Embora não fiquem lendo “Consulting Detective” ou “Private Eye”, os cientistas ocasionalmente resolvem mistérios associados a crimes. Mais frequentemente, porém, resolvem puzzles, alguns dos quais com séculos de idade, que estão relacionados com as suas próprias áreas de especialização em grande parte académica: a descoberta das causas de uma condição médica, da locomoção bacteriana ou de sinais de rádio aparentemente extraterrestres.
Outras vezes, eles podem descobrir a solução para um teorema matemático incômodo, o destino das moléculas que desaparecem, a razão pela qual um modelo de computador parece não conseguir explicar as aparentes contradições na persistência de ecossistemas complexos, ou a razão pela qual uma arquitetura específica apresenta manchas improváveis.
Outros enigmas que os cientistas enfrentaram – e finalmente resolveram – levantaram questões de identidade: como era o dinossauro com os dois braços enormes, quem pintou a Madonna do Véu e a quem pertenciam os ossos encontrados em alguns bosques do Tennessee.
Agora que a ciência classificou esses mistérios como “resolvidos”, eles são ainda mais intrigantes do que quando eram apenas problemas ou quebra-cabeças desconcertantes.
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10 A causa da narcolepsia
Antes de a causa da narcolepsia ser descoberta, a condição, que é marcada por sonolência diurna, início súbito de sono, perda de tônus muscular e possíveis alucinações, era um mistério que deixava os médicos sem saber como tratá-la com eficácia. Embora a narcolepsia seja relativamente incomum, afetando aproximadamente apenas 1 em cada 2.000 pessoas, o distúrbio crônico do sono torna a vida difícil para aqueles que o vivenciam.
Desde 1986, o Dr. Emmanuel Mignot, da Universidade de Stanford, um geneticista, vem tentando identificar o gene que causa a doença. Em 2022, ele finalmente acertou em cheio, identificando o culpado como um controle de um neurotransmissor chamado orexina, que promove a vigília e bloqueia o sono REM (movimento rápido dos olhos). Sua busca incessante e determinada pelo gene responsável rendeu a Mignot uma parte do Prêmio Revelação de US$ 3 milhões, a outra parte do qual foi concedida a Masashi Yanagisawa, da Universidade Japonesa de Tsukuba, que, separadamente, mas ao mesmo tempo que Mignot, descobriu orexina.
Outros trabalhos revelaram que a narcolepsia é uma doença auto-imune. Os neurônios que produzem orexina são destruídos pelo próprio sistema imunológico do corpo. Agora, quando Mignot leva consigo o seu cão narcoléptico Watson à clínica do sono para ajudar a explicar a doença aos seus pacientes mais jovens, o cientista pode dar a boa notícia de que novos tratamentos podem ser desenvolvidos para tratar a doença. Agora, graças a Mignot, este mistério científico foi marcado como “resolvido!” Como resultado, em pouco tempo, aqueles com narcolepsia poderão, esperançosamente, esperar uma boa noite de sono e um melhor funcionamento diurno resultante desse descanso. [1]
9 Movimento Bacteriano
Durante meio século, os cientistas se perguntaram como as bactérias iam do ponto A ao ponto B. Os microscópios ópticos não conseguiam mostrar como as bactérias com flagelos se movem no nível dos átomos individuais, então os pesquisadores recorreram à microscopia eletrônica criogênica (crio-EM) e ao computador avançado. modelagem em suas tentativas de representar possibilidades. No entanto, como aponta Edward Egelman, do Departamento de Bioquímica e Genética Molecular da Universidade da Virgínia, os cenários dos computadores estavam errados.
As bactérias, entendia-se, de alguma forma avançam enrolando seus flagelos, seus apêndices semelhantes a fios, em hélices giratórias em forma de saca-rolhas. A forma como as bactérias realizam esse feito intrigou os cientistas, já que os flagelos são compostos apenas de proteínas. Agora, este mistério científico foi resolvido. Verificou-se que a proteína da bactéria existe em 11 estados, e uma mistura exata desses estados é responsável pela formação do formato de saca-rolhas do flagelo. [2]
8 Origem Peryton
Nenhum astrônomo poderia resolver o intrigante mistério da origem das estranhas explosões de rádio que pareciam ser de natureza extraterrestre. No entanto, Emily Petroff, estudante de doutorado na Universidade de Tecnologia de Swinburne, resolveu o mistério. Conhecidas como perítons, as explosões assemelham-se a sinais do espaço profundo, que, segundo os cientistas, podem ter resultado da transformação de estrelas de neutrões em buracos negros.
A verdadeira causa dos sinais era muito mais mundana: fornos de microondas usados pelos astrônomos para aquecer seu macarrão. A porta do forno foi aberta antes do cronômetro terminar, fazendo com que os magnetrons do aparelho emitissem rajadas muito breves na frequência de 1,4 Hz. Estas emissões são típicas de rápidas explosões de rádio extragalácticas, mas não vieram de além da Via Láctea. [3]
7 Último Teorema de Fermat
O Último Teorema do matemático do século XVII Pierre de Fermat permaneceu um mistério durante três séculos. Apresentado na forma de uma equação aparentemente simples, o teorema afirma que não existem soluções de números inteiros para a equação xn + yn = zn quando n é maior que 2. Intrigado pelo mistério desde a infância, Andrew Wiles estudou intensamente durante os sete anos ele frequentou a Universidade de Princeton antes que a resposta chegasse até ele. Isso aconteceu graças a um método que envolve “formas modulares, curvas elípticas e representações de Galois”. O fato de que tais atividades provavelmente não sejam familiares para nós não é surpreendente, pois não significam nada para o leigo, mas tudo para os gênios que tentam resolver esse problema.
Por seus problemas, o professor da Universidade de Oxford recebeu o Prêmio Abel de 2016 e US$ 700 mil em dinheiro. Ele também alcançou fama. Como disse um representante da Academia Norueguesa de Ciências e Letras: “Wiles é um dos poucos matemáticos – se não o único – cuja prova de um teorema foi manchete internacional”. [4]
6 Moléculas Desaparecidas
Durante a pesquisa em química ultracolada, Kang-Keun Ni, professora associada de química, biologia química e física da Universidade de Harvard, Morris Kahn, e sua equipe baixaram a temperatura de duas moléculas de potássio-rubidio para quase zero absoluto. Como resultado, prolongaram a existência do intermediário, o espaço onde os reagentes se transformam em produtos, um milhão de vezes mais do que vivem em regiões de temperatura mais elevada. Eles estenderam-no para cerca de 360 nanossegundos, permitindo-lhes não apenas observar a transformação dos reagentes em um produto, mas também manipulá-lo usando lasers. No processo, a equipe aprendeu por que as moléculas ultrafrias desaparecem quando forçadas a reagir.
Quando presas juntas na luz do laser, as moléculas de gás colidiram umas com as outras como esperado, mas algumas simplesmente desapareceram – ou pareceram desaparecer. Na realidade, acredita-se que as moléculas desaparecidas se transformaram em novas espécies quando colidiram. Então, em vez de simplesmente seguirem em direções diferentes por causa da luz que a equipe usou durante seus experimentos, as moléculas se desviaram de seu caminho de reação típico e entraram em um novo. [5]
5 Ecossistemas Complexos Persistentes
Os cientistas usam modelos de computador pelas mesmas razões que os cineastas usam efeitos especiais: ou é impossível ou muito perigoso mapear ou filmar o filme real. Um exemplo disso: os cientistas lutam para identificar as respostas dos ecossistemas às mudanças ambientais. Às vezes, esses próprios modelos introduzem mistérios inesperados. Um desses enigmas é a coexistência de sistemas complexos divergentes, como selvas, desertos e recifes de coral, nos quais as espécies coexistem e interagem entre si. A matemática diz que a persistência de tais sistemas é impossível; a natureza mostra que não.
Como conciliar a matemática com a realidade era um enigma que frustrava os cientistas até recentemente. De acordo com a Fundação Nacional de Ciência dos EUA, Stefano Allesina e Si Tang, ambos da Universidade de Chicago, resolveram esse incômodo mistério da modelagem introduzindo uma variável do mundo real que os criadores do modelo haviam omitido. Nomeadamente, foi o facto de, seja na floresta tropical, no deserto, no recife de coral ou noutro local, alguma interacção entre espécies assumir a forma de relações de comer ou ser comido entre predadores e presas. O modelo desenhado por Robert M. May, da Universidade de Oxford, omitiu tal comportamento. Allesina e Tang adicionaram predação à mistura.
Os resultados desta variável adicional mostraram que as propriedades de estabilidade de sistemas ecológicos complexos foram determinadas pelo tipo de interação entre as espécies (predação, competição, mutualismo) e pela força dessas interações. Os investigadores fizeram-no sem utilizar supercomputadores ou outros instrumentos de alta tecnologia que tão frequentemente estão no centro das atuais descobertas biológicas, empregando nada mais do que caneta e papel. Sua descoberta veio depois de encontrar um artigo de 1988 sobre física quântica que lhes deu a chave para resolver o problema. [6]
4 Aparência de Deinocheirus Mirificus
É difícil, mesmo para os cientistas, resolver um mistério quando têm apenas algumas peças de um puzzle, e isso é tudo o que os paleontólogos tinham do esqueleto fossilizado de um dinossauro. Todos os ossos, exceto dois – um par de braços enormes – estavam faltando. Os cientistas tentaram adivinhar a aparência do resto do Deinocheirus mirificus. Pensou-se que poderia se parecer com um predador do tipo T. rex. Por outro lado, poderia ter parecido mais um alpinista gigante, parecido com uma preguiça, que usava os braços para se pendurar nas árvores. Depois que um esqueleto completo da besta misteriosa foi finalmente descoberto em 2014, o pesquisador-chefe Yuong-Nam Lee, do Instituto de Geociências e Recursos Minerais da Coreia do Sul, disse que ele era “estranho além da nossa imaginação”.
A criatura era enorme, com bico, costas corcundas e pés gigantes com cascos. Tinha 11 metros de comprimento e pesava seis toneladas, cabeça alongada, bico de pato, uma grande vela curvada nas costas, pernas curtas e atarracadas e pés grandes com cascos. Ele se movia lentamente e habitava pântanos pantanosos, alimentando-se de plantas e peixes. Possivelmente usou seus longos antebraços e garras gigantes para cavar e coletar plantas herbáceas em habitats de água doce. O professor John Hutchinson, paleontólogo do Royal Veterinary College do Reino Unido, disse: “É realmente chocante ver quantas características estranhas ele possui. Isso muda nossa visão sobre que tipo de formas os dinossauros podem assumir.” [7]
3 Autenticidade da pintura de Botticelli
Para colecionadores e museus, autenticidade significa muito dinheiro no mundo da arte. No entanto, a falsificação é mais prevalente do que se pensa. Uma das questões de autenticidade no século XX envolveu a Madonna do Véu , supostamente pintada pelo mestre italiano Sandro Botticelli.
Na época da Segunda Guerra Mundial, os especialistas em arte começaram a nutrir suspeitas sobre a pintura. A análise EDX por feixe de elétrons na pintura revelou que ela continha óxido de cromo verde opaco, um pigmento que não se tornou amplamente disponível até 1862, cerca de 350 anos após a morte de Botticelli. A moldura da pintura devia ser antiga, já que sua madeira apresentava buracos de minhoca. Os buracos, no entanto, acabaram sendo obra de uma furadeira, e não de larvas de besouros famintos por madeira. Em última análise, a suposta obra-prima foi exposta como obra de Umberto Giunti, um falsificador italiano que trabalhou durante a década de 1920. A ciência resolveu o mistério do falso Botticelli. [8]
9 Caso arquivado
Anos de incerteza sobre o que aconteceu a uma pessoa desaparecida são, no mínimo, frustrantes. Também é uma provação e tanto para quem não tem a menor ideia do destino de seu ente querido. A angústia daqueles que conheceram Tracy Sue Walker, de quinze anos, que desapareceu em Lafayette, Indiana, em 1978, só chegou ao fim anos depois de seu desaparecimento. Isso aconteceu quando, a seiscentos quilômetros de Lafayette, alguns de seus ossos, incluindo crânio e dentes, foram encontrados na floresta do condado de Campbell, Tennessee, junto com um colar. No entanto, a perícia da época não foi capaz de identificar positivamente os restos mortais como sendo de Tracy. Somente em 2022 o Tennessee Bureau of Investigation conseguiu identificar os restos mortais da mulher desaparecida.
Graças a novas técnicas que permitiram a criação de um perfil de ADN a partir do material remanescente mais escasso, apesar da contaminação ambiental a longo prazo, a informação digital pôde ser carregada em bases de dados genealógicas. Como resultado, um parente em potencial foi localizado em Indiana, assim como possíveis familiares em Lafayette que confirmaram que Tracy havia desaparecido da área. O Centro de Identificação Humana da Universidade do Norte do Texas, em Fort Worth, conseguiu confirmar que os restos mortais encontrados nas florestas do Tennessee eram, na verdade, de Walker. Finalmente, a sua família sabe agora onde, se não como, o seu ente querido desaparecido morreu. [9]
1 As manchas roxas de Alhambra
As “manchas arroxeadas” no “reboco dourado” da Alhambra, o monumento-palácio-fortaleza islâmico em Granada, Espanha, confundiram os especialistas. Especificamente, eles se perguntaram o que os havia causado. Os cientistas sabiam o que não eram. Não eram efeitos de pigmento adicionado. Um pouco de pesquisa na biblioteca revelou um possível culpado: partículas de ouro. O exame das manchas roxas ao microscópio eletrônico confirmou a hipótese dos pesquisadores. Agora, tudo o que restava do mistério era como as partículas de ouro haviam sido produzidas.
A idade secular da Alhambra tornou difícil identificar o processo exato pelo qual as partículas de ouro foram criadas, mas o local onde foram descobertas ofereceu uma pista. As manchas roxas da Alhambra não estão por toda parte, apenas em algumas das partes douradas do monumento que estão ao ar livre ou expostas à umidade e ao sal dos borrifos do Mar Mediterrâneo, que fica a apenas 50 quilômetros de distância. Esses fatos levaram os pesquisadores a finalmente resolver o mistério das manchas roxas da Alhambra. Devem-se a uma mistura de elementos: as folhas de estanho por trás da folha de ouro, a umidade do ambiente e os aerossóis que o vento traz do Mediterrâneo, que dissolveram o ouro nas folhas. Os especialistas marcaram outro mistério científico como “resolvido!” [10]
