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Zona afótica: o que existe entre a superfície e o fundo do mar

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O maior ecossistema da Terra se encontra na zona afótica do oceano. Entre a superfície e o fundo do mar, há mais de um bilhão de quilômetros cúbicos de espaço que abriga uma diversidade de espécies, enorme biomassa e animais únicos que só vivem lá.

Ao contrário das florestas tropicais, o mar profundo é extremamente difícil de ser estudado pelos humanos. Poucas pessoas, principalmente cientistas, puderam observar esta parte do oceano através de submersíveis. Esta dificuldade atrapalha no apoio de pesquisa e conservação da zona afótica.

E ainda assim, cada vez que descemos às profundezas do oceano, descobrimos novas espécies, novas aplicações médicas e tecnológicas e conexões ecológicas além de nossa imaginação.

Tão plena quanto profunda

Abaixo da zona fótica, onde a luz solar consegue alcançar até cerca de 200 metros da superfície do oceano, começa a zona afótica, onde o azul da água desaparece rapidamente e todo o ecossistema permanece em completa escuridão.

Com nossos sentidos humanos, sobreviver nesta região é impossível. Além da escuridão, a pressão ao redor é esmagadora e a temperatura da água tem média de 4°C.

“Quando enviamos câmeras para lá, as luzes estão quase sempre ligadas, então esquecemos como está realmente escuro”, disse Allen Collins, um zoólogo da NOAA Fisheries e curador de zooplâncton gelatinoso. “É incrível o quanto do espaço habitável neste planeta está na escuridão total”.

Ultrapassando em muito todos os peixes do mar, a maioria das águas-vivas e outros animais gelatinosos são predadores vorazes, comendo qualquer coisa que possam capturar. Ao liberar grandes quantidades de muco e resíduos, as águas-vivas por si só sequestram cerca de 2 bilhões de toneladas métricas de carbono às profundezas do oceano a cada ano, quase equivalente à quantidade de carbono produzida por um terço dos cidadãos americanos no mesmo período de tempo.

Olhando para baixo para seguir em frente

Na zona afótica, quase tudo está tentando comer todo o resto. Sem sol para iluminar suas presas, a maioria das criaturas encontra alimento criando sua própria luz, conhecida como bioluminescência. Para evitar serem apanhados, muitas criaturas do mar profundo desenvolveram maneiras de parecerem invisíveis. Uma dessas estratégias é misturar-se na escuridão com a cor também escura.

Em 2020, Karen Osborn, zoóloga e curadora de vermes marinhos e crustáceos no Museu Nacional de História Natural do Smithsonian, e sua equipe de pesquisadores encontraram um dos materiais mais negros conhecidos pela ciência enquanto fotografavam peixes capturados da zona afótica no Oceano Pacífico.

Algumas espécies, como o tamboril Oneirodes, refletiam apenas 0,04% da luz que atingia sua pele, graças a estruturas microscópicas únicas que absorvem e dispersam a luz. Estes peixes ultra-negros são um exemplo das muitas descobertas do mar profundo que foram inicialmente impulsionadas pela curiosidade, mas que poderiam produzir aplicações de grande alcance.

A descoberta de Osborn poderia ajudar os cientistas da Marinha dos EUA a criar uma melhor camuflagem, enquanto os astrônomos poderiam alinhar seus telescópios com um material semelhante para penetrar mais profundamente no espaço.

“Encontraremos mais coisas assim se continuarmos explorando”, disse Osborn. “Certamente nem tudo terá uma aplicação direta como essa, mas não saberemos se não continuarmos explorando”.

Pele negra de um peixe tamboril da zona afótica, que consegue absorver mais de 99% de luz, permitindo-o fugir de predadores. Imagem: Allen Shimada/NOAA.

Uma estratégia de investimento para a zona afótica

Como os safáris diários em águas profundas ainda não ganharam tanta popularidade quanto os passeios pela floresta tropical ou o envio de pessoas para o espaço, a zona afótica ainda não conquistou os corações dos tomadores de decisões políticas e conservacionistas.

Um ecossistema órfão, a região da zona afótica existe principalmente fora das fronteiras e jurisdições nacionais, deixando cerca de 90% do espaço da Terra desprotegido de atividades como mineração, pesca de arrasto e despejo de poluentes.

“Podemos não saber quem são todas essas criaturas, podemos não saber como todas elas funcionam e não podemos adivinhar quais delas estão nos ajudando em processos críticos do oceano”, disse Osborn. “Mas, assim como nas finanças, onde você precisa de uma carteira de ações diversificada, se conseguirmos manter a diversidade do mar profundo, será mais resiliente à mudança”.

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Formigas superam humanos em atividades de resolução de quebra-cabeças em grupo

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As formigas podem ter cérebros minúsculos, mas quando se trata de trabalho em equipe, elas mandam muito bem. Em um estudo interessante, pesquisadores compararam as habilidades de cooperação entre formigas e humanos usando um desafio chamado “piano-movers”. Esse teste envolvia mover uma carga em forma de T por um espaço estreito parecido com um labirinto, o que avaliava como indivíduos e grupos das duas espécies resolviam problemas. Surpreendentemente, em alguns pontos, as formigas se saíram melhor que os humanos. O estudo foi publicando na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

O problema dos “piano-movers” é um quebra-cabeça clássico que testa a habilidade de resolver problemas e trabalhar em equipe. Os participantes precisavam manobrar um piano (neste caso, uma carga em forma de T) por câmaras conectadas por passagens estreitas. Isso exigia raciocínio espacial e boa coordenação. O desafio era basicamente passar por espaços apertados, calcular ângulos e evitar obstáculos para chegar à saída.

Os humanos decidiram participar do quebra-cabeça voluntariamente. Para as formigas, a carga parecia comida, então elas tinham motivação natural para levá-la juntas até o ninho. Foram usados dois labirintos parecidos (um para cada grupo). As formigas enfrentaram o problema em três tipos de grupos: uma formiga sozinha, um pequeno grupo de 7 formigas e um grande grupo com 80 formigas. Os humanos também resolveram o quebra-cabeça nessas mesmas três situações: uma pessoa sozinha, um grupo de 6 a 9 pessoas e outro grupo maior com 26 pessoas. Para deixar a comparação mais justa, em alguns casos os grupos humanos tiveram que completar o desafio sem poder conversar e usaram máscaras cirúrgicas e óculos escuros para cobrir boca e olhos.

Formigas juntas, mais fortes

No desafio 1×1, os humanos superaram as formigas. Os participantes humanos individuais empregaram o seu raciocínio espacial para navegar no quebra-cabeças de forma eficiente, muitas vezes tomando caminhos diretos entre os pontos-chave. Esta capacidade de simplificar problemas complexos deu-lhes uma vantagem sobre as formigas. Mas, em grupos, as coisas foram diferentes. As formigas destacaram-se ao ampliar as suas estratégias simples para grandes grupos, enquanto os humanos lutaram para tirar partido das suas vantagens cognitivas individuais em contextos coletivos.

Grupos de formigas agiram em conjunto de forma calculada e estratégica. Exibiram uma notável memória coletiva que lhes permitiu evitar repetir erros e otimizar a sua estratégia. Os humanos, pelo contrário, não se saíram muito melhor em grupos maiores. Quando a sua comunicação era restrita (semelhante à das formigas), os grupos de humanos tiveram um desempenho pior do que mesmo um único indivíduo. Favoreceram soluções gananciosas que pareciam boas a curto prazo, mas que não eram estrategicamente benéficas. Não só os grupos de formigas tiveram um desempenho melhor do que as formigas individuais, como, em alguns casos, tiveram um desempenho melhor do que grupos de humanos.

“Uma colônia de formigas é, na verdade, uma família”, diz Ofer Feinerman e a sua equipe no Instituto de Ciência Weizmann, um dos coautores do estudo. “Todas as formigas no ninho são irmãs e têm interesses comuns. É uma sociedade unida em que a cooperação supera grandemente a competição. É por isso que uma colônia de formigas é, por vezes, referida como um superorganismo, uma espécie de corpo vivo composto por múltiplas ‘células’ que cooperam entre si.”.

Estratégias evolutivas divergentes

O estudo revela estratégias evolutivas divergentes no desenvolvimento cognitivo. As formigas maximizaram as capacidades coletivas à custa da inteligência individual, enquanto os humanos desenvolveram uma cognição individual sofisticada, mas lutam com a eficiência coletiva. “As nossas descobertas validam esta visão. Mostramos que as formigas que atuam em grupo são mais inteligentes, que para elas o todo é maior do que a soma das suas partes. Em contraste, a formação de grupos não expandiu as capacidades cognitivas dos humanos. A famosa ‘sabedoria da multidão’ que se tornou tão popular na era das redes sociais não veio à tona nas nossas experiências”, acrescenta Feinerman.

A experiência abre portas a mais pesquisas. Expandir o âmbito para outras espécies poderia aprofundar a nossa compreensão das raízes evolutivas da cognição coletiva. Investigar as variações na dinâmica de grupo humana entre culturas ou tipos de tarefas poderia produzir estratégias práticas para melhorar o trabalho em equipa. Enquanto isso, as lições dos grupos de formigas podem informar a concepção de sistemas robóticos descentralizados. Comportamentos simples, baseados em regras, podem permitir uma cooperação eficiente entre enxames de robôs.

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Plantas parasitas obrigam suas vítimas a preparar o jantar para elas

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Um estudo publicado na revista Nature Plants revelou que duas espécies de plantas parasitas estão perdendo genes relacionados à fotossíntese e outras funções das plantas à medida que continuam os seus hábitos parasitas.

Cerca de 1% das espécies de plantas com flores são excluisivamente parasitas, e seus truques e especialistas começam a surpreender os cientistas. Atualmente, percebe-se que algumas dessas plantas parasitas estão evoluindo para se tornarem extremamente dependentes de suas plantas hospedeiras, chegando ao ponto de perderem partes significativas de seus genomas relacionados a processos fotossintéticos.

As plantas da família Balanophoraceae, nativas de regiões tropicais e temperadas da Ásia e da África tropical, costumam ser confundidas com fungos que crescem ao redor das raízes das árvores na floresta. No entanto, há mais do que os olhos podem ver. As estruturas que parecem ser cogumelos são, na verdade, inflorescências – conjuntos de flores organizados em um caule.

Diferentemente de outras plantas parasitas que usam uma projeção fina conhecida como haustório para penetrar o tecido do hospedeiro e roubar seus nutrientes, as plantas do gênero Balanophora induzem o sistema vascular do hospedeiro a crescer em um tubérculo para armazenar nutrientes. Isso resulta na formação de uma estrutura única, composta pelo tecido da planta hospedeira, que a Balanophora utiliza para se alimentar.

Para entender melhor como essas plantas parasitas subtropicais evoluíram para essa forma única, pesquisadores do Instituto de Genômica de Pequim (BGI) e da Universidade da Colúmbia Britânica analisaram os genomas de Balanophora e Sapria, outro gênero de planta parasita com uma estrutura vegetativa muito diferente. As Saprias, que fazem parte da família Rafflesiaceae – incluindo algumas flores notoriamente malcheirasas – são geralmente encontradas nas florestas tropicais da Ásia.

Segundo o estudo, a Sapria perdeu 38% de seus genomas e Balanophora perdeu 28% de seus genomas ao longo do tempo, à medida que evoluíram seus comportamentos parasitários.

O estudo também revelou que as plantas parasitas Balanophora e Sapria perderam quase a totalidade dos genes relacionados à fotossíntese, absorção de nitrogênio, desenvolvimento radicular e controle do desenvolvimento floral. Como essas plantas não dependem da luz solar e da água para produzir alimentos – já que extraem seus recursos das plantas hospedeiras – a perda desses genes parece ser uma consequência natural.

Além disso, os pesquisadores notaram que os genes associados à produção de ácido abscísico (ABA), um hormônio vital para a resposta e sinalização ao estresse nas plantas, também foram perdidos em ambas as espécies parasitas. No entanto, apesar dessa perda, eles observaram um acúmulo de hormônio ABA nos caules floridos de Balanophora, e os genes responsáveis ​​pela resposta à sinalização ABA ainda estavam presentes nas plantas parasitas. Isso sugere que a perda genética pode, paradoxalmente, ser benéfica para essas plantas.

Segundo a equipe de pesquisa, essas descobertas são fundamentais para entender as principais mudanças genômicas que ocorrem em plantas parasitas.

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Maior depósito de ouro do mundo encontrado, vale mais de US$ 80 bilhões

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Uma reserva de ouro colossal foi encontrada na província de Hunan, China central. O depósito contém cerca de 1.000 toneladas métricas do metal precioso, com valor estimado em 600 bilhões de yuans (cerca de R$ 470 bilhões de reais).

A descoberta supera a famosa mina South Deep na África do Sul, anteriormente considerada a maior do mundo. O Departamento Geológico de Hunan identificou 40 veios de ouro até 2 km de profundidade no condado de Pingjiang. Modelos 3D sugerem que as reservas podem se estender até 3 km abaixo da superfície.

“Muitos núcleos de rocha perfurados mostraram ouro visível”, disse o prospector Chen Rulin.

As amostras indicam uma concentração excepcional de 138 gramas de ouro por tonelada de minério, muito acima do padrão para minas subterrâneas de alta qualidade.

A China já lidera o mercado global de ouro, com reservas superiores a 2.000 toneladas no início de 2024. Sua indústria de mineração contribui com cerca de 10% da produção mundial.

O anúncio impulsionou ainda mais o preço do ouro, que já estava em alta devido às incertezas globais. Especialistas divergem sobre termos atingido o “pico do ouro”, mas essa descoberta sugere que ainda existem reservas economicamente viáveis a serem exploradas.

O ouro se formou nas estrelas muito antes da Terra existir. Leva eras para se concentrar em formas facilmente mineráveis. As amostras coletadas ao redor do local em Hunan indicam que o depósito pode ser ainda maior do que o previsto inicialmente.

O ano de 2024 tem sido notável para descobertas relacionadas ao ouro. Em março, um caçador de tesouros na Inglaterra encontrou o que pode ser a maior pepita de ouro já achada no país. Dois meses depois, cientistas australianos revelaram um novo mecanismo de formação do ouro, sugerindo que terremotos têm um papel na criação de grandes pepitas.

Pesquisadores também estão explorando novas maneiras de manipular esse recurso precioso. Um estudo publicado em abril relatou a criação de um novo tipo de ouro bidimensional chamado “goldene”, com apenas uma camada de átomos de espessura e propriedades únicas.

Embora o ouro seja um metal antigo e valorizado ao longo da história humana, ainda há muito a ser descoberto sobre ele. A reserva encontrada em Hunan promete impactar significativamente o mercado global de ouro nos próximos anos.

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