A maior extinção da história da Terra
Há 250 milhões de anos, o choque com um asteróide exterminou diversas espécies!
Você talvez já tenha ouvido falar que os dinossauros, que por milhares de anos reinaram sobre a Terra, foram extintos provavelmente por causa do choque de um asteróide com a Terra. Isso aconteceu há cerca de 65 milhões de anos. Mas você sabia que, bem antes disso, por volta de 250 milhões de anos atrás, ocorreu uma outra grande extinção que também foi provocada pela queda de um corpo celeste na Terra? O fato aconteceu ao final do período geológico conhecido como Permiano, e é considerado a maior extinção em massa da história de nosso planeta!
A queda de um asteróide afetou o clima da Terra há 250 milhões de anos e
provocou a extinção de muitas espécies de animais existentes na época
Tente imaginar a cena: um grande cometa ou asteróide, com entre seis e doze quilômetros de comprimento, choca-se com a Terra - como sugere a ilustração acima. Mas não pense que esse corpo celeste só exterminou os bichos e plantas que estavam debaixo dele! Devido à queda do cometa ou asteróide, a atividade dos vulcões aumentou, o nível de oxigênio nos oceanos foi modificado e o clima se alterou bastante. E foram esses eventos que provocaram a morte de muitos dos seres vivos que habitavam a Terra.
Para você ter uma idéia, saiba que 90% das espécies marinhas e 70% das espécies de vertebrados terrestres que existiam na época simplesmente desapareceram! Isso tudo aconteceu em um intervalo de tempo que pode parecer longo, mas que os cientistas consideram extremamente curto: entre 8 e 100 mil anos. Os dinossauros só passaram a existir na Terra depois dessa extinção em massa.
A ilustração acima mostra como devem ter sido algumas das
espécies que existiam na Terra durante o período Permiano
Já era sabido que uma grande extinção devia ter acontecido ao final do Permiano, porque os fósseis dos animais que povoaram a Terra durante esse período deixam de exisitir após a marca de 250 milhões de anos atrás. No entanto, só agora os cientistas podem dizer que a extinção deve ter sido causada pela queda de um cometa ou asteróide na Terra. Mas como é possível afirmar isso?
Alguns pesquisadores encontraram em rochas sedimentares que datam do fim do período Permiano algumas moléculas complexas chamadas fulerenos. Após analisá-las, os cientistas descobriram que havia dentro delas alguns átomos do elemento hélio que são extremamente raros na Terra. Como esses átomos existem em abundância no espaço, eles concluíram que eles devem ter sido trazidos ao nosso planeta por um corpo celeste - no caso, um cometa ou asteróide que teria provocado a morte de tantas espécies.
As rochas que os cientistas analisaram foram encontradas em três países: Japão, China e Hungria. Mas ninguém sabe dizer onde deve ter caído o cometa ou asteróide há 250 milhões de anos, pois naquela época, só existia um enorme continente na Terra conhecido como Pangea.
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Aprender é divertido com Dr. Sabidinho
Pesquisadores ensinam a fazer réplicas que ajudam a entender ciência
Parece de verdade, mas não é. Sobre as hemácias – as células do sangue que transportam oxigênio –, veja um Trypanosoma cruzi – o protozoário que causa a doença de Chagas
(fotos: divulgação).
Você está com dificuldades em perceber a diferença entre uma bactéria e um vírus? Ah! Use bolinhas de isopor, alfinetes e... pronto! Não, não é brincadeira. A partir de materiais simples como esses, pesquisadores do projeto Aprenda comigo, Dr. Sabidinho, do Instituto Adolfo Lutz, em São Paulo, constroem réplicas que ajudam os alunos a entender e os professores a ensinar ciências. Isso porque, de olho no que é confeccionado, dá para saber mais sobre vírus, bactérias, protozoários e muito mais.
Réplica de um vírus que infecta bactérias.
Nas mãos dos cientistas, tábuas de plástico transformam-se em lâminas para observação no microscópio; bolinhas de isopor espetadas com vários alfinetes originam vírus da gripe; e massa adesiva – o popular durepoxi – dá forma a hemácias ou protozoários.
“Todo tipo de material pode ser reaproveitado para a confecção dos modelos”, conta Pedro Ferdersoni, um dos pesquisadores do Instituto Adolfo Lutz à frente do projeto. “As pessoas costumam nos chamar de ‘turma da caçamba’, já que recolhemos coisas que elas acham que não servem mais.”
O resultado desse trabalho é um acervo com dezenas de réplicas, que você pode ver no Instituto Adolfo Lutz ou mesmo na sua escola, clube de ciência ou bairro. Isso porque os mais diferentes espaços podem receber o Dr. Sabidinho e seu material de ensino.
A diversão é garantida, garantem os pesquisadores. E sabe por quê? “A grande maioria das peças é de uso interativo, o que permite que os modelos passem de mão em mão, que cada criança toque, sinta, veja tudo de perto. Tentamos produzir sempre materiais com essa característica justamente para que os alunos possam perceber a forma e a textura das coisas”, conta Pedro Ferdersoni.
Um adenovírus feito de miçangas, isopor e alfinetes.
Achou muito boa essa idéia? Então, saiba que o Dr. Sabidinho nos deu uma “canja” e nos ensinou a fazer, passo a passo, a réplica de um vírus da gripe e de células do sangue como as hemácias. Você pode clicar e... aprender também! Depois, se pintar a vontade de receber uma visita desse projeto na sua cidade ou escola, entre em contato com o Instituto Adolfo Lutz para aprender e brincar ainda mais.
Aprenda comigo, Dr. Sabidinho
Instituto Adolfo Lutz
Av. Dr. Arnaldo, 355, São Paulo/SP.
Visitas de segunda a sexta, das 9h às 18h. Grátis!
Para agendar uma visita ao instituto ou pedir que o Dr. Sabidinho vá à sua escola ou cidade, ligue (11) 3068-2854.
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As plantas pedem socorro!
Ao serem devoradas, elas atraem os predadores dos insetos herbívoros
Quando um animal está sendo perseguido por um predador, ele pode recorrer a várias estratégias para despistá-lo. Confundir-se com a paisagem, como faz o camaleão, e exalar mau cheiro, como certos insetos, são apenas algumas dessas estratégias. Além disso, é claro, as presas podem também tentar fugir do predador e deixá-lo para trás!
Mas você já parou para pensar em como as plantas fazem para evitar o ataque de animais que tentam comê-las? Elas não podem sair correndo, mas também têm suas estratégias para continuar vivas! Recentemente, um grupo de pesquisadores alemães estudou como o tabaco selvagem - uma planta que existe em regiões desérticas, da espécie Nicotiana attenuata (foto ao lado) - se defende de insetos herbívoros que querem devorá-lo. Você vai ver que a estratégia das plantas é muito interessante!
Os cientistas já sabiam que o tabaco selvagem tinha um mecanismo de proteção que eles chamavam de ’defesa direta’. Quando a planta está sendo comida, ela passa a produzir uma substância química que funciona como um veneno que pode expulsar o inseto ou frear seu crescimento. No entanto, nem sempre essa estratégia é eficaz.
Agora, os pesquisadores descobriram que a Nicotiana attenuata tem também um segundo artifício para se proteger do ataque dos insetos herbívoros, que é chamada de ’defesa indireta’. Por que indireta? É que, em vez de combater os insetos diretamente, a planta recorre aos predadores deles (na verdade, outros insetos, que se situam no terceiro nível da cadeia alimentar e se alimentam de insetos herbívoros).
É como se a planta ’pedisse socorro’ aos inimigos dos insetos que tentam devorá-la: ela libera no ar uma substância química que é reconhecida pelos predadores dos herbívoros. Assim, esses predadores ficam sabendo onde estão suas presas e podem ir comê-las, salvando a planta ao mesmo tempo. Engenhoso, não?
Os pesquisadores descobriram isso quando aplicaram sobre a planta um composto químico feito em laboratório que ’imitava’ a substância produzida naturalmente pela planta quando era devorada. Eles notaram que isso aumentava a atividade dos insetos predadores de herbívoros do tabaco selvagem. Os cientistas acreditam que essa descoberta pode ser usada para desenvolver um composto para ser aplicado sobre grandes plantações e evitar que elas sejam atacadas por insetos.
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Crianças + cientistas = DESCOBERTAS!
Você pode ajudar pesquisadores a identificar novas espécies de moscas. Saiba como!
Que você é esperto, ninguém duvida. Está aí a sua família inteira para garantir. Mas o que você acha de usar toda essa inteligência para ajudar a ciência? Crianças americanas já fizeram isso e o resultado impressionou tanto uma cientista que, agora, ela busca, em parceria com outros pesquisadores, uma maneira de convidar crianças de todo o mundo para ajudar a identificar novas espécies de moscas da América do Sul.
Crianças de cerca de dez anos de idade de uma escola americana ajudaram cientistas a diferenciar, apenas com base na aparência, espécies diferentes de moscas da Venezuela (fotos: Marty Condon).
Foi em 1988 que a bióloga Marty Condon, da Universidade Cornell, nos Estados Unidos, notou, pela primeira vez, que estudantes poderiam ajudá-la a distinguir espécies diferentes, mas que são muito parecidas entre si. Isso aconteceu durante uma palestra dada por ela no Museu de História Natural, na cidade americana de Washington, para alunos que cursavam o equivalente ao Ensino Médio brasileiro.
Na ocasião, a pesquisadora contou um pouco do seu trabalho e convidou os estudantes a tentar encontrar diferenças entre as asas de duas espécies similares de moscas. Para surpresa da cientista, os alunos dobraram o número de características que a bióloga poderia usar para distinguir as duas espécies. A partir dessa experiência, Marty visitou, no início da década de 1990, mais de 20 escolas de ensino fundamental e, em uma, localizada na cidade americana de Manchester, crianças de cerca de dez anos de idade a ajudaram a diferenciar, apenas com base na aparência, três espécies de moscas da Venezuela.
“Eu usei um microscópio para fotografar as asas de 20 moscas de cada espécie. Os estudantes as compararam e descobriram uma maneira maravilhosa de diferenciar as espécies: uma das moscas apresenta manchas dispostas de uma forma que parece um homem se sentando”, conta a bióloga. Em reconhecimento ao trabalho dos estudantes, Marty batizou essa nova espécie de mosca com o nome científico de Blepharoneura manchesteri, também chamada de “a mosca de Manchester”.
É verdade que, antes da experiência com esses alunos, a bióloga já sabia que havia descoberto três espécies diferentes de moscas, porque as havia analisado geneticamente: isto é, analisado, por exemplo, o seu DNA, a molécula que determina as características físicas de cada espécie e que varia de uma para a outra.
Porém, Marty enfrentava dificuldades em distingui-las a partir de suas características físicas, algo muito importante, principalmente quando os cientistas vão a campo – ou seja, à natureza – estudar as espécies. “A análise genética é muito eficiente para revelar espécies, mas não ajuda a identificar moscas em campo. Quando vemos, por exemplo, uma mosca colocando ovos ou voando, gostaríamos de ser capazes de identificá-la apenas ao olhá-la”, explica.
As manchas das asas da espécie Blepharoneura manchesteri formam uma figura que parece um homem se sentando. Na imagem à esquerda, repare que a seta branca aponta para a cabeça do homem e a preta, para o banco que lhe serve de apoio. Essa descoberta foi feita por crianças americanas, que ajudaram, assim, os cientistas a distinguir essa espécie de mosca de outras semelhantes e a identificá-la na natureza. Agora, na imagem à direita, tente localizar a figura do homem se sentando, em uma fotografia colorida da asa da Blepharoneura manchesteri.
Se as crianças de Manchester, porém, ajudaram Marty a resolver essa questão, saiba que os cientistas ainda buscam maneiras de tentar diferenciar muitas outras espécies de moscas da América do Sul. Se você clicar aqui, por exemplo, encontrará uma página em que há fotos das asas de seis espécies diferentes de moscas do Equador. Só que os pesquisadores não conseguem identificar diferenças na maneira como estão dispostas as manchas nessas asas, de forma a encontrar um modo de distinguir as espécies. Se você quiser tentar, porém, está convidado. Na página na internet, há até um link para relatar aos cientistas as suas conclusões – e não se preocupe com a língua, pois, embora seja americana, Marty entende um pouco de português.
Chamar crianças de todo o mundo para ajudar pesquisadores a diferenciar espécies de mosca – ou mesmo encontrar novas espécies –, aliás, é um dos projetos desta bióloga que, junto com outros pesquisadores, está buscando maneiras de tornar esse desejo realidade (leia 'Uma descoberta perto de você'). Embora não haja nada definido ainda, fica aqui a nossa torcida. Afinal, quem aí não quer dar uma mãozinha à ciência?
Uma descoberta perto de você
Em um país da América Central chamado Trinidad e Tobago, um grupo de pessoas tem observado moscas que pertencem à mesma família estudada pela bióloga Marty Condon, assim como os seus parasitas. Então, o que você acha de seguir esse exemplo? A idéia é que você procure moscas que põem seus ovos em flores e frutos de plantas nativas que pertencem à família do pepino. Algumas delas são mostradas aqui. Espécies de abóbora também têm moscas e, se for mais fácil, você pode ficar de olhos nelas. Caso prefira, no entanto, observe simplesmente as moscas que visitam plantas no seu quintal, no jardim da sua escola ou nas áreas verdes da sua cidade. Quem sabe há uma descoberta aguardando para ser feita – e justamente por você?
Acima à esquerda, espécie conhecida como Gurania spinulosa, muito comum nas Américas Central e do Sul. Abaixo e ao lado dela, duas plantas que os cientistas têm dificuldade de identificar a que espécies pertencem. Encontradas no Norte do Brasil, supõe-se que elas sejam exemplos das espécies Gurania bignoniacea e Gurania sinuata, respectivamente.
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O mistério do sono
Descubra por que o ser humano passa cerca de um terço de sua vida dormindo!
Após um dia cansativo, nada melhor do que chegar em casa, pular na cama e tirar aquele sono até o dia raiar! Uma noite bem dormida faz a gente se sentir ’novo’: mais atento, saudável e de bom humor. É no sono que recuperamos as energias, e não é à toa que passamos cerca de um terço de nossa vida dormindo.
Uma noite sem sono diminui os reflexos e reduz a capacidade de raciocínio e concentração. Se passar dois dias acordada, a pessoa pode ter dores no corpo, zumbidos e esquecimento. Após cinco dias sem dormir, ela começa a agir de modo estranho, tem a sensação de estar sendo perseguida e sofre alucinações (acha que está vendo ou ouvindo coisas). Experiências com animais mostraram que eles morreram após um mês sem dormir.
Há dois tipos de sono: o sono REM (rapid eye movements = movimentos rápidos do olho) e o sono não-REM. O sono REM é aquele no qual acontecem os sonhos e corresponde a 25% do tempo em que dormimos. O coração e a respiração ficam mais rápidos e o cérebro trabalha bastante durante esse sono. No entanto, os músculos permanecem relaxados. O sono REM tem relação direta com a memória. Por isso, é mais fácil memorizar dados antes de dormir do que depois de acordar.
O sono não-REM ocupa 75% da nossa noite e se divide em quatro estágios de profundidade. O estágio 1 é o mais leve, e o 4, o mais pesado. O estágio 2 ocupa a metade do tempo em que dormimos. Geralmente, uma noite de sono de um ser humano se inicia no sono não-REM, passa do estágio 1 até o 4 e depois retorna ao estágio 2, para então entrar no sono REM. Essa seqüência tende a se repetir de cinco a seis vezes durante a noite.
O sono é importante para o organismo descansar. Mas muitas pessoas têm problemas para dormir. Os distúrbios do sono são divididos em três grupos: insônias, parassonias e hipersonias. Em geral, a insônia (falta de sono) é provocada pela falta de ar. Mas fatores emocionais (tristeza, preocupação, ansiedade etc.) também estão ligados ao problema.
As parassonias são perturbações do sono. As mais freqüentes são o sonilóquio (falar dormindo), pesadelos, terror noturno (gritar e chorar dormindo), sonambulismo (agir inconscientemente durante o sono), fazer xixi na cama e bruxismo (ranger os dentes enquanto dorme). Já a hipersonia é o resultado de noite mal dormida. A pessoa fica com muito sono durante o dia.
Para ter um sono saudável, não durma além do necessário. Prolongar o sono pode prejudicar a noite seguinte. Estabeleça horários regulares para dormir e acordar. Não pratique exercícios à noite e mantenha a temperatura do quarto amena. Coma pouco antes de dormir, pois o funcionamento do corpo é mais lento durante o sono. À noite, evite tomar café, chás escuros e refrigerantes que contêm cafeína, substância que tira nosso sono.
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Por dentro das cadeias alimentares
Espécies que vivem em um mesmo ambiente servem de alimento umas às outras
As espécies que vivem em um mesmo ambiente estão ligadas entre si, como elos de uma grande corrente. O motivo que as une é o alimento: uns servem de alimento aos outros, transferindo-lhes a matéria que forma seus corpos e a energia que acumulam para realizar as suas funções vitais.
O primeiro elo dessa ’cadeia alimentar’ é formado pelos vegetais, que usam a luz do sol, na fotossíntese, para produzir energia. Por conta de serem os primeiros a receber a energia do sol - a única fonte externa de energia em nosso planeta - e a transformá-la, os vegetais são chamados de produtores. Os elos seguintes da cadeia alimentar são formados pelos consumidores - seres vivos que, incapazes de produzir o próprio alimento, conseguem-no comendo outros seres vivos.
Existe uma ordem entre os consumidores: os consumidores primários, ou de primeira ordem, são os que se alimentam dos produtores; os secundários, ou de segunda ordem, alimentam-se de consumidores primários e os terciários... Bem, essa cadeia pode ter muitos elos de consumidores, dependendo da riqueza de espécies que convivem no mesmo ambiente. Há ambientes tão diversificados que as cadeias alimentares acabam se tornando complexas teias alimentares.
Nas cadeias alimentares, além dos produtores e consumidores, há também o importante elo dos decompositores, seres que se alimentam de cadáveres. São eles os seres vivos capazes de degradar substâncias orgânicas, tornando-as disponíveis para serem assimiladas pelos produtores. Com eles, a cadeia alimentar é realimentada e pode perpetuar-se.
Matéria e energia passam de um elo a outro da cadeia alimentar: dos produtos aos consumidores e, destes, ao decompositores. Parte da energia é consumida em cada elo, pelas atividades que os seres vivos desenvolvem para sobreviver; aos últimos elos sobram parcelas cada vez menores de energia. Daí falarmos em fluxo de energia. No caso da matéria, falamos em ciclo da matéria, uma vez que não há perda ao longo do trajeto.
A teia da vida
Seres vivos que habitam a Terra estão todos interligados em uma grande rede
Existem na Terra milhões de espécies de seres vivos, cada uma desempenhando um papel único em relação ao todo. Toda essa "multidão" de seres vivos que os cientistas chamam de biosfera está comprimida em uma estreita faixa de terra, água e ar de cerca de um quilômetro de espessura e espalhada por cerca de meio bilhão de quilômetros quadrados de superfície.
Entre os seres vivos que habitam esse planeta, podemos encontrar os mais diversos tipos e variações. E - tal qual uma história sem fim - os cientistas tentam exaustivamente enquadrar e classificar essa imensa variedade de seres em grupos, para melhor estudá-los e entendê-los. Há desde pequenas bactérias até as grandes baleias; como há também desde os que produzem seu próprio alimento, como as plantas, até aqueles que dependem do alimento produzido pelos outros, como os animais. Não é à toa que se diz que a biodiversidade nesse planeta é imensa. Temos mesmo uma diversidade de formas de vida impressionante.
Mas temos também um problema: toda essa imensa variedade de seres vivos está interligada como uma imensa teia viva e depende da energia do sol que chega à superfície do nosso planeta. Para piorar nossa situação, há uma agravante: a energia do sol que chega é pequena - apenas cerca de 10% - e conforme vai sendo usada pelos seres vivos vai diminuindo. Vivemos, portanto, em constante ’luta’ em busca de energia e nossa forma de obtê-la é nos alimentarmos daqueles que a armazenam em seu organismo.
Quando chega à superfície da Terra, a energia é fixada pelos vegetais, através da fotossíntese. Depois, a energia passa para os insetos ou outros herbívoros que se alimentam das plantas; dos insetos, a energia vai para os camundongos ou outros carnívoros inferiores que se alimentam de herbívoros; dos camundongos, a energia passa para cobras, que deles se alimentam e, assim por diante, vai se formando uma cadeia alimentar - em que matéria e energia vão passando de ser vivo a ser vivo até chegarem aos carnívoros superiores, como as águias, os tigres e os tubarões brancos. Ocupando o ponto extremo da cadeia alimentar, essas espécies só são consumidas por parasitas - as bactérias e os fungos especializados em decompor cadáveres.
Parte da energia que chega a um ser vivo é gasta em suas atividades de sobrevivência - no crescimento e na reprodução, por exemplo. Portanto, para o nível seguinte da cadeia alimentar passará sempre menos energia do que entrou. É por isso que os carnívoros superiores, que ocupam posições terminais nas cadeias alimentares, estão sempre em risco de extinção. Para eles sobra sempre uma parcela pequena de energia disponível. Além disso, qualquer quebra na cadeia alimentar coloca sua posição em risco.
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Um relógio diferente
Entenda como praticamente todos os seres vivos são capazes de medir o tempo!
Já é hora de ir pro colégio? Que dia você vai visitar seus avós? Que dia é o carnaval? Em que ano você nasceu? Quantos anos você tem? Só com essas perguntas, você já percebeu como medir o tempo é importante para o homem. Temos hora para tudo: trabalhar, estudar, comer, ir ao médico e até para as diversões. Mas será que só o homem é capaz de medir o tempo? Se você respondeu não, acertou.
Praticamente todos os seres vivos são capazes de medir o tempo. Cada um à sua maneira, é claro. Veja alguns exemplos e pense nisso. Por que as borboletas voam de dia e as mariposas voam de noite? Como elas sabem que é hora de voar? Por que ocorrem as passaradas sempre pela manhã e pela tarde? Existe uma planta chamada onze-horas, porque mais ou menos a essa hora ela abre suas flores. Como ela sabe que é hora de abrir as flores? A resposta para essas perguntas é que os seres vivos têm um relógio dentro deles.
Esse relógio interno é chamado relógio biológico. Ele é diferente do relógio mecânico, do relógio digital, do relógio de Sol, do relógio de areia. Também é diferente de um ser vivo para o outro. Sua função é medir o tempo.
O primeiro cientista a propor a existência de um relógio biológico foi o astrônomo francês Jean-Jacques de Mairan, que viveu entre 1678 e 1771. Ele notou que uma planta que ficava na janela do observatório onde trabalhava fechava as folhas todas as noites, como se fosse dormir, e, pela manhã, abria novamente. Então, levou a planta para um porão onde não chegava a luz do Sol e observou que ela mantinha o mesmo movimento de abrir e fechar as folhas. Isso mostrava que o processo era controlado pela própria planta e não era determinado pelo Sol, embora sofresse influências dele. Daí, sugeriu que a planta tinha um marcador de tempo interno -- o relógio biológico. Até hoje, os cientistas não sabem exatamente como funciona o relógio biológico das plantas.
Existem várias vantagens de se ter um relógio interno. Vamos tomar como exemplo o urso. Esse animal dorme durante todo o inverno, que chega a durar vários meses. Nesse período, ele não acorda nem para comer. Por isso, seu corpo tem que ter uma reserva de gordura, que vai sendo usada pouco a pouco pelo animal para o funcionamento de seu organismo.
Se o urso só começar a acumular a gordura quando o inverno chegar, não vai dar tempo de guardar uma quantidade suficiente e provavelmente o animal morrerá. Para evitar isso, seu relógio biológico faz com que ele tenha mais fome desde o início do outono, muito antes de qualquer sinal de frio. Assim, o urso come mais, vai engordando (armazenando gordura) e, quando o inverno chega, já está pronto para dormir. Isso é chamado capacidade de previsão, muito importante para os seres vivos.
Outra vantagem do relógio biológico é a sincronização. Há uma época do ano em que algumas espécies de peixes sobem o rio para se reproduzir, fenômeno chamado piracema. Quando chegam perto da nascente, as fêmeas liberam os óvulos e os machos, os espermatozóides. Estes fecundam os óvulos e daí surgirão os filhotes. Se cada peixe subisse o rio em uma época diferente, estaria sozinho ao chegar ao local da desova e não ocorreria a fecundação, ou seja, não nasceriam filhotes e sua espécie desapareceria.