no seu ciclo de vida, sendo comum que os adultos vivam no fundo (bentônicos) e as larvas na coluna d’água (planctônicas). Denominada de metamorfose, a transição irreversível da vida larval para a forma adulta envolve drásticas¹ mudanças morfológicas e de habitat.

Esquema simplificado (e toscamente criado) do ciclo de vida da bolacha-do-mar

As larvas das bolachas-do-mar podem passar semanas na coluna d’água até estarem prontas para a metamorfose. As correntes marítimas podem levá-las para longe e nada garante que estarão perto de um habitat adequado quando chegar o momento; assentar no local errado pode ser bem perigoso. Mas o que faz com que uma larva decida assentar ali e não acolá? Será que quando pronta² ela simplesmente sofre a metamorfose onde estiver?

Em 1982, Raymond Highsmith descobriu que um composto secretado por bolachas-do-mar adultas pode induzir a metamorfose em larvas competentes³. Na prática, larvas competentes que estiverem passando por uma população de adultos serão induzidas a assentar ali.

Durante seu experimentos, Highsmith observou que alguns jovens recém metamorfoseados tinham sumido do aquário e resolveu investigar. Ele fez uma triagem na areia e identificou os potenciais organismos predadores responsáveis pelo sumiço das bolachinhas-do-mar. A espécie culpada foi encontrada: Leptochelia dubia, um pequeno crustáceo da ordem Tanaidacea.

Tanaídeo da Bélgica. Foto por Hans Hillewaert.

As fêmeas de L. dubia constroem pequenos tubos de areia de onde capturavam as jovens bolachas-do-mar menores que 1,5 mm que passassem por perto. Highsmith descobriu também que sedimentos do habitat de uma população adulta de bolachas-do-mar contém uma densidade muito menor destes crustáceos, quando comparado à sedimentos de regiões próximas sem bolachas. No laboratório, ao colocar bolachas adultas num aquário a densidade destes crustáceos diminuiu significativamente. Esta diminuição deve-se à constante movimentação da areia pelas bolachas-do-mar que perturbam ou mesmo destroem os tubos dos tanaídeos.

A partir de suas observações Highsmith sugeriu que áreas com adultos, além de serem atrativas para larvas competentes devido à substância indutora de metamorfose, também são relativamente mais seguras para o assentamento, já que a densidade de tanaídeos é menor.

O que isso tudo tem a ver com irreverência, afinal? Toda essa história foi resumida em uma figura do artigo:

Posso ter ficado meio louco depois de trabalhar 3 anos com bolachas-do-mar, mas dei muita risada quando me deparei com essa figura enquanto escrevia a dissertação. Impagável ver numa publicação uma bolacha-do-mar adulta bípede⁴ dando um chute na bunda no télson de um crustáceo predador, enquanto as minibolachinhas humpty dumpty, também bípedes, assentam na área protegida pelos adultos. Notar também o olhar psicopata e enfurecido dos crustáceos no tanque da direita que, além de não poderem pegar as bolachinhas apetitosas ao lado, nada podem fazer para ajudar seus companheiros despejados pelas bolachas grandalhonas. Tem até um esperneiando!

Referência

Induced Settlement and Metamorphosis of Sand Dollar (Dendraster Excentricus) Larvae in Predator-Free sites: Adult Sand Dollar Beds
Raymond C. Highsmith
Ecology, Vol. 63, No. 2. (Apr., 1982), pp. 329-337.
© Ecological Society of America
www.esajournals.org/doi/abs/10.2307/1938950 (acesso restrito)

Aparentemente não consigo começar um blog sem um primeiro post para inaugurar…

Há tempos venho maturando a idéia de manter um blog de ciência que abrangesse meus interesses na biologia. No Cooptando você vai encontrar comentários e opiniões sobre evolução, invertebrados marinhos, desenvolvimento, algumas pitadas sobre biologia computacional e perspectivas para a ciência num mundo digital.

Para saber mais acesse o sobre.