Ateísmo, Agnosticismo & Evolucionismo

Ateísmo, Agnosticismo & Evolucionismo

 

Como distinguir um ateu de um agnóstico? Na realidade, pelas definições, o ateísmo deriva do agnosticismo, que designa a posição de alguém que não tem razões suficientes para acreditar em deus. Um ateu, por não ter razões para acreditar em deus afirma que este não existe, enquanto que um agnóstico afirma que não sabe ao certo ou que é muito improvável que deus exista, baseando-se na ausência de evidencias. A ‘linha’ que separa esta visão agnóstica do ateísmo é ténue, no entanto, existe uma ligeira diferença. Richard Dawkins intitula-se agnóstico, pois não pode afirmar com 100% de certeza que deus não existe. É nesta base que prefiro designar-me como agnóstica e não como ateia.

Onde fica a Teoria da Evolução? Não aprecio o uso do termo ‘evolucionista’, pois a Teoria da Evolução é uma teoria cientifica e não uma doutrina filosófica (como por exemplo, o deísmo), embora por vezes o utilize por uma questão de distinção de posições e muitas vezes para me referir ao modo como os criacionistas ‘pensam’.

Nesta questão (ateísmo ou teísmo) a Teoria da Evolução não é neutra, pois procura explicar a origem da diversidade biológica por ocorrências naturais, e alguns conceitos que constam desta teoria podem ser aplicados ás condições pré-bióticas, de modo a explicar a origem da vida, também por ocorrências naturais. Apesar deste facto existem teístas e deístas que devido á sua formação académica (ou auto-esclarecimento) aceitam que a teoria da evolução é a que melhor explica toda a diversidade existente, continuando a acreditar num universo projectado com propósito, mas o qual pode evoluir naturalmente. Esta não é de todo uma hipótese cientifica, mas uma concepção filosófica que pode ser designada por Evolucionismo (e agora o termo está bem empregue) teísta. Quanto ao facto da Teoria da Evolução não ser neutra, não se pode afirmar que a Teoria da Evolução é capaz de excluir a existência de deus, mas sim que exclui a sua acção criadora relativamente á vida como a conhecemos e que a aplicação dos seus conceitos ás condições pré-bióticas aspira a tal exclusão.

 relativamente á origem da primeira forma de vida.

No entanto, o que sobra para o teísmo? As lacunas nas explicações científicas, como por exemplo, a origem do Big Bang (a origem da origem…). Nesse caso, os teístas baseiam-se na falta de dados para apoiar a hipótese da existência de deus, o que não é de todo um raciocínio válido. Afirmar que o monstro do esparguete voador não existe por falta de evidencias é talvez menos prudente do que afirmar que deus não existe por falta de evidencias – afinal de contas, o esparguete existe, se este pode tornar-se um ‘monstrinho’, isso não se pode saber pois se alguém faz uns desenhos animados sobre o monstro do esparguete voador (e já fizeram) pode-se afirmar (mas não evidenciar) que tem algum fundo verdadeiro, se o autor não estiver vivo para desmentir, tal e qual como acontece com a Bíblia. Assim, não é possível provar a existência do monstro do esparguete voador, nem se consegue provar que não existe, tal como acontece com deus. Apesar de os teístas praticamente exigirem provas da inexistência de deus a quem simplesmente não acredita em deus, nunca nenhum ateu ou agnóstico (que eu saiba) afirmou ter essas ‘provas’, mas sim falta (leia-se inexistência) de evidencias da sua existência.

Genes Duplicados e a Lei da Conservação da Informação

Pois é... o criacionismo (também conhecido como hipótese do Design Inteligente) vai de mal a pior:

Um genoma não pode evoluir naturalmente, devido á lei da conservação da informaçãoque afirma que a natureza apenas trabalha com informações já existentes. Portanto, uma espécie que contenha mais informações, não pode ter evoluído de uma espécie que contenha menos. É esta  a afirmação de Dembski.

Resta saber qual o conceito de informação para Dembski e a que casos este se refere. Caso se refira a genes, esta tese não é apoiada pelas evidências, uma vez que estes se duplicam conforme segue:

Parálogos: são genes que se relacionam por meio de duplicação, que podem realizar a mesma função ou podem divergir após a duplicação e realizar funções distintas ou actuar em substratos distintos.

Se Dembski se refere á abiogénese, o cenário também não é favorável, pois as evidencias de que a vida é proveniente de matéria não-viva são muitas ( não vou estar a repeti-las), incluindo a afinidade directa de codões para aminoácidos, correspondentes aos actuais.

 

Evolução: Especiação Primária em Laboratório

Os criacionistas estão mesmo mal informados relativamente a casos de especiação quando afirmam (como faz o jornalista Michelson Borges) que nunca foi reportado nenhum caso de especiação primária á escala d vida humana. Num texto intitulado ‘Porque é que o Darwinismo é falso”, a ideia de Michelson Borges é refutar algumas afirmações de Jerry Coyne na sua obra de divulgação ‘Why Evolution is True’. Imagine-se? Um jornalista e teólogo que pensa que sabe mais de biologia do que um biólogo! Mas que imaginação têm os criacionistas e que arrogância desmedida. Aqui, vou mostrar o contrário:

Dobzhansky e Pavlovsky (1971) relataram um evento de especiação que ocorreu num laboratório, numa cultura de Drosophila paulistorum entre 1958 e 1963. A cultura era descendente de uma única fêmea inseminada que foi capturada nos Llanos, Colômbia. Em 1958, esta estirpe produziu híbridos férteis quando cruzadas com coespecíficos de diferentes subespécies de Orinocan. De 1963 em diante, cruzamentos com subespécies de Orinocan produziram machos estéreis. Inicialmente o não acasalamento ou isolamento comportamental não foi observado entre a subespécie de Llanos e as de Orinocan. Mais tarde, isso foi verificado.

Ainda que isolamento reprodutivo não tenha sido completo, espécies têm sido classificadas como diferentes, mesmo quando o isolamento reprodutivo não é completo – daí por vezes se originarem híbridos férteis.

Como exemplo de especiação primária pode-se considerar a ocorrência registada com as bactérias de Lenski – estas foram positivamente seleccionadas por adquirirem um fenótipo que permitia a utilização de uma fonte de energia anteriormente inacessível a esta espécie e que era uma característica pela qual a espécie tem sido caracterizada.

Mas há sempre um criacionista que diz “ Mas continuam a ser moscas!”. Infelizmente ainda existem pessoas que enquanto não virem uma bactéria transformar-se numa pessoa não sossegam - o que é contraditório, pois um craicionista sabe que existem electrões e protões sem nunca os ter visto. Na falta ou escassez de argumentos o criacionista fica esquizofrénico e diz para si próprio “Está tudo bem, são apenas moscas a originarem moscas. Está tudo bem, Deus criou tudo e a Terra tem 6000 anos…” E o criacionista continua a viver na ignorância.

Referências:

Dobzhansky, T. and O. Pavlovsky. 1971. Experimentally created incipient species of Drosophila. Nature. 230:289-292.

http://allthatmattersmaddy32.blogspot.com/2012/09/as-bacterias-de-lenski-evolucao-e.html

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Evolução: Especiação á Escala da Vida Humana

Casos de especiação com incompatibilidade genética podem ocorrer á escala da vida humana (em ‘tempo real’). Quem não aceita a ‘macro-evolução’ como um facto verificável devia fazer uma visita ao pubmed ou ler revistas científicas.

Um estudo muito interessante realizado em 2007 com culturas de fungos documenta a ocorrência (e uma possível explicação).

O estudo demonstrou três aspectos importantes da especiação num micróbio de desenvolvimento complexo e eucarionte, a qual ocorreu na cultura de fungos.

1. Selecção divergente sobre uma população, de fundação comum resultou na adaptação divergente e especialização ambiental. Populações evoluíram e típicamente tiveram maior aptidão no seu ambiente selectivo do que no ambiente alternativo em que não tinha evoluído - correlação negativa entre aptidão e mudança de ambientes.

2. Adaptação divergente resultou em maior isolamento reprodutivo do que a adaptação paralela. Evidência para o sucesso reprodutivo diferencial foi observado em duas fases do ciclo sexual: produção de uma estrutura envelope (peritécio) e viabilidade da prole. A base genética para um dos fenótipos de incompatibilidade observados pode ser explicada por um modelo 2-locus, 2-alelos com epistase (assimétrica e antagonista) – fenómeno em que os efeitos de um gene são modificadas por um ou vários outros genes; refere-se às propriedades estatísticas do fenómeno, e não implica necessariamente interacção bioquímica.

3. Os efeitos de adaptação divergente no isolamento reprodutivo foram mais pronunciados para populações com maior variação genética inicial. Hibridação interespecífica pode produzir variação nova que permite que as populações sigam certas trajectórias evolutivas. Em conjunto, os resultados reforçam a hipótese de que, dada a variação genética posição adequada, a adaptação divergente pode causar indiretamente a evolução do sucesso reprodutivo diferencial, e, eventualmente, levar a especiação.

Ocorreu adaptação divergente (por selecção natural de certas características), mutação, modificação fenotípica e verificou-se alguma incompatibilidade genética (vêem criacionistas? Não é necessário nada de sobrenatural!)

 

Mas criacionista que se preze nunca muda de opinião: “ Mas continua a ser um fungo!”, e depois enfiam os dedos nos ouvidos e “Lá lá lá lá lá lá lá”.  

Conhecem-se alguns casos na natureza de hibridação com descendência fértil entre 2 espécies diferentes, tanto em plantas como em animais (aves, aves, peixes e, possivelmente, em primatas).

O conceito de espécie é arbitrário, no entanto há consenso suficiente para ser disponibilizada uma base de dados oficial.

Referências:

BMC Evol Biol. 2008 Jan 31;8:35.

Divergent adaptation promotes reproductive isolation among experimental populations of the filamentous fungus Neurospora.

Dettman JR, Anderson JB, Kohn LM.

Evolução: O Destino dos Genes Duplicados

O destino dos genes duplicados ainda não se encontra totalmente esclarecido. Ainda assim, sabe-se que pode ocorrer sub-funcionalização, neo-funcionalização, neo-subfuncionalização ou desfuncionalização, ou o gene pode ser silenciado.

Um estudo intitulado "The fate of duplicated genes in a polyploid plant genome" afirma o seguinte:

"A poliploidia, geralmente não é tolerada em animais, mas é comum em genomas de plantas e pode resultar em redundância genética extensiva. O destino de genes duplicados é mal compreendida funcional e evolutiva. Soja (Glycine max L.) sofreu dois eventos separados poliploidia (13 e 59 milhões de anos atrás), que resultaram em 75% de seus genes estarem presentes em múltiplas cópias. Constitui, portanto, um bom modelo para estudar o impacto da duplicação do genoma inteiro sobre a expressão gênica. Usando RNA-seq, testou-se o destino funcional de um conjunto de ~ 18.000 genes duplicados. Em sete tecidos testados, ~ 50% de parálogos foram diferencialmente expressos e, assim, foram submetidos a expressão de sub-funcionalização. Com base nos dados e ontologia da expressão do gene, a nossa análise revelou também que apenas uma pequena fracção dos genes duplicados foram neo-ou não-funcionalizada. Além disso, genes duplicados foram frequentemente encontrados em blocos colineares e vários blocos de genes duplicados foram co-regulados sugerindo algum tipo de regulação epigenética ou posicional. Descobrimos também que fatores de transcrição e genes de proteína ribossomal foram diferencialmente expressos em muitos tecidos, sugerindo que a principal conseqüência da poliploidia na soja pode ter sido a nível regulatório".


Referências:

Plant J. 2012 Sep 14. doi: 10.1111/tpj.12026. [Epub ahead of print]

The fate of duplicated genes in a polyploid plant genome.

Roulin A, Auer PL, Libault M, Schlueter J, Farmer A, May G, Stacey G, Doerge RW, Jackson SA.

Evolução: Da Célula á Multicelularidade no Laboratório

Dois investigadores, Ratcliff e Travisano, cultivaram fungo unicelular (levedura) Saccharomyces cerevisiae num meio de cultura rico em nutrientes, em tubos de ensaio, permitindo que as células lá crescessem por um dia, para centrifugarem os tubos estratificando o seu conteúdo pela densidade. Assim, quando a mistura se acomodava, grupos de células precipitavam-se no fundo dos tubos de forma mais rápida do que células individuais, por serem mais pesados, sendo então, esses agregados, removidos e, transferidos para novos tubos com novo meio de cultura, onde cresciam novamente. Este procedimento foi repetido por dezenas de ciclos. Entre as principais observações, descritas no artigo da revista científica PNAS, estão:

A evolução rápida de genótipos de agregação que exibem uma história de vida multicelular particular, por sua vez, caracterizada pela reprodução, através da liberação de propágulos multicelulares, além de uma fase juvenil, envolvendo um crescimento determinado, isto é, até atingir dimensões críticas.

Ao analisarem esses agregados de células, os investigadores puderam constatar que não se tratavam apenas de grupos de células, mas eram de fato células aparentadas que permaneceram agrupadas após a divisão celular. Em teoria, a formação desses agregados poderia dar-se tanto por agregação de células diferentes, como por não separação de 'células filhas. A nova forma de vida para a qual estes agregados evoluíram tornou-se ela própria passiva de selecção, mostrando também uma mudança no nível de selecção natural em que os alvos passam das células individuais para os agregados multicelulares.

Em resposta à selecção para a sedimentação ainda mais rápida, o fenótipo de floco das leveduras modificou-se aumentando a duração da fase juvenil, que precede a produção de propágulos multicelulares, mantendo-se mais pesados por mais tempo. A própria divisão do trabalho é um exemplo dessa mudança do nível da selecção já que resultou numa maioria de células permanecendo viáveis e reproduzindo-se, enquanto, uma minoria de células tornaram-se apoptóticas. Os agregados de leveduras produziam um maior número de propágulos a partir de um determinado número de células. Este tipo de diferenciação, segundo os pesquisadores, é a funcionalmente análoga a distinção entre germe e soma, na qual certas células se especializam na reprodução, os gametas, e outras em funções não-reprodutiva, isto é, todo o resto.

Ratcliff comunicou ao jornal Science Daily:

"Um agregado por si só não é multicelular. Mas quando as células em um agregado cooperam, fazendo sacrifícios para o bem comum, e se adaptar às mudanças, isso é uma transição evolutiva para a multicelularidade."

“Para que organismos multicelulares se formem, algumas  células precisam de sacrificar a sua capacidade de se  reproduzirem, uma acção que favorece o todo, mas não o indivíduo”

 

Como é explicado no artigo do Science Daily:

"Por exemplo, todas as células no corpo humano são essencialmente um sistema de apoio que permite que espermatozóides e óvulos passem DNA à próxima geração. Assim, a multicelularidade é por natureza extremamente cooperativa. Alguns dos melhores competidores na natureza são aqueles que se envolvem em cooperação”

 

Travisano afirmou:

"O cancro foi recentemente descrito como um fóssil da origem da multicelularidade, que pode ser investigado directamente com o sistema de leveduras.”

Na natureza são observadas colónias, como as algas Volvox, - um género de algas verdes coloniais que pertencem à divisão Chlorophyta. É uma colónia esférica em que existem mais de 500 a 50 mil células biflageladas que, unindo-se por filamentos citoplasmáticos e bainhas gelatinosas, constituem uma esfera oca. Os flagelos das células da camada externa imprimem à colónia um movimento coordenado em volta do seu eixo. As células maiores da colónia têm função reprodutora.

É claro que o que foi reproduzido por estes investigadores está ainda longe de atingir este nível de organização, sendo ilustrativo de um estádio mais primitivo do desenvolvimento da multicelularidade.

Referencias::

Ratcliff, William C., Denison, R. Ford, Borrello, Mark and Travisano, Michael Experimental evolution of multicellularity. Proceedings of the National Academy of Sciences, January 17, 2012 DOI: 10.1073/pnas.1115323109 

http://www.sciencedaily.com/releases/2012/01/120117144330.htm

As Bactérias de Lenski: Evolução e Especiação

Um estudo de Richard Lenski mostrou evolução e especiação de bactérias no laboratório. Bacterias E. coli  foram expostas a um ambiente rico em citrato e baixo noutras fontes de energia. Por mais de 30 mil gerações, nenhum deles evoluiu a capacidade de utilizar o citrato. Uma população eventualmente evoluiu, verificando-se a utilização do citrato, passando por uma fase intermédia, o que aponta para que tenha ocorrido mais do que uma mutação e que as mutações tenham ocorrido em momentos muito distintos e que tenham sofrido pressões selectivas em momentos distintos, de acordo com a função verificada. Todos os outros permaneceram incapazes desse metabolismo, após mais de 40 mil gerações.

É de notar que a impossibilidade de utilizar citrato como fonte de energia em condições oxic (presença de oxigénio) tem sido uma característica que define a espécie E. Coli.

 

Referencias:

 

Zachary D. Blount, Christina Z. Borland, Richard E. Lenski (2008) "contingência histórica e da evolução de uma inovação fundamental em uma população experimental de Escherichia coli" Proc. Nat. Nat. Acad. Acad. Sci. 105(23):7899-7906 Sei. 105 (23) :7899-7906

Evolução: endossimbiose entre bactérias e eucariontes no laboratório

Num estudo sobre amibas (Amoeba proteus), estas foram contaminadas por uma bactéria que lhes era letal. Apenas um pequeno número sobreviveu. Cultivados os descendentes ao fim de algum tempo (200 gerações, em 18 meses), estes desenvolveram-se normalmente. O simbionte bacteriano ficou encerrado em vesículas de diferentes tamanhos.

A bactéria libertou grandes proteinas que previniram que lisossomas se ligassem às vesículas (simbiossomas), protegendo a bactéria. A amiba infectada crescia mais rapidamente mas revelou-se sensível à desidratação.

A amiba sinbionte tornou-se letal para a não simbionte.

Constatou-se que a simbiose se mantinha e que ao eliminar por antibiótico o simbionte bacteriano, a amiba morria.

Além de ser um fenómeno de especiação, é uma via pela qual pode ter sido estabelecida a simbiose entre células eucariontes e os ancestrais das mitocôndrias.

 

 

Referências:

 

in: http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/endosymbiosis_01

 

 

Paracer, Surindar e Ahmadjian, Vernon, Symbiosis, An Introdution to Biological Associtions, “ª Edição, Oxford University Pess, 2000, p. 304.

 

Evolução: Comparação do Genoma do Humano e do Chimpanzé

Ao estudar comparativamente o genoma do humano e o do chimpanzé, determinando as modificações  ao longo da evolução, pode-se desvendar a associação de determinados genes á incidência e severidade de determinadas doenças – o pensamento evolutivo não contribui em nada para a prática da medicina? Neste resumo pode-se inferir o contrário:

Abstract

The chimpanzee genome sequence is a long-awaited milestone, providing opportunities to explore primate evolution and genetic contributions to human physiology and disease. Humans and chimpanzees shared a common ancestor ∼5-7 million years ago (Mya). The difference between the two genomes is actually not ∼1%, but ∼4%—comprising ∼35 million single nucleotide differences and ∼90 Mb of insertions and deletions. The challenge is to identify the many evolutionarily, physiologically, and biomedically important differences scattered throughout these genomes while integrating these data with emerging knowledge about the corresponding “phenomes” and the relevant environmental influences. It is logical to tackle the genetic aspects via both genome-wide analyses and candidate gene studies. Genome-wide surveys could eliminate the majority of genomic sequence differences from consideration, while simultaneously identifying potential targets of opportunity. Meanwhile, candidate gene approaches can be based on such genomic surveys, on genes that may contribute to known differences in phenotypes or disease incidence/severity, or on mutations in the human population that impact unique aspects of the human condition. These two approaches will intersect at many levels and should be considered complementary. We also cite some known genetic differences between humans and great apes, realizing that these likely represent only the tip of the iceberg.

Footnotes2 The term “great apes” is used here in the now colloquial sense, as genomic information no longer supports this species grouping (Goodman 1999). Under the currently more common classification, these species are now grouped together with humans in the family Hominidae. 3 The term “phenome” has been used in multiple publications (e.g., Mahner and Kary 1997; Varki et al. 1998; Paigen and Eppig 2000; Nevo 2001; Walhout et al. 2002; Freimer and Sabatti 2003), but still lacks an accepted definition. Discussions with researchers who have used the term suggest the following definition: “The body of information describing an organism's phenotypes, under the influences of genetic and environmental factors.” 4 Olson, M.V., Eichler, E.E., Varki, A., Myers, R.M., Erwin, J.M., and McConkey, E.H.A. 2002. White paper advocating complete sequencing of the genome of the common chimpanzee, Pan troglodytes (white paper submitted to NHGRI, February 2002).

Reich, D.E., Lander, E.S., Waterston, R., Pääbo, S., Ruvolo, M., and Varki, A. 2002. Sequencing the chimpanzee genome (white paper submitted to NHGRI, February 2002).

Evolução vs Design Inteligente: Um Debate (Im)Pertinente

O debate (leia-se guerra de titãs) entre evolução e design inteligente ainda se mantém. No entanto, uma análise da situação descarta a pertinencia desse debate (guerra).
Quais são as evidencias conclusivas que apoiam a existencia de estruturas concebidas por um designer? Nenhuma.
Quais são os estudos cientificos que apoiam a hipótese da acção de um designer? Nenhum.
A hipótese do Design inteligente fornece alguma explicação satisfatória do modo como os seres vivos foram concebidos? Népias.
E agora a questão mais directa (e cruel): Existe alguma evidência que permita inferir a existência de um ser capaz de ser o responsável pela existencia de todos os seres vivos ou de todo o universo? Nem uma. Nem uma única evidenciazinha.
A hipótese do Design inteligente não tem nível para competir com a Teoria da Evolução. É como comparar a voz da Whitney Houston com a da Lady Gaga (e já estou a ser mais benevolente com o D.I.)

Evolução vs Design Inteligente: Behe vs. Lynch

EVOLUÇÃO POR DUPLICAÇÃO E MODIFICAÇÕES MULTI-RESIDUAIS

O estudo de Michael Behe e Snoke intitulado ‘Simulating evolution by gene duplication of protein features that require multiple amino acid residues’ pretendia desafiar a idéia de que complexos características adaptativas de proteínas podem ser explicado por mecanismos moleculares, genéticos e evolutivos conhecidos.

“The process we envision for the production of a multiresidue (MR) feature is illustrated in Figure 1, where a duplicate gene coding for a protein is represented as an array of squares that stand for nucleotide positions. A gene coding for a duplicate, redundant protein would contain many nucleotides. The majority of nonneutral point mutations to the gene will yield a null allele (again, by which we mean a gene coding for a nonfunctional protein) because most mutations that alter the amino acid sequence of a protein effectively eliminate function. However, if several point mutations accumulate at specific nucleotide positions in the gene coding for the protein before a null mutation occurs elsewhere in the gene, then several amino acid residues will have been altered and the new selectable MR feature will have been successfully built in the protein.”

No entanto, um estudo da autoria de Michael Lynch intitulado “Simple evolutionary pathways to complex proteins” evidencia a falácia lógica que levou a que Michael Behe tirasse conclusões erradas (oh, not again!): o simples facto de utilizar um modelo não-darwinista para avaliar se processos Darwinistas (selecção natural, descendência com modificação) são capazes de produzir funções multi-residuais.

Sobre este assunto, o estudo afirma:

“Although the authors claim to be evaluating whether Darwinian processes are capable of yielding new multi-residue functions, the model that they present is non- Darwinian (King and Jukes 1969). Contrary to the principles espoused by Darwin, that is, that evolution generally proceeds via functional intermediate states, Behe and Snoke consider a situation in which the intermediate steps to a new protein are neutral and involve nonfunctional products. Although non-Darwinian mechanisms play an important role in contemporary evolutionary biology, there is no logical basis to the authors’ claim that observations from a non-Darwinian model provide a test of the feasibility of Darwinian processes. Moreover, given that the authors restricted their attention to one of the most difficult pathways to an adaptive product imaginable, it comes as no surprise that their efforts did not bear much fruit.”

Para simplificar a apresentação, tanto quanto possível, o autor focou-se num genoma haplóide não-recombinante (como assumido por Behe e Snoke), com a origem de uma nova função adaptativa que envolve uma interacção entre 2 resíduos, por exemplo, a ligação dissulfureto entre 2 cisteínas.

Os autores deste estudo utilizaram um modelo que se encontra de acordo com os dados de vários estudos, de acordo com o facto dos estádios intermediários não desfuncionalizarem a proteína codificada – ao contrário das pressuposições de Michael Behe.

O modelo utilizado por Lynch tem a prioridade de ser compatível com a estrutura convencional de genética de populações, sendo a versão darwinista mais próxima possível do modelo de Behe e Snoke, em que os estados intermediários da evolução da proteína envolvem produtos funcionais (de acordo com Darwin) sem efeitos positivos imediatos sobre a aptidão do organismo (consistente com os pressupostos de Behe e Snoke).

Existem numerosos caminhos simples pelos quais funções multi-residuais adaptativas podem evoluir em escalas de tempo de um milhão de anos (ou muito menos) em populações de tamanho moderado. Assim, a trajectória evolutiva clássica de descendência com modificação é adequada para explicar a diversificação das funções das proteínas.

Para ver o artigo completo, deve-se aceder aqui: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2253472/?tool=pubmed

Ambos os artigos foram publicados na revista Protein Science.

Não há nenhum estudo que tenha passado por peer-review (revisão de pares, mas peer-review é mais chique) que demonstre que as mutações e combinações de mutações que produzem novas funcionalidades (ou modificam drasticamente as já existentes) não podem ocorrer naturalmente e de acordo com os modelos darwinistas.

É de notar que o estudo de Michael Behe não infere nenhuma explicação alternativa para a ocorrencia e fixação dos conjuntos de mutações.
O autor não se atreve a mencionar o design inteligente - por este não constar de nenhuma teoria cientifica, não sendo por isso passível de aprovação em revisão de pares; ou então constava do estudo original e foi omitido por não ser aceite em revisão de pares pelos motivos anteriormente referidos.

Evolução: O Papel das Mutações na Macro-evolução

O papel das mutações na macro-evolução é bastante bem ilustrado no estudo “Elucidation of phenotypic adaptations: Molecular analyses of dim-light vision proteins in vertebrates”.
Nas rodopsinas dos vertebrados,várias substituições de aminoácidos ocorreram várias vezes e, além disso, as mudanças no comprimento de onda maximo biologicamente significativas ocorreram em pelo menos 18 ocasiões separadas. As adaptações altamente específicas ambientais parecem ter ocorrido grandemente pela substituição de aminoácidos em 12 sítios. As mutações e conjuntos de mutações (nas situações em que estas para serem vantajosas e não neutras têm que estar combinadas de certo modo) podem ocorrer aleatóriamente, como demonstrado num estudo (PLoS Genet. 2011 Mar;7(3):e1001321. Epub 2011 Mar 3. - Initial mutations direct alternative pathways of protein evolution, Salverda ML, Dellus E, Gorter FA, Debets AJ, van der Oost J, Hoekstra RF, Tawfik DS, de Visser JA) que relata uma experiencia em que introduziram mutações aleatórias através da tecnica Error-prone PCR e observaram o seu efeito relativamente á resistencia a antibióticos B-Lactâmicos. Este é um exemplo de micro-evolução, no entanto, é também um exemplo de como  conjuntos de mutações passíveis de selecção positiva podem surgir naturalmente.

A reacção em cadeia da polimerase (PCR) é um método in vitro capaz de produzir grandes quantidades de cópias idênticas de um gene ou sequência de nucleótidos especificada outra a partir de uma pequena quantidade de DNA. A Error-prone PCR introduz erros de cópia aleatórios.

Mutações pontuais permanecem susceptíveis de ocorrer mesmo quando não são propositadamente induzidas (Sun, F., 1995. The polymerase chain reaction and branching processes. J. Comput. Biol. 2, 63–86). Nos estudos iniciais de PCR, a substituição, adição e supressão de bases de ADN-polimerase foram  notadas e vários modelos de processo de substituição foram propostos para descrever este.

Após os genes terem sido submetidos ao processo repetidas vezes, originaram-se combinações de mutações passíveis de selecção positiva - o que indica que estas combinações podem surgir naturalmente.

Nunca foi demonstrado em nenhum estudo que tenha passado por revisão de pares que uma mutação que ocorreu na ancestralidade não possa ter ocorrido naturalmente, antes pelo contrário - o que se observa no estudo referido é que casos semelhantes (embora em menor escala) são passíveis de ocorrer de modo não direccionado por um agente inteligente.

As combinações de mutações pontuais podem contribuir para a formação de novos genes se ocorrerem em genes duplicados, alterando-os de modo a que estes produzam proteínas passíveis de desempenhar novas funções que podem ser vantajosas - como ocorreu ao longo da evolução da super-família de genes homeobox

Evolução: Especiação do Salmão em 60 anos

Um estudo divulgado em outubro do ano passado (ano 2000) apresentou evidências de que uma espécie de salmão chegou ao isolamento reprodutivo em cerca de 60 anos. Durante a década de 1930, esse peixe foi introduzido em um hábitat de água doce no noroeste dos Estados Unidos. Hoje em dia, os peixes de uma população dificilmente se reproduzem com os da outra e, caso isso ocorra, os descendentes têm poucas hipóteses de sobreviver.

Andrew Hendry, da Universidade de Massachusetts, em Amherst, estes resultados "deveriam servir-nos para repensarmos a importância da selecção natural e da adaptação na origem de novas espécies e, portanto, na promoção da diversidade biológica", "Evoluções rápidas deste tipo estavam já documentadas para outros organismos", disse o investigador americano, sublinhando que "a diferença do nosso estudo é que podemos demonstrar que estas diferenças resultam do isolamento reprodutivo"

(in Diário de Notícias, 23 de Outubro de 2000)

Ainda que as 2 espécies não tenham ainda sido reclassificadas taxonomicamente, a barreira reprodutiva traduz-se numa diferenciação de uma espécie numa  outra espécie. Estas modificações podem ser vistas como uma macro-transição, enquanto que o exemplo apresentado no texto " Evolução: Recente Divergencia e Especiação do Salmão" trata-se de uma micro-transição que pode levar a uma macro-transição, sendo de notar que o tempo que as populações demoraram a atingir o grau de divergencia actual no caso da micro-transição (500 anos) é muito superior ao tempo que as 2 populações (espécies) reprodutivamente isoladas demoraram para atingirem o estado de diferenciação actual.

Mais um recado para os criacionistas que lerem isto: criacionistas, a macro-evolução natural é um facto.  
  

Richard Dawkins Explica o Equilibrio Pontuado

 

 

 

 

Os erros de cálculo dos criacionistas

Relativamente á questão: "Qual a probabilidade de um polímero surgir por acaso?", não podemos esquecer que antes dos polímeros, há outras formas menos complexas.

Quantos mais níveis de complexidade houver, mais forte parece o argumento da impossibilidade do acaso, mas mais erróneo esse argumento é. A cada nível de complexidade é feito um erro de cálculo que é assumir todos os estados equiprováveis ou esquecer o ponto de onde se parte. No final, o erro propagou-se de tal forma, que se fica apenas com um argumento sem valor real. Este é um entre muitos outros problemas que podem ser apontados aos calculos probabilisticos em que os criacionistas se apoiam.

A Evolução é um Facto?

A evolução é um facto. A macro-evolução é um facto e a micro-evolução é um facto. Ao longo da redação deste blog fui aprofundando cada vez mais o assunto da ancestralidade comum. A elevada probabilidade de todos os seres vivos partilharem um ancestral comum leva a concluir que a macro-evolução é um facto. A Teoria da Evolução trata do modo como as transformações ocorreram: mutações genéticas e epimutações, selecção natural, deriva genética e por vezes isolamento geográfico - de uma forma medianamente gradual, não sendo de descartar a teoria do equilibrio pontuado. Transições macro-evolutivas - especiação, ocorrem á escala da vida humana e da história humana, não só em micróbios, mas também em animais, como o salmão. Em espécies com reprodução sexuada, o impedimento (natural) dos cruzamentos é um factor preponderante na diferenciação entre 2 espécies (pode ser por exemplo a desova em periodos de tempo diferentes, que se traduz em alterações genéticas). O processo de especiação por diferença de ciclo de desova é actualmente observado em populações de salmões (animais complexos e sexuados) que estão a atingir a diferenciação entre espécies. Os factores que originam as macro-transições observáveis são os supra-citados - eles de facto causam macro-transições. A evolução é um problema histórico, pelo que as macro-transições históricas e o modo como ocorreram, obviamente, não podem ser observados, mas sim indiciados/evidenciados e inferidos (permanecendo assim, como teoria cientifica), através da inferencia da vantagem evolutiva que determinadas caracteristicas teriam, através de análises comparativas bioquímicas, de proteínas e DNA, da análise do registo fóssil –temos um óptimo exemplo no registo fóssil relativo á evolução humana da transição entre géneros.

O género Homo teria surgido entre 2,5 milhões e 2 milhões de anos, a partir de alguma espécie de Australopithecus. Entre as características distintivas do género Homo estão alterações no maxilar e nos dentes, locomoção obrigatoriamente bípede e um crânio mais volumoso (com capacidade interna de 600 a1.300 cm3 ou mais). A transição entre a linhagem de Australopithecus que deu origem ao género Homo e, dentro deste, à espécie H. sapiens pode ser caracterizada pela evolução dessas características e por mudanças no comportamento social e cultural.

Com base no exame de restos fósseis dos esqueletos de dois indivíduos, um adulto e uma criança, encontrados na África do Sul e com datação estimada em 2,3 milhões de anos, um grupo de pesquisa­dores descreveu e nomeou uma nova espécie de antropoide, o Australopithecus sediba Do artigo, publicado em Abril na revista científica Science (v. 328, n^o 5.975, p. 195), pode-se destacar o facto dos restos fósseis indicarem que a A. Sediba tinha mais caracteres em comum com as primeiras linhagens do género Homo do que qualquer outra espécie de Australopithecus e o facto de muitas características serem comuns a 3 espécies: A. africanus, A. sediba e H. Habilis.

A nova espécie seria, portan­to, o ‘elo’ mais recente – ao me­nos entre as espécies conhecidas – na transição entre os australo­pitecíneos e o género Homo. Assim, A. sediba parece ser forte candidato a ocupar uma posi­ção-chave na árvore evolutiva dos antropoides, aplainando ainda mais o caminho que leva dos Australopithecus às primeiras linhagens do género Homo.

Outros elementos do registo fóssil, quando combinados com a análise bioquímica evidenciam fortemente macro-transições a partir da possibilidade de inferência de ancestralidade comum – por exemplo, no caso dos repteis, aves e mamíferos.

Apesar das macro-transições históricas estarem fora do alcance da observação directa, novas macro-transições (em menor escala, caso da especiação) podem ser observadas e estudadas.

A evolução natural é um facto. Aprendam a lidar com isso.

Design Inteligente & Criacionismo: Ancestralidade Comum

Tantas evidencias de ancestralidade comum entre tantos grupos taxonómicos... E nem uma de ancestralidade comum entre criacionistas e proponentes do design? Não é bem assim: existe um fóssil com características intermédias entre criacionistas e proponentes do design documentado numa edição antiga do livro ‘Of Panda’s and People’. Nas primeiras edições o termo ‘ceationists’ e não ‘design proponents’ estava presente. Mas ao que parece a modificação foi feita á pressa – o fóssil apresenta as seguintes características: ‘cdesign proponentsists’. Foi uma grande descoberta que apoiou a Teoria da Evolução no julgamento do caso Dover, quando se tratou de apresentar provas de inconstitucionalidade relativamente ao ensino do D.I.. Este termo ‘intermédio’ foi ironicamente referido como um elo perdido (e encontrado) entre criacionistas e proponentes do design inteligente.

Até é possível elaborar uma árvore filogenética, com as relações entre os vários tipos de criacionismo:

Aqui ficam 2 pontos altos do julgamento do caso Dover:

 

 

 

 

 

Os criacionistas não fazem ideia das suas oigens nem do facto de serem o principal alvo de chacota no meio académico. Acho que se fizessem alguma ideia do quanto são humilhantemente gozados  não diziam nem faziam metade dos disparates.

 

 

Evolução do Homem: Cromossoma 2

O cromossoma 2 é uma forte evidencia de ancestralidade comum com os restantes primatas, sobretudo quando combinada com outras evidencias, tais como: a partilha de 98% do genoma codificante e um total de 75% com os chimpanzés; a partilha de 16 retrovírus endógenos com o chimpanzé, exactamente nos mesmos loci. O Cromossoma 2 é o resultado de uma fusão telómero-telómero entre dois cromossomos ancestrais. As evidências disso incluem:

A fusão de cromossomas ancestrais deixou vestígios de de telómeros e um centrómero vestigial.

A correspondência do cromossomo 2 com dois cromossomos de símios: o chimpanzé, tem sequências de DNA muito semelhantes ás do cromossoma 2 humano porém em dois cromossomas separados. O mesmo é facto para os restantes ‘Grandes Símios’.

A presença de um centrómero vestigial: normalmente um cromossoma possui apenas um centrómero mas no cromossoma 2 encontram-se vestígios de um segundo.

A presença de telómeros vestigiais: esses são normalmente encontrados apenas nos finais do cromossoma mas no cromossoma 2 encontramos sequências  características de telómeros no meio.

Referencias:

Nature. 2005 Apr 7;434(7034):724-31.

Generation and annotation of the DNA sequences of human chromosomes 2 and 4.

Hillier LW, Graves TA, et al

Esta foi uma das descobertas apresentadas no julgamento do caso Dover – leia-se aula de ciências do caso Dover. Foi sem dúvida um dos pontos altos do julgamento (embora tenham havido muitos outros). Aqui fica um excerto do documentário sobre o caso Dover:

 

 

 

 

Evolução: Ancestralidade Comum

A ancestralidade comum universal a partir do LUCA (ultimo ancestral comum) é considerada a teoria mais bem fundamentada sobre o assunto da origem das archaeobacterias (bactérias que abundantes em ambientes primitivos), eubacterias e eucariontes.

 

Existem bastantes evidências a nível de homologia e ortologia proteica.

Dois tipos de evidências desta natureza surgiram, com base em sequências de aminoácidos e sequências de DNA:

1. Homologia proteica (relativamente á preservação de sequencias de aminoácidos)

 

2. Em muitos casos, um determinado aminoácido pode ser codificado por mais do que um codão (tripleto de DNA); a ocorrência do mesmo codão numa sequência de DNA quando existe alternativa constitui também evidência a favor de uma origem comum; a existência de proteínas ortologas é menos atreita a interpretações dúbias do que a homologia.

Em 2010, Douglas L. Theobald publicou um estudo na revista Nature intitulado ‘Um teste formal da teoria da ancestralidade comum universal’, avaliando a probabilidade de toda a vida descender de um ou de vários fundos genéticos, tendo em conta a possibilidade de transferência horizontal de genes e sem partir do pressuposto que semelhança nas sequências de aminoácidos implique relação de parentesco genético. O investigador estudou 23 proteínas diferentes de 12 espécies dos três domínios da vida, incluindo o Homo sapiens, a levedura, o bacilo da tuberculose e o Archaeoglobus fulgidus. Os seus resultados indicam que a probabilidade de uma origem comum universal é 10²⁸⁶⁰ maior do que a hipótese de haver mais do que um ancestral comum.

O LUCA foi testado, aplicando a teoria da seleção modelo para filogenias moleculares, com foco num conjunto de proteínas conservadas que são ortólogas.

Para as sequências universais de proteínas reais, a estrutura filogenética hierárquica (induzida pela história genealógica) é a razão primordial por que os testes escolham o LUCA; semelhanças sequenciais são um fatores com importância relativamente menor. Para casos de estrutura filogenética conflituosos, os testes escolheram ancestralidade independente, mesmo com sequências muito semelhantes.

De um modo geral os pressupostos da TE sobre ancestralidade comum têm sido bastante bem evidenciados.

Tomemos como exemplo o caso dos répteis e das aves (gosto particularmente deste porque cresci a ver os filmes do parque jurássico).

Relativamente a estes serão apresentadas algumas evidências.

Um estudo intitulado ‘Strong conservation of the bird Z chromosome in reptilian genomes is revealed by comparative painting despite 275 million years divergence’ por Pokorná M. (et al) apoia a conjectura.

A divergência de linhagens que conduzem aos répteis Squamata existentes (lagartos, serpentes e anfisbenas) e aves ocorreu cerca de 275 milhões de anos atrás. Aves, ao contrário destes repteis, têm cariótipos que são tipificadas pela presença de um número de cromossomas reduzido. Usou-se DNA específico de um cromossoma da espécie Gallus gallus, o cromossoma Z sexual e aplicou-se a técnica de análise comparativa de hibridização entre-espécies com 28 espécies de 17 famílias que representam linhagens principais destes repteis e espécies de crocodilos e tartarugas. Em todos, menos um caso, o cromossoma Z foi conservado intacto apesar divergência muito antiga de linhagens sauropsid. O cromossoma Z é o que se conserva apesar de não ser um cromossoma sexual nestas espécies de repteis.

Este estudo quando combinado com outros sobre o mesmo assunto torna-se uma forte evidência.

O estudo intitulado ‘beta-Keratins in crocodiles reveal amino acid homology with avian keratins’ é mais um para dar apoio á mesma conjectura.

As sequências de DNA que codificam beta-queratina foram obtidas a partir das espécies Crocodylus palustris e Crocodylus intermedius. Pela sequência de aminoácidos deduzida, estas proteínas são ricas em glicina, prolina e serina. A região central das proteínas é composta por duas regiões dobradas beta e mostram um alto grau de semelhança com a beta-queratina de aves e repteis squamates. Esta parte central cnjectura-se ser o local de polimerização para construir a estrutura de beta-queratina filamentos. É possível que as beta-queratinas em répteis e aves compartilham um ancestral comum. Perto do terminal-C, estas queratinas beta contêm um péptido rico em glicina-glicina-X e XX, e a característica distintiva da região é cerca de 12 repetições de aminoácidos, que são semelhantes às repetições de 13 aminoácidos, mas ausente de queratina de penas de aves. De acordo com a análise filogenética, as beta-queratinas no crocodilo têm um relacionamento mais próximo com a queratina aviária do que as outras queratinas em répteis.

O registo fóssil por si só não serve como evidência conclusiva devido ás lacunas (que em nada são incompatíveis com a Teoria da Evolução). No entanto quando juntos com estudos como os apresentados anteriormente são de grande importância, pois a sua análise comparativa e poderem ser considerados dados históricos podem corroborar a ancestralidade comum. Segundo estudos publicados este ano (2012), foram encontrados 3 esqueletos quase completos de dinossauros de grandes dimensões com características em comum com os tyrannosauroides com penas longas filamentosas na China. Também na Alemanha foi encontrada uma espécie de megalosauroide theropode que apresentava penas e proto-penas datado do jurássico. Sendo o archaeopterix uma ave com algumas características atípicas, o registo fóssil apoia a ancestralidade comum entre repteis e aves.

Repteis, aves e mamíferos partilham um ancestral comum.

O registo fóssil incompleto não permite inferi-lo, mas (se os criacionistas ainda não perceberam) as evidencias mais importantes não dependem do registo fóssil, mas sim das análises de proteínas e DNA que são acompanhadas quando possível pelo registo fóssil (registo histórico) e por estudos de anatomia comparada, relativamente a estruturas homólogas e análogas.

Uma das evidencias mais significativas de ancestralidade comum entre repteis, aves e mamíferos encontra-se ‘documentada’ no DNA de um pequeno mamífero semi-aquático e ovíparo (o único) – o ornitorrinco.

O espécime adulto não possui dentes, entretanto, os filhotes possuem dentes calcificados, pequenos, sem esmalte e com numerosas raízes. Nos adultos, os dentes são substituídos por uma placa queratinizada tanto na mandíbula como na maxila, que cresce continuamente. No esqueleto pós-craniano, ocorre retenção das vértebras cervicais (rudimentares) e dos ossos coracóide e interclavicular da cintura escapular, características que são simelhantes aos répteis. Este mamífero possui membrana interdigital como as aves aquáticas e os anfíbios.

Através da análise genómica do ornitorrinco e comparação com genomas de repteis, aves e outros mamíferos, foi possível reforçar a ideia de ancestralidade comum entre repteis, aves e mamíferos.

As proteínas do veneno dos repteis e do ornitorrinco foram co-optadas independentemente, provindo da mesma família de genes. Quanto aos genes das proteínas do leite, foram conservados, apesar deste mamífero ser ovíparo.

Sequencias que caracterizam o genoma do ornitorrinco demonstram características de repteis e mamíferos. Observaram-se famílias de genes envolvidos na biologia que relacionam os monotremados com os repteis, como a postura de ovos, visão e veneno. Esta espécie possui características proteicas anti-bacterianas partilhadas com os marsupiais.

Uma característica do genoma dos mamíferos presente no do ornitorrinco é a frequência elevada de sequencias repetitivas intercaladas, mas esta contrasta com a cobertura significativa de microssatelites (pequenas unidades de repetição de pares de bases do DNA, utilizadas como um marcador genético em estudos de parentesco) caracteristicos dos repteis.

Algumas sequencias de miRNA são partilhadas com aves e mamíferos.

Relativamente ás moléculas imunológicas são demonstradas algumas diferenças importantes em contraste com outros mamíferos. Esta espécie possui 214 genes de receptores de NK (linfócitos citotóxicos) , um numero muito superior do que nos humanos (15-50) e ratos (45-50). Foram verificadas expansões na família de genes dos péptidos de catelicidina anti-microbiana. Ocorreu também expansão na família de genes do antigénio CD163 da diferenciação dos macrófagos.        

As evidências a favor ancestralidade comum demonstram que os seres vivos estão todos inter-relacionados. Se existe ancestralidade comum, existiu (e existe) evolução. Como se deu essa evolução: deriva genética, mutações genéticas (incluindo duplicações), epimutações e herança de caracteres adquiridos, domesticação de elementos exógenos, transferência horizontal, selecção natural, tudo isto originando adaptação e divergência (e em alguns casos convergência). É muito simples para quem quiser entender (e para quem tiver inteligência).