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Por que as borboletas são tão pequenas?

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Os Mymaridae são os menores insetos. Este vídeo explica suas inúmeras adaptações para serem tão pequenos quanto 140 mícrons, mas ainda assim complexos, como células menores com o mínimo de citoplasma possível, neurônios desnucleados, perda de várias partes do corpo (incluindo olhos e coração, dependendo da espécie) e parasitismo como uma alternativa ao nível usual de nutrição dos insetos em ovos. Minha pergunta é por que a seleção natural favoreceria que eles fossem tão pequenos em primeiro lugar.

Uma vez que poucas espécies existentes foram extensivamente observadas, esta questão pode requerer alguma especulação do tipo "apenas isso", esperançosamente informada por outros exemplos de organismos que se tornaram incomum, quase proibitivamente pequenos para seus taxa. Por outro lado, seu registro fóssil cobre cerca de 100 milhões de anos, então talvez a hora e o local dos intermediários em redução sugerissem explicações específicas.


As moscas-fada podem ser tão pequenas porque caçam ovos de outros insetos, essa é uma das razões pelas quais elas precisam ser pequenas, depois disso, elas não precisam mais comer porque vão morrer em poucos dias. As informações podem ser encontradas na seção "como eles conseguem ser tão pequenos" deste PDF: https://www.cell.com/current-biology/pdf/S0960-9822(18)31343-5.pdf


O novo inseto 'fada' é incrivelmente pequeno

Uma nova espécie de mosca minúscula com o nome da fada em "Peter Pan" é incrivelmente minúscula, com asas delicadas aparadas em franjas.

Tinkerbella nana é uma espécie recém-descoberta de mosca da Costa Rica. Os Fairyfly são um tipo de vespa calcária e quase todos são parasitas, vivendo de ovos e larvas de outros insetos. É uma maneira horrível de viver, mas torna as borboletas úteis para os fazendeiros, que às vezes as importam para controlar pragas nojentas.

Muitas borboletas são extraordinariamente minúsculas, incluindo Kikiki huna, uma espécie havaiana que atinge apenas 0,005 polegadas (0,13 milímetros) de comprimento & mdash sobre o diâmetro da ponta de uma caneta de desenho fina. Isso os torna difíceis de encontrar, mas os pesquisadores liderados por John Huber, da Natural Resources Canada, realizaram sua pesquisa procurando ovos de insetos na serapilheira, no solo e em plantas na província costarriquenha de Alajeula.

Lá, eles encontraram espécimes de T. nana, nenhum dos quais tinha mais de 250 micrômetros de comprimento. Um micrômetro é um milésimo de milímetro.

Sob o microscópio, esses insetos minúsculos revelam detalhes finos, particularmente suas asas longas e finas, que terminam em franjas semelhantes a pelos. Este formato de asa pode ajudar os insetos ultrapequenos a reduzir a turbulência e o arrasto quando voam, um feito que requer bater suas asas centenas de vezes por segundo.

Os pesquisadores não sabem como os pequenos insetos podem chegar, disse Huber.

"Se ainda não os encontramos, certamente estaremos perto de descobrir os menores insetos", disse ele em um comunicado. Os pesquisadores publicaram sua descoberta hoje (24 de abril) no Journal of Hymenoptera Research.


Conteúdo

Como um ensaio bioquímico analítico e uma técnica de "laboratório úmido", o ELISA envolve a detecção de um analito (ou seja, a substância específica cuja presença está sendo analisada quantitativa ou qualitativamente) em uma amostra líquida por um método que continua a usar reagentes líquidos durante a análise (ou seja, sequência controlada de reações bioquímicas que irá gerar um sinal que pode ser facilmente quantificado e interpretado como uma medida da quantidade de analito na amostra) que permanece líquido e permanece dentro de uma câmara de reação ou bem necessária para manter os reagentes contidos. [2] [3] Isso contrasta com as técnicas de "laboratório a seco" que usam tiras secas. Mesmo se a amostra for líquida (por exemplo, uma pequena gota medida), a etapa de detecção final na análise "seca" envolve a leitura de uma tira seca por métodos como refletometria e não precisa de uma câmara de contenção de reação para evitar derramamento ou mistura entre as amostras . [4]

Como um ensaio heterogêneo, o ELISA separa alguns componentes da mistura de reação analítica por adsorção de certos componentes em uma fase sólida que está fisicamente imobilizada. No ELISA, uma amostra líquida é adicionada a uma fase sólida estacionária com propriedades de ligação especiais e é seguida por vários reagentes líquidos que são sequencialmente adicionados, incubados e lavados, seguido por alguma mudança óptica (por exemplo, desenvolvimento de cor pelo produto de um enzimático reação) no líquido final no poço a partir do qual a quantidade do analito é medida. A "leitura" quantitativa é geralmente baseada na detecção da intensidade da luz transmitida por espectrofotometria, que envolve a quantificação da transmissão de algum comprimento de onda específico da luz através do líquido (bem como o fundo transparente do poço no formato de placa de múltiplos poços) . [2] [3] A sensibilidade da detecção depende da amplificação do sinal durante as reações analíticas. Uma vez que as reações enzimáticas são processos de amplificação muito bem conhecidos, o sinal é gerado por enzimas que são ligadas aos reagentes de detecção em proporções fixas para permitir a quantificação precisa e, portanto, o nome "ligado a enzima". [5]

O analito também é chamado de ligante porque se liga ou liga-se especificamente a um reagente de detecção, portanto, o ELISA se enquadra na categoria maior de ensaios de ligação de ligante. [2] O reagente de ligação específico do ligante é "imobilizado", ou seja, geralmente revestido e seco no fundo transparente e às vezes também na parede lateral de um poço [6] (a "fase sólida" / "substrato sólido" estacionária aqui em oposição a micropartículas / esferas sólidas que podem ser removidas por lavagem), que geralmente é construída como uma placa de múltiplos poços conhecida como "placa de ELISA". Convencionalmente, como outras formas de imunoensaios, a especificidade da reação do tipo antígeno-anticorpo é usada porque é fácil aumentar um anticorpo especificamente contra um antígeno em massa como um reagente. Alternativamente, se o analito em si é um anticorpo, seu antígeno alvo pode ser usado como o reagente de ligação. [7]

Antes do desenvolvimento do ELISA, a única opção para a realização de um imunoensaio era o radioimunoensaio, uma técnica que utiliza antígenos ou anticorpos marcados radioativamente. No radioimunoensaio, a radioatividade fornece o sinal, que indica se um antígeno ou anticorpo específico está presente na amostra. O radioimunoensaio foi descrito pela primeira vez em um artigo científico de Rosalyn Sussman Yalow e Solomon Berson publicado em 1960. [8]

Como a radioatividade representa uma ameaça potencial à saúde, buscou-se uma alternativa mais segura. Uma alternativa adequada ao radioimunoensaio substituiria um sinal não radioativo no lugar do sinal radioativo. Quando enzimas (como peroxidase de rábano) reagem com substratos apropriados (como ABTS ou TMB), ocorre uma mudança na cor, que é usada como um sinal. No entanto, o sinal deve estar associado à presença de anticorpo ou antígeno, razão pela qual a enzima deve ser ligada a um anticorpo apropriado. Este processo de ligação foi desenvolvido de forma independente por Stratis Avrameas e G. B. Pierce. [9] Uma vez que é necessário remover qualquer anticorpo ou antígeno não ligado por lavagem, o anticorpo ou antígeno deve ser fixado à superfície do recipiente, ou seja, o imunoadsorvente deve ser preparado. Uma técnica para conseguir isso foi publicada por Wide e Jerker Porath em 1966. [10]

Em 1971, Peter Perlmann e Eva Engvall na Universidade de Estocolmo, na Suécia, e Anton Schuurs e Bauke van Weemen na Holanda, publicaram de forma independente artigos que sintetizaram esse conhecimento em métodos para realizar EIA / ELISA. [11] [12]

O ELISA tradicional normalmente envolve repórteres cromogênicos e substratos que produzem algum tipo de mudança de cor observável para indicar a presença de antígeno ou analito. As técnicas mais recentes do tipo ELISA usam repórteres de PCR fluorogênicos, eletroquimioluminescentes e de oposição quantitativa para criar sinais quantificáveis. Esses novos repórteres podem ter várias vantagens, incluindo sensibilidades mais altas e multiplexação. [13] [14] Em termos técnicos, os ensaios mais recentes desse tipo não são estritamente ELISAs, já que não são "ligados a enzimas", mas sim ligados a algum repórter não enzimático. No entanto, como os princípios gerais desses ensaios são muito semelhantes, eles costumam ser agrupados na mesma categoria dos ELISAs.

Em 2012, um teste ELISA ultrassensível baseado em enzimas usando nanopartículas como repórter cromogênico foi capaz de fornecer um sinal de cor a olho nu, a partir da detecção de meros attogramas de analito. Uma cor azul aparece para resultados positivos e uma cor vermelha para negativos. Observe que esta detecção só pode confirmar a presença ou ausência de analito, não a concentração real. [15]

Existem muitos testes ELISA para moléculas específicas que usam os anticorpos correspondentes. Os testes ELISA são divididos em vários tipos de testes com base em como os analitos e anticorpos são ligados e usados. [16] [17] Os principais tipos são descritos aqui. [18]

Edição ELISA direta

As etapas do ELISA direto [19] seguem o mecanismo abaixo:

  • Uma solução tamponada do antígeno a ser testado é adicionada a cada poço (geralmente placas de 96 poços) de uma placa de microtitulação, onde é dado tempo para aderir ao plástico por meio de interações de carga.
  • Uma solução de proteína não reagente, como albumina de soro bovino ou caseína, é adicionada a cada poço para cobrir qualquer superfície de plástico no poço que permanece não revestida pelo antígeno.
  • É adicionado o anticorpo primário com uma enzima anexada (conjugada), que se liga especificamente ao antígeno de teste que reveste o poço.
  • Um substrato para esta enzima é então adicionado. Freqüentemente, esse substrato muda de cor após a reação com a enzima.
  • Quanto mais alta a concentração do anticorpo primário presente no soro, mais forte é a mudança de cor. Freqüentemente, um espectrômetro é usado para fornecer valores quantitativos para a intensidade da cor.

A enzima atua como um amplificador, mesmo que apenas alguns anticorpos ligados à enzima permaneçam ligados, as moléculas da enzima produzirão muitas moléculas de sinal. Dentro das limitações do senso comum, a enzima pode continuar produzindo cor indefinidamente, mas quanto mais anticorpos estiverem ligados, mais rápido a cor se desenvolverá. Uma grande desvantagem do ELISA direto é que o método de imobilização do antígeno não é específico quando o soro é usado como fonte do antígeno de teste, todas as proteínas na amostra podem aderir ao poço da placa de microtitulação, portanto, pequenas concentrações de analito no soro devem competir com outras proteínas séricas quando se ligam à superfície do poço. O sanduíche ou ELISA indireto fornece uma solução para esse problema, usando um anticorpo de "captura" específico para o antígeno de teste para retirá-lo da mistura molecular do soro. [ citação necessária ]

O ELISA pode ser executado em um formato qualitativo ou quantitativo. Os resultados qualitativos fornecem um resultado positivo ou negativo simples (sim ou não) para uma amostra. O ponto de corte entre positivo e negativo é determinado pelo analista e pode ser estatístico. Duas ou três vezes o desvio padrão (erro inerente a um teste) é freqüentemente usado para distinguir amostras positivas de negativas. No ELISA quantitativo, a densidade óptica (DO) da amostra é comparada a uma curva padrão, que normalmente é uma diluição em série de uma solução de concentração conhecida da molécula alvo. Por exemplo, se uma amostra de teste retorna um OD de 1,0, o ponto na curva padrão que deu OD = 1,0 deve ter a mesma concentração de analito que a amostra. [ citação necessária ]

O uso e o significado dos nomes "ELISA indireto" e "ELISA direto" diferem na literatura e nos sites, dependendo do contexto do experimento. Quando a presença de um antígeno é analisada, o nome "ELISA direto" se refere a um ELISA em que apenas um anticorpo primário marcado é usado, e o termo "ELISA indireto" se refere a um ELISA em que o antígeno é ligado pelo anticorpo primário que então é detectado por um anticorpo secundário marcado. No último caso, um ELISA sanduíche é claramente distinto de um ELISA indireto. Quando o anticorpo "primário" é de interesse, e. no caso de análises de imunização, este anticorpo é detectado diretamente pelo anticorpo secundário e o termo "ELISA indireto" se aplica a um ambiente com dois anticorpos. [ citação necessária ]

Edição ELISA em sanduíche

Um ELISA "sanduíche" é usado para detectar o antígeno da amostra. [20] As etapas são:

  1. É preparada uma superfície à qual está ligada uma quantidade conhecida de anticorpo de captura.
  2. Quaisquer locais de ligação inespecíficos na superfície são bloqueados.
  3. A amostra contendo o antígeno é aplicada à placa e capturada pelo anticorpo.
  4. A placa é lavada para remover o antígeno não ligado.
  5. Um anticorpo específico é adicionado e se liga ao antígeno (daí o 'sanduíche': o antígeno está preso entre dois anticorpos). Este anticorpo primário também pode estar no soro de um doador para ser testado quanto à reatividade com o antígeno.
  6. Os anticorpos secundários ligados à enzima são aplicados como anticorpos de detecção que também se ligam especificamente à região Fc do anticorpo (não específica).
  7. A placa é lavada para remover os conjugados enzimáticos não ligados.
  8. Um produto químico é adicionado para ser convertido pela enzima em uma cor ou sinal fluorescente ou eletroquímico.
  9. A absorvância ou fluorescência ou sinal eletroquímico (por exemplo, corrente) dos poços da placa é medido para determinar a presença e a quantidade de antígeno.

A imagem à direita inclui o uso de um anticorpo secundário conjugado a uma enzima, embora, no sentido técnico, isso não seja necessário se o anticorpo primário for conjugado a uma enzima (o que seria ELISA direto). No entanto, o uso de um conjugado de anticorpo secundário evita o caro processo de criação de anticorpos ligados a enzimas para cada antígeno que se queira detectar. Ao usar um anticorpo ligado a enzima que se liga à região Fc de outros anticorpos, este mesmo anticorpo ligado a enzima pode ser usado em uma variedade de situações. Sem a primeira camada de anticorpo de "captura", quaisquer proteínas da amostra (incluindo proteínas séricas) podem se adsorver competitivamente à superfície da placa, diminuindo a quantidade de antígeno imobilizado. O uso do anticorpo específico purificado para anexar o antígeno ao plástico elimina a necessidade de purificar o antígeno de misturas complicadas antes da medição, simplificando o ensaio e aumentando a especificidade e a sensibilidade do ensaio. Um ELISA sanduíche usado para pesquisa geralmente precisa de validação devido ao risco de resultados falso-positivos. [21]

Edição de ELISA competitiva

Um terceiro uso do ELISA é por meio de ligação competitiva. As etapas para este ELISA são um pouco diferentes dos primeiros dois exemplos:

O anticorpo não marcado é incubado na presença de seu antígeno (amostra).

  1. Esses complexos de anticorpo / antígeno ligados são então adicionados a um poço revestido com antígeno.
  2. A placa é lavada, então os anticorpos não ligados são removidos. (Quanto mais antígeno na amostra, mais complexos Ag-Ab são formados e, portanto, há menos anticorpos não ligados disponíveis para se ligar ao antígeno no poço, portanto, "competição".)
  3. O anticorpo secundário, específico para o anticorpo primário, é adicionado. Este segundo anticorpo é acoplado à enzima.
  4. Um substrato é adicionado e as enzimas restantes induzem um sinal cromogênico ou fluorescente.
  5. A reação é interrompida para evitar a eventual saturação do sinal.

Alguns kits de ELISA competitivos incluem antígeno ligado a enzima em vez de anticorpo ligado a enzima. O antígeno marcado compete pelos locais de ligação do anticorpo primário com o antígeno da amostra (não marcado). Quanto menos antígeno na amostra, mais antígeno marcado é retido no poço e mais forte é o sinal.

Normalmente, o antígeno não é posicionado primeiro no poço.

Para a detecção de anticorpos HIV, os poços da placa de microtitulação são revestidos com o antígeno HIV. São usados ​​dois anticorpos específicos, um conjugado com a enzima e outro presente no soro (se o soro for positivo para o anticorpo). A competição cumulativa ocorre entre os dois anticorpos para o mesmo antígeno, fazendo com que um sinal mais forte seja visto. Os soros a serem testados são adicionados a esses poços e incubados a 37 ° C e, em seguida, lavados. Se os anticorpos estiverem presentes, ocorre a reação antígeno-anticorpo. Nenhum antígeno é deixado para os anticorpos específicos do HIV marcados com enzima. Esses anticorpos permanecem livres após a adição e são removidos durante a lavagem. O substrato é adicionado, mas não há enzima para agir sobre ele, então um resultado positivo não mostra nenhuma mudança de cor.

Edição ELISA reversa

Um quarto teste ELISA não usa os poços tradicionais. Este teste deixa os antígenos suspensos no fluido de teste. [22] [23]

  1. O anticorpo não marcado é incubado na presença de seu antígeno (amostra)
  2. Um período de incubação suficiente é fornecido para permitir que os anticorpos se liguem aos antígenos.
  3. A amostra é então passada pelo recipiente Scavenger. Pode ser um tubo de ensaio ou um canal de fluxo especificamente projetado. A superfície do contêiner ou canal Scavenger possui “Antígenos Scavenger” vinculados a ela. Estes podem ser idênticos ou suficientemente semelhantes aos antígenos primários aos quais os anticorpos livres se ligam.
  4. O recipiente Scavenger deve ter área de superfície suficiente e tempo suficiente para permitir que os Antígenos Scavenger se liguem a todos os anticorpos em excesso introduzidos na amostra.
  5. A amostra, que agora contém os anticorpos marcados e ligados, é passada por um detector. Este dispositivo pode ser um citômetro de fluxo ou outro dispositivo que ilumina as etiquetas e registra a resposta. [24]

Este teste permite que vários antígenos sejam marcados e contados ao mesmo tempo. Isso permite que cepas específicas de bactérias sejam identificadas por duas (ou mais) marcas de cores diferentes. Se ambas as marcas estiverem presentes em uma célula, então a célula é aquela cepa específica. Se apenas um estiver presente, não está.

Este teste é feito, geralmente, um teste de cada vez e não pode ser feito com a placa de microtitulação. O equipamento necessário geralmente é menos complicado e pode ser usado no campo.

A tabela a seguir lista os marcadores enzimáticos comumente usados ​​em ensaios ELISA, que permitem que os resultados do ensaio sejam medidos após a conclusão.

  • OPD (odicloridrato de fenilenodiamina) torna-se âmbar para detectar HRP (peroxidase de rábano), que é freqüentemente usado como uma proteína conjugada. [25]
  • TMB (3,3 ', 5,5'-tetrametilbenzidina) torna-se azul ao detectar HRP e torna-se amarelo após a adição de ácido sulfúrico ou fosfórico. [25]
  • ABTS (sal de 2,2'-azinobis [3-etilbenzotiazolina-6-ácido sulfônico] -diamônio) torna-se verde ao detectar HRP. [25]
  • PNPP (pNitrofenil Fosfato, Sal Dissódico) fica amarelo ao detectar a fosfatase alcalina. [25]

Como o ELISA pode ser realizado para avaliar a presença de antígeno ou de anticorpos em uma amostra, é uma ferramenta útil para determinar as concentrações de anticorpos no soro (como o teste de HIV [26] ou o vírus do Nilo Ocidental). Ele também encontrou aplicações na indústria de alimentos na detecção de potenciais alérgenos alimentares, como leite, amendoim, nozes, amêndoas e ovos [27] e como teste sorológico de sangue para doença celíaca. [28] [29] O ELISA também pode ser usado em toxicologia como uma triagem presuntiva rápida para certas classes de medicamentos.

O ELISA foi o primeiro teste de rastreamento amplamente utilizado para o HIV devido à sua alta sensibilidade. Em um ELISA, o soro de uma pessoa é diluído 400 vezes e aplicado a uma placa na qual os antígenos do HIV são anexados. Se os anticorpos para o HIV estiverem presentes no soro, eles podem se ligar a esses antígenos do HIV. A placa é então lavada para remover todos os outros componentes do soro. Um "anticorpo secundário" especialmente preparado - um anticorpo que se liga a outros anticorpos - é então aplicado à placa, seguido por outra lavagem. Este anticorpo secundário está quimicamente ligado de antemão a uma enzima.

Assim, a placa conterá enzima em proporção à quantidade de anticorpo secundário ligado à placa. Um substrato para a enzima é aplicado e a catálise pela enzima leva a uma mudança na cor ou fluorescência. Os resultados do ELISA são relatados como um número - o aspecto mais controverso desse teste é a determinação do ponto de "corte" entre um resultado positivo e um resultado negativo.

Um ponto de corte pode ser determinado comparando-o com um padrão conhecido. Se um teste ELISA for usado para triagem de drogas no local de trabalho, uma concentração de corte, 50 ng / ml, por exemplo, é estabelecida e uma amostra contendo a concentração padrão de analito será preparada. Desconhecidos que geram um sinal mais forte do que a amostra conhecida são "positivos". Aqueles que geram sinal mais fraco são "negativos".

Existem testes ELISA para detectar vários tipos de doenças, como dengue, malária, doença de Chagas [30], doença de Johne, entre outras. [31] Os testes ELISA também são amplamente empregados para em vitro diagnósticos em laboratórios médicos. Os outros usos do ELISA incluem:


1. Você receberá uma pequena bandeja cheia de um molde de ágar. * Veja abaixo as instruções * Evite manusear o ágar com as mãos desprotegidas e use um bisturi e uma pinça para cortar três cubos de ágar com as seguintes dimensões aproximadas. Salve seu ágar, você precisará dele mais tarde!

2. Meça seus cubos (as dimensões reais podem não ser perfeitas, dependendo de como você os corta) e determine a área da superfície, o volume e a proporção SA: V. Registre na tabela de dados.

3. Coloque cada bloco em um copo (ou recipiente) separado de vinagre. O ágar foi infundido com uma substância química chamada azul de bromotimol, o azul se tornará amarelo na presença de ácido. Você poderá observar essa mudança com seus cubos. Registre o tempo que leva para o azul desaparecer completamente.


  1. Cada grupo irá adquirir três cubos de ágar: um cubo de 3cm, um cubo de 2cm e um cubo de 1cm. CORTE O MAIS PRECISO POSSÍVEL. (Isso pode já estar concluído para você).
  2. Coloque os cubos em um copo e submerja com 200 ml de NaOH.
  3. Deixe os cubos de molho por aproximadamente 10 minutos.
  4. Periodicamente, mexa suavemente a solução ou vire os cubos.
  5. Após 10 minutos, remova a solução de NaOH.
  6. Seque os cubos com uma toalha de papel.
  7. Corte prontamente cada cubo ao meio e meça a profundidade na qual a cor rosa penetrou. Esboce cada seção transversal de bloco e rsquos.
  8. Registre o volume que permaneceu na cor branca.
  9. Faça os seguintes cálculos para cada cubo e preencha a seguinte tabela de dados:

Tamanho do Cubo

Volume do cubo (cm 3 )

(Vtotal)

Volume branco

(cm 3 )

(VBranco)

Esboço de cada

Volume do cubo difuso

(Vtotal & ndash VBranco ) =

(Vdifuso)

Difusão percentual
(Vdifuso/ Vtotal)

Área de Superfície: Volume

(da tabela anterior)


Por que os pigmeus são pequenos

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O Grim Reaper pode encurtar a vida e, nas circunstâncias certas, talhar aqueles que ainda estão abaixo do tamanho de pigmeus. Essa é a polêmica conclusão de um novo estudo, publicado em outubro Antropologia Atual, que descobriu que a estatura diminuiu à medida que as taxas de mortalidade aumentaram em três populações de corpos pequenos em um período de 115 anos.

“Fornecemos a primeira evidência de que o tamanho do corpo dos pigmeus varia consideravelmente ao longo do tempo, que se correlacionam fortemente com as taxas de mortalidade e que o aumento das taxas de mortalidade leva a reduções ainda maiores do tamanho do corpo”, disse Jay Stock, da Universidade de Cambridge, na Inglaterra.

Stock e Andrea Migliano, ambos antropólogos da Universidade de Cambridge, afirmam que suas descobertas apóiam um cenário no qual a maioria das mulheres é capaz de se reproduzir em idades relativamente jovens, provavelmente em resposta a altas taxas de mortalidade. geração para a próxima. Os corpos em maturação precoce desviam recursos fisiológicos do crescimento, produzindo pequenos corpos como efeito colateral, os pesquisadores hipotetizam.

Os críticos desse argumento suspeitam que os desafios ambientais, como deficiências nutricionais ou áreas florestais restritas, estimularam a evolução das populações de baixa estatura.

Os pesquisadores definiram tradicionalmente os pigmeus como populações com uma altura média do sexo masculino adulto de não mais do que 155 centímetros, ou cerca de 5 pés, 1 polegada. Grupos de caçadores-coletores classificados como pigmeus vivem em várias regiões, incluindo África, Indonésia, Filipinas e Ilhas Andaman, que ficam a sudeste da Birmânia.

Stock e Migliano analisaram dados de 11 estudos antropológicos do governo britânico de Andaman Islanders conduzidos entre 1871 e 1986. As investigações incluíram uma série de medidas físicas e de saúde para 604 indivíduos de três grupos de pigmeus - Great Andamanese, Onge e Jarawa. Os dados também incluíram aproximações populacionais para cada grupo ao longo do tempo.

Apesar de descrever um pequeno número de pessoas que podem ter sido avaliadas com vários graus de precisão, esses estudos fornecem o único vislumbre de longo prazo das mudanças no crescimento em diferentes grupos de pigmeus, diz Stock.

As colônias britânicas foram estabelecidas nas ilhas Andaman em 1858 e permaneceram até 1947. Os pigmeus Onge e Jarawa, que viviam em ilhas separadas, recuaram para as florestas para evitar os britânicos. Grandes pigmeus andamaneses fizeram amizade com os recém-chegados.

Como resultado, os grandes Andamaneses foram expostos a doenças infecciosas contra as quais não tinham defesa, incluindo gripe, tuberculose, sarampo e sífilis. Seus números aproximados caíram de 6.000 em 1858 para 600 em 1900. Um mínimo de 19 grandes indivíduos andamaneses foi registrado durante a década de 1960, mas a população sobreviveu.

Registros históricos britânicos mostram que as alturas médias dos Grandes Andamaneses caíram acentuadamente durante o período de aumento da mortalidade, afirmam Stock e Migliano. De 1879 a 1927, a altura média dos homens medidos diminuiu a uma taxa equivalente a 4,7 centímetros, ou quase 2 polegadas, a cada 100 anos. O declínio da altura medida para as mulheres foi equivalente a 1,8 centímetros, ou quase três quartos de polegada, a cada 100 anos.

Dados do século 19 não estavam disponíveis para os outros dois grupos de pigmeus que evitaram os britânicos. Mas os homens e mulheres Onge apresentaram aumentos médios de altura de 1927 a 1962, depois que as tentativas britânicas de interagir com eles pararam. O número da população de Onge diminuiu de 1901 a 1951, embora não tão acentuadamente quanto entre os grandes andamaneses.

Os indivíduos Jarawa foram medidos pela primeira vez em 1985. As alturas médias de 155 centímetros para os homens e 147 centímetros, ou cerca de 4 pés e 10 polegadas, para as mulheres, excederam todas as alturas médias registradas para os outros dois grupos de pigmeus.

As estimativas da população dos Jarawa mantiveram-se estáveis ​​durante o período colonial, dizem os pesquisadores.

Um estudo relacionado de 2007 liderado por Migliano relatou que os pigmeus na África e nas Filipinas tendem a parar de crescer no início da adolescência, têm baixa expectativa de vida e começam a se reproduzir mais cedo do que os caçadores-coletores mais altos. Esse padrão de descobertas também se ajusta à ideia de que corpos do tamanho de pigmeus ocorrem como um subproduto de uma tendência evoluída para as mulheres se tornarem férteis cedo na vida, diz Stock.


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Editar precursores antigos

A possível existência de organismos microscópicos foi discutida por muitos séculos antes de sua descoberta no século 17. Por volta do século V aC, os jainistas da Índia atual postularam a existência de minúsculos organismos chamados nigodas. [6] Diz-se que esses nigodas nascem em grupos onde vivem em todos os lugares, incluindo corpos de plantas, animais e pessoas, e sua vida dura apenas uma fração de segundo. [7] De acordo com o líder jainista Mahavira, os humanos destroem esses nigodas em grande escala, quando comem, respiram, sentam e se movem. [6] Muitos jainistas modernos afirmam que os ensinamentos de Mahavira pressagiam a existência de microorganismos descobertos pela ciência moderna. [8]

A ideia mais antiga conhecida para indicar a possibilidade de doenças se espalhando por organismos ainda não vistos foi a do estudioso romano Marcus Terentius Varro em um livro do século 1 aC intitulado Na Agricultura no qual ele chamou as criaturas invisíveis de animálculos, e adverte contra a localização de uma casa perto de um pântano: [9]

… E porque existem criaturas minúsculas que não podem ser vistas pelos olhos, que flutuam no ar e entram no corpo pela boca e pelo nariz e causam doenças graves. [9]

No O Cânon da Medicina (1020), Avicena sugeriu que a tuberculose e outras doenças podem ser contagiosas. [10] [11]

Edição do início moderno

Meu trabalho, que tenho feito por muito tempo, não foi realizado para obter os elogios que agora aprecio, mas principalmente por uma ânsia de conhecimento, que noto que reside em mim mais do que na maioria dos outros homens. E assim, sempre que descobri algo notável, pensei ser meu dever registrar minha descoberta no papel, para que todas as pessoas engenhosas pudessem ser informadas disso.

Antony van Leeuwenhoek continua sendo uma das figuras mais mal compreendidas nas origens da biologia experimental. A visão popular é que Leeuwenhoek trabalhava de uma maneira essencialmente rude e indisciplinada, usando métodos de investigação não experimentados que careciam de refinamento e objetividade. Ele é freqüentemente designado como um 'diletante'. Além disso, seus microscópios foram descritos como primitivos e dúvidas foram expressas sobre sua capacidade de ter feito muitas das observações que lhe foram atribuídas. Pesquisas recentes mostram que essas visões são errôneas. Seu trabalho foi realizado de forma meticulosa e as observações registradas com esmerada diligência. Embora possamos ver evidências de sua compreensão globulista da matéria orgânica (esta visão tem sido freqüentemente citada como evidência de suas inadequações observacionais), esta preocupação menor não pode desviar de dois princípios firmes que fundamentam seu trabalho: (a) uma capacidade clara de construir experiências experimentais procedimentos que eram, por sua vez, racionais e repetíveis, e (b) uma disposição tanto para ir de encontro à opinião recebida - por exemplo, sobre a questão da geração espontânea - quanto para abandonar uma crença anteriormente mantida à luz de novos evidências. Em seu método de analisar um problema, Leeuwenhoek foi capaz de estabelecer muitas das regras básicas da experimentação e fez muito para fundar, não apenas a ciência da microscopia, mas também a filosofia da experimentação biológica.

Leeuwenhoek é universalmente reconhecido como o pai da microbiologia. Ele descobriu protistas e bactérias. Mais do que ser o primeiro a ver este mundo inimaginado de "animálculos", ele foi o primeiro a pensar em olhar - certamente, o primeiro com o poder de ver. Usando seus próprios microscópios enganosamente simples, de lente única, ele não apenas observou, mas conduziu experimentos engenhosos, explorando e manipulando seu universo microscópico com uma curiosidade que desmentia sua falta de um mapa ou orientação. Leeuwenhoek foi um pioneiro, um cientista do mais alto calibre, mas sua reputação sofreu nas mãos daqueles que invejavam sua fama ou desprezavam suas origens não escolarizadas, bem como por meio de seu próprio sigilo desconfiado de seus métodos, que abriu um mundo que outros poderiam não compreender.

Akshamsaddin (cientista turco) mencionou o micróbio em seu trabalho Maddat ul-Hayat (O Material da Vida) cerca de dois séculos antes da descoberta de Antonie Van Leeuwenhoek através da experimentação:

É incorreto presumir que as doenças aparecem uma a uma nos humanos. A doença infecta propagando-se de uma pessoa para outra. Essa infecção ocorre por meio de sementes tão pequenas que não podem ser vistas, mas estão vivas. [13] [14]

Em 1546, Girolamo Fracastoro propôs que as doenças epidêmicas eram causadas por entidades transferíveis semelhantes a sementes que podiam transmitir a infecção por contato direto ou indireto, ou mesmo sem contato por longas distâncias. [15]

Antonie Van Leeuwenhoek é considerado o pai da microbiologia. Ele foi o primeiro em 1673 a descobrir e conduzir experimentos científicos com microrganismos, usando microscópios de lente única simples de seu próprio projeto. [16] [17] [4] [18] Robert Hooke, um contemporâneo de Leeuwenhoek, também usou a microscopia para observar a vida microbiana na forma de corpos frutíferos de fungos. Em seu livro de 1665 Micrographia, ele fez desenhos de estudos e cunhou o termo célula. [19]

Edição do século 19

Louis Pasteur (1822-1895) expôs caldos fervidos ao ar, em recipientes que continham um filtro para evitar que as partículas passassem para o meio de crescimento, e também em recipientes sem filtro, mas com a entrada de ar por meio de um tubo curvo para poeira as partículas se acomodariam e não entrariam em contato com o caldo. Ao ferver o caldo de antemão, Pasteur garantiu que nenhum microrganismo sobrevivesse dentro dos caldos no início de seu experimento. Nada cresceu nos caldos durante o experimento de Pasteur. Isso significava que os organismos vivos que cresciam nesses caldos vinham de fora, como esporos na poeira, em vez de serem gerados espontaneamente no caldo. Assim, Pasteur refutou a teoria da geração espontânea e apoiou a teoria do germe da doença. [20]

Em 1876, Robert Koch (1843–1910) estabeleceu que os microrganismos podem causar doenças. Ele descobriu que o sangue do gado infectado com antraz sempre tinha um grande número de Bacillus anthracis. Koch descobriu que podia transmitir o antraz de um animal para outro ao colher uma pequena amostra de sangue do animal infectado e injetá-la em um animal saudável, o que fazia com que o animal saudável adoecesse. Ele também descobriu que podia cultivar a bactéria em um caldo nutritivo, depois injetá-la em um animal saudável e causar doenças. Com base nesses experimentos, ele elaborou critérios para estabelecer uma ligação causal entre um microorganismo e uma doença, que agora são conhecidos como postulados de Koch. Embora esses postulados não possam ser aplicados em todos os casos, eles retêm importância histórica para o desenvolvimento do pensamento científico e ainda estão sendo usados ​​hoje. [22]

A descoberta de microrganismos como Euglena que não se enquadrava nos reinos animal ou vegetal, visto que eram fotossintéticos como as plantas, mas móveis como os animais, levou à denominação de um terceiro reino na década de 1860. Em 1860, John Hogg chamou isso de Protoctista, e em 1866 Ernst Haeckel chamou-o de Protista. [23] [24] [25]

O trabalho de Pasteur e Koch não refletia com precisão a verdadeira diversidade do mundo microbiano por causa de seu foco exclusivo em microrganismos com relevância médica direta. Não foi até o trabalho de Martinus Beijerinck e Sergei Winogradsky no final do século 19 que a verdadeira amplitude da microbiologia foi revelada. [26] Beijerinck fez duas contribuições importantes para a microbiologia: a descoberta de vírus e o desenvolvimento de técnicas de cultura de enriquecimento. [27] Embora seu trabalho com o vírus do mosaico do tabaco tenha estabelecido os princípios básicos da virologia, foi seu desenvolvimento da cultura de enriquecimento que teve o impacto mais imediato na microbiologia, permitindo o cultivo de uma ampla gama de micróbios com fisiologias totalmente diferentes. Winogradsky foi o primeiro a desenvolver o conceito de quimiolitotrofia e, assim, revelar o papel essencial desempenhado pelos microrganismos nos processos geoquímicos. [28] Ele foi responsável pelo primeiro isolamento e descrição de bactérias nitrificantes e fixadoras de nitrogênio. [26] O microbiologista franco-canadense Felix d'Herelle co-descobriu bacteriófagos e foi um dos primeiros microbiologistas aplicados. [29]

Os microrganismos podem ser encontrados em quase qualquer lugar da Terra. Bactérias e arqueas são quase sempre microscópicas, enquanto vários eucariotos também são microscópicos, incluindo a maioria dos protistas, alguns fungos, bem como alguns microanimais e plantas. Os vírus são geralmente considerados não vivos e, portanto, não são considerados microrganismos, embora um subcampo da microbiologia seja a virologia, o estudo dos vírus. [30] [31] [32]

Evolution Edit

Microrganismos unicelulares foram as primeiras formas de vida a se desenvolver na Terra, há aproximadamente 3,5 bilhões de anos. [33] [34] [35] A evolução posterior foi lenta, [36] e por cerca de 3 bilhões de anos no éon pré-cambriano (grande parte da história da vida na Terra), todos os organismos eram microorganismos. [37] [38] Bactérias, algas e fungos foram identificados em âmbar com 220 milhões de anos, o que mostra que a morfologia dos microrganismos mudou pouco desde pelo menos o período Triássico. [39] O recém-descoberto papel biológico desempenhado pelo níquel, entretanto - especialmente aquele provocado por erupções vulcânicas das armadilhas da Sibéria - pode ter acelerado a evolução dos metanógenos em direção ao final do evento de extinção Permiano-Triássico. [40]

Os microrganismos tendem a ter uma taxa de evolução relativamente rápida. A maioria dos microrganismos pode se reproduzir rapidamente e as bactérias também são capazes de trocar genes livremente por meio de conjugação, transformação e transdução, mesmo entre espécies amplamente divergentes. [41] Esta transferência horizontal de genes, juntamente com uma alta taxa de mutação e outros meios de transformação, permite que os microorganismos evoluam rapidamente (via seleção natural) para sobreviver em novos ambientes e responder a estresses ambientais. Essa rápida evolução é importante na medicina, pois levou ao desenvolvimento de bactérias patogênicas multirresistentes, superbactérias, que são resistentes aos antibióticos. [42]

Uma possível forma de transição de microorganismo entre um procarioto e um eucarioto foi descoberta em 2012 por cientistas japoneses. Parakaryon myojinensis é um microorganismo único maior do que um procarioto típico, mas com material nuclear encerrado em uma membrana como em um eucarioto, e a presença de endossimbiontes. Esta é vista como a primeira forma evolutiva plausível de microrganismo, mostrando um estágio de desenvolvimento do procarioto ao eucarioto. [43] [44]

Archaea Edit

Archaea são organismos unicelulares procarióticos e formam o primeiro domínio da vida, no sistema de três domínios de Carl Woese. Um procarioto é definido como não tendo núcleo celular ou outra organela ligada à membrana. As Archaea compartilham essa característica definidora com as bactérias com as quais foram agrupadas. Em 1990, o microbiologista Woese propôs o sistema de três domínios que dividia os seres vivos em bactérias, arquéias e eucariotos, [45] e, assim, dividia o domínio procarionte.

As Archaea diferem das bactérias tanto em sua genética quanto em sua bioquímica. Por exemplo, enquanto as membranas celulares bacterianas são feitas de fosfoglicerídeos com ligações éster, as membranas arqueanas são feitas de éter lipídico. [46] Archaea foram originalmente descritos como extremófilos vivendo em ambientes extremos, como fontes termais, mas desde então foram encontrados em todos os tipos de habitats. [47] Só agora os cientistas estão começando a perceber o quão comuns são as archaea no ambiente, com Crenarchaeota sendo a forma de vida mais comum no oceano, dominando ecossistemas abaixo de 150 m de profundidade. [48] ​​[49] Esses organismos também são comuns no solo e desempenham um papel vital na oxidação da amônia. [50]

Os domínios combinados de arquéias e bactérias constituem o grupo de organismos mais diverso e abundante da Terra e habitam praticamente todos os ambientes onde a temperatura está abaixo de +140 ° C. Eles são encontrados na água, solo, ar, como o microbioma de um organismo, fontes termais e até mesmo nas profundezas da crosta terrestre nas rochas. [51] O número de procariontes é estimado em cerca de cinco nonilhões, ou 5 × 10 30, representando pelo menos metade da biomassa da Terra. [52]

A biodiversidade dos procariontes é desconhecida, mas pode ser muito grande. Uma estimativa de maio de 2016, baseada em leis de escala de números conhecidos de espécies em relação ao tamanho do organismo, dá uma estimativa de talvez 1 trilhão de espécies no planeta, das quais a maioria seriam microorganismos. Atualmente, apenas um milésimo de um por cento desse total foi descrito. [53] Células Archael de algumas espécies agregam e transferem DNA de uma célula para outra por meio do contato direto, particularmente sob condições ambientais estressantes que causam danos ao DNA. [54] [55]

Edição de bactérias

Bactérias como as arqueas são procarióticas - unicelulares e não têm núcleo celular ou outra organela ligada à membrana. As bactérias são microscópicas, com algumas exceções extremamente raras, como Thiomargarita namibiensis. [56] As bactérias funcionam e se reproduzem como células individuais, mas geralmente podem se agregar em colônias multicelulares. [57] Algumas espécies, como as mixobactérias, podem se agregar em estruturas de enxame complexas, operando como grupos multicelulares como parte de seu ciclo de vida, [58] ou formar aglomerados em colônias bacterianas, como E.coli.

Seu genoma é geralmente um cromossomo bacteriano circular - uma única alça de DNA, embora também possam abrigar pequenos pedaços de DNA chamados plasmídeos. Esses plasmídeos podem ser transferidos entre as células por meio de conjugação bacteriana. As bactérias possuem uma parede celular envolvente, que fornece força e rigidez às suas células. Eles se reproduzem por fissão binária ou às vezes por brotamento, mas não sofrem reprodução sexual meiótica. No entanto, muitas espécies bacterianas podem transferir DNA entre células individuais por um processo de transferência horizontal de genes conhecido como transformação natural. [59] Algumas espécies formam esporos extraordinariamente resistentes, mas para as bactérias este é um mecanismo de sobrevivência, não de reprodução. Em condições ideais, as bactérias podem crescer extremamente rapidamente e seu número pode dobrar a cada 20 minutos. [60]

Editar Eucariotos

A maioria dos seres vivos que são visíveis a olho nu em sua forma adulta são eucariotos, incluindo humanos. No entanto, muitos eucariotos também são microrganismos. Ao contrário das bactérias e arqueas, os eucariotos contêm organelas como o núcleo da célula, o aparelho de Golgi e as mitocôndrias em suas células. O núcleo é uma organela que abriga o DNA que compõe o genoma de uma célula. O próprio DNA (ácido desoxirribonucléico) é organizado em cromossomos complexos. [61] As mitocôndrias são organelas vitais no metabolismo, pois são o local do ciclo do ácido cítrico e da fosforilação oxidativa. Eles evoluíram de bactérias simbióticas e retêm um genoma remanescente. [62] Como as bactérias, as células vegetais têm paredes celulares e contêm organelas, como cloroplastos, além das organelas de outros eucariotos. Os cloroplastos produzem energia da luz por fotossíntese e também eram originalmente bactérias simbióticas. [62]

Os eucariotos unicelulares consistem em uma única célula ao longo de seu ciclo de vida. Essa qualificação é significativa, pois a maioria dos eucariotos multicelulares consiste em uma única célula chamada zigoto apenas no início de seus ciclos de vida. Os eucariotos microbianos podem ser haplóides ou diplóides, e alguns organismos têm múltiplos núcleos celulares. [63]

Os eucariotos unicelulares geralmente se reproduzem assexuadamente por mitose em condições favoráveis. No entanto, em condições estressantes, como limitações de nutrientes e outras condições associadas a danos ao DNA, eles tendem a se reproduzir sexualmente por meiose e singamia. [64]

Protistas Editar

Dos grupos eucarióticos, os protistas são mais comumente unicelulares e microscópicos. Este é um grupo altamente diverso de organismos que não são fáceis de classificar. [65] [66] Várias espécies de algas são protistas multicelulares e os fungos viscosos têm ciclos de vida únicos que envolvem a troca entre as formas unicelular, colonial e multicelular. [67] O número de espécies de protistas é desconhecido, uma vez que apenas uma pequena proporção foi identificada. A diversidade protista é alta nos oceanos, aberturas profundas do mar, sedimentos de rios e um rio ácido, sugerindo que muitas comunidades microbianas eucarióticas ainda podem ser descobertas. [68] [69]

Fungi Edit

Os fungos possuem várias espécies unicelulares, como o fermento de padeiro (Saccharomyces cerevisiae) e fermento de fissão (Schizosaccharomyces pombe) Alguns fungos, como a levedura patogênica Candida albicans, podem sofrer comutação fenotípica e crescer como células únicas em alguns ambientes e hifas filamentosas em outros. [70]

Editar Plantas

As algas verdes são um grande grupo de eucariotos fotossintéticos que incluem muitos organismos microscópicos. Embora algumas algas verdes sejam classificadas como protistas, outras, como charophyta, são classificadas com plantas embriófitas, que são o grupo mais familiar de plantas terrestres. As algas podem crescer como células únicas ou em longas cadeias de células. As algas verdes incluem flagelados unicelulares e coloniais, geralmente, mas nem sempre, com dois flagelos por célula, bem como várias formas coloniais, cocóides e filamentosas. Nos Charales, que são as algas mais estreitamente relacionadas às plantas superiores, as células se diferenciam em vários tecidos distintos dentro do organismo. Existem cerca de 6.000 espécies de algas verdes. [71]

Os microrganismos são encontrados em quase todos os habitats presentes na natureza, incluindo ambientes hostis como os pólos Norte e Sul, desertos, gêiseres e rochas. Eles também incluem todos os microrganismos marinhos dos oceanos e do fundo do mar. Alguns tipos de microrganismos se adaptaram a ambientes extremos e colônias sustentadas, esses organismos são conhecidos como extremófilos. Extremófilos foram isolados de rochas até 7 quilômetros abaixo da superfície da Terra, [72] e foi sugerido que a quantidade de organismos que vivem abaixo da superfície da Terra é comparável com a quantidade de vida na superfície ou acima dela. [51] Extremófilos são conhecidos por sobreviver por um tempo prolongado no vácuo e podem ser altamente resistentes à radiação, o que pode até permitir que sobrevivam no espaço. [73] Muitos tipos de microrganismos têm relações simbióticas íntimas com outros organismos maiores, alguns dos quais são mutuamente benéficos (mutualismo), enquanto outros podem ser prejudiciais ao organismo hospedeiro (parasitismo). Se os microrganismos podem causar doenças em um hospedeiro, eles são conhecidos como patógenos e, às vezes, chamados de micróbios. Os microrganismos desempenham papéis críticos nos ciclos biogeoquímicos da Terra, pois são responsáveis ​​pela decomposição e fixação de nitrogênio. [74]

As bactérias usam redes regulatórias que lhes permitem se adaptar a quase todos os nichos ambientais do planeta. [75] [76] Uma rede de interações entre diversos tipos de moléculas, incluindo DNA, RNA, proteínas e metabólitos, é utilizada pelas bactérias para atingir a regulação da expressão gênica. Em bactérias, a principal função das redes regulatórias é controlar a resposta às mudanças ambientais, por exemplo, estado nutricional e estresse ambiental. [77] Uma complexa organização de redes permite que o microorganismo coordene e integre múltiplos sinais ambientais. [75]

Extremófilos Editar

Extremófilos são microrganismos que se adaptaram para poder sobreviver e até mesmo prosperar em ambientes extremos que normalmente são fatais para a maioria das formas de vida. Termófilos e hipertermófilos prosperam em altas temperaturas. Os psicrófilos prosperam em temperaturas extremamente baixas. - Temperaturas tão altas quanto 130 ° C (266 ° F), [78] tão baixas quanto −17 ° C (1 ° F) [79] Halófilos, como Halobacterium salinarum (um arqueano) prosperam em condições de alto teor de sal, até a saturação. [80] Os alcalifílicos prosperam em um pH alcalino de cerca de 8,5-11. [81] Os acidófilos podem prosperar em um pH de 2,0 ou menos. [82] Os piezófilos prosperam em pressões muito altas: até 1.000-2.000 atm, até 0 atm como no vácuo do espaço. [83] Alguns extremófilos, como Deinococcus radiodurans são radiorresistentes, [84] resistindo à exposição à radiação de até 5k Gy. Os extremófilos são importantes de maneiras diferentes. Eles estendem a vida terrestre a grande parte da hidrosfera, crosta e atmosfera da Terra, seus mecanismos específicos de adaptação evolutiva a seu ambiente extremo podem ser explorados em biotecnologia, e sua própria existência sob tais condições extremas aumenta o potencial para vida extraterrestre. [85]

No solo Editar

O ciclo do nitrogênio nos solos depende da fixação do nitrogênio atmosférico. Isso é conseguido por vários diazotróficos. Uma maneira de isso ocorrer é nos nódulos radiculares de leguminosas que contêm bactérias simbióticas dos gêneros Rhizobium, Mesorhizobium, Sinorhizobium, Bradyrhizobium, e Azorhizobium. [86]

As raízes das plantas criam uma região estreita conhecida como rizosfera, que suporta muitos microrganismos conhecidos como microbioma da raiz. [87]

Edição Simbiose

Um líquen é uma simbiose de um fungo macroscópico com algas microbianas fotossintéticas ou cianobactérias. [88] [89]

Os microrganismos são úteis na produção de alimentos, no tratamento de águas residuais, na criação de biocombustíveis e em uma ampla gama de produtos químicos e enzimas. Eles são inestimáveis ​​na pesquisa como organismos modelo. Eles foram transformados em armas e às vezes usados ​​na guerra e no bioterrorismo. Eles são vitais para a agricultura por meio de seus papéis na manutenção da fertilidade do solo e na decomposição da matéria orgânica.

Edição de produção de alimentos

Os microrganismos são usados ​​em um processo de fermentação para fazer iogurte, queijo, requeijão, kefir, ayran, xynogala e outros tipos de alimentos. As culturas de fermentação fornecem sabor e aroma e inibem organismos indesejáveis. [90] Eles são usados ​​para fermentar o pão e para converter açúcares em álcool no vinho e na cerveja. Os microrganismos são usados ​​na fabricação de cerveja, vinho, panificação, decapagem e outros processos de fabricação de alimentos. [91]

Alguns usos industriais de microorganismos:

produtos Contribuição de Microorganismos
Queijo O crescimento de microrganismos contribui para o amadurecimento e o sabor. O sabor e a aparência de um determinado queijo devem-se em grande parte aos microrganismos a ele associados. Lactobacillus Bulgaricus é um dos micróbios usados ​​na produção de produtos lácteos
Bebidas alcoólicas o fermento é usado para converter açúcar, suco de uva ou grãos tratados com malte em álcool. outros microorganismos também podem ser usados ​​um molde converte amido em açúcar para fazer o vinho de arroz japonês, saquê. Acetobacter Aceti uma espécie de bactéria é usada na produção de bebidas alcoólicas
Vinagre Certas bactérias são usadas para converter o álcool em ácido acético, que dá ao vinagre seu sabor ácido. Acetobacter Aceti é usado na produção de vinagre, que dá ao vinagre odor de álcool e sabor alcoólico
Ácido Cítrico Certos fungos são usados ​​para fazer ácido cítrico, um ingrediente comum em refrigerantes e outros alimentos.
Vitaminas Os microrganismos são usados ​​para fazer vitaminas, incluindo C, B2 , B12.
Antibióticos Com apenas algumas exceções, os microrganismos são usados ​​para fazer antibióticos. Penicilina, Amoxicilina, Tetraciclina e Eritromicina

Tratamento de água Editar

Estes dependem de sua capacidade de limpar a água contaminada com matéria orgânica em microorganismos que podem respirar substâncias dissolvidas. A respiração pode ser aeróbica, com um leito de filtro bem oxigenado, como um filtro de areia lento. [92] A digestão anaeróbica por metanógenos gera gás metano útil como subproduto. [93]

Edição de energia

Os microrganismos são usados ​​na fermentação para produzir etanol, [94] e em reatores de biogás para produzir metano. [95] Os cientistas estão pesquisando o uso de algas para produzir combustíveis líquidos, [96] e bactérias para converter várias formas de resíduos agrícolas e urbanos em combustíveis utilizáveis. [97]

Produtos químicos, enzimas Editar

Os microrganismos são usados ​​para produzir muitos produtos químicos comerciais e industriais, enzimas e outras moléculas bioativas. Os ácidos orgânicos produzidos em grande escala industrial por fermentação microbiana incluem o ácido acético produzido por bactérias de ácido acético, como Acetobacter aceti, ácido butírico produzido pela bactéria Clostridium butyricum, ácido láctico feito por Lactobacillus e outras bactérias de ácido láctico, [98] e ácido cítrico produzido pelo fungo mofo Aspergillus niger. [98]

Os microrganismos são usados ​​para preparar moléculas bioativas, como a estreptoquinase da bactéria Estreptococo, [99] Ciclosporina A do fungo ascomiceto Tolypocladium inflatum, [100] e estatinas produzidas pela levedura Monascus purpureus. [101]

Science Edit

Os microrganismos são ferramentas essenciais em biotecnologia, bioquímica, genética e biologia molecular. As leveduras Saccharomyces cerevisiae e Schizosaccharomyces pombe são organismos modelo importantes na ciência, uma vez que são eucariotos simples que podem crescer rapidamente em grandes números e são facilmente manipulados. [102] Eles são particularmente valiosos em genética, genômica e proteômica. [103] [104] Os microrganismos podem ser aproveitados para usos como criação de esteróides e tratamento de doenças de pele. Os cientistas também estão considerando o uso de microorganismos para células de combustível vivas, [105] e como uma solução para a poluição. [106]

Edição de guerra

Na Idade Média, como um dos primeiros exemplos de guerra biológica, cadáveres doentes eram jogados em castelos durante cercos usando catapultas ou outras máquinas de cerco. Indivíduos próximos aos cadáveres foram expostos ao patógeno e provavelmente espalharam esse patógeno para outras pessoas. [107]

Nos tempos modernos, o bioterrorismo incluiu o ataque bioterrorista de Rajneeshee em 1984 [108] e a liberação de antraz em 1993 por Aum Shinrikyo em Tóquio. [109]

Editar solo

Os micróbios podem disponibilizar para as plantas nutrientes e minerais do solo, produzir hormônios que estimulam o crescimento, estimulam o sistema imunológico da planta e desencadeiam ou atenuam as respostas ao estresse. Em geral, um conjunto mais diversificado de micróbios do solo resulta em menos doenças das plantas e maior produtividade. [110]

Flora intestinal humana Editar

Os microrganismos podem formar uma relação endossimbiótica com outros organismos maiores. Por exemplo, a simbiose microbiana desempenha um papel crucial no sistema imunológico. Os microrganismos que constituem a flora intestinal no trato gastrointestinal contribuem para a imunidade intestinal, sintetizam vitaminas como ácido fólico e biotina e fermentam carboidratos indigestíveis complexos. [111] Alguns microrganismos considerados benéficos à saúde são chamados de probióticos e estão disponíveis como suplementos dietéticos ou aditivos alimentares. [112]

Disease Edit

Os microrganismos são os agentes causadores (patógenos) em muitas doenças infecciosas. Os organismos envolvidos incluem bactérias patogênicas, causando doenças como peste, tuberculose e parasitas protozoários do antraz, causando doenças como malária, doença do sono, disenteria e toxoplasmose e também fungos causadores de doenças como micose, candidíase ou histoplasmose. No entanto, outras doenças como gripe, febre amarela ou AIDS são causadas por vírus patogênicos, que geralmente não são classificados como organismos vivos e, portanto, não são microrganismos pela definição estrita. Não são conhecidos exemplos claros de patógenos arqueanos, [113] embora uma relação tenha sido proposta entre a presença de alguns metanógenos arqueanos e a doença periodontal humana. [114] Numerosos patógenos microbianos são capazes de processos sexuais que parecem facilitar sua sobrevivência no hospedeiro infectado. [115]

Edição de higiene

A higiene é um conjunto de práticas para evitar infecções ou deterioração dos alimentos, eliminando microorganismos do ambiente. Como os microrganismos, em particular as bactérias, são encontrados virtualmente em todos os lugares, os microrganismos prejudiciais podem ser reduzidos a níveis aceitáveis ​​em vez de realmente eliminados. Na preparação de alimentos, os microrganismos são reduzidos por métodos de preservação, como cozinhar, limpeza dos utensílios, curtos períodos de armazenamento ou por baixas temperaturas. Se a esterilidade completa for necessária, como acontece com o equipamento cirúrgico, uma autoclave é usada para matar os microorganismos com calor e pressão. [116] [117]


Por que as mulheres são menores que os homens? Quando a antropologia encontra a biologia evolutiva

Existem grandes variações de tamanho entre os humanos, mas em todas as populações, os homens são, em média, maiores do que as mulheres. Para a maioria dos biólogos, esse fato pode ser facilmente explicado pelos mesmos processos que explicam o dimorfismo de tamanho em grandes mamíferos em geral e em macacos em particular. Devido às brigas entre machos pela posse de fêmeas, a seleção sexual favoreceu machos maiores. Na verdade, esse fator certamente explica por que os machos são selecionados por serem grandes, mas deixa de lado a questão da seleção no lado feminino. Na verdade, foi demonstrado que as fêmeas maiores também são favorecidas pela seleção natural. Isso é particularmente relevante para as mulheres porque sua probabilidade de morrer ao dar à luz é então reduzida. Neste artigo, a visão comum de que o dimorfismo de tamanho em humanos resulta do fato de que a vantagem de ser grande é mais forte para os homens do que para as mulheres é desafiada por outra hipótese, a saber, que a diferença resulta de uma diferença de custo e não de uma diferença de benefícios. O custo de ser grande seria mais alto nas mulheres simplesmente porque, sob os regimes hierárquicos de gênero encontrados em todas as culturas, os homens recebem os melhores alimentos. A interação entre as forças evolucionárias e as práticas culturais pode então levar a essa situação desadaptativa.


Por que os procariotos tendem a ser pequenos em comparação com as células eucariotas

Discuta por que os procariotos tendem a ser pequenos em relação às células eucariotas. Discuta por que o tamanho pode ser limitado em células de organismos eucarióticos com base em sua função. Forneça exemplos e incorpore recursos conforme necessário.

© BrainMass Inc. brainmass.com 4 de março de 2021, 19:29 ad1c9bdddf
https://brainmass.com/biology/microbiology/why-prokaryotes-tend-to-be-small-as-compared-to-eukaryotic-cells-103976

Antevisão da Solução

As células procarióticas são células "quotsimples". O que quero dizer com isso é que eles são & quotsimpler & quot do que as células eucarióticas. Agora, não se deixe enganar. O uso de & quotsimple & quot aqui é usado apenas em um sentido comparativo. Eles ainda são organismos extremamente complexos, muito além do conhecimento de toda a comunidade científica do mundo de hoje. Pense sobre isso. Portanto, & quotsimple & quot não significa exatamente simples.

Uma das principais razões pelas quais podemos postular que as células procarióticas são menores do que as células eucarióticas tem a ver com funções internas. As células eucarióticas têm um sistema significativo de membranas internas para dividir o citoplasma em compartimentos para funções especializadas. Uma célula procariótica não possui um sistema endomembranar regular, portanto, deve permanecer pequena. Pense nisso. Do ponto de uma célula de.


É ruim ter testículos pequenos?

Testículos pequenos são um sinal de que seu sistema reprodutivo não está operando com eficiência máxima.

Eles são como o proverbial canário na mina de carvão, se você quiser, demonstrando claramente que seus hormônios estão indo na direção errada.

E os níveis de hormônio ruins terão um impacto negativo em muitas coisas & # 8212 coisas que você logo estará experimentando em primeira mão se seus testículos forem menores do que deveriam ser.

Então, se você quiser uma resposta simples para sua pergunta: Ter testículos pequenos é ruim ... a resposta é clara sim.

Testículos pequenos e ejaculando menos sêmen

“Quanto maiores as bolas, quanto mais esperma um homem irá produzir, ”De acordo com o professor de andrologia Allen Pacey, que foi citado recentemente no The Telegraph, um respeitado jornal britânico.

É uma ideia bastante simples e faz sentido ... mesmo se você não for um especialista em saúde especializado em biologia de bolas.

E lembre-se…

Existem MUITOS testículos pequenos por aí hoje em dia ...

O que explica por que 1 em cada 12 homens procuram ajuda para fertilidade & # 8212 e 1 em 6 não conseguem engravidar sua mulher quando querem.

Se você consegue fazer crescer pelos faciais decentes, tem uma voz profunda e uma musculatura bem desenvolvida, é seguro presumir que seus testículos estão em uma forma decente ...

Como todos esses são sinais de bons níveis de testosterona e testículos saudáveis.

Ou pelo menos são sinais de que seus testículos funcionaram bem ao mesmo tempo.

A produção de sêmen pode cair com a idade, especialmente se você não mantiver seu nível de testosterona alto e seu nível de estrogênio baixo.

O equilíbrio é a chave desses dois hormônios.

Como você provavelmente sabe, seus testículos são onde você produz e armazena seu sêmen. Mas o tamanho não é a única coisa que afeta a produção de sêmen.

Muitos outros fatores afetam a produção de sêmen e a contagem de espermatozoides também.

Ainda assim, é correto dizer que quando dois homens têm saúde reprodutiva semelhante, o homem com testículos menores ejaculará menos sêmen quando chegar ao clímax.

Testículos pequenos produzem menos testosterona

Está ali no WebMD: Baixa testosterona leva a testículos pequenos.

Outra maneira de dizer isso é que testículos pequenos levam a níveis baixos de testosterona. É um empecilho, e ambos são sintomas de um corpo que não tem o melhor desempenho.

Mais de 90 por cento da testosterona que circula em seu corpo é produzida em suas gônadas.

Você precisa de bolas grandes o suficiente para produzir bastante desse hormônio masculino crucial.

Testosterone is literally what puts hair on your chest, builds your muscles, boost the size of your testes (and your penis!) and deepens your voice so you sound like a man.

It also leads to strong bones, better moods and greater energy when in balance with other hormones.

Oh, and did I mention that testosterone is responsible for your sex drive too?

And testosterone concentrations are usually 50 times higher in testicles compared to blood.

Then after age 30, testosterone levels can start to drop, your balls can start to shrink and sex can start to leave your life.

But this isn’t always a natural sign of aging.

It’s something you can correct, no matter how big your balls are now. And you need to correct it….

Because low T is not only associated with small testicles, but also…

  • Depressão
  • No energy
  • No sex drive
  • Weak erections
  • Loss of muscle
  • And more.

And worse, not having enough testosterone can lead to heart disease, osteoporosis and even diabetes.

So if you have small testicles, you can do something about it. And you have to do something if you want to maintain your sex life, your vitality and your health.

Small Testicles Indicate High Estrogen

All men have estrogen in their systems, even though the hormone is associated with feminine characteristics.

All women have testosterone running around in their bloodstreams too.

But when your testes don’t produce enough testosterone, the estrogen that’s naturally in your body starts to take over.

You develop feminine characteristics like breasts, a condition called gynecomastia.

This overall situation is called estrogen dominance, and it shouldn’t happen in healthy men.

In fact, in a pair of recent studies where men were given high doses of estrogen as part of medical treatment, the majority of the subjects experienced testicular shrinkage.

The punch line to this not very funny joke is clear: high estrogen causes small testicles.

And yes, small testicles cause high estrogen.

It’s another catch-22. Higher than normal estrogen, like low T, can cause a variety of problems for men, including:

  • Fat gain, including breast growth
  • Infertility
  • Erectile dysfunction
  • Prostate issues, including risk of prostate cancer
  • Increased risk of stroke
  • And more.

Having small testicles doesn’t always mean you have a high estrogen count, but more often than not this is the case.

If you do have more estrogen than is healthy, there are several natural methods to reduce your estrogen levels.

Is Having Small Testicles Bad Conclusion:

So let me say this again to be completely clear: Is having small testicles bad?

That’s because small balls can mean you aren’t putting out enough sperm, don’t have enough testosterone in your system and have too much of the female hormone estrogen coursing through your veins.

But don’t believe quite everything you read.

There are many articles online that say you can’t do anything about the size of your gonads. But that’s just wrong.

You can make your testicles bigger using a variety of natural methods that are easier than you might imagine.

And you can make those big boys work better too.

When you take care of yourself and take consistent action, you can have a healthier body, better sex drive, better sexual function — and have the balls to do whatever you want with your life.


What's the smallest microchip we can make?

Chris Smith put this question to tech expert Peter Cowley.

Peter - Yeah, that is an interesting question. I'm not quite sure he means microchip. Let’s just do a bit of a background. So first of all, the track width of a transistor nowadays has got down to about 7 nanometres.

Chris - Transistors are the things inside chips that make the computer tick effectively, aren’t they?

Peter - Exactly, yes. OK. So that’s not actually in production yet. They're down to about 10 nanometres. That’s about 10,000th of a human hair. Its visible light is 40 times big, wider than that with the wavelength of that. But I'm sure that’s not the question because that transistor is just on or off. What we’re probably talking about is microprocessors and I brought in something that’s about the same…

Chris - This is the gadget, isn’t it, that you said to me you'd – you brought this is in. We said at the beginning, Peter has brought a gadget in and he’s going to tell us what it is. This is a big box. It’s probably at 20 centimetres by 15 centimetres and about 5 deep with lots of wires and circuit boards. O que é aquilo?

Peter - So, this is the first computer that I developed and built as you can see, very badly built built back in 1975. The reason I brought it in is because it had a processor that had about 4,000 transistors in it called a scamp in fact. This has 32 bytes of memory.

Chris - Gosh! That’s a lot, isn’t it?

Peter - You know, you can't do much with 32 bytes of memory, can you? But I just want to compare that with modern microprocessors or microchips.

Chris - Why did you build that? What did it do?

Peter - I built it because I want to learn how to build a computer. (inaudible) necessarily want going through with it. You have to enter the – on the front side, there are some switches and you have to enter the program on these switches. There are 16 bytes of RAM so you have maximum of 16 instructions and it will switch some LEDs on, Light Emitting Diodes on, on the front. Anyway, that was just an example of that. But nowadays, we’ve got processors that have got billions of transistors in rather than a few thousand. That’s about 600, 700, 800 square millimetres and it got GPUs which are even more. But I think actually…

Chris - That’s Graphic Processing Units.

Peter - Graphic Processing Unit. The question has possibly to do with, how are we going to do in the future? Quantum computing where you’ve got multiple of these quantum bits or these are investment I nearly made down in Cambridge which was storing data of strands of DNA. Then you’ve something, then you’ve got petabyte, you’ve got huge amounts of volume of data, possibly as much as there's on the earth in the size of a bucket really.

Chris - Yeah. The DNA thing at the moment is being held back by the fact that it’s extremely expensive to make and then decode DNA and not…

Peter - Well, to write it is not – well, to read is not too bad because there have been sequences around for years. To write it is…

Chris - Yeah and to make the DNA is very expensive.

Chris - But people are saying it’s a bit like the sort of Rosetta stone. It’s a very long lived, very stable molecule that you could put your information in and you know it will be (crosstalk)

Peter - It will last hundreds of millions of years, exactly for long term storage.


Assista o vídeo: borboleta amarelinhas são tão bonitinhas (Junho 2022).


Comentários:

  1. Sherbourne

    Na minha opinião, você está cometendo um erro.

  2. Martel

    eu considero, que você cometeu um erro. Eu sugiro isso para discutir.

  3. Joran

    Obrigado pela ajuda neste assunto, também acho que quanto mais simples melhor...

  4. Towley

    É um tema simplesmente incomparável :)



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