Jurassic Park: Ficção ou realidade?

No filme Jurassic Park cientistas extraem o DNA de dinossauros de insetos hematófagos preservados em âmbar. A partir desse DNA recriam os grandes répteis que viveram há mais de 65 milhões de anos em nosso planeta.

O âmbar é uma resina de árvore fossilizada que pode preservar animais por muito tempo. Essas resinas naturais possuem compostos químicos com propriedades conservantes e antimicrobianas e parecem um material promissor para a preservação de DNA. Assim, esperava-se que a molécula de DNA pudesse ser facilmente extraída dos restos de tecidos desses animais. Infelizmente, tal molécula se degrada facilmente e as tentativas de se obter DNA antigo sempre foram frustradas.

Pesquisadores da Universidade de Bonn, Alemanha conseguiram extrair DNA de organismos preservados em âmbar. Embora o DNA seja uma molécula lábil, eles a encontraram em besouros incorporados em pedaços de resina de dois a seis anos de idade. Tais insetos estavam no interior da resina de uma árvore (Hymenaea verrucosa) coletada em Madagascar. O DNA desses besouros foi extraído e amplificado.

Os pesquisadores descrevem o método que agora possibilita o estudo de DNAs antigos de organismos preservados em âmbar. A questão agora é saber por quanto tempo o DNA pode permanecer intacto em âmbar. A preservação de DNA por alguns anos nessas resinas está demonstrada. No entanto, os dinossauros viveram por aqui há mais de 65 milhões! Ao longo desse tempo, eventos que incluem mudanças de pressão e de temperatura minimizam a probabilidade de preservação do DNA em âmbar. Desse modo, é melhor deixarmos o Jurrasic Park restrito ao terreno da ficção.

REFERÊNCIA

Peris et al. DNA from resin-embedded organisms: Past, present and future, PLOS ONE (2020). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0239521

Por que o pôr do Sol é avermelhado?

A luz é uma onda eletromagnética. Cada cor tem um comprimento de onda diferente. As cores azuladas têm comprimento menores que as avermelhadas.

A atmosfera é composta principalmente de moléculas e partículas muito pequenas. Quando um raio de luz do Sol encontra uma partícula pequena ele é espalhado em todas as direções. Tais micropartículas espalham principalmente as ondas muito curtas (azuis), que chegam aos nossos olhos

Porém, se a luz solar atravessa uma distância muito longa na atmosfera, as ondas de pequeno comprimento (azulada) vão sendo dispersadas pelas micropartículas  antes de chegar aos nossos olhos. Já as ondas mais longas (avermelhadas) continuam o seu caminho.

Quando o Sol está próximo do horizonte a luz precisa atravessar uma distância maior na atmosfera (veja o esquema). Assim, mais raios avermelhados atingirão o observador da Terra.

Quando há excesso de queimadas e muita poluição, partículas pequenas de fuligem e de outros poluentes aumentam a dispersão das ondas azuladas e tornam o Sol e céu ainda mais avermelhados.

O gás carbônico e o aquecimento global

O gás carbônico (CO2) liberado pela queima de combustível fóssil e pelo desmatamento é apontado como um dos principais responsáveis pelo aumento do efeito estufa.

A Terra recebe luz do Sol que inclui diferentes comprimentos de onda. Parte dessa radiação é transmitida pela Terra de volta à atmosfera em forma de ondas infravermelhas (ondas de calor). A Terra emite ondas infravermelhas principalmente entre 3 e 60 μm (micrômetros) (gráfico de cima). Parte dessas ondas infravermelhas atravessa a atmosfera e retorna ao espaço. Porém, as ondas de 4,3 e as de 15 μm são absorvidas pelas moléculas de CO2 (gráfico de baixo). A molécula de CO2 apresenta dois estados de vibração natural (axial e angular) que ocorrem justamente nas mesmas frequências desses dois comprimentos de onda. É isso que possibilita que ela absorva essas ondas. Tal absorção provoca a intensificação das vibrações da molécula de CO2. Depois disso, essas moléculas retornam ao estado energético natural, liberando tais ondas. Assim, parte da radiação infravermelha retorna para a atmosfera. Importante ressaltar que isso acontece com as ondas de comprimento de 15 μm, próximo justamente à maior intensidade de infravermelho transmitida pela Terra (ver pico da curva gráfico). 

Portanto, o CO2 bloqueia o retorno de ondas de calor com comprimento em torno de 4,3 e de 15 μm. Tais ondas reemitidas pelas moléculas de CO2, sobretudo as de 15 μm, colaboram intensamente para o efeito estufa. 

As emissões globais de gás carbônico continuam crescendo e têm atingido as maiores altas da história nos últimos anos. O seu aumento tem causado o aumento da  temperatura da Terra  (ver https://www.facebook.com/entendamai.../posts/585634529484934 ). Já passou da hora da humanidade ter uma atitude responsável!

Do que é feito uma estrela?

Podemos reconhecer a composição química de uma estrela com o auxílio de um espectrofotômetro. A luz de uma estrela pode ser decomposta em um espectro de cores através de um prisma. Esse espectro de cores é interrompido por linhas escuras. Cada elemento químico produz linhas próprias, ou seja, cada um tem uma assinatura própria. Assim, pelo conjunto total dessas linhas é possível conhecermos a composição química do Sol e de todas as demais estrelas visíveis.

A expansão do Universo

A maioria das galáxias (que agrupam bilhões de estrelas) está se afastando de nós. Conclui-se que o universo está em plena expansão. Mas como sabemos se uma galáxia está se aproximando ou se afastando de nós? O efeito Doppler explica isso facilmente!

O EFEITO DOPPLER

O som emitido de uma fonte estacionária consiste de ondas que se propagam em todas as todas as direções com uma frequência constante. As ondas são concêntricas e espaçadas igualmente. Se a fonte emissora de ondas se mover, o padrão parecerá diferente. As ondas se agrupam (se aproximam) na frente da fonte emissora e ficam mais espaçadas atrás dela.

Tal efeito pode ser percebido ao escutarmos o som (uma onda mecânica) emitido por uma ambulância em alta velocidade. Quando a ambulância se aproxima de nós o som se torna mais agudo ("ondas se agrupam"), mas fica mais grave ("ondas mais espaçadas") quando a ambulância se afasta.

O DESVIO DA COR DAS GALÁXIAS

A luz emitida pelas galáxias é uma onda eletromagnética. O movimento de uma fonte emissora de onda eletromagnética também produz o efeito Doppler. No caso do som, ondas mais agrupadas correspondem a um tom mais agudo, que tem maior frequência. Já as mais espaçadas equivalem a um som mais grave, de menor frequência. No caso de uma onda eletromagnética, as ondas com maior frequência possuem tons azulados e as de menor são avermelhadas.

Andrômeda, a galáxia-irmã, tem um desvio para o azul ao longo do tempo. Portanto, ela está se aproximando e deve colidir com nossa galáxia daqui a bilhões de anos. Galáxias próximas entre si podem ser atraídas pelo efeito da gravidade. Porém, a maior parte das galáxias apresenta um desvio para o vermelho. Assim, não há dúvida elas estão se afastando de nós e o universo está se expandindo!