versão original de esta história apareceu em Revista Quanta.
Ao beber vinho em uma taça, você notará que o líquido escorre continuamente do lado úmido da taça. Em 1855 o irmão mais novo de Lord Kelvin James Thomson explicado em revista de filosofia Acredita-se que as “lágrimas” ou “pernas” nesses vinhos sejam causadas pela diferença na tensão superficial entre o álcool e a água. “Este facto fornece uma explicação para alguns movimentos muito interessantes”, escreveu Thomson. Mal sabia ele que o mesmo efeito, mais tarde denominado efeito Marangoni, também poderia afetar o desenvolvimento embrionário.
Em março, um grupo de biofísicos franceses relatado O efeito Marangoni é responsável pelo momento crucial em que uma massa celular homogênea se alonga para formar um eixo crânio-caudal, a primeira característica definidora deste organismo.
A descoberta faz parte de uma tendência que derruba a sabedoria convencional na biologia. Normalmente, os biólogos procuram caracterizar o crescimento, o desenvolvimento e outros processos biológicos como resultado de sinais químicos desencadeados por instruções genéticas. Mas essa imagem muitas vezes parecia incompleta. Os pesquisadores estão agora reconhecendo cada vez mais o papel das forças mecânicas na biologia. Ou seja, forças que empurram ou puxam o tecido dependendo das propriedades do material, controlando o crescimento e o desenvolvimento de uma forma que os genes não conseguem.
As modernas técnicas de imagem e medição abriram os olhos dos cientistas para estas forças, inundando o campo com dados que levam a interpretações mecanicistas. “O que mudou nas últimas décadas é que agora podemos ver o que realmente está acontecendo ao vivo e podemos ver os mecanismos de movimento celular, rearranjo celular e crescimento de tecidos”, disse ele. Pierre François Rennes PhD pela Universidade de Aix-Marseille e um dos pesquisadores por trás do estudo recente.
A mudança para explicações mecanicistas reavivou o interesse em modelos pré-genéticos da biologia. Por exemplo, em 1917, o biólogo, matemático e estudioso clássico escocês Darcy Thompson publicou um artigo que dizia: Sobre crescimento e morfologiaforam enfatizadas as semelhanças entre as formas encontradas nos seres vivos e as que aparecem nos objetos inanimados. Thompson escreveu este livro como um antídoto à tendência exagerada de Darwin de explicar tudo em termos de seleção natural. Sua teoria de que a física também nos molda está se tornando popular novamente.
“A hipótese é que a física e a mecânica podem nos ajudar a compreender a biologia na escala dos tecidos”. alexandre cabrafísico e engenheiro da Universidade de Cambridge.
O desafio agora é compreender as interações que fazem com que os genes e a física trabalhem juntos de alguma forma para moldar os seres vivos.
crescer com o fluxo
Modelos mecânicos de crescimento de embriões e tecidos não são novos, mas os biólogos há muito não têm como testar essas ideias. Apenas olhar para o embrião é difícil. Eles são pequenos e difusos, refletindo a luz em todas as direções como vidro fosco. No entanto, novas técnicas de microscopia e análise de imagens abriram uma janela mais clara para o desenvolvimento.
Lenne e seus colegas aplicaram várias novas técnicas para observar o movimento das células dentro do gastruróide do camundongo. Ou seja, um monte de células-tronco que, à medida que crescem, imitam os estágios iniciais do desenvolvimento embrionário.
