Gritos de coalas relacionam-se com o seu tamanho

Durante a época de acasalamento, berros de coalas podem revelar o seu tamanho corporal, segundo um novo estudo realizado por cientistas austríacos e australianos.
Surpreendentemente, os coalas machos gritam durante o período de acasalamento, entre Novembro e Dezembro.
Esta nova pesquisa, publicada no The Journal of Experimental Biology, descobriu que os gritos parecem conter informações sobre o seu tamanho, e podem ser usados para intimidar rivais ou atrair parceiros.
"Nós mostramos, pela primeira vez, que há variações que se correlacionam com o tamanho do corpo dos machos," diz o co-autor do estudo, o Dr. Bill Ellis, que faz parte do Grupo de Ecologia Koala da Universidade de Queensland.
"Para os nossos ouvidos, nós não podemos realmente ouvir muita diferença entre um coala grande e um não tão grande, mas parece que os coalas o podem dizer", diz ele.
Para ver se o grito muda com o tamanho do corpo, os cientistas analisaram coalas no Lone Pine Koala Sanctuary, em Queensland, e em seguida mediram as suas cabeças. O tamanho da cabeça correlacionou-se diretamente com o comprimento do corpo em coalas, e é um parâmetro mais fácil de observar.
A análise das gravações mostrou que a diferença estava na ressonância do trato vocal, ou formante.
"Os formantes são uma frequência de ressonância do trato vocal," diz o co-autor, o Dr. Ben Charlton, um biólogo da Universidade de Viena.
"O trato vocal tem ar nele, e vibra em determinadas frequências preferenciais", diz ele. "A percepção do formante é fundamental para a percepção da vogal [em humanos]"
Em coalas, é o espaçamento dos formantes que muda com o tamanho do corpo, sendo que quanto maior o coalas, menor o espaçamento do formante, explica Charlton.
Segundo o estudo, o espaçamento do formante é uma indicação honesta do tamanho do corpo, pois ambos estão intrinsecamente ligados ao comprimento do trato vocal, que está relacionado com o tórax e o esterno.

Som exagerado
Apesar de os coalas serem honestos sobre o seu tamanho, o seu trato vocal é altamente exagerado, quando comparado com o de outras espécies, diz Ellis.
"Se apenas se olhar para as ressonâncias do trato vocal, seria de esperar que viessem de um animal muito maior", diz ele.
O som do coala soa como se seu trato vocal tivesse cerca de 50 centímetros de comprimento, quase o comprimento do seu corpo inteiro.
A sua laringe, ou caixa de voz, encontra-se numa localização muito profunda na garganta, e eles podem puxá-la ainda mais para baixo usando um músculo grande embutido na cavidade torácica, de acordo com o estudo.
Ellis já está a pensar no próximo estudo…
"Estamos realmente ansiosos para levá-lo para a próxima etapa agora", diz ele. "Se pudermos manipular esses sons para fazer um grande som do sexo masculino como um elemento menor do mesmo sexo, e, em seguida, observarmos o movimento das fêmeas, então nós podemos realmente começar a entender a língua deles."

Fonte: ABC Science

Humanos e tubarões partilham características do sistema imunitário

Um elemento central do sistema imunitário tem permanecido constante através de mais de 400 milhões de anos de evolução, de acordo com nova pesquisa do National Jewish Health. Na revista Immunity, os pesquisadores relatam que os receptores de células T de ratos continuam a funcionar mesmo quando são substituídos por pedaços de receptores de sapo, tubarão ou truta. A função dos receptores quiméricos depende de alguns aminoácidos essenciais, encontrados também em humanos, que ajudam a ligação do receptor de células T às moléculas MHC de apresentadoras de antigénios. "Estas descobertas comprovam a hipótese proposta pela primeira vez há 40 anos atrás", disse o autor sénior Laurent Gapin, PhD, professor associado de imunologia no Departmento Integrado de Imunologia do National Jewish Health e Universidade de Colorado Denver. "Apesar de mamíferos, anfíbios e peixes cartilagíneos compartilharam um ancestral comum com mais de 400 milhões de anos atrás, eles continuam a partilhar um elemento dos seus receptores de células T, indicando que a interacção célula T-MHC surgiu no início da evolução do sistema imunitário, e é fundamental para a sua função. "
A célula T serve como sentinela, gerente e executadora da resposta imune adaptativa. O seu funcionamento baseia-se no seu receptor, o receptor de células T, para reconhecer o material estranho e identificar o alvo do ataque do sistema imunitário. Quando o receptor se liga a pequenos fragmentos de organismos estranhos, chamadas antigénios, a célula T é ativada, prolifera e inicia um ataque contra qualquer molécula ou organismo que contém esse antigénio.
No entanto, as células T não conseguem reconhecer antigénios livres. Eles reconhecem antigénios apenas quando estes são mantidos por moléculas de MHC na superfície de outras células, tal como um pão de cachorro quente (molécula de MHC) possui uma salsicha no seu interior (antigénio). Essa interação entre a célula T e as moléculas MHC é crucial para a defesa imunitária e transplantes de órgãos. A compatibilidade de órgãos transplantados é determinada pela semelhança de moléculas MHC de diferentes pessoas. No entanto, esta interação é ainda pouco compreendida pelos cientistas.
Em 1971, um futuro vencedor do Prémio Nobel Niels K. Jerne propôs que a evolução pode ter selecionado os genes que reconhecem especificamente as moléculas de MHC. Evidências descobertas posteriormente sugeriram que a afinidade das células T para as moléculas MHC pode ser o produto do desenvolvimento das próprias células T que ocorre no timo. A pergunta ficou sem resposta há 40 anos.
O receptor de células T é constituído por vários péptidos de entre dezenas que estão disponíveis, além de algumas sequências aleatórias de aminoácidos. Esta combinação é que permite que o sistema imunitário possa gerar uma variedade quase infinita de receptores capazes de reconhecer quase qualquer potencial invasor. O receptor tem seis loops que são os principais pontos de ligação para o complexo antigénio-MHC. Um desses loops, conhecido como CDR2, liga-se frequentemente à molécula de MHC.
Na busca de possíveis semelhanças nos receptores de células T de diferentes animais, os pesquisadores compararam as sequências de aminoácidos de um segmento do receptor que contém o loop CDR2. Embora os segmentos continham menos de 30 por cento de homologia em relação às sequências de aminoácidos, dois aminoácidos específicos permanecem inalterados em humanos, rato, rã, trutas e tubarão. Estes aparentam ser aminoácidos especificamente envolvidos na ligação à molécula de MHC.
"A herança evolutiva deste padrão vai de tubarões a seres humanos, que compartilharam um ancestral comum com 450 milhões de anos", disse o co-autor Marrack Philippa, PhD.
Os pesquisadores inseriram segmentos contendo o loop CDR2 de sapo, truta e tubarão em receptores de células T de rato. Estes receptores quiméricos reconheceram antigénios ligados a uma molécula de MHC do rato.
Uma vez que seções de sapo, truta e tubarão funcionaram perfeitamente bem em receptores de células T de rato, as experiências sugerem que a capacidade da célula T para detetar um antigénio somente quando ligado a uma molécula de MHC surgiu pela primeira vez mais de 400 milhões de anos atrás , quando os quatro animais compartilhavam um ancestral comum.

Fonte: E! Science News

Espiões podem esconder mensagens em microorganismos modificados geneticamente

Esqueça a tinta invisível ou o sumo de limão – os espiões podem agora enviar mensagens escondidas em bactérias geneticamente modificadas. O novo método, chamado de esteganografia por matrizes impressas em micróbios (SPAM), usa uma coleção de estirpes de Escherichia coli modificada com proteínas fluorescentes, que brilham numa gama de sete cores.
Cada elemento da mensagem é codificado usando duas cores, criando 49 combinações possíveis - o suficiente para o alfabeto, os números de 0 a 9 e alguns símbolos extra. "Pode pensar-se em todos os tipos de aplicações para os espiões secretos", diz David Walt, um químico da Universidade Tufts, em Medford, Massachusetts, que liderou a pesquisa.
As mensagens são cultivadas em placas de agar, e, em seguida, transferidas para uma fina película que pode ser enviado pelo correio para o destinatário. O filme aparece em branco na maior parte das condições, mas a mensagem é revelada quando o destinatário transfere as bactérias para um meio de crescimento adequado.
Além de dotar as bactérias com a sua paleta fluorescente, a modificação genética também define qual o meio de crescimento a que irão responder – ou seja, o tipo de meio pode funcionar como que uma chave secreta. Por exemplo, as bactérias podem ser modificadas de forma a apresentarem resistência a um determinado antibiótico, e que apenas revelem a mensagem quando tratadas com essa substância particular - qualquer outro antibiótico irá produzir uma mensagem errada, ou pode até mesmo exibir uma mensagem de aviso que a chave errada está a ser utilizada. Walt diz que a combinação de um número de características genéticas poderia levar a milhares de chaves possíveis.
Também é possível desenvolver bactérias que perdem as suas propriedades fluorescentes ao longo do tempo, criando uma mensagem que se auto-destrói ao estilo de Missão Impossível.
Apenas pequenos segredos
A nova técnica não é o primeiro exemplo de criptografia biológica - os pesquisadores conseguiram já anteriormente ocultar mensagens no DNA - mas Walt diz que o seu método é mais fácil de usar. "Se estiver no campo e tentar enviar uma mensagem, não vai ter acesso a um sintetizador de DNA", diz ele. No entanto, pode levar consigo frascos de bactérias.
O código bacteriana tem uma densidade de informação muito mais baixo do que o DNA, o que limita o tamanho de uma mensagem. "Provavelmente pode enviar-se 500-1000 símbolos num pedaço de papel comum", diz Walt - o suficiente para uma atualização rápida de uma missão, mas provavelmente não vai permitir a divulgação de segredos de Estado para fora do país.
"É um bom trabalho, mas eu estou realmente com dúvidas sobre a relevância prática", diz Dominik Heider, que pesquisa criptografia no DNA na Universidade de Duisburg-Essen, na Alemanha. Ele diz que enviar um e-mail criptografado seria uma maneira mais útil de transmitir mensagens secretas; o método do DNA, por exemplo, é normalmente utilizado para efectuar uma marca d’água em organismos geneticamente modificados ao invés de ajudar os espiões a completar a sua missão. Heider também aponta que muitos países restringem o envio de bactérias geneticamente modificadas pelo correio.

Fonte: New Scientist

As plantas reciclam o dióxido de carbono mais rapidamente do que se pensava

Uma equipa liderada pela investigadora Lisa Welp considerou os átomos de oxigénio contidos no dióxido de carbono absorvido pelas plantas durante a fotossíntese. A proporção de dois isótopos de oxigénio no dióxido de carbono, indicaram quanto tempo o CO2 tinha estado na atmosfera e quão rápido ele tinha passado pelas plantas. A partir daí, eles estimaram que a taxa global de fotossíntese é cerca de 25 por cento mais rápida do que se pensava.
"É realmente difícil de medir as taxas de fotossíntese para as florestas, sem falar no mundo inteiro. Para uma única folha não é tão difícil, basta colocá-la numa câmara e medir a diminuição de CO2 no ar da câmara", disse Welp. "Mas não se pode fazer isso numa floresta inteira. O que temos feito é usar um marcador natural de CO2 atmosférico, vamos verificar quantas vezes ele acabou dentro de uma folha da planta, e a partir disso estimamos a taxa média global de fotossíntese ao longo das últimas décadas ".
Os autores do estudo, publicado na revista Nature, disseram que a nova estimativa da taxa de fotossíntese global estimada através do seu método, por sua vez ajuda a realizar estimativas para outras atividades de plantas, como a capacidade das florestas e das culturas de crescerem. Compreender tais variáveis é cada vez mais importante para os cientistas e políticos, de forma a tentar entender as mudanças potenciais nos ecossistemas que podem ser esperadas devido ao aquecimento global.
"Em relação à questão, quão viva é a Terra? Nós respondemos que ela é um pouco mais viva do que se acreditava anteriormente", disse o coautor do estudo e diretor do CO2 Scripps Research Group, Ralph Keeling.
A chave para esta nova abordagem foi estabelecer um meio de ligação entre as mudanças em isótopos de oxigénio e o El Niño, o fenómeno climático global que está associado a uma variedade de padrões climáticos incomuns, incluindo um baixo índice pluviométrico nas regiões tropicais da Ásia e da América do Sul. As formas naturais de oxigénio conhecido como 18O e 16O estão presentes em diferentes proporções entre si na água dentro de folhas durante os períodos de seca nos trópicos. Este sinal na água das folhas é passado ao para o CO2 quando se mistura CO2 com a água dentro das folhas. Esta troca de oxigénio entre o CO2 e a água da planta também ocorre em regiões fora dos trópicos que não são tão afetados pelo El Niño e, eventualmente, retorna aos valores normais da relação 18O/16O. A equipa de Welp mediu o tempo que levou para esta relação voltar ao normal para inferir a velocidade com que a fotossíntese está a ocorrer. Eles descobriram que a relação voltou ao normal mais rapidamente do que se esperava anteriormente.
A partir daí, a equipa reviu em alta a taxa de fotossíntese mundial. A taxa é expressa em termos de quanto carbono é processado por plantas num ano. A partir da estimativa anterior de 120 petagramas de carbono por ano, a equipa definiu a taxa anual entre 150 e 175 petagramas. Um petagram é igual a um trilião de kg.
Keeling acrescentou que parte do valor do estudo é a validação da importância a longo prazo de séries de medições e de fazer várias medições independentes do mesmo fenómeno. Os pesquisadores realizaram análises de isótopos do ar que foram recolhidos pelo grupo em vários locais ao redor do mundo desde 1977. Foi somente depois de décadas de medidas que os pesquisadores viram que as oscilações na abundância relativa dos vários isótopos correspondiam à cronologia dos eventos do El Niño. Eles compararam os dados com amostras recolhidas pela Australian’s Commonwealth Science and Indutrial Research Organization (CSIRO). A redundância foi necessária para garantir que os dados recolhidos não foram o resultado de erros de medição, disse Keeling, cujo grupo de pesquisa mantém o registo da famosa concentração atmosférica de dióxido de carbono conhecido como a Curva de Keeling. O pai de Keeling, Charles David Keeling, estabeleceu as medições de CO2 em 1958.
"Apoiar medições a longo prazo não é fácil através dos mecanismos normais de financiamentos, que esperam ver os resultados em escalas de tempo de tipicamente quatro anos ou menos", disse Keeling. "Poucas agências de ciência se comprometem em medir as variáveis durante longos períodos, mas o valor dessas mediçõesnão se esgota ao fim de quatro anos. Décadas de medições foram necessárias para desvendar as características destacadas neste estudo."

Fonte: Science Daily

Cancro: células mudam o perfil genético de acordo com o ambiente

Cientistas da Universidade East Anglia podem mudar a forma como drogas anti-cancro são testadas. De acordo com a equipa, os testes que procuram bloquear o fornecimento de nutrientes para os tumores podem estar a ser realizados sobre um erro.
Um tumor pode crescer apenas quando tiver desenvolvido o seu próprio fornecimento de sangue. As pesquisas têm-se, portanto, concentrado em encontrar uma maneira de travar a formação de novos vasos, cortando a alimentação dos tumores.
Este estudo comprova que as células são capazes de mudar o seu perfil genético – desligar genes expressos pelas células dos vasos sanguíneos e ligar genes específicos de células linfáticas. A existência de uma “chave” como esta já havia sido imaginada. No entanto, os cientistas voltaram suas observações para células linfáticas, em vez de células de vasos sanguíneos.
“Sempre se pensou que as células não poderiam mudar de sanguíneas para células linfáticas vasculares”, diz Lin Cooley. “Outros pesquisadores têm feito experiências a pensar que estavam a olhar para células sanguíneas, quando, na verdade, estavam a olhar para células linfáticas vasculares”. A descoberta é importante porque afinal eles não estão a estudar o que acham que estão.
Para chegar a estas conclusões, os pesquisadores usaram células de veias humanas em experiências em que formam capilares – os menores vasos sanguíneos do corpo -, cultivadas em vários ambientes semelhantes aos do corpo.
O sistema vascular humano é composto por duas redes circulatórias: o sangue e os vasos linfáticos. Os vasos sanguíneos e os vasos linfáticos são estruturalmente semelhantes, mas desempenham papéis muito diferentes, sendo constituídos por dois tipos de células distintos. “Nós descobrimos que quando as células das veias formam estruturas de tubo, elas aparecem para mudar o perfil genético, desligando genes expressos pelas células dos vasos sanguíneos e ligando genes específicos para vasos linfáticos”, ressalta Cooley. “Esta mudança pode ser revertida, e é dependente do ambiente particular em que são cultivadas”.
A equipa também demonstrou que as mudanças de identidade ocorrem em resposta ao ambiente, e não apenas especificado por sinais durante o desenvolvimento precoce. Um artigo sobre esta pesquisa foi publicado no Journal of Cell Science.

Fonte: Ciência Diária