Cientistas Descobriram Que… Fungos “reconhecem” espaços e rotas estratégicas

Por: Rodrigo Fernando de Almeida Caselgrandi, graduando em Ciências Biológicas e Dr. Elisandro Ricardo Drechsler-Santos – Departamento de Botânica da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
drechslersantos@yahoo.com.br

Você já assistiu ao filme Avatar? Neste e em outros filmes de ficção científica, florestas inteiras são retratadas como organismos inteligentes, conectados por uma rede (Figura 1), muitas vezes subterrânea e invisível. Parece pura imaginação, mas a realidade não está tão distante assim. Sob nossos pés, fungos constroem verdadeiras teias vivas (veja mais AQUI), redes que lembram cabos de internet natural, capazes de ligar diferentes pontos da floresta.

Figura 1. Rede de micélio conectando fungos em um ecossistema bioluminescente, inspirada nas redes miceliais apresentadas no filme Avatar. Foto gerada no Gemini-pro.

Se isso ainda soa exagerado, pense em algo mais próximo: aplicativos como o Google Maps, que sugerem rotas mais rápidas e menos trabalhosas. Agora imagine um organismo sem cérebro, sem olhos e sem nervos, mas que consegue otimizar caminhos de maneira tão eficiente quanto um desses algoritmos.

E, para aproximar ainda mais, pense nas suas próprias decisões. Quantas vezes você escolhe algo quase de forma automática, como ir por um caminho conhecido, seguir um hábito, e isso acontece de forma meio que automática, sem refletir demais, mas ainda assim de modo funcional? A natureza também faz isso. E não são apenas animais ou plantas: fungos também parecem tomar decisões.

Foi exatamente essa a descoberta de pesquisadores da Universidade de Tohoku, no Japão. Em um estudo recente, os cientistas descobriram que o fungo Phanerochaete velutina (Figura 2a), famoso por decompor madeira em florestas temperadas, não cresce ao acaso. Pelo contrário, ele ajusta sua rede de hifas – tipo celular filamentoso único que molda o corpo dos fungos (Figura 2b), de acordo com a forma como seus recursos estão distribuídos, como se “reconhecesse” padrões espaciais.

Figura 2a. Detalhe da estrutura reprodutiva do Phanerochaete velutina. (fonte: https://www.aphyllo.net/spec.php?id=82730)
Figura 2b. Exemplo de cogumelo em destaque (estrutura reprodutiva) junto ao seu micélio na base. O micélio fúngico é a parte somática, correspondendo ao seu corpo. Disponível em: https://www.instagram.com/p/Ct0v7byOpc0/?img_index=1. Autor foto: Alan Rockefeller.

O experimento foi engenhoso em sua simplicidade. Cientistas arranjaram blocos de madeira colonizados pelo fungo em duas figuras: um círculo e uma cruz (figura 3). Ao longo de meses, observaram como o micélio (conjunto de hifas) crescia entre os blocos e mediram a intensidade da decomposição da madeira.

O que viram foi surpreendente. No arranjo em cruz, o fungo reforçou as conexões nas extremidades, como se priorizasse as pontas da figura. Já no círculo, a rede ficou mais equilibrada, mas o centro permaneceu quase vazio, sinal de que o fungo não desperdiçou energia preenchendo uma área sem blocos de madeira. Em ambos os casos, os blocos com mais conexões foram também os que mais perderam massa. Isso mostra que a arquitetura do micélio não é só estética: ela afeta diretamente a eficiência do trabalho ecológico que o fungo desempenha.

Figura 3. Detalhes e resultados visuais do experimento realizado por Fukasawa et al. (2024). Disposição dos blocos de madeira em círculo ou em cruz ao longo do tempo. A rede micelial de Phanerochaete velutina se desenvolveu de forma diferenciada nos arranjos dos blocos em círculo e cruz, com detalhes nos dias 13, 34 e 116 a 20°C no escuro. Ao longo do tempo é possível observar o micélio fúngico conectando os blocos de madeira dispostos em formato de círculo (esquerda) e de cruz (direita). Crédito: Yu Fukasawa et al. (2024).

Traduzindo: o crescimento não foi aleatório. O micélio escolheu caminhos, otimizou conexões e adaptou sua forma à geometria do ambiente. Para os pesquisadores, trata-se de um tipo de “reconhecimento de padrões” — não no sentido de consciência ou pensamento humano, mas como uma estratégia biológica eficaz. Uma inteligência distribuída, descentralizada, que emerge da rede de hifas e de suas interações.

Essa descoberta tem várias camadas de importância. Primeiro, revela que organismos simples podem apresentar comportamentos sofisticados. Se falamos em decisões, logo pensamos em cérebros, neurônios e sistemas nervosos. Mas a vida encontra soluções complexas por outros caminhos — e os fungos são mestres nisso.

Segundo, há implicações ecológicas profundas. Fungos como o P. velutina são protagonistas invisíveis na ciclagem de nutrientes, na decomposição da madeira e no balanço global de carbono. Entender como eles exploram recursos ajuda a prever como os ecossistemas respondem a mudanças ambientais. E, em tempos de crise climática, todo detalhe do ciclo de carbono importa.

Terceiro, há ainda as inspirações tecnológicas. Redes miceliais já serviram de modelo para algoritmos computacionais e para pensar novas formas de organização descentralizada. A forma como esses organismos otimizam energia e caminhos pode inspirar soluções em logística, ciência de dados e até urbanismo.

E, por fim, a dimensão filosófica. Estudos como esse nos convidam a repensar a ideia de inteligência. Talvez seja hora de aceitar que inteligência não é um monopólio dos animais com cérebros. Ela pode emergir de redes, de interações, de estratégias de vida distribuídas. O micélio não pensa como nós, mas age de modo eficiente e estratégico, lembrando que a natureza sempre encontra maneiras criativas de resolver problemas. Não sejamos um problema para ela, então!

Da próxima vez que você encontrar um cogumelo na floresta, lembre-se: aquilo é só a ponta visível de uma rede subterrânea vasta, silenciosa e engenhosa. Uma rede capaz de reconhecer formas, otimizar caminhos e sustentar o equilíbrio da vida. O que parecia ficção científica talvez seja apenas um retrato, ainda parcial, da inteligência discreta dos fungos.

Para saber mais: 

Yu Fukasawa et al. 2024. Spatial resource arrangement influences both network structures and activity of fungal mycelia: A form of pattern recognition? Fungal Ecology https://doi.org/10.1016/j.funeco.2024.101387. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1754504824000588?via%3Dihub

Enfim, encontramos um Highlander

Enfim, encontramos um Highlander

Por Giordano Wosgrau Calloni – Departamento de Biologia Celular, Embriologia e GenéticaUniversidade Federal de Santa Catarina (UFSC)

Na década de 1980, um filme que contava a história de um guerreiro imortal fez um tremendo sucesso. Acredito que os leitores cinéfilos e outros, talvez nem tão cinéfilos, mas “coroas o suficiente”, já o identificaram na primeira frase e sussurraram consigo mesmos: “Highlander”. Basicamente, o filme conta a história de Connor MacLeod (interpretado pelo ator francês Christopher Lambert), um guerreiro imortal, que se torna uma espécie de discípulo de Juan Ramirez (interpretado pelo grande astro Sean Connery). Ramirez ensina MacLeod como se defender de outros imortais, para que não seja decepado, pois ao último imortal um prêmio estaria reservado. O filme contava com a magnífica paisagem das Highland escocesas e com a eletrizante trilha sonora de Queen. Quem não vai lembrar da maravilhosa “Who Wants to Live Forever”, que foi escrita pelo guitarrista Brian May após ter assistido a uma versão inacabada do filme.

Pois bem caro leitor, acredite ou não, Cientistas descobriram que: seres vivos isolados do gelo da Sibéria, parecem ter permanecido vivos por mais de 100.000 anos, com base na análise de seu DNA. 

Foto por Mikhail Nilov em Pexels.com

Mas como são esses seres vivos afinal? Esses seres são microscópicos e muito parecidos com bactérias, ou seja, sequer são visíveis a olho nu. Entretanto, apesar de serem muito parecidos com uma bactéria, eles pertencem a outro domínio da vida, as chamadas archeas (ou arqueas). Inclusive, por um longo tempo se achou que eram sim bactérias, sendo chamadas de arqueobactérias, mas com uma particularidade: eram extremófilas, ou seja, amigas de ambientes extremos. Já se encontrou estes seres vivendo em temperaturas acima da ebulição da água (100°C), em salinas, e, inclusive, no permafrost, uma mistura congelada de solo, rochas, gelo e matéria orgânica. 

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Os presentes do mar: o que as orcas andam aprontando agora? Cooperação, altruísmo, partilha ou simples curiosidade?

Por Paulo César Simões-Lopes – Departamento de Ecologia e Zoologia – UFSC – Lab. Mamíferos Aquáticos (LAMAQ)

Você já jogou sementes para um esquilo num parque qualquer? Ou pelo menos bolachinhas para as carpas num lago artificial? Para muitas pessoas dar milho aos pombos é um passatempo e um devaneio, não importando em qual medida. Mas o que estaria acontecendo com as orcas? 

Na Argentina e na Nova Zelândia, no Alasca, na Noruega ou no México, orcas de populações completamente distintas têm assombrado o mundo em interações curiosas onde trazem suas presas ou outros objetos e os oferecem aos humanos como se fossem “presentes” (veja aqui o estudo). Trazem águas-vivas, estrelas do mar, retalhos de algas, raias e peixes de muitos tipos, aves marinhas, tartarugas e até pedaços de lobos-marinhos, focas, golfinhos ou lontras como se fossem petiscos irresistíveis. (Pedaços, vejam que maravilha.)

Oferecem esses itens aos humanos aparvalhados, estejam eles embarcados, nadando ou mesmo em terra. E os Cientistas Descobriram Que humanos embarcados ou nadando eram mais interessantes para as orcas. E assim foram acumulando cerca de vinte anos de observações fortuitas, mas muito esclarecedoras. Os Cientistas tambémDescobriram Que orcas de ambos os sexos e todas as idades, inclusive juvenis e filhotes, participam dessa estranha “partilha”. Em praticamente todos os casos, elas esperaram uma reação dos humanos como se os testassem. Às vezes, fazem mais de uma tentativa, quando não são correspondidas de imediato.

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Um metal usado para produção de baterias poderia ser a cura do Alzheimer?

Um metal usado para produção de baterias poderia ser a cura do Alzheimer?

Por Daniel Fernandes e Gabrielle Delfrate – Departamento de Farmacologia UFSC

Se você já assistiu ao filme “Para Sempre Alice”, que rendeu à atriz Julianne Moore o Oscar de Melhor Atriz, pode lembrar da história da professora Alice, diagnosticada com Alzheimer aos 50 anos de idade. Esse filme retrata com sensibilidade a vivência de uma pessoa que descobre a doença. Aos poucos, ela começa a se perder em situações do dia a dia e, eventualmente, até nas ruas da cidade. O filme mostra de forma intensa a angústia vivida por pessoas com a doença de Alzheimer, que é caracterizada pela perda das funções cerebrais, o que afeta principalmente a memória, linguagem, raciocínio e capacidade de realizar tarefas diárias. Essa condição afeta cerca de 55 milhões de pessoas no mundo. 

Mesmo após mais de um século desde que foi identificada, a doença de Alzheimer ainda guarda segredos. Muitas das alterações que ocorrem em nossas células (mecanismos moleculares) ainda são pouco compreendidas. Atualmente, os tratamentos para a doença são focados em retardar a progressão da doença e gerenciar os sintomas, a fim de melhorar a qualidade de vida do paciente. Contudo, ainda não há um único tratamento eficaz capaz de reverter os danos causados na função cerebral. Porém, uma nova descoberta pode começar a mudar este cenário! Recentemente, Cientistas descobriram que baixos níveis de lítio podem contribuir para declínio cognitivo, tanto em roedores quanto em humanos.

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Espessura do cemento: seria este um novo parâmetro para predizer a idade do indivíduo na ciência forense?

Por Michelle Tillmann Biz – Departamento de Ciências Morfológicas – Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)

O cemento é um dos tecidos que compõem o dente, cobrindo a superfície externa da raiz dental. É composto de tecido mineralizado que possui pouca remodelação, mas que apresenta uma deposição contínua em camadas, formando linhas intercaladas que demarcam a deposição do cemento ao longo da vida do indivíduo. Sendo assim, poder-se-ia pensar em utilizar este parâmetro de deposição de cemento como padrão para a previsão da idade de um indivíduo, informação esta que poderia compor os dados de análise na ciência forense (ciência que investiga dados de determinado indivíduo a partir de amostras deste, como partes do corpo, neste caso, o dente, buscando identificá-lo). 

Historicamente, o método de avaliar as camadas intermitentes de cemento depositadas é utilizado por cientistas para mamíferos terrestres e aquáticos. Para isso é necessária uma análise histológica do dente em questão, de forma padronizada para ser avaliado em microscópio.  Com ajuda do microscópio, imagens em maior aumento são obtidas de tal forma que a espessura de cemento pode ser analisada. Esta análise é feita desde a margem de junção com a dentina (tecido mais interno da raiz do dente) até a superfície externa do dente. Na sequência, os valores são inseridos em uma equação de regressão linear que permite a estimativa da idade. 

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Papais, a sua saúde também é uma herança!

Prof. Dr. Geison Souza Izídio, Universidade Federal de Santa Catarina – Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)

Ao longo da história, os seres humanos se reproduziram sem muito planejamento. Nos tempos modernos, isso felizmente vem mudando. É cada vez mais comum ver casais se organizando financeiramente, ou psicologicamente, para se preparar para a chegada de um filho(a). Também, diversos avanços na assistência e cuidados de saúde das mamães, especialmente durante a gravidez, já são observados. 

Mas algo me chama muito a atenção, quando estou em contato com amigos, ou com a sociedade em geral. Poucos parecem entender que os papais também deveriam se preparar fisiologicamente para ter filhos. Sim, o corpo do homem, a sua saúde e até seus hábitos de vida antes da concepção têm um papel fundamental na saúde da criança. E não só dela, provavelmente dos netos também!

Um artigo publicado na prestigiada revista Nature Reviews Urology, em 2023, traz evidências científicas que o estilo de vida do homem pode modificar profundamente o seu esperma, e essas mudanças têm consequências reais para as futuras gerações. Isso aconteceria por meio de uma “marcação química” chamada de metilação do DNA, que “liga” ou “desliga” genes. Quando esse sistema de controle sofre interferência, ele pode aumentar o risco de o bebê desenvolver doenças como câncer, diabetes, transtornos neurológicos e muito mais.

Por exemplo, estresse alto, obesidade, consumo de álcool, fumo de cigarro ou maconha, alimentação com ultraprocessados, poluição, e substâncias químicas presentes em agrotóxicos, plásticos e produtos de limpeza são exemplos de fatores que podem prejudicar os espermatozoides afetando negativamente o desenvolvimento dos embriões (futuros filhos).

Foto por Nadezhda Moryak em Pexels.com

Essas descobertas não só explicam problemas de saúde herdáveis, que antes pareciam “sem causa”, como também abrem portas para diagnósticos e prevenção, pois o papel potencialmente prejudicial dos pais nestes problemas de saúde é bastante subestimado, até o momento, pelos cientistas que estudam epigenética. Entretanto é preciso lembrar que os espermatozoides são produzidos continuamente durante a vida adulta, e então eles podem refletir exposições ambientais acumuladas no homem. Por esta razão, a metilação do DNA do esperma poderá virar, futuramente, um biomarcador de infertilidade, ou de risco para a saúde dos filhos.

Ou seja, o que o pai vive, consome e sente antes da gravidez importa, e muito. Futuros papais, cuidar da sua saúde não é somente autocuidado é um ato de amor e de compromisso intergeracional. Porque a herança de vida que vocês deixarão no planeta pode começar antes mesmo de uma criança existir.

Para saber mais:

Katherine W. Greeson, Krista M. S. Crow, R. Clayton Edenfield & Charles A. Easley IV. Inheritance of paternal lifestyles and exposures through sperm DNA methylation. Nature Reviews Urology, volume 20, pages 356–370 (2023).

Do Laboratório ao Berço: a Corrida Pela Primeira Terapia CRISPR Personalizada

Por Heiliane de Brito Fontana

A edição genética baseada na tecnologia CRISPR vem protagonizando uma revolução silenciosa na medicina. Desde que foi apresentada ao mundo em 2012, essa ferramenta de “tesoura genética” tem permitido intervenções cada vez mais precisas no DNA e já foi abordada aqui no CDQ em publicações prévias (como em 2015, no artigo “Mais um passo em frente na cura de doenças por terapia gênica: o sistema CRISPR”). Em 2020, as cientistas Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna receberam o Prêmio Nobel de Química por desenvolverem o método de edição CRISPR-Cas9 — uma consagração do potencial transformador da técnica.

Cientistas descobriram que o CRISPR poderia ser usado não apenas para estudar genes, mas para corrigi-los — letra por letra — abrindo caminho para o tratamento de doenças antes consideradas intratáveis. Desde então, uma nova geração de terapias genéticas vem sendo testada, especialmente para doenças com alta prevalência, como anemia falciforme e β-talassemia, onde uma única edição pode beneficiar muitos pacientes.

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