As “fábricas” de oxigênio e nitrogênio que sabiam matemática

Por , 24 de Junho de 2016 a las 15:00
As “fábricas” de oxigênio e nitrogênio que sabiam matemática
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As “fábricas” de oxigênio e nitrogênio que sabiam matemática

Por , 24 de Junho de 2016 a las 15:00

Cientistas da Universidade Carlos III de Madri revelam que as cianobactérias, as “fábricas” de oxigênio e nitrogênio na Terra, sabem contar.

“Cómo quisiera poder vivir sin aire”, cantava Maná nos anos noventa. Os mexicanos estavam certos. A vida na Terra e, em particular, a existência de nossa espécie não existiria sem a presença de oxigênio em nossa atmosfera. Mas há bilhões de anos, este gás não existia no planeta. A “culpa” de que possamos ter oxigênio molecular é de uns seres realmente curiosos: as cianobactérias.

Como explicam desde a Estação Experimental de Zaidín (CSIC), as cianobactérias “são organismos antigos que se caracterizam pela combinação do processo de fotossíntese oxigênica com a estrutura da célula bacteriana típica”. O que isso significa? Sem elas, não poderia explicar-se a evolução do planeta nem da vida nele.

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“Fabricaram” oxigênio há 3 bilhões de anos

Além de ser responsável por “fabricar” oxigênio para que este gás começasse a estar presente na atmosfera, as cianobactérias também se caracterizam por outro processo importante. Muitos deles são capazes de fixar nitrogênio (ou seja, tomar o nitrogênio da atmosfera e convertê-lo em uma forma química que pode ser usado pelo resto de seres vivos). Assim, desempenham um papel chave no desenvolvimento de cultivos como o de arroz. Um exemplo é a espécie de Anabaena azollae, que em simbiose com samambaias chega a fornecer 50 kg de nitrogênio por hectare.

Estes dados curiosos não são apenas coisa do passado. Atualmente, estima-se que ainda produzem entre 20% e 30% da atividade fotossintética do planeta. Mas há algo ainda mais surpreendente. As cianobactérias, além de produzirem a maior parte do oxigênio atmosférico há 3 bilhões de anos, sabem contar. Isso foi demonstrado por uma equipe da Universidade Carlos III de Madri em um artigo publicado na revista PNAS.

“Em particular, estudamos umas cianobactérias que vivem formando filamentos, vivem em fila uma atrás da outra”, diz o Dr. Saúl Ares. “Quando não têm nitrogênio no ambiente, uma em cada dez se diferencia em um tipo de célula diferente, que fixa o nitrogênio para todas as outras”, diz o cientista. O surpreendente sobre o resultado é que guardam um padrão muito regular: são capazes de “contar” até dez e uma dessas dez é responsável por tomar o nitrogênio da atmosfera.

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O grupo de pesquisa na UC3M analisou como são capazes de seguir esses padrões e deixar espaços de nove cianobactérias, que a décima seja a encarregada de fixar nitrogênio. O estudo também usou um modelo de computador para ver quão bem estes organismos antigos cresceriam e como formam intervalos de dez.

“Sem as cianobactérias, nem a humanidade nem os outros seres vivos complexos poderiam viver na Terra, porque não teríamos oxigênio para respirar ou nitrogênio para construir nossas moléculas complexas de DNA, proteínas e o resto do nosso corpo”, diz o cientista. Uma curiosidade matemática que nos ajuda a entender um pouco melhor estas autênticas “fábricas” de oxigênio e nitrogênio do planeta.

Imagens | Josef Reischig (Wikimedia), Josef Reischig II (Wikimedia)

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