Questão 115 do ENEM 2020 — Ciências da Natureza

Entendendo o Problema

A questão exige que atuemos como peritos ambientais, utilizando a genética para identificar fraudes. Temos dois grupos de áreas:

• Áreas de Extrativismo ($A1$ e $A2$): onde a extração de madeira é legal.
• Áreas de Conservação ($B1$ e $B2$): onde a extração é proibida (ilegal).

O objetivo é descobrir qual das $5$ lojas moveleiras vende madeira de origem exclusivamente ilegal. Para isso, precisamos comparar as sequências de DNA (marcadores moleculares) encontradas nas lojas com as sequências das árvores das áreas mapeadas.

Analisando os Marcadores Genéticos

As sequências de DNA fornecidas funcionam como um "código de barras" genético, dividido em $4$ blocos de $3$ letras (trinucleotídeos). Cada posição de bloco representa um marcador genético específico (um locus) que pode ser rastreado.

Vamos mapear os blocos encontrados nas áreas legais ($A1$ e $A2$) em cada posição, pois qualquer amostra que contenha um desses blocos na mesma posição pode ter algum grau de parentesco ou mistura com madeira de origem permitida:

• $A1$: TCC - TAA - TTG - AAA
• $A2$: TCC - TAA - CTG - AGA

Os blocos informativos (ignorando a Posição $1$, TCC, que é igual para todos) que indicam origem legal são:

• Posição $2$: TAA (presente em $A1$ e $A2$)
• Posição $3$: TTG (presente em $A1$) e CTG (presente em $A2$)
• Posição $4$: AAA (presente em $A1$) e AGA (presente em $A2$)

Agora, vamos mapear as áreas ilegais ($B1$ e $B2$):

• $B1$: TCC - TAA - TGT - CAC
• $B2$: TCC - AAA - TTG - CAC
• $B2$: TCC - AAA - TTT - CAC

Avaliando as Amostras das Lojas

A palavra-chave do enunciado é exclusivamente. Se uma amostra possuir algum bloco genético que também exista nas áreas legais na mesma posição, não podemos afirmar que ela é exclusivamente ilegal (pode ser fruto de cruzamento entre árvores de áreas diferentes ou uma mistura no lote). A amostra culpada deve ter apenas marcadores de áreas proibidas.

Vamos analisar cada loja:

• Loja $1$ (Amostra $1$): TCC - TAA - CTG - AGA. Todos os blocos são idênticos aos da área $A2$. A madeira é $100\%$ legal.

• Loja $2$ (Amostra $2$): TCC - TAA - TTG - AAA. Todos os blocos são idênticos aos da área $A1$. A madeira é $100\%$ legal.

• Loja $3$ (Amostra $3$): TCC - TAA - TGT - CAC. A sequência geral bate com a área $B1$ (ilegal). Porém, observe o bloco da Posição $2$: TAA. Esse marcador é típico das áreas legais $A1$ e $A2$. Logo, ela compartilha material genético com áreas permitidas.

• Loja $4$ (Amostra $4$): TCC - AAA - TTG - CAC. A sequência geral bate com uma das variações da área $B2$ (ilegal). Porém, o bloco da Posição $3$ é TTG, que é um marcador presente na área legal $A1$. Novamente, há compartilhamento de material genético com áreas permitidas.

• Loja $5$ (Amostra $5$): TCC - AAA - TTT - CAC. A sequência geral bate com a outra variação da área $B2$ (ilegal). Vamos analisar seus blocos informativos:

  • Posição $2$ (AAA): Nas áreas legais, só existe TAA.
  • Posição $3$ (TTT): Nas áreas legais, só existem TTG e CTG.
  • Posição $4$ (CAC): Nas áreas legais, só existem AAA e AGA.

  Nenhum dos blocos informativos dessa amostra é encontrado nas áreas de extrativismo permitido. Ela é composta apenas por marcadores exclusivos de áreas de conservação.

Conclusão

A Amostra $5$ é a única que não possui absolutamente nenhum marcador genético em comum com as áreas de extrativismo permitido. Todos os seus blocos informativos (AAA, TTT e CAC) são encontrados exclusivamente nas áreas de conservação ($B1$ e $B2$).

Dessa forma, podemos afirmar com certeza que a Loja $5$ comercializa madeira de origem exclusivamente ilegal.