Fêmea e macho ao mesmo tempo

    Nessa segunda matéria da série sobre a grande diversidade de comportamentos reprodutivos que existem na natureza, vou falar sobre o hermafroditismo. Um organismo hermafrodita é simplesmente o que possui tanto órgão reprodutor masculino como feminino. Este fato é muito comum na natureza, se excluirmos os insetos da conta, um terço dos animais encontrados no planeta são hermafroditas e essa proporção é ainda maior em plantas! [1]

    Existem muitos estudos sobre as vantagens e desvantagens do hermafroditismo. Uma das vantagens é a economia de energia para encontrar um parceiro reprodutivo. Imagine uma lesma (pequena e lenta) no meio de uma floresta tendo que procurar outra lesma para se reproduzir. Para sorte dela, caso ela não encontre um parceiro, não haverá problemas - as lesmas são hermafroditas! No entanto, elas ainda são capazes de realizar a fecundação cruzada – onde os gametas (óvulo e espermatozoide) são originados de indivíduos distintos – e como naturalmente as lemas produzem os dois tipos de gametas, os dois indivíduos farão papéis de “macho” e “fêmea”.

    A maior parte das espécies de plantas são hermafroditas. Se você observa uma flor e vê as anteras cheios de pólen e no meio deles um filetinho com a ponta diferente, que chamamos de estigma, provavelmente você está observando um organismo hermafrodita (veja a foto abaixo). As plantas não são capazes de se moverem para buscar um parceiro reprodutivo, elas dependem dos polinizadores ou do vento para reprodução sexuada. Desta forma, o hermafroditismo é uma vantagem especialmente grande quando polinizadores não estão disponíveis ou quando a espécie é rara, o que torna ainda mais difícil para o polinizador levar o pólen de uma planta para outra [2].

Flores hermafroditas com destaque para a estrutura reprodutora feminina que 
recebe o pólen (estigma) e para estrutura masculina que produz o pólen (antera).

     Entre os vertebrados, foram descobertos apenas peixes hermafroditas. A espécie
Hypoplectrus nigricans, também conhecida como black hamlet (veja foto abaixo), habita corais próximos à costa da América Central e é hermafrodita [3]. Diferente das lesmas, esse peixe não é capaz de se auto-fecundar, então um indivíduo sozinho não é capaz de se re produzir.

Foto: Burek, Joyce/Frank (fonte: http://www.fishbase.org/)

    Assim como todos os peixes ósseos, o black hamlet realiza fecundação externa. Saiba mais sobre esse tipo de fecundação lendo o box. Na maioria das espécies de peixes, o macho realiza uma dança do acasalamento para estimular a fêmea. Entretanto, a dança dos black hamlets é feita pelo peixe que vai inicialmente fazer “papel de fêmea”, indicando que ela tem óvulos maduros, ou seja, prontos para fecundação. Após esse ritual de "corte nupcial”, ocorrem vários eventos de fertilização em sequência. Em cada evento, um dos peixes libera uma parte de seus óvulos e o outro libera parte dos espermatozóides para formação de ovos. A cada fertilização, os peixes alternam o papel como macho e fêmea e, em geral, os peixes se mantêm com o mesmo parceiro até liberar todos os gametas produzidos.

    Você pode estar se perguntando: se os peixes costumam ficar com o mesmo par até o fim dos eventos de fertilização, por que ter todo esse trabalho de alternar os papéis? A produção de óvulos tem um custo energético muito maior do que a produção de espermatozóides. Por isso, atuar tanto como macho quanto como fêmea garante um gasto de energia mais equilibrado. Então, a alternância de função (macho/fêmea) ao longo do processo de reprodução diminui a chance de algum dos dois trapacear e atuar apenas como doador de espermatozóides, gastando menos energia que seu par.

   
    Todos os casos apresentados aqui são de hermafroditismo simultâneo, o que quer dizer que um indivíduo é macho e fêmea ao mesmo tempo. Existem também hermafroditas sequenciais, que são animais capazes de trocar de sexo ao longo da vida. Quer saber mais sobre quem são esses animais e como isso ocorre? Aguarde a última matéria desta série!

Box Tipos de fecundação: externa e interna    A maioria dos peixes produzem ovos para se reproduzir – que é a junção de óvulo + espermatozóide. Esses ovos podem ser formados dentro do corpo da mãe, como é o caso de alguns tubarões, ou na água onde os animais se encontram.    A fecundação interna ocorre quando o macho introduz os espermatozóides dentro do corpo da fêmea, onde são formados os embriões. Além dos tubarões, diversos animais realizam a fecundação interna, como aves e mamíferos (incluindo nós, humanos). Quando os ovos são formados fora do corpo da mãe, dizemos que ocorre a fecundação externa. Neste caso, macho e fêmeas se encontram e liberam os óvulos e os espermatozóides na água. Os gametas liberados se encontram e formam-se os embriões. Esse tipo de fecundação é observado também em anfíbios, como sapos e pererecas.

por Patricia Sanae Sujii

sujiips@gmail.com

Referências

[1] Lehtonen, J., Jennions, M. D., & Kokko, H. (2012). The many costs of sex. Trends in ecology & evolution, 27(3), 172-178.

[2] Bawa, K. S., & Beach, J. H. (1981). Evolution of sexual systems in flowering plants. Annals of the Missouri Botanical Garden, 254-274.

[3] Fischer, E. A. (1980). The relationship between mating system and simultaneous hermaphroditism in the coral reef fish, Hypoplectrus nigricans (Serranidae). Animal Behaviour, 28(2), 620-633.

Male and female at the same time
 
    In the second article of the series about the big diversity of reproductive behaviors that exists in nature, I will talk about hermaphroditism. A hermaphrodite individual is simply the one that has both male and female reproductive organs. This is a very common fact in nature – if we do not count insects, one third of the animals found on Earth are hermaphrodites, and this rate is even higher in plants! [1]

    There are many studies about the advantages and the disadvantages of hermaphroditism. One of the advantages is the energy saving when looking for a reproductive partner. Imagine a slug (small and slow) in the middle of a forest searching for another slug to be able to reproduce. Lucky for the slug, if it does not find a partner, there will be no problem – slugs are hermaphrodites! However, they are still able to make cross-fertilization – when the gametes (egg and spermatozoon) come from different individuals – and, since slugs naturally produce both types of gametes, the two organisms will play the “male” and the “female” roles.
 
    Most plant species are hermaphrodite. If you look at a flower and see the anthers full of pollen and, among them, a small ramification with a different tip, which we call stigma, you are probably before a hermaphrodite organism (see picture below). Plants are not able to move to look for a reproductive partner – they depend on pollinators or on the wind for sexual reproduction. Thus, hermaphroditism is a particularly big advantage when there are no pollinators available or when the species is rare, which makes it even harder for the pollinator to take pollen from one plant to the other. [2]

Hermaphrodite flowers with focus on the female reproductive structure that receives pollen (stigma) and the male structure that produces pollen (anther).

    Among vertebrates, only fish have been discovered to be hermaphrodite. The species called Hypoplectrus nigricans, also known as black hamlet (see picture below), inhabits coral reefs close to Central America and is hermaphrodite [3]. Differently from slugs, this fish is not capable of self-fertilization, so an individual is not able to reproduce by itself.

Photo: Burek, Joyce/Frank (source: http://www.fishbase.org/)

    Just as all bony fishes, black hamlet makes external fertilization. You can know more about this kind of fertilization by reading the box. In most fish species, the male does a mating dance in order to stimulate the female. However, the black hamlet’s dance is done by the individual who will initially play the “female role”, showing that it has mature eggs, that is to say, eggs that are ready for fertilization. After this ritual of “courtship”, several fertilization events happen in a sequence. In each event, one of the individuals releases a part of its female gametes, and the other one, a part of its male gametes, in order to form eggs. In each fertilization, both fish alternate the male and the female roles, and they usually stay with the same partner until they have released all of the produced gametes.
 
    You may be wondering, if the fish use to stay with the same partner until the end of the fertilization events, why go through all this trouble of alternating roles? The production of female gametes costs a lot more energy than the production of spermatozoon. Hence, acting as both a female and a male guarantees a more balanced expense of energy. So alternating functions (male/female) throughout the reproduction process reduces the chances that one of the fish will cheat and act only as a spermatozoon donator, saving more energy than its partner does.
 
    All the cases presented here concern simultaneous hermaphroditism, which means that an individual is both male and female at the same time. There are also sequential hermaphrodites, which are able to change sex throughout their lives. Do you want to know more about what these animals are and how this occurs? Look forward to the last article of the series! 

Box Types of fertilization: internal and external.    Most fish produce eggs to reproduce – which is the combination of female + male gametes. These eggs can form inside the body of the mother, as it happens with some sharks, or in the water where the animals meet.    Internal fertilization occurs when the male introduces spermatozoon in the female’s body, where the embryos form. Besides sharks, several animals do internal fertilization, such as birds and mammals (including us, humans). When the eggs form outside of the mother’s body, we call this external fertilization. In this case, male and female meet and release their gametes in the water. These gametes meet and form the embryos. This kind of fertilization is also observed in amphibians, such as frogs and tree frogs.

 

Written by Patricia Sanae Sujii
Translated by Thomaz Offrede

References:
[1] Lehtonen, J., Jennions, M. D., & Kokko, H. (2012). The many costs of sex. Trends in ecology & evolution, 27(3), 172-178.

[2] Bawa, K. S., & Beach, J. H. (1981). Evolution of sexual systems in flowering plants. Annals of the Missouri Botanical Garden, 254-274.

[3] Fischer, E. A. (1980). The relationship between mating system and simultaneous hermaphroditism in the coral reef fish, Hypoplectrus nigricans (Serranidae). Animal Behaviour, 28(2), 620-633.
  

Lúpus - Conhecendo a doença

Nas últimas semanas foi divulgada uma notícia na internet sobre a descoberta da cura da doença lúpus por pesquisadores da Universidade da Flórida, nos Estados Unidos. Liderados pela pesquisadora Dra. Laurence Morel, o novo estudo foi publicado na revista americana Science Translational Medicine e os resultados apresentados mostraram-se muito promissores. Vamos conhecer um pouco mais sobre essa doença?

O Lúpus, tembém conhecido como LES (Lúpus eritematoso sistêmico), é uma doença auto-imune rara que afeta diversos órgãos e sistemas levando à perda da tolerância imunológica. Na prática o que ocorre é um desequilíbrio do sistema imunológico, levando-o a atacar o próprio organismo, como faria com um vírus ou bactéria que infecta nosso corpo. Essa doença é mais frequente em mulheres jovens e, por apresentar múltiplas formas de manifestação clínica, seu diagnóstico é difícil.

Classificado como uma doença crônica, o Lúpus evolui com períodos de atividade da doença intercalados por períodos em que o paciente apresenta pouco ou nenhum sintoma. Entre os sintomas estão fadiga, febre, dor nas articulações, dificuldades para respirar, dor no peito, dor de cabeça, queda de cabelo, desconforto geral, ansiedade e mal-estar. Por isso, pode haver uma confusão em relação ao diagnóstico na doença, visto que os sintomas são semelhantes aos de diversas outras doenças.

Na tentativa de facilitar o diagnóstico do Lúpus, a Colégio Americano de Reumatologia propôs em 1971 alguns critérios que visavam facilitar a detecção da doença. Todavia até hoje os médicos encontram dificuldades para caracterizá-la, indicando tratamentos para outras doenças. Este fato é gravíssimo, pois o paciente com Lúpus precisa do tratamento correto o quanto antes, principalmente no início da doença, para não ter os sintomas agravados.

E o tratamento do paciente? Por ser uma doença crônica, até o momento não existe uma cura para a doença. O tratamento é realizado através da administração de cortisona, um hormônio esteroide que ajuda no controle das dores, pela capacidade anti-inflamatória. Os corticoides modernos não apresentam efeitos colaterais, como os antigos, que levavam ao aumento da pressão e alta retenção de sal e água no organismo.

Graças aos avanços da tecnologia e da ciência, muitos pesquisadores vêm trabalhando para encontrar a cura de diversas doenças. No caso do Lúpus, a pesquisa da Dra. Morel apresentou bons resultados. O fato que mais chamou a atenção foi a combinação de dois inibidores metabólicos que, juntos, levaram a um retrocesso da doença. Isto sugere que os inibidores metabólicos podem ser uma saída para o tratamento dos pacientes.

Estes resultados são muito animadores! Descobrir uma via de retroceder a doença abre um leque de possibilidades para os próximos anos e serve de base para novos estudos promissores para a doença. É preciso ressaltar que é um processo demorado: da pesquisa científica ao produto no mercado levam-se alguns anos. Porém, é um resultado para ser comemorado. Enquanto isso, existem medicamentos e tratamentos que ajudam no controle da doença, levando maior qualidade de vida aos portadores  de Lúpus.

Para saber mais sobre a doença:

http://disciplinas.stoa.usp.br/pluginfile.php/197332/mod_resource/content/1/Texto%20LES%204o%20ano.pdf

Por Nathalia Brancalleão

Contato: nathalia.brancalleao@usp.br

Referências Bibliográficas:

http://www.healthline.com/health-news/scientists-cure-lupus-in-mice-021115#3

http://drauziovarella.com.br/mulher-2/lupus/

Sato, E. I., & Leser, P. G. (2001). Lúpus eritematoso sistêmico. Prado F C. Atualização Terapêutica, 1382-7.

Sato, E. I., Bonfá, E. D., Costallat, L. T. L., Silva, N. A. D., Brenol, J. C. T., Santiago, M. B., ... & Vasconcelos, M. (2002). Consenso brasileiro para o tratamento do lúpus eritematoso sistêmico (LES). Rev Bras Reumatol, 42(6), 362-70.

Lupus – getting to know the disease!

            In the last few weeks, it has been announced that researches from the University of Florida, in the USA, have discovered the cure for the lupus disease. The new study, whose main author was the researcher Dr. Laurence Morel, was published in the American journal Science Translational Medicine, and its results were very promising. Shall we get to know a little bit about the disease?

            Lupus, also known as SLE (systemic lupus erythematosus), is a rare autoimmune disease that affects several organs and systems and leads to the loss of immune tolerance. What actually occurs is an imbalance of the immune system, making it attack its own organism, as it would do with a virus or a bacterium infecting our body. This disease is more frequent in young women and, since it has many different ways of clinical manifestation, it is hard to make the right diagnosis.

            Classified as a chronic disease, lupus develops both in periods of activity of the disease and in periods in which the person presents few or no symptoms. Among the symptoms are fatigue, fever, joint pain, trouble to breathe, chest pain, hair loss, general discomfort, anxiety and malaise. These symptoms are similar to those of many other diseases, which may be misleading to the diagnosis.

            In the attempt of making it easier to make lupus’ diagnosis, the American College of Rheumatology proposed, in 1971, some criteria that ought to help one detect the disease. However, to this date, doctors find it hard to define it properly, pointing out treatments to other illnesses. This is a very serious problem, since the patient who has lupus needs the right treatment as soon as possible – especially in the beginning of the disease, so that the symptoms will not become worse.

            And what about the treatment? Because it is a chronic disease, there was no cure for it until now. The treatment was made by giving cortisone to the patient, a steroid hormone that helps control pain due to its anti-inflammatory capacity. Modern corticoids do not present side effects, as the old ones did – they led to high pressure and high retention of salt and water in the organism.

            Thanks to the progress of science and technology, many researches have been working to find the cure to several diseases. As for lupus, Dr. Morel’s research has shown good results. The most interesting fact was the combination of two metabolic inhibitors that, together, led to a regression of the illness. This suggests that metabolic inhibitors may be a solution for the treatment of these patients.

            These results are very encouraging! Discovering a way to make the disease recede opens a whole range of possibilities for the next years and serves as a basis to new promising studies. We need to point out that this is a slow process – it takes a few years to go from scientific research to product in the market. Nonetheless, this is a result to be celebrated. Meanwhile, there are medicines and treatments that help control the disease, bringing a better quality of life to those who have lupus.

If you want to know more about the disease (in English):

http://ether.stanford.edu/urology/Systemic%20Lupus%20Erythematosus.pdf

(in Portuguese):

http://disciplinas.stoa.usp.br/pluginfile.php/197332/mod_resource/content/1/Texto%20LES%204o%20ano.pdf

Written by Nathália Brancalleão

Translated by Thomaz Offrede

Contact: nathalia.brancalleao@usp.br

References:

http://www.healthline.com/health-news/scientists-cure-lupus-in-mice-021115#3

http://drauziovarella.com.br/mulher-2/lupus/

Sato, E. I., & Leser, P. G. (2001). Lúpus eritematoso sistêmico. Prado F C. Atualização Terapêutica, 1382-7.

Sato, E. I., Bonfá, E. D., Costallat, L. T. L., Silva, N. A. D., Brenol, J. C. T., Santiago, M. B., ... & Vasconcelos, M. (2002). Consenso brasileiro para o tratamento do lúpus eritematoso sistêmico (LES). Rev Bras Reumatol, 42(6), 362-70.

A revolução das Impressoras 3D

Exemplo de substituição craniana obtida a partir de impressora 3D. Fonte: http://www.news.com.au/technology/patient-has-75-per-cent-of-his-skull-replaced-by-3dd-printed-implant/story-e6frfro0-1226593075470

     O desenvolvimento da tecnologia, principalmente na informática e robótica, avançou de forma estrondosa nos últimos anos, como podemos ver ao comparar os aparelhos celulares atuais com os que usávamos 8 anos atrás. Frente a toda essa revolução, muitas coisas que vimos em filmes de ficção científica estão se tornando cada vez mais comuns, como é o caso das impressoras 3D que a cada dia estão mais revolucionárias, chegando até a cogitar a possibilidade de “teletransporte” de objetos.

     Um fato que chama bastante atenção é que a primeira impressora 3D foi criada por Chuck Hull em 1984, um norte-americano que utilizava a estereolitografia, tecnologia precursora da impressão 3D, que foi sendo aprimorada até chegarmos a revolução que vemos hoje.

     As impressoras 3D operam montando objetos por camadas, a partir de matérias-prima, da mesma forma que as impressoras tradicionais criam imagens por pontos de tinta ou toner. A grande diferença é que ao invés de imagens, são impressos objetos em 3 dimensões. Para que isso seja possível, primeiro é necessário desenhar o objeto a ser impresso em um software de modelagem tridimensional, em seguida o computador processas as informações do objeto e envia as instruções para a impressora que possui a matéria-prima e começa a desenvolver o objeto a partir de camadas muito finas, até obter produto final.

     Essas impressoras foram evoluindo cada vez mais e vem sendo aplicadas nas mais diversas áreas como na automobilística¹, em objetos do ramo da moda², na construção civil³ e está muito presente na área médica⁴, que vem apresentando grandes avanços com esta tecnologia.

   Um caso bastante comentado nos últimos dias foi o implante craniano realizado em uma menina chinesa de 3 anos de idade, Han Han, que sofre por hidrocefalia (excesso de produção do liquido que proteje o cerebro) e costuma causar expansão da caixa craniana. No caso dela, o crânio já apresentava um tamanho 4 vezes maior que o normal, o que estava gerando cegueira, dificuldades de movimentação da cabeça, além de feridas na pele.

     Para conter o avanço da doença, Han Han passou por uma cirurgia onde a estrutura óssea excedente foi retirada, o cérebro reposicionado e para recompor sua estrutura craniana, foi realizado o implante de três peças de titânio feitas em impressora 3D. O material utilizado, além de resistente, apresenta menos rejeição pelo organismo. A impressão 3D foi importante, pois foi a partir dos exames de tomografia dela que as peças foram corretamente moldadas de acordo com sua necessidade⁵.

     Além disso, existem muitos outros casos de implantes de próteses⁶ obtidas a partir de impressoras 3D, que possuem a grande vantagem de serem produzidas de acordo com as necessidades específicas de cada pessoa. Quem quiser pode conhecer a história de Emma, uma garotinha com artrogripose, que não conseguia movimentar os braços e ganhou uma nova vida quando recebeu um exoesqueleto personalizado em: http://www.stratasys.com/br/indústrias/médica

     Com os avanços na área, além da redução dos custos de fabricação dos equipamentos e materiais, muitas inovações ainda estão por vir, como por exemplo uma impressora de órgão humanos⁴ - mas para isso ainda precisamos de mais avanços para conseguirmos um objeto tão rico em detalhes estruturais como um rim.

     Para que quiser conferir a impressora que “teletransporta” objetos pode acessar o vídeo disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=Qtp7kkKXMOw

Por Jaqueline Almeida

jaqueline.raquel.almeida@usp.br

Referências:

[1]: http://mashable.com/2014/10/07/i-drove-a-3d-printed-car/

[2]: http://fashioningtech.com/profiles/blogs/interactive-synapse-dress-reveals-wearers-metal-states

[3]: http://www.treehugger.com/green-architecture/wasp-3D-printer-affordable-mud-homes.html

[4]: http://www.digilabglobal.com/celljet-cell-printing-suspension

[5]: http://www.mirror.co.uk/news/world-news/baby-giant-skull-new-one-6080378

[6]: http://www.cnet.com/news/3d-printed-exoskeleton-helps-paralyzed-skier-walk-again/

O perigo das estradas para a fauna silvestre

Julho é mês de férias e muitas pessoas aproveitam esse período para viajar e descansar. Se você utilizar as estradas para este propósito certamente irá se deparar com uma cena bem triste: animais atropelados às margens das estradas. Mas será que esses casos podem ser considerados esporádicos? Será que a forma como as rodovias são projetadas interfere na ocorrência dessas mortes? Como nós podemos ajudar a diminuir esses casos? No texto de hoje vamos entender quão grave é essa questão e como podemos colaborar para reverter esse quadro.

Desde a política do “governar é abrir estradas” proposta pelo então governador de São Paulo Washington Luís o Brasil tem hoje aproximadamente 203.943,3 km de estradas pavimentadas (http://oglobo.globo.com/brasil/no-brasil-80-das-estradas-nao-contam-com-pavimentacao-13710994). Apesar de serem importantes para o desenvolvimento da sociedade e de suas atividades, as estradas são fonte de interferência humana nos ecossistemas. Elas são a causa de ruídos, poluição atmosférica, podem fragmentar ecossistemas, alterar habitat, servir como barreiras aos animais e aumentar a taxa de atropelamentos.
      Mas de que forma a construção de estradas aumenta o número de animais atropelados? O primeiro motivo é que as rodovias “cortam” o habitat natural dos animais, interferindo em seus deslocamentos naturais, ou seja, as estradas acabam passando pelos caminhos e locais que os animais visitavam e andavam. O segundo motivo é que próximo às estradas existe maior disponibilidade de alimentos (como grãos e frutas) derrubados por caminhões e isso leva a um ciclo de problemas: imagine que um animal vá para perto de uma estrada, pois sente o cheiro de comida, infelizmente esse animal acaba sendo atropelado e sua carcaça fica na estrada; depois de um tempo, outro animal começa a se deslocar para a perto desse local, pois sente o cheiro da carcaça, podendo ser atropelado também e assim sucessivamente.
       Funcionando como barreiras, as estradas “assustam” e desencorajam os animais a se deslocarem de um lado para outro, deixando de seguir seus padrões e instintos naturais. Se um animal não consegue chegar em um lugar específico ou morre atropelado no percurso, os danos podem ser grandes. Ele pode não conseguir encontrar recursos como alimentos, ficar longe de seu grupo e, em uma escala mais problemática, não encontrar um parceiro para reprodução o que pode levar à diminuição de indivíduos de uma espécie e menor variabilidade genética. Em casos extremos podem ocorrer extinções regionais de algumas espécies. Além disso, as estradas acabam diminuindo a qualidade de um habitat natural por causa da poluição causada pelas fumaças tóxicas e pelos ruídos. É fácil perceber que não é legal morar perto de uma estrada, pois até mesmos nós humanos nos incomodamos com esses problemas.
      Existem muitos estudos e levantamentos que ajudam a entender melhor esse problema ambiental. Uma estimativa feita nos EUA revela que as chances de uma tartaruga sobreviver ao tentar atravessar uma estrada é de 2%, ou seja, praticamente nula. No Brasil as estatísticas são assustadoras: estima-se que por DIA 1,3 MILHÕES de animais morram atropelados, o que resulta em 475 MILHÕES de animais selvagens atropelados no Brasil por ANO. Noventa por cento desse total é de pequenos vertebrados, ou seja, anfíbios (sapos e pererecas) e répteis (serpentes e pequenas tartarugas); 9% são vertebrados de médio porte, como as corujas, e 1% são vertebrados de grande porte, como as onças. Os animais de menor porte são atingidos com maior frequência, pois são mais difíceis de serem vistos e desviados. O atropelamento de animais também é perigoso para nós humanos, pois essas situações podem ocasionar acidentes graves de veículos.
      Diante de todos esses dados alarmantes devemos nos perguntar: o que podemos fazer? Para a nossa sorte existem pessoas muito empenhadas em resolver o problema de atropelamento da fauna silvestre. Alguns estudos mostram quais ações podem ser feitas para diminuir os atropelamentos, entre essas está a construção de desvios, corredores ecológicos, cercas e passagens. Essas “construções” garantem que os animais fiquem protegidos e consigam se deslocar com segurança de um lugar para outro quando em seu habitat natural existem estradas (veja na figura 1 alguns exemplos).

Figura 1- Exemplos de construções que ajudam na proteção e deslocamento dos animais silvestres na beira de estradas

E nós podemos fazer a nossa parte também! Além de prestar atenção às placas de sinalização das estradas (como na figura 2) podemos ajudar na coleta de dados sobre os atropelamentos e para isso a tecnologia é a nossa aliada! Criado no Brasil o Sistema Urubu é a maior rede social com o objetivo de estudar e ajudar na preservação da fauna brasileira; ele reúne informações de várias fontes para auxiliar na tomada de decisão para preservar a nossa biodiversidade. E sabe o que é o melhor de tudo? Você pode ser um colaborador! Basta baixar o aplicativo gratuito Urubu Mobile e a partir daí você já é um guardião da nossa natureza; sempre que encontrar um animal atropelado basta fotografar e enviar ao banco de dados; a partir desse momento os especialistas vão validar e estudar a foto, identificando, por exemplo, a espécie do animal que foi atropelado; essa informação é então depositada em um banco de dados ao qual todos têm acesso e que é atualizado diariamente. Você pode ter mais informações e acessar esses dados públicos clicando aqui: http://cbee.ufla.br/portal/sistema_urubu/index.php

Figura 2 - Placa em beira de estrada sinalizando a presença de animais silvestres. Fonte da imagem: http://www.rodosol.com.br/blog/wp-content/uploads/2011/01/placa-fauna1.jpg

Mas além de tudo isso as pessoas precisam ter consciência ambiental. Saber que todos os outros animais merecem respeito e merecem cuidados também. Uma pesquisa feita no Canadá utilizou serpentes e tartarugas falsas (feitas de borracha) para simular uma situação de um animal presente nas margens de uma pista. As respostas observadas pelos pesquisadores podiam ser (A) motorista ajudou no resgate do animal, (B) o motorista desviou do animal (C) o motorista atropelou o animal; o resultado observado demonstrou que alguns motoristas intencionalmente atropelavam os animais. Triste não é mesmo? Com isso podemos perceber que antes de mudar estradas, construir cercas ou criar aplicativos, precisamos mudar nossa forma de pensar e isso depende de cada um de nós.

Diante disso, nós temos que ser conscientes, cobrar atitudes dos políticos, colaborar com as iniciativas dos pesquisadores como do Sistema Urubu e sobretudo, sermos humanos! A conservação das nossas riquezas depende de nós!

E você já viu algum animal atropelado na pista? Qual foi sua reação? E o que acha de propostas como a do Sistema Urubu? Ficou com alguma dúvida ou tem alguma sugestão? Fique à vontade e comente em nossa página!

Até a próxima,

Por Nathália de Moraes

nathalia.esalq.bio@gmail.com

Referências bibliográficas

[1] Abra, F.D. (2014). Atropelamento de fauna: desastre ambiental fácil de evitar. Acessado de http://www.oeco.org.br/convidados/28467-atropelamento-de-fauna-desastre-ambiental-facil-de-evitar em maio de 2015.

[2] Lima, S.F.; Obara, A.T. (sem data). Levantamento de animais silvestres atropelados na BR-277 às margens do Parque Nacional do Iguaçu: subsídios ao programa disciplinar de proteção à fauna. Acessado de http://pt.slideshare.net/PaulaBugana/animais-atropelados-emrodovias em maio de 2015.

[3] Sássi, C.M.; Nascimento, A.A.T.; Miranda, R.F.P.; Carvalho, G.D. (2013). Levantamento de animais silvestres atropelados em trecho da rodovia BR482. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia. 65 (6). Disponível em http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-09352013000600041

[4] Lima, S. L.; Blackwell, B. F.; DeVault, T.L.; Fernández-Juricic, E. (2015). Animal reactions to oncoming vehicles: a conceptual review. BiologicalReviews. 90: 60-76.  Disponívelem: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/brv.12093/epdf

[5]Gaskill, M. (2013). Rise in roadkill requires new solutions. Acessado dehttp://www.scientificamerican.com/article/roadkill-endangers-endangered-wildlife/ em maio de 2015.

[6] Atropelômetro do Sistema Urubu. Acessado de http://cbee.ufla.br/portal/atropelometro/ em maio de 2015.

[7]_______. Acessado de http://cbee.ufla.br/portal/sistema_urubu/urubu-info.php em maio de 2015.

[8] Ashley, E.P.; Kosloski, A.; Petrie, S.A. (2007). Incidence of intentional vehicle-reptile collisions. Human Dimensions of Wildlife. 12: 137-143. Disponível em: http://longpointwaterfowl.org/wp-content/uploads/2011/08/Ashley-et-al.-roadkill.pdf

The danger of roads for wild fauna

            July is a holiday month, and many people take advantage of this time to travel and rest. If you use the roads for this purpose, you will certainly come across a very sad scene: run-over animals by roadsides. Can these cases be considered sporadic? Does the way in which the roads are designed influence the occurrences of these deaths? How can we help reduce this scenario? In today’s text, we will understand how serious this issue is and how we can contribute to revert it.

         Ever since the policy of “governing is opening roads”, put forward by the then governor of São Paulo Washington Luís, Brazil has around 203,943.3 km (around 126,724.5 mi) of paved roads (http://oglobo.globo.com/brasil/no-brasil-80-das-estradas-nao-contam-com-pavimentacao-13710994). Even though highways are important for the development of society and of its activities, they are a source of human interference in ecosystems. They can cause noise and air pollution, fragment ecosystems, alter habitats, serve as barriers for animals, and raise roadkill rates.

            But how does the construction of roads increase the risk of roadkill? The first reason is that highways “cut” through the animals’ natural habitat, interfering in their natural displacement; that is, the roads end up passing through places where animals used to visit and walk. The second reason is that, near to the roads, there is a higher readiness of food (such as grains and fruits) dropped by trucks, and this leads to a cycle of problems. Imagine that an animal gets close to a road, because it smells food, and that it is unfortunately run over, its carcass being left on the road. After some time, another animal starts to move closer to this place, since it smells the carcass, becoming more exposed to being run over as well, and so on.

            Acting as barriers, roads frighten animals and discourage them to go from one side to the other, making them stop follow their natural patterns and instincts. If an animal cannot reach a specific place or is run overon the way, damage can be big. It may not be able to find food, stay away from its group, and, on a more problematic level, not find a partner for reproduction – which can lead to a smaller number of individuals of a species and to a decrease in genetic variability. In extreme cases, there can happen regional extinction of some species. Moreover, roads end up reducing the quality of natural habitats due to noise and to pollution coming from toxic smoke. It is easy to notice that it is not nice to live close to a road, since even we, human beings, are disturbed by those problems.

            Many studies and surveys help us better understand this environmental problem. An estimate made in the USA shows that the chances for survival of a turtle crossing a road is of 2%, that is to say virtually inexistent. In Brazil, the statistics are scary: it is estimated that 1.3 million animals are run over and die each day, which makes for 475 million wild animals run over each year. Ninety percent of those animals are small vertebrates, i.e. amphibians (frogs and tree frogs) and reptiles (snakes and small turtles); 9% are medium size vertebrates, such as owls; and 1% are large vertebrates, such as leopards. Small animals are more often hit, since they are harder to see and to avoid. The running over of animals is also dangerous to humans, because it can lead to serious car accidents.

            Faced with all this alarming data, we need to ask ourselves, what can we do?

            Luckily, there are many people committed to solving the problem of wild fauna roadkill. Some studies show what can be done to reduce this: the construction of detours, wildlife corridors, fences, and passages. They protect the animals and guarantee that they are able to move safelyfrom one place to another when there are roads in their natural habitats (see picture 1 for some examples).

Figure 1

            And we can contribute! Besides paying attention to the road signs (like the one in picture 2), we can help with data gathering about roadkill – and technology is our ally! Sistema Urubu (literally, Vulture System), created in Brazil, is the biggest network dedicated to studying and helping to preserve Brazilian fauna. It gathers information from various sources to make educated decisions and save our biodiversity. And do you know what the best part is? You can be a collaborator! You only need to download the free app Urubu Mobile and you will be a guardian of our nature. Each time you come across a run-over animal, you just need to take a picture of it and send it to the database; then, experts will validate and study the picture, identifying, for example, the species of the animal that has been hit. This information is then added to a database that is daily updated and to which everybody has access. You can find further information and access this public data by clicking here: http://cbee.ufla.br/portal/sistema_urubu/index.php

Figure 2 - The sign reads: CAUTION. Area of wild animal crossing. Crab-eating fox (Cerdocyon thous). Careful with our fauna. From: http://www.rodosol.com.br/blog/wp-content/uploads/2011/01/placa-fauna1.jpg

            Besides all that, people must be environmentally aware – know that all the other animals also deserve respect and care. A research carried out in Canada used rubber snakes and turtles to simulate animals by the roadside. The responses observed could be (1) the driver helped rescue the animal, (2) the driver avoided hitting the animal, (3) or the driver ran over the animal. The results showed that some drivers intentionally hit the animals. Sad, isn’t it? So before changing roads, building fences or creating apps, we need to change our way of thinking – and that depends on each one of us.

            Therefore, we need to have awareness, to demand actions from politicians, to collaborate with initiatives such as Sistema Urubu, and, above all, to be human! The preservation of our treasures depends on us!

            Have you ever seen a run over animal by the roadside? What was your reaction? What do you think of enterprises like Sistema Urubu? Do you have any questions or suggestions? Be our guest and comment on our page!

            We’ll see you soon,

Written by Nathália de Moraes

Translated by Thomaz Offrede

References

[1] Abra, F.D. (2014). Atropelamento de fauna: desastre ambiental fácil de evitar. Acessado de http://www.oeco.org.br/convidados/28467-atropelamento-de-fauna-desastre-ambiental-facil-de-evitar em maio de 2015.

[2] Lima, S.F.; Obara, A.T. (sem data). Levantamento de animais silvestres atropelados na BR-277 às margens do Parque Nacional do Iguaçu: subsídios ao programa disciplinar de proteção à fauna. Acessado de http://pt.slideshare.net/PaulaBugana/animais-atropelados-emrodovias em maio de 2015.

[3] Sássi, C.M.; Nascimento, A.A.T.; Miranda, R.F.P.; Carvalho, G.D. (2013). Levantamento de animais silvestres atropelados em trecho da rodovia BR482. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia. 65 (6). Disponível em http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0102-09352013000600041

[4] Lima, S. L.; Blackwell, B. F.; DeVault, T.L.; Fernández-Juricic, E. (2015). Animal reactions to oncoming vehicles: a conceptual review. BiologicalReviews. 90: 60-76.  Disponívelem: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/brv.12093/epdf

[5]Gaskill, M. (2013). Rise in roadkill requires new solutions. Acessado dehttp://www.scientificamerican.com/article/roadkill-endangers-endangered-wildlife/ em maio de 2015.

[6] Atropelômetro do Sistema Urubu. Acessado de http://cbee.ufla.br/portal/atropelometro/ em maio de 2015.

[7]_______. Acessado de http://cbee.ufla.br/portal/sistema_urubu/urubu-info.php em maio de 2015.

[8] Ashley, E.P.; Kosloski, A.; Petrie, S.A. (2007). Incidence of intentional vehicle-reptile collisions. Human Dimensions of Wildlife. 12: 137-143. Disponível em: http://longpointwaterfowl.org/wp-content/uploads/2011/08/Ashley-et-al.-roadkill.pdf

Feminino, masculino e suas variações no mundo animal

Feminino, masculino e suas variações no mundo animal

    Você acha que os animais sempre podem ser separados em machos e fêmeas? Você acha que relações entre indivíduos do mesmo sexo e troca de gênero não são “naturais”? São invenções do humano moderno? Nessa série de três matérias, vou apresentar algumas situações muito mais complexas e intrigantes que podemos encontrar na natureza!

    Começo falando sobre um tipo de reprodução conhecido como partenogênese (do grego: “nascimento virgem”), que nada mais é do que a formação de um embrião sem fertilização. Isso mesmo, o embrião se forma a partir do óvulo da mãe, sem um espermatozoide. Essa é uma das alternativas encontradas para o tipo de reprodução mais comum: macho + fêmea = filhote.

    Você pode estar se perguntando: “mas como nunca ouvi falar disso?”. Se você já ouviu “ai ai ai, carrapato não tem pai”, você já ouviu falar de partenogênese! Existem carrapatos machos e fêmeas que podem cruzar e gerar carrapatinhos machos e fêmeas. Entretanto, na ausência ou na escassez de machos, as fêmeas podem se reproduzir sem eles e, nesse caso, nascem apenas fêmeas [1].

    Existem também vertebrados capazes de realizar reprodução unissexual (em que só fêmeas efetivamente participam): lagartos, peixes, salamandras, sapos e aves. Em algumas dessas espécies, as fêmeas precisam de um estímulo do macho para que o embrião se forme, em outras, não é necessária a presença de um macho, sendo que em ambos os casos, os filhotes recebem os genes apenas da mãe.

    A descoberta de partenogênese em tubarões aconteceu em uma situação muito curiosa. No aquário do zoológico Henry Doorly, nos Estados Unidos, haviam três tubarões martelo fêmeas e nenhum macho. As três fêmeas foram capturadas na natueza ainda muito jovens, sexualmente imaturas, e viveram no tanque do aquário por três anos sem nunca ter vivido com um macho. Então, um dia surgiu um filhote de tubarão martelo no tanque. Cientistas testaram várias hipóteses e, após um teste de paternidade (no caso, um teste de maternidade), chegaram à conclusão de que uma das fêmeas era a mãe e o pai do filhote! [2]

Tubarão martelo (Foto: Wikipedia Commons)

Como surgem as espécies capazes de realizar partenogênese?
    A maioria das espécies unissexuais se originaram a partir do cruzamento de duas espécies diferentes. Se você se lembra das aulas de biologia na escola, quando o professor ensinou que se espécies diferentes se cruzam geram descendentes que não se desenvolvem ou que são estéreis (como o burro e a mula), não se sinta enganado! Essa é a regra geral e a partenogênese é uma das exceções possíveis.

    Então, um lagarto macho da espécie A cruza com uma fêmea da espécie B que gera filhotes híbridos. Eventualmente, algumas fêmeas híbridas crescem saudáveis e capazes de se reproduzir, mas nesse caso, sem um macho! Para entender melhor os mecanismos desse tipo de reprodução, leia o artigo aqui [3]. Existe também a possibilidade de ocorrer um conjunto de mutações que levam as fêmeas de uma espécie a desenvolver a capacidade de se reproduzirem sem
 um macho [4].

    A partenogênese já foi encontrada em aproximadamente 80 espécies de vertebrados, em diversos invertebrados e em plantas, e novas espécies continuam sendo descobertas. Na próxima matéria, vou falar sobre outra situação intrigante e muito comum na natureza, em que um indivíduo pode ser o pai e/ou a mãe, o hermafroditismo. Acompanhe!
 

por Patricia Sanae Sujii

sujiips@gmail.com

[1] Saito, Y., & Hoogstraal, H. (1973). Haemaphysalis (Kaiseriana) mageshimaensis sp. n.(Ixodoidea: Ixodidae), a Japanese deer parasite with bisexual and parthenogenetic reproduction. The Journal of Parasitology, 569-578.
[2] Chapman, D. D., Shivji, M. S., Louis, E., Sommer, J., Fletcher, H., & Prodöhl, P. A. (2007). Virgin birth in a hammerhead shark. Biology letters, 3(4), 425-427.
[3] Neaves, W. B., & Baumann, P. (2011). Unisexual reproduction among vertebrates. Trends in Genetics, 27(3), 81-88.
[4] Sinclair, E. A., Pramuk, J. B., Bezy, R. L., Crandall, K. A., & Sites Jr, J. W. (2010). DNA evidence for nonhybrid origins of parthenogenesis in natural populations of vertebrates. Evolution, 64(5), 1346-1357.

Feminine, Masculine, and their variations in the animal world
    Do you think that animals can always be separated between male and female? Do you think that relationships between same-sex individuals and gender change are not “natural”? That they are inventions of the modern human being? In this series of three articles, I will present some situations way more complex and intriguing that we can find in nature!
 
    I will start talking about a type of reproduction known as parthenogenesis (from the Greek, “virgin birth”), which is nothing more than the formation of an embryo with no fertilization. That is right: the embryo forms from the mother’s egg cell, without any spermatozoon. This is one of the alternatives to the most common reproduction – male + female =  offspring.
 
    You may be asking yourself, “How have I never heard about this?” If you have ever heard the Brazilian song “Ai ai ai, carrapato não tem pai” (“Yeah yeah yeah, ticks have no dad”), you have already heard about parthenogenesis! There are male and female ticks that can mate and originate male and female little ticks. However, when there are few or no males, females can reproduce without them and, in this case, only females are born [1].
 
    There are also vertebrates capable of reproducing unisexually (that is to say, when only the female participates effectively of the process): lizards, fishes, salamanders, frogs, and birds. In some of these species, the female needs stimulus from the male so that the embryo can form; in others, the male is not necessary – and in both cases, the offspring receives only the genes of the mother.
 
    The discovery of parthenogenesis in sharks happened in a very curious way. In Henry Doorly Zoo’s aquarium, in the United States, there were three female hammerhead sharks, and no males. The three sharks were captured in nature when they were very young and sexually immature, and they lived in the aquarium for three years without any contact with males. Then, on a certain day, there was suddenly a newborn hammerhead shark. Scientists tested many hypothesis and, after a paternity test (or rather, a maternity test), they concluded that one of the females was both the mother and the father of the newborn! [2]

Hammerhead shark. (From: Wikipedia Commons)

 
How do species capable of parthenogenesis originate?
    Most unisexual species came from the mating of two different species.  If you remember your Biology classes at school, when the teacher said that if different species mate, they generate descendants that do not develop or that are sterile (such as the donkey and the mule), do not feel tricked! That is the general rule, and parthenogenesis is one of the possible exceptions.
 
    So, a male lizard of the A species mates with a female of the B species and generates hybrid offspring. Some hybrid females may grow up to be healthy and able to reproduce but, in this case, without any males. In order to better understand how this type of reproduction works, read the article here [3]. There is also the possibility of the occurrence of a number of mutations that make the females of a species able to reproduce without any males [4].
 
    Parthenogenesis has already been observed in around 80 species of vertebrates, in several invertebrates, and in plants, and new species are still being discovered. In the next article, I will discuss another intriguing situation that is very common in nature, in which an individual can be the father and/or the mother: hermaphroditism. Keep following it! 

Written by Patricia Sanae Sujii
Translated by Thomaz Offrede

 
[1] Saito, Y., & Hoogstraal, H. (1973). Haemaphysalis (Kaiseriana) mageshimaensis sp. n.(Ixodoidea: Ixodidae), a Japanese deer parasite with bisexual and parthenogenetic reproduction. The Journal of Parasitology, 569-578.
[2] Chapman, D. D., Shivji, M. S., Louis, E., Sommer, J., Fletcher, H., & Prodöhl, P. A. (2007). Virgin birth in a hammerhead shark. Biology letters, 3(4), 425-427.
[3] Neaves, W. B., & Baumann, P. (2011). Unisexual reproduction among vertebrates. Trends in Genetics, 27(3), 81-88.
[4] Sinclair, E. A., Pramuk, J. B., Bezy, R. L., Crandall, K. A., & Sites Jr, J. W. (2010). DNA evidence for nonhybrid origins of parthenogenesis in natural populations of vertebrates. Evolution, 64(5), 1346-1357.

Vírus - Os Gigantes Invisíveis

Vocês sabem o que são os micro-organismos? Como o próprio nome diz são organismos muito pequenos, que na maioria das vezes nós não conseguimos ver a olho nu. As bactérias e fungos estão presentes no nosso dia a dia, mas muitas vezes nós nos lembramos deles como causadores de doenças, como tuberculose, tétano e micose. Com o vírus não é diferente. Para muitas pessoas falar em vírus é falar em doenças, como gripe, sarampo e dengue. Mas será que a maioria dos vírus causam doenças?

Os vírus são organismos bastante simples compostos por material genético (DNA ou RNA) envolto por uma estrutura proteica. Diferente do que se pensa a maioria desses micro-organismos não acarretam problemas à saúde humana. Ao contrário, os vírus habitam diversos lugares do nosso planeta, tendo papéis ecológicos importantes nesses locais. Esses pequenos organismos são estudados a mais de um século, porém nos últimos dez anos novas descobertas revolucionaram o estudo da microbiologia.

Até pouco tempo os vírus eram descritos como agentes infecciosos muito pequenos e para serem vistos era preciso de microscópios eletrônicos, ou seja, tecnologia de ponta. Com as novas descobertas, a história começou a mudar. Um grupo de biólogo da universidade francesa Aix-Marceille, liderados por Bernard La Scola descobriram o primeiro vírus gigante. Essa descoberta foi descrita pela revista científica Science em 2003 e causou uma reviravolta em tudo o que se sabia sobre esses pequenos parasitas. É importante deixar claro que esses vírus gigantes continuam sendo seres microscópicos. Então, por que chama-los de “gigantes”? Este apelido se deve ao fato de que a estrutura desses vírus pode ser até 75 vezes maior, em diâmetro, do que alguns vírus já descritos na literatura.

O primeiro vírus gigante descoberto foi confundido por pesquisadores ingleses com uma bactéria, a qual eles deram o nome de Bradfordcoccus, por ter sido encontrada em um hospital de Bradford, Inglaterra. Mais tarde, alguns pesquisadores franceses perceberam que esta “bactéria” tinha estrutura muito parecida com a estrutura de vírus. Assim foi descoberto o primeiro vírus gigante, chamado de Mimivírus.

Fonte: Alguns dos primeiros vírus gigantes descoberto: (A) Mimivírus, (B) Pandoravirus e (C) Pithovirus. (Fonte: Wikimedia Commons).

Nos últimos anos foram descobertos muitos outros gigantes invisíveis. Entre as descobertas, talvez umas das mais surpreendentes foi o Pithovirus sibericum, descoberto na região da Sibéria. Embora congelado a mais de 30 mil anos, este micro-organismos voltou a se multiplicar em laboratório. Parece história de filme de ficção científica? Parece, mas não é. É a ciência progredindo e nos trazendo informações que parecem de outro mundo!

E no Brasil, nós temos espécies de vírus gigantes? Diante do país com maior diversidade biológica era de se esperar encontrar esses indivíduos. E foi isso que aconteceu, nas águas da região amazônica foi encontrado o nosso gigante invisível Samba vírus, que tem o diâmetro 12 vezes maior que o vírus da dengue. Este vírus foi encontrados em amebas no rio Negro, Amazonas, e o estudo deste vírus mostrou que ele é infectado por vírus menores, chamados de virófagos.

O estudo desses “pequenos grandes” micro-organismos vem revolucionando a microbiologia. Além do seu tamanho, maior que muitas bactérias, esses vírus também carregam grande informação de material genético, podendo corroborar para entender a evolução desses vírus e a relação com seus hospedeiros. Por fim, a descoberta desses vírus em diferentes locais do planeta, presentes em diferentes condições ambientais, é uma porta aberta para entendermos mais sobre o seu papel ecológico, outra área de estudo muito importante. 

Por Nathalia Brancalleão

Contato: na_brancalleao@hotmail.com

Referências Bibliográficas:

http://cienciahoje.uol.com.br/revistach/2015/323/gigantesinvisiveis/searchterm=Gigantes%20invis%C3%ADveis

La Scola, B., Desnues, C., Pagnier, I., Robert, C., Barrassi, L., Fournous, G., ... & Raoult, D. (2008). The virophage as a unique parasite of the giant mimivirus. Nature, 455(7209), 100-104

La Scola, B., Audic, S., Robert, C., Jungang, L., de Lamballerie, X., Drancourt, M., ... & Raoult, D. (2003). A giant virus in amoebae. Science,299(5615), 2033-2033.