Relógio Radioativo e Biorremediação: Plantas e Bactérias

Relógio Radioativo

Os elementos radioativos são instáveis e se desintegram em um ritmo preciso. Para medir a velocidade dessa desintegração, leva-se em conta a meia-vida, ou seja, o tempo em que a quantidade do material é reduzida pela metade.

Exemplos de Isótopos e suas Meias-Vidas

• Cloro 36: Meia-vida de 300 mil anos.
• Hidrogênio 3: Meia-vida de menos de 1 segundo.
• Ósmio 187: Meia-vida: 2.000.000.000 anos
• Polônio 209: Meia-vida: 103 anos
• Carbono 14: Meia-vida de 5.730 anos.

Isótopos com meia-vida curta, como o Hidrogênio 3, não podem ser usados para determinar a idade de fósseis.

As ciências que utilizam a datação radioativa incluem a Arqueologia (estudo dos restos de antigas civilizações), a Paleontologia (estudo dos organismos do passado através de fósseis) e a Antropologia (estudo do ser humano, físico e cultural).

O Carbono-14 pode ser utilizado na datação de fósseis recentes, pois se desintegra mais rapidamente. Ele está presente na atmosfera pela ação da radiação cósmica e se mistura com o Carbono-12. Seres vivos absorvem dióxido de carbono e, portanto, uma certa porcentagem de Carbono-14, que permanece constante até a morte do organismo, quando o relógio radioativo começa a funcionar, diminuindo a quantidade de Carbono-14 à medida que o corpo se desintegra.

Biorremediação

Plantas Tragametales

Pesquisadores do Departamento de Ciências Vegetais da Universidade de Oxford descobriram que uma planta da Grécia, chamada Alyssum lesbiacum, pode absorver e limpar grandes quantidades de níquel do solo. Com essa descoberta, o Dr. Andrew Smith e Ute Kramer acreditam que, no futuro, técnicas de engenharia genética poderão modificar plantas para remover metais do solo de forma mais rápida e barata que os métodos atuais.

A. lesbiacum absorve níquel de forma eficiente e o acumula em seus tecidos, permitindo a "colheita" para descontaminar o solo. Como outras plantas hiperacumuladoras, ela absorve o metal em quantidades que seriam letais para a maioria das plantas. O problema é que essa planta cresce lentamente e pode levar anos para descontaminar um local. Por isso, os pesquisadores estão tentando identificar os genes responsáveis pela hiperacumulação para incorporá-los geneticamente em plantas de crescimento rápido, como a couve-flor, para absorver os metais.

Alguns métodos atuais para descontaminar o solo são caros e matam microrganismos, deixando o solo estéril. A biorremediação com plantas tragametales seria uma alternativa mais barata e ambientalmente amigável.

Bactérias que "Comem" Metal

A indústria de metais, especialmente as técnicas de revestimento, elimina resíduos no meio ambiente, incluindo metais pesados como níquel e cádmio. Esses metais são uma fonte de poluição importante, com impacto ambiental comparável a compostos clorados e resíduos radioativos. Os metais pesados são distribuídos em baixas concentrações e sua eliminação por métodos físicos ou químicos é difícil.

No mundo das bactérias, algumas são capazes de "comer" petróleo, metano, enxofre e uma variedade de produtos químicos, incluindo ferro (incorporando e metabolizando essas substâncias).

Essa propriedade de algumas bactérias pode ser usada para limpar o meio ambiente, incluindo água contaminada. No caso de metais pesados, até recentemente, não era possível explorar essa capacidade, pois níquel e cádmio são indigestíveis e indestrutíveis. A única solução era filtrar, condensar e armazenar em local seguro.

Um grupo de pesquisadores espanhóis liderado pelo Dr. Victor De Lorenzo conseguiu criar, através de técnicas de engenharia genética, uma bactéria útil para resolver esse problema e inventou uma tecnologia que pode ser usada para a colheita de metais preciosos. A ideia inicial é que qualquer bactéria é capaz de reter metais, pois possui cargas elétricas negativas na parte externa do envelope. Essa capacidade natural pode ser aumentada por engenharia genética. O experimento consiste em introduzir no material genético da bactéria Escherichia coli genes de um grupo de bactérias para produzir uma pequena molécula da membrana chamada polyhistidine, que tem afinidade por metais pesados. Ao ter essa molécula em sua membrana, as bactérias conseguem reter dez vezes mais átomos de metal do que o esperado. O inconveniente é que as bactérias modificadas crescem facilmente em laboratório, mas raramente na natureza. A solução é coletar as bactérias do ambiente, modificá-las geneticamente e usá-las para limpar águas poluídas.