As alterações climáticas e as espécies

As glaciações foram o elemento climático mais característico dos últimos dois milhões de anos da história do nosso planeta. A influência deste fenómeno é tão grande que marca o início de um período geológico que é designado por Quaternário.

Foi neste período que se deu a evolução da espécie humana.

Quando se estuda o aparecimento de diversas espécies de hominídeos, bem como a sua distribuição geográfica ou as peculiaridades anatómicas que podem dar resposta a diferentes adaptações, dedica-se uma atenção especial às variações climáticas, na medida em que estas influenciam decisivamente as migrações, o tipo de vegetação e de alimentos que podem obter-se em determinadas zonas e, inclusivamente, o tipo de refúgio e vestuário que são necessários à sobrevivência.

Durante a história da Terra registaram-se sete episódios – porventura mais – de vastas glaciações nas eras Pré-câmbrica e Paleozóica. Chama-se Quaternário ao período que compreende os últimos 2,5 milhões de anos. Tudo o que se refere à evolução humana registou-se neste período, que se distingue pelo arrefecimento do planeta e pela diminuição do valor médio da precipitação.

O período Quaternário divide-se, por sua vez, em duas épocas geológicas: o Pleistoceno e o Holoceno. Durante o Pleistoceno (que vai dos 2,5 milhões de anos aos 11784 anos antes do presente) os períodos glaciares (quando a temperatura baixa) alternaram com períodos interglaciares (quando a temperatura sobe), intervalos entre os 40 000 e os 100 000 anos Antes do Presente. Nas épocas mias frias, os gelos cobriam grandes extensões no norte e no sul do planeta, e em épocas mais temperadas, as águas geladas cingiam-se às imediações dos pólos ou às regiões de altas montanhas. Estas oscilações climáticas tiveram uma grande influência na distribuição dos seres vivos. A diferença da temperatura média entre um período quente e um período frio é de apenas 4 a 7ºC, mas o seu efeito é contundente: os glaciares avançam em direção ao Equador ou retrocedem milhares de quilómetros. Estas alterações nas grandes massas de gelo afetam o nível do mar (que pode subir ou descer várias dezenas de metros), o caudal dos rios, a distribuição da pluviosidade e o clima de uma forma geral.

O Holoceno, que teve início há pouco menos de 12 000 anos, é um período interglaciar durante o qual grandes massas de gelo se derreteram, o que levou à subida do nível dos mares mais de 120 cm e causou a inundação de grandes porções da superfície terrestre.

Há 2,8 milhões de anos, o clima de África foi seriamente afetado por estas oscilações climáticas e as florestas deram lugar à savana, processo que não parou desde então. As espécies que conseguiram adaptar-se aos ambientes áridos foram favorecidas, o que pode ter sucedido, por exemplo, no caso dos hominídeos, que saíram de África há cerca de um milhão de anos e chegaram à Europa, onde, durante o Pleistoceno, colonizaram o continente.

Peróxido de hidrogénio e Sangue

Todos nós já usámos ou continuamos a usar peróxido de hidrogénio no nosso dia-a-dia… Mas talvez o termo “água oxigenada” seja mais familiar.

Nós usamos o peróxido de hidrogénio como antisséptico, sendo que ele não é assim tão bom como antisséptico como se pensa, mas é ótimo para limpar ligeiramente, mas não de forma profunda.

Todos nós já gritamos quando a nossa mãe ou a nossa avó colocaram água oxigenada numa das nossas feridas, mas gostamos imenso da ver quando começa a borbulhar. É justamente sobre este borbulhar que vamos falar hoje.

A formação destas bolhas é divertida, mas como tudo na vida tem uma explicação científica. 😊

A formação de espuma acontece porque as células que constituem o sangue contêm catalase. Quando fazemos um corte, existem várias células danificadas e não-danificadas no local, logo há imensa catalase disponível naquela área.

Quando a catalase presente nas células sanguíneas e o peróxido de hidrogénio se encontram originam água e oxigénio, sob a forma de gás; logo, o borbulhar que vemos na ferida corresponde a oxigénio a ser libertado.

A catalase é uma enzima bastante eficiente e consegue realizar até 200.000 reações por segundo.

Não quero que andem a brincar com sangue por aí, mas podem experimentar numa batata, tem exatamente o mesmo efeito.

Boas experiências e digam-nos como é que correu.

Até à próxima!

O dia em que o quilograma-padrão deixou de ser quilograma!

Até ontem o quilograma era definido por um objeto: correspondia à massa de um cilindro de 4 centímetros de platina iridiada que o “Bureau Internationel de Poids et Mesures” conserva em Paris desde 1889.

 

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Uma réplica do quilograma padrão na Cité des Sciences et de l’Industrie, Paris, France. Autor: Japs 88 

Ora, acontece que esse cilindro, muito embora tenha sido construído numa liga muito estável e de estar extremamente protegido num cofre em condições ambientais rigorosamente controladas, tem vindo a “engordar”!

Não terá sido muito, mas em 100 anos ganharam-se alguns microgramas, (algo próximo da massa de um óvulo humano!) devido a acumulação de partículas.

Porém, a incerteza causada por este acréscimo é mais do que suficiente para criar dores de cabeça aos cientistas, que precisam de determinar massas com rigor (como por exemplo as das partículas atómicas)

A nova definição de massa tem a grande vantagem de dispensar objetos físicos.
Em vez disso, tem por base a balança de Kibble, um instrumento que possibilita a determinação da massa em função de uma constante fundamental da natureza, a constante de Plank.

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NIST-4 , uma balança de Kiebble cujas medições estão na base discussão que conduziu à nova definição de quilograma

O quilograma redefinido faz parte de um renovado Sistema Internacional de unidades que entra em vigor hoje, todo ele construído tendo por base grandezas fundamentais da natureza e que, para além do quilograma, contempla novas definições para três outras unidades base: ampére, kelvin e mole.

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A atividade científica

Existe um grade número de definições das ciências, podendo distinguir-se três níveis. Num primeiro nível, muito geral, as ciências designam conjuntos organizados de conhecimentos relativos a certas categorias de enunciados de observações ou de fenómeno. Trata-se nesta altura de ciências biológicas, de ciências sociais, de ciências políticas, de ciência físicas, de ciências da educação, etc.

No segundo nível as ciências designam, além do que procede, um método racional e rigoroso que permite alcançar determinados saberes a respeito de enunciados de observações e de fenómenos. Este método atribui um papel de primeiro plano à experimentação.

Num terceiro nível, o mais pertinente quando se trata de ciências físicas, biológicas, da Terra e do Espaço, as ciências designam o método experimental e os saberes que esse método permite adquirir, nos domínios do universo material e do universo vivo. Esta última linha de pensamento compreende dois aspetos: o método e os saberes. O método corresponde a um conjunto de ações: procurar semelhanças, observar, emitir hipóteses, resolver problemas. Os saberes são o resultado da aplicação deste método: os enunciados de observações, os conceitos, as leis, as teorias e os modelos.

Todas as ciências apresentam determinadas características comuns. As ciências procuram primeiro descrever com fidelidade, de uma maneira sistemática, corpos, organismos ou fenómenos. Durante o seu desenvolvimento qualquer ciência conhece geralmente uma primeira fase durante a qual a descrição ocupa um lugar preponderante. Nos séculos XVI e XVII, por exemplo, a botânica e a biologia consistiam, sobretudo, em descrever e classificar as plantas e os animais.

As ciências pretendem em seguida explicar, ao estabelecer leis gerais a partir dos fenómenos observados. Essas leis são verificadas por experiências controladas. Uma ciência que relega para segundo plano o seu papel descritivo e começa a enunciar leis explicativas que podem ser verificadas de uma maneira experimental atingiu uma certa maturidade.

Chegada a uma fase de desenvolvimento relativamente avançada, a ciência pode nessa altura predizer determinados acontecimentos e fenómenos. Uma excelente maneira de verificar o valor de uma lei científica consiste em utilizá-la para formular uma predição. A predição da descoberta do planeta Neptuno ou a predição do desvio da luz de uma estrela pelo Sol são exemplos célebres.

carl sagan

Associamos muitas vezes as ciências a uma atividade de especialista, que decorre em laboratório. Acontece-nos a todos, contudo, como o Sr. João em o Burguês Fidalgo, que fazia prosa sem o saber, encontrar respostas para  as nossas perguntas de uma maneira científica. Fazer variar alternadamente as quantidades de água, de luz e de adubo dadas a uma planta doente até ela ficar com melhor aspeto, ou modificar a quantidade de açúcar ou de manteiga de uma receita de bolo até que o sabor nos satisfaça, são exemplos de experimentação controlada.

É preciso admitir, contudo, que as ciências exigem um esforço intelectual especial. Além do facto que recorrem a um linguagem científica simbólica e matemática, as ciências implicam muitas vezes uma profunda modificaçã

o das maneiras de encarar o mundo. Qualquer pessoa que estude as ciências deve questionar as suas conceções habituais e reconstruir, pouco a pouco, conceitos mais abstratos e mais complexos. Por exemplo, se deixarmos cair ao mesmo tempo uma grande rocha e uma pequena rocha elas chegam ao chão ao mesmo tempo.

Além disso, alguns objetos muito pesados flutuam, enquanto outros, muito leves, vão ao fundo. A observação de fenómenos com estes pode conduzir a pôr em questão certas conceções.

Reação Relógio

Neste tipo de reação ocorre a mistura de dois líquidos sem qualquer cor em um líquido com uma cor azul escura. Como é que é possível? Com uma reação relógio com iodo!

Esta reação pode ser feita em casa para que possa ver tal e qual como acontece. Vai precisar de ingredientes que já tem em casa ou que são super fáceis de obter. Os ingredientes são os seguintes:

  • Água destilada (idealmente, mas também pode utilizar água da torneira);
  • Copos de plástico;
  • 1000 mg de vitamina C (por exemplo, pastilhas de vitamina C ou mesmo uma solução em pó);
  • Tintura de Iodo numa concentração de 2% (pode comprar numa farmácia, drogaria, supermercado);
  • Peróxido de hidrogénio numa concentração de 3% (a conhecida água oxigenada);
  • Solução de amido (por exemplo, dissolver farinha maizena em água).

 

Depois é só seguir os seguintes passos:

  • Desfaça os comprimidos de vitamina C e dissolva-os em 50 mL de água. Esta será a “Solução Vitamina C”.
  • Juntar uma colher de sopa da “Solução Vitamina C” e uma colher de sopa de tintura de iodo num copo de plástico. Esta solução deve ser diluída com 50 mL de água. E passamos a chamá-la de “Solução A”.
  • Em outro copo de plástico, adicione 50 mL de água, 3 colheres de sopa de peróxido de hidrogénio e meia colher de sopa de amido. Dissolver tudo e esta passa a ser a “Solução B”.
  • Adicionar a “Solução A” à “Solução B” e alterar a mistura entre os dois copos.

A uma certa altura, a mistura que, inicialmente, é transparente passa a ter uma cor azul escura. Esta alteração ocorre bastante rápido e precisa estar bastante atento.

 

Quando misturamos as duas soluções (A e B) ocorrem duas reações químicas ao mesmo tempo.

Os iões iodeto reagem com o peróxido de hidrogénio para produzir iodo, que depois se tornará azul quando se encontra na presença do amido. Contudo, para que tal possa acontecer é necessária a presença de vitamina C para que esta possa consumir o iodo elementar. Assim, quando a solução não tem cor é porque ainda se verifica excesso de iodo elementar. Após, tal acontecer, a solução torna-se azul porque o iodo combina-se com o amido.

Para o ajudar a fazer a reação aí por casa, pode consultar o vídeo que se encontra a seguir!

Divirtam-se e até à próxima! 🙂

 

UM POUCO SOBRE MIM

O Politécnico do Porto tem um rubrica intitulada “Um de Nós”. Esta é uma rubrica que procura mostrar um pouco mais sobre os rostos do Politécnico do Porto. Uma das pessoas escolhidas fui eu. Vejam o resultado:

QUANDO COMEÇOU A SUA LIGAÇÃO À ESCOLA?

A minha ligação há ESS começou em 2002 como equiparado a assistente para dar aulas práticas de Química.

COMO RECORDA OS PRIMEIROS TEMPOS NA INSTITUIÇÃO? 

Recordo que me confundiam muitas vezes com um aluno! Mas nos primeiros tempos andava com muitas dúvidas, Por um lado estava orgulhoso e contente por poder ensinar Química, por outro lado estava receoso de não ser competente o suficiente e se seria aquilo que eu queria fazer no futuro. Também tivemos problemas com as instalações, o que tornava tudo aquilo mais assustador. No entanto esses problemas ajudaram-me a conhecer melhor as pessoas e a aproximar-me delas. Foi uma espécie de Team Building.

O QUE TORNA O TEU TRABALHO ESPECIAL?

Ver os alunos a crescer e a formarem-se! É gratificante encontrá-los alguns anos depois e saber que estão a trabalhar e satisfeitos com esse trabalho!

O QUE TORNA ESTA ESCOLA ÚNICA?

  O ADN da escola, mas também a própria envolvência onde a Escola cresceu, os nomes que já teve e os próprios edifícios por onde passou.

O QUE MAIS MUDOU NESTES ÚLTIMOS ANOS?

Em termos de aulas: Comecei a dar aulas com recurso a acetatos/transparências,; atualmente, é sempre com powerpoint, e já vou tentando utilizar o vídeo para me preparar para o futuro.Em termos de contacto com os alunos: no início, o contacto era feito, essencialmente, no ambiente formal do gabinete; hoje em dia, o habitual é ser feito através de e-mail. Em termos de instituição: deixamos de oferecer apenas cursos de licenciatura de Técnicos de Diagnóstico e Terapêutica, já temos licenciaturas em Biotecnologia Medicinal, mestrados e até, embora em parceria, Doutoramentos.Enfim, a mudança tem sido constante.

APRESENTE UM EPISÓDIO MARCANTE? 

A criação da licenciatura de Biotecnologia Medicinal. A criação deste curso mostrou que se trabalharmos bem e em equipa, que se não desistimos à primeira contrariedade, nem à segunda, nem à terceira e que se formos à luta, de certeza que vamos ter sucesso.

UMA IDEIA PARA O FUTURO?

Tentar reduzir a burocracia e tentar aumentar a dinâmica entre as diversas Escolas do Politécnico.

 

 

Vacinar – sim ou não?

Vacinas… Este é um dos temas mais falados dos últimos tempos: devemos ou não vacinar as nossas crianças?

Para respondermos a fundo a esta questão é preciso estudar a fundo as vacinas, o que é e a sua função, como são feitas e como atuam, assim como os riscos e benefícios do seu uso. Este será basicamente o curso deste post.

Comecemos por uma definição de “vacina” – trata-se de um produto biológico que oferece imunidade adquirida como intuito de estimular o sistema imunológico tornando, assim, o organismo mais resistente a determinados agentes patológicos. As vacinas contêm ainda conservantes e estabilizantes para proteger os organismos de condições adversas (frio, calor, alterações do pH) ou aumentar o estímulo para a produção de anticorpos.

Quando um bebé nasce não possui todas as defesas necessárias para combater infeções, assim, as vacinas ajudam na estimulação do sistema imunológico do organismo. Tal ajuda a que o bebé possa crescer saudável e ter um desenvolvimento adequado.

O Ministério da Saúde Português tem um plano de vacinação atualizado e que pode ser consultado aqui.

A principal contraindicação para a vacinação é uma reação alérgica que já tenha acontecido anteriormente; esta é caraterizada por edema, urticária, broncoespasmos ou mesmo um choque anafilático que ocorrem imediatamente ou nas primeiras horas após a vacinação. Estes casos são extremamente raros (ocorrem em 1 em cada 100 000 pessoas). Podem também ser contraindicado em pacientes com imunodeficiência ou pacientes que tenham feito um transplante de medula, contudo, estas opções DEVEM ser discutidas com o respetivo médico.

Pode ainda ser recomendável adiar a vacinação, caso o paciente tenha uma patologia aguda que coloque o seu estado em risco.

O próximo vídeo explica como a vacinação ocorre:

 

A vacinação é um dos atos mais importante para nós e para os que vivem à nossa volta. Eu sou pela vacinação!

Efeito Mpemba

Acredita que se aquecer a água primeiro, ela poderá congelar mais rapidamente? Não? Bem, não será o único; este fenómeno não tem uma explicação válida e ainda confunde uma grande parte da comunidade científica.

O efeito é conhecido desde a Antiguidade, sendo descrito pela primeira vez por Aristóteles, mas apenas em 1963 foi descrito em mais pormenor por um estudante de secundário – Erasto Mpemba. Tudo aconteceu por acidente, Mpemba e os restantes colegas estavam a tentar fazer gelado durante uma das suas aulas; infelizmente, Mpemba não foi rápido o suficiente para deixar o líquido arrefecer antes de este ser colocado no congelador. Contudo, o seu líquido congelou mais rapidamente do que o dos restantes colegas. Impressionado com o que aconteceu, Mpemba contou à sua professora, mas ela apenas lhe disse que não terá percebido bem aquilo que realmente aconteceu e que é impossível tal acontecer.

Mpemba lutou para mostrar este efeito ao maior número de pessoas possíveis e tentar explicar como ocorre. Encontrando várias possíveis razões:

– como a água quente evapora mais rapidamente, sobrando um volume menor de água para congelar;

– diferentes concentrações de solutos (como dióxido de carbono, que evapora quando a água é aquecida).

O grande problema é que este efeito não ocorre em todas as situações; tal apenas acontece quando dois recipientes com forma e quantidade de água semelhante são arrefecidos da mesma forma. Por exemplo, quando uma amostra de água quente se encontra a 90ºC e a amostra de água fria se encontra a 18ºC; sendo ambas arrefecidas da mesma forma; a amostra de água que inicialmente se encontra a 90ºC irá congelar mais rapidamente.

Para além de um efeito, esta é uma maravilhosa história de superação e comprova que todos nós, independentemente do nível escolar ou idade, podemos ser cientistas. A explicação deste fenómeno partiu de alguém que apenas se encontrava no ensino secundário e tal não o impediu de o fazer.

A única coisa certa acerca deste fenómeno são os efeitos maravilhosos que proporciona quando realizado em ambientes bastante frios. Querem ver?

Divirtam-se com o vídeo seguinte! 😊

O Scientificus é um projecto de promoção da cultura científica, procurando aproximar a Ciência dos Cidadãos. Este projecto pretende ser um espaço independente, inovador, empreendedor e dinâmico de divulgação da Ciência.