Somando matemática à biologia para estudar a natureza

Entre os dias 5 e 11 de janeiro, ICTP-SAIFR realizou a quarta edição da Escola em Biologia Matemática

Os professores Roberto Kraenkel (esquerda) e Paulo Inácio Prado (direita).

A Escola em Biologia Matemática promovida anualmente pelo ICTP-SAIFR já se tornou uma referência em toda a América Latina. Idealizada e organizada por Roberto Kraenkel, físico do IFT/Unesp, ela chegou à sua quarta edição internacional na última semana. O curso busca unir alunos de graduação e pós-graduação, brasileiros e estrangeiros, das áreas de biologia, matemática e física. Com aulas teóricas e projetos práticos, estimula a pesquisa e a formação de novos profissionais em um campo que está em pleno crescimento.

“Nos últimos anos, a Biologia Matemática aumentou muito no Brasil”, afirma Kraenkel. “Podemos observar isso pelo número de revistas especializadas e pelo número de cientistas importantes que estão trabalhando nessa área”.

O curso

Um dos motivos para essa expansão é o fato da Biologia precisar, cada vez mais, da matemática para entender a natureza. Ecologia, evolução e epidemiologia, temas que são o foco do curso,  usam modelos matemáticos com uma frequência cada vez maior.

Por exemplo: o que acontece quando duas espécies competem entre si por um recurso?

Um exemplo clássico de aplicação da Biologia Matemática foi o estudo da introdução da formiga Argentina (Linepithema humile) na Califórnia. A nova espécie passou a competir com a espécie local (Pogonomyrmex californicus) e, eventualmente, a levou à extinção.

A dinâmica de populações de uma mesma espécie e a relação entre presas e predadores também são temas abordados ao longo do curso. Além disso, os alunos aprendem sobre epidemiologia. Kraenkel comentou sobre um de seus trabalhos na área.

“Em um estudo realizado na Mata Atlântica, verificamos que a biodiversidade pode ajudar a controlar a malária, evitando, até mesmo, uma epidemia da doença naquela região”, diz ele.

Pesquisa e formação

Além de aulas teóricas, os alunos aprendem sobre Biologia Matemática na prática. Em grupos, e com a ajuda de monitores, eles desenvolvem projetos e o apresentam ao final do curso. Em edições anteriores, um dos trabalhos apresentados chamou a atenção de um professor estrangeiro convidado e foi publicado na revista científica “Ecological Complexity”.

“É uma história interessante”, conta Paulo Inácio Prado, biólogo da universidade de São Paulo e um dos organizadores da Escola. “Convidamos o professor Frithjof Lutscher, da Universidade de Ottawa, para participar da Escola. No dia da apresentação dos projetos, ele gostou muito do trabalho e disse que poderia ser publicado. Depois do final do curso, continuou ajudando os alunos e o projeto se tornou um artigo”.

Alunos da Escola discutem sobre o projeto em grupo.

Para ver outros projetos desenvolvidos na Escola, clique aqui.

Além do incentivo ao desenvolvimento de pesquisa na área, o curso também estimula a formação de novos profissionais. “Convidamos alunos de cursos anteriores para serem monitores dos próximos”, diz Prado. “Assim, encorajamos também a permanência deles na área e a formação de novos pesquisadores em Biologia Matemática”.

Biólogos nas ciências exatas

O caráter interdisciplinar do curso – cerca de metade dos alunos são biólogos e cerca de metade físicos ou matemáticos – levanta a questão: os biólogos tem dificuldade para entender toda a matemática usada durante o curso?

“Durante um curso de graduação em Biologia, a formação na área de matemática deixa muito a desejar”, afirma Prado. “Os alunos que selecionamos para a Escola são sempre muito qualificados, fazem cursos em matemática e sabem, ao menos, fundamentos de Cálculo e Álgebra Linear. Porém, o déficit de matemática nas graduações em Biologia nos faz pensar que, nos próximos anos, talvez seja necessária uma mudança no currículo desses cursos”.