CASO  3:    Porque  temos  diferentes  cores  de  pele?    

Parte  1  Imagina  que  trabalhas  na  Organização  Mundial  de  Saúde,  integrando  uma  equipa  responsável  

por   escrever   recomendações   no   âmbito   da   saúde   pública,   que   serão   posteriormente   adotadas   e  divulgadas  pelos  estados  membros.  

Neste  momento  estás  a  elaborar  um  póster  com  recomendações   relativas  à  exposição  solar.  São   já   conhecidos  e  amplamente  divulgados  os  perigos  associados  à  exposição   solar  desprotegida,  nomeadamente   as   queimaduras   solares,   o   cancro   de   pele,   certas   doenças   oftalmológicas   e   ainda  alguns  problemas  do  sistema  imunitário.  É  também  do  conhecimento  geral  a   importância  de  evitar  as  horas  de  maior  incidência  solar  (entre  as  10:00  e  as  16:00),  usar  roupas  adequadas,  chapéu,  óculos  de  sol  e  protetor  solar.  

Contudo,  começas  a  reparar  que  estas  mesmas  recomendações  talvez  não  sejam  aplicáveis  a  todas  as  pessoas  e  a  todas  as  regiões  do  mundo.  De  facto,  a  exposição  solar  é   fundamental  para  a  síntese  de  vitamina  D,  que  participa  em  muitos  processos   fisiológicos  do  nosso   corpo.  Atualmente  muitos   países   do   mundo   registam   níveis   de   vitamina   D   inferiores   aos   desejáveis,   com   graves  consequências  para  o  organismo  (Fig.1).    

                         

 Questões:    

1.  Quais  são  as  funções  da  vitamina  D  no  organismo?  2.  Como  se  obtém  vitamina  D?  3.  Quais  as  possíveis  razões  para  o  deficit  de  vitamina  D  que  existe  atualmente  a  nível  global?  4.  Como  interpretar  as  diferenças  verificadas  entre  indivíduos  com  diferentes  cores  de  pele?  

 Sugestões  de  materiais  a  consultar  

• National  Institutes  of  Health:  https://ods.od.nih.gov/factsheets/VitaminD-­‐Consumer/  • Declaração  Portuguesa  da  Vitamina  D:  www.spmi.pt/pdf/Declaracao_Port_VitD_2009_final.pdf  

 Produto:  Ao  longo  do  trabalho  sobre  o  caso  recolhe,  sintetiza  e  organiza  a  informação  para  o  

póster   das   "Recomendações   relativas   à   exposição   solar".   Deves   incluir   dados   acerca   dos   riscos   do  excesso  e  do  défice  de  exposição  solar,  assim  como  conselhos  acerca  de  formas  de  proteção  do  sol.  A  elaboração  do  póster  será  feita  depois  de  resolveres  as  4  partes  do  cenário.    

Fig.  1:  Prevalência  do  risco  de  inadequação  e  do  risco  de  deficiência  de  vitamina  D  nos  Estados  Unidos,  durante  o  período  2001-­‐2006.   Concentrações   iguais   ou   superiores   a   50   nmol/L   são   consideradas   desejáveis,   entre   30   e   49   nmol/L   são  inadequadas,  e  inferiores  a  30  nmol/L  são  deficientes.  Adaptado  de  (Looker  et  al.,  2011,  p.  4).  

 

CASO  3:    Porque  temos  diferentes  cores  de  pele?      Parte  2  Ao   reparares  que  as   consequências  da  exposição   solar  diferem  consoante  a  pigmentação  da  

pele,  decides  explorar  melhor  o  assunto  para  teres  mais  dados  para  o  teu  trabalho.  Primeiro   reparas   que   há   uma   correlação   forte   entre   a   pigmentação   da   pele   das   populações  

indígenas   (antes   das   grandes   migrações   originadas   pelos   descobrimentos)   e   a   radiação   solar  ultravioleta  (Fig.2  e  Fig.3).  

                       

                                 

       Questões:  

5.  Qual  a  relação  entre  a  radiação  solar  ultravioleta  à  superfície  da  Terra  e  a  pigmentação  da  pele?    6.  Porque  é  que  em  latitudes  mais  elevadas  a  radiação  solar  é  menor?    7.   Para   além   da   latitude,   que   outros   fatores   que   influenciam   o   nível   de   radiação   ultravioleta   à  superfície  da  Terra?    

 Produto:  Com  estes  novos  dados,  completa  a  informação  para  o  póster.  

Fig.  2:  Níveis  médios  anuais  de  radiação  ultra-­‐violeta  (UVR)  recebidos  à  superfície  da  Terra,  com  base  em  dados  recolhidos   por   satélites   da   NASA.   Os   níveis   de   UVR   são   mais   elevados   entre   os   trópicos,   especialmente   no  equador  (áreas  vermelhas  e  azuis),  apesar  da  latitude  não  ser  a  única  condicionante.  As  latitudes  extremamente  altas  a  norte  e  a  sul  (áreas  a  cinzento)  recebem  níveis  muito  baixos  de  UVR,  que  se  concentram  no  pico  do  verão.  Adaptado  de  (Jablonski,  2013,  n.p.).      

Fig.   3:   Estimativa   da   cor   de   pele   das   populações   indígenas   baseada   na   relação   entre   os   níveis   medidos   de  refletância  da  pele  e  fatores  ambientais  (sobretudo  a  radiação  UVR).  As  cor  apresentadas  no  mapa  aproximam-­‐-­‐se  das  cores  de  pele  reais.  Adaptado  de:  (Jablonski,  2013,  n.  p.).  (Crédito:  Chaplin,  2005).    

 

CASO  3:    Porque  temos  diferentes  cores  de  pele?      Parte  3  Decides   também   explorar   as   razões   para   a   evolução   das   várias   cores   de   pele.   Como   estas  

resultam  de  adaptações  a  diferentes  ambientes  (nomeadamente  diferentes  níveis  de  radiação  UV),  e  são   o   resultado   da   atuação   da   seleção   natural,   convém   recordar   como   é   que   este  mecanismo   de  evolução  atua  (Fig.4).  

 Repara  que  os  indivíduos  não  evoluem.  Os  indivíduos  apenas  têm  maior  ou  menor  número  de  

filhos.  O  que  evolui  são  as  populações,  ao  longo  das  gerações.    Retomando  as  cores  da  pele,  sabemos  o  seguinte  em  relação  aos  3  requisitos  apresentados:  1.  Variabilidade.  A  cor  de  pele  é  um  traço  variável  entre  os   indivíduos  de  uma  população,   já  

que,  qualquer  que  seja  a  população,  há  sempre  indivíduos  de  cor  mais  clara  e  outros  mais  escura.  2.  Hereditabilidade.  A  cor  de  pele  é,  em  grande  medida,  herdada  dos  nosso  progenitores.  Há  

uma  pequena  margem  de   variação   da   cor   de   pele   que   resulta   da   nossa   exposição   ao   sol   (quando  ficamos  bronzeados),  mas  a  nossa  cor  constitutiva  é  determinada  geneticamente.  

3.  Reprodução   diferencial.  A   cor  de  pele   clara  e  a   cor  de  pele  escura   são  duas  variantes  do  mesmo  traço  (cor  de  pele).  Se  a  cor  de  pele  escura  predomina  na  região  entre  os  trópicos,  então  é  porque,  ao  longo  da  evolução  nesta  região,  os  indivíduos  com  pele  mais  escura  tinham  maior  sucesso  reprodutivo  do  que  os   indivíduos  com  pele  mais  clara.  Pelo  contrário,  nas   regiões  de   latitude  mais  elevada,   a   norte,   passar-­‐se-­‐ía   o   inverso:   os   indivíduos   com   pele  mais   clara   tinham  maior   sucesso  reprodutivo   do   que   os   indivíduos   com  mais   pele   escura.   Estas   diferenças   no   sucesso   reprodutivo,  traduzem-­‐se,  ao  fim  de  muitas  gerações,  na  evolução  da  cor  da  pele  na  população.  

 Questões:  

8.   Antes   de   consultares   outras   fontes,   és   capaz   de   criar   hipóteses   explicativas   para   a   evolução   da  pele  escura  na  região  entre  os  Trópicos?    9.  E  para  a  evolução  da  pele  clara  nas  regiões  de  latitude  superior?  

Para   a   seleção   natural   atuar   sobre   determinado   traço   fenotípico   (uma   caraterística  observável  de  um  indivíduo),  são  necessários  3  requisitos:  1.  Variabilidade  do  traço  2.  Hereditabilidade  do  traço  3.  Diferenças  no  sucesso  reprodutivo  (número  de  filhos  que  atingem  a  idade  adulta)    entre  os  indivíduos  que  possuem  diferentes  variantes  desse  traço.                                      Variabilidade                                              Hereditabilidade                                Reprodução  diferencial    Fig.  4:  Os  três  requisitos  para  a  seleção  natural  atuar.  Adaptado  de  (University  of  California  Museum  of  Paleontology,  2015).  

 

 

CASO  3:    Porque  temos  diferentes  cores  de  pele?      Parte  4  Após  alguma  pesquisa,  encontras  um  artigo  escrito  por  dois   investigadores  -­‐  Nina  Jablonski  e  

George   Chaplin   -­‐   que   têm   estudado   o   tema.   Aqui   estão   sumarizadas   as   conclusões   da   sua  investigação:  

 

 Questões:  

10.  Porque  é  que  a  pele  é  mais  escura  entre  os  Trópicos?  11.  Por  que  razão  foi  descartada  a  hipótese  que  apontava  o  cancro  de  pele  como  fator  de  seleção?  12.  Quando  os  humanos  começaram  a  sair  de  África,  porque  é  que  a  pele  evoluiu,  tornando-­‐se  mais  clara,  nas  latitudes  mais  elevadas?  

 Produto:   Por   fim,   com   estes   novos   dados   acerca   da   evolução   das   cores   de   pele,   tens  mais  

informações  para  o  teu  póster  das  "Recomendações  relativas  à  exposição  solar".  Que  conselhos  dás  às  pessoas  de  pele  clara  que  habitem  em  regiões  de   intensa  radiação  solar?  E  a   indivíduos  de  pele  escura  que  habitem  em  regiões  de  radiação  solar  fraca?    

Para  a  elaboração  gráfica  do  póster,   lembra-­‐te  que  deverá  haver  um  equilíbrio  entre  texto  e  imagem  e  que  a  informação  deverá  ser  clara,  objetiva  e  de  fácil  compreensão.    

Sugestões  de  materiais  a  consultar  • Índice  ultravioleta  no  site  do  Instituto  do  mar  e  da  atmosfera:  www.ipma.pt/pt/ambiente/uv/  • Organização  Mundial  de  Saúde:  www.who.int/uv/health/en/  • Associação  Portuguesa  de  Cancro  Cutâneo:  www.apcancrocutaneo.pt/    

• Depois  de  perderem  os  pelos  do  corpo,  que  foi  uma  adaptação  para  eliminar  com  maior  facilidade  o  excesso  de  calor,  os   hominíneos  começaram  a   ter  uma  pele  cada  vez  mais  pigmentada   (mais   escura).   Inicialmente   os   cientistas   pensavam   que   esta   pigmentação  apareceu  para  proteger  a  pele  do  cancro  causado  pela  radiação  ultravioleta.  Contudo,  os  cancros  de  pele  tendem  a  aparecer  mais  tarde  do  que  a  idade  reprodutiva,  por  isso  esta  hipótese   foi   descartada.   Uma   hipótese   alternativa   sugere   que   a   cor   de   pele   escura  evoluiu  para  proteger  o  ácido   fólico   (vitamina  B9)  da  degradação  por   radiação  solar,   já  que  este  é  um  nutriente  essencial  para  a  fertilidade  e  o  desenvolvimento  do  feto.  

• Quando   os   humanos   começaram   a   dispersar-­‐se   para   latitudes   mais   elevadas   fora   de  África,   a   pele   demasiado   escura   bloqueava   a   luz   solar   necessária   para   catalisar   a  produção  de  vitamina  D  (que  é  crucial  para  os  ossos  da  mãe  e  do  feto)  e  portanto  a  pele  evoluiu,  tornando-­‐se  mais  clara  nestas  regiões.  

• Em  suma,  a  pele  foi  evoluindo  de  modo  a  ser  clara  o  suficiente  para  produzir  a  vitamina  D  necessária,  mas  também  escura  o  suficiente  para  proteger  o  ácido  fólico  (vitamina  B9).  Deste  equilíbrio  decorre  o  padrão  de  distribuição  das  cores  de  pele.  

• Como   resultado   de   migrações   recentes,   muitas   pessoas   vivem   agora   em   áreas   que  recebem  mais  ou  menos  radiação  ultravioleta  do  que  aquela  que  é  apropriada  para  a  sua  cor  de  pele.  Adaptado  de  (Jablonski  &  Chaplin,  2002,  p.76).