sexta-feira, 17 de julho de 2015

BIOMATEMÁTICA: O CASAMENTO PERFEITO ENTRE A MATEMÁTICA E A BIOLOGIA



Não é de hoje que a disciplina escolar Matemática é considerada, por muitos, difícil e complexa, principalmente, em função da quantidade de regras e cálculos envolvidos. 

Porém, ao se pensar em relações entre a disciplina de Matemática e áreas da Matemática Aplicada, percebe-se que o ensino e a aprendizagem de conceitos matemáticos podem ser facilitados.

Entre essas áreas destaca-se, por exemplo, a chamada Biomatemática, que nos últimos anos vem oportunizando um crescimento expressivo tanto no desenvolvimento da Matemática quanto da Biologia.

Na Biomatemática não vamos encontrar biólogos fanáticos por números, fórmulas e cálculos nem, tampouco, matemáticos que passam muito tempo observando animais e plantas. Entretanto, a distância entre essas duas áreas do conhecimento colocadas como separadas tende a diminuir pois, cada vez mais perguntas do mundo biológico têm encontrado respostas no universo matemático.

A Biomatemática representa uma interação entre a Biologia e a Matemática que é estabelecida por meio da modelagem matemática que fornece ferramentas possíveis de transcrever fatos reais em modelos matemáticos. Tais modelos podem estabelecer relações entre as diversas áreas da Matemática e o cotidiano, sendo analisados numérica e analiticamente, fornecendo projeções através de simulações.

Na modelagem matemática, o aspecto essencial é a construção de um modelo para a situação real que queremos estudar, a partir do qual são trabalhadas todas as relações envolvidas nas hipóteses e depois ocorre a interpretação dos resultados obtidos buscando as respostas para as questões colocadas inicialmente.

Observe abaixo um esquema que exemplifica a utilização da modelagem matemática:

Figura 1: Etapas da modelagem matemática.

Em Biomatemática, podemos citar como exemplo o Modelo de Gompertz que inicialmente foi utilizado pelas corretoras de seguro para calcular o custo de vida. Hoje em dia, é mais utilizado para modelar séries temporais. Nesse modelo é utilizado uma taxa de inibição da variável de estado proporcional ao logaritmo desta variável, isto é, a taxa de crescimento é grande no começo do processo, mudando rapidamente para um crescimento mais lento. Observe o modelo matemático abaixo:
Este modelo é bastante adequado para traduzir crescimentos celulares em plantas, bactérias e tumores, onde no início todas as células são meristemáticas (geralmente com parede fina, com muito citoplasma e vacúolo pequeno) e vão perdendo esta propriedade num pequeno intervalo de tempo.

Enfim, a relação entre a Matemática e a Biologia pode ser facilitada pela modelagem matemática e a partir desta, essas duas áreas desenvolvem-se cada vez mais.

Por Edilson Rotini

REFERÊNCIAS


SÁ, Vanessa de. Equações da Vida. Revista Unesp Ciência. 2012. Disponível em: <http://www.unesp.br/aci_ses/revista_unespciencia/acervo/28/biomatematica>. Acesso em 29/05/2015.

FIORI, Angelo F. e CECCO, Bruna L. A Relação entre a Biologia e a Matemática: Biomatemática. UNOCHAPECÓ. 2012. Disponível em:
<http://www5.unochapeco.edu.br/pergamum/biblioteca/php/imagens/00008E/00008EA9.pdf> 
Acesso em 29/05/2015.
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