Meus ex alunos queridos que se dedicaram muito e agora são universitários!!!
Lilypad, a cidade flutuante.
Chamada Lilypad, a sua construção foi inspirada num nenúfar gigante descoberto na Amazónia por Thaddeaus Haenke, no início do século XIX. O botânico alemão baptizou-o de Vitória régia, em homenagem à rainha Vitória de Inglaterra...
Pânico ecológico - Humanidade precisará de dois planetas em 2030.
Com o actual ritmo de consumo dos recursos naturais do nosso planeta, segundo o relatório Planeta Vivo de há dois anos - responsabilidade da organização WWF, Sociedade Zoológica de Londres e da Global Footprint Network - precisaríamos de um segundo planeta por volta do ano 2050...
A China vista dos Céus.
A China não cessa de nos surpreender; a fotografia aérea também, ao revelar-nos formas, cores e texturas improváveis que nos dão uma outra noção do espaço. Este conjunto de fotografias aéreas da China põe em evidência o contraste entre a dimensão humana e a vastidão do imenso território chinês...
O Natal, o Papai Noel e a Coca-Cola.
A lenda do Papai Noel (Pai Natal em Portugal) é inspirada no arcebispo São Nicolau Taumaturgo, que viveu na Turquia no século IV. Ele tinha o costume de ajudar os necessitados depositando um pequeno saco com moedas de ouro, entrando nas casas pela lareira...
Publicidade - Os direitos dos animais.
Criatividade e consciencialização são palavras de ordem na nova campanha publicitária realizada pela agência WCRS, que assina Born Free “Keep wildlife in the Wild”. Qualquer um de nós tem consciência da quantidade de pessoas, que por falta de recursos ou alternativas, vivem nas ruas. A última campanha da Born Free, pega nesta ideia e coloca animais selvagens, sem lar, em cenários urbanos...
21 de abr. de 2010
20 de abr. de 2010
19 de abr. de 2010
gimnospermas
Posted by Katia on 05:58
Gimnospermas
As gimnospermas (do grego Gymnos: 'nu'; e sperma: 'semente') são plantas terrestres que vivem, preferencialmente, em ambientes de clima frio ou temperado. Nesse grupo incluem-se plantas como pinheiros, as sequóias e os ciprestes.
As gimnospermas possuem raízes, caule e folhas. Possuem também ramos reprodutivos com folhas modificadas chamadas estróbilos. Em muitas gimnospermas, como os pinheiros e as sequóias, os estróbilos são bem desenvolvidos e conhecidos como cones - o que lhes confere a classificação no grupo das coníferas.
Há produção de sementes: elas se originam nos estróbilos femininos. No entanto, as gimnospermas não produzem frutos. Suas sementes são "nuas", ou seja, não ficam encerradas em frutos.
Araucárias, tipo de conífera.
Reprodução das gimnospermas
Vamos usar o pinheiro-do-paraná (Araucária angustifólia) como modelo para explicar a reprodução das gimnospermas. Nessa planta os sexos são separados: a que possui estróbilos masculinos não possuem estróbilos femininos e vice-versa. Em outras gimnospermas, os dois tipos de estróbilos podem ocorrer numa mesma planta.
Cones ou estróbilos O estróbilo masculino produz pequenos esporos chamados grãos de pólen. O estróbilo feminino produz estruturas denominadas ó
vulos. No interior de um óvulo maduro surge um grande esporo.Quando um estróbilo masculino se abre e libera grande quantidade de grãos de pólen, esses grãos se espalham no ambiente e podem ser levados pelo vento até o estróbilo feminino. Então, um grão de pólen pode formar uma espécie de tubo, o tubo polínico, onde se origina o núcleo espermático, que é o gameta masculino. O tubo polínico cresce até alcançar o óvulo, no qual introduz o núcleo espermático.
No interior do óvulo, o grande esporo que ele abriga se desenvolve e forma uma estrutura que guarda a oosfera, o gameta feminino. Uma vez no interior do óvulo, o núcleo espermático fecunda a oosfera, formando o zigoto.
Este, por sua vez, se desenvolve, originando um embrião. À medida que o embrião se forma, o óvulo se transforma em semente, estrutura que contém e protege o embrião
Nos pinheiros, as sementes são chamadas pinhões. Uma vez formados os pinhões, o cone feminino passa a ser chamado pinha. Se espalhadas na natureza por algum agente disseminador, as sementes podem germinar. Ao germinar, cada semente origina uma nova planta.
A semente pode ser entendida como uma espécie de "fortaleza biológica", que abriga e protege o embrião contra desidratação, calor, frio e ação de certos parasitas. Além disso, as sementes armazenam reservas nutritivas, que alimentam o embrião e garantem o seu desenvolvimento até que as primeiras folhas sejam formadas. A partir daí, a nova planta fabrica seu próprio alimento pela fotossíntese.
A pinha e a
semente (pinhão) da Araucária Pteridófitas
Posted by Katia on 05:52
Pteridófitas
Samambaias, avencas, xaxins e cavalinhas são alguns dos exemplos mais conhecidos de plantas do grupo das pteridófitas. A palavra pteridófita vem do grego pteridon, que significa 'feto'; mais phyton, 'planta'. Observe como as folhas em brotamento apresentam uma forma que lembra a posição de um feto humano no útero materno. Antes da invenção das esponjas de aço e de outros produtos, pteridófitas como a "cavalinha", cujo aspecto lembra a cauda de um cavalo e tem folhas muito ásperas, foram muito utilizadas como instrumento de limpeza. No Brasil, os brotos da samambaia-das-roças ou feto-águia, conhecido como alimento na forma de guisados.
Atualmente, a importância das pteridófitas para o interesse humano restringe-se, principalmente, ao seu valor ornamental. É comum casas e jardins serem embelezados com samambaias e avencas, entre outros exemplos.
Ao longo da história evolutiva da Terra, as pteridófitas foram os primeiros vegetais a apresentar um sistema de vasos condutores de nutrientes.
Cavalinha, pteridófita do gênero Equisetum.
Isso possibilitou um transporte mais rápido de água pelo corpo vegetal e favoreceu o surgimento de plantas de porte elevado। Além disso, os vasos condutores representam uma das aquisições que contribuíram para a adaptação dessas plantas a ambientes terrestres। 
Samambaia
Samambaias, avencas, xaxins e cavalinhas são alguns dos exemplos mais conhecidos de plantas do grupo das pteridófitas. A palavra pteridófita vem do grego pteridon, que significa 'feto'; mais phyton, 'planta'. Observe como as folhas em brotamento apresentam uma forma que lembra a posição de um feto humano no útero materno. Antes da invenção das esponjas de aço e de outros produtos, pteridófitas como a "cavalinha", cujo aspecto lembra a cauda de um cavalo e tem folhas muito ásperas, foram muito utilizadas como instrumento de limpeza. No Brasil, os brotos da samambaia-das-roças ou feto-águia, conhecido como alimento na forma de guisados.
Atualmente, a importância das pteridófitas para o interesse humano restringe-se, principalmente, ao seu valor ornamental. É comum casas e jardins serem embelezados com samambaias e avencas, entre outros exemplos.
Ao longo da história evolutiva da Terra, as pteridófitas foram os primeiros vegetais a apresentar um sistema de vasos condutores de nutrientes.
Cavalinha, pteridófita do gênero Equisetum.
Isso possibilitou um transporte mais rápido de água pelo corpo vegetal e favoreceu o surgimento de plantas de porte elevado। Além disso, os vasos condutores representam uma das aquisições que contribuíram para a adaptação dessas plantas a ambientes terrestres।
Samambaia
Xaxin
O corpo das pteridófitas possui raiz, caule e folha. O caule das atuais pteridófitas é em geral subterrâneo, com desenvolvimento horizontal. Mas, em algumas pteridófitas, como os xaxins, o caule é aéreo. Em geral, cada folha dessas plantas divide-se em muitas partes menores chamadas folíolos.
A maioria das pteridófitas é terrestre e, como as briófitas, vivem preferencialmente em locais úmidos e sombreados.
Reprodução das pteridófitas
Da mesma maneira que as briófitas, as pteridófitas se reproduzem num ciclo que apresenta uma fase sexuada e outra assexuada.
Soros nas folhas de samabaia
Para descrever a reprodução nas pteridófitas, vamos tomar como exemplo uma samambaia comumente cultivada (Polypodium vulgare).
A samambaia é uma planta assexuada produtora de esporos. Por isso, ela representa a fase chamada esporófito
Em certas épocas, na superfície inferior das folhas das samambaias formam-se pontinhos escuros chamados soros. O surgimento dos soros indica que as samambaias estão em época de reprodução - em cada soro são produzidos inúmeros esporos.
Quando os esporos amadurecem, os soros se abrem. Então os esporos caem no solo úmido; cada esporo pode germinar e originar um protalo, aquela plantinha em forma de coração mostrada no esquema abaixo.
O protalo é uma planta sexuada, produtora de gametas; por isso, ele representa a fase chamada de gametófito.
Ciclo reprodutivo das samambaias
O protalo das samambaias contém estruturas onde se formam anterozóides e oosferas. No interior do protalo existe água em quantidade suficiente para que o anterozóide se desloque em meio líquido e "nade" em direção à oosfera, fecundado-a. Surge então o zigoto, que se desenvolve e forma o embrião.
O embrião, por sua vez, se desenvolve e forma uma nova samambaia, isto é, um novo esporófito. Quando adulta, as samambaias formam soros, iniciando novo ciclo de reprodução.
Como você pode perceber, tanto as briófitas como as pteridófitas dependem da água para a fecundação. Mas nas briófitas, o gametófito é a fase duradoura e os esporófitos, a fase passageira. Nas pteridófitas ocorre o contrário: o gametófito é passageiro - morre após a produção de gametas e a ocorrência da fecundação - e o esporófito é duradouro, pois se mantém vivo após a produção de esporos.
O corpo das pteridófitas possui raiz, caule e folha. O caule das atuais pteridófitas é em geral subterrâneo, com desenvolvimento horizontal. Mas, em algumas pteridófitas, como os xaxins, o caule é aéreo. Em geral, cada folha dessas plantas divide-se em muitas partes menores chamadas folíolos.
A maioria das pteridófitas é terrestre e, como as briófitas, vivem preferencialmente em locais úmidos e sombreados.
Reprodução das pteridófitas
Da mesma maneira que as briófitas, as pteridófitas se reproduzem num ciclo que apresenta uma fase sexuada e outra assexuada.
Soros nas folhas de samabaia
Para descrever a reprodução nas pteridófitas, vamos tomar como exemplo uma samambaia comumente cultivada (Polypodium vulgare).
A samambaia é uma planta assexuada produtora de esporos. Por isso, ela representa a fase chamada esporófito
Em certas épocas, na superfície inferior das folhas das samambaias formam-se pontinhos escuros chamados soros. O surgimento dos soros indica que as samambaias estão em época de reprodução - em cada soro são produzidos inúmeros esporos.
Quando os esporos amadurecem, os soros se abrem. Então os esporos caem no solo úmido; cada esporo pode germinar e originar um protalo, aquela plantinha em forma de coração mostrada no esquema abaixo.
O protalo é uma planta sexuada, produtora de gametas; por isso, ele representa a fase chamada de gametófito.
Ciclo reprodutivo das samambaias
O protalo das samambaias contém estruturas onde se formam anterozóides e oosferas. No interior do protalo existe água em quantidade suficiente para que o anterozóide se desloque em meio líquido e "nade" em direção à oosfera, fecundado-a. Surge então o zigoto, que se desenvolve e forma o embrião.
O embrião, por sua vez, se desenvolve e forma uma nova samambaia, isto é, um novo esporófito. Quando adulta, as samambaias formam soros, iniciando novo ciclo de reprodução.
Como você pode perceber, tanto as briófitas como as pteridófitas dependem da água para a fecundação. Mas nas briófitas, o gametófito é a fase duradoura e os esporófitos, a fase passageira. Nas pteridófitas ocorre o contrário: o gametófito é passageiro - morre após a produção de gametas e a ocorrência da fecundação - e o esporófito é duradouro, pois se mantém vivo após a produção de esporos.
Briófitas
Posted by Katia on 05:48
Briófitas
Briófitas (do gergo bryon: 'musgo'; e phyton: 'planta') são plantas pequenas, geralmente com alguns poucos centímetros de altura, que vivem preferencialmente em locais úmidos e sombreados.
O corpo do musgo é formado basicamente de três partes ou estruturas:
•rizóides - filamentos que fixam a planta no ambiente em que ela vive e absorvem a água e os sais minerais disponíveis nesse ambiente;
•caulóide - pequena haste de onde partem os filóides;
•filóides -estruturas clorofiladas e capazes de fazer fotossíntese.
Estrutura das briófitas
Essas estruturas são chamadas de rizóides, caulóides e filóides porque não têm a mesma organização de raízes, caules e folhas dos demais grupos de plantas (a partir das pteridófitas). Faltam-lhes, por exemplo, vasos condutores especializados no transporte de nutrientes, como a água. Na organização das raízes, caules e folhas verdadeiras verifica-se a presença de vasos condutores de nutrientes.
Devido a ausência de vasos condutores de nutrientes, a água absorvida do ambiente e é transportada nessas plantas de célula para célula, ao longo do corpo do vegetal. Esse tipo de transporte é relativamente lento e limita o desenvolvimento de plantas de grande porte. Assim, as briófitas são sempre pequenas, baixas.
Acompanhe o raciocínio: se uma planta terrestre de grande porte não possuísse vasos condutores, a água demoraria muito para chegar até as folhas. Nesse caso, especialmente nos dias quentes - quando as folhas geralmente transpiram muito e perdem grande quantidade de água para o meio ambiente -, elas ficariam desidratadas (secariam) e a planta morreria. Assim, toda a planta alta possui vasos condutores.
Hepática
Mas nem todas as plant
as que possuem vasos condutores são altas; o capim, por exemplo, possui vasos condutores e possui pequeno porte. Entretanto, uma coisa é certa: se a planta terrestre não apresenta vasos condutores, ela terá pequeno porte e viverá em ambientes preferencialmente úmidos e sombreados.Musgos e hepáticas são os principais representantes das briófitas. O nome hepáticas vem do grego hepathos, que significa 'fígado'; essas plantas são assim chamadas porque o corpo delas lembra a forma de um fígado.
Os musgos são plantas eretas; as hepáticas crescem "deitadas" no solo. Algumas briófitas vivem em água doce, mas não se conhece nenhuma espécie marinha.
Reprodução das briófitas
Para explicar como as briófitas se reproduzem, to
maremos como modelo o musgo mimoso. Observe o esquema abaixo.Os musgos verdes que vemos num solo úmido, por exemplo, são plantas sexuadas que representam a fase chamada gametófito, isto é, a fase produtora de gametas.
Nas briófitas, os gametófitos em geral têm sexos separados. Em certas épocas, os gametófitos produzem uma pequena estrutura, geralmente na região apical - onde terminam os filóides. Ali os gametas são produzidos. Os gametófitos masculinos produzem gametas móveis, com flagelos: os anterozóides. Já os gametófitos femininos produzem gametas imóveis, chamados oosferas. Uma vez produzidos na planta masculina, os anterozóides podem ser levados até uma planta feminina com pingos de água da chuva que caem e respingam.
Na planta feminina, os anterozóides nadam em direção à oosfera; da união entre um anterozóide e uma oosfera surge o zigoto, que se desenvolve e forma um embrião sobre a planta feminina. Em seguida, o embrião se desenvolve e origina uma fase assexuada chamada esporófito, isto é, a fase produtora de esporos.
No esporófito possui uma haste e uma cápsula. No interior da cápsula formam-se os esporos. Quando maduros, os esporos são liberados e podem germinar no solo úmido. Cada esporo, então, pode se desenvolver e originar um novo musgo verde - a fase sexuada chamada gametófito.
Como você pode perceber, as briófitas dependem da água para a reprodução, pois os anterozóides precisam dela para se deslocar e alcançar a oosfera.
O musgo verde, clorofilado, constitui, como vimos, a fase denominada gametófito, considerada duradoura porque o musgo se mantém vivo após a produção de gametas. Já a fase denominada esporófito não tem clorofila; ela é nutrida pela planta feminina sobre a qual cresce. O esporófito é considerado uma fase passageira porque morre logo após produzir esporos.
Sexo
Posted by Katia on 05:45
O sexo do indivíduo é definido através da interação de genes que estão situados em pares homólogos, ou seja, cromossomos sexuais (heterossomos ou alossomos). O homem tem 44 autossomos + XY, sendo heterogamética: 22 A + 22 A + Y, e as mulheres tem 44 autossomos + XX, sendo homogamética: 22 A + X.
Nos seres humanos, o sexo é determinado pelo sistema XY. Mesmo sendo diferentes os cromossomos masculinos e femininos, esses cromossomos sexuais são homólogos e pareia-se na meiose, porém no cromossomo masculino não há cromátides, e por esse motivo o pareamento deles é parcial. Nas regiões homólogas, há pareamento entre os cromossomos X e Y, e nas regiões não homologas, não há pareamento entre os cromossomos X e Y.
Quando os genes se encontram em partes homólogas, eles exibem uma herança chamada herança parcialmente ligada ao sexo, essa herança pode aparecer tanto nos machos como nas fêmeas. Já quando os genes se estão na parte não homóloga do cromossomo X, eles apresentam uma herança totalmente ligada ao sexo. Os machos neste caso possuem um cromossomo X e por este motivo não possuem alelos dos genes que se localizam na região não homologa do cromossomo, por isso são chamados de homozigotos. Já as fêmeas poderão ser tanto homozigotas como heterozigotas, pois elas apresentam dois cromossomos X que se pareiam por completo.
É importante lembrar que os genes do cromossomo X que fica na região não homóloga, não possuem alelos na região não homóloga do cromossomo Y.
Os genes recessivos que estão na região homóloga do cromossomo X, revelam-se fenotipicamente com uma freqüência maior nos machos, pois basta ele estar presente para se manifestar. Nas fêmeas, os genes recessivos só se manifestam em dose dupla, é o que chamamos de homozigoze recessiva.
Os genes que estão na região não homóloga do cromossomo, apresentam um tipo de herança denominada herança restrita ao sexo e essa herança só ocorre nos machos
18 de abr. de 2010
A Fotossíntese e a sua Importância
Posted by Katia on 19:25
A fotossíntese significa etimologicamente síntese pela luz. Excetuando as formas de energia nuclear, todas as outras formas de energia utilizadas pelo homem moderno provêem do sol. A fotossíntese pode ser considerada como um dos processos biológicos mais importantes na Terra. Por liberar oxigênio e consumir dióxido de carbono, a fotossíntese transformou o mundo no ambiente habitável que conhecemos hoje. De uma forma direta ou indireta, a fotossíntese supre todas as nossas necessidades alimentares e nos fornece um sem-número de fibras e materiais de construção. A energia armazenada no petróleo, gás natural, carvão e lenha, que são utilizados como combustíveis em várias partes do mundo, vieram a partir do sol via fotossíntese. Assim sendo, a pesquisa científica da fotossíntese possui uma importância vital. Se pudermos entender e controlar o processo fotossintético, nós saberemos como aumentar a produtividade de alimentos, fibras, madeira e combustível, além de aproveitar melhor as áreas cultiváveis. Os segredos da coleta de energia pelas plantas podem ser adaptados aos sistemas humanos para fornecer modos eficientes de aproveitamento da energia solar. Essas mesmas tecnologias podem auxiliar-nos a desenvolver novos computadores mais rápidos e compactos, ou ainda, a desenvolver novos medicamentos. Uma vez que a fotossíntese afeta a composição atmosférica, o seu entendimento é essencial para compreendermos como o ciclo do CO2 e outros gases, que causam o efeito estufa, afetam o clima global do planeta. Veremos logo abaixo como a pesquisa científica em fotossíntese é importante para a manutenção e elevação da nossa qualidade de vida.
Fotossíntese e o Alimento
Todas as nossas necessidades energéticas nos são fornecidas pelos vegetais, seja diretamente, ou através dos animais herbívoros. Os vegetais por sua vez, obtém a energia para sintetizar os alimentos via fotossíntese. Embora as plantas retiram do solo e do ar a matéria-prima necessária para a fotossíntese, a energia necessária para a realização do processo é fornecida pela luz solar. Entretanto, a luz solar per si não é uma energia muito útil, visto que ela não gera trabalho, isto é, não podemos mover motores utilizando a luz como tal (pelo menos com a atual tecnologia e aqui na Terra); além disso, ela não pode ser armazenada. Para ser plenamente utilizada, a energia solar deve ser convertida em outras formas de energia. E é exatamente isso que ocorre na fotossíntese, as plantas convertem a energia solar em formas de energia que podem ser armazenadas e utilizadas posteriormente.
Um dos processos mais importantes da fotossíntese é a utilização da energia solar para converter o dióxido de carbono atmosférico em carboidratos, cujo subproduto é o oxigênio. Posteriormente, se a planta assim o necessitar, ela pode utilizar a energia armazenada nos carboidratos para sintetizar outras moléculas. Nós fazemos o mesmo, todas as vezes que comemos, parte do alimento é oxidado a gás carbônico e água para aproveitar a energia armazenada nos alimentos. Isso ocorre durante a respiração. Assim, se não há fotossíntese, não há alimento para a grande maioria das formas de vida heterotróficas.
Entretanto, a pesquisa científica em fotossíntese, mostrou-nos que o processo fotossintético é relativamente ineficiente। Por exemplo, a eficiência de ganho de carbono em um campo de milho durante a época de crescimento é apenas de 1 a 2 % da energia solar incidente. Nos campos não cultivados, a eficiência é de apenas 0,2 %. A cana-de-açúcar possui uma eficiência de 8 %. A maior fonte de perda da energia solar pelos vegetais é a fotorrespiração. Se pudermos entender a fotossíntese, poderemos alterá-la através das modernas técnicas de biologia molecular, tornando as plantas mais eficientes, aumentando assim a sua produtividade. Poderemos ainda desenvolver hebicidas específicos para as chamadas "ervas daninhas", mas que sejam inócuos para a vida animal e para o vegetal que desejamos cultivar.
Fotossíntese e o Alimento
Todas as nossas necessidades energéticas nos são fornecidas pelos vegetais, seja diretamente, ou através dos animais herbívoros. Os vegetais por sua vez, obtém a energia para sintetizar os alimentos via fotossíntese. Embora as plantas retiram do solo e do ar a matéria-prima necessária para a fotossíntese, a energia necessária para a realização do processo é fornecida pela luz solar. Entretanto, a luz solar per si não é uma energia muito útil, visto que ela não gera trabalho, isto é, não podemos mover motores utilizando a luz como tal (pelo menos com a atual tecnologia e aqui na Terra); além disso, ela não pode ser armazenada. Para ser plenamente utilizada, a energia solar deve ser convertida em outras formas de energia. E é exatamente isso que ocorre na fotossíntese, as plantas convertem a energia solar em formas de energia que podem ser armazenadas e utilizadas posteriormente.
Um dos processos mais importantes da fotossíntese é a utilização da energia solar para converter o dióxido de carbono atmosférico em carboidratos, cujo subproduto é o oxigênio. Posteriormente, se a planta assim o necessitar, ela pode utilizar a energia armazenada nos carboidratos para sintetizar outras moléculas. Nós fazemos o mesmo, todas as vezes que comemos, parte do alimento é oxidado a gás carbônico e água para aproveitar a energia armazenada nos alimentos. Isso ocorre durante a respiração. Assim, se não há fotossíntese, não há alimento para a grande maioria das formas de vida heterotróficas.
Entretanto, a pesquisa científica em fotossíntese, mostrou-nos que o processo fotossintético é relativamente ineficiente। Por exemplo, a eficiência de ganho de carbono em um campo de milho durante a época de crescimento é apenas de 1 a 2 % da energia solar incidente. Nos campos não cultivados, a eficiência é de apenas 0,2 %. A cana-de-açúcar possui uma eficiência de 8 %. A maior fonte de perda da energia solar pelos vegetais é a fotorrespiração. Se pudermos entender a fotossíntese, poderemos alterá-la através das modernas técnicas de biologia molecular, tornando as plantas mais eficientes, aumentando assim a sua produtividade. Poderemos ainda desenvolver hebicidas específicos para as chamadas "ervas daninhas", mas que sejam inócuos para a vida animal e para o vegetal que desejamos cultivar.
A Fotossíntese e a Energia
A celulose é um dos produtos da fotossíntese que constitui a maior parte da madeira seca. Quando a lenha é queimada, a celulose é convertida em CO2 e água com o desprendimento da energia armazenada em sua estrutura. Assim como na respiração, a queima de combustíveis libera a energia armazenada para ser convertida em formas de energia útil; por exemplo, quando queimamos álcool nos nossos automóveis, estamos convertendo a energia química em energia cinética. Além do álcool que é amplamente utilizado no Brasil como combustível, no norte do país o bagaço de cana é largamente empregado para gerar energia nas usinas de beneficiamento da cana de açúcar. O petróleo, o carvão e o gás natural são exemplos de combustíveis utilizados no mundo moderno, que tiveram a sua origem na fotossíntese. Portanto, muitas das nossas necessidades energéticas provém da fotossíntese e a sua compreensão pode levar a uma maior produtividade dessas formas de energia.
O conhecimento obtido a partir da pesquisa científica da fotossíntese, também pode ser utilizado para aumentar a produção energética de uma maneira mais direta. Embora o processo global da fotossíntese seja ineficiente, as etapas iniciais de conversão de energia radiante (luz solar) em energia química são muito eficientes. Se entendermos os processos físicos e químicos da fotossíntese, poderemos construir tecnologias de alta eficiência na conversão da energia. Hoje nos laboratórios, os cientistas já podem sintetizar centro de reações tão eficientes ou mais que os naturais, em termos de quantidade de energia radiante convertida e armazenada na forma de energia elétrica ou química.
A Fotossíntese, as Fibras e os Materiais
Hoje em dia fala-se muito em reciclagem de papel como forma de se evitar a degradação do ambiente, seja no acúmulo de dejetos, seja na preservação das florestas. A matéria-prima do papel é a celulose e a partir desta, uma gama de materiais são sintetizados com as mais diversas finalidades: roupas, filtros, fibras naturais e artificiais e vários outros polímeros derivados da celulose. Outros materiais que têm como origem a fotossíntese são a borracha natural, as borrachas sintéticas, os preservativos, os pneus, os plásticos e muitos outros derivados de petróleo.
A Fotossíntese e o Ambiente
Atualmente há uma discussão em torno do efeito estufa que seria causado pelo CO2 entre vários outros gases. Como fora dito anteriormente, durante a fotossíntese, CO2 é convertido em carboidratos e outros compostos, com a produção de O2. Da mesma forma, quando respiramos ou quando queimamos combustíveis, nós convertemos estes compostos novamente em CO2 e água com o concomitante consumo de O2. Na nossa sociedade atual, toneladas de combustíveis fósseis são queimados todos os dias, de forma que todo o CO2 que fora fixado pelo processo de fotossíntese durante milhões de anos, está sendo recolocado na atmosfera. Este aumento na concentração de CO2 irá afetar a nossa atmosfera. Entretanto algumas perguntas são colocadas e que permanecem sem respostas. Qual será a extensão desta mudança? Essa mudança será prejudicial ou benéfica? As respostas para essas perguntas dependerá grandemente da fotossíntese que ocorre nas plantas terrestres e aquáticas. Sabemos que a fotossíntese consome o CO2 e produz O2, todavia as plantas respondem à quantidade de CO2 disponível.
Algumas plantas crescem mais rapidamente em um ambiente rico em CO2 (as plantas de metabolismo C3), outras não necessitam de uma concentração elevada de CO2 para o seu crescimento (plantas de metabolismo C4) . A compreensão dos efeitos dos gases que causam o efeito estufa requer um conhecimento maior da interação do reino vegetal com o CO2. Felizmente, com a compreensão da fotossíntese poderemos construir equipamentos que poderão nos fornecer energia, cujo único subproduto será o calor. A implementação de tal tecnologia nos ajudará a prevenir a poluição na sua origem.
A Fotossíntese e a Eletrônica
À primeira vista, a fotossíntese tem pouca ou nenhuma associação com a eletrônica, entretanto há potencialmente uma forte conexão entre esses dois campos do conhecimento. Hoje, procuram-se desenvolver tecnologias de transmissão de informação que sejam mais rápidas e compactas possíveis, chegando-se até à dimensão molecular (nanotecnologia). Procuram-se substituir os elétrons pela luz nos processos de transmissão de informação, como hoje já é feito nos cabos de fibra óptica na telefonia. É neste ponto em que se faz a interface entre os dois campos de conhecimento, a fotossíntese e a eletrônica. Ao compreendermos como as plantas absorvem luz e como controlam o movimento desta energia absorvida, da antena para os centros de reação e como converter a luz em energia elétrica e finalmente em energia química, nós poderemos construir computadores em escala molecular. De fato, vários elementos lógicos baseados nos centros de reação artificial, tem sido apontados na literatura científica.
A Fotossíntese e a Medicina
A luz pode ser altamente maléfica se não for devidamente controlada, temos como exemplos os inúmeros casos de câncer de pele. As plantas tem que absorver luz com o mínimo de dano para ela mesma. A compreensão das causas dos danos causados pela luz e os mecanismos naturais de proteção, pode beneficiar-nos em áreas alheias à fotossíntese como a medicina. Por exemplo, algumas substâncias como a clorofila tendem a localizar-se em tecidos tumorosos. A iluminação destes tumores causaria um dano fotoquímico, que poderia matar o tumor sem conseqüência para o tecido são. Outra aplicação médica é a utilização de substâncias semelhantes à clorofila para delinear a área cancerígena do tecido são. Danos fotoquímicos ao tecido são não ocorrem pois, os princípios da fotossíntese foram utilizados para converter a energia absorvida em calor.
A Descoberta da Fotossíntese
Na primeira metade do século 17, o médico van Helmont cresceu uma planta em um jarro com terra e regou a planta somente com água da chuva. Ele observou que após 5 anos, a planta tinha crescido bastante, mas a quantidade de terra no jarro quase não decresceu. Van Helmont concluiu que o material utilizado pela planta para o seu crescimento veio da água utilizada para regá-la. Em 1727 o botânico inglês Stephan Hales observou que as plantas usavam principalmente o ar como fonte de nutrientes para o seu crescimento. Entre 1771 e 1777, o químico Joseph Priestly descobriu que quando ele colocava uma vela no interior de um jarro emborcado, a chama extinguia-se rapidamente sem que a cera fosse completamente consumida. Posteriormente ele observou que se um camundongo fosse colocado nas mesmas condições ele morreria. Ele mostrou então que o ar que fora "viciado" pela vela e pelo camundongo, poderia ser restaurado por uma planta. Em 1778, Jan Ingenhousz repetiu os experimentos de Priestly e observou que era a luz a responsável pela restauração do ar. Ele observou também que somente as partes verdes da planta tinha essa propriedade. Em 1796, Jean Senebier mostrou que o CO2 era quem "viciava" o ar e que o mesmo era fixado pelas plantas durante a fotossíntese. Logo em seguida, Theodore de Saussure mostrou que o aumento da massa das plantas durante o seu crescimento não poderia ser devido somente à fixação de CO2, mas também devido a incorporação da água.
Assim a reação básica da fotossíntese foi concluída:
nCO2 + nh4O + luz ---> (Ch4O)n + nO2
onde n é o número de mol das espécies moleculares envolvidas.
Os Fatores Limitantes da Fotossíntese
Os fatores que influenciam a fotossíntese podem ser externos e internos ao organismo. Como fatores internos podem ser citados as estruturas das folhas e dos cloroplastos, o teor de pigmentos, o acúmulo de produtos da fotossíntese no interior do cloroplasto, a concentração de enzimas e a presença de nutrientes. Como fatores externos podem ser citados a luz, a temperatura, a salinidade, o grau de hidratação e a pressão parcial de CO2. A compreensão, de como cada um destes fatores e seus efeitos sinérgicos afetam a fotossíntese, torna-se mandatória quando almeja-se minimizar os seus efeitos adversos, a fim de se obter uma maior produtividade.
O aumento da temperatura induz a curto prazo
O aumento da atividade fotossintética
Aumento da atividade respiratória
Diminuição da eficiência catalítica da RuBisCo
Aumento das irradiâncias de compensação e saturação da fotossíntese
Diminuição da eficiência fotossintética.
Os efeitos a longo prazo do aumento da temperatura são:
Há uma relação inversa entre a capacidade fotossintética (atividade fotossintética máxima em luz saturante) e a temperatura de crescimento
Aumento na fluidez de membrana
Aumento da atividade enzimática das enzimas do ciclo de Calvin
Aumento do teor de pigmentos, do número e do tamanho das unidades fotossintéticas
Aumento da eficiência fotossintética e da biomassa
Diminuição das irradiâncias de compensação e de saturação da fotossíntese
Diminuição da atividade respiratória e do estímulo da atividade fotossintética à temperatura.
Entretanto, existem dados na literatura de invariabilidade da eficiência fotossintética de alguns organismos em relação à temperatura de crescimento.
Podem ser citados os seguintes efeitos da qualidade espectral nos organismos fotossintetizantes: Variação da capacidade fotossintética
Alteração do teor e da composição de pigmentos
Mudança na estequiometria dos fotossistemas, do tamanho e/ou da densidade das unidades fotossintéticas
Modificação da atividade catalítica das enzimas do ciclo de Calvin e do transporte de elétrons fotossintéticos
Mudança na anatomia das folhas.
Efeitos da taxa de iluminação (Irradiância)
De um modo geral uma planta aclimatada a um ambiente de baixa irradiância (condição de sombra) possui as seguintes características quando comparada a uma planta aclimatada a um ambiente de alta irradiância (condição de sol):
Menor atividade respiratória
Menor capacidade fotossintética
Menor razão Clorofila a/pigmentos acessórios
Menor seção transversal de absorção dos pigmentos
Menor concentração das enzimas do transporte de elétrons fotossintético e do ciclo de Calvin
Menores pontos de compensação e saturação fotossintética
Menor taxa de crescimento específico
Maior teor de pigmentos
Maior rendimento quântico de produção de O2 em luz limitante
Maior tamanho e/ou número das unidades fotossintéticas.
As folhas dos vegetais aclimatados à alta irradiâncias são mais grossas e opticamente mais densas que as folhas aclimatadas à baixas irradiâncias
A quantidade de tecido não fotossintético é maior, e conseqüentemente, a razão Chl a/biomassa é inferior nas plantas de sol
As plantas de sombra são mais susceptíveis à fotoinibição.
O Aparato Fotossintético
O aparato fotossintético está localizado em membranas especializadas chamadas de tilacóides. Nas cianobactérias, os tilacóides distribuem-se de forma concêntrica ou irregular no citossol da periferia para a região central da célula. Nos organismos fotossintetizantes eucariotas os tilacóides situam-se no interior de uma organela especializada chamada de cloroplasto. Nos vegetais superiores, os cloroplastos estão envoltos por uma dupla membrana, conhecida como envelope e no seu interior, os tilacóides estão dispostos em regiões de alta densidade, chamada de grana, e uma outra de baixa densidade, conhecida como lamela. A matriz que cerca os tilacóides é conhecida como estroma. Nas macroalgas os cloroplastos podem variar de forma e tamanho e a disposição dos tilacóides no seu interior, varia de acordo com o grupo de macroalgas. Nas algas vermelhas, os tilacóides estão dispostos individualmente e paralelamente distando entre si aproximadamente 20 nm. Nas feofíceas os cloroplastos são envoltos por uma membrana do retículo endoplasmático, além do envelope encontrados em plantas e as membranas tilacóides estão dispostas em grupos de três distando entre si de 2-4 nm. Nas algas verdes os tilacóides podem estar em grupos de 2-6 e, em muitas espécies, os tilacóides apresentam regiões granal e estromática como em plantas superiores.
Os Pigmentos Fotossintéticos
A fotossíntese ocorre pela absorção da luz na faixa de 400-700 nm por pigmentos fotossintéticos, quais sejam, clorofila, carotenóides e em alguns casos as bilinas. Esta faixa do espectro, que é utilizada pelos vegetais como fonte de energia para as suas atividades metabólicas, é comumente chamada em fisiologia de plantas de Radiação Fotossinteticamente Ativa (PAR, do inglês Photosynthetically Active Radiation). A Densidade de Fluxo de Fótons (PPFD, do inglês Photosynthetic Photon Flux Density), cuja unidade é µmol de fótons.m-2.s-1, expressa a irradiância nesta faixa do espectro. Entretanto, outras terminologias como Candela e Lux também são utilizadas em menor freqüência.
Espectro de Absorção dos Pigmentos Fotossintéticos ( Clique para Ampliar )
Os pigmentos fotossintéticos presentes e a sua abundância variam de acordo com a espécie. A clorofila a (Chl a) está presente em todos os organismos que realizam fotossíntese oxigênica.
As bactérias fotossintetizantes são desprovidas de clorofila a e possuem em seu lugar a bacterioclorofila como pigmento fotossintético. A Chl a é o pigmento utilizado para realizar a fotoquímica, enquanto que os demais pigmentos auxiliam na absorção de luz e na transferência da energia radiante para os centros de reação, sendo assim chamados de pigmentos acessórios. Os principais pigmentos acessórios são Chl b (plantas, algas verdes e algumas bactérias), Chl c (Phaeophyta e diatomáceas), Chl d (algas vermelhas), a-caroteno (maioria das plantas e algumas algas), b-caroteno (plantas e a maioria das algas), Luteína (plantas, algas verdes e vermelhas), violaxantina (plantas, algas verdes e marrons), fucoxantina (diatomáceas e algas marrons), neoxantina (Chlorophyceae), ficoeritrina (Rhodophyceae e algumas cianobactérias), ficocianina (cianobactérias e algumas Rhodophyceae), aloficocianina (cianobactérias e Rhodophyceae).
( Clique para Ampliar )( Clique para Ampliar )Estrutura das clorofilas a e b e dos carotenóides zeaxantina e violaxantina.
Os Complexos Fotossintéticos
Os complexos fotossintéticos estão arranjados na membrana tilacóide eles são: o citocromo b/f, o fotossistema II (PSII), o fotossistema I (PSI), as antenas LHCII e LHCI e a ATP sintetase.
Os fotossistemas são os complexos responsáveis pela conversão da energia luminosa em energia química. Nos organismos que realizam fotossíntese oxigênica, existem dois fotossistemas agindo em série, segundo o modelo em Z de Hill e Bendall: o fotossistema I (PSI) e o fotossistema II (PSII). O PSII é o mais lábil e fluorescente dos fotossistemas. Ele catalisa a transferência de elétrons entre a água e a plastoquinona. Pelo modelo estrutural atual de Debus, ele pode ser dividido em três partes funcionais: o centro de reação, as antenas periféricas (CP47 e CP43) e as proteínas regulatórias (caps), cuja função é separar o PSII da luz do tilacóide. O centro de reação é compreendido pelo heterodímero D1/D2, pelo citocromo b559 e pelo complexo de oxidação da água. No heterodímero situam-se os doadores primário (P680) e secundários (TirD, TirZ, etc) e os aceptores primários (Feofitina) e secundários (QA e QB) do centro de reação. Quando o centro está desprovido do complexo de oxidação da água, tem-se o cerne do PSII (PSII core). O complexo de oxidação da água é o componente mais termolábil do PSII, cuja função, é fornecer elétrons para o P680+, utilizando a molécula de água como doadora de elétrons. O subproduto desta reação de oxidação é o oxigênio molecular. O PSI catalisa a transferência de elétrons da plastocianina à ferredoxina. O PSI é compreendido por vários polipeptídeos entre eles o dímero PSI-A/PSI-B, que é o centro de reação do PSI. Nele situam-se o doador primário (P700), os aceptores secundários (A0, A1, Fx) e as antenas periféricas (CP1).
Complexos fotossintéticos de planta em membranas tilacóides de cloroplastos.( Clique para Ampliar )
Estrutura do Fotossistema II determinada por cristalografia de raio X.
A celulose é um dos produtos da fotossíntese que constitui a maior parte da madeira seca. Quando a lenha é queimada, a celulose é convertida em CO2 e água com o desprendimento da energia armazenada em sua estrutura. Assim como na respiração, a queima de combustíveis libera a energia armazenada para ser convertida em formas de energia útil; por exemplo, quando queimamos álcool nos nossos automóveis, estamos convertendo a energia química em energia cinética. Além do álcool que é amplamente utilizado no Brasil como combustível, no norte do país o bagaço de cana é largamente empregado para gerar energia nas usinas de beneficiamento da cana de açúcar. O petróleo, o carvão e o gás natural são exemplos de combustíveis utilizados no mundo moderno, que tiveram a sua origem na fotossíntese. Portanto, muitas das nossas necessidades energéticas provém da fotossíntese e a sua compreensão pode levar a uma maior produtividade dessas formas de energia.
O conhecimento obtido a partir da pesquisa científica da fotossíntese, também pode ser utilizado para aumentar a produção energética de uma maneira mais direta. Embora o processo global da fotossíntese seja ineficiente, as etapas iniciais de conversão de energia radiante (luz solar) em energia química são muito eficientes. Se entendermos os processos físicos e químicos da fotossíntese, poderemos construir tecnologias de alta eficiência na conversão da energia. Hoje nos laboratórios, os cientistas já podem sintetizar centro de reações tão eficientes ou mais que os naturais, em termos de quantidade de energia radiante convertida e armazenada na forma de energia elétrica ou química.
A Fotossíntese, as Fibras e os Materiais
Hoje em dia fala-se muito em reciclagem de papel como forma de se evitar a degradação do ambiente, seja no acúmulo de dejetos, seja na preservação das florestas. A matéria-prima do papel é a celulose e a partir desta, uma gama de materiais são sintetizados com as mais diversas finalidades: roupas, filtros, fibras naturais e artificiais e vários outros polímeros derivados da celulose. Outros materiais que têm como origem a fotossíntese são a borracha natural, as borrachas sintéticas, os preservativos, os pneus, os plásticos e muitos outros derivados de petróleo.
A Fotossíntese e o Ambiente
Atualmente há uma discussão em torno do efeito estufa que seria causado pelo CO2 entre vários outros gases. Como fora dito anteriormente, durante a fotossíntese, CO2 é convertido em carboidratos e outros compostos, com a produção de O2. Da mesma forma, quando respiramos ou quando queimamos combustíveis, nós convertemos estes compostos novamente em CO2 e água com o concomitante consumo de O2. Na nossa sociedade atual, toneladas de combustíveis fósseis são queimados todos os dias, de forma que todo o CO2 que fora fixado pelo processo de fotossíntese durante milhões de anos, está sendo recolocado na atmosfera. Este aumento na concentração de CO2 irá afetar a nossa atmosfera. Entretanto algumas perguntas são colocadas e que permanecem sem respostas. Qual será a extensão desta mudança? Essa mudança será prejudicial ou benéfica? As respostas para essas perguntas dependerá grandemente da fotossíntese que ocorre nas plantas terrestres e aquáticas. Sabemos que a fotossíntese consome o CO2 e produz O2, todavia as plantas respondem à quantidade de CO2 disponível.
Algumas plantas crescem mais rapidamente em um ambiente rico em CO2 (as plantas de metabolismo C3), outras não necessitam de uma concentração elevada de CO2 para o seu crescimento (plantas de metabolismo C4) . A compreensão dos efeitos dos gases que causam o efeito estufa requer um conhecimento maior da interação do reino vegetal com o CO2. Felizmente, com a compreensão da fotossíntese poderemos construir equipamentos que poderão nos fornecer energia, cujo único subproduto será o calor. A implementação de tal tecnologia nos ajudará a prevenir a poluição na sua origem.
A Fotossíntese e a Eletrônica
À primeira vista, a fotossíntese tem pouca ou nenhuma associação com a eletrônica, entretanto há potencialmente uma forte conexão entre esses dois campos do conhecimento. Hoje, procuram-se desenvolver tecnologias de transmissão de informação que sejam mais rápidas e compactas possíveis, chegando-se até à dimensão molecular (nanotecnologia). Procuram-se substituir os elétrons pela luz nos processos de transmissão de informação, como hoje já é feito nos cabos de fibra óptica na telefonia. É neste ponto em que se faz a interface entre os dois campos de conhecimento, a fotossíntese e a eletrônica. Ao compreendermos como as plantas absorvem luz e como controlam o movimento desta energia absorvida, da antena para os centros de reação e como converter a luz em energia elétrica e finalmente em energia química, nós poderemos construir computadores em escala molecular. De fato, vários elementos lógicos baseados nos centros de reação artificial, tem sido apontados na literatura científica.
A Fotossíntese e a Medicina
A luz pode ser altamente maléfica se não for devidamente controlada, temos como exemplos os inúmeros casos de câncer de pele. As plantas tem que absorver luz com o mínimo de dano para ela mesma. A compreensão das causas dos danos causados pela luz e os mecanismos naturais de proteção, pode beneficiar-nos em áreas alheias à fotossíntese como a medicina. Por exemplo, algumas substâncias como a clorofila tendem a localizar-se em tecidos tumorosos. A iluminação destes tumores causaria um dano fotoquímico, que poderia matar o tumor sem conseqüência para o tecido são. Outra aplicação médica é a utilização de substâncias semelhantes à clorofila para delinear a área cancerígena do tecido são. Danos fotoquímicos ao tecido são não ocorrem pois, os princípios da fotossíntese foram utilizados para converter a energia absorvida em calor.
A Descoberta da Fotossíntese
Na primeira metade do século 17, o médico van Helmont cresceu uma planta em um jarro com terra e regou a planta somente com água da chuva. Ele observou que após 5 anos, a planta tinha crescido bastante, mas a quantidade de terra no jarro quase não decresceu. Van Helmont concluiu que o material utilizado pela planta para o seu crescimento veio da água utilizada para regá-la. Em 1727 o botânico inglês Stephan Hales observou que as plantas usavam principalmente o ar como fonte de nutrientes para o seu crescimento. Entre 1771 e 1777, o químico Joseph Priestly descobriu que quando ele colocava uma vela no interior de um jarro emborcado, a chama extinguia-se rapidamente sem que a cera fosse completamente consumida. Posteriormente ele observou que se um camundongo fosse colocado nas mesmas condições ele morreria. Ele mostrou então que o ar que fora "viciado" pela vela e pelo camundongo, poderia ser restaurado por uma planta. Em 1778, Jan Ingenhousz repetiu os experimentos de Priestly e observou que era a luz a responsável pela restauração do ar. Ele observou também que somente as partes verdes da planta tinha essa propriedade. Em 1796, Jean Senebier mostrou que o CO2 era quem "viciava" o ar e que o mesmo era fixado pelas plantas durante a fotossíntese. Logo em seguida, Theodore de Saussure mostrou que o aumento da massa das plantas durante o seu crescimento não poderia ser devido somente à fixação de CO2, mas também devido a incorporação da água.
Assim a reação básica da fotossíntese foi concluída:
nCO2 + nh4O + luz ---> (Ch4O)n + nO2
onde n é o número de mol das espécies moleculares envolvidas.
Os Fatores Limitantes da Fotossíntese
Os fatores que influenciam a fotossíntese podem ser externos e internos ao organismo. Como fatores internos podem ser citados as estruturas das folhas e dos cloroplastos, o teor de pigmentos, o acúmulo de produtos da fotossíntese no interior do cloroplasto, a concentração de enzimas e a presença de nutrientes. Como fatores externos podem ser citados a luz, a temperatura, a salinidade, o grau de hidratação e a pressão parcial de CO2. A compreensão, de como cada um destes fatores e seus efeitos sinérgicos afetam a fotossíntese, torna-se mandatória quando almeja-se minimizar os seus efeitos adversos, a fim de se obter uma maior produtividade.
O aumento da temperatura induz a curto prazo
O aumento da atividade fotossintética
Aumento da atividade respiratória
Diminuição da eficiência catalítica da RuBisCo
Aumento das irradiâncias de compensação e saturação da fotossíntese
Diminuição da eficiência fotossintética.
Os efeitos a longo prazo do aumento da temperatura são:
Há uma relação inversa entre a capacidade fotossintética (atividade fotossintética máxima em luz saturante) e a temperatura de crescimento
Aumento na fluidez de membrana
Aumento da atividade enzimática das enzimas do ciclo de Calvin
Aumento do teor de pigmentos, do número e do tamanho das unidades fotossintéticas
Aumento da eficiência fotossintética e da biomassa
Diminuição das irradiâncias de compensação e de saturação da fotossíntese
Diminuição da atividade respiratória e do estímulo da atividade fotossintética à temperatura.
Entretanto, existem dados na literatura de invariabilidade da eficiência fotossintética de alguns organismos em relação à temperatura de crescimento.
Podem ser citados os seguintes efeitos da qualidade espectral nos organismos fotossintetizantes: Variação da capacidade fotossintética
Alteração do teor e da composição de pigmentos
Mudança na estequiometria dos fotossistemas, do tamanho e/ou da densidade das unidades fotossintéticas
Modificação da atividade catalítica das enzimas do ciclo de Calvin e do transporte de elétrons fotossintéticos
Mudança na anatomia das folhas.
Efeitos da taxa de iluminação (Irradiância)
De um modo geral uma planta aclimatada a um ambiente de baixa irradiância (condição de sombra) possui as seguintes características quando comparada a uma planta aclimatada a um ambiente de alta irradiância (condição de sol):
Menor atividade respiratória
Menor capacidade fotossintética
Menor razão Clorofila a/pigmentos acessórios
Menor seção transversal de absorção dos pigmentos
Menor concentração das enzimas do transporte de elétrons fotossintético e do ciclo de Calvin
Menores pontos de compensação e saturação fotossintética
Menor taxa de crescimento específico
Maior teor de pigmentos
Maior rendimento quântico de produção de O2 em luz limitante
Maior tamanho e/ou número das unidades fotossintéticas.
As folhas dos vegetais aclimatados à alta irradiâncias são mais grossas e opticamente mais densas que as folhas aclimatadas à baixas irradiâncias
A quantidade de tecido não fotossintético é maior, e conseqüentemente, a razão Chl a/biomassa é inferior nas plantas de sol
As plantas de sombra são mais susceptíveis à fotoinibição.
O Aparato Fotossintético
O aparato fotossintético está localizado em membranas especializadas chamadas de tilacóides. Nas cianobactérias, os tilacóides distribuem-se de forma concêntrica ou irregular no citossol da periferia para a região central da célula. Nos organismos fotossintetizantes eucariotas os tilacóides situam-se no interior de uma organela especializada chamada de cloroplasto. Nos vegetais superiores, os cloroplastos estão envoltos por uma dupla membrana, conhecida como envelope e no seu interior, os tilacóides estão dispostos em regiões de alta densidade, chamada de grana, e uma outra de baixa densidade, conhecida como lamela. A matriz que cerca os tilacóides é conhecida como estroma. Nas macroalgas os cloroplastos podem variar de forma e tamanho e a disposição dos tilacóides no seu interior, varia de acordo com o grupo de macroalgas. Nas algas vermelhas, os tilacóides estão dispostos individualmente e paralelamente distando entre si aproximadamente 20 nm. Nas feofíceas os cloroplastos são envoltos por uma membrana do retículo endoplasmático, além do envelope encontrados em plantas e as membranas tilacóides estão dispostas em grupos de três distando entre si de 2-4 nm. Nas algas verdes os tilacóides podem estar em grupos de 2-6 e, em muitas espécies, os tilacóides apresentam regiões granal e estromática como em plantas superiores.
Os Pigmentos Fotossintéticos
A fotossíntese ocorre pela absorção da luz na faixa de 400-700 nm por pigmentos fotossintéticos, quais sejam, clorofila, carotenóides e em alguns casos as bilinas. Esta faixa do espectro, que é utilizada pelos vegetais como fonte de energia para as suas atividades metabólicas, é comumente chamada em fisiologia de plantas de Radiação Fotossinteticamente Ativa (PAR, do inglês Photosynthetically Active Radiation). A Densidade de Fluxo de Fótons (PPFD, do inglês Photosynthetic Photon Flux Density), cuja unidade é µmol de fótons.m-2.s-1, expressa a irradiância nesta faixa do espectro. Entretanto, outras terminologias como Candela e Lux também são utilizadas em menor freqüência.
Espectro de Absorção dos Pigmentos Fotossintéticos ( Clique para Ampliar )
Os pigmentos fotossintéticos presentes e a sua abundância variam de acordo com a espécie. A clorofila a (Chl a) está presente em todos os organismos que realizam fotossíntese oxigênica.
As bactérias fotossintetizantes são desprovidas de clorofila a e possuem em seu lugar a bacterioclorofila como pigmento fotossintético. A Chl a é o pigmento utilizado para realizar a fotoquímica, enquanto que os demais pigmentos auxiliam na absorção de luz e na transferência da energia radiante para os centros de reação, sendo assim chamados de pigmentos acessórios. Os principais pigmentos acessórios são Chl b (plantas, algas verdes e algumas bactérias), Chl c (Phaeophyta e diatomáceas), Chl d (algas vermelhas), a-caroteno (maioria das plantas e algumas algas), b-caroteno (plantas e a maioria das algas), Luteína (plantas, algas verdes e vermelhas), violaxantina (plantas, algas verdes e marrons), fucoxantina (diatomáceas e algas marrons), neoxantina (Chlorophyceae), ficoeritrina (Rhodophyceae e algumas cianobactérias), ficocianina (cianobactérias e algumas Rhodophyceae), aloficocianina (cianobactérias e Rhodophyceae).
( Clique para Ampliar )( Clique para Ampliar )Estrutura das clorofilas a e b e dos carotenóides zeaxantina e violaxantina.
Os Complexos Fotossintéticos
Os complexos fotossintéticos estão arranjados na membrana tilacóide eles são: o citocromo b/f, o fotossistema II (PSII), o fotossistema I (PSI), as antenas LHCII e LHCI e a ATP sintetase.
Os fotossistemas são os complexos responsáveis pela conversão da energia luminosa em energia química. Nos organismos que realizam fotossíntese oxigênica, existem dois fotossistemas agindo em série, segundo o modelo em Z de Hill e Bendall: o fotossistema I (PSI) e o fotossistema II (PSII). O PSII é o mais lábil e fluorescente dos fotossistemas. Ele catalisa a transferência de elétrons entre a água e a plastoquinona. Pelo modelo estrutural atual de Debus, ele pode ser dividido em três partes funcionais: o centro de reação, as antenas periféricas (CP47 e CP43) e as proteínas regulatórias (caps), cuja função é separar o PSII da luz do tilacóide. O centro de reação é compreendido pelo heterodímero D1/D2, pelo citocromo b559 e pelo complexo de oxidação da água. No heterodímero situam-se os doadores primário (P680) e secundários (TirD, TirZ, etc) e os aceptores primários (Feofitina) e secundários (QA e QB) do centro de reação. Quando o centro está desprovido do complexo de oxidação da água, tem-se o cerne do PSII (PSII core). O complexo de oxidação da água é o componente mais termolábil do PSII, cuja função, é fornecer elétrons para o P680+, utilizando a molécula de água como doadora de elétrons. O subproduto desta reação de oxidação é o oxigênio molecular. O PSI catalisa a transferência de elétrons da plastocianina à ferredoxina. O PSI é compreendido por vários polipeptídeos entre eles o dímero PSI-A/PSI-B, que é o centro de reação do PSI. Nele situam-se o doador primário (P700), os aceptores secundários (A0, A1, Fx) e as antenas periféricas (CP1).
Complexos fotossintéticos de planta em membranas tilacóides de cloroplastos.( Clique para Ampliar )
Estrutura do Fotossistema II determinada por cristalografia de raio X.
Genética
Posted by Katia on 19:19
Genética clássica
A genética clássica consiste nas técnicas e métodos da genética, anteriores ao advento da biologia molecular. Depois da descoberta do código genético e de ferramentas de clonagem utilizando enzimas de restrição, os temas abertos à investigação científica em genética sofreram um aumento considerável. Algumas ideias da genética clássica foram abandonadas ou modificadas devido ao aumento do conhecimento trazido por descobertas de índole molecular, embora algumas ideias aindam permaneçam intactas, como a hereditariedade mendeliana. O estudo dos padrões de hereditariedade continuam ainda a ser uma ferramenta útil no estudo de doenças genéticas, como a Síndrome de Down.
Genética molecular
A genética molecular tem as suas fundações na genética clássica, mas dá um enfoque maior à estrutura e função dos genes ao nível molecular. A genética molecular emprega os métodos quer da genética clássica (como por exemplo a hibridação) quer da biologia molecular. É assim chamada para se poder distinguir de outros ramos da genética como a ecologia genética e a genética populacional. Uma área importante dentro da genética molecular é aquela que usa a informação molecular para determinar os padrões de descendência e daí avaliar a correcta classificação científica dos organismos: chamada sistemática molecular.
O estudo das características herdadas e que não estão estritamente associadas a mudanças na sequência do DNA dá-se o nome de epigenética.
Alguns autores defendem que a vida pode ser definida, em termos moleculares, como o conjunto de estratégias que os polinucleótidos de RNA usaram e continuam a usar para se perpectuar a eles próprios. Esta definição baseia-se em trabalho dirigido para conhecer a origem da vida, estando associada à hipótese do RNA.
Genética populacional, genética quantitativa e ecologia genética
A genética populacional, a genética quantitativa e a ecologia genética são ramos próximos da genética que também se baseiam nas premissas da genética clássica, suplementadas pela moderna genética molecular.
Estudam as populações de organismos retirados da natureza mas diferem de alguma maneira na escolha do aspecto do organismo que irão focar. A disciplina essencial é a genética populacional, que estuda a distribuição e as alterações das frequências dos alelos que estão sob influência das forças evolutivas: selecção natural, deriva genética, mutação e migração. É a teoria que tenta explicar fenómenos como a adaptação e a especiação.
O ramo da genética quantitativa, construído a partir da genética populacional, tenciona fazer predições das respostas da selecção natural, tendo como ponto de partida dados fenotípicos e dados das relações entre indivíduos.
A ecologia genética é por sua vez baseada nos princípios básicos da genética populacional, mas tem o seu enfoque principal nos processoa ecológicos. Enquanto que a genética molecular estuda a estrutura e função dos genes ao nível molecular, a ecologia genética estuda as populações selvagens de organismos e tenta deles recolher dados sobre aspectos ecológicos e marcadores moleculares que estes possuam.
Genômica
A genómica é um desenvolvimento recente da genética. Estuda os padrões genéticos de larga escala que possam existir no genoma (e em todo o DNA) de uma espécie em particular. Este ramo da genética depende da existência de genomas completamente sequenciados e de ferramentas computacionais desenvolvidas pela bioinformática que permitam a análise de grandes quantidades de dados.
Disciplinas relacionadas
A ciência que derivou da união da bioquímica e genética é vulgarmente conhecida como biologia molecular. O termo "genética" é vulgarmente utilizado para denominar o processo de engenharia genética, onde o DNA de um organismo é modificado para se obter um fim de utilidade prática. No entanto, a maior parte da investigação em genética é direccionada para a explicação do efeito dos genes no fenótipo e para o papel dos genes nas populações.
Fonte: pt.wikipedia.o
A genética clássica consiste nas técnicas e métodos da genética, anteriores ao advento da biologia molecular. Depois da descoberta do código genético e de ferramentas de clonagem utilizando enzimas de restrição, os temas abertos à investigação científica em genética sofreram um aumento considerável. Algumas ideias da genética clássica foram abandonadas ou modificadas devido ao aumento do conhecimento trazido por descobertas de índole molecular, embora algumas ideias aindam permaneçam intactas, como a hereditariedade mendeliana. O estudo dos padrões de hereditariedade continuam ainda a ser uma ferramenta útil no estudo de doenças genéticas, como a Síndrome de Down.
Genética molecular
A genética molecular tem as suas fundações na genética clássica, mas dá um enfoque maior à estrutura e função dos genes ao nível molecular. A genética molecular emprega os métodos quer da genética clássica (como por exemplo a hibridação) quer da biologia molecular. É assim chamada para se poder distinguir de outros ramos da genética como a ecologia genética e a genética populacional. Uma área importante dentro da genética molecular é aquela que usa a informação molecular para determinar os padrões de descendência e daí avaliar a correcta classificação científica dos organismos: chamada sistemática molecular.
O estudo das características herdadas e que não estão estritamente associadas a mudanças na sequência do DNA dá-se o nome de epigenética.
Alguns autores defendem que a vida pode ser definida, em termos moleculares, como o conjunto de estratégias que os polinucleótidos de RNA usaram e continuam a usar para se perpectuar a eles próprios. Esta definição baseia-se em trabalho dirigido para conhecer a origem da vida, estando associada à hipótese do RNA.
Genética populacional, genética quantitativa e ecologia genética
A genética populacional, a genética quantitativa e a ecologia genética são ramos próximos da genética que também se baseiam nas premissas da genética clássica, suplementadas pela moderna genética molecular.
Estudam as populações de organismos retirados da natureza mas diferem de alguma maneira na escolha do aspecto do organismo que irão focar. A disciplina essencial é a genética populacional, que estuda a distribuição e as alterações das frequências dos alelos que estão sob influência das forças evolutivas: selecção natural, deriva genética, mutação e migração. É a teoria que tenta explicar fenómenos como a adaptação e a especiação.
O ramo da genética quantitativa, construído a partir da genética populacional, tenciona fazer predições das respostas da selecção natural, tendo como ponto de partida dados fenotípicos e dados das relações entre indivíduos.
A ecologia genética é por sua vez baseada nos princípios básicos da genética populacional, mas tem o seu enfoque principal nos processoa ecológicos. Enquanto que a genética molecular estuda a estrutura e função dos genes ao nível molecular, a ecologia genética estuda as populações selvagens de organismos e tenta deles recolher dados sobre aspectos ecológicos e marcadores moleculares que estes possuam.
Genômica
A genómica é um desenvolvimento recente da genética. Estuda os padrões genéticos de larga escala que possam existir no genoma (e em todo o DNA) de uma espécie em particular. Este ramo da genética depende da existência de genomas completamente sequenciados e de ferramentas computacionais desenvolvidas pela bioinformática que permitam a análise de grandes quantidades de dados.
Disciplinas relacionadas
A ciência que derivou da união da bioquímica e genética é vulgarmente conhecida como biologia molecular. O termo "genética" é vulgarmente utilizado para denominar o processo de engenharia genética, onde o DNA de um organismo é modificado para se obter um fim de utilidade prática. No entanto, a maior parte da investigação em genética é direccionada para a explicação do efeito dos genes no fenótipo e para o papel dos genes nas populações.
Fonte: pt.wikipedia.o
Genética
Posted by Katia on 19:17
Factores ligados ao Sexo
Existem diversas mutações em muitas espécies que são controladas e transmitidas por este mecanismo genético, pelo que é importante que se compreenda o seu funcionamento.
Por definição, e no caso das aves, os factores ligados ao sexo estão no cromossoma sexual masculino Z. Isto é muito importante porque enquanto os outros factores nos cromossomas autossómicos são transportados em pares em todos os indivíduos de ambos os sexos, neste caso os machos transportam dois cromosomas Z e as fêmeas apenas um. Esta situação é o inverso do que sucede com os mamíferos onde é o sexo masculino que têm uma situação de herozigotia sexual com um cromossomas X e um Y, enquanto as fêmeas são XX.
Por exemplo uma fêmea Gould amarela tem um único gene co-dominante para costas amarelas e contudo tem costas totalmente amarelas e nunca diluídas (como no caso das machos onde o amarelo perde intensidade em heterozigóticos).
Quando da fertilização os óvulos produzidos pela fêmea transportam ou um cromossoma Z ou W ao qual sevai juntar um cromossoma Z proveniente do macho reformando o par ZZ ou ZW conforme a combinação. Assim todos os genes que a mãe tiver no seu cromossoma Z são passados aos filhos macho (pois recebem um cromossoma Z da mãe), enquanto que os filhos fêmea recebem o cromossoma W ao qual se junta um dos Z do macho. É por isso que com mutações ligadas ao sexo os machos podem produzir descendência com essa mutação (sempre fêmeas) mas para se produzirem machos também de mutação temos sempre de ter uma fêmea já mutada e um macho no mínimo portador (em que apenas existe o gene mutado num dos dois cromossomas Z).
Selecção
Entende-se por selecção a escolha não aleatória dos reprodutores de modo a que estes transmitam determinadas características às gerações seguintes. Desde sempre que o homem faz selecção artificial de várias coisas, cruzando animais com força a outros com grande tamanho, plantas de frutos grande com outras que produzem mais frutos, mas de menores dimensões ou melhor qualidade.
Também nas aves se vêem seleccionando à já vários séculos características específicas. Na Idade média faziam-se concursos de tentilhões para ver qual cantava melhor vencendo os seus rivais. Foi assim que se chegou a criar novas espécies como o bengalim do japão ou todas as variedades de canário a partir da ave selvagem.
Para seleccionarmos temos antes de mais que assegurar que aquele casal apenas acasala entre si, pelo que convém separá-lo de outros da mesma espécies e de espécies intercruzáveis. Tem de ser referido um factor que muitas vezes é esquecido por quem começa e por quem já sabe do ofício e leva a desilusões frequentes. Quando se fala de selecção esta apenas faz sentido numa linha e raramente em indivíduos isolados. Ou melhor a selecção individual dos indivíduos deve ter em vista a melhoria de uma linha, semelhante ou não. Não podemos esperar que num único cruzamento se melhore a qualidade das aves isso sucede ao longo das gerações conforme vamos mantendo os melhores exemplares e reproduzindo com eles. É errado pensar que comprando uma ave muito boa se pode fazer milagres, muitas vezes é desperdiçar de tempo e dinheiro, é rpeciso aprender o que se precisa, o que se tem e o que se quer melhorar nas gerações futuras.
Depois temos de saber o que queremos produzir e como esse factor é transmitido geneticamente. O modo empírico e mais usual é usar aves que mostrem aquela caraterística específica e cruzá-las entres si, para depois esperar que os filhos demonstrem ainda mais aquele factor, mas nem sempre isto funciona, é mais adequado para trabalhar e melhorar mutações já establecidas.
Linhas puras
Uma linha pura é aquela em que todos os indivíduos têm uma constituição genética idêntica e originam descendentes idênticos, sendo o resultado do cruzamento previsível.
Arranjar linhas puras é complicado e envolve muito tempo de trabalho, em especial com espécies que se reproduzem pouco e atingem a maturidade sexual muito tarde. Assim, na minha opinião por vezes vale a pena pagar mais por uma ave e adquiri-la a um criador que nos pode dar algumas garantias e informações sobre os seus antepassados. Isso não invalida o que eu disse anteriormente sobre aves de grande potencial não fazerem por si uma linha. O maior erro de muita gente com efectivos de qualidade média è pensar que pode comprar uma ave muito boa (geralmente pensa-se sempre no tamanho...) e melhorar todo o efectivo a partir dela, o que leva em pouco tempo a efeitos contrários de consaguinidade.
Para obtermos uma linha pura NUNCA podemos trabalhar apenas com uma ou duas aves, nem mesmo com um só casal. Se dispusermos de pelo menos dois casais de origens distintas, mas com as mesmas características que queremos seleccionar, podemos intercruzar os filhos e eliminar todos aqueles que não se enquadrem no pretendido. Desse novo cruzamento devemos obter alguns exemplares puros que depois vamos usar em combinações ou cruzamentos com outras aves para fixar a característica.
Mesmo assim o mínimo para fixar uma linhagem são 3 casais distintos, de preferência 4 ou 5. Só assim podemos garantir que existe suficiente variebilidade genética dentro do efectivo para assegurar uma melhoria nas gerações futuras. A variabilidade genética é a base de TODA a evolução, perseguir linhas uniformes é utópico pois acaba por invalidar avanços futuros. Só podemos escolher os melhores em gerações sucessivas se ouver alguns melhores que outros!! E sobretudo melhores que os pais o que se consegue juntando os pontos fortes dos reprodutores.
Consanguinidade
Este é outro dos pontos em que muitas vezes se erra. Não existe qualquer problema em cruzar irmãos com irmãos ou filhos com pais desde que se saiba como fazê-lo. Na realidade este é o método mais rápido e eficaz de fixar uma característica porque a base genética é semelhante.
Quando se faz isto tem de se partir de um casal não relacionado, isto é os pais nunca poderão ser da mesma linha. O melhor portanto é tentar adquiri-los em sítios diferentes. Dito isto, a descendência que esse casal produz pode ser cruzada entre si escolhendo os melhores exemplares (tamanho, porte, cor). Desse cruzamento escolhemos de novo os melhores mas agora para cruzar com uma ave semelhante de outra linha que não a dos pais ou irmãos. Podemos por exemplo usar uma fêmea e adquirir um outro macho. Deste modo quebramos imediatamente a depressão por consaguinidade nos descendentes do terceiro cruzamento. Tambén já tive uma situação em que depois de procurar por uma determinada ave que queria não fosse relacionada com as que já tinha, depois de finalmente a encontrar (bem longe de casa) regressei e fiquei muito surpreendido ao ver que o número de criador de ambas era o mesmo...
A consanguinidade resulta do acumular de genes com efeitos negativos, diminuindo o tamanho e vigor das aves. Quando se começa a partir de boas linhas reprodutoras que estão "isentas" de genes desfavoráveis é aceitável a consaguinidade e perdermos nuns pontos para obter uma ave com uma boa característica específica a partir da qual vamos establecer cruzamentos para recuperar o que foi perdido, geralmente tamanho e fertilidade.
Esquemas de cruzamentos
O cruzamento a seguir vai depender do tipo de mecanismo genético da característica a trabalhar.
Caracteres recessivos
Para os caracteres controlados por um mecanismo autossómico recessivo temos de produzir reprodutores que sejam ou homozigóticos recessivos ou, no mínimo, portadores desse alelo recessivo. Só assim conseguiremos obter descendentes que manifestem essa característica.
Partindo de um único macho devemos primeiro produzir uma geração de portadores o que se consegue cruzando o macho recessivo com uma fêmea pura dominante para esse alelo (ou vice-versa). Todos os filhos serão fenotipicamente idênticos à mãe mas portadores do alelo recessivo. Aqui devemos escolher dois filhos e cruzá-los de modo a obtermos 25% de descendentes que são recessivos tal como o primeiro macho. Esses vão ser acasalados com outras fêmeas de uma outra linha que não a da sua mãe de modo a fazer duas linhas distintas de portadores. Deste modo conseguimos obter duas linhas com apenas 25% de consaguinidade e que podem ser cruzadas entre si sem grandes problemas.
Os cruzamentos entre dois portadores não são recomendáveis porque nunca poderemos saber quais os filhos portadores e os não portadores pois estes são fenotipicamente iguais, daí que quando se pretenda evitar o cruzamento de dois recessivos devamos usar sempre ou um recessivo e um dominante (obtendo todos os descendentes portadores) ou então um recessivo e um portador (obtendo 50% recessivos e 50% portadores). Em alguns casos não há alternativa senão cruzar portadores mas, em especial para quem tem poucos intresses de selecção fiquem conscientes que isso é "espalhar genética" que pode muito bem ir parar às mãos de alguém que não trate de aproveitar uma característica rara por não saber que ela existe naquela ave...
Caracteres recessivos ligados ao sexo
São mais fáceis de trabalhar apenas por serem ligados ao sexo. Assim basta pensarmos numa coisa, os machos vão sempre produzir fêmeas recessivas e machos portadores independentemente da fêmea com que sejam acasalados. Por seu lado as fêmeas vão produzir todos os machos portadores. Para obtermos machos recessivos precisamos de que a fêmea seja recessiva e o macho, no mínimo portador, o que até é preferível em relação ao acasalamento de dois recessivos neste caso.
Caracteres Dominantes
A dominância é um pau de dois bicos. É fácil de trabalhar porque produz sempre o que queremos mas temos de ter cuidado com o que escondemos, não devemos cruzar dominantes com aves portadoras de caracteres recessivos raros ou não pois nunca iremos saber quais os filhos portadores.
Alguns factores dominantes não devem ser criados em factor duplo (os Gloster de poupa). De qualquer modo um dominante FS produz 50% de descendentes dominantes, o que até é bom porque um gene dominante é tão fácil de reproduzir que pode passar de raro a excessivo num efectivo em apenas 2 ou 3 gerações! Este é outro problema quando se trabalha em selecção, muitas vezes, para mais se trabalhamos com portadores e combinações, acabamos por ocupar muito espaço muito depressa. Com os dominantes é ainda mais grave porque basta ficarmos com uma cria para que metade dos seus descendentes sejam também dominantes, raramente se refuga os pais e assim é preciso uma nova gaiola, um novo casal, uma nova cria que sai bastante boa e acaba por ficar e assim em diante...
Fonte: avilandia.planetaclix.pt
Existem diversas mutações em muitas espécies que são controladas e transmitidas por este mecanismo genético, pelo que é importante que se compreenda o seu funcionamento.
Por definição, e no caso das aves, os factores ligados ao sexo estão no cromossoma sexual masculino Z. Isto é muito importante porque enquanto os outros factores nos cromossomas autossómicos são transportados em pares em todos os indivíduos de ambos os sexos, neste caso os machos transportam dois cromosomas Z e as fêmeas apenas um. Esta situação é o inverso do que sucede com os mamíferos onde é o sexo masculino que têm uma situação de herozigotia sexual com um cromossomas X e um Y, enquanto as fêmeas são XX.
Por exemplo uma fêmea Gould amarela tem um único gene co-dominante para costas amarelas e contudo tem costas totalmente amarelas e nunca diluídas (como no caso das machos onde o amarelo perde intensidade em heterozigóticos).
Quando da fertilização os óvulos produzidos pela fêmea transportam ou um cromossoma Z ou W ao qual sevai juntar um cromossoma Z proveniente do macho reformando o par ZZ ou ZW conforme a combinação. Assim todos os genes que a mãe tiver no seu cromossoma Z são passados aos filhos macho (pois recebem um cromossoma Z da mãe), enquanto que os filhos fêmea recebem o cromossoma W ao qual se junta um dos Z do macho. É por isso que com mutações ligadas ao sexo os machos podem produzir descendência com essa mutação (sempre fêmeas) mas para se produzirem machos também de mutação temos sempre de ter uma fêmea já mutada e um macho no mínimo portador (em que apenas existe o gene mutado num dos dois cromossomas Z).
Selecção
Entende-se por selecção a escolha não aleatória dos reprodutores de modo a que estes transmitam determinadas características às gerações seguintes. Desde sempre que o homem faz selecção artificial de várias coisas, cruzando animais com força a outros com grande tamanho, plantas de frutos grande com outras que produzem mais frutos, mas de menores dimensões ou melhor qualidade.
Também nas aves se vêem seleccionando à já vários séculos características específicas. Na Idade média faziam-se concursos de tentilhões para ver qual cantava melhor vencendo os seus rivais. Foi assim que se chegou a criar novas espécies como o bengalim do japão ou todas as variedades de canário a partir da ave selvagem.
Para seleccionarmos temos antes de mais que assegurar que aquele casal apenas acasala entre si, pelo que convém separá-lo de outros da mesma espécies e de espécies intercruzáveis. Tem de ser referido um factor que muitas vezes é esquecido por quem começa e por quem já sabe do ofício e leva a desilusões frequentes. Quando se fala de selecção esta apenas faz sentido numa linha e raramente em indivíduos isolados. Ou melhor a selecção individual dos indivíduos deve ter em vista a melhoria de uma linha, semelhante ou não. Não podemos esperar que num único cruzamento se melhore a qualidade das aves isso sucede ao longo das gerações conforme vamos mantendo os melhores exemplares e reproduzindo com eles. É errado pensar que comprando uma ave muito boa se pode fazer milagres, muitas vezes é desperdiçar de tempo e dinheiro, é rpeciso aprender o que se precisa, o que se tem e o que se quer melhorar nas gerações futuras.
Depois temos de saber o que queremos produzir e como esse factor é transmitido geneticamente. O modo empírico e mais usual é usar aves que mostrem aquela caraterística específica e cruzá-las entres si, para depois esperar que os filhos demonstrem ainda mais aquele factor, mas nem sempre isto funciona, é mais adequado para trabalhar e melhorar mutações já establecidas.
Linhas puras
Uma linha pura é aquela em que todos os indivíduos têm uma constituição genética idêntica e originam descendentes idênticos, sendo o resultado do cruzamento previsível.
Arranjar linhas puras é complicado e envolve muito tempo de trabalho, em especial com espécies que se reproduzem pouco e atingem a maturidade sexual muito tarde. Assim, na minha opinião por vezes vale a pena pagar mais por uma ave e adquiri-la a um criador que nos pode dar algumas garantias e informações sobre os seus antepassados. Isso não invalida o que eu disse anteriormente sobre aves de grande potencial não fazerem por si uma linha. O maior erro de muita gente com efectivos de qualidade média è pensar que pode comprar uma ave muito boa (geralmente pensa-se sempre no tamanho...) e melhorar todo o efectivo a partir dela, o que leva em pouco tempo a efeitos contrários de consaguinidade.
Para obtermos uma linha pura NUNCA podemos trabalhar apenas com uma ou duas aves, nem mesmo com um só casal. Se dispusermos de pelo menos dois casais de origens distintas, mas com as mesmas características que queremos seleccionar, podemos intercruzar os filhos e eliminar todos aqueles que não se enquadrem no pretendido. Desse novo cruzamento devemos obter alguns exemplares puros que depois vamos usar em combinações ou cruzamentos com outras aves para fixar a característica.
Mesmo assim o mínimo para fixar uma linhagem são 3 casais distintos, de preferência 4 ou 5. Só assim podemos garantir que existe suficiente variebilidade genética dentro do efectivo para assegurar uma melhoria nas gerações futuras. A variabilidade genética é a base de TODA a evolução, perseguir linhas uniformes é utópico pois acaba por invalidar avanços futuros. Só podemos escolher os melhores em gerações sucessivas se ouver alguns melhores que outros!! E sobretudo melhores que os pais o que se consegue juntando os pontos fortes dos reprodutores.
Consanguinidade
Este é outro dos pontos em que muitas vezes se erra. Não existe qualquer problema em cruzar irmãos com irmãos ou filhos com pais desde que se saiba como fazê-lo. Na realidade este é o método mais rápido e eficaz de fixar uma característica porque a base genética é semelhante.
Quando se faz isto tem de se partir de um casal não relacionado, isto é os pais nunca poderão ser da mesma linha. O melhor portanto é tentar adquiri-los em sítios diferentes. Dito isto, a descendência que esse casal produz pode ser cruzada entre si escolhendo os melhores exemplares (tamanho, porte, cor). Desse cruzamento escolhemos de novo os melhores mas agora para cruzar com uma ave semelhante de outra linha que não a dos pais ou irmãos. Podemos por exemplo usar uma fêmea e adquirir um outro macho. Deste modo quebramos imediatamente a depressão por consaguinidade nos descendentes do terceiro cruzamento. Tambén já tive uma situação em que depois de procurar por uma determinada ave que queria não fosse relacionada com as que já tinha, depois de finalmente a encontrar (bem longe de casa) regressei e fiquei muito surpreendido ao ver que o número de criador de ambas era o mesmo...
A consanguinidade resulta do acumular de genes com efeitos negativos, diminuindo o tamanho e vigor das aves. Quando se começa a partir de boas linhas reprodutoras que estão "isentas" de genes desfavoráveis é aceitável a consaguinidade e perdermos nuns pontos para obter uma ave com uma boa característica específica a partir da qual vamos establecer cruzamentos para recuperar o que foi perdido, geralmente tamanho e fertilidade.
Esquemas de cruzamentos
O cruzamento a seguir vai depender do tipo de mecanismo genético da característica a trabalhar.
Caracteres recessivos
Para os caracteres controlados por um mecanismo autossómico recessivo temos de produzir reprodutores que sejam ou homozigóticos recessivos ou, no mínimo, portadores desse alelo recessivo. Só assim conseguiremos obter descendentes que manifestem essa característica.
Partindo de um único macho devemos primeiro produzir uma geração de portadores o que se consegue cruzando o macho recessivo com uma fêmea pura dominante para esse alelo (ou vice-versa). Todos os filhos serão fenotipicamente idênticos à mãe mas portadores do alelo recessivo. Aqui devemos escolher dois filhos e cruzá-los de modo a obtermos 25% de descendentes que são recessivos tal como o primeiro macho. Esses vão ser acasalados com outras fêmeas de uma outra linha que não a da sua mãe de modo a fazer duas linhas distintas de portadores. Deste modo conseguimos obter duas linhas com apenas 25% de consaguinidade e que podem ser cruzadas entre si sem grandes problemas.
Os cruzamentos entre dois portadores não são recomendáveis porque nunca poderemos saber quais os filhos portadores e os não portadores pois estes são fenotipicamente iguais, daí que quando se pretenda evitar o cruzamento de dois recessivos devamos usar sempre ou um recessivo e um dominante (obtendo todos os descendentes portadores) ou então um recessivo e um portador (obtendo 50% recessivos e 50% portadores). Em alguns casos não há alternativa senão cruzar portadores mas, em especial para quem tem poucos intresses de selecção fiquem conscientes que isso é "espalhar genética" que pode muito bem ir parar às mãos de alguém que não trate de aproveitar uma característica rara por não saber que ela existe naquela ave...
Caracteres recessivos ligados ao sexo
São mais fáceis de trabalhar apenas por serem ligados ao sexo. Assim basta pensarmos numa coisa, os machos vão sempre produzir fêmeas recessivas e machos portadores independentemente da fêmea com que sejam acasalados. Por seu lado as fêmeas vão produzir todos os machos portadores. Para obtermos machos recessivos precisamos de que a fêmea seja recessiva e o macho, no mínimo portador, o que até é preferível em relação ao acasalamento de dois recessivos neste caso.
Caracteres Dominantes
A dominância é um pau de dois bicos. É fácil de trabalhar porque produz sempre o que queremos mas temos de ter cuidado com o que escondemos, não devemos cruzar dominantes com aves portadoras de caracteres recessivos raros ou não pois nunca iremos saber quais os filhos portadores.
Alguns factores dominantes não devem ser criados em factor duplo (os Gloster de poupa). De qualquer modo um dominante FS produz 50% de descendentes dominantes, o que até é bom porque um gene dominante é tão fácil de reproduzir que pode passar de raro a excessivo num efectivo em apenas 2 ou 3 gerações! Este é outro problema quando se trabalha em selecção, muitas vezes, para mais se trabalhamos com portadores e combinações, acabamos por ocupar muito espaço muito depressa. Com os dominantes é ainda mais grave porque basta ficarmos com uma cria para que metade dos seus descendentes sejam também dominantes, raramente se refuga os pais e assim é preciso uma nova gaiola, um novo casal, uma nova cria que sai bastante boa e acaba por ficar e assim em diante...
Fonte: avilandia.planetaclix.pt
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