domingo, 24 de março de 2013

Oração no monte e gravetos brilhantes - Parte 2


Em postagem anterior tratamos de uma questão que é vista com fé por alguns crentes e com desconfiança por outros: o caso dos gravetos brilhantes nos montes onde se reúnem grupos de oração (clique aqui para ver a postagem). Agora, deixando os "achismos" de lado, assim como as nossas emoções, partamos para uma explicação lógica e racional, tendo em vista que a fé não está desprovida da razão.

 

Único fungo bioluminescente da Amazônia ocorre ao longo da rodovia BR-319


Por Ricardo Braga-Neto [Fonte: ULE, União Local de Ecólogos, 20/01/2009]
 
Embora a bioluminescência ocorra em dezenas de espécies de fungos em todo o planeta, poucas pessoas já presenciaram esse fenômeno na natureza. Mesmo quem visita com frequência a floresta não consegue observar facilmente essa intrigante característica de alguns fungos, principalmente porque a intensidade da emissão é fraca e eles são efêmeros e sazonais, dependendo das condições de umidade do ambiente para crescer e se reproduzir. Uma boa estratégia para tentar achá-los é visitar a floresta de noite na lua nova, mas como geralmente se caminha na mata com lanternas acesas, é necessário ficar parado com a lanterna desligada por vários minutos olhando para chão, até que os olhos se acostumem com a escuridão e a luz dos fungos comece a ser reconhecida. Todas emissões de luz em fungos são esverdeadas, mas existe uma variação de quais partes do fungo emitem luz entre as diferentes espécies. O corpo dos fungos é formado basicamente por dois tipos de estruturas: o micélio (responsável pelo forrageio, obtenção de alimento e crescimento) e os corpos de frutificação (os cogumelos, responsáveis pela reprodução sexuada e dispersão dos esporos). A maioria das espécies emitem luz do micélio, mas várias têm o cogumelo bioluminescente; raramente as duas estruturas emitem luz na mesma espécie.

Aristóteles (384-322 a.C.) fez o primeiro relato sobre madeiras em decomposição que emitiam uma luz tênue, mas o filósofo foi capaz de perceber que essa luz estava viva, ou seja, era produzida por algum organismo. Antigamente, o contato com a natureza permeava mais a humanidade, e muitas culturas diferentes conheciam a bioluminescência dos fungos e até faziam uso dela. Na Micronésia, alguns nativos usavam cogumelos bioluminescentes como ornamentos em rituais, e os esfregavam no rosto para assustar seus inimigos. Algumas espécies que emitem luz em maior intensidade eram usadas na Indonésia para iluminar o caminho na floresta. Na Europa, durante a Idade Média outras espécies eram usadas para sinalizar a localização de guerreiros durante ataques noturnos, pois ao colocar pedaços do fungo bioluminescente no capacete, eles podiam saber onde os companheiros estavam, sem precisar emitir sons, o que poderia denunciar suas intenções.

Mas por que os fungos emitem luz?

Dentre os organismos luminescentes, os fungos são os menos conhecidos: não se sabe muito sobre  o mecanismo das reações químicas associadas, nem o motivo porque ocorre. A bioluminescência em fungos é decorrente de uma reação química que leva à emissão constante de luz na faixa de 520-530 nm e sempre depende da presença de oxigênio para ocorrer. Algumas hipóteses ecológicas foram levantadas para explicar o fenômeno. Desde o início do século XX, existe a idéia de que a emissão de luz pelos fungos poderia ajudar na dispersão de esporos. Em 1981, John Sivinski publicou resultados de um experimento em que avaliou se a bioluminescência de cogumelos e do micélio estaria associada com a atração de artrópodes, que poderiam ajudar na dispersão. Segundo o experimento, mais animais foram capturados em armadilhas com fungos bioluminescentes do que no controle (sem emissão de luz), indicando uma possível relação com a dispersão de esporos. Contudo, apenas os cogumelos produzem esporos e o experimento não explica a atração dos animais pela luz do micélio. Adicionalmente, Sivinski sugeriu que a bioluminescência poderia ter função aposemática, afastando fungívoros noturnos ou, ainda, que a luz poderia atrair predadores dos animais fungívoros, conferindo vantagens para os fungos bioluminescentes. Porém, essas idéias ainda não foram adequadamente testadas e, mesmo que complementares, não têm grandes chances de explicar exclusivamente o porquê da bioluminescência.

Outra linha de raciocínio gerou certo ceticismo entre micólogos apaixonados pelos fungos, mas envolve uma explicação bastante plausível. Todos os fungos que emitem luz são saprófitos (decompõem madeira). Segundo essa hipótese fisiológica, a bioluminescência seria um subproduto de processos metabólicos associados com a decomposição de lignina. Essa substância (um polímero de glicose, como o amido) é a base da madeira, e a emissão de luz pelos fungos poderia estar associada com um efeito anti-oxidante, conferindo alta capacidade para decompor o substrato sem o ônus da intoxicação pelo excesso de oxigênio. Nesse caso, a emissão de luz não teria uma função direta, mas seria uma consequência do processo digestivo. Contudo, as hipóteses não são mutuamente exclusivas e é possível que a bioluminescência tenha surgido como subproduto desse processo metabólico, e depois ter motivado a consolidação de processos ecológicos relacionados com a atração de animais, que podem estar associados com dispersão e/ou predação de fungívoros.

Panorama do conhecimento atual sobre evolução e diversidade 

Em 2008,  Dennis Desjardin e colaboradores publicaram uma revisão sobre fungos bioluminescentes, atualizando e expandindo o trabalho de Wassink de 1978 (Luminescence in fungi), que se referia principalmente a espécies asiáticas. Segundo Dennis e os demais autores, são conhecidas 64 espécies de fungos bioluminescentes no planeta, mas só uma na Amazônia (Mycena lacrimans). Isso não se deve ao fato de existir apenas uma espécie, mas porque o conhecimento sobre a diversidade de fungos é muito incipiente na região amazônica. Caboclos e ribeirinhos, acostumados a andar na floresta de noite, já repararam que muitas vezes o chão brilha. O que eles não sabem é que estas espécies relativamente comuns não estão descritas e, portanto, são desconhecidas para a ciência. Nesses 30 anos, a maior parte das novas descobertas de bioluminescência referidas por Desjardin e colaboradores, são referentes ao Brasil, principalmente para a região Sudeste. O Parque Estadual Turístico do Alto da Ribeira (PETAR, SP) é o local com o maior número de espécies de fungos bioluminescentes simpátricas do mundo, no total são 8 espécies conhecidas. A história começou com o biólogo João de Godoy que descobriu que alguns desses fungos eram conhecidos por moradores do parque em uma enorme jabuticabeira. Ele convidou Cassius Stevani (IQ-USP), especialista em bioluminescência, que posteriormente envolveu os micólogos Dennis Desjardin (SFSU, EUA) e Marina Capelari (IBt-SP).

Todos os fungos bioluminescentes são saprófitos e pertencem à família Tricholomataceae sensu Singer. Análises filogenéticas moleculares evidenciaram que essa família é polifilética, sendo representada por algumas linhagens evolutivas diferentes. Os fungos bioluminescentes estão distribuídos em três linhagens (mas possivelmente são quatro), sugerindo que a bioluminescência evoluiu independentemente algumas vezes nos fungos. Aqui vou me ater às três que apresentam resultados consistentes. A linhagem do gênero Omphalotus abriga 12 espécies de fungos cujos cogumelos são bioluminescentes e bastante conspícuos. A segunda linhagem abriga cinco espécies do gênero Armillaria, mas cuja bioluminescência está restrita ao micélio. A emissão de luz pelas espécies de fungos dessas duas linhagens é conhecida há milênios pela humanidade, mas não se conhece nenhuma dessas no Brasil. Contudo, a maioria das espécies de fungos bioluminescentes são tropicais, sendo agrupadas numa terceira linhagem, que abriga 47 espécies, a maioria do gênero Mycena (35 espécies). Muitos desses fungos possuem o micélio e/ou o cogumelo bioluminescente. Atualmente, Dennis Desjardin está estudando a evolução da bioluminescência nessa última linhagem e Cassius Stevani os mecanismos bioquímicos responsáveis pela emissão de luz.

Só existe uma espécie de fungo bioluminescente na Amazônia?
 
 
Não, certamente não. Mas o fato é que conhecemos apenas uma espécie: Mycena lacrimans. Ela havia sido descrita por Rolf Singer (1906-1994) na Reserva Ducke, mas como fora coletada durante o dia, não se sabia que seus cogumelos eram bioluminescentes. Em 2005, eu tive a oportunidade de realizar uma expedição para a rodovia BR-319 em uma disciplina da pós-graduação do Inpa e descobri por acaso a ocorrência de cogumelos bioluminescentes ao longo de igarapés em florestas próximas ao km 83. Até então eu não sabia qual espécie era; sua identidade foi revelada pelo Desjardin, taxônomo especialista no grupo.


Na Amazônia, a presença de rodovias está fortemente associada com desmatamento, perda de biodiversidade e degradação de serviços ambientais. Atualmente, a repavimentação da rodovia BR-319 é foco de grande preocupação de conservação na região, pois a rodovia corta uma imensa área do estado do Amazonas altamente preservada e, sem planejamento adequado, isso poderia catalisar degradação ambiental. Segundo Philip Fearnside e Paulo Maurício Graça, os benefícios econômicos usados para justificar a necessidade do asfaltamento da rodovia são questionáveis, sendo mais indicado transportar produtos por hidrovia, aproveitando o grande potencial natural da região. Infelizmente, o local onde os espécimes de Mycena lacrimans foram coletados já foi desmatado e não se sabe qual o efeito dessa catástrofe sobre a espécie. É certo que unidades de conservação podem reduzir significantemente o desmatamento e a perda de espécies. Duas unidades foram criadas recentemente na região e o MMA está lutando juntamente com a Secretaria de Desenvolvimento Sustentável do Amazonas (SDS-AM) pela criação e implementação de um mosaico de unidades ao longo da rodovia, com diferentes categorias de uso. Essas unidades tenderão a favorecer a conservação dessa espécie de fungo raro e permitirão que moradores locais e visitantes venham a conhecer pessoalmente sua existência. E quem sabe ajudar a descobrir mais riquezas naturais do Brasil.

Fonte: clique aqui.


Vale a pena ler também a matéria seguinte, do site Pesquisa FAPESP, onde "químicos revelam sistema enzimático que produz luminescência em linhagens distintas".

Brilho de fungos tem mecanismo unificado

MARIA GUIMARÃES | Edição Online 19:20 12 de abril de 2012.


No mundo dos cogumelos também há vaga-lumes. São os fungos bioluminescentes, que no escuro emitem um brilho verde (ver Pesquisa FAPESPnº 168). Mesmo em ramos muito distantes da árvore genealógica desses organismos, a luminosidade tem uma única origem química: a quebra da mesma substância luciferina pela enzima luciferase, segundo acaba de mostrar o grupo do químico Cassius Stevani, da Universidade de São Paulo (USP) em artigo que será a capa da edição de maio da Photochemical & Photobiological Sciences, mas já está disponível no site da revista.
 
O resultado é inesperado porque são apenas 71 espécies de fungos bioluminescentes em meio a quase 100 mil descritas. E com parentesco muitas vezes distante, distribuídas em quatro linhagens que divergiram no início da evolução desse grupo. Sendo a emissão de brilho uma característica rara, seria de se esperar que cada um dos casos tivesse surgido de forma independente. “É uma questão interessante do ponto de vista evolutivo”, resume Stevani.
 
Em termos químicos, foi um avanço recente – também pelo grupo da USP, em 2009 – provar que a bioluminescência dos fungos tem natureza enzimática, hipótese que andava desacreditada. Funciona, portanto, como o pisca-pisca dos vaga-lumes, por um sistema de luciferina e luciferase. Só que esses nomes são usados de maneira genérica: luciferina é qualquer substância que, quebrada por uma enzima específica, emite luz. Mas a luciferina dos insetos, por exemplo, é completamente diferente daquela dos fungos.
Para verificar se a substância é a mesma entre uma espécie e outra, a equipe de Stevani emprega, inicialmente, uma estratégia mais simples do que determinar a estrutura das moléculas. “Fazemos um extrato do fungo a frio, que contém a enzima, e outro a quente, onde fica o substrato”, explica. Anderson Oliveira, à época seu aluno de doutorado, levou esses extratos para a Califórnia, onde os analisou junto com os de espécies norte-americanas, no laboratório de Dennis Desjardin, da Universidade Estadual de San Francisco. Ao combinar o extrato frio e o quente num frasco em laboratório, um aparelho especializado consegue medir a emissão de luz, mesmo que se misture – e essa foi a grande descoberta – a luciferina de uma espécie à luciferase de outra. “Todas as combinações entre fungos diferentes geraram luz”, comemora Stevani.

Exceto quando entraram na combinação três espécies não bioluminescentes, sugerindo que a luciferina e a luciferase típicas dos fungos luminosos não estão presentes nelas. No que diz respeito à evolução, o resultado indica que o mecanismo enzimático emissor de brilho apareceu no início da diversificação dos fungos, e depois se perdeu em boa parte das espécies. “Deve ter surgido para lidar com a crescente emissão de oxigênio pelas plantas, uma forma de combate ao o estresse oxidativo”, propõe o químico. Para entender melhor o mecanismo e sua evolução, o grupo agora trabalha em descobrir a estrutura das proteínas envolvidas, assim como os genes que indicam a sua produção.

Nota: Não tem problema você subir monte para orar e adorar ao Senhor em espírito e em verdade. Você, inclusive, pode fazer isso dentro do teu próprio quarto. O problema começa quando o crente sobe o monte para ver gravetos brilhando, etc. E o pior é que alguns fraquejam na fé quando o fenômeno, na maioria das vezes de ordem natural, não acontece. Creia no Senhor Jesus Cristo, independente de qualquer manifestação visível!