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A espécie escolhida

 

 

No seu livro analisam, através de novas provas genéticas, um dos aspetos mais controversos no domínio da paleontologia humana: a origem da humanidade moderna.

A principal causa da existência de hipóteses contraditórias relativamente à origem dos humanos modernos é a natureza do registo fóssil. Os paleontólogos tentam decifrar um processo que teve lugar ao longo de centenas de milhares de an

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Imagem retirada de https://www.fnac.pt/La-Especie-Elegida-Juan-Luis-Arsuaga/a711518

os em três continentes e que envolveu milhares de indivíduos. Para realizar uma tarefa desta envergadura contam exclusivamente com meia dúzia de fósseis, na sua maioria fragmentados, isolados e dispersos no tempo e no espaço. Não há dúvida de que são mais as lacunas do registo, do que os aspetos que se conhecem.

A descoberta de novos fósseis, a sua datação e o conhecimento cada vez mais profundo da biologia das espécies, são ferramentas fundamentais para os paleontólogos comprovarem as suas hipóteses. Trata-se, porém, de um processo lento e tortuoso, que depende em boa medida do acaso dos achados paleontológicos. O ideal seria poder recorrer a dados procedentes de uma área independente da paleontologia para pôr à prova as hipóteses surgidas dos estudos fósseis, mas onde procurar dados?

Os estudos genéticos dedicados ao esclarecimento da origem da humanidade moderna visam determinar a sua estrutura genética atual, a partir da qual é possível inferir sobre o “como”, o “quando” e o “onde” da nossa origem. Estes estudos centraram a atenção na molécula responsável pelo legado biológico, o ácido desoxirribonucleico (ADN), que tem na sua estrutura química, em código, a informação necessária para assegurar a continuidade das espécies. O ADN das células está organizado em unidades individualizadas chamadas cromossomas, que no caso das células animais se encontram alojadas no interior do núcleo celular. Cada espécie tem um número determinado de cromossomas. No que se refere aos humanos, estes têm 23 23 pares distintos de cromossomas homólogos.

O ADN das mitocôndrias de qualquer uma das nossas células pode identificar-se com um único antecessor em cada geração: a mãe, a avó materna, apenas uma das quatro bisavós, e assim sucessivamente. Apesar de não ter sido o primeiro trabalho publicado sobre a variação mitocondrial em humanos, artigo publicado no primeiro dia do ano de 1987 na revista Nature e assinado por Rebeca Cann, Mark Stoneking e Allan Wilson representou uma verdadeira reviravolta nos estudos sobre a origem da humanidade moderna.

Mente brilhante e elementar

Num dia como hoje de 1794, “bastou um instante para cortar essa cabeça, e cem anos podem não ser suficientes para dar outra igual”, disse um grande matemático ao conhecer como Lavoisier tinha morrido na guilhotina. 

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Antoine-Laurent Lavoisier. Autor: Louis Jean Desire Delaistre

Primeiro foi preciso que Robert Boyle, de Oxford, separasse a Química da Alquimia, uma mudança que viria a ser mais lenta do que o autor de The Sceptical Chymist teria desejado. Depois foi preciso um extraordinário (e azarento) Scheele ‘descobir’ o oxigénio apesar dos louros terem ido para Joseph Priestley. Mas a Química continuava a ser uma área muito desorganizada, cheia de dúvidas e buscas mais ou menos infundadas. Era necessário alguém que, com a visão suficiente, lançasse a Química na era moderna. Esse alguém foi Antoine-Laurent Lavoisier. Nascido em 1743, numa família rica, investiu numa empresa que cobrava impostos apenas aos pobres e de forma arbitrária. Claro que ele só queria a empresa para ter os recuros para o que ele realmente gostava: a ciência. Mas essa empresa viria a custar-lhe a vida. Lavoisier nunca descobriu um único elemento, mas deu sentido a todas as descobertas feitas pelos outros. Ignorou o flogisto, mas compreendeu para que servia e o que fazer com o oxigénio e o hidrogénio. Deu clareza e método à química enquanto ciência, pois era obcecado por medir e pesar tudo com enorme exactidão e foi assim que derrubou a teoria dos 4 elementos (ar, água, terra e fogo), segundo a qual a água podia transformar-se em terra.

No entanto, nem a fortuna que herdou com apenas 25 anos, livrou Lavoisier da guilhotina por ter ficado do lado errado na Revolução Francesa. Antes disso, teve ainda a sorte de casar com a filha de um dos seus patrões, que viria a ficar conhecida por Madame Lavoisier por ter trabalhado activamente junto do marido, tomando notas, fazendo ilustrações e traduzindo artigos em inglês. Juntos abordaram um dos temas mais prementes à época: por que é que umas coisas ardem e perdem peso quando aquecidas enquanto que outras – os metais – cobrem-se de óxido e ganham peso? Lavoisier suspeitava que os metais ganhavam o que o ar perdia e segiu as pistas de outros químicos.

De medição em medição chgeou ao seu acerto final: o Tratado Elementar da Química (1789), publicado no ano da Revolução Francesa, no qual explicava que a combustão, a oxidação dos metais e a respiração dos animais pertencem ao mesmo tipo de processos: reacções que consomem oxigénio. Como fazia as suas experiências em recipientes fechados, verificou que, nas reacções químicas, não se perdia nem ganhava nada e assim nasceu a primeira teoria científica da Química: a lei de conservação da massa de Lavoisier.

Elementar, meu caro Mendeleyev

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Mendeleyev em 1897

 

O seu nome ficou mais famoso por estar em milhões de garrafas de vodka e ele atravessou ‘as passas do algarve’ para vingar na Ciência com uma vida tão atribulada. Mas o seu legado é elementar: a Tabela Periódica, criado no século XIX, por Dimitri Mendeleyev (1834-1907).

Em 1849, quando tinha apenas 15 anos a sua família perdeu tudo num incêndio e a sua mãe levou-o para St. Petersburgo para que ele pudesse continuar os estudos. E foi assim que o jovem Mendeleyev deixou a sua Sibéria natal e atravessou mais de 6000km, sem que houvessem combóios. Nesse mesmo ano, Dostoyevsky fez a viagem inversa quando foi deportado para a Sibéria.

Anos depois, as aulas de Mendeleyev eram bastante populares com centenas de estudantes  atentos a um homem extravagante que admitia mulheres nas suas turmas e que só se barbeava e cortava o cabelo 1 vez por ano. Mas Mendeleyev não era um showman, apenas leccionava aulas interessantes e animadas, sem seguir qualquer livro de texto, até porque não havia nenhum sobre química em russo. Quando se propôs a escrever um, decidiu resolver também o problema da desordem dos elementos químicos.

Fechou-se no seu gabinete a ordenar os dados de cada elemento. Primeiro, ordenou os elementos de acordo com o peso dos seus átomos. Outra possibilidade era formar grupos com elementos semelhantes. Então, ele percebeu que poderia combinar as duas regras e, com o seu baralho de 63 elementos conhecidos, formou uma espécie de jogo do solitário, com o peso atómico aumentar em cada linha e os elementos de propriedades semelhantes alinhados em colunas. E ele não se ficou por aí: também mudou de lugar os elementos que não se encaixam devido ao seu peso e deixou espaços livres para elementos ainda não descobertos. Além disso, baseando-se no facto de que as propiedades químicas dos elementos se repetirem periodicamente em cada fila, foi fazendo as suas previsões de novos elemetos que viriam a ser descobertos mais tarde. Daí também o nome de Tabela Periódica.

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Monumento à Tabela Periódica em Bratislava (Eslováquia). Crédito: MMMDIRT

Dez anos depois, já se tinham descoberto 3 novos elementos que encaixavam nas previsões de Mendeleyev: o gálio, o escândio e o germânio. A Ciência rendeu-se, então, aos pés do cientista russo rebelde. E até o Czar Alexandre II perdoou a insubordinação política do cientista e a sua bigamia quando este se apaixonou por uma jovem estudante de Artes. “É certo que Mendeleyev tem duas mulheres, mas eu só tenho um Mendeleyev”, disse o governante.

Conta-se ainda que o czar definiu que o vodka com denominação de origem deveria ter 40 graus de álcool para aproveitar ao máximo o seu sabor, segundo calculou Mendeleyev na sua tese de doutoramento. Mas isto não passa de um mito e de uma operação de marketing, já que Mendeleyev nunca estudou a vodka e a marca dos 40 graus foi estabelecida quando ele tinha apenas 9 anos.

A personalidade instável de Mendeleyev viria a trazer-lhe problemas entre os seus pares, pois ele ficava furioso com os seus colegas que adoptavam novas ideias como a da existência do electrão, algo que o russo se negou a aceitar. No entanto, conhecer o interior dos átomos serviu para consolidar a sua tabela periódica que, hoje, se ordena não pelo peso atómico, mas pelo número de protões. Mas Mendeleyev viria ainda a ser homenageado quando, em 1955, se denominou mendelévio ao elemento 101 que é altamente instável.

Como se Dividem as Células?

Foi ainda nos finais do século XIX que Walther Flemming se apercebeu da existência, no interior das células, de uma substância capaz de absorver corantes e que assumia inúmeras formas ao longo do tempo. Esta substância viria a ser apropriadamente apelidada de cromatina – essa, na altura ainda desconhecida, amálgama de DNA, proteínas e RNA. E o que Flemming observara, e que acabou por ilustrar no seu livro “Zellsubstanz, Kern und Zelltheilung” (1882), eram nada mais nada menos do que os cromossomas e as suas várias conformações ao longo do ciclo celular.

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Legenda: Morfologia dos cromossomas ao longo do ciclo celular; ilustrações de Walther Flemming / Public Domain Imagem retirada do livro de Walther Flemming https://cellbiology.med.unsw.edu.au/cellbiology/index.php?title=File:Walther-flemming-mitosis-2.jpg).

O ciclo celular, o período de vida de uma célula, inclui a interfase (período onde a célula passa a maior parte do seu tempo, crescendo, desempenhando as suas funções específicas, e preparando-se para a etapa seguinte) e a divisão celular. Este processo de divisão celular é complexo e divide-se em várias etapas: profaseprometafasemetafaseanafase, e telofase (que perfazem a mitose) e a etapa final de citocinese, onde a célula original efetivamente se separa, gerando duas células-filhas. E como uma imagem vale mais do que mil palavras, convido-vos a assistirem à animação que se segue e, em 3 minutos apenas, descobrirem afinal como se dividem as células…

Animação “How Cells Divide? 3 Minutes on Mitosis” por Diogo Guerra / © Diogo Guerra. 2017

A Ciência do Leitor

Diogo Guerra, Médico Veterinário e Ilustrador Médico / www.diogoguerra.com

Diogo Guerra
Dr. med. vet.
Medical & Veterinary Illustration / Diogo Guerra /