O sonho de "O Homem Invísivel" está mais perto

Cientistas norte-americanos conseguiram pela primeira vez criar um material que permite envolver um objeto tridimensional e torná-lo invisível sob qualquer ângulo. A partir de um método conhecido como 'cloaking plasmonic' (disfarce plasmónico), os cientistas conseguiram ocultar um cilindro de 18 centímetros dentro do espectro eletromagnético das micro-ondas. Com isso, fazer desaparecer alguém será possível apenas em Hollywood... pelo menos por enquanto.

Parece que o sonho da invisibilidade de HG Wells está agora mais perto. No livro "O Homem Invisível" o escritor britânico conta a história - que depois foi levada ao grande ecrã por James Whale em 1933 - do cientista Griffin. Este descobre como fazer o índice de refração do corpo humano corresponder ao do ar e assim evitar que a luz se reflita nele, tornando-o invisível.
Agora, um grupo de cientistas norte-americano conseguiu tornar real o sonho da invisibilidade. Os investigadores criaram um invólucro, capaz de tornar invisível, pela primeira vez, a partir de qualquer ângulo, um objecto a três dimensões.
O estudo, publicado na revista "New Journal of Physics", foi realizado utilizando um método conhecido por "disfarce plasmónico" e com o material conseguiram ocultar um tubo cilíndrico de 18 centímetros dentro do espectro eletromagnético das micro-ondas. No entanto, falharam na luz visível.
Na apresentação da pesquisa, os cientistas explicaram que o olho humano é capaz de ver objectos porque os raios de luz ricocheteiam nos materiais. Mas devido às suas propriedades únicas o material plasmónico usado nesta pesquisa tem o efeito de dispersão causando a "invisibilidade em todos os ângulos de observação", explicou Andrea Alu, cientista da Universidade de Austin, no Texas.
O desafio da equipa é agora ocultar um objeto em 3D usando a luz visível.

Fonte: Diário de Notícias

Peixes: cabeças estranhas evoluíram primeiro que o resto do corpo

Quando se trata de evolução, a cabeça bate a cauda, de acordo com uma nova pesquisa, que descobriu que as espécies evoluíram as suas cabeças antes de outras mudanças corporais se tornarem evidentes.
As descobertas sugerem que a disponibilidade de alimentos tem sido um principal condutor da evolução animal, começando com a cabeça e depois avançando mais para baixo.
"As espécies evoluíram para explorar novas fontes de alimento antes de mudarem para novos habitats ou desenvolverem novas formas de dar a volta ao problema", diz Lauren Sallán Cole, principal autor do estudo publicado na revista Proceedings of the Royal Society B.
"As cabeças estranhas apareceram primeiro - mandíbulas para esmagar, dentes grandes, mandíbulas longas - mas estão todas ligadas a corpos semelhantes", diz Sallán, que é uma estudante graduada no Departamento de Biologia e Anatomia da Universidade de Chicago.
Ela e o co-autor Matt Friedman, da Universidade de Oxford, começaram a testar modelos que tentam explicar como é que radiações adaptativas ocorrem dentro do reino animal. Por exemplo, após uma grande mudança, tal como um evento de extinção, as espécies sobreviventes diversificaram-se em uma miríade de formas.
Uma teoria popular, o "early burst modelo", sustenta que há um período de acentuada divergência seguido por um longo período de relativa estabilidade. Outro argumenta que as mudanças induzidas pelo habitat no corpo precedem a diversificação dos tipos de cabeça.
Examinando os eventos de extinção
Para ajudar a perceber o que está certo, Sallán e Friedman analisaram duas diferentes radiações adaptativas no registo fóssil. A primeira foi a explosão de peixes com barbatanas, que ocorreu após o que é conhecido como a extinção Hangenberg, um evento que há 360 milhões de anos dizimou a vida nos oceanos.
A segunda foi o acanthomorphs, um grupo de peixes que se diversificou amplamente em torno da época da extinção do final do Cretáceo e que matou várias espécies de dinossauros.
Em ambos os casos, os pesquisadores quantificaram as diferenças em características como a profundidade do corpo, posição da barbatana, e forma da mandíbula entre as espécies. Eles separaram as características da cabeça das características do corpo, de forma a descobrir que mudanças realmente ocorreram em primeiro lugar.
Ambos os conjuntos de análises descobriram que a diversificação nas características da cabeça veio antes da diversificação nos tipos de corpo. Pesquisas anteriores sobre os mamíferos, peixes pulmonados, pássaros e outros animais sugerem que estes também seguiram o mesmo padrão de evolução da cabeça.
"O primeiro trabalho de um animal é a obtenção de energia suficiente para viver, no entanto, um princípio essencial da seleção natural é que não há o suficiente de um qualquer alimento num habitat que suporte de igual forma todos os membros de uma determinada população", diz Sallán. "Portanto, há duas opções para chegar à frente: comer outros alimentos no mesmo lugar, ou afastar-se com a esperança de encontrar um novo habitat com a mesma comida. Em muitos casos, a mudança para um novo alimento é provavelmente mais simples.".
Será que os seres humanos evoluíram da mesma maneira?
São necessárias mais provas para ver se os humanos também se encaixam neste modelo de evolução da cabeça.
Sallán salienta que tem havido algum debate sobre se o andar ereto, que resultou de uma mudança no habitat, aconteceu antes do aumento no tamanho do cérebro humano. A alimentação não foi muito abordada nessa teoria, mas também pode ter sido um fator determinante na evolução da nossa espécie e dos seus ancestrais hominídeos.
Dr. Lucas Harmon, professor assistente de Ciências Biológicas da Universidade de Idaho, está interessado em aprender mais sobre isso recorrendo a evidências fósseis.
"Temos visto este padrão (de cabeça) em dados de uma ampla gama de espécies vivas, por isso é muito interessante vê-lo em dados fósseis do fundo da árvore filogenética dos vertebrados."

Fonte: ABC Science

Nascimento maciço de estrelas está associado às maiores galáxias

Um estudo conseguiu detectar uma intensa fase de nascimento de estrelas em vários agrupamentos de galáxias, numa região específica do Universo que fica na constelação da fornalha, no Hemisfério Sul. Os cientistas associaram esta actividade frenética ao futuro aparecimento das maiores galáxias elípticas de hoje, revela um artigo publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Graças à câmara LABOCA instalada no telescópio Atacama Pathfinder Experimenter de 12 metros, comandado pelo Observatório Europeu do Sul, no deserto do Atacama, no Chile, mais as medições do Very Large Telescope, também da ESO, e do telescópio espacial da NASA Spitzer, uma equipa da Universidade de Durham, no Reino Unido, obteve imagens deste processo antigo.
As regiões a vermelho mostram agrupamentos de galáxias em efervescente actividade, que produzirem estrelas uma enorme quantidade de estrelas há cerca de 10 mil milhões de anos. Estas galáxias estão a uma distância tão grande que demorou todo este tempo para a luz chegar à Terra.
À volta das galáxias existe uma grande auréola de matéria negra – um tipo de matéria diferente da que é visível, que se pensa conectar todas as galáxias. Os cientistas conseguiram prever o crescimento destas galáxias a partir da quantidade de matéria negra e estimam que hoje são das maiores galáxias elípticas que existem.
“Esta é a primeira vez que fomos capazes de mostrar claramente esta ligação entre as galáxias com uma produção de estrelas muito intensa no Universo jovem, com as galáxias mais massivas de hoje”, disse Ryab Hickox, em comunicado. O cientista que liderou a investigação.
Esta actividade intensa de produção de estrelas a partir da matéria existente nas galáxias, durou somente 100 milhões de anos, um tempo pequeno à escala do Universo em que o número de estrelas duplicou. “Sabemos que as galáxias elípticas massivas pararam de produzir estrelas subitamente há muito tempo, e agora são passivas. Os cientistas estão a tentar perceber o que será suficientemente poderoso para desligar a produção de estrelas de uma galáxia inteira”, disse em comunicado Julie Wardlow, outro membro da equipa.
Os estudos feitos pelos investigadores oferecem uma possível explicação: buracos negros. A conformação desta matéria escura que rodeia estes agrupamentos de galáxia é parecida com a que existe à volta dos quasares – que são fontes intensas de luz e radiação, situados no núcleo das galáxias e que têm no seu centro um buraco negro.
Os cientistas pensam que o mesmo material que alimentou o nascimento de milhões de estrelas estava a alimentar estes buracos negros. “Os dias dourados destas galáxias também provocaram o seu fim ao alimentar o buraco negro gigante no centro de cada uma, que rapidamente explodiu ou destruiu as nuvens de formação estelar”, explicou David Alexander, outro membro da equipa.

Fonte: Público

Células comunicadoras do cérebro são muito mais do que cola

As células da glia, cujo nome deriva da palavra palavra grega para "cola", mantêm os neurónios do cérebro juntos e protegem as células que determinam os nossos pensamentos e comportamentos, mas os cientistas estavam há já muito tempo intrigados com a sua proeminência nas atividades do cérebro dedicadas à aprendizagem e memória. Agora, pesquisadores da Universidade de Tel Aviv afirmam que as células da glia são centrais para a plasticidade do cérebro - como o cérebro se adapta, aprende e armazena informações. De acordo com o estudante de doutoramento Maurizio De Pitta das Escolas da TAU de Física e Astronomia e Engenharia Elétrica, as células da glia fazem muito mais do que manter o cérebro em conjunto. Um mecanismo no interior das células da glia também direciona a informação para fins de aprendizagem, De Pitta diz. "As células da glia são como supervisores do cérebro. Ao regular as sinapses, que controlam a transferência de informações entre os neurónios, afetam a forma como o cérebro processa a informação e aprende."
A pesquisa de Pitta, liderada pelo professora Eshel Ben-Jacob, da TAU, juntamente com Vladislav Volman do Instituto Salk e da Universidade da Califórnia em San Diego e Berry Hugues da Université de Lyon, na França, desenvolveu um modelo de computador que incorpora a influência de células da glia na transferência de informação sináptica. Detalhado na revista PLoS Computational Biology, o modelo também pode ser implementado em tecnologias baseadas em redes cerebrais, como microchips e softwares de computador, afirma o professor Ben-Jacob, e ajuda na pesquisa sobre distúrbios cerebrais, como a doença de Alzheimer e epilepsia.
Regulando a "rede social" do cérebro
O cérebro é constituído por dois tipos principais de células: neurónios e células da glia. Os neurónios enviam sinais que ditam como pensamos e agimos, utilizando sinapses para passar adiante a mensagem de um neurónio para outro, explica De Pitta. Os cientistas especulam que a memória e a aprendizagem são ditadas pela atividade sináptica, porque elas são "plásticas", ou seja, têm a capacidade de se adaptar a diferentes estímulos.
Mas Ben-Jacob e os seus colegas suspeitam de que as células da glia são ainda mais central para o funcionamento do cérebro. As células da glia são abundantes no hipocampo e no córtex cerebral, as duas partes do cérebro que têm mais controlo sobre a capacidade do cérebro para processar informações, aprender e memorizar. Na verdade, para cada neurónio, há 2-5 células da glia. Tendo em conta anteriores dados experimentais, os pesquisadores foram capazes de construir um modelo que pode ajudar a resolver este quebra-cabeças.
O cérebro é como uma rede social, diz o professor Ben-Jacob. As mensagens podem ter origem nos neurônios, as sinapses são usadas como o seu sistema de entrega, mas a glia serve como um moderador geral, que regula o envio das mensagens. Estas células podem solicitar a transferência de informações, ou então uma atividade lenta, se as sinapses se se estiverem a tornar hiperativas. Isso faz com que as células da glia funcionem como os guardiões de nossa aprendizagem e processos de memória, diz ele, orquestrando a transmissão de informações para a função cerebral ideal.
Novas tecnologias e terapias baseadas no funcionamento do cérebro
As conclusões da equipa de investigação podem ter importantes implicações em vários distúrbios cerebrais. Quase todas as doenças neurodegenerativas são patologias relacionadas com a glia, realça o professor Ben-Jacob. Em crises epilépticas, por exemplo, a atividade dos neurônios num local do cérebro propaga-se e sobrepõe-se à atividade normal noutros locais. Isso pode acontecer quando as células da glia não regulam adequadamente a transmissão sináptica. Alternativamente, quando a atividade cerebral é baixa, as células da glia impulsionam as transmissões de informações, mantendo “vivas” as ligações entre os neurónios.
O modelo fornece uma "nova visão" de como o cérebro funciona. Enquanto o estudo estava no processo de publicação, dois trabalhos experimentais foram publicados que apoiaram as previsões do modelo. "Um número crescente de cientistas estão a começar a reconhecer o facto de que você precisa da glia para executar tarefas que os neurónios sozinhos não podem realizar de forma eficiente", diz De Pitta. O modelo irá fornecer uma nova ferramenta para começar a rever as teorias da neurociência computacional e levar uma inspiração mais realista do cérebro para algoritmos e microchips, que são projetados para imitar redes neuronais.

Fonte: E! Science News

Cientista portuguesa descobre molécula para atacar cancro

Um estudo coordenado por uma investigadora da Universidade do Minho (UM) descobriu uma molécula que "abre novas perspetivas" no tratamento de doenças neurodegenerativas como Parkinson, Alzheimer, hipertensão hereditária e cancro.

"Descobrimos uma molécula chave que está envolvida no processo de destruição de proteínas pelas células", explica Sandra Paiva, da Escola de Ciências da UM. A descoberta é importante porque se se conseguir manipular esta molécula será possível, por exemplo, cortar o acesso das células de cancro aos nutrientes que precisam para sobreviver, "tornando-as mais sensíveis à quimioterapia".

Fonte: Diário de Notícias