A Arte da Ciência

Uma coreografia com vermes microscópicos, embriões fluorescentes de ratinhos, proteínas coloridas que imitam o arco-íris e um globo terrestre na forma de mil e um ventos. Estas são algumas das imagens científicas que concorreram ao Art of Science 2013, uma competição promovida pela Universidade de Princeton que pretende provar o quão estão errados os que julgam que a ciência não tem nada de artístico.


08_8_08.jpg © Martin Jucker / Princeton University Art of Science Competition (Vencedor desta edição).

Art of Science é um concurso organizado pela Universidade de Princeton que assenta numa ideia muito simples: dar a conhecer o lado artístico da ciência. A competição mostra imagens de diversos alunos desta instituição de ensino norte-americana, todas elas produzidas durante as suas investigações. Verdade seja dita, não estamos perante obras de arte, mas é impossível negar que, além da relevância científica e técnica, temos todo um conjunto de qualidades estéticas que captam a nossa imaginação. Foi precisamente estas duas características, o relevante e o estético, que foram medidas pelo júri.

Eis uma selecção de algumas das imagens que concorreram, explicando o que nelas existe de tão importante a nível científico. O resto, para quem quiser, pode ser visitado no website do evento. Afinal, quem é que disse que a ciência é aborrecida?

Uma das grandes coqueluches dos biólogos é o nematódeo C. elegans, um pequeno verme, de aspecto cilíndrico e com cerca de um milímetro de comprimento, que se alimenta de bactérias. Esta espécie é tão importante para os investigadores que, actualmente, serve de modelo para os mais incontáveis tipos de estudos. Uma das curiosidades destes bichinhos transparentes é que eles podem ser ensinados a associar um determinado alimento a um cheiro, de modo a que, mais tarde, se lembrem de serpentear - é assim que se deslocam - até ao local onde antes estava um alimento (e onde já só resta o seu odor). Uma vez ludibriados para a zona pretendida, é então utilizado um químico paralisante, neste caso a azida de sódio, que os faz imobilizar e lhes deixa o corpo esticado. Na fotografia aqui obtida, a mesma técnica foi utilizada, com o prodígio de se ter conseguido que os vermes ficassem próximos uns dos outros, criando, propositadamente, o que parecem ser as folhas de uma flor.

01_1_01.jpg © Meredith Wright / Princeton University Art of Science Competition.

Alguém se perdeu no labirinto? Parece, mas não é o que se passa. Trata-se, isso sim, de alguém que está a zelar pela limpeza da sua casa. A criatura, surpreendida pela objectiva, é um caboz, um pequeno peixe que vive nos recifes de coral, o dito labirinto que podemos ver na imagem. Esta espécie tem o hábito de remover do seu habitat as algas que aí se acumulam, uma tarefa imprescindível porque senão cobririam, e consequentemente sufocariam, os corais. Sufocar é mesmo o termo correcto, pois, à semelhança dos cabozes, também eles são animais, neste caso dotados de um exoesqueleto de calcário ou matéria orgânica, pelo que dependem do oxigénio para sobreviver.

02_2_02.jpg © Chhaya Werner / Princeton University Art of Science Competition.

O sistema vascular é composto por uma teia de vasos sanguíneos que liga todos os tecidos e órgãos do corpo. Para o estudar melhor, os investigadores costumam recorrer a técnicas como a microscopia confocal, capaz de obter imagens tridimensionais, e ao vivo, do que se passa nas amostras. A par disto, conseguem expor o que querem estudar a uma luz fluorescente, fazendo com que os tecidos analisados emitam radiação. Uma vez aplicados todos estes expedientes, tem-se acesso a uma imagem translúcida do objecto que está sob análise, à semelhança do que acontece com o embrião de ratinho que aparece aqui em baixo. O vasto sistema vascular está representado a verde, enquanto o ADN, responsável por orquestrar o crescimento do embrião, aparece em azul.

03_3_03.jpg © Celeste Nelson e Joe Tien / Princeton University Art of Science Competition.

As chamas, dependendo do ambiente em que deflagram, nunca se expandem de forma igual, tal como se pode ver nos três instantâneos que se reproduzem a seguir. Para a experiência que as originou, recorreu-se a uma mistura igual de hidrogénio-ar, embora com algumas e importantes diferenças. No topo, medindo 11,4 milímetros de raio, temos uma chama banal, suave e estável que eclode numa situação de repouso, numa câmara com uma pressão atmosférica normal; a faísca que deu origem à segunda chama, por sua vez, surgiu num ambiente de elevada pressão, à semelhança do que acontece no interior de um motor de combustão; por fim, temos uma labareda que simula, igualmente, o interior de um motor, mas em condições de enorme turbulência. Cada imagem obtida equivale a um momento que dura... 0,000125 segundos.

04_4_04.jpg © C.K.Law, Swetaprovo Chaudhuri e Fujia Wu / Princeton University Art of Science Competition.

As células podem ser artificialmente criadas em laboratórios, num ambiente devidamente controlado pelos investigadores, o que permite estudar melhor o seu desenvolvimento e as suas características. E entre as muitas hipóteses que existem, temos as células Vero, provenientes dos rins do macaco-verde de África. Neste caso, infectou-se um conjunto (uma cultura) delas com um vírus do herpes, especialmente preparado para uma missão: dar cor às proteínas das células. O arco-íris de fluorescências que depois ocorrem ajuda a identificar e a analisar, individualmente, os neurónios que circulam pelo sistema nervoso, levando a que se consiga detectar os circuitos neuronais existentes.

05_5_05.jpg © Jess Brooks, Esteban Engel e Lynn Enquist / Princeton University Art of Science Competition.

Se olharmos com mais atenção para a gota de cloreto de cobre (a bola cinzenta), repararemos no que parece ser um arranhão na sua superfície. Pura aparência, pois trata-se, nem mais nem menos, do que o nosso pequeno amigo C. elegans, de volta à acção. Desta vez, e apesar de estar paralisado pelos químicos que o rodeiam, encontra-se a flutuar no líquido, o que permite medir, com maior precisão, o seu crescimento. Tanta atenção em torno deste verme tem uma razão de ser: "Ele contém um vasto potencial genético, podendo ser cuidadosamente estudado para que se compreenda melhor outros organismos, que existem numa escala biológica muito maior", salientam William Gilpin e Clifford Brangwynne, os autores da fotografia microscópica.

06_6_06.jpg © William Gilpin e Clifford P. Brangwynne / Princeton University Art of Science Competition.

Quando se analisa ao pormenor os neurónios do cérebro e as ramificações que deles partem, ficamos com a sensação de estar perante todo um universo de estrelas e novos mundos, que existem lá ao longe, escondidos na vastidão escura do espaço. Contudo, e a acreditar no que muitos cientistas afirmam, parece que temos uma maior compreensão do Sol e dos planetas que rodeiam a Terra do que da massa cinzenta que está no interior do nosso crânio.

Para inverter a situação, nos últimos anos assistiu-se a um 'boom' de novas investigações, ávidas de expor à luz o que ainda não se sabe sobre o nosso cérebro e o seu funcionamento. Nalguns casos, e tal como se fez para obter a imagem seguinte, recorre-se à produção, em laboratório, de tecidos neuronais que advêm de células de ratinhos. A estrutura piramidal, que temos diante dos nossos olhos, mostra-nos o crescimento neuronal que ocorre nos tecidos do hipocampo, uma área localizada na face interior do lobo temporal do cérebro. Em destaque estão os milhares de conexões sinápticas, marcadas a amarelo, que eclodem um pouco por todo o lado, necessárias para que os neurónios consigam trocar sinais (eléctricos e químicos) entre si.

07_7_07.jpg © Lisa Boulanger / Princeton University Art of Science Competition.

Em destaque, temos o trabalho de Martin Jucker, destinado a estudar a direcção que os ventos tomam em redor da Terra. Estes, na maior parte das vezes, viajam de Oeste para Este e vice-versa, embora também façam o trajecto, mas não tantas vezes, de Norte para Sul. Deste modo, "os fenómenos atmosféricos conseguem viajar à volta do nosso planeta, trocando informação, de forma fácil, mesmo entre os locais mais remotos", explica o investigador. Para obter uma imagem discernível desta actividade, Jucker recorreu a uma simulação por computador que lhe possibilitou registar, ao longo do tempo, o movimento constante do vento em torno do globo. O resultado final é aquele que agora se vê: a vermelho estão os trajectos de Oeste para Este, com a cor azul a ficar reservada para os ventos que vão de Este para Oeste. Não há que enganar.

08_8_08.jpg © Martin Jucker / Princeton University Art of Science Competition.


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