O darwinismo

No seu livro A Origem das Espécies, publicado em 1859, Charles Darwin explicou a evolução por meio da seleção natural. O processo evolutivo proposto por Darwin pode ser resumido nos seguintes itens:

1.       Todos os organismos apresentam uma elevada capacidade reprodutiva.

2.       Contudo, verifica-se que o número de indivíduos de uma mesma espécie permanece constante, o que só pode ser explicado pela grande mortalidade natural.

3.       A mortalidade decorre da falta de alimento, pois o suprimento alimentar, para qualquer população, não é ilimitado.

4.       A falta dos meios de subsistência gera uma competição, ou seja, uma contínua luta pela vida entre os organismos com as mesmas exigências alimentares.

5.       Em todas as espécies os indivíduos nunca são iguais, exibindo variações que podem ser herdadas.

6.       Em um determinado ambiente, os indivíduos dotados de variações favoráveis estarão mais capacitados a sobreviver do que os que possuem variações desfavoráveis. Assim, as variações favoráveis são transmitidas para os descendentes e, acumulando-se com o tempo, dão origem a grandes diferenças.

7.       O processo de seleção natural, imposto pelo meio ambiente e prolongado por várias gerações, produz adaptações cada vez mais perfeitas e complexas, determinando, dessa forma, um processo de evolução progressiva.

O ponto positivo do darwinismo é a existência da seleção natural como fator orientador da evolução.

Por que a teoria de Darwin não é completa?

A falha do darwinismo é a não explicação da origem das variações naturais, sobre as quais atua a seleção natural. A natureza das variações só foi explicada pela Genética no inicio do século XX.

O trabalho de Darwin, analisando as provas da evolução e especialmente a teoria da seleção natural, faz dele um dos maiores cientistas de todos os tempos.

Comparação entre as teorias de Lamarck e Darwin

Tanto para Lamarck como para Darwin o meio ambiente exerce um papel preponderante no processo evolutivo. Segundo Lamarck, o ambiente é o principal fator que provoca modificações nos organismos; para Darwin, o ambiente apenas seleciona as variações mais favoráveis. Vamos comparar as teorias de Darwin e Lamarck para a explicação do longo pescoço da girafa.

Segundo Lamarck, obrigada a comer folhas e brotos no alto das árvores, a girafa é forçada continuamente a se esticar para cima. Esse hábito, mantido por longos períodos, por todos os indivíduos da raça, resultou no alongamento do pescoço.

Segundo Darwin, existiam girafas de comprimentos de pescoço diferentes. Na luta pela vida, determinada pelo hábito alimentar, as espécies de pescoço longo foram conservadas e as demais eliminadas. Darwin estava certo e Lamarck errado.

A evolução segundo Lamarck

Em 1809, o biólogo francês Jean Baptiste Lamarck propôs uma teoria para explicar de que maneira os seres vivos evoluem.

Segundo Lamarck, uma grande alteração no meio ambiente provocaria, em uma espécie, uma necessidade de se modificar, levando à formação de novos hábitos. Essa idéia, aliada à observação da natureza, levou Lamarck a formular as duas leis básicas de sua teoria evolutiva.

Lamarck baseou sua teoria em duas suposições: a lei do uso e desuso e a lei da herança dos caracteres adquiridos.

Lei do uso e desuso

Segundo tal lei, quanto mais uma parte ou órgão do corpo é usado, mais se desenvolve; contrariamente, as partes que não são usadas enfraquecem, atrofiam, chegando até a desaparecer.

Lei da herança dos caracteres adquiridos

Segundo Lamarck, qualquer animal poderia transmitir aos seus descendentes aquelas características que se atrofiaram pelo desuso ou se desenvolveram pelo uso.

Portanto, de acordo com Lamarck as novas espécies aparecem, por evolução, devido à aquisição ou perda de caracteres.

Numerosos exemplos da natureza foram usados por Lamarck para explicar as suas leis. Assim, citaremos:

1.       A girafa habita locais onde o solo é seco e com pouca vegetação. Obrigada a comer brotos de árvores, a girafa foi-se esticando  para cima. Esse hábito provocou o enorme pescoço e as pernas anteriores mais longas de que as posteriores.

2.       As cobras evoluíram a partir de ancestrais que apresentavam pernas e corpos curtos. Obrigados, por modificação ambiental, a rastejar e passar através de aberturas estreitas, acabaram tornando-se ápodes e de corpo alongado.

3.       As membranas entre os dedos das aves aquáticas resultaram do uso durante a natação.

4.       Aves pernaltas, como as garças, teriam desenvolvido as pernas esticando-as para manter o corpo fora d’água, em regiões inundadas.

5.       Plantas de regiões desérticas teriam diminuído a superfície das folhas para evitar a transpiração; tais folhas acabaram transformadas em espinhos. Para conservar água, os caules adquiriram a consistência suculenta.

A primeira suposição de Lamarck é válida: o uso e o desuso provocam alteração nos organismos. Assim, sabemos que os atletas desenvolvem seus músculos através do uso, enquanto a paralisação das pernas, por exemplo, determina atrofia. A falha está na segunda hipótese: caracteres adquiridos por uso e desuso nunca são transmitidos aos seus descendentes.

O golpe definitivo no lamarckismo foi dado por Weismann, nas suas famosas experiências. Ele cortou caudas de camundongos por sucessivas gerações e mostrou que não havia atrofia desse apêndice. Weismann foi o autor da teoria da “continuidade do plasma germinativo”, pela qual o germe é imortal, sendo as alterações provocadas pelo meio ambiente no soma, e não transmissíveis aos descendentes.

A origem da vida e a evolução

Como apareceu a vida?

Como teria aparecido a vida na terra? A solução deste problema tem preocupado o homem durante vários séculos. As religiões ofereceram várias explicações e os cientistas propuseram várias hipóteses para responder à questão.

Algumas hipóteses foram sugeridas pela ciência:

- geração espontânea;

- panspermia cósmica;

- hipótese autotrófica;

- hipótese heterotrófica.

A geração espontânea ou abiogênese

Foi proposta há mais de 2000 anos por Aristóteles. Dizia ele que a vida podia aparecer subitamente na matéria não-viva, desde que na mesma fosse insuflado o chamado “principio ativo” ou “alma imortal”, um principio não-material dirigente de uma série de reações na matéria morta, que culminaria com o aparecimento da vida.

O pensamento aristotélico dominou todas as cabeças pensantes durante muitos séculos, levando as pessoas a acreditar na geração espontânea de moscas a partir da transformação do lixo, na geração de gansos e carneiros a partir de frutos etc. cientistas em suas épocas davam  “receitas” para obter geração espontânea, como foi o caso do belga Van Helmont, que disse ter obtido, em 21 dias, camundongos a partir de uma camisa suja em contato com germe de trigo (o principio ativo seria o suor humano da camisa).

Em meados do século XVII, o florentino Redi fez experiências decisivas, provando que não havia geração espontânea de moscas a partir da carne podre, como se pensava; ele provou que as moscas se originavam a partir de moscas preexistentes ( a idéia de que a vida somente pode originar-se da vida preexistente chama-se biogênese).

Como conseqüência das experiências de Redi, arrefeceu-se o entusiasmo de muitos autores pela biogênese. No entanto, algum tempo depois, o holandês Leeuwenhoek, aperfeiçoando lentes de aumento, descobriu os micróbios. Naturalmente, não passou pela cabeça de ninguém, na época, que seres tão pequenos, invisíveis a olho nu, pudessem originar-se uns dos outros por algum processo reprodutivo; foi então admitido que pelo menos os micróbios surgiam por geração espontânea.

Em 1745, o inglês Needham colocou sucos nutritivos em um tubo de ensaio, aqueceu-o, fechou-o para impedir a entrada de ar e aqueceu-o novamente. Como depois de alguns dias os líquidos estavam cheios de micróbios, concluiu que eles haviam aparecido por abiogênese, visto que os outros tinham sido destruídos pelo calor. Tais experiências foram criticadas pelo italiano Spallanzani, que as repetiu, mas com a diferença de que em vez de aquecer os tubos ele ferveu os líquidos; mostrou, assim, que Needham não havia realmente matado todos os micróbios (o aquecimento não fora suficiente) e que os novos tinham resultado da reprodução dos que tinham sobrado. A este fato Needham objetou que a fervura havia destruído o “principio ativo”, o que explicava Por que Spallanzani não conseguia obter a presença de micróbios nos líquidos após fervê-los.

A queda da teoria da geração espontânea só foi conseguida por volta de 1860, graças às experiências conclusivas feitas pelo francês Pasteur. Em primeiro lugar, mostrou que o ar é uma fonte de micróbios, contaminando facilmente a matéria bruta. Em seguida, mostrou que em soluções nutritivas cuidadosamente esterilizadas jamais apareciam organismos vivos. Finalmente, utilizando os famosos tubos com “pescoço de cisne”, realizou experiências decisivas. Colocou líquidos nutritivos nesses frascos e aqueceu-os intensamente durante alguns minutos; verificou depois que tais líquidos permaneciam estéreis durante muito tempo. Notemos que a objeção apresentada por Needham deixa de ter valor, porque como o gargalo permanece aberto, o “principio ativo” do ar, se é que ele existia, poderia entrar e sair à vontade no líquido. Por outro lado, Pasteur quebrava o gargalo e verificava que logo apareciam micróbios no líquido nutritivo, o que mostrava que o mesmo ainda era capaz, mesmo depois de fervido, de manter a vida de micróbios nele colocados. Notemos, ainda, que as curvaturas do gargalo tinham por finalidade reter a poeira e os micróbios do ar, o que se poderia provar apenas inclinando o frasco de modo que o fluido entrasse em contato com as curvas.

Graças às experiências de Pasteur, deu-se a vitória da biogênese sobre a abiogênese, o que acarretou a existência de novo problema: se a vida vem de seres preexistentes, então onde apareceu a “primeira vida”? Quando? A possível resposta a estas perguntas pode ser encarada dentro de três hipóteses: a extraterrena, a autotrófica e a heterotrófica.

A hipótese extraterrena ou panspermia cósmica

Foi desenvolvida por Arrhenius, Richter e outros. Admite que micróbios vindos em partículas de poeira ou em meteoritos de origem extraterrena foram a fonte da vida na terra. Tal hipótese, porém, apenas transfere o problema da terra para outro planeta; além disso, em viagens para a terra, mesmo um esporo encontraria enormes variações de temperatura e radiações mortais insuportáveis. Materiais coletados na lua ou no espaço por astronautas não revelaram sinais de vida. Apesar disso, existe uma corrente de cientistas que admite a possibilidade de vida extra-espacial.

A hipótese autotrófica

Como todo ser vivo necessita de alimento para sobreviver, é lógico admitir que os primeiros seres vivos tenham sido capazes de produzi-lo, isto é, tenham sido autótrofos. Contra essa hipótese existe uma objeção muito séria: os autótrofos sintetizam alimentos orgânicos à custa de uma série extremamente complexa de reações químicas, exigindo que o organismo também seja complexo. Aceitando a hipótese autotrófica, somos obrigados a acreditar que repentinamente surgiu um ser vivo já muito complexo logo de inicio. Acontece, porém, que a teoria da evolução biológica, contra a qual não há objeções sérias, afirma que os primeiros seres vivos devem ter sido bastante simples, levando muito tempo para se tornarem complexos; portanto, os biologistas não aceitam esta hipótese, porque ela vai contra a teoria da evolução.

A hipótese da heterotrófica

Supõe que a forma mais primitiva de vida se desenvolveu a partir de matéria não-viva, formando-se, num ambiente complexo, um ser muito simples, incapaz de fabricar seu alimento. Não se trata de geração espontânea; esta afirma que seres complexos podem surgir repentinamente de matéria bruta todos os dias, enquanto a hipótese heterotrófica, supõe que um ser muito simples evoluiu vagarosamente, a partir da matéria inanimada, e que isso aconteceu há milhões de anos, não ocorrendo mais. De acordo com a hipótese heterotrófica a vida teria surgido através das seguintes etapas:

1.       Formação de aminoácidos;

2.       Formação de proteínas;

3.       Formação de coacervados;

4.       Obtenção de energia;

5.       Capacidade de reprodução;

6.       Aparecimento de autótrofos;

7.       Predomínio de autótrofos;

8.       Aparecimento de aeróbios.

A teoria da evolução

A teoria da evolução afirma que as espécies atuais descendem de outras espécies que sofreram modificações através dos tempos.

Os ancestrais das espécies atualmente existentes são considerados descendentes de predecessores diferentes deles, e assim por diante, a partir de organismos precursores, extremamente primitivos e desconhecidos. O evolucionismo prega o transformismo, explica a grande diversidade de formas de vida e rejeita o fixismo, segundo o qual o número de espécies é fixo e elas não sofrem modificações.

Evidencias da evolução

Quais são as evidencias do processo evolutivo? Tais evidências, que passaremos a analisar, podem ser resumidas em:

Anatomia comparada;

Embriologia comparada;

Bioquímica;

Fósseis.

A anatomia comparada

O estudo comparado da anatomia de animais e vegetais mostra a existência de um padrão fundamental similar na estrutura dos sistemas de órgãos. Os sistemas esquelético, circulatório e excretor constituem um ótimo exemplo disso, através das homologias. Dizemos que dois ou mais órgãos são homólogos quando tem a mesma origem embrionária e estrutura semelhante, podendo a função ser a mesma ou não.

Apesar de superficialmente diferentes, uma nadadeira de baleia, uma asa de ave, uma asa de morcego, uma pata de gato, uma pata anterior de cavalo e a mão e o braço humano são órgãos homólogos. Em cada um deles aparece quase o mesmo número de ossos, músculos, nervos e vasos sanguíneos, ordenados segundo um mesmo padrão e com grande similaridade no desenvolvimento embrionário.

A razão da homologia seria que os diferentes organismos teriam uma origem evolutiva comum: quanto mais recente o ancestral, maior a semelhança estrutural. Sob o a ação do ambiente, pode haver modificações, mas a estrutura fundamental permanecerá.

Outra evidência evolutiva, fornecida pela anatomia comparada, é a existência dos órgãos vestigiais. Existem vestígios ou rudimentos de órgãos que representam restos inúteis de estruturas ou de órgãos que são grandes e funcionais em outros animais. No corpo humano existem vários órgãos vestigiais, entre os quais citaremos: o apêndice vermiforme, o cóccix e a prega semilunar. O apêndice vermiforme é uma curta expansão, que se localiza na região onde o intestino grosso se liga ao delgado. Trata-se de um vestígio do volumoso ceco, existente nos herbívoros. Os volumosos cecos dos mamíferos herbívoros armazenam o alimento, enquanto sobre ele se exerce a ação bacteriana, para a digestão da celulose.

No homem, a coluna vertebral termina no cóccix, um osso recurvado formado por vértebras fusionadas, que é um vestígio da cauda, existente em numerosos mamíferos.

A prega semilunar é uma dobra de carne existente no ângulo interno do olho humano. Essa prega é um vestígio da membrana nictitante, que em aves e répteis constitui uma terceira pálpebra móvel, para limpeza e lubrificação do globo ocular.

A embriologia comparada

Animais de espécies diferentes, quando na fase embrionária, são muito semelhantes. Quanto maior a semelhança entre os adultos de espécies diferentes, mais prolongada é a fase embrionária comum. Assim é que os embriões de um peixe, anfíbio, réptil, ave, mamífero e do homem têm bolsas branquiais e cauda; a explicação é que nós descendemos de animais em que tais órgãos eram funcionais.

A bioquímica

O estudo da bioquímica comparada revela a grande semelhança entre proteínas do sangue de vários mamíferos. As relações protéicas do sangue mais próximas de humanos são, em ordem decrescente, os grandes gorilas, os macacos do velho mundo, os macacos de cauda pênsil do novo mundo e os tarsióides, mais primitivos.

Os peixes eliminam amônia, os anfíbios eliminam uréia e os répteis, ácido úrico. Já um embrião de ave elimina amônia inicialmente, uréia em uma época posterior e, finalmente, ácido úrico; é uma repetição do metabolismo nitrogenado filogenético.

Os fósseis

Paleontologia é a ciência que estuda os fósseis, isto é, restos ou vestígios de animais ou de vegetais que viveram antes dos tempos históricos e que se conservaram nas rochas. Assim, são fósseis não apenas partes de esqueletos que foram preservadas, mas também pegadas de animais conservadas em rochas.

Os fósseis documentam a evolução dos organismos no decorrer do tempo geológico. Para determinar a idade relativa dos fósseis, os paleontólogos se baseiam na decomposição de vários elementos radioativos, particularmente do carbono 14 e do urânio 238. Sabemos que os elementos radioativos se desintegram a taxas de tempo regulares, constituindo assim “relógios radioativos”.

A poluição do mar

Os oceanos ocupam 2/3 da superfície da terra, contendo cerca de 1420 x 10¹⁵ m³ de água. É uma enorme quantidade de água, capaz de absorver todos os resíduos que lhe são lançados. Mas a poluição pode ocorrer toda vez que as substâncias tóxicas ficam acumuladas em áreas limitadas e não se dissolvem completamente na água, ou ainda ficam acumuladas nos organismos vivos. É o caso de baixas concentrações de dimetil-mercúrio e inseticidas organoclorados, que têm efeitos nocivos sobre o fitoplâncton (plâncton vegetal). Isso pode reduzir a população de peixes. Algumas algas têm a capacidade de concentrar elementos como o iodo. Outro fato preocupante é o acúmulo de resíduos radioativos.

Além disso, há poluição do mar pelo mercúrio, em decorrência da atividade humana. Como já sabemos, este é um metal de efeito acumulativo e muito tóxico.

Poluição por petróleo

O derramamento de petróleo no mar é conseqüência do naufrágio ou avarias de petroleiros, derrames deliberados da borra de petróleo ou lavagem dos tanques dos navios.

Em termos puramente físicos, perto de 1/3 do óleo derramado é evaporado rapidamente. Sobra na superfície da água um líquido viscoso contendo fenóis e outras substancias tóxicas. Esse liquido acaba sufocando o fitplâncton e o zooplâncton.

O efeito da poluição por petróleo em pássaros é drástico. As penas ficam encharcadas de óleo, impedindo o vôo. Quando o pássaro procura limpar suas penas acaba ingerindo grandes quantidades de petróleo, o que o leva à morte por envenenamento. O isolamento térmico produzido pelas penas deixa de existir e os pássaros contraem pneumonia ou morrem de frio.

As rochas onde se fixam algas e moluscos e se movimentam os crustáceos, quando cobertas por petróleo, impossibilitam a permanência e a vida desses seres vivos.

Quando o petróleo atinge as praias, o turismo fica altamente prejudicado, ocasionando danos à economia local.

Hoje sabemos que bactérias podem promover a degradação do petróleo. Rochas e praias que foram cobertas pelo óleo se recuperaram rapidamente e a flora e a fauna foram restabelecidas graças à ação dessas bactérias decompositoras.

Têm-se utilizado vários tipos de detergentes para dispersar e emulsionar o óleo. Esses detergentes são eficazes nessa tarefa, mas se mostram muito mais tóxicos para os organismos vivos do que o próprio petróleo

Esgotos e outros resíduos tóxicos

Através dos longos emissários de descargas, esgotos não-tratados são lançados ao mar. Essa matéria orgânica será degradada e os nutrientes serão reciclados, não havendo portanto, objeções a essa prática.

O grande problema é quando esses emissários lançam os resíduos próximo às praias, gerando riscos e danos à saúde pública.

Na avaliação do grau de poluição das nossas praias, utiliza-se a determinação do número de coliformes fecais/volume de água do mar. Como se sabe, a bactéria Escherichia coli está presente nas fezes humanas em grandes quantidades.

Lixo e reciclagem

O problema do lixo

O lixo urbano é constituído predominantemente por matéria orgânica, e como tal sofre intensa decomposição, permitindo a reciclagem. A decomposição pode ser feita por dois processos: aeróbio e anaeróbio.

A decomposição aeróbia é muito mais rápida, e os resíduos resultantes são: gás carbônico, sais minerais e alguns compostos orgânicos que, mais resistentes à biodegradação, não chegam a se decompor totalmente. A decomposição anaeróbia, entretanto, pode originar compostos nocivos, como gás sulfídrico, mercaptanas e outros compostos que podem ser tóxicos ou exalar mal cheiro. O lixo urbano possui quatro destinos: lixões, aterros sanitários, compostagem e incineração.

No caso dos lixões, o lixo simplesmente é levado para terrenos baldios, onde fica exposto e é aproveitado pelos “catadores de lixo”, que correm o risco de contrair doenças. O “lixão” provoca, ainda, intensa proliferação de moscas e outros insetos. Outro inconveniente é o chorume, líquido que resulta da decomposição do lixo e que polui o solo e os lençóis de água freáticos.

O chamado aterro sanitário não é um processo de tratamento. Consiste na deposição de camadas de lixo alternadas com camadas de argila em terrenos bem drenados. Nessas condições as camadas de lixo sofrem decomposição aeróbia e depois anaeróbia. Um inconveniente do aterro sanitário é a possibilidade de contaminação das águas subterrâneas, além do não-aproveitamento dos materiais recicláveis.

A incineração é um processo dispendioso, no qual o lixo é queimado em câmaras de incineração. As cinzas resultantes podem ser usadas por indústrias de fertilizantes.

No processo de compostagem, o material orgânico do lixo sofre um tratamento biológico, do qual resulta o chamado “composto”, material utilizado na fertilização e recondicionamento do solo.

O lixo do brasileiro

Diariamente, cada brasileiro produz uma média de 600 gramas de lixo. Por semana, essa quantidade é equivalente a um estádio do maracanã lotado de porcarias. De toda essa sujeira, 70% vão para os lixões a céu aberto, 20% para aterros recobertos com terra, 5% são jogados nos rios, e o que restou é incinerado ou vira adubo nas usinas de compostagem. Menos de 1% do lixo é reciclado.

Lixões

Depósito onde o lixo é simplesmente jogado, expondo a população a sérios riscos de saúde, além de poluir o ambiente.

Aterros sanitários

Reservatórios nos quais o lixo é comprimido por maquinas e coberto com uma camada de terra para evitar mau cheiro e proliferação de insetos em geral. Em São Paulo, existem dois aterros sanitários.

Usinas de triagem e compostagem

O lixo é separado em três partes: materiais orgânicos (comidas e plantas), que são transformadas e adubo; resíduos não aproveitados e que vão para os aterros sanitários (areia, borrachas e plásticos sujos), e materiais recicláveis (vidro e papel), que são vendidos e reaproveitados.

Materiais que podem ser reciclados:

Plástico

Recicláveis: embalagens de material de limpeza e de margarina, copinho de café, cano, tubo e saco plástico.

Não-recicláveis: cabo de panela, tomada, embalagem de biscoito. A reciclagem pode ser facilitada com a retirada de rótulos de papel ou adesivos das embalagens.

O material reciclado não pode virar plástico novamente; ele é usado na fabricação de outros produtos, como brinquedos, sacolas e tubulações.

Metal

Recicláveis: latas de alimento, cerveja e refrigerante, fios de cobre e arame.

Não-recicláveis: clipes, grampos, esponjas de aço e canos.

Cada tonelada de alumínio reciclado economiza 95% de energia e evita a retirada de 5 toneladas de bauxita da terra.

Cada cem latas de aço reaproveitadas economizam a energia equivalente a uma lâmpada de 60 watts acesa por uma hora.

Papel

Recicláveis: jornal, revista, folha de caderno, computador e fax, caixa, envelope, cartaz e fotocópia.

Não-recicláveis: etiqueta adesiva, papel carbono, fita crepe, papel sanitário, plastificado e parafinado, toco de cigarro e fotografia.

A reciclagem pode ser facilitada selecionando o papel limpo e seco e retirando clipe e grampo.

Cada tonelada de papel reciclado economiza, aproximadamente, 20 árvores adultas.

Para cada tonelada de papel reciclado, 71% de energia é economizada em relação ao papel primário.

O maior mercado de papel reciclado é o de embalagens.

Quando o papel é jogado nos aterros, a degradação é bastante lenta: nos EUA foram encontrados jornais da década de 50 ainda em condições de ser lidos.

Vidro

Recicláveis: embalagens, garrafa e copo.

Não-recicláveis: espelho, lâmpada, cerâmica e porcelana.

Para facilitar a reciclagem, os vidros devem ser limpos antes de serem descartados.

Inteiro ou em pedacinhos, é totalmente reaproveitado. Não há perda de matéria-prima: 1 quilo de vidro equivale a 1 quilo de vidro novo.

Em relação à fabricação do vidro primário, uma tonelada reciclada economiza 13% de energia.

Embalagens de vidro não são biodegradáveis, ou seja, jamais se decompõem.

Os poluentes do solo

Em relação à poluição do solo, analisaremos: o uso de adubos sintéticos e praguicidas e o problema do lixo.

O uso excessivo de adubos sintéticos

A fim de atender à crescente demanda de alimentos, acarretada pelo crescimento populacional, a produção e o uso de adubos sintéticos vêm sendo intensificados progressivamente. Para a produção desses adubos a indústria de fertilizantes retira elevadas quantidades de nitrogênio do ar e fosfatos das rochas.

O emprego excessivo de fertilizantes gera um desequilíbrio ecológico. Os agentes decompositores não conseguem reciclá-los na mesma proporção em que são adicionados ao solo. Esse fato gera um excesso de nutrientes no solo, provocando eutrofização, bem como alterações caracterizadas pelo decréscimo de materiais orgânicos e retenção de água.

O uso de praguicidas

Praguicidas ou defensivos agrícolas são substâncias venenosas utilizadas no combate às pragas, organismos considerados nocivos aos seres vivos.

Os principais praguicidas são:

- herbicidas, usados para matar ervas daninhas;

- fungicidas, utilizados no combate de fungos parasitas;

- inseticidas, usados contra insetos; e

- nematócitos, que controlam nematódios parasitas.

Acontece que os defensivos empregados no controle de pragas são muito pouco específicos, destruindo indiferentemente espécies nocivas e úteis. Existem praguicidas extremamente tóxicos, mas instáveis. Eles podem causar danos imediatos, mas não causam poluição a longo prazo. Existem praguicidas menos tóxicos, porém mais estáveis, ou seja, persistentes em ecossistemas, provocando efeitos por muitos anos.

Os praguicidas podem ser transportados a longas distancias, causando danos bem longe das regiões em que foram aplicados. Outro problema reside no acúmulo ao longo das cadeias alimentares. Assim, por exemplo, as minhocas, alimentando-se de grandes quantidades de folhas mortas e ingerindo partículas do solo, acumulam no seu organismo elevadas concentrações de inseticidas clorados; as aves que se alimentam de minhocas, como as galinhas, passam a ingerir grande parte do veneno.

Outro efeito nocivo é que os praguicidas reduzem a biodiversidade das biocenoses.

O controle biológico

O chamado controle biológico consiste no combate às pragas através de seus inimigos naturais, predadores ou parasitas. Neste processo os parasitas, por serem mais específicos, são preferidos em relação aos predadores.

A poluição das águas e do solo

A poluição das águas constitui um dos mais sérios problemas ecológicos da atualidade.

As fontes de poluição da água mais uma vez decorrem, principalmente, da atividade humana; esgotos domésticos e despejos industriais são alguns exemplos.

O lançamento de esgoto nos rios e lagos

O material organico existente no esgoto serve de alimento para as bactérias decompositoras.

Destaca-se que a bactéria é um organismo unicelular que se divide a cada vinte minutos. Devido a essa elevada capacidade reprodutiva, a população de bactérias aeróbias, que utilizam oxigênio para a respiração, aumenta rapidamente, e esse aumento excessivo de bactérias provoca a diminuição da quantidade de oxigênio dissolvido na água. A falta de oxigênio acarreta a morte de outros organismos aquáticos. Sendo organismos maiores, os peixes necessitam de mais oxigênio para a respiração. Por isso, são eles os primeiros organismos a morrer por asfixia. Finalmente, a quantidade de oxigênio se reduz a tal ponto que só as bactérias anaeróbicas podem viver naquele ambiente. Estas não necessitam de oxigênio para a respiração e, além disso, eliminam substâncias como o gás sulfidríco, que tem um cheiro típico, semelhante ao de ovos podres. Daí o odor insuportavel em tais ambientes aquáticos.

Em São Paulo, a maior cidade da América Latina, tal fato é verificado, tristemente, nos seus três principais rios: Tietê, Tamanduateí e Pinheiros. A situação é tão alarmante que tais rios são designados como “esgotos a céu aberto”.

Antes de ser despejado nos rios ou nos mares, o esgoto deve ser tratado, passando por um processo que elimina as substâncias tóxicas e os agentes causadores de doenças.

Eutrofização

Eutrofização é o aumento de nutrientes em meio aquático, acelerando a produtividade primária, ou seja, intensificando o rescimento de álgas. Esse fenômeno pode ser provocado por lançamento de esgotos, resíduos industriais, fertilizantes agrícolas e erosão. É fácil concluir que, em certas proporções, a eutrofização pode ser benéfica ao ecossistema.

Contudo, em excesso acarretará um desequilibrio ecológico, pois provocará o desenvolvimento descontrolado de uma espécie em detrimento das outras. É o fenômeno conhecido como “floração das águas”, que torna reservatórios de águas potáveis, lagos e lagoas imprestáveis para uso.

Floração da água

Em condições favoráveis, as águas de lagos, lagoas etc. ficam ricas em nutrientes minerais (eutrofização). As algas azuis (cianofíceas) proliferam intensamente, sintetizando substâncias complexas que servem para a sua nutrição e para eliminar outras algas que lhes são concorrentes. Desta maneira, o meio fica pobre quanto à diversidade de espécies e rico em indivíduos da mesma espécie, até que, ocorrendo o esgotamento das substâncias nutritivas e o envenenamento do meio a ponto de prejudicar essa única espécie, os individuos morrem.

É o fenômeno da floração da água.

Pode ocorrer com outras álgas (diatomáceas). Ex. Tabelaria fenestrata.

Haverá a decomposição, inicialmente aeróbica, consumindo o O2 dissolvido na água e, posteriormente, o desenvolvimento de bactérias anaeróbicas, levando a vários tipos de fermentação e à eliminação de substâncias malcheirosas.

Poluição por fosfatos e nitratos

Os adubos e fertilizantes usados na agricultura contém grandes concentrações de nitrogênio e fósforo. Esses poluentes orgânicos constituem nutrientes para as plantas aquáticas, especialmente as algas, que transformam a água em algo semelhante a um caldo verde (um fenômeno também chamado de “floração das águas”).

Em alguns casos toda a superfície é recoberta por um “tapete”, formado pelo entrelaçamento de algas filamentosas. Com isso, ocorre a desoxigenação (falta de oxigênio) da água. Pode parecer incoerente, afinal, as algas são seres que produzem oxigênio durante a fotossíntese. Assim, a quantidade de oxigênio deveria aumentar, e não diminuir.

De fato, as algas liberam o oxigênio, mas o tapete superficial que elas formam faz com que boa parte desse gás seja liberado para a atmosfera, sem se dissolver na água. Além do que, a camada superficial de algas dificulta a penetração de luz. Isso impossibilita a fotossíntese nas zonas inferiores, reduzindo a produção de oxigênio e provocando a morte de vegetais. A decomposição dos vegetais mortos aumenta o consumo de oxigênio , agravando ainda mais a desoxigenação das águas.

Poluição por resíduos não-biodegradáveis

Todos os compostos orgânicos são biodegradáveis, ou seja, podem ser decompostos pelas bactérias. Existem, entretanto, alguns compostos orgânicos sintetizados pela indústria que não são biodegradáveis. Tais compostos também podem ser chamados de racalcitrantes ou biologicamente resistentes. Não sendo degradados, tais compostos vão se acumulando na água, atingindo concentrações tão altas que geram sérios riscos aos seres vivos. Dessas substâncias não-biodegradáveis merecem destaque os detergentes, o petróleo e os defensivos agrícolas. Mesmo não sendo providos de ação tóxica acentuada, os detergentes causam prejuízos ao meio ambiente. Destruindo as bactérias, eles impedem a decomposição, fenômeno fundamental para qualquer ambiente. Os fosfatos são encontrados na maior parte dos detergentes e, como já vimos, provocam a eutrofização. A poluição por óleo é feita, principalmente, pelos navios petroleiros, por ocasião da lavagem de seus tanques. O óleo forma, na superfície da água, uma película impermeabilizante que impede a troca de oxigênio e gás carbônico entre a água e a atmosfera. Isso provoca a asfixia dos animais e impossibilita a realização da fotossíntese por parte dos vegetais do plâncton.

Outra forma de poluição através  de resíduos não-biodegradáveis é o caso dos metais pesados – chumbo, alumínio, zinco e mercúrio, entre outros -, que se depositam nos seres vivos, intoxicando-os.

Milhares de peixes morrem nos rios devido à aplicação de substâncias como, por exemplo, sulfato de cobre. Usada como fungicida, tal substância, aplicada às lavouras, atinge os rios, intoxicando os peixes.

Outros metais, como o mercúrio, sofrem efeito acumulativo ao longo das cadeias alimentares. Esse metal, altamente tóxico, é usado na garimpagem de ouro. O cascalho retirado do rio é misturado ao mercúrio. O ouro em pó, existente no cascalho, aglutina-se ao mercúrio. A seguir, a mistura mercúrio-ouro é aquecida, para a separação dos dois metais. Durante o processo, a maior parte do mercúrio evapora; o resto normalmente é despejado nos rios, sendo absorvido pela cadeia alimentar.

Poluição por organismos patogênicos

A água pode ser infectada por organismos patogênicos, existentes nos esgotos. Assim, ela pode conter:

Bactérias – provocam infecções intestinais epidêmicas e endêmicas (febre tifóide, cólera, shigelose, salmonelose, leptospirose etc.).

Vírus – provocam hepatites, infecções nos olhos etc.

Protozoários – responsáveis pelas amebíases e giardíases etc.

Vermes – provocam esquistossomose e outras infestações.