De peixes de \u00e1guas profundas a vagalumes, dezenas de organismos usam a bioluminesc\u00eancia para serem vistos na natureza — ser\u00e1 que podemos aproveitar este fen\u00f4meno para iluminar nossas cidades?\n <\/p>\n
Em uma sala do centro de vacina\u00e7\u00e3o contra covid-19 em Rambouillet, uma pequena cidade francesa a cerca de 50 quil\u00f4metros a sudoeste de Paris, uma luz azul suave emanava de uma fileira de tubos cil\u00edndricos.<\/p>\n
Quem tomou a vacina no ano passado foi convidado a se banhar no seu brilho por alguns minutos enquanto permanecia em observa\u00e7\u00e3o ap\u00f3s ser imunizado.<\/p>\n
Em breve, o mesmo brilho azul iluminar\u00e1 a arborizada pra\u00e7a Andr\u00e9 Thom\u00e9 et Jacqueline Thom\u00e9-Paten\u00f4tre, localizada nas redondezas, \u00e0 noite. Estes experimentos et\u00e9reos tamb\u00e9m est\u00e3o em andamento em outras partes da Fran\u00e7a, inclusive no aeroporto Charles de Gaulle, em Paris.<\/p>\n
Mas, diferentemente dos postes de ilumina\u00e7\u00e3o padr\u00e3o, que geralmente emitem um brilho intenso e precisam estar conectados \u00e0 rede el\u00e9trica, estas luzes s\u00e3o alimentadas por organismos vivos por meio de um processo conhecido como bioluminesc\u00eancia.<\/p>\n
Este fen\u00f4meno \u2014 em que rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas dentro do corpo de um organismo produzem luz \u2014 pode ser observado em muitos lugares na natureza.<\/p>\n
Organismos t\u00e3o diversos quanto vagalumes, fungos e peixes t\u00eam a capacidade de brilhar por meio da bioluminesc\u00eancia.<\/p>\n
Esta habilidade est\u00e1 presente em 76% das criaturas do fundo do mar \u2014 e evoluiu de forma independente dezenas de vezes, incluindo pelo menos 27 ocasi\u00f5es apenas em peixes marinhos.<\/p>\n
As aplica\u00e7\u00f5es da bioluminesc\u00eancia no mundo natural s\u00e3o igualmente amplas. Os vagalumes se iluminam para atrair parceiros, enquanto algumas esp\u00e9cies de algas brilham quando a \u00e1gua ao redor se agita.<\/p>\n
O tamboril de \u00e1guas profundas permite que as bact\u00e9rias bioluminescentes se instalem em um l\u00f3bulo acima de sua cabe\u00e7a como uma isca tentadora para a presa.<\/p>\n
A maioria das esp\u00e9cies oce\u00e2nicas bioluminescentes emite uma luz azul-esverdeada que, devido aos comprimentos de onda mais curtos das cores, pode viajar mais longe no oceano.<\/p>\n
Alguns vagalumes e certos carac\u00f3is brilham em amarelo, e a chamada “larva-trenzinho”, uma larva de besouro nativa das Am\u00e9ricas, \u00e9 conhecida por ficar vermelha e amarela-esverdeada em um padr\u00e3o pontilhado que se assemelha a um trem \u00e0 noite.<\/p>\n
Descobriu-se, inclusive, que o pelo de lebres-saltadoras \u2014 roedores noturnos encontrados no sul da \u00c1frica ? produzem um brilho biofluorescente rosa forte.<\/p>\n
O brilho azul turquesa que banha a sala de espera em Rambouillet, no entanto, vem de uma bact\u00e9ria marinha coletada na costa da Fran\u00e7a chamada Aliivibrio fischeri<\/em>.<\/p>\n As bact\u00e9rias s\u00e3o armazenadas dentro de tubos cheios de \u00e1gua salgada, permitindo que circulem em uma esp\u00e9cie de aqu\u00e1rio luminoso.<\/p>\n Como a luz \u00e9 gerada por meio de processos bioqu\u00edmicos internos que fazem parte do metabolismo normal do organismo, seu funcionamento n\u00e3o requer quase nenhuma energia al\u00e9m da necess\u00e1ria para produzir os alimentos que as bact\u00e9rias consomem.<\/p>\n Uma mistura de nutrientes b\u00e1sicos \u00e9 adicionada \u2014 e bombeia-se ar na \u00e1gua para fornecer oxig\u00eanio.<\/p>\n Para “apagar as luzes”, o bombeamento de ar \u00e9 simplesmente cortado, interrompendo o processo ao colocar a bact\u00e9ria em um estado anaer\u00f3bico, em que n\u00e3o produz bioluminesc\u00eancia.<\/p>\n “Nosso objetivo \u00e9 mudar a forma como as cidades usam a luz”, diz Sandra Rey, fundadora da startup francesa Glowee, que est\u00e1 por tr\u00e1s do projeto em Rambouillet.<\/p>\n “Queremos criar um ambiente que respeite mais os cidad\u00e3os, o meio ambiente e a biodiversidade \u2014 e impor esta nova filosofia de luz como uma alternativa real”.<\/p>\n Os defensores do projeto argumentam que a bioluminesc\u00eancia produzida por bact\u00e9rias pode ser uma forma eficiente e sustent\u00e1vel de energia para iluminar nossas vidas.<\/p>\n A forma como produzimos luz atualmente, argumenta Rey, mudou pouco desde que a primeira l\u00e2mpada foi desenvolvida em 1879.<\/p>\n Embora a l\u00e2mpada LED, que surgiu na d\u00e9cada de 1960, tenha reduzido significativamente os custos de funcionamento da ilumina\u00e7\u00e3o, ainda depende de eletricidade, que \u00e9 em grande parte produzida pela queima de combust\u00edveis<\/a> f\u00f3sseis.<\/p>\n Fundada em 2014, a Glowee est\u00e1 desenvolvendo uma mat\u00e9ria-prima l\u00edquida \u2014 em teoria, infinitamente renov\u00e1vel \u2014 feita de micro-organismos bioluminescentes.<\/p>\n Ela \u00e9 cultivada em aqu\u00e1rios de \u00e1gua salgada antes de ser acondicionada nos tubos de aqu\u00e1rio.<\/p>\n O processo de fabrica\u00e7\u00e3o, afirma Rey, consome menos \u00e1gua do que a fabrica\u00e7\u00e3o de luzes LED e libera menos CO2, enquanto o l\u00edquido tamb\u00e9m \u00e9 biodegrad\u00e1vel.<\/p>\n As luzes tamb\u00e9m usam menos eletricidade para funcionar do que o LED, de acordo com a empresa, embora as l\u00e2mpadas da Glowee produzam menos l\u00famens (fluxo luminoso) do que a maioria das l\u00e2mpadas LED modernas.<\/p>\n As luzes da Glowee<\/p>\n Imagem: Glowee<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n Embora a ilumina\u00e7\u00e3o da Glowee esteja dispon\u00edvel atualmente apenas em tubos padr\u00e3o para eventos, a empresa planeja produzir em breve v\u00e1rios tipos de mobili\u00e1rio urbano, como bancos para \u00e1reas externas com ilumina\u00e7\u00e3o embutida.<\/p>\n Em 2019, a prefeitura de Rambouillet fechou uma parceria com a Glowee e investiu 100 mil euros (cerca de R$ 522 mil) para transformar a cidade em “um laborat\u00f3rio de bioluminesc\u00eancia em grande escala”.<\/p>\n Guillaume Douet, chefe de espa\u00e7os p\u00fablicos de Rambouillet, acredita que se o experimento for bem-sucedido, poder\u00e1 levar a uma transforma\u00e7\u00e3o em todo o pa\u00eds.<\/p>\n “Trata-se de uma cidade do amanh\u00e3”, diz Douet.<\/p>\n “Se o prot\u00f3tipo realmente funcionar, podemos implement\u00e1-lo em larga escala e substituir os sistemas de ilumina\u00e7\u00e3o atuais.”<\/p>\n Mas a ilumina\u00e7\u00e3o bioluminescente n\u00e3o \u00e9 nova. Por volta de 350 a.C., o fil\u00f3sofo grego Arist\u00f3teles descreveu a bioluminesc\u00eancia em vagalumes como um tipo de luz “fria”.<\/p>\n Mineradores de carv\u00e3o usavam vagalumes dentro de frascos como ilumina\u00e7\u00e3o em minas, onde qualquer tipo de chama ? at\u00e9 mesmo uma vela ou lampi\u00e3o \u2014 poderia desencadear uma explos\u00e3o mortal.<\/p>\n Enquanto isso, fungos brilhantes s\u00e3o usados h\u00e1 anos por tribos na \u00cdndia para iluminar florestas fechadas.<\/p>\n No entanto, a Glowee \u00e9 a primeira empresa do mundo a atingir este n\u00edvel de experimenta\u00e7\u00e3o. A empresa diz que est\u00e1 negociando com 40 cidades na Fran\u00e7a, B\u00e9lgica, Su\u00ed\u00e7a e Portugal.<\/p>\n A ERDF, uma empresa majoritariamente estatal que administra a rede el\u00e9trica da Fran\u00e7a, est\u00e1 entre os apoiadores da Glowee. A Comiss\u00e3o Europeia forneceu 1,7 milh\u00e3o de euros de financiamento, e o Instituto Nacional de Sa\u00fade e Pesquisa M\u00e9dica da Fran\u00e7a (Inserm) prestou assist\u00eancia t\u00e9cnica.<\/p>\n No entanto, Carl Johnson, professor de ci\u00eancias biol\u00f3gicas da Universidade Vanderbilt, nos EUA, acredita que ainda h\u00e1 s\u00e9rios desafios pela frente at\u00e9 que a bioluminesc\u00eancia consiga obter sinal verde para implementa\u00e7\u00e3o em larga escala.<\/p>\n “Primeiro, voc\u00ea precisa alimentar as bact\u00e9rias e dilu\u00ed-las \u00e0 medida que crescem. Isso n\u00e3o \u00e9 t\u00e3o f\u00e1cil”, diz ele.<\/p>\n “Al\u00e9m disso, o fen\u00f4meno depender\u00e1 muito da temperatura, e duvido que funcione no inverno. Em terceiro lugar, a bioluminesc\u00eancia \u00e9 muito fraca em compara\u00e7\u00e3o com a ilumina\u00e7\u00e3o el\u00e9trica. Mas talvez eles tenham melhorado a intensidade da luminesc\u00eancia.”<\/p>\n Rey, da Glowee, reconhece os desafios que tem pela frente, mas insiste que os benef\u00edcios, tanto ecol\u00f3gicos quanto econ\u00f4micos, podem ver as cidades futuras banhadas em luz azul bacteriana.<\/p>\n Atualmente, a equipe sediada em Evry, na Fran\u00e7a, est\u00e1 trabalhando para aumentar a intensidade da luz produzida pelas bact\u00e9rias \u2014 que, por enquanto, dura apenas dias ou semanas at\u00e9 demandar mais nutrientes e ainda n\u00e3o \u00e9 t\u00e3o forte quanto as luzes LED \u2014 submetendo-a a diferentes temperaturas e press\u00f5es.<\/p>\n At\u00e9 agora, a Glowee diz que suas bact\u00e9rias podem produzir uma luminosidade de 15 l\u00famens por metro quadrado \u2014 aqu\u00e9m, mas n\u00e3o muito distante, do m\u00ednimo de 25 por metro quadrado que acredita-se ser necess\u00e1rio para a ilumina\u00e7\u00e3o p\u00fablica em parques e jardins.<\/p>\n Para efeito de compara\u00e7\u00e3o, uma l\u00e2mpada LED dom\u00e9stica de 220 l\u00famens pode produzir cerca de 111 l\u00famens por metro quadrado de piso.<\/p>\n “Estamos avan\u00e7ando aos poucos”, diz ela.<\/p>\n “Mas j\u00e1 demos grandes passos, e nossa filosofia da luz \u00e9 uma resposta \u00e0 crise que a humanidade est\u00e1 enfrentando”.<\/p>\n Catrin Williams, professora da Escola de Bioci\u00eancias da Universidade de Cardiff, no Pa\u00eds de Gales, que estudou bioluminesc\u00eancia em bact\u00e9rias, concorda que \u00e9 “dif\u00edcil” manter culturas bacterianas vivas a longo prazo devido \u00e0 necessidade de fornecimento de nutrientes.<\/p>\n Mas Williams acredita que este desafio poderia ser superado concentrando-se na “quimioluminesc\u00eancia” \u2014 um processo que Glowee tamb\u00e9m est\u00e1 investigando \u2014, que elimina a necessidade de bact\u00e9rias vivas.<\/p>\n Em vez disso, a enzima respons\u00e1vel pela bioluminesc\u00eancia, a luciferase, pode, em teoria, ser extra\u00edda das bact\u00e9rias e usada para produzir luz por conta pr\u00f3pria.<\/p>\n “Acho que a abordagem da Glowee \u00e9 extremamente nova e inovadora e pode ser fant\u00e1stica”, diz ela.<\/p>\n Outras iniciativas em todo o mundo est\u00e3o proporcionando mais lampejos de esperan\u00e7a.<\/p>\n O Nyoka Design Labs, com sede em Vancouver, est\u00e1 desenvolvendo uma alternativa biodegrad\u00e1vel aos tubos luminosos usando enzimas n\u00e3o-vivas e livres de c\u00e9lulas, que os criadores dizem ser muito mais f\u00e1ceis de manter do que bact\u00e9rias vivas.<\/p>\n “Em vez de usar o carro inteiro, tiramos apenas os far\u00f3is”, diz Paige Whitehead, fundadora e executiva-chefe.<\/p>\n “A enzimologia avan\u00e7ou ao ponto em que n\u00e3o precisamos mais depender dos sistemas baseados em c\u00e9lulas.”<\/p>\n Os vagalumes s\u00e3o estudados desde a Antiguidade<\/p>\n Imagem: Getty Images<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n Uma vez usados, os tubos luminosos n\u00e3o podem ser reciclados devido \u00e0 mistura de produtos qu\u00edmicos que cont\u00eam.<\/p>\n Eles s\u00e3o utilizados de diversas formas \u2014 desde para uso policial e militar at\u00e9 recreativo em festivais de m\u00fasica<\/a>.<\/p>\n Alguns pesquisadores levantaram preocupa\u00e7\u00f5es sobre o efeito dos produtos qu\u00edmicos que cont\u00eam na vida marinha, j\u00e1 que tamb\u00e9m s\u00e3o frequentemente usados como iscas na pesca com espinhel.<\/p>\n “Muito desse desperd\u00edcio \u00e9 desnecess\u00e1rio”, diz Whitehead.<\/p>\n “A vis\u00e3o que buscamos \u00e9 substituir quaisquer sistemas alternativos de ilumina\u00e7\u00e3o para torn\u00e1-los mais sustent\u00e1veis.”<\/p>\n Em um grande avan\u00e7o neste aspecto, um estudo publicado em abril de 2020 revelou que uma equipe de bioengenheiros russos, trabalhando com uma startup de biotecnologia com sede em Moscou, criou um m\u00e9todo para manter a bioluminesc\u00eancia em plantas.<\/p>\n Eles afirmam que foram capazes de fazer as plantas brilharem 10 vezes mais e por mais tempo do que os esfor\u00e7os anteriores \u2014 produzindo mais de 10 bilh\u00f5es de f\u00f3tons por minuto \u2014 por bioengenharia de genes bioluminescentes de fungos nas plantas.<\/p>\n A nova pesquisa se baseou em descobertas que identificaram uma vers\u00e3o f\u00fangica da luciferina, um dos \u00fanicos compostos necess\u00e1rios para a bioluminesc\u00eancia, junto \u00e0s enzimas luciferase ou fotoprote\u00edna.<\/p>\n Keith Wood, um cientista que h\u00e1 30 anos criou a primeira planta luminescente usando um gene de vagalumes, diz que a tecnologia poderia substituir em parte a ilumina\u00e7\u00e3o artificial como LED.<\/p>\n Mais recentemente, ele descobriu que, alterando a estrutura gen\u00e9tica de uma luciferase encontrada no camar\u00e3o de \u00e1guas profundas Oplophorus gracilirostris<\/em>, seu brilho poderia ser aumentado em 2,5 milh\u00f5es de vezes.<\/p>\n A enzima resultante, que os pesquisadores chamaram de NanoLuc, tamb\u00e9m era 150 vezes mais brilhante do que as luciferases encontradas nos vagalumes.<\/p>\n “A aplica\u00e7\u00e3o da biologia sint\u00e9tica na bioluminesc\u00eancia \u00e9 uma grande oportunidade”, diz Wood, que agora est\u00e1 desenvolvendo uma planta bioluminescente para a empresa Light Bio.<\/p>\n Mas ainda n\u00e3o se sabe exatamente como essas plantas bioluminescentes transg\u00eanicas podem ser usadas no futuro.<\/p>\n Um grupo de designers em Atenas, liderado por Olympia Ardavani, da Hellenic Open University, apresentou a ideia de um grande n\u00famero de plantas bioluminescentes sendo usadas para fornecer ilumina\u00e7\u00e3o ambiente ao longo das estradas.<\/p>\n Eles estimaram que, se uma planta pudesse ser produzida emitindo cerca de 57 l\u00famens cada, seriam necess\u00e1rias 40 plantas a cada 30 m, de cada lado da rua, para atender ao requerimento m\u00ednimo de ilumina\u00e7\u00e3o p\u00fablica necess\u00e1ria nas vias usadas por pedestres na Europa.<\/p>\n No entanto, Rey acredita que aproveitar o poder natural da bioluminesc\u00eancia para a ilumina\u00e7\u00e3o tamb\u00e9m pode nos fazer ver o meio ambiente e o mundo natural de novas maneiras.<\/p>\n “Pode criar um ambiente que nos torne cidad\u00e3os mais respeitosos, com o meio ambiente e com a biodiversidade”, diz ela.<\/p>\n Leia a vers\u00e3o original desta reportagem<\/a> (em ingl\u00eas) no site <\/strong>BBC Future<\/a>.<\/strong><\/p>\n<\/p><\/div>\n![\"Bioluminesc\u00eancia](\"https:\/\/conteudo.imguol.com.br\/c\/noticias\/20\/2022\/05\/23\/bioluminescencia-nas-aguas-da-tasmania-1653304533686_v2_750x421.jpg\")
<\/div>\n<\/div>![\"As](\"https:\/\/conteudo.imguol.com.br\/c\/noticias\/b9\/2022\/05\/23\/as-luzes-da-glowee-1653304612676_v2_750x421.jpg\")
<\/div>\n<\/div>![\"Fungo](\"https:\/\/conteudo.imguol.com.br\/c\/noticias\/fc\/2022\/05\/23\/fungo-iluminado-1653304679914_v2_750x421.jpg\")
<\/div>\n<\/div>![\"Os](\"https:\/\/conteudo.imguol.com.br\/c\/noticias\/39\/2022\/05\/23\/os-vagalumes-sao-estudados-desde-a-antiguidade-1653304759663_v2_750x421.jpg\")
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