Quais são os fatores que podem oferecer resistência ao crescimento de uma população?

A resistência aos antibióticos é um dos maiores desafios de saúde pública atual. Segundo relatório da ONU, até 2050, pelo menos 10 milhões de pessoas podem morrer por contraírem uma infecção resistente a antibióticos.

Uma lista crescente de infecções como pneumonia, tuberculose, gonorreia e doenças transmitidas por alimentos estão se tornando mais difíceis de tratar à medida que os antibióticos se tornam menos eficazes.

Por isso, neste artigo, você vai conhecer como funcionam os antibióticos e os mecanismos que, nas bactérias levam a um aumento da resistência.

Continue a leitura para saber mais!

Como surge a resistência aos antibióticos?

Os antibióticos são medicamentos usados para tratar infecções bacterianas. A resistência ao medicamento é potencializada pelo mau uso ou administração excessiva de antibióticos, bem como a falta de popularização de novos fármacos pela indústria farmacêutica.

Utilizado de maneira errada, o antibiótico impulsiona a evolução das superbactérias. A resistência pode ocorrer espontaneamente por meio de mutação, mas esta não é a única forma. 

Os antibióticos, quando mal administrados, eliminam apenas as bactérias mais sensíveis às drogas. As mais resistentes, como resultado da seleção natural, permanecem no corpo do indivíduo infectado.

Algumas pesquisas científicas na área têm apontado que um fator importante para o aumento da resistência a antibióticos é a falha nas dosagens. O fato de a mesma dose ser recomendada e administrada para todos os pacientes, desconsiderando suas características particulares, pode comprometer muito a eficácia desses medicamentos.

Como as bactérias se tornam mais resistentes?

Para entender como o uso inadequado de antibióticos pode resultar na alteração genética bacteriana precisamos recordar as formas de atuação desse tipo de medicamento:  

• destruição da parede celular bacteriana: alguns tipos de antibiótico têm ação direta na estrutura da parede celular;
• inibição de cromossomos: há também medicamentos que impedem que os genes responsáveis pela reprodução das bactérias se tornem inativos;
• alteração da permeabilidade da membrana plasmática: essa forma de atuação impede a síntese proteica bacteriana.

Com isso, a resistência bacteriana à ação de antibióticos está relacionada a mecanismos, desenvolvidos pela própria bactéria, para impedir a ação do medicamento.

Ela é determinada pela existência e expressão de genes conhecidos como genes de resistência, que determinam o funcionamento dos mecanismos responsáveis pelo impedimento da ação antibiótica. 

A resistência das bactérias aos antibióticos é resultado de mudanças na estrutura genética desses organismos. Esse processo pode acontecer, basicamente, de duas formas:

• mutações genéticas aleatórias e consequente seleção natural (genes de resistência que fazem parte de unidades de DNA chamadas de transposons); e
• aquisição de material genético de outro organismo, como vírus ou outras bactérias (trocas e recombinações de DNA cromossômico entre espécies).

Os principais mecanismos de resistência bacteriana conhecidos são: 

• produção de enzimas que destroem ou modificam a ação dos antibióticos;
• redução da permeabilidade da membrana externa;
• sistemas de efluxo hiperexpressos (excreção de substâncias tóxicas);
• alteração, bloqueio ou proteção do sítio alvo do antibiótico.

A melhor maneira de prevenir a resistência aos antibióticos é incentivar seu uso responsável, além da adoção de condutas preventivas.

Para entender o equilíbrio dos ecossistemas é essencial entender ecologia de populações. Vamos revisar Biologia para arrasar no Enem?

Saber tudo de ecologia é essencial para se dar bem na questões de Biologia do Enem! Todos os anos pelo menos uma questão de Ciências da Natureza envolve ecologia. E, para entender o que é necessário para manter o equilíbrio de um ecossistema, é importante que você saiba tudo sobre as principais características observadas pelos ecólogos em uma população.

Sumário

Há várias características que precisam ser levadas em consideração: densidade populacional, taxas de natalidade e mortalidade, potencial biótico…  Você conhece estas características? Não? Então vem com a gente e revise ecologia de populações para gabaritar  as questões de Biologia do Enem e dos vestibulares!

Dica 1: Antes de continuar estudando ecologia de populações, que tal dar uma revisada em alguns conceitos básicos de ecologia? Eles podem te ajudar a passar no Enem e no vestibular! Veja este super resumo com dicas da professora Juliana Evelyn Santos, do canal do Curso Enem Gratuito:

https://youtu.be/_ICXDg1np1YVideo can’t be loaded because JavaScript is disabled: RELAÇÕES ECOLÓGICAS | Resumo de Biologia para o Enem (https://youtu.be/_ICXDg1np1Y)

Mandou bem a professora Juliana. Vale a pena ver de novo para você compreender a dinâmica do equilíbrio que existe nas relações ecológicas.

O Equilíbro nos ecossistemas

Em um ecossistema equilibrado o tamanho das populações de seres vivos se mantêm mais ou menos constante ao longo do tempo. Caso ocorram alterações no tamanho de uma população, isso pode, consequentemente, alterar as características de outras populações que coexistem naquele ambiente.

Isto ocorre porque em um ambiente os nichos ecológicos de várias espécies se entrelaçam, principalmente através das cadeias alimentares. Assim, alterações no tamanho das populações podem, portanto, desequilibrar os ecossistemas.

Para entendermos como funciona o equilíbrio populacional de um ecossistema, precisamos entender algumas das características de uma população em equilíbrio. Confira agora as Sucessões Ecológicas.

https://youtu.be/AH7LLA9yhcMVideo can’t be loaded because JavaScript is disabled: SUCESSÃO ECOLÓGICA | Resumo de Biologia para o Enem (https://youtu.be/AH7LLA9yhcM)

Densidade populacional

A densidade de uma população corresponde ao número de indivíduos de uma população em determinada área ou volume. O aumento da densidade de uma população depende das taxas de natalidade e imigração desta população. Já a diminuição da densidade populacional depende da taxa de mortalidade e de emigração nesta população.

Taxa de Natalidade

A taxa de natalidade corresponde à velocidade com que novos indivíduos são agregados à população através da reprodução. A taxa de mortalidade corresponde à velocidade com que os indivíduos são retirados da população através da morte dos mesmos.

É importante ressaltar que em ambas as taxas o tempo é um fator importante. Geralmente, em populações naturais, a taxa de mortalidade é mais alta em uma população em que há uma taxa de natalidade mais alta.

Podemos comparar, por exemplo uma população de tartarugas marinhas e outra de onça-pintada: algumas espécies de tartarugas marinhas produzem até cem ovos a cada vez que se reproduzem (alta taxa de natalidade), porém, geralmente de uma ninhada apenas um indivíduo chega a idade adulta (alta taxa de mortalidade);

Taxa de Mortalidade

já as onças produzem poucos filhotes (geralmente dois) a cada ciclo reprodutivo, porém sua taxa de mortalidade em ambientes equilibrados é baixa. Isoladamente, esta taxas não dizem muito sobre as populações, mas podemos utilizá-las para construir um índice de crescimento:

Índice de crescimento = Taxa de natalidade / taxa de mortalidade

Quando a taxa de natalidade é maior do que a taxa de mortalidade, temos um índice de crescimento maior do que1. Já quando a taxa de mortalidade é maior do que a taxa de natalidade, o índice de crescimento é menor do que 1.

Para entender esse índice podemos, por exemplo, pensar na população humana: em países desenvolvidos, a taxa de natalidade e mortalidade são parecidas, o que resulta em um índice de crescimento próximo de 1 mantendo a densidade populacional.

A taxa de imigração e emigração correspondem, respectivamente, ao número de indivíduos que entram e saem da população em determinado período de tempo. Essas duas taxas estão relacionadas à dispersão ou migração de indivíduos desta população.

Dica 2: Revise também as cadeias alimentares, com dicas de Biologia do Blog do Enem:

Potencial biótico

Se uma população se encontra em um ambiente com condições favoráveis, a tendência é que esta vantagem seja aproveitada e que a população cresça sem limites. Porém, em um ecossistema que se encontre em estado de equilíbrio, o que podemos notar é que em geral as populações mantém uma densidade mais ou menos constante, com poucas alterações ao longo do tempo.

Isso ocorre por vários fatores, dentre eles, a quantidade limitada de recursos que um determinado ambiente oferece. A este conjunto de fatores damos o nome de resistência ambiental. Para calcularmos a resistência ambiental de um ecossistema, calculamos a diferença  entre a taxa de crescimento ideal da população (caso não houvesse resistência ambiental) e a taxa real observada na natureza.

Em um novo ambiente, quando novas espécies iniciam uma colonização, o crescimento da população é lento.

Isto ocorre tanto pelo fato de que os indivíduos levam um certo tempo para se adaptar ao novo local, como também pelo fato de que poucos indivíduos não conseguem se reproduzir muito rapidamente. Assim, à medida que o número de indivíduos aumenta, aumenta também a taxa de reprodução da população.

Como dito anteriormente, caso não existisse a resistência ambiental, o crescimento da população seria exponencial, representando seu potencial biótico (ou seja, a capacidade de crescer).

Porém, a medida que uma população aumenta em um ecossistema, aumenta também a resistência ambiental, pois aumenta também a necessidade por recursos por conta do maior número de indivíduos. Isto irá ocorrer até que se estabeleça um ponto de equilíbrio entre o potencial biótico de uma população e a resistência ambiental de um ecossistema.

A partir disso teremos uma população com uma densidade que é a máxima para aquele ambiente. Obviamente, diversos fatores (como doenças, por exemplo) podem fazer com que essa densidade oscile ao longo do tempo e, mesmo assim, o ecossistema continue em equilíbrio.

Equilíbrio e Demografia: a Dinâmica Populacional

Para concluir a sua revisão sobre as dinâmicas populacionais dentro de ecossistema veja agora um resumo sobre Demografia, com o professor Raphael Carieri.

https://youtu.be/pQbVa6mO8kIVideo can’t be loaded because JavaScript is disabled: DEMOGRAFIA: VEJA O ESTUDO DAS POPULAÇÕES | Resumo de Geografia Enem. Prof. Raphael Carrieri (https://youtu.be/pQbVa6mO8kI)

E aí, curtiu o vídeo? Legal, não é mesmo? Então, que tal testar seus conhecimentos?

01 – (UEM PR/2012)   Em uma área de preservação ambiental, pesquisadores estudaram uma população de macacos-prego. A área em questão é de 84 ha (1 ha = 10000 m2). Considerando o tamanho inicial da população como 750 indivíduos (no início de 2006) e os dados de cinco anos que estão registrados na tabela a seguir, assinale a(s) alternativa(s) correta(s).

01. Em condições naturais, o potencial biótico é limitado pela resistência do meio.
02. Emigração é a entrada de novos indivíduos na população.
04. A densidade da população, no final do ano de 2010, foi de, aproximadamente, 23,44 macacos-prego/ha.
08. O tamanho da população, no final do ano de 2010, foi de 1969 macacos-prego.
16. No final do ano de 2008, já houve um aumento de 100% da população de macacos-prego.

Gab: 13

06 – (UFF RJ/2011) Um aluno ao fazer uma pesquisa verificou que uma fêmea de mosca é capaz de pôr em média cento e vinte ovos. Ele considerou que, se metade desses ovos desse origem a fêmeas e que, se cada uma delas colocasse também cento e vinte ovos, após sete gerações, o número calculado de moscas seria próximo de seis trilhões.

Na verdade, isso não acontece, pois a densidade populacional depende de alguns fatores.

Um fator que NÃO é determinante para a densidade populacional é a

a) imigração.
b) mortalidade.
c) emigração.
d) natalidade.
e) sucessão ecológica.

Gab: E

07 – (UEPB/2010)   “Assim como um indivíduo cresce ganhando peso, uma população cresce ganhando indivíduos”. O controle do crescimento populacional é hoje um dos assuntos-chave da sociedade moderna e uma das ferramentas clássicas da ecologia. Sobre esse tema afirma-se:

I. As populações aumentam devido a nascimentos e diminuem devido a mortes.
II. O tamanho das populações também muda em razão dos deslocamentos de indivíduos.
III. Populações aumentam quando novos indivíduos chegam, ou seja, emigram.
IV. Populações aumentam quando indivíduos residentes partem, ou seja, imigram.

Considerando-se a informação acima e outros conhecimentos sobre o assunto, são INCORRETAS as afirmativas

Quais são os fatores que limitam o crescimento da população?

Quais são as causas da diminuição do crescimento populacional?

Em que consiste a resistência imposta pelo meio ao crescimento da população?

Quais os quatro fatores que alteram o tamanho da população?