Edição 2010, 30 de maio de 2007

Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias - Biologia, Física e Química

Os senhores das trevas

Revele a fascinante biodiversidade existente nas profundezas marinhas

Design Abissal Três aulas de 50 minutos Determinantes físicos e químicos da vida abissal Analisar os fatores que explicam as características dos habitantes das profundezas marinhas

VEJA revela espécies de aparência surpreendente encontradas nas regiões mais profundas dos oceanos e analisa o papel da evolução nas características desses animais. Devido à ausência de luz e a enorme pressão hidrostática dos abismos marinhos, pensou-se durante muito tempo que a biodiversidade na região fosse baixa. Agora, no entanto, sabe-se que as características desse sistema permitiram o desenvolvimento de várias espécies, embora com baixa densidade populacional. Convide a classe a mergulhar no assunto, que envolve conceitos de Biologia, Física e Química.


Atividades

1ª aula - Converse inicialmente com os alunos a respeito da pressão hidrostática. Proponha que todos calculem como essa grandeza varia à medida que nos aprofundamos na água. Por meio de um raciocínio simples, eles devem concluir que a cada metro a pressão aumenta 0,1 atmosfera, ou seja, um décimo da pressão que o ar exerce sobre nossos corpos. Peça que determinem a pressão reinante 4000 metros abaixo da superfície do mar e avaliem, nessa condição, a força suportada por 1 centímetro quadrado de nosso corpo. Mostre que as 401 atmosferas de pressão nessa profundidade - lembre que deve ser acrescida a pressão de uma atmosfera exercida pelo ar - equivalem a sustentar uma vaca (massa de aproximadamente 400 quilogramas) com o polegar. Pergunte como a moçada acha que são os organismos que habitam as regiões abissais. É possível que vertebrados sobrevivam sob tais condições? Qual deve ser a pressão interna desses seres? O que ocorreria se eles fossem trazidos à superfície? Após essa conversa rápida, oriente a leitura da reportagem, assinalando passagens importantes para discutir. Por exemplo: a estrutura biológica dos animais apresentados, suas adaptações evolutivas (como a bioluminescência) e a posição de cada um na cadeia alimentar.

2ª e 3ª aulas - Comece abordando a escuridão abissal e a conseqüente ausência de vegetais. Explique que, em relação à luminosidade, costuma-se dividir as regiões submersas em eufóticas (até 80 metros), disfótica (até 200 metros) e afótica (acima de 200 metros de profundidade). Na primeira, a oferta de luz é intensa e favorece a presença de organismos fotossintetizantes. Já na zona disfótica, em que a luz é difusa, esses seres começam a se tornar escassos. Na zona afótica, a vida de algas e vegetais é impossível. Seus habitantes são carnívoros ou detritívoros, sendo esses últimos o primeiro elo do ecossistema abissal com os níveis superiores - eles se alimentam de cadáveres de animais, vegetais e algas que chegam da superfície ao fundo do mar.

Após essa explicação, faça algumas perguntas para avaliar o que a garotada conseguiu reter da leitura. Por que os animais abissais têm aspecto monstruoso? Em relação ao tamanho corpóreo, o que predomina: indivíduos grandes ou pequenos em comparação aos da superfície? Peça que a turma faça um levantamento das dimensões de algumas espécies abissais e discuta o motivo desse predomínio. Como se explica a elevada diversidade e o baixo índice populacional nessa região? Que características adaptativas sobressaem?

Os habitantes das profundezas têm boca grande para poder capturar o maior número de peixes possível ou o tamanho desse órgão foi determinante para a sobrevivência desses animais? Examine as duas possibilidades evidenciando as concepções lamarckianas e darwinistas em ambos os casos. Ressalte o papel da pressão hidrostática na forma alongada e achatada dos olhos e bocas.

Ensine como se produz a bioluminescência. Esse fenômeno, que se manifesta também nos vaga-lumes, se deve a uma reação química da substância chamada luciferina com o oxigênio. Na presença de um catalisador denominado luciferase, a luciferina combina-se primeiro com a adenosina tri-fosfato (ATP), presente em todas as células, formando luciferil adenilato, que se combina posteriormente com oxigênio, produzindo oxiluciferina e luz.

Para finalizar, envolva a classe numa investigação a respeito das formas que apresentam simetria bilateral e radial.

Roteiro desenvolvido pela equipe de VEJA NA SALA DE AULA