A Insustentável leveza da complexidade

This assay deals the process of collective denial, a mental block related with the confrontation of a person with subjects of high complexity, and the possibility that this process might be related with the delay of society to recognize the existence of the global climatic changes for more than 30 years. However, the collective denial now seems to be decreasing in a society with higher access to information. This new well informed society demands transparency and participation in the process of production and use of knowledge. During this century we will have to deal with a new form of making science which will possibly have a much more significant participation of society.Este ensaio trata do processo de negação coletiva, um bloqueio mental causado pelo confronto com temas de alta complexidade e a possibilidade de que este processo tenha retardado reconhecimento da importância das mudanças climáticas globais e seus efeitos por mais de 30 anos. Mas a manifestação da negação coletiva vem diminuindo com a sociedade cada vez mais informada devido aos meios de comunicação. O pronto acesso à informação tende a gerar uma sociedade mais crítica e menos propensa a acreditar dogmaticamente nos conceitos científicos. Esta nova sociedade já demanda transparência e quer participar do processo de obtenção e uso do conhecimento. Neste século teremos que lidar uma nova forma de fazer ciência, que provavelmente terá participação bem mais significativa da sociedade

Physiological responses of Amazonian flooded plants to the global climate change

Conforme previsões do último relatório do IPCC (Intergovernmental Panel of Climatic Change) em 2007, até meados deste século haverá um aumento na concentração de CO2 na atmosfera podendo chegar a 720 μmol mol-1. Consequentemente haverá uma elevação da temperatura de até +3 °C, o que ocorrerá em conjunto com mudanças no padrão de precipitação. O mesmo relatório sugere que isto poderá acarretar uma substituição gradual da floresta tropical por vegetação similar a uma savana na parte oriental da Amazônia, porém nada é conclusivo. Diante dessas possibilidades, pergunta-se - Como as espécies de árvores que compõem as regiões de alagamento da Amazônia irão responder às alterações climáticas por vir? Apesar dessas previsões serem pessimistas, o alagamento ainda ocorrerá por vários anos na Amazônia e é de grande importância compreender os efeitos do alagamento sobre as respostas fisiológicas das plantas num contexto das mudanças climáticas. Os principais efeitos sobre a sinalização metabólica e hormonal durante o alagamento são revisados e os possíveis efeitos que as mudanças climáticas poderão ter sobre as plantas amazônicas são discutidos. As informações existentes sugerem que sob alagamento, as plantas tendem a mobilizar reservas para suprir a demanda de carbono necessário para a manutenção do metabolismo sob o estresse da falta de oxigênio. Até certo limite, com o aumento da concentração de CO2, as plantas tendem a fazer mais fotossíntese e a produzir mais biomassa, que poderão aumentar ainda mais com um acréscimo de temperatura de até 3 °C. Alternativamente, com o alagamento, há uma diminuição geral do potencial de crescimento e é possível que quando em condições de CO2 e temperatura elevados os efeitos positivo e negativo se somem. Com isso, as respostas fisiológicas poderão ser amenizadas ou, ainda, promover maior crescimento para a maioria das espécies de regiões alagáveis até o meio do século. Porém, quando a temperatura e o CO2 atingirem valores acima dos ótimos para a maioria das plantas, estas possivelmente diminuirão a atividade fisiológica.According to the last report of IPCC (Intergovernmental Panel of Climatic Change, 2007) an increase in atmospheric CO2 concentration to ca. 0.072% is predicted to occur until the middle of this century. As a result, a tandem elevation of temperature of ca. +3 °C and a decrease in precipitation are to be expected. It has also been suggested that this scenario may lead to a gradual substitution of the tropical forest for savanna-like vegetation in Eastern parts of the Amazon. Within this perspective, a worth question is how the tree species that make up the Amazonian floodplains will respond to the global climatic change? Although predictions have been quite pessimistic, flooding of part of the Amazon will continue to occur for several years and it is important to understand its synergistic effects within the scenario of climate change. In this work, features related to plant metabolism and hormonal signaling during flooding is revised, and the possible effects that the climatic changes might have on plants from the Amazon are discussed. The information available in the literature suggests that under flooding, plants tend to mobilize storage compounds to supply carbon demand needed for maintenance metabolism under the effect of stress caused by the lack of oxygen. In contrast, under elevated CO2 concentration, plants tend to increase photosynthesis and biomass. With an increase of about 3 °C these parameters may increase even more. Alternatively, with flooding, there is a general decrease in growth potential and it is possible that while favorable conditions of elevated CO2 and temperature prevail, the positive effects may be counterbalanced by the negative effects of flooding. Thus, the physiological responses might be imperceptible or promote further growth up to the middle of the 21st Century for most species that occur in the floodplains. However, if temperature and CO2 levels surpass the threshold of optimal conditions for most plants, a decrease in physiological activity is to be expected

Respuestas de las plantas ante los factores ambientales del cambio climático global - revisión

Climate change is composed of a succession of meteorological processes that alter the performance of the natural systems, such as productivity, food sources, biodiversity and human activities. The natural ecosystems are essential for the global equilibrium, because they contain the bulk of the terrestrial carbon. Plants are important carbon reservoirs, because of their ability to take CO2 through photosynthesis and transform it into organic compounds such as cellulose (carbon sequestration). There is a growing interest to understand the global change process and its relationship with the carbon cycle with plant dynamics. Elevated CO2 concentration in the atmosphere increases leaf photosynthesis, but it is not known whether this enhancement will be maintained over time. In the present work, we review general aspects of climate change science, and some technologies applied to the study of elevated CO2 concentrations effects in plants. Also, physiological and metabolic responses associated to global change, such as high temperature and drought will be described. The inter disciplinarity related to the research associated to molecular biology, biochemistry, physiology, ecology and climatology, to name but a few, will afford the adoption of a more integrated approach of these events. This is crucial for the establishment of future strategies of governments and private companies to face the effects of the global climate changes.El cambio climático global se compone de una serie de eventos meteorológicos que tienen influencia en el funcionamiento de los sistemas naturales; se manifiesta en alteraciones en la biodiversidad de los ecosistemas, en la productividad y fuentes de alimentos y por consiguiente, en la cotidianidad humana. Existe un creciente interés por entender los procesos que componen el cambio climático global y su influencia en la dinámica del ciclo de carbono en los ecosistemas naturales, ya que las plantas son fundamentales en el balance global de este metaloide, por su capacidad de absorber CO2, mediante la fotosíntesis, secuestrarlo en forma de celulosa o transformarlo en otro tipo de compuesto orgánico. Los estudios de las respuestas de plantas que se desarrollan en altas concentraciones de gas carbónico sugieren que estas condiciones pueden beneficiar el crecimiento de plantas y la productividad en algunas especies, pero se desconoce el efecto combinado de estas variables climáticas cambiantes. En esta revisión serán presentadas generalidades de la ciencia del cambio climático, algunas tecnologías aplicadas para el estudio de su efecto en las plantas y las respuestas de diferentes especies vegetales a las variables ambientales cambiantes. El desarrollo de la investigación básica nos ha permitido redimensionar la influencia de las actividades antropogénicas en el desequilibrio de los sistemas naturales. La interdisciplinariedad e investigaciones asociadas en biología molecular, bioquímica, fisiología, ecología y climatología, entre otros, lo cual permitirá contar con una perspectiva más integradora sobre estos eventos, conocimiento fundamental para establecer las líneas de acción y adaptación por parte de gobiernos y de entidades privadas implicadas en su vigilancia y preservación

Cronobiologia vegetal: aspectos fisiológicos de um relógio verde

Although animals are the most frequent biological system in chronobiologic works, biological rhythms were originally described in plants and the history of chronobiology is permeated by important discoveries in the plant biology field. Many central concepts, nowadays widely applied to diverse organisms, have initially been identified in plants. The present review aims to introduce the main discoveries in plant chronobiology, adopting a historical approach, and to introduce the main physiological events involved in plant’s endogenous timekeeping as wellApesar de a maior parte dos trabalhos em cronobiologia ser desenvolvida em animais, os ritmos biológicos foram inicialmente detectados em plantas e importantes descobertas cronobiológicas ocorreram no campo da biologia vegetal. Muitos conceitos centrais, hoje amplamente aplicados para diversos organismos, foram inicialmente identificados em plantas. Esta revisão tem por objetivo apresentar as principais descobertas no campo da cronobiologia vegetal, a partir de uma perspectiva histórica, bem como, expor os principais eventos fisiológicos envolvidos em processos temporais nas planta

Coordenação temporal da degradação das reservas dos cotilédones de jatobá (Himenaea courbaril L.)

The plant germination is a delicate phase of the development. The correct use of the nutritional reserves could define seedling or death. In this work we highlight the main particularities of jatobá germination, presenting the already known metabolic control points and discussing the future perspectives in the field, focusing the temporal coordination involved in this processA germinação das plantas é uma fase delicada do desenvolvimento. O uso correto das reservas nutricionais pode definir o estabelecimento ou a morte das plântulas. Neste trabalho apontamos as principais particularidades da germinação do jatobá, apresentando os pontos de controle metabólicos já conhecidos e discutindo possibilidades futuras na área, tendo como foco a coordenação temporal deste process

Alometria e arquitetura de árvores

O sucesso de uma planta depende de sua capacidade de maximizar o ganho energético e a eficiência reprodutiva sem comprometer sua estabilidade estrutural. Este jogo entre resistência estrutural, balanço energético e capacidade reprodutiva tem sido um grande desafio para as plantas desde a saída destas do meio aquático, e agrava-se com o aumento do porte dos indivíduos. Neste trabalho pretendemos apresentar uma visão geral sobre relações alométricas e, baseadas em medidas diretas dos ramos, propor algumas novas idéias de como tais relações influenciam a arquitetura da copa e como ao mesmo tempo são influenciadas pelo ambiente.The success of a plant is dependent of its capability in maximizing the energy gain and in increasing the reproductive efficiency without compromising the structural stability. This dynamic involving structure, energy efficiency and reproductive efficiency became an important issue especially after the event of plants conquering the terrestrial environment, and have been increasing in importance with the growth of the overall size of individuals. In this work we are going to present an overview of allometry and present some new ideas showing the influence of allometry over the canopy architecture and how it can be affected by the environment

Allometry and trees architecture

O sucesso de uma planta depende de sua capacidade de maximizar o ganho energético e a eficiência reprodutiva sem comprometer sua estabilidade estrutural. Este jogo entre resistência estrutural, balanço energético e capacidade reprodutiva tem sido um grande desafio para as plantas desde a saída destas do meio aquático, e agrava-se com o aumento do porte dos indivíduos. Neste trabalho pretendemos apresentar uma visão geral sobre relações alométricas e, baseadas em medidas diretas dos ramos, propor algumas novas idéias de como tais relações influenciam a arquitetura da copa e como ao mesmo tempo são influenciadas pelo ambiente.The success of a plant is dependent of its capability in maximizing the energy gain and in increasing the reproductive efficiency without compromising the structural stability. This dynamic involving structure, energy efficiency and reproductive efficiency became an important issue especially after the event of plants conquering the terrestrial environment, and have been increasing in importance with the growth of the overall size of individuals. In this work we are going to present an overview of allometry and present some new ideas showing the influence of allometry over the canopy architecture and how it can be affected by the environment

Efeito da temperatura na germinação e na atividade da endo-β-mananase em sementes de gergelim

The effects of temperature on germination and endo-β-mannanase activity in seeds of Sesamum indicum was investigated. The minimum germination temperature (Tmin) lies between 12.8°C and 13.2°C while the maximum temperature (Tmax) is located between 45.5°C and 46°C. Germinabilities are statistically not different from estimated viability (88%) between 18.8°C and 43.2°C. The Mann- Whitney test indicated the interval 31.9°C to 35.1°C as the optimum temperature (Topt) range for germination rate. When seeds incubated at temperatures at or below the Tmin and close to or above the Tmax were transferred to 30°C, those incubated at lower temperatures achieved high germinability. On the other hand, the higher the pre-incubation temperature above Tmax, the lower the germinability achieved near Topt. Seed endosperm cell wall was found to contain mannose as the main monosaccharide. An increase in endo-β-mannanase activity in the micropylar endosperm prior to seed germination was observed only at supra-optimum temperature. _________________________________________________________________________________________________________ RESUMOO efeito da temperatura sobre a germinação e a atividade de endo-β-mananase em sementes de Sesamum indicum foi investigada. A temperatura mínima de germinação (Tmin) está localizada entre 12,8°C e 13,2°C enquanto a temperatura máxima (Tmax) encontra-se entre 45,5°C e 46°C. As germinabilidades (G%) não foram significativamente diferentes da viabilidade estimada (88%) entre 18,8°C e 43,2°C. O teste de Mann-Whitney apontou o intervalo de 31,9°C a 35,1°C como sendo a faixa de temperatura ótima (Tot). Quando sementes incubadas a temperaturas próximas ou abaixo de Tmin e próximas ou acima de Tmax foram transferidas para 30°C, aquelas submetidas a baixas temperaturas atingiram germinabilidade elevada. Por outro lado, quanto maior a temperatura de pre-incubação acima de Tmax, menor a germinabilidade alcançada. O principal monossacarídeo encontrado na parede celular do endosperma das sementes foi manose. Somente em temperatura supra-ótima foi observada elevação na atividade de endo-β-mananase na região micropilar do endosperma anterior à germinação

A dinâmica da floresta neotropical e as mudanças climáticas globais

Understanding how groups of different functional groups will respond to the Global Climatic Changes is of great relevance when one thinks about conservation, management and modeling of biomass production in regions with elevated biodiversity such as the Atlantic Forest and other tropical forest. In such ecosystems, trees can play a key role in the mitigation of the impacts caused by the increasing concentrations of atmospheric CO2, by absorbing part of this gas through photosynthesis and transforming it into biomass. Using a succession approach, here we present a brief introduction about the succession process, some features of the functional groups (mainly that related to forest regeneration strategies), their relationship with an atmosphere enriched with CO2, the responses of plants to these new environmental conditions and some results obtained with Brazilian species. We suggest that the use forest regeneration is more advantageous due to the higher capacity to produce positive environmental benefits, such as the increase in biodiversity. Key –words: Atlantic rain forest, CO2, ecological succession, ecophysiologyEntender como os diferentes grupos funcionais responderão às mudanças climáticas em vigor no planeta tem grande relevância quando se pensa em conservação, manejo e modelagem de produção de biomassa em regiões com elevada biodiversidade como a Mata Atlântica e outras florestas tropicais. Em ecossistemas deste tipo, as árvores podem desempenhar um papel fundamental na mitigação dos impactos causados pelas crescentes concentrações de CO2 na atmosfera, captando carbono através da fotossíntese e transformando-o em biomassa. Numa abordagem sucessional, são apresentadas neste artigo uma breve introdução sobre o processo sucessional, algumas características dos diferentes grupos funcionais (principalmente no tocante às diferentes estratégias de regeneração), sua relação com uma atmosfera enriquecida com CO2, as respostas das plantas a essa nova condição ambiental e alguns resultados obtidos com espécies brasileiras. É sugerido que o processo sucessional teria maior capacidade de captura de carbono do que do que o uso de espécies isoladas, com ganhos ambientais consideráveis devido às possibilidades de regeneração da biodiversidade