Depois de quase um século, a Terra finalmente tem 5 oceanos oficiais

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Um delineamento geral da Convergência Antártica. Créditos: Apcbg / Wikimedia Commons.

Por Tom Metcalfe
Publicado na Live Science

A Terra finalmente alcançou o reconhecimento popular e oficial de seu quinto oceano, com uma decisão da National Geographic Society de adicionar o Oceano Antártico ao redor da Antártica ao lado dos quatro já reconhecidos: os oceanos Atlântico, Pacífico, Índico e Ártico.

Embora a designação das águas geladas ao redor do continente gelado do sul como um oceano separado tenha sido difundida por quase 100 anos e seja amplamente usada por cientistas, até agora não teve apoio popular.

Mas em 8 de junho – Dia Mundial dos Oceanos – a sociedade anunciou que, de agora em diante, irá rotular o Oceano Antártico como o quinto oceano em seus mapas de nosso planeta.

“O Oceano Antártico há muito tempo é reconhecido pelos cientistas, mas como nunca houve um acordo internacional, nunca o reconhecemos oficialmente”, disse o geógrafo oficial da sociedade, Alex Tait, ao site da National Geographic. “É uma espécie de nerdice geográfica em alguns aspectos”.

Um dos maiores impactos seria na educação, disse ele: “Os alunos aprendem informações sobre o mundo oceânico por meio de quais oceanos você está estudando. Se você não incluir o Oceano Antártico, então você não aprenderá os detalhes dele e quão importante é”.

Corrente antártica

A National Geographic começou a fazer mapas em 1915, mas a sociedade só havia reconhecido formalmente apenas quatro oceanos, que definiu pelos continentes que os circundavam.

Em contraste, o Oceano Antártico é definido não pelos continentes que o cercam, mas pela Corrente Circumpolar Antártica (CCA) que flui de oeste para leste. Os cientistas acreditam que a CCA foi criada há 34 milhões de anos, quando o continente da Antártica se separou da América do Sul, permitindo que a água fluísse livremente pela “parte inferior” do mundo.

A Corrente Circumpolar Antártica (CCA), que viaja de oeste para leste, define os limites do Oceano Antártico. Crédito: Shutterstock.

Hoje, a CCA flui por todas as águas que circundam a Antártica até cerca de 60 graus ao sul, exceto pela Passagem de Drake e o Mar da Escócia, que estão aproximadamente entre o Cabo Horn da América do Sul e a Península Antártica.

As águas da CCA – e, portanto, a maior parte do Oceano Antártico – são mais frias e um pouco menos salgadas do que as águas do oceano ao norte.

A CCA puxa água dos oceanos Atlântico, Pacífico e Índico para ajudar a conduzir uma “correia transportadora” global que transporta calor ao redor do planeta, enquanto a água densa e fria da CCA afunda e ajuda a armazenar carbono nas profundezas do oceano. E milhares de espécies marinhas vivem apenas dentro da CCA, de acordo com a National Geographic.

Águas antárticas

Exatamente o que constitui um oceano não é um consenso, exceto que eles são os maiores corpos de água. Uma definição comum divide o oceano global em quatro ou cinco partes, de acordo com os continentes que os cercam.

No entanto, o termo “Oceano Antártico” foi usado para descrever as águas na parte do inferior do mundo desde que foram vistas pela primeira vez pelo explorador espanhol Vasco Núñez de Balboa no início do século 16, e seu uso continuou à medida que os oceanos se tornaram rotas vitais para comunicações internacionais e comércio nos séculos que se seguiram.

No século 19, muitas nações marítimas estabeleceram autoridades “hidrográficas” para publicar informações sobre os oceanos para suas marinhas e navios mercantes, e o termo “Oceano Antártico” apareceu nas primeiras publicações da Organização Hidrográfica Internacional (OHI) que eles formaram em 1921.

Mas de acordo com o livro Southern Ocean: Oceanographers Perspective (Ice Press, 2015), o OHI rescindiu a designação em 1953: “A maioria das opiniões recebidas… são no sentido de que não existe uma justificativa real para aplicar o termo Oceano a este corpo de água”, escreveu o OHI nas diretrizes que publicou naquele ano.

Os cientistas não concordaram, no entanto, e o termo tem sido cada vez mais usado, à medida que a importância e a singularidade do Oceano Antártico se tornaram mais claras. O Conselho de Nomes Geográficos dos Estados Unidos começou a usá-lo em 1999, e a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA) do país oficialmente começou a usá-lo este ano.

O “oceano” original na Terra era, na verdade, um rio – nomeado pelos antigos gregos em homenagem ao titã Oceano, um deus do rio que era filho de Urano e Gaia e irmão e marido de Tétis, a deusa das águas primordiais que alimentou a Terra.

Os antigos gregos pensavam originalmente que este rio “Oceano” circundava o mundo e eles imaginavam que ele terminava em algum lugar a oeste da Europa e a leste da Ásia. Eventualmente, o termo seria usado para descrever as diferentes partes do oceano global.

O termo relacionado “Sete Mares”, entretanto, é muito mais antigo do que muitos oceanos modernos. Ninguém sabe onde o conceito se originou, mas o termo aparece nos escritos antigos de gregos, romanos, árabes, hindus, persas e chineses, embora muitas vezes descrevesse mares inteiramente diferentes – alguns deles míticos – para pessoas diferentes.

De acordo com o site do World Atlas, os Sete Mares hoje são considerados os sete maiores corpos de água oceânicos: Ártico, Atlântico Norte, Atlântico Sul, Índico, Pacífico Norte, Pacífico Sul e Oceano Antártico ou Meridional.

Nova vacina poderosa contra a COVID-19 mostra 90% de eficácia e pode aumentar o fornecimento mundial

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Uma participante de Plano, Texas, recebe uma dose durante o ensaio da vacina norte-americana contra a COVID-19 da Novavax no começo do ano. A empresa divulgou seus resultados essa semana. Crédito: Novavax.

Por Meredith Wadman
Publicado na Science

A empresa novata de vacinas, Novavax, anunciou essa semana resultados sólidos de um ensaio clínico de 30.000 pessoas com sua vacina contra o coronavírus pandêmico nos Estados Unidos e no México. A vacina usa uma proteína de SARS-CoV-2, uma tecnologia diferente das vacinas contra a COVID-19 autorizadas até agora, e mostrou 90,4% de eficácia geral contra infecções sintomáticas de COVID-19 e 100% de proteção contra doenças moderadas e graves. Contra oito variantes virais de interesse e preocupação, sua eficácia foi de 93,2%. E a vacina parecia segura e bem tolerada.

“Esta vacina parece fenomenal. Estou entusiasmada com esses resultados”, disse Monica Gandhi, médica infectologista e epidemiologista da Universidade da Califórnia, em San Francisco (EUA). Ela observa que o ensaio clínico foi altamente diversificado, com 44% de participantes não-brancos, e que os requisitos simples de armazenamento da vacina poderiam acelerar o acesso a ela em comunidades remotas ao redor do globo.

A diferença de alguns pontos percentuais entre a eficácia de 90% da Novavax e a eficácia de 95% e 94% das vacinas Pfizer-BioNTech e Moderna é explicada em parte pelo ensaio posterior da Novavax, que testou a vacina contra variantes virais, disse John Moore, um imunologista da Weill Cornell Medicine e participante do estudo da Novavax. Os testes das vacinas dessas outras empresas, compostas de RNA mensageiro (mRNA), foram concluídos antes que tais variantes estivessem amplamente circulando.

“Esta é uma vacina cuja eficácia é pelo menos equivalente à da Pfizer e Moderna”, disse Moore. “É essencialmente 100% protetora contra doenças”.

Um especialista está menos impressionado, no entanto. “Os dados que eles têm [não são] nada espetaculares”, disse Vijay Samant, CEO da Xiconic Pharmaceuticals e ex-chefe de operações da divisão de vacinas da Merck. “A eficácia geral está alguns degraus abaixo dos estudos da Pfizer e Moderna… É uma vacina equivalente, na melhor das hipóteses”.

A Novavax planeja solicitar à Food and Drug Administration e outras agêcias reguladoras dos EUA uma autorização de uso de emergência no terceiro trimestre, uma vez que a empresa conclua os requisitos regulatórios com o objetivo de garantir que seu produto corresponda consistentemente à vacina usada nos testes clínicos, disse o presidente e CEO Stanley Erck.

O anúncio de hoje marca o fim de um longo começo para a outrora quase falida empresa de Gaithersburg, Maryland (EUA), que começou a desenvolver uma vacina em janeiro de 2020 e em julho ganhou US$ 1,6 bilhão com a Operação Warp Speed ​​do governo dos EUA. Mas a empresa encontrou problemas de produção que atrasaram o lançamento de seu ensaio clínico na América do Norte até o final de dezembro de 2020.

No ensaio, dois terços dos participantes em 113 locais nos Estados Unidos e seis locais no México receberam inicialmente duas doses da vacina separadas por 21 dias. Um terço dos participantes recebeu um placebo. Entre 25 de janeiro e 30 de abril, os participantes experimentaram 77 casos de COVID-19, 63 deles no grupo do placebo. Todos os 14 casos em participantes vacinados foram leves.

Esses resultados são semelhantes aos relatados pelo Novavax em janeiro em um estudo em estágio final de mais de 15.000 pessoas no Reino Unido. Esse ensaio mostrou que a eficácia da vacina foi de 89% no geral, 86% contra a variante Alfa que foi identificada pela primeira vez no Reino Unido e 96% contra a cepa de vírus original. Mas em um ensaio separado envolvendo 4.400 participantes na África do Sul, onde a preocupante variante Beta surgiu e estava circulando amplamente, a eficácia geral da vacina caiu para 49%.

No novo ensaio, Novavax sequenciou 70% de todos os coronavírus que causaram a doença. Em mais da metade dos casos sequenciados, eles descobriram que o culpado era a variante Alfa, responsável por 70% das infecções nos Estados Unidos no final de abril. Mas a empresa não forneceu dados específicos de eficácia contra o Alfa ou qualquer outra variante. (Apenas dois casos da variante Beta foram relatados no ensaio.)

“Na verdade, isso não aborda as questões persistentes sobre o quão bem a vacina funcionaria contra as variantes de ‘escape’”, como a Beta, disse Natalie Dean, bioestatística da Universidade da Flórida (EUA).

As vacinas contra a COVID-19 até agora autorizadas pelas principais agências reguladoras ocidentais levam material genético que direciona as células do receptor para produzir a spike, uma proteína da superfície do SARS-CoV-2, que então treina o sistema imunológico para responder ao vírus. A vacina da Novavax, em vez disso, fornece a própria proteína spike, carregada em partículas semelhantes a água e administrada com uma dose extra por uma substância de reforço imunológico chamada adjuvante. A tecnologia de proteínas tem sido usada há décadas em vacinas contra doenças, incluindo hepatite B.

Em testes clínicos até agora, a vacina da Novavax produziu um pouco menos efeitos colaterais fortes, embora sistematicamente transitórios, como dor de cabeça, dores musculares e fadiga, que muitos usuários das vacinas da Pfizer-BioNTech e da Moderna experimentaram. Por exemplo, 54% dos participantes que receberam a vacina de Moderna como parte de um estudo de 30.000 pessoas relataram pelo menos um desses efeitos; no teste clínico com 15.000 pessoas da Novavax no Reino Unido, esse número foi de 38%.

Após uma segunda dose da vacina no estudo norte-americano da Novavax, cerca de 40% dos participantes que receberam a vacina ativa relataram sentir algum grau de dor de cabeça, dor muscular ou fadiga. Mas as reações graves eram raras.

Ter efeitos colaterais relativamente leves é uma vantagem, disse Mayank Mamtani, analista de biotecnologia que estuda a Novavax através da B. Riley Securities. “Essa vacina da Novavax vai ser menos reatogênica. Você não vai ter que cancelar todas as suas reuniões [depois de tomar ela]”, disse ele. Ele acrescenta que a vacina da Novavax pode encontrar um nicho como vacina de reforço nos Estados Unidos, onde ele diz que tais reforços podem ser necessários em outubro ou novembro. “Nós, neste país, amamos ter escolhas”, acrescentou.

Sob seu contrato de 2020 com a Operação Warp Speed, a Novavax se comprometeu a entregar 110 milhões de doses ao governo dos Estados Unidos, embora o país não precise delas para as vacinações iniciais. A Novavax espera atingir uma capacidade de fabricação de 100 milhões de doses por mês até o final do terceiro trimestre e 150 milhões de doses por mês até o quarto trimestre deste ano, disse Erck.

A empresa tem pedidos de compra antecipada de cerca de 200 milhões de doses de outros cinco governos ocidentais e no mês passado assinou um acordo para fornecer à GAVI  Vaccine Alliance 350 milhões de doses para o Acesso Global às Vacinas da COVID-19 (COVAX), uma instituição global parceria de compartilhamento de vacinas. O Instituto de Soro da Índia, que também está produzindo a vacina da Novavax, está programado para entregar mais 750 milhões de doses para COVAX, disse Novavax. O Instituto planeja começar a distribuir a vacina da Novavax em setembro, desde que as agências reguladoras a tenham autorizado, disseram autoridades à Science.

As projeções de produção da Novavax são substancialmente diferentes das previsões anteriores da empresa de que enviaria 2 bilhões de doses este ano. Isso reflete a luta da empresa para expandir sua produção tanto em suas próprias instalações quanto nas empresas contratantes e parceiras em 11 países. “A Novavax tem sido particularmente desafiada a executar esforços de aumento de escala de produção e manufatura”, escreveu Mamtani em uma nota para clientes de investimento no mês passado.

Ao contrário das vacinas de mRNA, que precisam ser armazenadas congeladas, a vacina proteica da Novavax pode ser armazenada em uma geladeira por até 6 meses e, uma vez removida, permanece viável por 24 horas. A Novavax criou uma nova versão de sua vacina, adaptada à variante Beta, que poderia ser usada como reforço de 1 ano, disse a empresa. Na sexta-feira, anunciou resultados positivos para a vacina adaptada em camundongos e babuínos. A Novavax diz que também está trabalhando para personalizar sua vacina para outras variantes do SARS-CoV-2.

Mas Samant alerta que as dificuldades de fabricação da Novavax e as vantagens consolidadas das empresas cujas vacinas foram aprovadas meses atrás podem dificultar a ascensão da pequena empresa à participação no mercado e à lucratividade.

Ondas gravitacionais confirmam lei dos buracos negros prevista por Stephen Hawking

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Ondas gravitacionais de dois buracos negros em fusão (mostrados em uma simulação), detectados em 2015, revelaram que a área total da superfície dos buracos negros não diminui quando eles se fundem. Crédito: Simulating Extreme Spacetimes Project.

Por Emily Conover
Publicado na Science News

Apesar de sua natureza misteriosa, acredita-se que os buracos negros sigam certas regras simples. Agora, uma das mais famosas leis dos buracos negros, prevista pelo físico Stephen Hawking, foi confirmada através de ondas gravitacionais.

De acordo com o teorema da área do buraco negro, desenvolvido por Hawking no início dos anos 1970, os buracos negros não podem diminuir sua área de superfície com o tempo. O teorema da área fascina os físicos porque reflete uma regra da física bem conhecida de que a desordem, ou entropia, não pode diminuir com o tempo. Em vez disso, a entropia aumenta consistentemente.

Essa é “uma pista empolgante de que as áreas dos buracos negros são algo fundamental e importante”, disse o astrofísico Will Farr, da Universidade Stony Brook em Nova York e do Flatiron Institute na cidade de Nova York (EUA).

A área da superfície de um buraco negro solitário não mudará – afinal, nada pode escapar de seu interior. No entanto, se você jogar algo em um buraco negro, ele ganhará mais massa, aumentando sua área de superfície. Mas o objeto que chega também pode fazer o buraco negro girar, o que diminui a área da superfície. A lei da área diz que o aumento na área de superfície devido à massa adicional sempre superará a diminuição na área de superfície devido ao giro adicionado.

Para testar esta regra da área, o astrofísico do MIT Maximiliano Isi, Farr e outros usaram ondulações no espaço-tempo provocadas por dois buracos negros que espiralaram um em direção ao outro e se fundiram em um buraco negro maior. A área da superfície de um buraco negro é definida por seu horizonte de eventos – o limite de dentro do qual é impossível escapar. De acordo com o teorema da área, a área do horizonte de eventos do buraco negro recém-formado deve ser pelo menos tão grande quanto as áreas dos horizontes de eventos dos dois buracos negros originais combinados.

A equipe analisou dados das primeiras ondas gravitacionais já detectadas, que foram captadas pelo Observatório de Ondas Gravitacionais de Interferômetro a Laser Avançado, o LIGO, em 2015. Os pesquisadores dividiram os dados das ondas gravitacionais em dois segmentos de tempo, antes e depois da fusão, e calcularam as áreas da superfície dos buracos negros em cada período. A área de superfície do buraco negro recém-formado era maior do que a dos dois buracos negros iniciais combinados, sustentando a lei da área com um nível de confiança de 95 por cento, relatou a equipe em um estudo que será publicado na Physical Review Letters.

“É a primeira vez que podemos inferir nisso”, disse Isi.

O teorema da área é resultado da teoria da relatividade geral, que descreve a física dos buracos negros e ondas gravitacionais. Análises anteriores de ondas gravitacionais concordaram com as previsões da relatividade geral e, portanto, já sugeriram que a lei da área não pode ser totalmente errada. Mas o novo estudo “é uma confirmação mais explícita” da lei da área, disse a física Cecilia Chirenti, da Universidade de Maryland em College Park (EUA), que não esteve envolvida na pesquisa.

Até agora, a relatividade geral descreve bem os buracos negros. Mas os cientistas não entendem completamente o que acontece nos limites onde a relatividade geral – que normalmente se aplica a objetos grandes como buracos negros – encontra a mecânica quântica, que descreve pequenas coisas como átomos e partículas subatômicas. Nesse reino quântico, coisas estranhas podem acontecer.

Por exemplo, os buracos negros podem liberar uma névoa tênue de partículas chamada radiação Hawking, outra ideia desenvolvida por Hawking na década de 1970. Esse efeito poderia permitir que os buracos negros encolhessem, violando a lei da área, mas apenas por períodos extremamente longos de tempo, então não teria afetado a fusão relativamente rápida de buracos negros que o LIGO detectou.

Os físicos estão procurando por uma teoria melhor que combine as duas disciplinas em uma teoria nova e aprimorada da gravidade quântica. Qualquer falha dos buracos negros em obedecer às regras da relatividade geral poderia apontar os físicos na direção certa para encontrar essa nova teoria.

Portanto, os físicos tendem a ficar mal-humorados com o sucesso duradouro da relatividade geral, disse Farr. “Nós pensamos, ‘ah, ela estava certa de novo’”.

Depósitos de cobre e ferro magnético são encontrados no cérebro de pacientes com Alzheimer

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Placa neural com ferro (esquerda) e cobre (direita, em rosa). Créditos: Everett, et al., Science Advances, 2021.

Por Mike McRae
Publicado na SciencecAlert

Separe cada pedaço de ferro dentro de um corpo humano e você terá o suficiente para fazer um ou dois pregos. Quanto ao cobre, você teria sorte se extraísse apenas o suficiente para fazer um pequeno brinco.

Por mais escassos que sejam, esses dois metais são necessários para nossa sobrevivência, desempenhando papéis essenciais no desenvolvimento e no metabolismo humano. Mas um lugar que não esperaríamos encontrar é de forma aglomerada dentro de nossas células cerebrais.

No entanto, para as pessoas com uma doença neurodegenerativa, o Mal de Alzheimer, algo parece estar transformando esses elementos em lingotes microscópicos.

Uma equipe de pesquisadores dos EUA e do Reino Unido detectou o brilho revelador do cobre e do ferro em suas formas elementares usando uma forma de microscopia de raios-X (STXM) em amostras de placas neurais retiradas dos lobos frontal e temporal de pacientes com Alzheimer.

As placas são uma característica típica dessa forma particular de demência, composta de proteínas fragmentadas no que é conhecido como beta amiloide.

No entanto, as terapias focadas na eliminação de aglomerados de beta amiloide do cérebro não nos levaram tão perto de um tratamento para o Alzheimer, deixando os pesquisadores se perguntando qual papel – se houver – eles desempenham no progresso da doença.

A pesquisa em andamento continuou a colaborar para um cenário em torno da biologia que poderia ser responsável pelas placas, com pesquisadores observando sua formação e sua sede de destruição de todos os ângulos.

Um ângulo que não foi totalmente explorado é o efeito tóxico da biomineralização, ou o acúmulo de minerais como a hematita nas células cerebrais.

Preso como uma forma iônica carregada dentro da hemoglobina, o ferro é uma forma prática de transportar oxigênio pelo corpo. E poucos lugares são tão sedentos por oxigênio quanto o cérebro humano.

Uma vez liberado de seus grilhões de proteína, no entanto, o ferro mostra seu lado desagradável – a forma lábil -, gerando espécies reativas de oxigênio que causam estragos bioquímicos e destroem células.

Altos níveis de ferro lábil já foram associados a doenças neurodegenerativas como o Alzheimer. Da mesma forma, o cobre é outro mineral normalmente protegido com segurança em uma proteína, mas totalmente capaz de bagunçar nossos cérebros em uma forma lábil.

Para entender sistematicamente como esses dois metais podem estar envolvidos na demência, uma equipe de pesquisa liderada por cientistas da Universidade Keele, no Reino Unido, procurou por evidência de ferro e cobre dentro de núcleos de placa amiloide incrustados em resina doados por dois pacientes com Alzheimer.

Os raios X que a equipe de pesquisa usou para analisar as placas permitiram que eles tivessem uma ideia do tamanho e da forma dos aglomerados, ao mesmo tempo que revelaram a identidade dos minerais que eles continham.

Eles não apenas detectaram acúmulos de ferro e cobre, mas esses metais estavam em formas elementares, essencialmente formando minúsculos depósitos enterrados nas profundezas das placas amiloides. Além do mais, a equipe conseguiu revelar algumas coisas sobre a capacidade dos metais de reagir com outras substâncias.

Embora em um estado relativamente não reativo e com apenas uma fração de um micrômetro de largura, as superfícies desses “lingotes” não eram tão estáveis, apresentando o risco de reverter para formas hostis que poderiam reagir e causar danos ao neurônio circundante.

Com sinais desses estados ionizados localizados perto dos lingotes, há todos os motivos para suspeitar que eles podem estar desempenhando um papel na inflamação e até na morte das células.

Aglomerados de ferro como a magnetita mineral magnética foram encontradas anteriormente em bactérias e algumas outras espécies de animais. Eles também foram encontrados anteriormente em autópsias de tecido cerebral humano.

Mas esta é a primeira vez que alguém descobriu minúsculos pedaços de cobre em forma elementar dentro de neurônios humanos.

O que isso significa exatamente dependerá do que estudos futuros encontrarem. Mesmo que não apresente um novo caminho para o tratamento, pode apenas oferecer uma perspectiva sobre as maneiras de diagnosticar o Alzheimer ainda mais cedo ou revelar as diferentes maneiras como ele pode progredir.

Com a prevalência da doença aumentando com a expansão do envelhecimento da população mundial, entender como o Alzheimer se desenvolve está se tornando mais importante do que nunca.

Precisaremos de cada pedaço de informação que pudermos colocar em nossas mãos, não importa o quão pequeno seja.

Esta pesquisa foi publicada na Science Advances.