A Miconia affinis mantém alta diversidade e fluxo genético entre fragmentos florestais – Foto: Antonio R. Castilla
As espécies de árvores nativas pioneiras – que têm capacidade de colonizar ambientes degradados em razão de sua alta capacidade reprodutiva e crescimento rápido, entre outras características – têm sido priorizadas em programas de restauração de florestas tropicais desmatadas. O pesquisador Rodolfo Jaffé, do Instituto Tecnológico Vale (ITV), realizou pós-doutorado no Instituto de Biociências (IB) da USP, com bolsa da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), onde estudou os padrões de diversidade e diferenciação genética da espécie de árvore nativa pioneiraMiconia affinis (conhecida popularmente no Brasil como jacatira-branca), que ocorre na região do Canal do Panamá, na América Central. O trabalho foi realizado em parceria com colegas da University of Texas, em Austin, nos Estados Unidos, onde fez um estágio de pesquisa também com bolsa da Fapesp.
Os resultados do estudo foram descritos em um artigo publicado na revista PLoS One. “A região do Canal do Panamá, que é um hotspot de biodiversidade global, perdeu em torno de 30% das suas florestas nos últimos 50 anos em razão do avanço da agropecuária, e isso tem resultado em uma forte erosão e em um acúmulo muito grande de sedimentos nos córregos e canais, influenciando negativamente todo a bacia e o sistema hídrico da região”, afirmou Jaffé à Agência Fapesp. “Por isso, o governo do país tem interesse em recuperar as áreas desmatadas para diminuir a erosão e o acúmulo de sedimentos no Canal, e as espécies de árvores nativas pioneiras presentes na região seriam boas candidatas para serem usadas em programas de restauração.”
A fim de avaliar se áreas desmatadas constituem uma barreira para as populações dessa espécie de árvore, que mede entre 3 e 6 metros de altura e está amplamente distribuída na região neotropical (que vai desde o México ao Brasil), os pesquisadores coletaram folhas de cerca de 30 árvores em período de inflorescência e infrutescência de 11 populações diferentes, espalhadas pela região do Canal do Panamá. Em seguida, extraíram o DNA das folhas e utilizaram marcadores moleculares microssatélites – pequenas regiões do DNA, que variam de um indivíduo para outro – para obter uma assinatura genética (genótipo) de cada uma delas.
Por meio de mapas de alta resolução da cobertura florestal e elevações da região do Canal do Panamá, além de ferramentas de genética da paisagem, eles avaliaram a influência de fatores como a distância geográfica, a altitude e o desmatamento sobre a estrutura e a diversidade genética dessas populações de árvores. Os resultados das análises estatísticas indicaram que a diferenciação genética dessa espécie de árvore que geralmente coloniza clareiras, áreas ciliares e encostas expostas, aumentou significativamente de acordo com a altitude e a distância geográfica entre as populações.
Diferenciação genética
“Isso quer dizer que, quanto mais afastadas, mais diferenciadas geneticamente são as populações dessa espécie de planta, e quanto mais próximas, mais parecidas são geneticamente. Esse padrão, chamado de isolamento por distância, é esperado para a maioria das populações de plantas”, afirmou Jaffé. As análises também indicaram que a Miconia affinis apresenta níveis mais elevados de diversidade genética intrapopulacional e menores níveis entre populações do que muitas espécies de plantas pioneiras.
Curiosamente, o nível de diferenciação genética entre populações da planta, que, no Brasil, ocorre na Mata Atlântica, no Cerrado e na Amazônia, foi menor do que a média relatada para árvores tropicais, mas semelhante ao de espécies tropicais pioneiras com dispersão mediada pelo vento, apontaram os pesquisadores. “Esse alto nível de diversidade genética e baixo nível de diferenciação genética entre as populações da planta é devido, provavelmente, à propensão das espécies para colonizar paisagens recentemente desmatadas, levando a um aumento na conectividade entre as populações em toda a região.”
Os pesquisadores também constataram que a elevação influencia a diferenciação genética em populações da planta. As populações localizadas em pontos mais altos são geneticamente mais diferenciadas do que as situadas em lugares com altitude menor, independentemente da distância que as separam, contou Jaffé. “Uma das razões para isso é que a temperatura mais baixa e a maior precipitação em locais de alta altitude, em comparação com locais de baixa altitude, podem afetar o trabalho dos polinizadores e dos dispersores de sementes dessa espécie de planta.”
A Miconia affinis é visitada por uma grande diversidade de abelhas sociais e solitárias, e as sementes de seus frutos são dispersas por uma variedade de espécies de pássaros, morcegos e macacos. A temperatura mais baixa e a maior precipitação em locais mais elevados podem afetar as condições de voo dos insetos e diminuir a abundância de polinizadores nessas regiões. Temperatura e precipitação também fazem com que a floração das plantas aconteça antes da que ocorre em locais com mais baixas altitudes, apontou o pesquisador.
Polinizadores
“Isso faz com que os polinizadores fiquem só no lugar onde ocorre a floração primeiro e que não visitem as populações de plantas localizadas em locais mais baixos, onde ainda não há flor. E essa diferença na fenologia [floração das plantas] pode influenciar suas estruturas genéticas”, afirmou. Os pesquisadores não encontraram evidências do efeito do desmatamento sobre a diferenciação genética de populações da planta.
Uma das hipóteses levantadas por eles é que a alta capacidade de dispersão e colonização dessa espécie de planta promove o fluxo de genes da árvore em toda a região do Canal do Panamá, independentemente da cobertura florestal. “As populações dessa espécie conseguem manter fluxo genético mesmo através de áreas desmatadas”, disse Jaffé. “Os polinizadores e dispersores de sementes conseguem visitar as plantas, atravessar áreas desmatadas e polinizar as plantas de populações situadas em outros locais.”
Os pesquisadores também observaram que essa espécie de planta, que vive em média 64,3 anos e gera sementes pela primeira vez em seis anos, também em média, é capaz de manter alta diversidade genética, independentemente da quantidade de floresta que a circunda. “Esse conjunto de características torna a Miconia affinis uma ótima candidata para ser usada em programas de reflorestamento”, concluiu Jaffé.
O artigo Elevation, not deforestation, promotes genetic differentiation in a pioneer tropical tree, de Rodolfo Jaffé e outros, pode ser lido na revista PLoS One neste link.
Fonte: Agência Fapesp
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![O processador analógico resolve naturalmente as equações diferenciais que os biólogos usam para descrever a dinâmica dos seres vivos. [Imagem: Jose-Luis Olivares/MIT] Compilador analógico Os processadores analógicos podem ter vantagens em várias áreas em relação aos processadores digitais, como imitar o cérebro, por exemplo. O grande problema é programá-los. Um problema que agora começa a se tornar menor, graças a um compilador para computadores analógicos, um programa que traduz instruções de alto nível, escritas em uma linguagem compreensível para os seres humanos - as bem conhecidas linguagens de programação - para as especificações de baixo nível dos componentes do circuito analógico - a também bem conhecida linguagem de máquina. Transístor analógico Um transístor, um componente concebido em termos digitais, tem dois estados: ligado e desligado, que podem representar os 0s e 1s da aritmética binária. Em termos analógicos, contudo, um transistor tem um número infinito de tensões, o que poderia, em princípio, representar uma gama infinita de valores matemáticos. A computação digital, com todas as suas vantagens, traça uma linha "no meio" desses valores, estabelecendo um limite para o que significa ligado e desligado, e deixa de lado toda a potencialidade informacional das demais tensões. Inúmeros experimentos já comprovaram que os computadores analógicos são muito mais eficientes na simulação de sistemas biológicos do que os computadores digitais, já que tudo na natureza é tipicamente analógico. Mas esses protótipos precisam ser programados manualmente, um processo complexo que seria proibitivamente demorado para aplicações em grande escala - seria um pouco mais complexo do que fazer todos os programas dos computadores digitais em linguagem Assembly. Desta forma, o novo compilador abre o caminho para aplicações analógicas como a simulação de alta eficiência e de alta precisão de órgãos biológicos inteiros - eventualmente até mesmo de organismos inteiros. O grande interesse nos processadores analógicos está na simulação do funcionamento de organismos vivos - que são tipicamente analógicos. [Imagem: Christine Daniloff] Equações diferenciais O compilador analógico recebe como entrada equações diferenciais que os biólogos usam para descrever a dinâmica celular, e as traduz em tensões e correntes que fluem através de um processador analógico. Em princípio o compilador é genérico, funcionando com qualquer chip analógico programável que disponha de uma especificação técnica detalhada, mas os experimentos iniciais foram feitos em um chip analógico desenvolvido pela própria equipe há alguns anos e que vem sendo aprimorado desde então. O compilador foi testado em cinco conjuntos de equações diferenciais frequentemente utilizados em pesquisa biológica. No conjunto de teste mais simples, com apenas quatro equações, o compilador levou menos de um minuto para gerar uma implementação analógica; no mais complicado, com 75 equações diferenciais, ele levou perto de uma hora. Mas projetar uma aplicação similar à mão levaria de semanas a meses. Como funciona um processador analógico De acordo com as leis da física, as tensões e correntes em um circuito analógico precisam se equilibrar. Se essas tensões e correntes codificam variáveis em um conjunto de equações diferenciais, então variar uma irá automaticamente variar as outras. Se as equações descrevem alterações de uma concentração química ao longo do tempo, por exemplo, então fazer variar as entradas ao longo do tempo resultará em uma solução completa para o conjunto completo de equações. Um circuito digital, por outro lado, precisa fatiar o tempo em milhares ou mesmo milhões de pequenos intervalos e resolver o conjunto completo de equações para cada um deles. E cada transístor no circuito pode representar apenas um de dois valores, em vez de uma faixa contínua de valores. "Com poucos transistores, circuitos analógicos citomórficos podem resolver equações diferenciais complexas - incluindo os efeitos do ruído - que exigiriam milhões de transistores digitais e milhões de ciclos de relógio digitais," disse o professor Rahul Sarpeshkar, que construiu o compilador analógico juntamente com Sara Achour e Martin Rinard, todos do MIT, nos EUA. É curioso que o compilador para processadores analógicos, que são capazes de imitar a biologia - que é tipicamente analógica - foi anunciado poucos dias depois do simulador quântico, que é capaz de simular o mundo subatômico e suas partículas porque funciona com base na mecânica quântica, que rege o comportamento dessas partículas - os computadores digitais não são talhados para nenhum dos dois casos.](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjTyy0xsW_pA82FRuJo2btjWaErPeOulCOH9RPsoiLDCVFMz0wMVX4hOEZM55IvGoA2eeei654YC9ju-UZrw4i6gBxi_-90tmwOxIDpzW0Z29BONYqTwe8QAwGloXUaxZBeVidj9G-rc8U/s400/3.jpg)
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![Urânio enriquecido será vendido à Argentina.[Imagem: INB] Dióxido de urânio A INB (Indústrias Nucleares do Brasil) exportará urânio enriquecido pela primeira vez. A empresa, vinculada ao MCTIC (Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações), fará suas primeiras exportações para a empresa estatal argentina Combustibles Nucleares Argentinos (Conuar). O acordo prevê o envio de quatro toneladas de pó de dióxido de urânio para a carga inicial de abastecimento de um reator nuclear localizado na cidade de Lima, ao norte de Buenos Aires. O contrato tem um valor de US$ 4,5 milhões. As 4 toneladas serão divididas em três lotes, com teores de enriquecimento de 1,9%, 2,6% e 3,1%. Enriquecimento de urânio Além do Brasil, o urânio é enriquecido por outros 11 países. A tecnologia usada na unidade da INB em Resende é a de ultracentrifugação para enriquecimento isotópico, desenvolvida pelo Centro Tecnológico da Marinha em São Paulo em parceria com o Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares. Segundo o ministério, a exportação não afeta o abastecimento de combustível das centrais nucleares de Angra dos Reis (RJ). Atualmente, a Usina de Enriquecimento tem seis cascatas de ultracentrífugas em operação e atende a cerca de 40% das necessidades de Angra 1. Transferência de tecnologia O acordo com a Argentina não envolve intercâmbio de conhecimento, uma vez que prevê a entrega de um produto pronto, mas abre essa perspectiva. A empresa estatal argentina Invap participa do desenvolvimento do Reator Multipropósito Brasileiro, e os programas nucleares dos dois países são contemporâneos, iniciados na década de 1960. Criada em 1988, a INB atua na cadeia produtiva do urânio, da mineração à fabricação do combustível que gera energia elétrica nas usinas nucleares. A empresa pública tem sede no Rio de Janeiro e também está presente nos estados da Bahia, Ceará, Minas Gerais e São Paulo. Urânio Segundo a INB, o Brasil tem a sétima maior reserva geológica de urânio do mundo, o que permite o suprimento das necessidades domésticas no longo prazo e uma possível disponibilização do excedente para exportação. As reservas estão concentradas nos estados da Bahia, do Ceará, Paraná e de Minas Gerais, com cerca de 309 mil toneladas de concentrado de urânio. A única mina de urânio em operação no Brasil está em Caetité (BA) e tem capacidade de produzir 400 toneladas de concentrado de urânio por ano. Em 2013, a produção mundial de urânio concentrado foi 70.330 toneladas. Fonte: Agência Brasil](https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjtTo-1DHi64FhJsuHeS0JUzUkELysIEi4w0Qmlu-1BHTq82ggOd49FzSOonfl2TIdMvBqjS5w4rTMWI8bPuRq_EynK4eGN_BGgdg-ZUfGyVYoiz_m1RtvvFt9odKPjFJevdH284qrqkaY/s400/2.jpg)