Pequenos peixes podem não ser mais capazes de prosperar sob níveis de oxigênio decrescentes

Um novo estudo revela que apenas a menor mudança nos níveis de oxigênio pode ter ramificações tremendas na cadeia alimentar.

University of South Florida*

O aumento das temperaturas está fazendo com que as regiões de águas intermediárias com oxigênio muito baixo, conhecidas como Zonas Mínimas de Oxigênio (OMZs), se expandam no leste do Oceano Pacífico Norte. Enquanto alguns organismos em certas regiões podem ser capazes de se adaptar, os pesquisadores descobriram que aqueles que vivem em OMZs provavelmente não podem, já que eles já estão sendo empurrados para seus limites fisiológicos.

“Esses animais desenvolveram uma tremenda capacidade de extrair e usar a pequena quantidade de oxigênio disponível em seu ambiente”, disse o autor do estudo, Brad Seibel, PhD, professor de oceanografia biológica na Faculdade de Ciências Marinhas da Universidade do Sul da Flórida. “Mesmo assim, descobrimos que reduções naturais nos níveis de oxigênio de menos de 1% foram suficientes para excluir a maioria das espécies ou alterar sua distribuição”.

Pesquisadores analisaram muitos tipos diferentes de zooplâncton marinho, que inclui peixes e crustáceos que são essenciais para a cadeia alimentar marinha. A ciclotona, por exemplo, está entre os vertebrados mais abundantes do mundo, enquanto o krill é importante na dieta de peixes, lulas e baleias.

Com a expansão das OMZs, essas espécies podem ser empurradas para águas mais rasas, onde há mais luz solar, temperaturas mais altas e maior risco de predadores.

Seibel foi cientista-chefe da expedição que estudou a tolerância fisiológica dos animais em uma faixa de valores de oxigênio. Ele descobriu que os animais nessa região tinham uma tremenda tolerância a baixos níveis de oxigênio, mas que viviam com valores de oxigênio próximos aos seus limites evoluídos.

Assim, pequenas mudanças de oxigênio tiveram um impacto substancial na abundância e distribuição da maioria das espécies. Outras desoxigenações relacionadas ao clima podem alterar drasticamente esses ecossistemas marinhos.

Abundância de zooplâncton, biomassa e oxigênio dos transbordamentos horizontais de MOCNESS. Cada coluna mostra dados de um reboque. Para oxigênio (linha superior), sombreamento roxo indica baixo oxigênio (?5 ?M, 0,11 ml / litro) e sombreamento cinza indica oxigênio alto (?8 ?M, 0,18 ml / litro). Para copépodes (segunda linha), Pleuromamma abdominalis é mostrado para reboques mais rasos e L. hulsemannae é mostrado para o reboque profundo. As fileiras seguintes mostram euphausiídeos totais, o peixe Cyclothone spp. E a biomassa do zooplâncton. Todos os táxons gráficos mostram diferenças significativas de abundância entre as amostras nas categorias alta versus baixa de oxigênio (ver tabela S2 para dados em cada categoria), exceto 800 m de eufausídeos e 800 m de biomassa total (que são esparsas na profundidade) (ver fig. S2 para fotografias destes táxons).


Referência:

Ocean deoxygenation and zooplankton: Very small oxygen differences matter
BY K. F. WISHNER, B. A. SEIBEL, C. ROMAN, C. DEUTSCH, D. OUTRAM, C. T. SHAW, M. A. BIRK, K. A. S. MISLAN, T. J. ADAMS, D. MOORE, S. RILEY
Science Advances 19 Dec 2018:
Vol. 4, no. 12, eaau5180
DOI: 10.1126/sciadv.aau5180
http://advances.sciencemag.org/content/4/12/eaau5180



* Tradução e edição de Henrique Cortez, EcoDebate.

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 28/12/2018




Autor: Henrique Cortez
Fonte: EcoDebate
Sítio Online da Publicação: EcoDebate
Data: 28/12/2018
Publicação Original: https://www.ecodebate.com.br/2018/12/28/pequenos-peixes-podem-nao-ser-mais-capazes-de-prosperar-sob-niveis-de-oxigenio-decrescentes/

Estudo pioneiro explica o que acontece com o cérebro no exato momento em que morremos

Pesquisadores de duas universidades decidiram estudar o que ocorre no momento da morte (Foto: JPlenio/Pixabay)


O que passa em nossa cabeça no momento da morte?


Não se sabe exatamente e, embora os cientistas tenham alguma resposta, a resposta continua sendo um grande mistério. Além de difícil solução, tentar respondê-la pode criar implicações éticas.


No entanto, uma equipe de cientistas da Universidade Charitée, em Berlim, e também da Universidade de Cincinnati, nos Estados Unidos, encontraram uma maneira de realizar um pioneiro estudo sobre a neurobiologia da morte. A pesquisa foi liderada pelo cientista Jens Dreier.


O título da pesquisa foi "Depolarização da difusão terminal e silêncio elétrico na morte do córtex cerebral humano". Para realizá-la, os cientistas precisaram do consentimento dos parentes de vários pacientes terminais. O estudo exigia um monitoramento neural considerado invasivo.


Os pacientes tinham sofrido terríveis acidentes de trânsito, acidentes vasculares cerebrais ou paradas cardíacas. Ou seja, nesses casos, não havia mais como salvá-los, segundo os pesquisadores.


Ao trabalhar com essas pessoas, os cientistas descobriram que os cérebros dos animais e dos seres humanos morrem de uma maneira parecida. Eles agora dizem mas que também existe um exíguo momento em que o funcionamento do cérebro pode ser restaurado, ao menos de forma hipotética.


O objetivo do estudo não era apenas observar os últimos momentos de um cérebro, mas também compreender como seria possível salvar vidas no futuro.

Mesmo sem circulação sanguínea, o cérebro continua tentando se recuperar. (Foto: Sbtlneet /Pixabay/CC0 Creative Commons)



Cérebros de animais



Grande parte do que até então se sabia sobre a morte cerebral era produto de experimentos com animais, realizados no século passado.


Até então, o que se conhecia era o seguinte:


"A lesão total e irreversível dessas células se desenvolve em menos de dez minutos quando a circulação cessa completamente", explica um dos cientistas no estudo.



Cérebro humano



A equipe de pesquisadores queria ter mais detalhes sobre o que acontece com o cérebro dos humanos, algo que ainda estava cheio de enigmas.


Para isso, à medida que o paciente terminal piorava, os cientistas monitoraram sua atividade neurológica usando dezenas de eletrodos.


Em primeiro lugar, em oito dos dez pacientes, os pesquisadores detectaram o movimento de células cerebrais que tentavam impedir o inevitável, ou seja, a morte que já se avizinhava.


De maneira geral, os neurônios funcionam com íons carregados, o que cria desequilíbrios elétricos entre eles e seu ambiente - isso permite que pequenos choques, ou sinais, sejam criados. Para os autores do estudo, a manutenção desse sistema fica mais difícil quando a morte está chegando.


Para se alimentar, essas células "bebem" oxigênio e energia química da corrente sanguínea. Quando o corpo morre e o fluxo de sangue que chega ao cérebro para, os neurônios - privados de oxigênio - tentam uma de suas últimas saídas: acumular os recursos que sobraram, dizem os pesquisadores.

Pesquisa apontou que neurônios 'armazenam' energia com a esperança de que o corpo volte a funcionar (Foto: Wikimedia Commons)



Enviar sinais de um lado para o outro, como normalmente ocorre, acaba se tornando um desperdício nos últimos momentos da vida. Portanto, os neurônios se "calam" e, ao invés de enviar sinais, usam suas reservas de energia para manter cargas elétricas internas, esperando o retorno de um fluxo de sangue que nunca virá.


Esse fenômeno foi chamado de "depressão não dispersa", pois ele ocorre simultaneamente em todo o cérebro.


Depois, o que se segue é a fase da "despolarização da difusão", conhecida como "tsunami cerebral". Ocorre uma grande liberação de energia térmica, porque o equilíbrio eletroquímico que mantinha as células vivas entram em colapso - esse "tsunami" leva à intoxicação e destruição das células.


Todas essas reações foram observadas pelos cientistas nos pacientes terminais. E à medida que os níveis de oxigênio caíam, a atividade elétrica também silenciava em todo o cérebro.



É então que a morte chega.




No entanto, o estudo revelou que, no futuro, todo esse processo pode não ser tão inevitável como é agora.


"A despolarização expansiva marca o início das mudanças celulares tóxicas que eventualmente levam à morte, mas não é o ponto chave da morte por si só, pois essa despolarização é reversível até certo ponto, com a restauração do suprimento de energia", disse o principal autor do estudo, Jens Dreier, do Centro de Pesquisas de Acidentes Cardiovasculares da Universidade Charité, de Berlim.


Os dados obtidos pelo estudo, publicados pela revista científica Annals of Neurology, apontam que a ressurreição celular continua sendo possível. Porém, novas pesquisas devem ser feitas até que isso seja possível.


Como Dreier assinala, "a morte é um fenômeno complexo" para o qual "não há respostas fáceis."




Autor: BBC
Fonte: G1 Globo
Sítio Online da Publicação: G1 Globo
Data de Publicação: 12/03/2018
Publicação Original: https://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/estudo-pioneiro-explica-o-que-acontece-com-o-cerebro-no-exato-momento-em-que-morremos.ghtml

Macrófitas aquáticas, Parte 2/2 (Final), artigo de Roberto Naime

Macrófitas aquáticas. Figura: http://www.ufscar.br/~probio/info_macrof.html



[EcoDebate] As macrófitas podem tolerar baixas concentrações de oxigênio por até 1 mês. Podem ser encontradas em uma profundidade de 0,5 a 1,5m.

São as macrófitas enraizadas no sedimento e com folhas flutuando na superfície da água. Seus órgãos reprodutores podem ser flutuantes ou aéreos. Suas folhas são paralelas a superfície da água, e refletem uma competição pelo espaço. Tem formato usualmente esférico ou oval, são flexíveis e apresentam parte hidrofóbica, e não há recortes nas margens.

Geralmente são encontradas em regiões mais protegidas da ação do vento e sofrem pressões mecânicas da superfície aquática, tais como movimento da água e vento.

Massas de tecido lacunoso facilitam a impulsão e os tecidos vasculares conferem resistência a rasgões. Sua rede de nervuras é menos complexa e a superfície de absorção de íons é a epiderme, sendo os estômatos são mais frequentes na epiderme superior. Podem ser encontradas em uma profundidade de 0,5 a 3m.

São plantas herbáceas, que podem ser encontradas em todas as profundidades desde que esteja dentro da zona fótica ou de luz natural.

É narrada grande capacidade de absorção de moléculas presentes em efluentes domésticos ou de criatórios animais, sendo utilizada em grandes ou pequenas estações de tratamento de efluentes e de esgotos em geral.

A forma e anatomia destas plantas variam em função da idade, profundidade, velocidade da corrente, nutrientes disponíveis, intensidade luminosa, temperatura e fotoperíodo, entre outros. Caules, pecíolos e folhas apresentam pouca ou nenhuma lignina. Não há câmbio e nem crescimento secundário.

Órgãos reprodutivos podem ser aéreos, flutuantes ou submersos.

Na coluna d’água, a turbidez diminui a disponibilidade de luz e por isso, para que houvesse um aumento da eficiência fotossintética as plantas desenvolveram estratégias, tais como muitos cloroplastos na epiderme, folhas pouco espessas e cutícula extremamente fina, para facilitar a troca gasosa.

Para aumentar a superfície de contato, as folhas são bem divididas, alongadas, em forma de fita, de filamentos e flexíveis.

Este grupo de macrófitas apresenta as mesmas características que as submersas enraizadas, com a diferença que este grupo de submersas apresentam rizóides pouco desenvolvidos e que permanecem flutuando na coluna d´água, em locais de pouca turbulência. Durante o período reprodutivo emitem flores emersas.

Em muitos reservatórios essas plantas são rotuladas como plantas daninhas, pois devido as condições favoráveis, elas multiplicam-se rapidamente tomando quase toda a lâmina d´água, dificultando a navegação, a pesca, a recreação, e podendo até mesmo entupir a tomada de água de turbinas de usinas hidrelétricas.

Por isso se registra que são muito sensíveis a fenômenos de eutrofização, patrocinando grandes e desordenados crescimentos quando ocorrem grandes ofertas de nutrientes.

Entretanto, essas plantas aquáticas são responsáveis por uma grande produtividade primária, contribuindo para o aumento de nichos, diversidade faunística e, portanto, maior complexidade na dinâmica do ecossistema.

Influenciam o ambiente terrestre de modo a reduzir a turbulência das regiões litorâneas e adjacentes, facilitando a sedimentação do material alóctone ou transportado de fora do local.

Atuam na ciclagem de nutrientes já que utilizam os nutrientes do sedimento para seu desenvolvimento e crescimento, liberando estes por excreção e fornecendo matéria orgânica para a cadeia detritívora através do processo de decomposição.

Destacam-se ainda como local de abrigo e reprodução para diversos animais favorecendo uma maior diversidade local. Contribuem ainda para a produção de nitrogênio assimilável, pois podem ser hospedeiras de associações com algas e bactérias fixadoras de nitrogênio.

A produtividade primária está condicionada a fatores como temperatura, à luminosidade e à disponibilidade de nutrientes. As variáveis ambientais podem influenciar, em conjunto ou isoladamente, nas características fotossintéticas do vegetal.

Se as características ambientais são favoráveis, pode ocorrer um acréscimo da produtividade e um consequente aumento da reprodução. São comuns lagos e rios completamente comprometidos pela eutrofização gerada pela excessiva presença de nutrientes junto a estas plantas.

São muito citadas em bibliografias técnicas que se observa que as macrófita podem remover metais pesados tóxicos como cádmio, chumbo e cromo de biofertilizantes de origem suína.

Um incremento na produção primária e consequentemente um aumento da reprodução sexuada e vegetativa pode ocorrer quando as características ambientais são favoráveis, e algumas espécies de macrófitas podem disseminar excessivamente afetando e prejudicando a utilização dos corpos d’água em barragens de geração elétrica e no abastecimento de recursos hídricos.

Tais condições ótimas de desenvolvimento podem ocorrer devido às ações humanas, principalmente através do lançamento de efluentes orgânicos, como esgoto doméstico sem tratamento, que promovem o aumento da disponibilidade de nutrientes nos ecossistemas aquáticos.

É necessário, portanto, para o controle e manejo adequado de macrófitas aquáticas, o conhecimento das condições ambientais ótimas para o seu crescimento, assim como os aspectos biológicos e autoecológicos das espécies.

Com a proliferação das macrófitas, há um aumento de biomassa que é diretamente proporcional ao déficit de oxigênio, que por sua vez favorece a formação de H2S que por sua vez diminui o pH afetando todo o ecossistema aquático.

Além da melhora que essas plantas oferecem no tratamento de efluentes, como também na sua utilização como fonte nutricional, elas são muito disputadas pelos aquaristas, pois elas proporcionam uma beleza aos aquários, como também de refúgio e alimento para determinadas espécies de peixes.

Referência:
https://pt.wikipedia.org/wiki/Macrófita_Aquática



Dr. Roberto Naime, Colunista do Portal EcoDebate, é Doutor em Geologia Ambiental. Integrante do corpo Docente do Mestrado e Doutorado em Qualidade Ambiental da Universidade Feevale.

Sugestão de leitura: Civilização Instantânea ou Felicidade Efervescente numa Gôndola ou na Tela de um Tablet [EBook Kindle], por Roberto Naime, na Amazon.

Autora: EcoDebate
Fonte: EcoDebate
Sítio Online da Publicação: EcoDebate
Data de Publicação: 09/11/2017
Publicação Original: https://www.ecodebate.com.br/2017/11/09/macrofitas-aquaticas-parte-22-final-artigo-de-roberto-naime/