SBF deplora o ataque do Presidente da República ao Prof. Ricardo Galvão, Diretor do INPE e ex-presidente da SBF

Ricardo Galvão é um físico e engenheiro brasileiro, professor titular do Instituto de Física da USP. Membro da Academia Brasileira de Ciências, Galvão é o atual Diretor do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Créditos: Rede Globo.

Publicado na Sociedade Brasileira de Física

A diretoria e o conselho da Sociedade Brasileira de Física (SBF) vêm a público se manifestar sobre o recente ataque do Presidente da República ao Diretor-Presidente do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), Professor Ricardo Galvão, a respeito dos dados de satélite obtidos pelo INPE, que mostram aumento de 68% no desmatamento da Amazônia em relação a julho/2018. O Presidente colocou em dúvida, de forma leviana, não apenas os dados científicos obtidos pelo INPE como também a idoneidade do seu Diretor-Presidente, Prof. Ricardo Galvão.

O INPE surgiu no início dos anos 1960, motivado pelas expectativas que se criaram em torno das primeiras conquistas espaciais. Em 1974, o INPE passou a utilizar as imagens do satélite LANDSAT para mapear o desmatamento na Amazônia. As atividades experimentais sempre foram um ponto forte do INPE e o Instituto trabalha em colaboração com a NASA e outras organizações nacionais e estrangeiras. A história de grandes iniciativas do INPE traduz a sua capacidade em dar respostas científicas às demandas da sociedade e dos desafios científicos e tecnológicos. O INPE tem hoje competência adquirida e reconhecida internacionalmente nas áreas de atividade de Ciências Espaciais e Atmosféricas, Ciências Ambientais e Meteorológicas, e Engenharia e Tecnologias Espaciais.

Ricardo Galvão, atual Diretor-Presidente do INPE desde 2016, é Professor Livre-docente do Instituto de Física da USP, membro da Academia Brasileira de Ciências, ex-diretor do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), e ex-presidente da Sociedade Brasileira de Física. (SBF). O Prof. Galvão é reconhecido tanto no Brasil como no exterior por sua qualificação acadêmico-científica bem como por sua competência e seriedade como gestor. Questionar sua postura ética é não apenas um ataque a todos os pesquisadores altamente qualificados no INPE mas também um ataque à ciência e tecnologia no Brasil. Somam-se a esta declaração irresponsável do presidente os recentes ataques às universidades públicas e os recentes cortes de recurso para educação, ciência e tecnologia no Brasil.

De fato, o desmatamento da Amazônia traz um grande prejuízo para a imagem do Brasil no exterior. No entanto este desgaste não será revertido com a omissão na divulgação de dados científicos, mas sim através de políticas de desenvolvimento sustentável para a região, que preservem a Amazônia para as futuras gerações de brasileiros. Atribuir este problema internacional à obtenção e divulgação das informações pelo INPE é como tentar curar a febre quebrando o termômetro.

A SBF assim conclama a sociedade brasileira a apoiar o INPE e o seu Diretor-Presidente, e a se mobilizar para que o governo não manipule nem impeça a divulgação de dados de satélite sobre o desmatamento da Amazônia. Exigimos respeito pela seriedade do trabalho do INPE, que é um patrimônio do país, e pela integridade dos cientistas que tanto contribuem para a nação, a exemplo do Professor Ricardo Galvão.

Cientistas capturam a primeira foto de emaranhamento quântico

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Créditos: Universidade de Glasgow.

Publicado na Scientific American

Pela primeira vez na história, pesquisadores conseguiram tirar uma foto de um tipo forte de emaranhamento quântico, chamado emaranhamento de Bell, revelando assim evidências visuais de um fenômeno misterioso que Albert Einstein, perplexo, chamava de “ação fantasmagórica à distância”.

Duas partículas que interagem uma com a outra — como dois fótons passando por um divisor de feixes, por exemplo — podem, às vezes, continuar conectadas, e compartilhar instantaneamente seus estados físicos, a despeito da distância que as separa. Essa conexão é conhecida como emaranhamento quântico, e perpassa o campo da mecânica quântica.

Einstein achava que a mecânica quântica era “fantasmagórica” por causa da instantaneidade dessa aparente interação à distância entre duas partículas emaranhadas, um fenômeno que parecia incompatível com alguns conceitos de sua teoria da relatividade restrita.

Mais tarde, John Bell formalizou o conceito de interação não-local, descrevendo uma forma forte de emaranhamento que causa esse efeito fantasmagórico. Embora o emaranhamento de Bell esteja sendo usado em aplicações práticas, como computação e criptografia quânticas, ele nunca havia sido capturado em uma única imagem até hoje.

Em um artigo publicado no dia 12 na revista Science Advances, físicos da Universidade de Glasgow, na Escócia, explicaram como tornaram o “fantasma de Einstein” visível em uma imagem pela primeira vez.

Eles desenvolveram um sistema que dispara um fluxo de fótons emaranhados, a partir de uma fonte quântica de luz, sobre “objetos não convencionais” que são exibidos em materiais de cristal líquido, que alteram a fase dos fótons à medida que eles passam através desses materiais.

A equipe montou uma câmera super-sensível capaz de detectar fótons individuais, que só tiraria fotos quando detectasse tanto um fóton quanto seu “gêmeo” emaranhado, criando um registro visível do emaranhamento dos fótons.

“A imagem que conseguimos capturar é uma demonstração elegante de uma propriedade fundamental da natureza, vista pela primeira vez na forma de uma imagem”, explica o autor principal do estudo, Paul-Antoine Moreau, da Faculdade de Física e Astronomia da Universidade de Glasgow. “É um resultado animador, que pode gerar avanços no emergente campo da computação quântica, e levar a novos tipos de imagiologia”.

O artigo, chamado “Imaging Bell-type nonlocal behavior”, foi publicado na Science Advances. A pesquisa foi financiada pela União Europeia, sob as instituições Marie Skłodowska-Curie Action, European Research Council, Leverhulme Trust, e o EPSRC.

Estamos caminhando para algum lugar? O sentido e a predição em biologia evolutiva

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Texto enviado através da página de colaboradores sem a identificação do autor original.

A biodiversidade é um assunto que atrai bastante o interesse de seres humanos desde épocas muito anteriores, e já mesmo houve um tempo em nossa história, onde a natureza era tida como perfeita, imutável e concebida para o bem viver dos homens. Através das décadas e da construção de conhecimentos sobre o mundo ao nosso redor, no entanto, essas ideias foram sendo gradualmente corroídas e desmontadas. Um dos mais famosos golpes contra a fixidez na visão do mundo natural é visto nas ideias de Charles Darwin (1809-1882), onde temos a evolução (a mudança) como algo indissociável da história da vida no planeta. Desde a época dos naturalistas, contudo, onde Darwin se enquadrou, a teoria evolutiva foi modificada e expandida. Durante a década de 1930, quando levada de encontro aos conhecimentos de Genética pelas mãos de vários pesquisadores, dos quais se destacam o americano Sewall Wright e os britânicos Ronald Fisher e John Haldane, ocasionou no que conhecemos pela moderna teoria evolutiva, ou teoria sintética da evolução, mais precisamente falando. Tal teoria nos oferece importantes perspectivas a respeito do processo evolutivo, sendo uma delas o importantíssimo, e, de certo instigante papel do acaso na evolução biológica, que será tratado a seguir.

O papel do acaso

Para melhor ilustrar a relevância do acaso, considere agora uma pequena população hipotética de quatro indivíduos onde apenas alguns genes (também quatro) são de nosso interesse. Em um primeiro momento temos estabelecido o quadro onde os genes de cada indivíduo aparecem na população em igual frequência. Continuemos nosso experimento mental, levando em conta que os diferentes elementos da população se reproduzirão, e isso será feito com mais ou menos sucesso a depender de sua sorte em, por exemplo, encontrar alimento para se manter ou mesmo encontrar um parceiro com quem reproduzir. Poderemos perceber que a proporção dos genes na população, antes igualitária, mudou apenas pelo fator sorte, isto é, pela ação do acaso. Essa oscilação nas frequências gênicas, ao longo das gerações, é conhecida como deriva genética – uma das forças evolutivas. Que tal agora reiniciar o experimento em sua mente? É certo dizer que rebobinando todo o processo e então recomeçando, as frequências gênicas não oscilarão da mesma forma com o decorrer do tempo e, caso o experimento fosse interrompido, sua resultante final também seria diferente.

Mutação

Supondo agora que cada um dos quatro indivíduos da população possua uma cor diferente, do vermelho ao branco, por exemplo, e que essa diferença de cores seja determinada pelo gene C. Entretanto, um quinto indivíduo, azul com listras, surge a partir do cruzamento de dois elementos (normais) da população. A pergunta sobre a origem de diferentes cores é quase obrigatória, pois é impossível, à primeira vista, nascer um indivíduo azul com listras onde só existiam vermelhos, rosados e brancos cruzando entre si. Isto é, como surgem novas cores nos indivíduos? Essa pergunta é respondida pela existência de outra força aleatória na evolução, a mutação – certamente mais familiar aos ouvidos da maioria das pessoas, justamente por ser bastante recorrente em histórias de ficção, ou ainda sendo alvo de exageros mídia afora. Ou seja, mesmo que os indivíduos possam misturar suas características, novas cores não derivadas da mistura podem vir a aparecer na população, pela mutação do gene C, que, por sua vez passa a expressar uma cor nova, antes inexistente na população. Esta novidade evolutiva (a nova cor) poderá se misturar com as demais e gerar resultados também novos, conforme os indivíduos cruzam entre si. Apesar disso, mutações nem sempre causam mudanças radicais na aparência ou no funcionamento dos seres vivos. Por vezes, elas podem ser silenciosas, ocorrer em genes que não expressam nenhuma característica, os chamados introns, ou ainda serem maléficas aos indivíduos (é como “pegar algo que funciona e estragar”). Considerando tal fato, como ainda pensar que o processo evolutivo tende ao perfeito?

Circulando por sites diversos, ou mesmo em revistas, que se propõem a divulgar assuntos científicos, títulos curiosos do tipo “Darwin explica como seremos no futuro”, ou semelhantes, podem ser vistos. Certas vezes associando mudanças físicas inusitadas, e um tanto chocantes, ao uso de novas tecnologias como o celular e o computador, que seriam então assumidas como suficientes para modular a evolução humana. Como prever, no entanto, quais mudanças ocorrerão levando em conta as inúmeras possibilidades advindas do acaso? Não existem meios de antever a história evolutiva de um grupo de organismos ou a forma com que o processo evolutivo discorrerá, justamente graças ao fator aleatório intrínseco do mesmo. Repita o experimento mental proposto quantas vezes desejar, o resultado não será o mesmo! O mesmo é válido para toda a história evolutiva que permeia todas as formas de vida do planeta Terra. “Rebobine a fita”, como diria Stephen Jay Gould (1941-2002), e imagine todo o processo ocorrendo novamente. Nada será igual.

Seleção natural

Pode parecer até então que a famosa seleção natural, algumas vezes lembrada por alguns, erroneamente, como sendo a evolução em si mesma, foi deixada de lado, mas sua influência otimiza e facilita o processo evolutivo, mesmo que sua existência não seja estritamente necessária para a evolução. É inusitado, mas o acaso por si só é capaz de gerar evolução. A seleção natural é uma força oportunista, determinística (não aleatória) e não-criativa, pois a origem da diversidade, as diferenças de cada indivíduo, tem sua origem a partir dos eventos de mutação. Ela pode ser traduzida como “sobrevivência diferencial”, onde então os indivíduos melhor adequados à demanda ambiental corrente seriam os selecionados.

Nosso novo indivíduo azul com listras da população hipotética de parágrafos anteriores, por exemplo, pode muito bem agradar as fêmeas do seu grupo e ser bem-sucedido reprodutivamente ao conseguir transmitir suas características a herdeiros, como também ser completamente frustrado caso sua aparência distinta não seja desejável ou ainda a cor azul seja apenas uma face das mudanças e existam efeitos secundários como, por exemplo, uma perda de vigor muscular, um caractere desvantajoso, porventura impedindo seu gene mutante de ser transmitido às gerações futuras. Mesmo que nossa criatura azul seja adorada pelo sexo oposto e, a priori, possa ser muito bem-sucedida, o que dizer, caso ela morra frente a uma doença e sua característica mutante seja perdida? A deriva genética ataca novamente!

Ou seja, mesmo populações de espécies adaptadas a um determinado meio podem sucumbir e serem substituídas por outra espécie, talvez, inclusive, menos apta a sobreviver no ambiente em questão, pela ação do acaso. Desastres naturais, como bem sabemos, não são raros. Ao considerar que o processo evolutivo é guiado por forças impessoais e cegas (deriva, mutação e seleção natural, como discutimos até então), a ideia da existência de um planejamento para o mesmo torna-se inconcebível.

Considerações finais

A despeito de a moderna teoria evolutiva ser um assunto técnico, ela transpassa a academia e o ambiente científico, atingindo com frequência meios de comunicação de amplo espectro, como a televisão e a internet.  De maneira geral, apesar desse ponto positivo, predomina no imaginário popular que evoluir significa melhorar e progredir em direção ao perfeito, por vezes de forma sutil. A própria palavra “evoluir” carrega em seu sentido coloquial alguma conotação de progresso e melhoramento. Evoluir em biologia, muito embora, não signifique melhorar, e sim apenas mudar. Não existem espécies piores ou melhores, sequer perfeitas. Independentemente de qual ser é comparado a qual outro, podemos dizer apenas que existem espécies mais ou menos adaptadas a uma situação ambiental específica, e não mais ou menos “evoluídas”. Caso as demandas ambientais sejam alteradas, por um processo de natureza climática, por exemplo, o quadro pode mudar de feição completamente, e um organismo antes bem-sucedido pode vir a ser extinto. Devemos, portanto, evitar atribuir valores a um processo que é, por definição, impessoal e cego. De fato, para gerar toda a atual biodiversidade, o processo evolutivo dependeu, além de um tempo inegavelmente longo, também de várias extinções, algumas que varreram o planeta ao eliminar 60% dos grupos de seres vivos, no caso da extinção em massa do Cretáceo-Paleógeno, famosa por marcar o desaparecimento dos grandes dinossauros.

Theodosius Dobzhansky (1900-1975) traduziu com maestria a relevância da evolução ao dizer “Nada faz sentido em biologia exceto à luz da evolução”. Sendo um tópico científico central, é algo que deve se tornar cada vez mais familiar ao público, de modo que a existente resistência, ou desentendimentos em relação ao conjunto de ideias abrigadas pela evolução, sejam gradualmente desmontados, dado que vivemos uma época onde há uma crescente onda de tentativas de desmerecimento da teoria evolutiva, fundamentalmente sustentadas em compreensões muito distorcidas, falácias e em pró de ideias criacionistas e pseudocientíficas.

Leituras recomendadas:

  • DAWKINS, Richard. O Relojoeiro Cego.
  • DENNETT, Daniel. A Ideia Perigosa de Darwin.
  • GOULD, Stephen Jay. Darwin e os grandes enigmas da vida.

Se gêmeas tiverem filhos com gêmeos, os primos seriam geneticamente idênticos?

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As famosas irmãs gêmeas Mary-Kate e Ashley Olsen. Créditos: Cordon.

Por Sofía Araújo
Publicado no El País

Não, os filhos de cada um dos casais seriam geneticamente diferentes. Há uma boa forma de ver isso em um mesmo casal, terem filhos geneticamente diferentes, não? Os irmãos de uma mesma família não são geneticamente idênticos. Assim seria caso duas irmãs gêmeas tivessem filhos com dois irmãos gêmeos, seus filhos não seriam iguais, como seriam diferentes os irmãos de cada um desses pares de gêmeos, a não ser que eles mesmo sejam gêmeos univitelinos.

Cada vez que se produz uma célula germinativa, um óvulo ou um espermatozoide, cuja união vai dar lugar a um novo ser humano, a probabilidade de que a combinação possa sair duas vezes iguais é infinitamente pequena, pois há muitos cromossomos para misturar. Existem 23 pares de cromossomos, e cada célula germinativa terá um desses pares, mas não terá sempre os mesmos e na mesma ordem. Por exemplo, um da mãe e outro do pai, logo dois da mãe, um do pai, etc… quer dizer, com 23 pares de cromossomos as possibilidades de combinação dão como resultado um número gigantesco. Mas, durante a formação destas células germinativas, o ovócito e o espermatozoide podem trocar material, ou seja, o que se chama de cross-linking consiste em recombinação e a partir dela sai, por exemplo, um cromossomos que era da mãe mas com um tronco do pai, e isto aumenta as probabilidades ainda mais. Ou seja, a chance de que saiam duas pessoas geneticamente iguais dos diferentes casais é tão infinitamente pequena que na prática é impossível.

A única possibilidade de que os filhos sejam geneticamente iguais é o caso de gêmeos univitelinos. Para isso, precisamos diferenciar gêmeos univitelinos (GU) e gêmeos bivitelinos (GB). Os bivitelinos são resultado de duas fertilizações, por isso são geneticamente diferentes, exatamente igual ao que ocorre a quaisquer outros irmãos. Para que nasçam GB, a mãe precisa ovular duas vezes, e ao em vez de tirar um único óvulo em um ciclo, retira dois, que são fertilizados por dois espermatozoides e, portanto, têm dois filhos ao mesmo tempo, mas eles não são geneticamente iguais. No caso dos GU, caso sejam resultado de uma única célula, isto é, um óvulo da mãe e um espermatozoide do pai, ao se encontram, é fertilizado e o que normalmente ocorre é que desse ovo surja uma pessoa. Mas as vezes há erros e esses erros podem fazer que esse novo ovo se divida mais uma vez, muito, muito cedo e por isso ambos saem dois clones, duas pessoas que são geneticamente iguais. Embora o normal é que não sejam exatamente iguais, porque o ambiente também influencia: normalmente não pesam o mesmo nem têm a mesma altura, o ambiente tem seus efeitos sobre a genética. Não somos só genes!

Mas quando eles têm filhos, as possibilidades começam novamente, todas as cartas são embaralhadas e cada uma vai separadamente. Que em um organismo como o humano, faz infinitas as probabilidades de combinação.