Série Ensaios Aplicação da Etologia
Por Gabriela Lourenço Leviski
Acadêmica do Curso de Ciências Biológicas
A Cronobiologia
surgiu há cerca de 250 anos com a intenção de estudar como tempo influencia no funcionamento da vida,
tanto durante o dia (variações
circadianas), como durante as estações do ano (variações
sazonais). O primeiro cientista a estudar o relógio
biológico foi o francês Jean-Jacques
d’Ortous de Mairan, em 1729. Ele percebeu que uma determinada planta abria-se
conforme a luz. Curioso, levou a planta até o porão e verificou que mesmo no escuro
total a planta continuava a se movimentar, sincronizada com o dia e com a
noite. A idéia não foi bem aceita na época, sendo a Cronobiologia reconhecida
oficialmente apenas em 1960, durante o Cold Spring Harbor Symposium of Quantitative Biology –
Biological Clocks, momento em que os
principais conceitos e métodos dessa nova ciência foram definidos.
Não é
preciso ser nenhum renomado cientista para perceber que algumas plantas germinam em determinadas épocas, desabrocham
em outras, ou ainda perdem folhas em épocas bem determinadas, bem como os
animais migram em certos meses, enquanto em outros se acasalam. Porém, a maioria
das pessoas não consegue compreender “como” e nem o “porque” das plantas e os animais agirem dessa
forma. Atualmente
a ciência descobriu que todos os seres
vivos possuem genes marcadores do tempo, responsáveis pelo controle dos relógios biológicos que
marcam o tempo interno do organismo. Porém, os ritmos biológicos não são
determinados apenas por fatores endógenos, eles atuam em sincronia com ambiente. Isso permite ao
organismo antecipar
e se preparar para mudanças físicas no ambiente que estão associadas com a
noite e o dia. Os ritmos biológicos estão presentes nos vários níveis de organização
e complexidade de seres vivos, desde em cianobactérias até em mamíferos, o que
sugere que eles devem fornecer vantagens adaptativas para os mesmos. Este vídeo (clique aqui para ver)
mostra a importância dos ritmos biológicos para os diferentes animais. Os organismos
apresentam ritmos sazonais, e desenvolveram estratégias para garantir sua
sobrevivência. Essa adaptação sazonal envolve mudanças no comportamento, na alimentação,
na reprodução, na coloração e, em alguns animais específicos, na preparação
para hibernação. Essas mudanças permitem aos organismos melhores condições de
sobrevivência durante estações não favoráveis do ano. A principal estratégia na
reprodução, por exemplo, é a ovulação da fêmea e a receptividade ao macho
ocorrer durante um determinado período sazonal, o que levaria a uma maior
chance de sobrevivência dos filhotes, já que esses nasceriam numa época de
alimento abundante no ambiente.
O principal marcador sazonal para os organismos é a
mudança no fotoperíodo,
por ser um sinal mais reprodutível e previsível da mudança de estação, no entanto,
variações na temperatura também podem ser utilizadas por algumas espécies como
sinal sazonal. A informação de claro ou escuro é fornecida aos organismos por
um hormônio chamado melatonina,
produzido principalmente pela glândula
pineal, que é liberado exclusivamente durante a noite, tanto em animais de
atividade diurna quanto em animais de atividade noturna. A melatonina é uma
molécula filogeneticamente antiga, presente na maioria das espécies, inclusive
em organismos unicelulares. As plantas usam o relógio biológico circadiano para
restringir algumas atividades fisiológicas em horários mais favoráveis, através
de múltiplos fotorreceptores que permitem às plantas monitorar mudanças na
irradiação e na qualidade da luz. Já os invertebrados possuem neurônios laterais que
são sincronizados pela captação de luz por fotopigmentos, mas também pelo menos
indiretamente pela entrada de luz por fotorreceptores visuais. Os vertebrados possuem
um sistema nervoso central complexo, que dependente da captação de luz por
fotorreceptores e da resposta ao ambiente fótico pelo sistema nervoso central. Para
os seres vivos, é geralmente vantajoso permitir-se entrar em estado de
dormência durante períodos em que as condições ambientais não estão favoráveis,
principalmente no que se refere à falta de alimentos. Caramujos terrestres como
os dos gêneros Helix e Otala tornam-se dormentes durante longos
períodos de umidade baixa (RANDALL et al., 2000).Outro tipo de dormência é a
hibernação e é comum em mamíferos. Um exemplo é a espécie Marmota
marmota, que passa um longo período neste estado para poder estocar
reservas de energia suficientes para sobreviver aos períodos em que não há
alimentação.
No
Brasil, os trabalhos mais atuais sobre o tema são discutidos anualmente no Simpósio
Brasileiro do Cronobiologia. O
primeiro SBCrono foi realizado no Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da
Universidade de São Paulo em 1985. Na época, quatro anos após o nascimento da
Cronobiologia no Brasil. Os principais estudos desenvolvidos giram em torno do
ciclo vigília-sono em seres humanos. Diversos estudos analisam a influência do
trabalho em trabalhadores noturnos, como por exemplo, neste trabalho
desenvolvido por CAMPOS
& MARTINO (2004). A Cronofarmacologia
também está em alta, com o desenvolvimento de fármacos que respeitam os ritmos biológicos do
organismo e da patologia, o que os torna ainda mais eficazes.
Como
estudante de biologia, percebo que as mudanças ambientais que vem ocorrendo nos últimos anos terão impactos negativos em diversos animais. Com a falta de um
limite bem estabelecido entre as estações (já que hoje se percebe verões nos
meses de inverno, e invernos nos meses de verão) os relógios biológicos ficarão
dessincronizados com o meio, levando a uma não reprodução,
ou não hibernação nos períodos até então estabelecidos. Se isso se confirmar, é
provável que fosse necessário muito tempo para uma nova adaptação, e muitos
animais seriam extintos. Em relação ao ser humano, mudanças
ambientais não levariam a alterações tão significativas no seu ciclo natural,
porém atividades sociais que alteram o mesmo levam a uma alteração no organismo. Não é por acaso que muitas doenças modernas assolam a humanidade, como insônia, estresse e depressão.
O presente ensaio foi elaborado para a disciplina de Etologia I
e baseou-se nas obras:
KOYASHIKI, R. Cronobiologia estuda a relação entre o tempo e o
funcionamento da matéria viva. Jornal
da UEM, Maringá. 2006. Disponível em:
<http://www.jornal.uem.br/2011/index.php?option=com_content&view=article&id=279:cronobiologia-estuda-a-rela-entre-o-tempo-e-o-funcionamento-da-mata-viva&catid=49:jornal-61-outubronovembro-de-2006&Itemid=2>.
Acesso em 30/08/2012
MOURA, L. N.; SILVA, M.
L. da. Fundamentos evolutivos da ritmicidade biológica. In: ASSIS, G.; BRITO, R.; MARTIN, W. L. (Org.). Estudos do Comportamento II. Belém: EDUFPA, 2010, p. 157-176. Disponível
em:
<http://www.ufpa.br/lobio/Resumoscongressos/Fundamentosevolutivosdaritmicidadebiologica.pdf>.
Acesso em 30/08/2012
OLIVEIRA, L. H. de. A cronobiologia e os ritmos biológicos. Super Interessante, São Paulo, mar. 1989.
Disponível em: <http://super.abril.com.br/saude/cronobiologia-ritmos-homem-438932.shtml>.
Acesso em 31/08/2012
RANDALL, D.; BURGGREN,
W.; FRENCH, K. Fisiologia animal:
mecanismos e
Adaptações. 4 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2000.
SOUSA, C. E. C.;
CRUZ-MACHADO, S. S; TAMURA, E. K. Os ritmos circadianos e a reprodução em
mamíferos. Boletim do Centro de Biologia
da Reprodução. Juiz de Fora, v. 27, n. 1/2, p. 15-20, jan/dez. 2008.
Disponível em:
Acesso em 30/08/2012.
Acredito que á pessoas muito envolvidas e dedicadas á sa vida ao estudo de cronobiologia e que merecem ela e as pesquisas serem apresentadas ao mundo,com de Carolina Virginia de Azevedo da UFRN.
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