Com um alcance de 13 mil milhões de anos-luz, ALMA é o revolucionário telescópio das origens: tem capacidade para estudar em detalhe a formação de planetas, estrelas e galáxias e os processos químicos que se julgam estar na base da própria Vida. É também o projeto mais global na área da Astronomia, ao nascer da parceria entre a Europa, a América do Norte (EUA e Canadá), a Ásia Oriental (Japão e Taiwan) e o Chile.

Incentivar a comunidade científica na área a utilizá-lo é uma das tarefas do IA enquanto Centro de Competências para o ALMA. Ao integrar uma rede europeia de instituições que apoiam a sua utilização, participa, ainda, na validação de dados recolhidos pelo telescópio antes da sua disponibilização aos cientistas e apoia o teste de programas de processamento de dados.

“Tínhamos já as portas abertas para o ALMA”, relata José Afonso, coordenador do CAAUL e do recém-formado IA, “graças a Portugal ser membro do ESO”, uma das entidades que o construíram e gerem. Este reconhecimento “vem trazer mais recursos para uma melhor utilização do ALMA a nível europeu” e garantir “que Portugal atravessa essas portas e continua a fazer a melhor ciência a nível internacional.”

Os astrónomos e astrofísicos a trabalhar em Portugal encontram no CAAUL e agora no IA, o acompanhamento na exploração do potencial do ALMA para a resolução de problemas astrofísicos e na identificação de estratégias específicas de observação com o ALMA. A submissão de propostas para tempo de observação, a realização de observações com o ALMA ou o processamento e interpretação dos dados ALMA são atividades igualmente apoiadas.

© ESO

Observatório ALMA: 66 olhos postos no Espaço

Instalado a mais de 5000 metros de altitude, no planalto de Chajnantor, no deserto de Atacama, no Chile, o Observatório ALMA é uma rede de 66 antenas parabólicas com diâmetros entre 7 a 12 metros, móveis, capazes de captar, com máxima precisão ondas de rádio de cumprimento milimétrico e submilimétrico. Funciona como um único, gigantesco telescópio equivalente a uma antena com até 16 Km de diâmetro.

Dez vezes mais preciso que o telescópio espacial Hubble, o ALMA consegue perscrutar o Universo com uma resolução e sensibilidade sem precedentes, ao combinar por interferometria os sinais recebidos por cada uma das suas antenas e produzindo a partir daqueles imagens de alta resolução dos objetos de observação.

Os dados recebidos são processados por um dos mais potentes supercomputadores do mundo que, com 134 milhões de processadores, faz 17 mil biliões de operações por segundo.

Investigar as origens cósmicas com ALMA

A promessa aquando da inauguração era que “revelasse, pela primeira vez, os detalhes da formação de estrelas, planetas, galáxias, e até mesmo a formação dos compostos que se julgam estar na base da própria Vida”. Tem estado a ser cumprida.

José Afonso refere alguns desses avanços que contaram já com a participação de investigadores portugueses: “Temos já vários resultados importantes para a compreensão da formação e evolução de galáxias no Universo distante – quando este tinha menos de metade da sua idade atual. Conseguimos, por exemplo, observar e estudar em detalhe uma colisão de galáxias – uma colisão que, curiosamente, é vista através de uma outra galáxia mais próxima que atua como uma lente gravitacional, distorcendo mas também amplificando a luz. O ALMA foi essencial para perceber a dinâmica nesta colisão gigantesca”.

Outras observações com o ALMA permitiram determinar a quantidade de gás em galáxias semelhantes à nossa Via-Láctea nesse mesmo Universo distante, algo que é fundamental para perceber com que rapidez se formam as estrelas ao longo da história do Universo.

© ESO/NASA/ESA/W. M. Keck Observatory

De olhos postos no futuro da transferência de tecnologia espacial, a quinta edição do Fórum do Espaço comemorou também os 50 anos da cooperação Europeia no Espaço, correspondente a meio século de conquistas espaciais únicas.

Gerido por um consórcio liderado pelo Instituto Pedro Nunes (IPN) o BIC ESA visa promover a criação de startups no domínio da transferência de tecnologia espacial para outros setores, como saúde, energia, transportes, segurança e vida urbana. Envolve um investimento de cerca de oito milhões de Euros para apoiar até trinta empresas nos próximos cinco anos.

Catorze projetos apoiados no âmbito da Iniciativa Nacional de Transferência de Tecnologia Espacial (PTTI), programa lançado em 2012 que abriu caminho à instalação de BIC ESA em Portugal, apresentaram desenvolvimentos e resultados no Fórum do Espaço. O Programa incluiu ainda intervenções de vários peritos internacionais sobre a evolução do setor Espacial e o seu impacto em Portugal.

Projetos e resultados na área do Espaço, incluindo alguns protótipos de tecnologia para satélites, estiveram patentes ao público na exposição organizada em paralelo, onde estiveram presentes 22 empresas e instituições da comunidade espacial.

Coorganizado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), a Agência Espacial Europeia (ESA), o Instituto Pedro Nunes (IPN) e a Agência Nacional para a Cultura Científica e Tecnológica- Ciência Viva o evento reuniu a comunidade espacial nacional em torno da divulgação e celebração dos principais sucessos do setor.

© Pavilhão do Conhecimento – Ciência Viva

Desde a sua criação, em 2007, o ERC financiou os projetos de cerca de 4500 investigadores de 64 nacionalidades, acolhidos por 600 instituições diferentes de 29 países. Os 34 financiamentos ERC atribuídos a investigadores em Portugal, num montante global de mais de 53 milhões de Euros, correspondem a uma taxa de sucesso de aproximadamente 6%, inferior à média europeia, que é de 13%.

Quatro dos investigadores portugueses apoiados pelo ERC nas tipologias Starting Grants, Consolidator Grants, Advanced Grants e Proof of Concept estiveram no Pavilhão do Conhecimento para relatarem as suas experiências enquanto candidatos a financiamentos do ERC e proporcionarem alguns conselhos sobre como apresentar candidaturas de sucesso.

Para Henrique Veiga Fernandes, investigador do Instituto de Medicina Molecular (IMM) que acumula dois financiamentos ERC, uma Starting Grant e um Proof of Concept, uma proposta de sucesso deve ser excelente em três componentes: Investigador – Projeto- Instituição de Acolhimento. Nesta “trilogia de excelência” a qualidade do percurso do investigador e da proposta de projeto são determinantes, mas potencialmente maximizadas pelas condições oferecidas pela instituição de acolhimento, tais como apoio administrativo, massa critica, equipamento e infraestruturas de ponta.

A estratégia ERC para encorajar a investigação de qualidade na Europa envolve financiar individualmente cientistas de qualquer nacionalidade, idade ou área científica, abrangendo, com quatro instrumentos de financiamento, diferentes níveis de senioridade. Apoia investigação de fronteira em todas as áreas da Ciência e Humanidades.

Com valores que variam entre 150 mil Euros e 3,5 milhões de Euros por projeto, os financiamentos do ERC estabeleceram‐se como os mais competitivos e de maior prestígio na Europa. A razão para este estatuto depreende-se da apresentação de Jean‐Pierre Bourguignon, Presidente do ERC, que destacou, por exemplo, a elevada correlação (de 0,97) entre o número de financiamentos ERC atribuídos e o número de publicações que estão nos 10% mais citados.

Miguel Seabra, Presidente da FCT, considera que ambas as agências financiadoras “partilham um objetivo comum”, opinião reforçada por Leonor Parreira, Secretária de Estado da Ciência, que, ao traçar o paralelismo entre a concepção de financiamento ERC e do Programa Investigador FCT, apontou características comuns aos dois instrumentos, tais como o apoio individual a cientistas, a avaliação internacional e a abordagem bottom-up. De entre as simetrias entre os programas mereceu destaque “o enfoque da seleção pela qualidade” ao constituir-se como “uma orientação programática no presente e (…) o caminho a seguir no âmbito do H2020”.

Estima-se que cerca de 25% das culturas agrícolas mundiais estejam contaminadas com compostos químicos tóxicos naturais produzidos por fungos – as micotoxinas. Este é simultaneamente um problema de segurança alimentar e de saúde pública, devido à inevitabilidade de contaminação e à sua potencial implicação em doenças humanas.

Não existem, até ao momento, dados disponíveis relativamente à exposição das crianças portuguesas a misturas destas toxinas através da alimentação, o que Paula Alvito, coordenadora do projeto Mycomix, financiado pela FCT, considera “uma preocupação adicional dado que podem provocar maior toxicidade e carcinogenicidade do que individualmente”.

A manutenção dos contaminantes a níveis aceitáveis do ponto de vista toxicológico é atualmente assegurada por regulamentos da União Europeia que estabelecem o teor individual máximo de micotoxinas nos alimentos para adultos e crianças e definem os métodos de amostragem e de análise para o controlo oficial do teor de micotoxinas nos géneros alimentícios.

Ao fornecer dados sobre a exposição real das crianças portuguesas às micotoxinas, o projeto Mycomix “contribuirá com nova informação que poderá apoiar o desenvolvimento de futuras medidas regulamentares relativamente aos limites máximos de misturas de micotoxinas em alimentos” e para a melhoria das condições de saúde e segurança alimentar.

Como explica a investigadora “estas toxinas ocorrem com frequência nos alimentos: a contaminação pode ocorrer na produção, transformação, acondicionamento, transporte e conservação e a maioria resiste aos métodos de processamento habitualmente utilizados na indústria alimentar”. Uma grande variedade de produtos alimentares poderá estar, assim, potencialmente contaminada: cereais (trigo, milho, cevada, aveia, sorgo e arroz), figos, nozes e outros frutos de casca rija, leite e produtos derivados, café, vinho, frutos e sumos de frutos e especiarias.

Neste contexto, “a diversificação alimentar, base de uma alimentação equilibrada” é, de acordo com a investigadora, “a forma mais adequada de tentar reduzir a ingestão de alimentos potencialmente contaminados com micotoxinas”. Aconselha, ainda, “ a remoção de cerca de 2 cm para além da área deteriorada” no caso especifico de frutos contaminados com micotoxinas, que apresentam formação de bolor azul.

Debater estas questões e apresentar novos avanços na investigação sobre as micotoxinas é possível no Auditório 3 da Fundação Calouste Gulbenkian, em Lisboa, no próximo dia 26 de novembro.

Miguel Carneiro, primeiro autor de ambos os artigos explica as vantagens do coelho como modelo, “a par da forma domesticada, existem duas subespécies selvagens que hibridam de forma natural na Península Ibérica; para além disso, está distribuído por todo o mundo numa diversidade enorme de habitats. Esta riquíssima história natural oferece oportunidades únicas para responder a múltiplas questões de elevado interesse científico”.

A seleção artificial no coelho

E assim foi nos estudos recentemente publicados. Em colaboração com investigadores de vários centros internacionais, a equipa do CIBIO identificou as alterações genéticas subjacentes às tremendas modificações comportamentais que ocorrem durante a domesticação do coelho, ou conforme descreve o diretor do CIBIO, Nuno Ferrand, “na passagem de um organismo que é uma autêntica máquina de alerta (detecção de dezenas de predadores especializados) para uma forma que tem uma maneira de apreciar o ambiente completamente transformada, enviesada, quase autista”.

A domesticação do coelho iniciou-se em mosteiros no sul de França, há apenas 1 400 anos, a partir de coelhos selvagens que habitavam a Península Ibérica e França. Hoje, a região de origem dos coelhos domesticados ainda é povoada por coelhos selvagens, semelhantes aos antepassados dos coelhos domésticos. Os investigadores tiraram partido destes factores – domesticação recente, antepassados selvagens ainda vivos e geograficamente próximos – para comparar os genomas de várias raças de coelhos domesticados e de coelhos selvagens com um genoma referência e estudar a variação genética nos diferentes grupos.

Pouco se sabe ainda sobre o que se passa nas primeiras fases de domesticação de animais, em termos dos genes que são alterados, e das consequências fisiológicas e comportamentais. São aceites dois mecanismos: um envolve alterações marcadas (mutações) em um ou mais genes, levando à sua ativação ou inativação, e subsequente efeito comportamental. O outro assenta num efeito mais gradual, em que ocorrem pequenas alterações em múltiplos genes, cada uma com um pequeno efeito, que se vão acumulando, levando a alterações físicas e comportamentais visíveis. Os resultados da equipa do CIBIO e colaboradores apontam para o segundo mecanismo. Conseguiram identificar pequenas alterações nas regiões do genoma que regulam a ativação de vários genes, nenhuma das quais por si só inativa o gene, mas antes modula a sua atividade.

Interessante, também, é a descoberta de que muitos dos genes afetados estão envolvidos no desenvolvimento do sistema nervoso e do cérebro. Esta observação é consistente com a interpretação de que terão sido as alterações comportamentais que permitem aos animais tolerar melhor a presença humana que mais contribuíram para o processo de domesticação. Nuno Ferrand comenta, “É surpreendente verificar que, de entre os genes particularmente afetados pelo processo de domesticação, existe um forte enriquecimento de genes envolvidos no desenvolvimento do cérebro e do sistema nervoso. Mas é claro que isto faz todo o sentido, atendendo às drásticas modificações comportamentais observáveis entre coelhos selvagens e domésticos.”

As seis raças de coelho doméstico incluídas no estudo publicado na Science, juntamente com um coelho selvagem. As imagens foram editadas de modo a reflectirem as diferenças no peso corporal dos animais. Fotos por Luca Fontanesi, Universidade de Bolonha, Itália; Samuel Boucher, Labovet Conseil, França; Paulo Célio Alves, Cibio-InBIO, Universidade do Porto, Portugal.

Os genes que ajudam na formação de novas espécies

A domesticação é uma forma de diversificação de seres vivos moldada pelo homem; outra é através do processo conhecido como especiação – a formação de novas espécies, muitas vezes a partir da hibridação entre duas espécies existentes. Importante para a especiação por hibridação é a fase de isolamento reprodutivo, em que cruzamentos entre os progenitores e os seus descendentes híbridos não são viáveis. Esta é uma condição necessária para que as espécies sigam então trajetórias independentes.

Num outro estudo publicado na revista PLOS Genetics, os investigadores do CIBIO identificaram algumas regiões do genoma que se constituem como barreiras à formação de novas espécies, respondendo desta forma a uma das questões fundamentais da Biologia, de que “apesar de todos os dias constatarmos a diversidade dos organismos que nos rodeiam, ainda carecemos de uma compreensão sistemática acerca de como estas espécies se originam, evoluem, e acabam a seguir trajetórias evolutivas independentes”, como explica Miguel Carneiro.

Utilizaram, como modelo de estudo, populações das duas subespécies de coelho Europeu existentes na Península Ibérica, que se encontram nos estágios iniciais de isolamento reprodutivo, para identificar genes associados à reduzida capacidade de reprodução e sobrevivência nos animais híbridos, ou seja, os genes que asseguram o isolamento reprodutivo entre as duas subespécies estudadas. As duas subespécies divergiram há cerca de 1,8 milhões de anos, estando atualmente em contacto em várias zonas da Península Ibérica, com várias oportunidades para cruzamentos e hibridação.

Os investigadores recorreram assim à zona de contacto entre as duas subespécies de coelho no centro da Península Ibérica, e conseguiram identificar várias regiões do genoma que constituem barreiras reprodutivas. Alguns dos genes identificados neste sistema natural são semelhantes aos genes de esterilidade masculina identificados em estudos laboratoriais (quando cruzadas no laboratório, as duas subespécies produzem descendentes viáveis, mas os machos são inférteis).

Segundo Miguel Carneiro, “O que é fascinante é que estas zonas híbridas podem ser vistas como experiências laboratoriais que decorrem ao longo de centenas ou milhares de anos, e em que as diferentes combinações genéticas são testadas diariamente por seleção natural.”

IMAGEM DE TOPO:
A Virgem e o Coelho, 1530, óleo sobre tela da autoria de Tiziano Vecellio, Museu do Louvre, Paris. Uma pintura lindíssima que ilustra um coelho doméstico do século XVI, com coloração da pelagem e comportamento diferentes do de um coelho selvagem. Fotografia: UM SEGUNDO FILMES / CIBIO, Porto, Portugal.