Sequenciamento do trigo pode ajudar a adaptá-lo às mudanças climáticas
Roberto Belisário/ComCiência/Labjor/DICYT - Terminado o sequenciamento do genoma do trigo no último dia 20, um dos passos seguintes é usar os novos dados para descobrir como tornar a planta mais resistente às alterações no clima previstas para as próximas décadas. Foi o que disse na segunda-feira o biólogo Anthony Hall, da Universidade de Liverpool, na Inglaterra, durante o UK-Brazil Frontiers of Science, um evento multidisciplinar ocorrido em Itatiba no final de agosto. O encontro reuniu 76 jovens cientistas do Brasil, Chile e Reino Unido, das aéreas biológicas, exatas e humanas.
A palestra de Hall fez parte de um bloco inteiramente dedicado à relação entre as mudanças climáticas e o desenvolvimento das plantas, que consistiu em três exposições e uma sessão de perguntas. As alterações futuras no clima, previstas em inúmeros estudos científicos, deverão ter impacto significativo na produção agrícola. Segundo outro palestrante, o biólogo alemão Philip Wigge, do Centro John Innes, em Colney, Reino Unido, o aumento da temperatura no último século já provocou adaptações nos ciclos de vida periódicos de plantas e animais. De acordo com Wigge, avalia-se que cada grau de aumento da temperatura média global cause um decréscimo médio nas colheitas de 2,5% a 16%.
Por isso, a comunidade científica está fazendo esforços para tornar as plantas resistentes a essas mudanças. Algumas questões centrais, segundo Hall, são: como a planta sente a temperatura e como ela se protege contra o aquecimento ou resfriamento – como acontecem os seus mecanismos de compensação para manter seu metabolismo estável. Com o genoma sequenciado, pode-se em princípio investigar como o vegetal responde a essas alterações, para então se imaginar meios de aumentar a sua capacidade de adaptação ou de tolerância.
Outros temas importantes nessa área, segundo Carlos Alberto Martinez y Huaman, do campus de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (USP), que também falou no evento, são: qual o potencial das diversas plantas para sequestrar carbono da atmosfera (vegetais com frutas e tubérculos, como batatas e tomates, são os mais eficientes), qual o potencial da diversidade dos cultivos para combater as mudanças climáticas e qual o efeito das alterações do clima na biodiversidade.
Emaranhamento quântico em seres vivos
O outro bloco do dia foi sobre emaranhamento quântico, um fenômeno físico central nas áreas recentes da computação quântica e da comunicação quântica. Trata-se de um estado físico apresentado por conjuntos de partículas no qual existe entre elas uma correlação muito mais forte do que em qualquer situação imaginável na física clássica (não-quântica) – a ponto de não ser possível associar um estado físico a cada partícula individualmente, mas apenas ao conjunto delas como um todo. Apesar de ter grande potencial tecnológico – poderá permitir computadores que realizam algumas operações milhões de vezes mais rápido que os atuais –, eles são extremamente instáveis. Em geral, são destruídos com perturbações mínimas (processo conhecido como “decoerência”) e é comum a noção de que é impossível mantê-los à temperatura ambiente. Além disso, a instabilidade aumenta dramaticamente com o número de partículas.
No entanto, a física Libby Heaney, da Universidade de Oxford, relatou na conferência recentes estudos teóricos que indicam que emaranhamentos quânticos podem aparecer naturalmente em sistemas biológicos em conjuntos de centenas de átomos e à temperatura ambiente. O estudo foi feito pelo químico Mohan Sarovar, da Universidade da Califórnia, e publicado na revista Nature em abril (possui uma versão acessível ao público no arXiv http://arxiv.org/abs/0905.3787). Sarovar investigou especificamente o mecanismo de fotossíntese da bactéria verde Chlorobis e mostrou que o emaranhamento pode acontecer em conjuntos de algumas moléculas de clorofila bacteriana durante o processo de captação da luz.
Apesar de cada molécula dessas possuir mais de 100 átomos, o emaranhamento é produzido e destruído continuamente à temperatura ambiente e a previsão teórica é de que consiga durar cerca de 0,002 bilionésimos de segundo, o que é um tempo relativamente longo para os padrões desse fenômeno quântico. A avaliação pode ser testada experimentalmente, pois o tempo envolvido é suficiente para as medidas com espectroscopia não-linear ultrarrápida, técnica já adotada em vários laboratórios para estudar o mecanismo molecular da fotossíntese. Num computador quântico, emaranhamentos são também produzidos e destruídos continuamente, e o principal problema é conseguir mantê-los por tempo suficiente para que as operações de computação necessárias sejam realizadas antes de o estado emaranhado desaparecer espontaneamente.