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Por que os mosquitos não evoluem para se silenciarem?

Por que os mosquitos não evoluem para se silenciarem?



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Certamente, mosquitos silenciados seriam muito mais eficazes no que diz respeito a suas atividades de sugar sangue, uma vez que o som do mosquito é predominantemente responsável por selar seu destino (entre as duas palmas das mãos). Silenciar a si mesmos certamente reduziria as chances de serem pegos em flagrante. Por exemplo, a menos que você observe olhando, sanguessugas não são detectadas por longos períodos porque não há nenhum som óbvio emanando delas.

Assim, o raciocínio diz - isso deve ser favorável do ponto de vista da evolução, a menos que haja algum propósito indispensável servido por esse som, que não pode ser atendido de outra forma. Esta página parece sugerir que é assim do ponto de vista do acasalamento. Na verdade, citando literalmente:

Como os mosquitos fêmeas são maiores, eles batem as asas mais devagar e os machos sabem disso. Eles usam o tom característico do zumbido feminino para reconhecê-los. Louis M. Roth, que estudou os mosquitos da febre amarela para o Exército dos EUA durante a Segunda Guerra Mundial, notou que os machos ignoravam as fêmeas sempre que as fêmeas estavam descansando silenciosamente, mas sempre que as fêmeas estavam voando e, portanto, zumbindo, os machos queriam acasalar com elas. Os machos até queriam acasalar com gravações de mosquitos fêmeas ou diapasões que vibrassem no mesmo tom.

Mas os sinais de acasalamento também podem ser de outras formas, como alguns produtos químicos segregados (imagino algo como feremonas). Por que fazer som é tão importante? Por que esse ruído não pode ser menos intenso ou estar fora da faixa de áudio para humanos (seus alvos)?


Sua pergunta é muito boa, mas na verdade, eles evoluem para se silenciarem, na verdade, eles praticamente fizeram "a maior parte do trabalho":

Presume-se que as escalas microscópicas ao longo das veias e da margem do vento desempenham um papel importante como silenciador, assim como as penas na pena de voo da coruja.

A partir disso, podemos supor que a eficácia dessas escalas é alta, pois tiveram muito tempo para evoluir; assim, o outro fator que eles devem alterar para torná-los mais silenciosos é a frequência de seu flapping $ f $, que pode ser calculado a partir da seguinte equação:

$$ f = K m ^ {- 1/6} $$

onde $ m $ é a massa do animal e $ K $ é a constante de proporcionalidade. O número resultante é em torno de várias centenas de hertz (Remi.b observou um valor em torno de 440 Hz)

Existem duas opções para eles, aumentando a frequência até que nosso ouvido seja incapaz de ouvi-la, o que seria impossível, pois mesmo a frequência de oscilação mais alta dificilmente pode exceder 1000 Hz, que está longe dos 20.000 Hz exigidos. Ao aumentar a massa corporal, eles poderiam diminuir a frequência, mas os 15-20 Hz necessários são muito baixos em comparação com as centenas reais, portanto, provavelmente seria necessária uma mudança completa na estrutura corporal, o que não acontecerá em um futuro próximo.

Outra solução pode ser uma estratégia diferente para voar. Ataques planadores podem render muito bem (é por isso que as corujas, por outro lado, não podem ser ouvidas durante o vôo), mas mesmo que haja alguns insetos capazes de tal[1], precisaria de uma imersão de tempo, sem falar sobre os problemas que poderiam surgir ao bater em nosso corpo.

Não acho que a sinalização de acasalamento seja indispensável de uma perspectiva evolucionária, mas esta afirmação minha não pode ser provada.


Estas são as dificuldades físicas / biológicas do problema, aqui está uma do ponto de vista evolutivo: É improvável que eles tenham experimentado uma seleção forte contra esse recurso, pois a maioria das possíveis vítimas são incapazes de fazer muito contra um mosquito devido ao ausente das mãos (e as caudas raramente são suficientes para detê-los). Descobriu-se que o primeiro mosquito sugador de sangue viveu 79 milhões de anos atrás, enquanto os animais que poderiam "selar seu destino" são muito mais recentes, embora nem tenham sucesso na maioria das vezes.



Os planadores não voam ativamente e não há trabalho feito por eles para produzir movimento. Outras máquinas voadoras fazem barulho.

Se uma característica existe, isso significa que não há pressão suficiente contra ela. Você pode ouvir um mosquito apenas se ele voar perto de seus ouvidos; caso contrário, eles parecem ser indetectáveis ​​pela audição.

Para produzir sons ultrassônicos, o mosquito precisa bater as asas rápido demais - o que consome muita energia. Por outro lado, para produzir apenas infra-sônicos, ele precisa bater as asas muito lentamente, o que pode não fornecer impulso suficiente.

Um estudo recente de Bomphrey et al. (2017) sugere que o voo do mosquito é diferente de outros insetos e a aerodinâmica é bastante complexa. Os mosquitos são conhecidos por usar oscilações de baixa amplitude e alta frequência que geram o zumbido.

Do resumo:

Os mosquitos exibem uma cinemática de asa incomum; suas asas longas e delgadas batem em frequências notavelmente altas para seu tamanho (> 800 Hz) e com amplitudes de curso mais baixas do que qualquer outro grupo de insetos1. Isso muda o suporte de peso dos mecanismos aerodinâmicos dominados pela tradução usados ​​pela maioria dos insetos2, bem como por helicópteros e aviões, para mecanismos rotacionais mal compreendidos que ocorrem ao lançar no final de cada meio-curso. Aqui, relatamos a cinemática de asas de mosquito em vôo livre, resolvemos as equações completas de Navier-Stokes usando a dinâmica de fluidos computacional com grades ajustadas e validamos nossos resultados com medições de fluxo in vivo. Mostramos que, embora os mosquitos usem padrões familiares de fluxo separados, grande parte da força aerodinâmica que suporta seu peso é gerada de uma maneira diferente de qualquer outra descrita anteriormente para um animal voador. Existem três características principais: vórtices de ponta (um mecanismo bem conhecido que parece ser quase onipresente no vôo de insetos), vórtices de borda traseira causados ​​por uma forma de captura de esteira na reversão do curso e arrasto rotacional. Os dois novos elementos são amplamente independentes da velocidade da asa, em vez disso, dependem de mudanças rápidas no ângulo de inclinação (rotação da asa) no final de cada meio-curso e, portanto, são relativamente imunes à amplitude de oscilação rasa. Além disso, esses mecanismos são particularmente adequados para asas de mosquito de proporção alta.


O ponto principal é que a evolução não sabe onde está o melhor ótimo e realmente não tenta avançar para um ótimo global. Se um traço for desvantajoso, ele é selecionado contra. As mutações neutras permanecem, mas não são amplificadas, a menos que tenham algum tipo de vantagem.


Resistência ao mosquito inseticida, explicada

Cada vez mais mosquitos estão se tornando resistentes a diferentes inseticidas. Este é um problema sério, pois os mosquitos podem transmitir muitas doenças mortais, incluindo a malária, o vírus do Nilo Ocidental e o vírus Zika. A resistência a inseticidas torna muito mais difícil combater essas doenças e os próprios mosquitos.

Quando os mosquitos são resistentes aos inseticidas, eles se tornam quase invencíveis. Então, torna-se impossível reduzir sua população e diminuir a taxa de disseminação de doenças. Somente sabendo como os mosquitos desenvolvem resistência aos inseticidas seremos capazes de criar um plano de ação com novas formas de combatê-los.

O que é resistência a inseticidas?

Basicamente, os mosquitos estão lentamente se tornando totalmente resistentes a alguns inseticidas. Isso permite que sobrevivam até mesmo a grandes doses de produtos químicos que normalmente seriam letais para eles.

A resistência a inseticidas é causada por alterações genéticas em um inseto. Isso aumenta a capacidade do inseto de superar os efeitos de diferentes produtos químicos. Isso significa que certas espécies de mosquitos estão se tornando resistentes a algumas das substâncias destinadas a matá-los. E, como essas mudanças são genéticas, os mosquitos vão passar essa resistência de uma geração para a outra. Isso, por sua vez, resultará na perda da eficácia inseticida de colônias inteiras de mosquitos.

Embora as pessoas estejam começando a se preocupar com esse problema, na realidade, a resistência aos inseticidas não é novidade. Começou a se desenvolver quase ao mesmo tempo que a fabricação e uso dos primeiros inseticidas para erradicação da malária na década de 1940.

No entanto, com a quantidade de inseticidas que agora usamos diariamente, isso se tornou uma ocorrência muito mais comum. Quanto mais usamos diferentes tipos de inseticidas, mais imunes os mosquitos se tornam a esses produtos químicos. Portanto, poderemos em breve passar por um momento em que nada pode matar os mosquitos, porque eles desenvolveram uma resistência a todos os inseticidas conhecidos.

Por que os insetos estão se tornando resistentes aos inseticidas?

Uma das principais razões para o rápido desenvolvimento da resistência aos inseticidas são as mutações. Os mosquitos produzem em excesso certas enzimas, que absorvem o inseticida antes que ele chegue ao sistema nervoso e os mate. As espécies Culex pipiens, por exemplo, superproduzem as enzimas esterase A e B. Essas enzimas absorvem o inseticida antes que ele possa causar qualquer dano ao mosquito.

Essa superprodução enzimática se deve a um aumento simultâneo no número de cópias de um ou dois genes correspondentes. Então, esses mosquitos basicamente se adaptaram a um ponto em que o inseticida não faz mais mal a eles. Como essas mutações acontecem em certas áreas e se aplicam a inseticidas específicos, os mosquitos de uma região inteira podem desenvolver resistência a inseticidas em um curto espaço de tempo.

A boa notícia é que especialistas e cientistas notaram esse problema. Pesquisas estão sendo feitas para encontrar maneiras de combater a resistência aos inseticidas e desenvolver novas maneiras de combater os mosquitos. Esta pesquisa inclui etapas como observação entomológica, coleta de dados e o desenvolvimento de ferramentas inovadoras de controle de vetores.

Também inclui a criação de novos inseticidas que podem matar os mosquitos, mas aos quais os mosquitos não desenvolvem resistência. No entanto, esta não é uma tarefa simples. É difícil encontrar produtos químicos que não causem as mutações genéticas em mosquitos que resultam em resistência a inseticidas e que sejam seguros para uso em humanos e outras espécies também.

Conclusão

Por enquanto, infelizmente, os mosquitos estão vencendo a guerra contra os inseticidas. Na última década, grandes somas de dinheiro foram gastas no desenvolvimento e distribuição de novos inseticidas, sem grandes resultados. Nesse ínterim, os mosquitos continuam desenvolvendo resistência aos inseticidas contra novos tipos de produtos químicos. Só podemos esperar que os cientistas encontrem uma maneira de superar a resistência aos inseticidas em breve.


Conheça o mosquito: irritante, mortal

O que são mosquitos? O que há com essa atitude desagradável? Podemos fazê-los mudar seus maus caminhos?

A Enciclopédia Científica de Van Nostrand & # 8217s descreve a tromba perversa do mosquito: & # 8220Uma pequena mosca de duas asas com corpo esguio, pernas longas e asas estreitas com escamas ao longo das veias. & # 8221

Parece inócuo, certo? Nem uma palavra sobre a probóscide do mosquito & # 8217s, que pode escapar furtivamente pela sua carne. Nada sobre a coceira que você sente enquanto seu corpo tenta decompor os produtos químicos que o mosquito injetou durante a picada. Nem uma palavra sobre as graves doenças que os mosquitos transmitem, como o Nilo Ocidental, encefalite, febre amarela, dengue e malária.

Nem uma palavra sobre os anticoagulantes que mantêm o sangue fluindo.

Sem falar na necessidade que as fêmeas (de muitas espécies) têm de sugar sangue para se reproduzir.
Sangue & # 8212 fornecido por um coiote involuntário, um guaxinim involuntário ou uma criança de três anos esquecida correndo no quintal & # 8212 fornece proteína para os ovos do skeeter & # 8217s. (Isso não deve soar estranho & # 8212 talvez você coma ovos para obter skeeters de proteína, apenas trabalhe ao contrário.)

Apesar de um caso ocasional de malária em locais extratropicais como a cidade de Nova York e da disseminação do vírus do Nilo Ocidental em partes dos Estados Unidos, a maioria das pessoas em climas temperados vê os mosquitos apenas como um incômodo. E embora muitas espécies não transmitam uma doença conhecida, outras transmitem patógenos humanos ou animais perigosos.

Mesmo assim, os mosquitos são bons para algo & # 8212, como alimentar andorinhas, andorinhas roxas, morcegos e alguns insetos predadores. Isso significa que eles fazem o bem morrendo.

Choramingando e jantando! A biologia do mosquito

Os ovos de mosquito eclodem em água parada e várias espécies requerem água doce, salobra ou salgada. Os ovos se desenvolvem, individualmente ou em grupos, em larvas, que então evoluem para pupas e, finalmente, adultos, durante um ciclo dependente da temperatura que pode durar de uma a várias semanas.

Exemplo # 1: Dengue

O vírus da dengue causa febre, calafrios e dores esqueléticas. Uma nova variante mais letal, a dengue hemorrágica, surgiu após a Segunda Guerra Mundial, causando sangramento pelo nariz e pela boca, sede excessiva e dificuldade para respirar. Não há cura nem vacina para dengue.

Explosão de dengue (DF)

A maioria dos mosquitos voa menos de um quilômetro durante sua vida, mas o feroz mosquito do pântano salgado, encontrado nos Everglades e em outras localidades costeiras, pode migrar de 75 a 160 quilômetros.

Os mosquitos vivem desde o nível do mar até altitudes de 10.800 pés (3.600 metros). Humoristas de muitos estados, incluindo Wisconsin, habitat nativo de Why Files, os proclamam como o pássaro do estado.

O estilo de vida sugador de sangue é bem-sucedido, e os mosquitos evoluíram para mais de 3.500 espécies. Alguns requerem habitat especializado, outros são generalistas. Apenas as fêmeas & # 8212 e não entre todas as espécies & # 8212 sugam sangue para nutrir seus ovos. Alguns se alimentam de dia, outros ao amanhecer, ao anoitecer ou à noite.

De olho em você!

Para picar você, os mosquitos devem primeiro encontrar você. Para fazer isso, eles podem detectar:

Dióxido de carbono exalado e ácido láctico (um subproduto do metabolismo muscular)

luz infravermelha do calor do corpo

alguns dos 300 produtos químicos liberados da pele

Para provar que os produtos químicos da pele atraem os skeeters, limpe um pedaço de vidro na pele e conte os skeeters que & # 8220visitam & # 8221 o vidro. Como grande parte da resposta aos humanos é baseada na química individual, é verdade que algumas pessoas são ímãs de mosquitos, diz Don Barnard, pesquisador entomologista do Serviço de Pesquisa Agrícola & # 8217s Mosquito and Fly Research Unit.

O dióxido de carbono tende a atrair mosquitos e outros artrópodes sugadores de sangue, como carrapatos, à distância, diz Barnard, & # 8220 então eles usam outros estímulos do hospedeiro para localizar suas presas. & # 8221

Os mosquitos que voam durante o dia costumam usar a visão, o movimento e as mudanças de contraste, enquanto os que voam à noite podem usar pelo menos meia dúzia de pistas químicas.

Por que aprender a atrair mosquitos? Como os dados das atuais capturas de mosquitos são difíceis de interpretar, bons atrativos podem melhorar o monitoramento das populações de skeeter.

& # 8220É & # 8217 como ir pescar & # 8221 diz Barnard. & # 8220As pessoas podem falar sobre o que pescam, mas não & # 8217tão sobre o caráter da população de peixes em geral. Se as técnicas de amostragem melhorarem, isso poderá ajudar nos esforços para controlar as populações de mosquitos. & # 8221

Barnard não espera encontrar um atrativo para atrair armadilhas mortais de skeeter. Em outros casos, como o bicudo-do-algodão, armadilhas com produtos químicos chamados feromônios são usadas para prender os machos e, portanto, bloquear o acasalamento. Infelizmente, os feromônios são geralmente específicos para uma espécie e, portanto, & # 8220.Não existe nada como um atrativo geral de mosquitos para interromper o acasalamento & # 8221 Barnard diz.

Exemplo 2: Nilo Ocidental

O vírus do Nilo Ocidental chegou aos Estados Unidos em 1999. Cerca de 20% das pessoas infectadas apresentam febre, menos de 1% desenvolvem doenças neurológicas que podem ser fatais. A maioria das pessoas não sente sintomas. Em 2013, nos Estados Unidos, 1.267 pessoas foram relatadas com doenças neurológicas, e o Nilo Ocidental matou 119 americanos. Não existe vacina nem tratamento específico.

Não é apenas uma coisa natural

O acasalamento pode ser a atividade natural final, mas a localização e a intensidade das doenças transmitidas por mosquitos são fortemente afetadas pela economia e pela cultura. As decisões sobre onde e como viver podem promover o crescimento e a disseminação dos próprios insetos, juntamente com as doenças que eles transmitem como vetores. (Vetores são organismos que transmitem patógenos porque penetram na corrente sanguínea, os mosquitos são vetores altamente eficazes.)

Muitas decisões humanas resultam em mais mosquitos vivendo perto de mais pessoas:

O rápido crescimento populacional, principalmente em países tropicais em desenvolvimento, criou uma expansão urbana onde habitações sem tela são colocadas em meio a vários criadouros.

Aviões a jato movem patógenos quase instantaneamente por todo o globo

Pneus e embalagens de plástico são o habitat ideal para a reprodução do mosquito (algumas espécies podem se reproduzir em uma tampa de garrafa encharcada)

Pessoas e nações pobres têm dificuldade em realizar campanhas contra os mosquitos e as doenças que eles transmitem

Exemplo nº 3: Malária e contratempo nº 8212 para um antigo assassino

A malária, há muito considerada o principal crime dos mosquitos, é causada por um parasita transmitido pelo sangue que infecta e destrói os glóbulos vermelhos. Os glóbulos vermelhos transportam oxigênio pelo corpo, de modo que o resultado são episódios repetidos de febre e anemia.

Embora as estatísticas sobre uma doença que afeta pessoas pobres em locais remotos raramente sejam exatas e, às vezes, sejam debatidas, há apenas 15 anos a malária matava mais de 1 milhão por ano.

Os parasitas da malária pertencem ao gênero Plasmodium e apresentam características e letalidade diferentes. P. falciparum pode infectar qualquer glóbulo vermelho, causando anemia grave e insuficiência renal, ou constringindo pequenos vasos sanguíneos no cérebro.

No entanto, de acordo com o Relatório Mundial da Malária de 2013, o P. vivax se desenvolve mais rapidamente nos mosquitos Anopheles e em faixas de temperatura mais amplas, & # 8220 permitindo que a transmissão ocorra a partir de mosquitos mais jovens e em uma ampla variedade de condições geográficas. & # 8221

Apesar do progresso, a malária continua sendo um grande problema de saúde pública, de acordo com a Organização Mundial da Saúde:

207 milhões de casos em 2012 (intervalo de incerteza: 135 a 287 milhões)

627.000 mortes (intervalo de incerteza: 473.000 a 789.000)

562.000 mortes (90% de todas as mortes em 2012) ocorreram na África Subsaariana

O número de mortes na África caiu significativamente de 802.000 em 2000

Proteção desigual na África Subsaariana, 2012

Como os mosquitos vetores da malária estão se espalhando com o aquecimento do clima, e os parasitas da malária não podem se desenvolver abaixo de cerca de 16 graus Celsius, o aquecimento global pode expandir o alcance da malária.

O ciclo de vida do parasita da malária

1 Uma fêmea do mosquito que carrega o parasita bebe sangue, transmite esporozoítos filiformes para o novo hospedeiro

2 Os esporozoítos viajam para o fígado, multiplicam-se e formam um esporo chamado merozoíta

3 Os merozoítos penetram nos glóbulos vermelhos e devoram a hemoglobina, que transporta oxigênio. A célula do sangue se desintegra, liberando uma nova geração de merozoítos que infectam outras células do sangue

4 Alguns merozoítos formam um estágio sexual, que pode ser sugado por outro mosquito que se alimenta de sangue

5 Dois merozoítos sexualmente ativos se encontram no intestino do mosquito & # 8217s, dando início a uma nova geração de parasitas que eventualmente formam novos esporozoítos. O mosquito hospedeiro agora é capaz de mais infecções.

Um sucesso gradual contra a malária

Há cerca de 50 anos, a malária estava sofrendo um ataque de pinça. Larvacidas e inseticidas, principalmente DDT, atacavam os mosquitos antes de poderem transmitir o parasita. Um medicamento barato derivado de uma planta chamado cloroquina pode matar os parasitas antes que eles se firmam em suas vítimas.

E assim, desde o final da Segunda Guerra Mundial até aproximadamente 1970, a malária estava em declínio. Com o seu status de flagelo global diminuindo, a malária não era lugar para fazer um grande nome na medicina. Então a natureza assumiu o controle, com a ajuda de distúrbios ecológicos modernos e orçamentos governamentais apertados:

Os vetores mais importantes da malária desenvolveram resistência a pelo menos um inseticida

Os parasitas da malária desenvolveram resistência à cloroquina e, em seguida, às drogas sucessoras

O uso de DDT, um pilar em muitas campanhas anti-mosquito, diminuiu após a descoberta de que ele se decompõe em compostos que fazem com que as aves ponham ovos moles e não viáveis

Aumentos nas viagens e no comércio internacional moveram parasitas resistentes a medicamentos em todo o mundo

Alguns governos não podiam mais arcar com a expansão da campanha contra a malária

O infeliz resultado foi o ressurgimento da malária durante as últimas décadas do século XX. Então, por volta de 2000, a malária começou a diminuir novamente, devido a uma grande quantidade de financiamento internacional para quatro técnicas simples, apoiadas por uma grande quantidade de educação e envolvimento da comunidade:

Redes mosquiteiras, usadas para proteger as pessoas adormecidas de picadas

Pulverização de inseticida dentro das casas, deixando resíduos nas paredes que matam os mosquitos em repouso

Melhores medicamentos e melhores planos de tratamento de drogas

Tratamento de mulheres grávidas para proteger seus filhos contra infecções

Básico, mas bonito: a regra dos mosquiteiros!

Os mosquiteiros e a pulverização residual funcionam porque, uma vez que se enche de sangue, o mosquito precisa descansar enquanto digere sua refeição nutritiva. Se esse local de descanso for uma rede ou parede tratada com inseticida, ele se tornará o local de descanso final do sugador de sangue. Isso quebra a cadeia de infecção, que só pode ocorrer se um mosquito se alimentar de uma pessoa infectada e depois de uma saudável.

Tanto os mosquiteiros quanto o inseticida piretróide derivado de plantas são baratos, embora o inseticida deva ser reaplicado a cada seis meses ou mais.

Essas técnicas básicas se mostraram muito mais eficazes do que as táticas de alta tecnologia que foram exploradas nas últimas décadas, como a liberação de bactérias que matam mosquitos ou a modificação genética de mosquitos para torná-los imunes à malária.

Pedimos ao especialista em mosquitos Barnard que explicasse por que simples é bater sofisticado. Ele respondeu em termos práticos. & # 8220Você precisa de algo que funcione e [mosquiteiros e pulverização de inseticida em interiores de casas] são basicamente testados e comprovados. & # 8221

Embora algumas pessoas se oponham ao inseticida por motivos de saúde pública ou ambientais, & # 8220 eles funcionam & # 8221, diz ele. & # 8220Você não tem tempo para esperar pelo desenvolvimento de uma tecnologia genética que pode levar anos. & # 8221

A armadilha dos mosquitos geneticamente modificados, continua Barnard, é a sobrevivência e a reprodução. & # 8220O sucesso ou fracasso depende de quão competitivos são os mosquitos introduzidos na população natural. De modo geral, no mundo real, sua competitividade é relativamente baixa. Vale sempre a pena explorar essas ideias, mas não entendemos a dinâmica populacional dos mosquitos bem o suficiente para inserir um organismo artificial no sistema e descobrir como fazê-lo funcionar. O verdadeiro teste ácido é a natureza. & # 8221

Temperatura média global da terra e do oceano, em comparação com a média de 1951-1980

O sucesso força a adaptação

Através de sua dependência do uso incansável e informado de técnicas básicas de antimalária, a campanha internacional antimalária foi & # 8220 uma das maiores histórias de sucesso na saúde global na última década & # 8221 de acordo com S. Patrick Kachur do Centros dos EUA para Controle e Prevenção de Doenças. & # 8220O número de pessoas que adoecem ou morrem de malária diminuiu 25% globalmente e 33% na região mais afetada, a África Subsaariana. & # 8221

Os ganhos dependem de contínuas infusões de dinheiro de pessoas e países ricos. E, como Kachur escreveu com o colega Laurence Slutsker 1, as campanhas anti-malária devem mudar para refletir as mudanças nos parasitas e em seus vetores.

Alguns países, escreveu Kachur, podem estar caminhando em direção a um futuro sem malária, enquanto outros que eram uniformemente perigosos agora têm zonas mais seguras misturadas com & # 8220 pontos quentes. & # 8221

A Zâmbia, por exemplo, usou as quatro táticas para reduzir significativamente as infecções e, à medida que a doença diminuía, começou a vigilância intensiva em áreas com baixas taxas de infecção. Os gestores de saúde pública recebem relatórios de casos de malária por meio de telefones celulares, o que lhes permite distribuir mosquiteiros e medicamentos conforme necessário.

Os pacientes são testados para detectar surtos em um estágio inicial gerenciável. Se os pacientes foram infectados localmente, os profissionais de saúde podem fazer uma visita para encontrar outros casos para tratamento. & # 8220Esta intervenção, chamada de & # 8216detecção reativa de casos, & # 8217 é uma forma de direcionar esforços para alcançar áreas e indivíduos mais necessitados, ser mais eficiente e progredir no sentido de diminuir a transmissão e, portanto, o risco de infecção por malária, & # 8221 Kachur e Slutsker escreveram.

Na malária, lembre-se, as pessoas infectadas formam o reservatório de parasitas. Todas as outras coisas sendo iguais, uma taxa decrescente de doenças leva a uma taxa decrescente de novas infecções.

Proteja-se de tigres voadores

Agora, vamos supor que você não queira uma picada de mosquito para ficar doente, você não quer doar sangue para o filo artrópode e não quer ouvir sua assinatura gemendo em seu ouvido. O que fazer?

Tudo no tempo, Parte I: Muitas espécies de mosquitos preferem sair ao amanhecer e ao anoitecer. Seus animais hospedeiros tendem a ser ativos ao amanhecer e ao anoitecer, e muitos dos pequenos amores são prejudicados pela baixa umidade do meio-dia. Você pode evitar mordidas ficando dentro de casa quando eles estiverem fora.

Tudo na hora certa, Parte II: Evite ficar ao ar livre após incubações intensas de mosquitos.

Atire na brisa! Nada como um vento para manter os mosquitos abaixados. Mudar para um penhasco com muito vento pode restaurar a sanidade em uma viagem de acampamento destroçada por um mosquito.

DEET é o repelente padrão, mas não nade nele. & # 8220Em geral, recomendamos 30% de DEET ou menos & # 8221 diz Barnard & # 8220 aplicado de acordo com as instruções do rótulo. Não beba DEET, não beba mais do que precisa e tenha cuidado especial com crianças pequenas. & # 8221 Repelentes contendo picaridina e paramentano diol, ou PMD, extraídos do óleo de eucalipto limão, também são comprovados, acrescenta Barnard . (O Grupo de Trabalho Ambiental recomendou repelentes aqui.)

Mergulhe as roupas em permetrina, um inseticida que dura por várias lavagens.

Arrume uma casa para morcegos ou andorinhas roxas. Essas maravilhas aladas devoram centenas de mosquitos a cada hora e não são apenas não tóxicas, mas também divertidas de assistir.


A cada 27,5 milhões de anos, o coração da Terra bate catastroficamente

Geólogos descobrem um ritmo para grandes eventos geológicos.

  • Parece que a Terra tem um "pulso" geológico, com grupos de grandes eventos ocorrendo a cada 27,5 milhões de anos.
  • Trabalhando com os métodos de datação mais precisos disponíveis, os autores do estudo construíram uma nova história dos últimos 260 milhões de anos.
  • Exatamente por que esses ciclos ocorrem permanece desconhecido, mas existem algumas teorias interessantes.

Nossos corações batem a uma taxa de repouso de 60 a 100 batidas por minuto. Muitas outras coisas pulsam também. As cores que vemos e os tons que ouvimos, por exemplo, são devidos às diferentes frequências de onda ("pulsos") de ondas de luz e som.

Agora, um estudo no jornal Fronteiras da geociência descobre que a própria Terra tem um pulso, com uma "batida" a cada 27,5 milhões de anos. Essa é a taxa na qual os principais eventos geológicos vêm ocorrendo desde que os geólogos podem dizer.


Como um gene 'invertido' ajudou borboletas a desenvolver o mimetismo

As borboletas fêmeas com cauda de andorinha fazem algo que muitas borboletas fazem para sobreviver: imitam os padrões, formas e cores das asas de outras espécies que são tóxicas para os predadores. Algumas - mas não todas - espécies de rabo de andorinha desenvolveram várias formas diferentes desse traço. Mas que tipo de mudança genética levou a esses vários disfarces, e por que algumas espécies manteriam uma forma indisfarçável quando o mimetismo fornece uma vantagem evolutiva óbvia?

Em um novo estudo publicado esta semana em Nature Communications, cientistas da Universidade de Chicago analisam dados genéticos de um grupo de espécies de rabos de andorinha para descobrir quando e como o mimetismo evoluiu pela primeira vez e o que tem impulsionado essas mudanças desde então. É uma história que começou há cerca de dois milhões de anos, mas em vez de mudanças constantes e progressivas, uma mudança genética casual ajudou a criar os primeiros imitadores do rabo de andorinha. E tem permanecido desde então.

"Nas borboletas com um padrão de cor, temos um gene em uma orientação normal no cromossomo. Nas borboletas com o padrão incomum de cor alternada, esse gene foi dividido, invertido e, em seguida, inserido de volta no cromossomo em algum ponto, "disse Marcus Kronforst, PhD, professor associado de ecologia e evolução na UChicago e autor sênior do estudo.

"Essa mudança, ou inversão, impede os dois genes de se recombinarem se esses dois tipos diferentes de borboletas se acasalarem, então eles mantiveram as duas cópias do gene ao longo do tempo evolutivo, desde que se separaram de seu ancestral comum há dois milhões de anos", Kronforst disse.

Por muito tempo, os cientistas pensaram que o mimetismo da borboleta era controlado por "supergenes", grupos de vários genes fortemente ligados que sempre foram herdados como um grupo. Em um estudo de 2014, Kronforst e seus colegas mostraram que o que parece ser um supergene é na verdade um único gene chamado doublesex que controla os diferentes padrões de cores e formas que vemos nas fêmeas de rabo de andorinha.

O gene doublesex já era conhecido por seu papel na diferenciação entre os sexos, mas nas mulheres a versão invertida, ou invertida, também dita os padrões das asas. Ele ainda pode ser considerado um supergene porque controla todo o complexo processo de padronização das asas, mas, neste caso, é apenas um único gene.

No novo estudo, liderado pelo colega de pós-doutorado Wei Zhang, PhD, a equipe analisou os dados da sequência do genoma inteiro de Papilio polytes, a borboleta asiática rabo de andorinha e várias espécies semelhantes para ver como eles estão relacionados entre si e como suas cópias compare doublesex. Usando esses dados, a equipe comparou algumas explicações alternativas para as origens do mimetismo e identificou os principais fatores que mantiveram diferentes formas de mimetismo a longo prazo.

A espécie mais intimamente relacionada ao grupo P. polytes, chamada Papilio protenor, está espalhada pela Ásia continental, da Índia ao Japão, e não desenvolveu mimetismo - machos e fêmeas são parecidos. Outras espécies que se espalharam do continente para ilhas nas Filipinas e na Indonésia desenvolveram três ou quatro formas distintas, uma característica conhecida como polimorfismo. Ainda outras espécies de rabo de andorinha se espalharam mais para Papua Nova Guiné e na costa nordeste da Austrália, mas essas fêmeas exibem apenas um padrão de asa disfarçado.

Os pesquisadores compararam os padrões que viram nos dados da sequência do genoma com algumas explicações possíveis de como esses padrões de mimetismo se desenvolveram ao longo do tempo e da geografia. O mimetismo evoluiu independentemente em diferentes espécies em diferentes pontos no tempo? Ele evoluiu em uma espécie e depois se espalhou por meio de cruzamentos ou hibridização?

Parece que o mimetismo na verdade tem uma única origem antiga, quando o gene doublesex foi lançado há dois milhões de anos. Desde aquela inversão inicial, Zhang e Kronforst viram sinais do que é conhecido como seleção de equilíbrio. Quando um tipo de borboleta se torna mais comum, os predadores percebem que não são tóxicos e começam a se alimentar deles. Isso reduz o número daquela borboleta específica, até que outra se torne mais comum e assim por diante. Eventualmente, esse processo equilibra e preserva o número relativo de cada formulário.

Eles também viram que algumas populações de borboletas mantiveram múltiplas formas femininas por milhões de anos, enquanto outras perderam a forma original, sem disfarces. Historicamente, os menores grupos - por exemplo, os que mais se espalharam pela Austrália perderam o polimorfismo, permitindo que a deriva genética aleatória e a seleção natural eliminassem a forma original.

Os pesquisadores também analisaram o que manteve o polimorfismo ao longo do tempo. Uma das causas pode ser a seleção sexual, que os machos preferem certos padrões de cores femininos a outros. No entanto, pesquisas anteriores sobre o comportamento de acasalamento não confirmam essa ideia. Outra possibilidade é a "cripsis", ou a ideia de que mulheres indisfarçáveis ​​se misturam ao ambiente natural melhor do que os imitadores. Kronforst e a equipe testaram essa hipótese comparando fêmeas miméticas e não miméticas contra um fundo de floresta verde usando modelos de visão de predadores (ou seja, pássaros). As mulheres não miméticas e indisfarçáveis, na verdade, não se misturam ao fundo mais do que imitam, então essa ideia também foi descartada.

Essas duas descobertas, combinadas com os dados da sequência genômica, levaram os pesquisadores a começar a pensar em outra possibilidade intrigante. Pode ser que as mudanças genéticas que levaram ao mimetismo em primeiro lugar também tenham gerado algumas desvantagens de longo prazo. Quando o gene doublesex original foi invertido, provavelmente carregou consigo um monte de outro material genético não relacionado. Como o gene doublesex invertido não pode ser recombinado com sua versão original, o material extra "pega carona" desde então - e pode ter consequências. Na verdade, algumas pesquisas mostram que os imitadores femininos não vivem tanto quanto os padrões.

"Achamos que várias diferenças foram acidentalmente capturadas quando uma cópia do gene foi invertida e se tornou a cópia mimética. Como muitas dessas alterações são funcionais, elas podem ser prejudiciais à saúde", disse Kronforst.

"A ideia é que você tem essa desvantagem intrínseca ao mimetismo. As fêmeas padrão não têm a proteção do mimetismo, mas também não têm esse custo genético inerente e essas duas coisas se compensam", disse ele.

Agora que eles desvendaram um pouco da história por trás da evolução do mimetismo, Kronforst disse que sua equipe quer começar a procurar mutações genéticas específicas em doublesex que causam diferentes tipos de mimetismo.

"Se pudermos encontrar maneiras de resolver todas as diferenças que vemos, devemos ser capazes de restringi-lo a algo muito mais discreto do que todas as diferenças que vemos agora", disse ele.

O estudo, "Rastreando a origem e evolução do mimetismo supergênico em borboletas", foi apoiado pelos fundos de pesquisa da Universidade de Chicago Neubauer, Pew Biomedical Scholars Fellowship, National Science Foundation e National Institutes of Health. Outros autores incluem Erica Westerman da University of Arkansas, junto com Eyal Nitzany e Stephanie Palmer da University of Chicago.


Lagostins invasores causam mais mosquitos e risco de doenças no sul da Califórnia

O estudo é parte de um esforço de longo prazo para entender os lagostins invasores e eliminar ou reduzir seus números. Crédito: U.S. Geological Survey

O lagostim vermelho invasor do pântano é um problema sério nas montanhas de Santa Monica e em outras partes do sul da Califórnia. Eles devastam a vida selvagem nativa, incluindo espécies ameaçadas, como o sapo de pernas vermelhas da Califórnia, prejudicando o equilíbrio natural dos ecossistemas.

Eles também representam uma ameaça para as pessoas, de acordo com um novo artigo na revista Biologia de conservação. O estudo é baseado em pesquisas de campo nas montanhas de Santa Monica e em experimentos de laboratório no UCLA La Kretz Center for California Conservation Science.

Os mosquitos são vetores notórios que espalham doenças como a malária, o Zika e o vírus do Nilo Ocidental. Nas montanhas, as populações de mosquitos são controladas por ninfas libélulas, que consomem vorazmente suas larvas aquáticas. Mas o lagostim invasor interrompe a relação predador-presa, matando e expulsando ninfas libélulas dos cursos de água. E embora os lagostins também consumam larvas de mosquitos, eles simplesmente não são tão bons nisso, descobriram os pesquisadores.

"Muitas pessoas não sabem disso, mas antes de as libélulas estarem voando por aí e lindas, elas na verdade são esses predadores vorazes em riachos e lagoas", disse Gary Bucciarelli, biólogo conservacionista da UCLA e principal autor do artigo. "Eles fazem um ótimo trabalho de predar outros invertebrados nos riachos em que trabalhamos."

Depois de perceber que os riachos com o lagostim quase não tinham ninfas de libélula e muitas larvas de mosquito, Bucciarelli e outros cientistas decidiram investigar mais. Eles observaram 13 riachos nas montanhas de Santa Monica.

Ninfa da libélula. Crédito: U.S. Geological Survey

"Costumava haver locais onde encontramos uma tonelada de larvas de mosquitos e muito poucas ninfas de libélula", disse Bucciarelli. "E em riachos onde não havia lagostins, encontramos o padrão oposto - uma tonelada de ninfas libélulas e nenhuma larva de mosquito."

Eles levaram sua pesquisa para o próximo passo com experimentos controlados em um laboratório. Eles montaram tanques apenas com lagostins, tanques apenas com ninfas libélulas e tanques que tinham ambos. As ninfas da libélula eliminaram sozinhas as larvas dos mosquitos, enquanto os lagostins foram muito menos eficientes. E em tanques com ambos, o lagostim perturbou a relação predador-presa tão severamente que havia tantas larvas de mosquito quanto havia nos tanques com apenas lagostim.

"As ninfas libélulas não sabem o que fazer com o lagostim", disse Bucciarelli. "Observamos comportamentos estranhos. Eles estavam até descansando em suas garras. A presença de lagostins perturba seu comportamento e essencialmente os transforma em predadores inúteis."

As descobertas têm implicações além do sul da Califórnia. O lagostim do pântano vermelho é uma espécie globalmente invasiva que afeta todos os continentes, exceto a Antártica. Em muitos locais, disse Bucciarelli, o lagostim prejudica ecossistemas inteiros, interrompendo os padrões de predadores e presas - assim como fazem com as ninfas da libélula e as larvas do mosquito.

A Autoridade Conjunta de Poderes Las Virgenes-Triunfo, que fornece serviços de esgoto, água reciclada e outros serviços dentro da bacia hidrográfica de Malibu Creek, fez parceria com a UCLA, Pepperdine University e Mountains Restoration Trust nas pesquisas de hoje. O projeto é parte de um esforço de longo prazo para entender os lagostins invasores e eliminar ou reduzir seus números tanto quanto possível. A intenção original era proteger espécies ameaçadas e em extinção, mas as descobertas de hoje revelam um impacto humano que não foi examinado anteriormente, disse Robert Fisher, biólogo pesquisador da U.S. Geological Survey e co-autor do estudo.

Sapo de pernas vermelhas. Crédito: U.S. Geological Survey

“Nós recuperamos cinco milhas da bacia hidrográfica de Malibu. Apenas removendo o lagostim, sem fazer mais nada, os sapos de perna vermelha estão retornando ao seu habitat natural”, disse Fisher. "Nem todo mundo se preocupa com essa resposta, mas eles se preocupam com os aspectos da saúde humana - prevenção da malária, encefalite e dengue."

A mudança climática parece estar piorando o problema, acrescentou Fisher. O lagostim do pântano vermelho vem de lugares no sudeste dos Estados Unidos que são quentes ou pelo menos quentes o ano todo. À medida que as temperaturas aumentam com o aquecimento global, o habitat local se torna mais adequado às pragas.

Brad Shaffer, biólogo conservacionista da UCLA e diretor do La Kretz Center, disse que a pesquisa de hoje é parte de um esforço maior para trabalhar em várias disciplinas para resolver os problemas ambientais.

"Nós misturamos biologia de conservação de campo, saúde humana e o papel das espécies invasoras", disse Shaffer. "É o que a biologia da conservação deveria ser - estudantes de graduação, profissionais da vida selvagem, biólogos do governo e pesquisadores universitários se reunindo para descobrir como as espécies se encaixam em nosso mundo modificado pelo homem."


10 insetos que gostamos de estudar

Na próxima vez que um mosquito atacar você, culpe a si mesmo. Você é um deleite delicioso por causa de sua composição genética. De acordo com um estudo divulgado em abril de 2015 e publicado na PLOS One, o DNA de uma pessoa é um dos fatores determinantes do motivo pelo qual os insetos picam humanos - ou não picam, conforme o caso. Pesquisadores da Escola de Higiene e Medicina Tropical de Londres pediram a 37 pares de gêmeos que colocassem as mãos em um tubo contendo 20 mosquitos fêmeas famintos por sangue. O sangue contém proteínas, que os mosquitos precisam para se reproduzir. Os insetos cheiraram cada mão. Eles voaram em direção a algumas mãos, enquanto se mantinham longe de outras [fontes: Stein].

Especificamente, os mosquitos tinham o mesmo nível de atração por gêmeos idênticos, que compartilham a maior parte de seu DNA, e diferentes níveis de atração por gêmeos fraternos, que não compartilham tanto. Isso disse aos cientistas que os genes são os fatores determinantes para que eles mordam ou não mordam, possivelmente criando um repelente natural em algumas pessoas. A próxima etapa que os pesquisadores dizem é identificar esses genes e talvez usá-los como base para um novo repelente de insetos [fontes: Stein, Kaplan].

O experimento foi apenas uma entre muitas pesquisas científicas sobre os mosquitos. Quer os pesquisadores estejam investigando sua taxonomia, biologia, resposta a biopesticidas ou qualquer outra coisa, os mosquitos são um dos insetos mais estudados do planeta, mas não são os únicos. Aqui estão 10 que lideram a lista.

Por mais de um século, borboletas monarca (Danaus Plexippus) estão sob intenso escrutínio científico, principalmente por causa de seus hábitos de migração e população cada vez menor. Monarcas a leste das Montanhas Rochosas migram para o México a cada outono dos Estados Unidos e Canadá. Dezenas de milhares costumam pousar em uma única árvore em sua jornada para o sul. Mas a cada ano que passa, sua população diminui, principalmente por causa da destruição do habitat. Apenas 20 anos atrás, um bilhão de monarcas dos EUA ou Canadá viajaram para o México. Seus números agora despencaram em mais de 90%. Como resultado, os cientistas estudaram o comportamento dos tremuladores laranja e preto, sua biologia e seus arredores, tentando encontrar maneiras de aumentar sua população [fonte: Gross].

Os cientistas estão especialmente preocupados com a destruição dos campos de erva-leiteira nos quais os monarcas se banqueteiam. Os pesquisadores dizem que, nos últimos 15 anos, o número de plantas leiteiras no meio-oeste caiu 58%, o que corresponde a uma queda de 81% das borboletas monarca. Estudos também mostram que o uso do [https://home.howstuffworks.com/question357.htm] herbicida de glifosato está destruindo ovos de monarca que as borboletas depositam em cada planta de serralha. Além disso, o aumento do plantio de milho e soja geneticamente modificados tolerantes ao glifosato está eliminando os campos de erva-leite [fontes: Pleasants and Oberhauser, Gross].

Piolhos (Pediculis humanus capitis) têm sido um incômodo de coçar a cabeça por milênios. Os insetos sugadores de sangue, sem asas, de seis patas, vivem no couro cabeludo dos humanos porque a comida é abundante e o ambiente é quente e úmido. Nos Estados Unidos, entre 6 milhões e 12 milhões de crianças de 3 a 11 anos contraem piolhos a cada ano [fonte: CDC].

Muitos cientistas observam o quão resistente o inseto se tornou a vários tratamentos. John Clark, professor de toxicologia ambiental e química da Universidade de Massachusetts em Amherst, descobriu que alguns piolhos se transformaram em piolhos & quotsuper. & Quot. Clark diz que uma mutação específica permite que os piolhos resistam a dois inseticidas, piretrinas e piretróides, encontrados em muitos tratamentos sem receita. Clark estima que 90% dos piolhos nos Estados Unidos apresentam as mutações [fonte: Clark].

Entomologistas em todo o mundo passam muito tempo estudando as abelhas (Apis mellifera), graças ao seu papel crítico na agricultura. Os percevejos não são apenas importantes para a produção de mel, mas também os principais polinizadores das lavouras. Nos EUA, todos os insetos polinizadores contribuem com cerca de US $ 24 bilhões para a economia. Desse número, as abelhas contribuem com US $ 15 bilhões polinizando mais de 130 frutas e vegetais [fonte: The White House]. As abelhas polinizam 80% de todas as plantações de flores, o que representa quase 33% de tudo o que os humanos comem [fonte: Boland]. Perdê-los pode afetar negativamente a todos nós. Se morrerem, as abelhas levarão a maioria das plantas polinizadas com elas.

Grande parte da pesquisa enfoca o transtorno do colapso das colônias (CCD). O CCD ocorre quando todas (ou quase todas) as abelhas adultas da colônia, exceto a rainha, morrem. Ninguém sabe exatamente por que o CCD ocorre, mas os cientistas estão procurando por respostas em vários patógenos, parasitas e estressores ambientais.

Além da questão da cultura, estudar a biologia, a evolução e a fisiologia das abelhas pode trazer benefícios para a saúde humana. Alguns médicos usaram o veneno de abelha para tratar doenças autoimunes e artrite [fonte: Agriculture Defense Coalition]. Por exemplo, o diretor médico do Monmouth Pain Institute em Red Bank, New Jersey, passou dois anos na década de 1980 tratando 108 pacientes com artrite com veneno de abelha. O Dr. Christopher Kim descobriu que a maioria dos pacientes melhorou após receber 12 injeções, mas esses tratamentos ainda exigem estudos adicionais [fonte: Downey].

As infames formigas de fogo importadas vermelhas (Solenopsisinvicta) chegou pela primeira vez aos Estados Unidos na década de 1930, provavelmente a bordo de um cargueiro brasileiro [fonte: National Geographic]. Desde então, eles provaram ser um pesadelo ecológico para muitas comunidades, especialmente no sul. Eles podem atacar um animal e despir sua carcaça em poucas horas. Além disso, as formigas de fogo são saqueadoras, atacando e picando como um grupo. Seu veneno é tóxico e ardente. As formigas marcharam por muitos estados, devastando ecossistemas ao remover a vegetação do solo e erradicar certas espécies da área. Só no Texas, as formigas vermelhas são responsáveis ​​por cerca de US $ 1,2 bilhão em danos a cada ano [fonte: TAMU].

Os pesquisadores se concentram em eliminar e controlar a praga por meios genéticos, químicos e não químicos. Um estudo até analisou se remédios caseiros, como espalhar pó de café, canela, club soda ou pimenta caiena no chão, poderiam repelir as formigas. A conclusão? Em grande parte inútil, a menos que, como observou um entomologista, você afogasse as formigas com club soda [fonte: Williams].

Os insetos que matam árvores merecem uma categoria própria. Besouros do pinheiro da montanha (Dendroctonus ponderosae), brocas de cinza esmeralda (Agrilus planipennis), mariposas ciganas (Lymantria dispar) e mais estão devastando as florestas do mundo, razão pela qual os cientistas passam muito tempo estudando seu comportamento e sua biologia. Em 2012, a broca-do-cinza esmeralda, um besouro que não chega a ser do tamanho de um centavo, pegou Connecticut de surpresa, fazendo buracos e botando ovos nos freixos do estado. Os besouros mataram milhares de árvores enquanto as comiam durante cada estágio de desenvolvimento larval [fonte: DEEP].

Ao longo dos anos, a mariposa cigana desfolhava milhões de arcos de madeira no leste. Na Califórnia, a minúscula broca polífaga (um dos besouros da ambrosia) resistiu a todos os esforços de erradicação. Eles não comem a madeira da árvore. Em vez disso, eles perfuram túneis e, em seguida, depositam esporos de fungos, que depois colhem para alimentar suas larvas. O fungo se espalha, matando a árvore. É difícil matar a broca do buraco de tiro com pesticidas porque a árvore protege o inseto do químico mortal. Os cientistas até estudaram se os feromônios sexuais poderiam atraí-los [fonte: Khan].

A maioria dos estudos dessas e de outras pragas que matam árvores está centrada na erradicação. Pesquisadores da Northern Arizona University, por exemplo, observaram como os sons podem parar exércitos de besouros que devastaram pinheiros no oeste. Embora Queen, Guns N 'Roses e a voz de Rush Limbaugh tocassem ao contrário não ajudaram a deter os besouros, as gravações dos próprios sons do besouro resolveram. Assim que ouviram seu próprio barulho, os besouros pararam de se acasalar, se enterrar e se alimentar. Alguns fugiram. Alguns se mataram [fonte: McKinnon].

Durante séculos, as pessoas usaram vermes para fins medicinais. Os insetos ajudaram a limpar ferimentos e prevenir infecções. As criaturas feias eram boas no que faziam porque se alimentavam apenas de tecido morto. Quando os antibióticos surgiram, as larvas foram relegadas para a lata de lixo da história. Agora, entretanto, o uso de larvas na medicina moderna está aumentando. Na verdade, a U.S. Federal Drug Administration aprovou seu uso como um "dispositivo médico" em 2004. Um estudo publicado em 2013 concluiu que as larvas fazem um trabalho melhor para limpar o tecido morto após a cirurgia do que um médico faria com um bisturi e uma tesoura. Outro estudo mostrou que as secreções de larvas lutam contra alguns patógenos, o que pode ajudar a impedir infecções [fonte: Arnold].

Além disso, os entomologistas forenses têm uma fraqueza por vermes e moscas adultas. Como as moscas são os primeiros insetos a chegar quando um corpo começa a se decompor, é importante descobrir que espécie se instala em um corpo e põe seus ovos. Diferentes tipos de moscas aparecem em momentos diferentes e crescem em taxas diferentes. Entre os primeiros a aparecer em um corpo estão varejeira e moscas da carne. Quanto mais tempo um corpo se decompõe, mais moscas aparecem [fonte: Lee].

Você poderia pensar que, depois de ter vivido cerca de 350 milhões de anos, não haveria mais nada para aprender sobre a barata (ordem Blattodea). Não tão. Os cientistas os estudam o tempo todo. Eles estudam sua taxonomia, biologia e ecologia. Eles observam como agem e o que comem. Os pesquisadores observam seus órgãos genitais, placas anais e abdomens.

Um estudo conduzido em 2007 por pesquisadores da Vanderbilt University focou em como os bugs aprendiam. Os pesquisadores ensinaram as baratas individuais a preferir a hortelã-pimenta, que os insetos normalmente odeiam, em vez da baunilha, da qual normalmente gostam. Os cientistas treinaram os insetos durante um ciclo de 24 horas. Eles aprenderam que os treinados à noite têm melhores memórias do que os treinados pela manhã. Os cientistas determinaram que a memória da barata está intimamente ligada ao seu ciclo circadiano, mais conhecido como relógio biológico [fonte: Vanderbilt University]. Outro estudo descobriu que, quando isoladas, as baratas se tornavam fechadas. Eles gostavam de ficar em casa. Eles também comiam menos e não sabiam quando uma fêmea queria acasalar [fonte: Lihoreau et al.].

Quando foi a última vez que você espantou uma joaninha (família Coccinellidae) ou pisou em seu traseiro? Provavelmente, nunca. A maioria das pessoas adora joaninhas. Com 5.000 espécies, há muito o que amar. Suas cúpulas coloridas os tornam os insetos mais reconhecíveis na natureza. Dakota do Norte até declarou a joaninha o inseto do estado. No entanto, ninguém ama o inseto mais do que os fazendeiros. As joaninhas comem muito, comendo pulgões (piolhos das plantas), ácaros e outras pragas que destroem as plantações. No entanto, nem todas as joaninhas são benéficas. Muitas espécies comem plantas. O besouro mexicano destrói o feijão. O besouro-abóbora come, você adivinhou, abóbora [fonte: National Geographic].

Os cientistas estudam joaninhas por vários motivos, como tentar descobrir por que algumas espécies comuns estão se tornando raras. Outros cientistas estão experimentando como as joaninhas podem substituir os pesticidas. No Japão, os pesquisadores criaram joaninhas que não voam, para que os agricultores possam usá-las como um biopesticida não químico. Os cientistas levaram 30 gerações para criar os insetos, que ficam na planta e devoram outros insetos. A joaninha que não voa e se alimenta de insetos reduziu os danos à safra de espinafre mostarda do Japão em 90% [fontes: Hellmann].

A broca do milho europeia semelhante à mariposa (Ostrinia nubilalis) é um dos insetos mais estudados de que você nunca ouviu falar. Identificada pela primeira vez em Boston em 1917, a broca do milho europeia veio para os Estados Unidos quando pegou uma carona no milho da Hungria e da Itália. Desde então, estabeleceu-se como uma praga no leste dos Estados Unidos e no Canadá. De cor amarela e castanha, a broca-do-milho europeia tem uma envergadura de cerca de uma polegada. Suas larvas gostam de se alimentar das folhas de diferentes culturas, principalmente do milho.

O custo de controlar a broca do milho e os danos que ela causa é de cerca de US $ 1 bilhão por ano. A maioria dos cientistas deseja saber como impedir ou gerenciar a propagação do bug. Eles examinam os hábitos de acasalamento e a dieta do inseto, e também como ele se espalha. Algumas de suas pesquisas se concentram no uso de milho geneticamente modificado que produz uma proteína inseticida da bactéria Bacillus thuringiensis. Essa proteína protege as plantas do inseto [fontes: Penn State, Bessin].

Talvez nenhum inseto, nem mesmo o mosquito, seja tão amplamente estudado quanto a mosca da fruta (Drosophila melanogaster) Os cientistas cutucaram a mosca da fruta por mais de 100 anos. Eles puderam aprender sobre genética e como tratar certas doenças, incluindo esclerose lateral amiotrófica (ELA), Parkinson, Alzheimer e doença de Huntington.

As moscas da fruta são bem conhecidas e usadas como substitutas para os humanos. Isso porque compartilhamos 75% de nossos genes com as moscas. Centenas de laboratórios nos Estados Unidos são dedicados à pesquisa com mosca da fruta. Os cientistas não estão apenas interessados ​​na composição genética do inseto, mas também em sua biologia. Além disso, eles são fáceis de trabalhar e os cientistas podem manter milhões deles sem ocupar muito espaço. Eles não podem fazer isso com um rato ou um camundongo [fontes: Jolly, University of North Carolina].

Nota do autor: 10 insetos que gostamos de estudar

Enquanto escrevo isto, os cadáveres de joaninhas asiáticas se espalham pelo carpete do meu escritório. Eles têm pouco para comer aqui e morrem em poucos dias. Por que a infestação? A ciência deu uma resposta. Minha casa é amarela e, como tal, serve de farol para os insetos. Estudos mostram que joaninhas asiáticas gostam de superfícies brilhantes e a parte ensolarada de um prédio, e é por isso que todas as primaveras eu tenho que limpá-las quando elas batem na porta. Estou feliz que não sejam baratas.


Por que os mosquitos não evoluem para se silenciarem? - Biologia

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Existe algo realmente surpreendente sobre Homo naledi? - Outubro de 2015
Em 10 de setembro de 2015, nós, humanos, adicionamos um novo parente à nossa árvore genealógica quando seu descobridor, o paleoantropólogo Lee Berger, da Universidade de Witwatersrand, na África do Sul, revelou o Homo naledi com grande pompa e circunstância. A mídia logo foi inundada com notícias sobre essa nova espécie "curiosa", "estranha", "desconcertante" e "bizarra". Mas se você entende a evolução, Homo nalediA mistura de características de não é nada surpreendente.

O passado noturno dos mamíferos modela a sensibilidade ao sol - Setembro de 2015
Enquanto você absorve os últimos raios de sol do verão, eis algo em que pensar: se não fosse por uma peculiaridade de nosso passado evolucionário dos mamíferos, seu corpo provavelmente poderia produzir seu próprio protetor solar. Em maio, os pesquisadores relataram que descobriram um mecanismo pelo qual o peixe-zebra pode gerar um composto de filtro solar não pigmentado conhecido como gadusol. Eles também descobriram que os genes que codificam a via para a produção de gadusol estão disseminados, pois estão presentes em outras espécies de peixes, bem como em anfíbios, répteis e pássaros.

A gripe aviária se adapta a hospedeiros humanos - Maio de 2015
Com várias colunas no jornal diário dedicadas às erupções e sangramentos assustadores do Ebola, você seria perdoado por esquecer que o Ebola está longe de ser a única doença infecciosa emergente que ameaça a saúde humana hoje. A gripe aviária pode ser menos dramática e infectar principalmente pássaros, mas não é menos mortal quando atinge um hospedeiro humano, com as piores cepas matando 60% das pessoas infectadas. Escrevemos pela primeira vez sobre a gripe aviária H5N1 em 2005, mas esse é um bug que sempre volta! Mais recentemente, o Egito experimentou um surto de infecções: 132 casos desde janeiro. Todos eles parecem ter sido transmitidos aos humanos diretamente por pássaros infectados. Agora, novos estudos revelam que a cepa egípcia desenvolveu adaptações que permitem que ela passe mais facilmente de ave para homem, levantando a possibilidade de que o vírus possa em breve desenvolver a capacidade de se mover de humano para humano - um desenvolvimento que permitiria a este vírus perigoso solta em humanos em todo o mundo, independentemente de sua proximidade com aves infectadas.

As baleias assassinas ganham um aumento de condicionamento físico depois que seus filhotes crescem - Abril de 2015
Todos nós sabemos que bebês e crianças precisam ser cuidados pelos pais, mas mesmo os adultos podem se beneficiar de ter uma mãe por perto - pelo menos se sua mãe for uma baleia assassina. Uma nova pesquisa anunciada no mês passado descreve como as orcas pós-menopáusicas ajudam seus filhotes adultos, levando-os a áreas de forrageamento de salmão. Essa ajuda é especialmente importante durante os anos com menos salmão. Ao longo de suas muitas décadas no mar, as fêmeas mais velhas parecem ter aprendido onde encontrar os peixes em tempos difíceis e passar esse conhecimento para seus filhos adultos. Essa descoberta ajuda a explicar um enigma evolucionário: se a seleção natural favorece traços que permitem a um indivíduo passar seus genes para as gerações futuras, por que qualquer organismo pararia de se reproduzir?

Somos uma ilha: a evolução das espécies parasitas humanas - Março de 2015
Nos últimos anos, a mídia popular veiculou uma mensagem que pode fazer sua pele arrepiar: as infestações de piolhos e percevejos estão aumentando e estão ficando mais difíceis de tratar, à medida que esses parasitas desenvolvem resistência aos pesticidas que usamos contra eles no passado . Mas você já parou para se perguntar como eles invadiram nossas camas e corpos - não como um surto em particular começou, mas como acabamos com esses sugadores de sangue humanos em primeiro lugar? No mês passado, uma nova pesquisa destacou o início evolutivo & mdash e a trajetória futura & mdash dos percevejos. Um passo para trás revela que a origem de novos parasitas é apenas um exemplo de processos evolutivos bem compreendidos.

Quer um novo medicamento? Olhe para a evolução - Fevereiro de 2015
No mês passado, veículos de notícias em todo o mundo anunciaram o que poderia ser um grande avanço médico. No meio de uma batalha de saúde pública contra germes resistentes a antibióticos & mdash que têm surgido com frequência alarmante, não apenas em hospitais, mas em animais domésticos doentes e em carnes de supermercado & mdash, pesquisadores anunciaram a descoberta de um novo antibiótico poderoso. A teixobactina curou facilmente camundongos de pneumonia e MRSA (uma infecção por estafilococos resistente a antibióticos) e provavelmente é eficaz contra outras doenças mortais, como o antraz. No entanto, esse antibiótico promissor teve um começo humilde. É produzido por uma bactéria do solo descoberta em uma amostra de terra retirada de um campo do Maine. Virar uma lente evolucionária para essa história revela a explicação para o poder da teixobactina e sugere que mais antibióticos podem estar literalmente em nossos próprios quintais.

Novos fósseis não são um "elo perdido" - Dezembro de 2014
No mês passado, os cientistas anunciaram a descoberta de fósseis de 55 milhões de anos que pertenciam a um mamífero da Índia antiga, Cambaytherium thewissi. O animal com cascos pode não ter uma aparência particularmente distinta & mdash ele pesaria entre 45 e 75 libras, parecendo um cruzamento entre um javali e uma anta & mdash, mas ele ocupa um lugar distinto na Árvore da Vida. Alguns meios de comunicação começaram imediatamente a anunciar a descoberta como um "elo evolutivo perdido" entre cavalos e rinocerontes, ou seu ancestral comum. Acontece que nenhum dos dois é verdade.

Evoluindo uma espécie invasora - Novembro de 2014
Imagine uma cena quintessencial de férias no Golden State: parado nas falésias da Highway One, tendo uma vista da praia abaixo e um pôr do sol do Pacífico no horizonte. É a clássica Califórnia. Só o que está sob seus pés naquele penhasco não é nada californiano. A suculenta planta de gelo da estrada (Mesembryanthemum crystalinum), um nativo da África do Sul, foi introduzido pela primeira vez na Califórnia no início de 1900 e, desde então, se espalhou pela costa, competindo com plantas nativas por recursos e suprimindo o crescimento de mudas nativas. E não é apenas na Califórnia. Espécies invasoras causam graves distúrbios ambientais em todo o mundo: pítons introduzidos ameaçam a vida selvagem nativa nos Everglades, plantas invasoras mudaram regiões da África do Sul de pastagens para arbustos, cracas estrangeiras deslocam mexilhões e ostras nas costas do noroeste da Europa. Só nos EUA, as espécies invasivas causam bilhões de dólares em danos a cada ano e contribuem para a ameaça enfrentada por centenas de espécies ameaçadas de extinção. Mas o que torna uma espécie invasora em primeiro lugar? Muitos organismos chegam a um novo terreno, mas muitos simplesmente não conseguem hackea-lo e morrer ou permanecer à margem, enquanto outras espécies assumem o controle. Os biólogos propuseram muitas hipóteses para explicar a diferença, mas agora novas pesquisas (baseadas em uma ideia muito antiga!) Sugerem que a evolução pode nos ajudar a prever quais espécies introduzidas têm maior probabilidade de se tornarem invasores problemáticos.

Ebola e evolução - Outubro de 2014
O surto de Ebola na África Ocidental deixou organizações médicas internacionais em alerta máximo e pessoas em todo o mundo ficaram impacientes e até mesmo aquelas que vivem nas Américas e na Austrália, a oceanos de distância do epicentro da doença. A doença normalmente é transmitida por animais como os morcegos frugívoros, mas ocasionalmente atinge os humanos e, quando o faz, é mortal, matando mais da metade dos infectados. No entanto, como só se espalha pelo contato direto com fluidos corporais, a maior parte do mundo não precisa temer por suas vidas. Nos últimos meses, alguns meios de comunicação, e até mesmo um cientista ou dois, começaram a se perguntar em voz alta se o vírus Ebola poderia "sofrer mutação" e se espalhar pelo ar & mdash, mas é claro, o que realmente significa é se o vírus pode evoluir de maneiras que permitam para ser transmitido com mais facilidade, assim como a gripe pode ser transmitida por um espirro. Aqui, vamos desvendar um pouco mais a questão da evolução do Ebola e ver por que esse resultado é improvável.

A evolução é responsável pelo sabor - Setembro de 2014
A maioria de nós entra na fila da sorveteria ou rasga um pedaço de bolo de chocolate sem pensar muito em por que gostamos do que fazemos. Os humanos apreciam uma ampla variedade de sabores por causa de nossa história evolutiva onívora e dos genes que carregamos que nos permitem sentir sabores doces, salgados, azedos, amargos e umami (isto é, saborosos). Mas o mesmo não acontece com todos os animais. A maioria dos gatos, por exemplo, cheira duvidosamente em doces. Isso porque, ao longo de sua história evolutiva, a linhagem felina perdeu um gene funcional para detectar sabores doces. Os pássaros também não têm esse gene e, geralmente, o dente doce que o acompanha & mdash, mas há algumas exceções notáveis. Os beija-flores, por exemplo, fazem um caminho mais curto para os líquidos doces como o mel. Por que os colibris são viciados em açúcar, enquanto os tordos ficam com as minhocas? Novas pesquisas revelam, em nível genético, as mudanças evolutivas responsáveis ​​por gostos tão diversos.

Por que o Y está aqui para ficar - Maio de 2014
O cromossomo Y está finalmente recebendo o respeito que merece. Desde o início dos anos 1900, sabemos que o cromossomo Y é responsável por fazer embriões machos & mdash XX se desenvolverem em meninas e embriões XY se desenvolverem em meninos & mdash, mas pensava-se que o Y fazia pouco mais. Afinal, com apenas um quarto do comprimento do cromossomo X, o Y é relativamente insignificante. Os biólogos levantaram a hipótese de que os poucos genes que ele carrega contribuem para processos como a produção de esperma e o desenvolvimento dos testículos, ajudando a ligar e desligar outros genes. Na verdade, o Y tinha uma reputação tão ruim que muitos pesquisadores sugeriram que ele estava a caminho da extinção evolutiva. No entanto, agora, uma nova pesquisa sugere que o cromossomo Y veio para ficar. Sua função vai muito além de desencadear a masculinidade.

Engenharia genética vs. evolução - Abril de 2014
No final da década de 1990, uma nova arma no combate às pragas agrícolas foi introduzida: o milho Bt. A nova variedade de milho foi geneticamente modificada para carregar genes da bactéria Bacillus thurinigiensis (daí o apelido de & quotBt & quot) que faz com que a cultura produza um pesticida totalmente natural. Isso significava que os produtores podiam obter bons rendimentos de seus campos de milho sem pulverizar tantas toxinas. Desde então, muitos agricultores aderiram a esse movimento. Em 2012, mais de 69 milhões de hectares foram plantados com safras Bt & # 151, uma área do tamanho do Texas! Tem havido muito debate sobre os riscos desse avanço tecnológico, mas agora parece que a queda do milho Bt pode ser o próprio problema que deveria resolver em primeiro lugar: as pragas agrícolas, em particular a larva da raiz do milho ocidental. Essas larvas de besouro comem as raízes das plantas de milho, potencialmente arruinando a colheita. Nos últimos anos, mais e mais larvas que são resistentes aos efeitos da toxina Bt têm aparecido nos campos e mastigando seu caminho para as plantas. Como e por que isso aconteceu? Tudo se resume à evolução.

Gargalos, BRCA e câncer de mama - Dezembro de 2013
À medida que testes para genes que contribuem para mais doenças se tornam disponíveis e, em muitos casos, ficam mais baratos, seremos cada vez mais confrontados com decisões sobre o quanto queremos saber sobre nossas perspectivas futuras de saúde. Você gostaria de saber se você carrega um gene que confere 60% de chance de desenvolver a doença de Huntington aos 65 anos? Ou que multiplicou suas chances de ter um derrame por cinco & # 151, embora o risco de ter um derrame em qualquer ano ainda fosse extremamente baixo? Quanto você pagaria por um teste que, para mais de 99,5% das mulheres, as tranquilizará de que nada está errado, mas nos outros casos revelará que as chances de desenvolver câncer de ovário são de 39%? Um excelente exemplo dessa situação apareceu na primeira página do New York Times no mês passado & # 151 e destacou as profundas conexões que os testes genéticos têm com a história evolutiva das populações humanas.

Agrupamento ou divisão no registro fóssil - Novembro de 2013
Raramente a ciência pura tem destaque nas notícias, mas no mês passado houve uma exceção notável. A primeira página do New York Times estava ocupada pela imagem de um antigo crânio de hominídeo coberto de sujeira. Este fóssil de 1,8 milhão de anos, escavado na República da Geórgia, representa o crânio adulto completo mais antigo de um hominídeo já descoberto. Isso por si já seria uma notícia significativa, mas o contexto em que o fóssil foi preservado acrescenta ainda mais peso à descoberta.


Dois mosquitos em um buraco de lama

Essa expressão poderia descrever o senador estadual da Carolina do Sul Mike Fair e o governador Mark Sanford. De alguma forma, é mais adequado do que “ervilhas em uma vagem”. Como relatei anteriormente (aqui e aqui), os padrões curriculares que tratam da evolução estão sob ataque em SC pelo Sen. Fair, que está sendo treinado nos bastidores pelo Discovery Institute. Mas agora o governador Sanford jogou seu chapéu no ringue pelo lado do DI e, no processo, conseguiu demonstrar exatamente por que os políticos deveriam parar de tentar questionar os cientistas: ele não tem ideia do que está falando.

O recém-formado South Carolinians for Science Education transcreveu uma entrevista que Sanford deu para uma estação de TV local. Eles até têm o áudio, se você é um daqueles que gosta de ter uma voz para associar a declarações malucas. (Se você é residente em SC, por favor, cadastre-se e / ou entre na lista de mala direta enquanto estiver no site. Os meios oficiais de adesão estarão disponíveis em um futuro próximo.) Abaixo da dobra, reproduzi a parte relevante de Entrevista de Sanford, e incluiu alguma discussão.

Newswatch - WIS - TV - 29 de janeiro de 2006

Convidado: David Stanton Convidado: Governador Mark Sanford

DS: O que você acha sobre a ideia de ensinar alternativas para a Teoria da Evolução de Darwin em escolas públicas ... por exemplo, Design Inteligente.

em: Eu não tenho nenhum problema com isso.

DS: Você acha que deveria ser feito dessa forma? Em vez de apenas ensinar Evolução?

em: Bem, eu acho que é justo, e a ciência está cada vez mais documentando isso, que existem "fendas" reais na armadura da evolução sendo a única maneira pela qual surgimos.A ideia de eles serem, você sabe, um pequeno buraco de lama e dois mosquitos se juntam e a próxima coisa que você sabe que você tem um ser humano ... está completamente em desacordo com, você sabe, uma das leis da termodinâmica que é a lei de, de .. em essência, destruição.

Quer você pense em seu quarto e em como ele fica bagunçado com o tempo ou na própria deterioração do prédio com o tempo. As coisas não se ordenam naturalmente em direção à progressão ... Uuummm .. na ordem natural das coisas. Então, na verdade, é contra as leis básicas da física ... e então eu não teria problemas em ensinar as duas ... Uh, você está dizendo que esta é uma teoria e aqui está outra teoria.

É triste ter que dizer isso, mas vamos deixar as coisas claras. Em primeiro lugar, se você seguir a linhagem humana de volta a um organismo unicelular, em nenhum ponto ao longo da linha você verá algo semelhante a um mosquito. Os mosquitos são insetos, e os insetos não evoluíram até o Devoniano, muito depois que os artrópodes (o filo ao qual os insetos pertencem) e os cordados (nosso próprio filo) seguiram caminhos separados.

Agora que tiramos o entendimento podre de Sanford de filogenética do caminho, chegamos à melhor parte, que é sua afirmação sobre a 2ª lei da termodinâmica. Esse argumento é tão ruim que apenas os criacionistas mais obstinados ainda o usam, mesmo as pessoas do DI tiveram bom senso suficiente para abandoná-lo completamente. A 2ª lei não diz que a ordem nunca vem da desordem. Se sim, praticamente todas as instâncias de, você sabe, pedido seria difícil de explicar. Isso incluiria, entre outras coisas, a própria vida. Como Sanford pensa que um zigoto unicelular se torna um ser humano ou uma bolota se torna um poderoso carvalho ou uma única bactéria, colocada em uma solução de açúcar, se torna bilhões de bactérias? Todos esses são exemplos de ordem que vem da desordem. E a 2ª lei da termodinâmica não os impede, a menos que você tenha um sistema fechado, o que a Terra manifestamente não é.

Charleston de hoje Post e Courier publicou um artigo de primeira página sobre esse episódio embaraçoso. Entre outras coisas, o autor fez a jogada jornalisticamente brilhante de, bem, perguntar a um professor de física:

Mas o design inteligente não pode ser provado por experimentação e, portanto, não atende a uma definição para um tópico de ciência ensinável, de acordo com o professor de física Bob Dukes do College of Charleston e o professor associado de biologia Robert Dillon Jr.

Dillon é um membro fundador da South Carolinians for Science Education, que um grupo de cientistas e educadores formou depois que os legisladores estaduais fizeram declarações semelhantes às de Sanford e em um esforço para abordar a contenção sobre a aprovação final dos padrões estaduais de ensino de biologia.

A dupla censurou o governador por suas declarações na televisão. Eles argumentaram que não há "fendas" na armadura da evolução e disseram que uma citação posterior da segunda lei da termodinâmica foi tirada do contexto.

Em sua declaração de domingo, por exemplo, o governador disse: “A ideia de haver um, sabe, um pequeno buraco de lama e dois mosquitos se juntam e a próxima coisa que você sabe que tem um ser humano é totalmente contrária, você sabe, uma das leis da termodinâmica. ”

“É sobre isso que o governador está confuso”, disse Dukes. “A terra não é um sistema fechado e podemos obter ordem a partir da desordem.”

É ótimo ter alguma resistência contra esse absurdo. Se você é de SC, sinta-se à vontade para notificar seu artigo de opinião local que você realmente não quer que Sanford torne seus filhos tão analfabetos cientificamente quanto ele. E não se esqueça de verificar a página do SCSE para mais informações.


Os insetos passam imunidade antiviral para a prole

Abby Olena
17 de dezembro de 2020

Os insetos não tornam as células e os anticorpos característicos da resposta imune adaptativa dos vertebrados. Como resultado, os cientistas presumiram por anos que os insetos dependem de defesas imunológicas inatas que não são hereditárias nem direcionadas a qualquer patógeno em particular. Nos últimos 20 anos, no entanto, surgiram evidências de que os invertebrados herdam alguns tipos de imunidade de seus pais, mas ainda não está claro como ou com que frequência isso acontece. Em um estudo publicado em 15 de dezembro em Relatórios de Célula, pesquisadores mostram que as moscas da fruta (Drosophila melanogaster) e mosquitos (Aedes aegypti) transmitir imunidade a vírus para sua progênie por várias gerações.

“Os autores apresentam um conjunto muito completo de experimentos que detalham a existência dessa transferência de algum tipo de memória imunológica para a prole de geração em geração”, diz Barbara Milutinović, pós-doc no Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria que não participou no trabalho. Alguns cientistas ainda discutem imunidade em Drosófila como se fosse apenas inato e não adaptado a certos patógenos, ela acrescenta, mas “este estudo nos mostra. . . que há algo realmente específico acontecendo. ”

Maria Carla Saleh, uma imunologista do Institut Pasteur em Paris, e seus colegas começaram a entender a imunidade em insetos porque os mosquitos, embora sejam vetores de tantos vírus que deixam as pessoas doentes, eles próprios não são afetados por essas infecções. “O mesmo vírus produzirá uma doença fatal em humanos, mas o mosquito ficará super feliz”, diz ela. Eles se concentraram nas chamadas infecções virais persistentes: aquelas com altos títulos virais, mas sem custos de adequação para seus insetos hospedeiros. Compreender a base das infecções persistentes pode permitir que o mosquito saia desse estado persistente - seja para sucumbir ao patógeno ou eliminá-lo, explica ela.

Definitivamente, a informação parece estar sendo transmitida como DNA.

No laboratório de Saleh, os pesquisadores costumam trabalhar com moscas-das-frutas porque têm sistemas imunológicos semelhantes aos dos mosquitos e as moscas-das-frutas são muito mais fáceis de trabalhar. Em 2018, a equipe mostrou que D. melanogaster que foram expostos a um vírus como larvas lutaram com sucesso quando adultos, enquanto adultos ingênuos não o fizeram. A próxima questão era se esse tipo de priming imunológico poderia ou não ser passado de pais para filhos também.

No novo estudo, Saleh e colegas injetaram moscas da fruta fêmeas com o vírus Sindbis recombinante ou uma injeção simulada do mesmo volume sem vírus. O vírus Sindbis é transmitido por mosquitos na Europa, Ásia, África e Austrália. As infecções geralmente são leves em pessoas e podem incluir artrite, febre e erupção cutânea. Em contraste, Sindbis em moscas-das-frutas produz altos títulos virais, mas não as deixa doentes, nem passa da mãe para a prole. Depois de receber a injeção, as fêmeas acasalaram e puseram ovos. Assim que a próxima geração atingiu a idade adulta, os pesquisadores injetaram a nova geração com o mesmo vírus Sindbis recombinante. As moscas cujas mães haviam sido infectadas com o vírus acabaram com títulos virais mais baixos e menor atividade do gene repórter projetado para o vírus do que a descendência de mães que foram infectadas de forma simulada antes do acasalamento.

Os pesquisadores determinaram que os efeitos protetores de uma infecção por vírus na geração do fundador persistiram por pelo menos cinco gerações. Eles viram níveis semelhantes de proteção antiviral transgeracional quando repetiram os experimentos com três outros vírus de RNA de fita simples de sentido positivo, mas não com um vírus de RNA de fita dupla ou um vírus de RNA de fita simples de sentido negativo.

Para determinar se o vírus intacto era ou não necessário para a imunidade antiviral na progênie, os pesquisadores construíram um RNA de fita dupla correspondente a duas partes diferentes do vírus Sindbis, que imita as formas intermediárias do vírus criado durante a replicação viral. Quando injetado em moscas fêmeas, esse pedaço de RNA de fita dupla também protegeu sua prole de desafios virais subsequentes. “Isso foi alucinante porque significa que de alguma forma o sistema está reconhecendo esse RNA de fita dupla. . . seja exógeno ou que seja algo contra o qual você deve criar imunidade ”, diz Saleh.

Em seguida, os autores injetaram mulheres Aedes aegypti mosquitos com o vírus chikungunya - um vírus de RNA de fita simples de sentido positivo que pode causar dores de cabeça, dores musculares e inchaço nas articulações das pessoas - ou alimentá-las com sangue infectado. Quando os pesquisadores subsequentemente expuseram a prole dos mosquitos ao vírus, os insetos tinham títulos virais mais baixos do que aqueles cujas mães haviam sido infectadas.

Em seu estudo de 2018, Saleh e colegas mostraram que o DNA viral correspondente a alguma parte de uma sequência de RNA viral estava presente em moscas adultas após terem sido expostas a um vírus como larva. Em um palpite de que o DNA viral estava desempenhando um papel na imunidade transgeracional que observaram no novo estudo, os autores analisaram os níveis de DNA viral e RNA em moscas que haviam sido infectadas com um dos dois Vírus de RNA e em sua progênie. Eles encontraram tanto RNA viral, como esperado para uma infecção atual, quanto DNA viral nas mães, mas a prole não tinha nenhum RNA viral, apenas DNA viral.

“Definitivamente, a informação parece estar sendo transmitida como DNA”, diz Saleh. Mas “o jornal abre muitas perguntas. Por exemplo, essa proteção ou essa transmissão de imunidade antiviral, só poderíamos observá-la para vírus de RNA de fita simples positivos. Por que?"

Trabalhos anteriores mostraram "que esses tipos de mecanismos que conferem algum tipo de memória existem em invertebrados - ou pelo menos alguns invertebrados - e eles podem apenas parecer bastante diferentes do que estamos acostumados a ver no sistema imunológico dos vertebrados", diz Matt Ballinger, um biólogo da Mississippi State University que não participou do estudo. “Provavelmente nos próximos cinco ou dez anos, [o campo] trabalhará para tentar descobrir exatamente como isso acontece. Eles apresentaram algumas etapas novas, apenas neste artigo, que valem a pena continuar. ”

Além das questões focadas sobre o DNA viral e como os vírus de RNA de fita simples de sentido positivo fazem isso, há implicações para a saúde humana neste trabalho, de acordo com Bryony Bonning, um biólogo de insetos da Universidade da Flórida que não participou do o estudo.

“Existem vários vírus com genomas de RNA de fita simples que são transmitidos aos humanos por mosquitos”, incluindo dengue, chikungunya, Zika, febre amarela e vírus do Nilo Ocidental, diz Bonning. “Entender como o mosquito pode ter um mecanismo imunológico para suprimir a replicação desses vírus humanos. . . você pode imaginar que a jusante, se você entender isso, pode haver algo que poderia ser usado para tentar suprimir a transmissão do vírus para os humanos. ”


Assista o vídeo: If you have this Plant in your House, you will never see Insects and Pests (Agosto 2022).