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Ciência: trama invisível

O olho humano capta apenas uma pequena parcela de tudo o que existe no Universo. Mas, por trás do visível, a ciência tem conseguido revelar minúsculas células e subpartículas atômicas em pleno movimento. Elas tecem a minuciosa trama da natureza.

Thereza Venturoli

Trabalho lento

Enzimas da cabeça do espermatozóide digerem a membrana do óvulo num processo que pode levar horas.

Assim que vence essa barreira, ela estoura e libera o material genético do pai, que vai se fundir com o da mãe.

O primeiro dia de um homem

Todo mundo nasce assim, do encontro de um espermatozóide com um óvulo. Em 1677, o holandês Antonio van Leeuwenhoek observou pela primeira vez os gametas masculinos. Três séculos depois, o microscópio eletrônico retrata o momento exato da fecundação com uma incrível precisão. Segundo o sueco Lennart Nilsson, especialista em reprodução humana e autor desta foto, esse é um momento em que “a vida chega extraordinariamente forte, muito mais forte do que a morte”.

Barrado no baile

O rabo se agita e empurra o gameta masculino numa velocidade média de 11 centímetros por hora, o equivalente a um homem atravessar uma piscina de 50 metros em 5 segundos. Mas ele não entra na célula feminina. Realizada a tarefa, é descartado, feito a cauda de uma lagartixa.

Com tudo na cabeça

O espermatozóide, a célula reprodutora masculina, mede de ponta a ponta 50 milésimos de milímetro. A cabeça é o núcleo da célula. É ali que estão os genes do pai, que junto com os da mãe, no óvulo, vão transmitir os caracteres hereditários ao filho.

Carapaça resistente

O que parecem flocos de isopor são na verdade proteínas que revestem o gameta feminino. A membrana é muito resistente e funciona como um desafio aos espermatozóides. Só o mais forte consegue passar por ela.

Por dentro da divisão essencial

Todo organismo multicelular, seja um homem ou um elefante, está em constante renovação, com as células mais velhas morrendo e dando lugar às mais novas. Do total de 220 bilhões de células do corpo humano, algumas duram apenas um dia e meio, outras podem existir por até cinco meses. O processo de renovação acontece pela mitose. Uma célula mãe divide-se em duas outras, que carregam nos cromossomos material genético idêntico. Assim, as filhas assumem as mesmas funções da sua antecessora. As fotos destas páginas mostram, passo a passo, a divisão celular num canguru-rato, pequeno marsupial (animal que tem bolsa) que mora na Austrália. O processo inteiro leva cerca de uma hora.

1 – A mãe de todas

A célula ainda inteira tem o núcleo (região central, em vermelho) bem separado do citoplasma, onde estão os órgãos. Ele aparece recortado por canais de irrigação (linhas verdes).

2 – Sinal de largada

O núcleo se desmancha e os cromossomos duplicados começam a se condensar. Ao redor deles, formam-se fibras de proteína (em verde) produzidas pelos centríolos, órgãos que ajudam na divisão.

3 – Afastamento gradual

No final da primeira etapa da reprodução, os cromossomos estão completamente condensados. Os centríolos começam a se separar, arrastando junto as fibras.

4 – Cabo-de-guerra

Os centríolos estão em seu afastamento máximo, em pólos opostos da célula.

O ramalhete de fibras puxa os cromossomos e ajuda a dividi-los.

5 – Puxou, arrebentou

Os cromossomos duplicados são, enfim, quebrados. Metade deles segue numa direção e sua cópia idêntica, em outra.

6 – Irmãs gêmeas

Completamente separados, os dois grupos de cromossomos são recobertos por novo envelope. Eles agora são os núcleos de duas células filhas.

1 – Teia elétrica

Para o computador, o átomo de hélio, aumentado cerca de 500 milhões de vezes, tem esta cara. Os elétrons circulam em torno do núcleo, formando uma teia muito mais complexa do que os bem conhecidos modelos desenhados nos livros didáticos. Cada cor representa um nível de energia. No centro (região azul), ela é mais alta. E mais baixa na periferia (áreas amarelas e vermelhas).

2 – Triângulo energético

O núcleo de hélio abriga dois prótons. Porque têm carga elétrica positiva, eles seguram ao seu redor dois elétrons de carga positiva. Cada próton é 100 000 vezes menor que o átomo inteiro. Os computadores representam essa partícula nuclear como um triângulo. Cada vértice contém um quark, o bloco fundamental de toda matéria que existe.

3 – Unidos para sempre

Cada próton é formado por três quarks (os vértices do triângulo ao lado). Eles nunca aparecem isolados. Estão eternamente envolvidos numa nuvem de glúons, subpartículas que funcionam como uma poderosíssima cola. Quanto mais se afasta um quark de outro, mais os glúons ficam fortes e os puxam de volta. É como se fossem pontes de energia, que se vêem na foto, impedindo que o próton se desintegre.

O computador mostra o que a luz não acha

Nem os mais potentes microscópios óticos conseguem enxergar um átomo, cujo diâmetro é de cerca de 1 milímetro dividido 10 milhões de vezes. Simplesmente porque ele é tão pequeno que não chega a ser tocado pelas ondas eletromagnéticas que constituem a luz. Elas passam por ele sem nem perceber que existe alguma coisa ali. O jeito é buscar a representação mais científica possível, aliando criatividade e tecnologia. As imagens destas páginas mostram um átomo de hélio, um próton e seus três quarks. Elas foram criadas por computador, a partir de complicadas fórmulas matemáticas que calculam a energia de cada partícula.