Célula Modelo Visualizada Como Uma Fábrica Compacta

30 de maio de 2023, 16h43

No episódio 6 da série de vídeos de Michael Behe, Secrets of the Cell, o animador retratou pequenos operários humanos, robôs e máquinas trabalhando dentro de uma célula bacteriana magnetotática.

Os personagens dos desenhos animados são vistos gerenciando a produção de energia, carregando docas com empilhadeiras em miniatura, codificando software, empacotando os magnetossomos contendo ferro para entrega em correias transportadoras e fazendo todos os tipos de coisas com as quais podemos nos relacionar em nível humano. Células reais, embora operem com muitos dos mesmos requisitos funcionais, são moles.

Elas não se parecem com a animação. Como podemos visualizar as entranhas de uma célula de uma forma que relacione a aparência real com as operações de fábrica que acontecem?

Capturar todas as partes internas de uma célula em suas relações complexas deu muito trabalho, mas alguns pesquisadores estabeleceram um novo patamar para imagens biofísicas. O Allen Institute em Seattle divulgou notícias em 1º de abril que descrevem seu trabalho visualizando o “espaço da forma” de uma célula típica. O cientista sênior Matheus Viana explica o pensamento:

“Sabemos que em biologia, forma e função estão inter-relacionadas, e entender a forma da célula é importante para entender como as células funcionam”, disse Viana.

“Criamos uma estrutura que nos permite medir a forma de uma célula e, no momento em que você faz isso, pode encontrar células com formas semelhantes e, para essas células, pode olhar para dentro e ver como tudo está organizado.” [Enfase adicionada.]

▪️ O Espaço da Forma é o Espaço da Função

A primeira tarefa do projeto foi fixar a forma exterior. Identificar a forma de células-tronco geneticamente modificadas saudáveis não foi fácil, porque elas são moles. Não há dois idênticos, mesmo quando cultivados nas mesmas condições.

As células-tronco no meio da amostra de tecido epitelial têm formas diferentes daquelas nas bordas.

Para complicar ainda mais a tarefa está o fato de que nem todas as células semelhantes executam as mesmas funções ao mesmo tempo.

Algumas podem estar em mitose quando observadas; isso afeta profundamente a forma da célula.

Os pesquisadores descobriram que a maioria de suas 215.081 células eram em forma de feijão ou pêra em vários graus. Medindo a “bean-ness” e “pera-ness” de milhares de células de acordo com 8 critérios de forma, eles chegaram a uma forma média.

Isso permitiu que eles estudassem as localizações de 25 organelas e outras partes internas que eles seguiram usando marcadores fluorescentes.

O resultado é a célula modelo rotativa mostrada no comunicado de imprensa. Tem uma semelhança distante com a fábrica compartimentada de Behe.

Observe suas próprias palavras revelando semelhanças:

Quando eles olharam para a posição das 25 estruturas destacadas, comparando essas estruturas em grupos de células com formas semelhantes, eles descobriram que todas as células se organizavam de maneiras notavelmente semelhantes.

Apesar das enormes variações na forma das células, sua organização interna era surpreendentemente consistente.

Se você está olhando como milhares de trabalhadores de colarinho branco organizam seus móveis em um prédio de escritórios alto, é como se cada trabalhador colocasse sua mesa bem no meio de seu escritório e seu arquivo precisamente no canto esquerdo, não importa o tamanho ou a forma do escritório.

Pode-se aplicar essa descrição à imagem da fábrica de células Behe.

O centro de controle, centro de importação e centro de entrega tendem a seguir uma organização interna previsível.

▪️ Visualizando Alterações Funcionais Durante a Mitose

O primeiro conjunto de dados da equipe do Allen Institute compreendia uma “grande população de linha de base de células em interfase”. Em seguida, eles estudaram as formas das células nas bordas externas dos tecidos epiteliais. Ambos os conjuntos de dados envolviam imagens estáticas. As coisas ficaram realmente interessantes quando eles adicionaram a 4ª ^dimensão: o tempo.

Sua maior conquista foi um modelo 3D incorporando observações de células em divisão – mapeando todas as 25 organelas e estruturas – durante cinco estágios da mitose. O resultado é uma “célula-tronco mitótica interativa” colorida e interativa que os biólogos acharão profundamente interessante para explorar em IMSC.AllenCell.org.

Eu recomendo fortemente que os leitores passem um pouco de tempo no site. Isso me lembra um projeto descrito no filme Metamorfose, da Illustra, em que o biólogo Richard Stringer fez uma série temporal de imagens de ressonância magnética de uma crisálida de borboleta, cortou-as em centenas de quadros e construiu um modelo 3D do que acontece durante a transformação de crisálida em borboleta. A Illustra codificou as estruturas com cores para que os espectadores pudessem assistir de qualquer ângulo enquanto as asas tomavam forma, o sistema digestivo era dramaticamente reorganizado e todos os novos órgãos para o adulto eram construídos.

Da mesma forma, na ferramenta de visualização Allen Cell, os espectadores podem observar o que acontece com cada organela durante a mitose. Esta é uma experiência muito mais rica do que a que os alunos têm na biologia do ensino médio, onde o foco geralmente está nos cromossomos. Agora, pode-se ver o que acontece com as mitocôndrias, o aparelho de Golgi, o nucléolo, o envelope nuclear, os lisossomos, as junções comunicantes, os filamentos de actina e tudo mais durante os cinco estágios mitóticos. Os espectadores podem girar e ampliar a célula, ligar e desligar as 25 organelas, reproduzir uma animação de rotação e observar as partes em diferentes graus de detalhe.

A equipe notou que algumas organelas permanecem relativamente estáveis durante a mitose, migrando para os nós apicais (lifonodos auxiliares), enquanto outras, como o envelope nuclear e o Golgi, sofrem mudanças dramáticas, essencialmente desintegrando-se e reorganizando-se em novas estruturas, como músicos de bandas marciais em uma formação “dispersa”. Os professores de biologia vão adorar esta ferramenta de visualização.

Para os defensores do DI, abre novas oportunidades para hipóteses baseadas em design: por exemplo, o que orquestra a sequência particular de mudanças de cada organela de uma célula para duas células e o que controla suas relações espaciais com outras organelas?

A equipe de Allen vê sua ferramenta de “espaço de forma” como um complemento para estudos baseados em proteínas.

Outras abordagens sistemáticas baseadas em imagens catalogaram a localização de proteínas humanas em vários tipos de células e usaram as localizações de proteínas e estruturas dentro das células para identificar diferenças nos padrões espaciais intracelulares entre as células em estados distintos. Nosso trabalho complementa essas abordagens com foco na análise da organização celular 3D no nível intermediário das estruturas celulares (em vez de proteínas individuais) e na geração de medições quantitativas de aspectos distintos da organização, o que permite comparações estatísticas e fornece uma visão mais sutil, definição sistemática da organização e reorganização celular.

Juntos, esses estudos trazem uma dimensão faltante crucial – isto é, o componente espaço-temporal – para a revolução unicelular.

O conjunto de dados de imagem completo e os algoritmos de análise apresentados aqui, bem como todos os reagentes, métodos e ferramentas necessários para gerá-los, são compartilhados de forma facilmente acessível (https://www.allencell.org/).

Esses dados estão disponíveis a todos para análises biológicas posteriores e como referência para o desenvolvimento de ferramentas e abordagens voltadas para uma compreensão holística do comportamento celular.

Tendo um modelo de uma célula saudável normal digitalizada em um computador, os profissionais médicos poderão identificar estados anormais mais cedo.

Assista ao vídeo livre de Darwin “Como você mede uma célula humana?” para testemunhar a emoção que sentiram quando sua célula modelo foi montada após sete anos de trabalho. E este é apenas o começo. O novo modelo era todo para um tipo de célula, mas um corpo humano tem muitos tipos diferentes de células atuando em múltiplas situações, sujeitas a diferentes patologias.

“Este estudo reúne tudo o que temos feito no Allen Institute for Cell Science desde que o instituto foi lançado”, disse Ru Gunawardane, Ph.D., diretor executivo do Allen Institute for Cell Science. “Construímos tudo isso do zero, incluindo as métricas para medir e comparar diferentes aspectos de como as células são organizadas.

O que me deixa realmente empolgado é como nós e outras pessoas da comunidade podemos agora desenvolver isso e fazer perguntas sobre biologia celular que nunca poderíamos fazer antes.”

A grande equipe de Viana publicou seus resultados em acesso aberto na Nature em 4 de janeiro.

As únicas coisas que “evoluíram” no artigo foram as próprias técnicas inteligentemente projetadas pelos cientistas para geração de imagens e realização de experimentos. Todo o resto estava em “linguagem de máquina”—

Compreender como um subconjunto de genes expressos dita o fenótipo celular é um desafio considerável devido ao grande número de moléculas envolvidas, sua combinatória e a infinidade de comportamentos celulares que determinam.

Aqui, reduzimos essa complexidade focando na organização celular — uma leitura chave e condutora do comportamento celular — no nível das principais estruturas celulares que representam organelas distintas e máquinas funcionais, e geramos o WTC-11 hiPSC Single-Cell Image Dataset v1, que contém mais de 200.000 células vivas em 3D, abrangendo 25 estruturas celulares importantes.

O esforço pioneiro da equipe de Allen para digitalizar uma célula-tronco normal 3D em mitose pode agora ser expandido por outras equipes que desejam investigar outros tipos de células – neurônios, células musculares, eritrócitos, células ósseas – em qualquer outro organismo, de micróbios a mamíferos.

Lembro-me de fotos de vários mamíferos embrionários no útero: uma girafa tomando forma, um elefante, um camundongo. Uma vez que a sequência básica da gestação foi visualizada para o ser humano, tornou-se fascinante procurar semelhanças e diferenças em outros mamíferos. Da mesma forma, o projeto de Allen visualizando uma “célula-tronco modelo” começa o que certamente levará a modelos adicionais para outros tipos de células.

Se, como os defensores do DI sabem por experiência, a complexidade especificada na biologia cresce em função do detalhe, o futuro parece promissor para a apologética do design. Leeuwenhoek teria ficado surpreso.

▪️ Anedota

Há notícias sobre bactérias magnetotáticas que o Dr. Behe discutiu em seu vídeo.

A Associação Helmholtz para Centros de Pesquisa Alemães relata (via Phys.org) que esses micróbios podem remover metais pesados, incluindo urânio, de águas residuais. “Devido à sua estrutura, eles estão positivamente predestinados para tal tarefa”, diz o artigo, observando que eles podem ser facilmente separados da água por meio de ímãs. citações notáveis:

Por apresentarem uma característica que as diferencia de outras bactérias, as bactérias magnetotáticas formam cristais magnéticos nanoscópicos dentro da célula. Eles são arranjados como uma fileira de contas e tão perfeitamente formados que os humanos atualmente seriam incapazes de reproduzi-los sinteticamente. Cada cristal magnético individual é incorporado em uma membrana protetora.

Juntos, os cristais e a membrana formam o chamado magnetossomo, que as bactérias usam para se alinhar com o campo magnético da Terra e se orientar em seu habitat. Também os torna adequados para processos de separação simples.

Bactérias magnetotáticas podem ser encontradas em quase todos os ambientes aquosos, desde água doce até água salgada, incluindo ambientes com muito poucos nutrientes. O microbiologista Dr. Christopher Lefèvre até as descobriu nas fontes termais de Nevada.

Forças Armadas na Célula Mantêm o DNA Saudável

Por David Coppedge | Evolution News
4 de outubro de 2022, 17h13

Repórteres científicos lutam por metáforas para descrever as operações complexas que eles veem acontecendo na célula. Por exemplo:

▪️ A Orquestra

Notícias da Universidade de Genebra comparam o genoma humano a uma “orquestra complexa”. Sua pesquisa levou a descobertas “inesperadas” e “surpreendentes” mostrando “comportamento harmonizado e sinérgico” na regulação dos genes. A metáfora de um maestro mantendo todos os vários jogadores em harmonia veio à mente:

Uma equipe de geneticistas suíços da Universidade de Genebra (UNIGE), da École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) e da Universidade de Lausanne (UNIL) descobriu que a variação genética tem o potencial de afetar o estado do genoma em muitas posições aparentemente separadas e, assim, modular a atividade do gene, muito parecido com um maestro orientando os intérpretes de um conjunto musical para tocar com harmonia.

Esses resultados inesperados, publicados na Cell, revelam a versatilidade da regulação do genoma e oferecem insights sobre a forma como ela é orquestrada. [Enfase adicionada.]

▪️ As forças armadas

Outra metáfora popular entre os repórteres é “forças armadas”. Essa metáfora será instrutiva à medida que lemos sobre proteção do DNA e reparo de danos. Vejamos algumas das etapas desse processo onde encontraremos soldados, técnicos de emergência médica, ambulâncias e hospitais militares em ação, todos bem treinados e equipados para a defesa.

▪️ Vigilância e Inspeção

Qualquer operação militar disciplinada requer altos padrões.

Soldados no campo de treinamento sabem que os sargentos podem ser implacáveis ao inspecionar rifles, engraxates e camas de quartel.

Da mesma forma, as máquinas do genoma inspecionam o DNA em busca de erros e não toleram menos do que a perfeição.

Um artigo da Universidade Estadual da Carolina do Norte descreve a MutS, uma máquina que inspeciona fitas de DNA descompactadas em busca de erros.

Qualquer desencontro faz com que esse sargento pare e encare o recruta, mesmo que ele seja um em um milhão.

Felizmente, nossos corpos têm um sistema para detectar e reparar essas incompatibilidades – um par de proteínas conhecidas como MutS e MutL.

A MutS desliza ao longo do lado recém-criado da fita de DNA depois de replicada, revisando-a. Quando encontra uma incompatibilidade, ele se encaixa no local do erro e recruta a MutL para se juntar a ela.

A MutL faz um corte na fita de DNA recém-sintetizada para marcá-la como defeituosa e sinaliza uma proteína diferente para devorar a porção do DNA que contém o erro.

Em seguida, a correspondência de nucleotídeos recomeça, preenchendo a lacuna novamente. Todo o processo reduz os erros de replicação em cerca de mil vezes, servindo como melhor defesa contra mutações genéticas e os problemas que podem surgir delas, como o câncer.

▪️ Primeira resposta

Se ocorrerem vítimas, elas devem ser detectadas. Uma proteína chamada ATF3 é a capitã de um esquadrão que atua como “primeiro respondedor” a danos no DNA, como explica a Georgia Regents University.

Digamos que uma fita de DNA se rompa por causa da luz solar, quimioterapia ou um raio cósmico.

Se não for corrigida rapidamente, a célula pode se tornar cancerosa ou morrer. O que acontece primeiro?

No cenário rápido e complexo que permite que uma célula repare danos no DNA ou morra, a ATF3, ou Ativador do Fator de Transcrição 3, parece ser um verdadeiro primeiro respondedor, aumentando seus níveis e depois encontrando e se ligando a outra proteína, Tip60, o que acabará por ajudar atrair um enxame de outras proteínas para o local do dano.

▪️ Operações de Combate

Os vírus invadiram! As forças armadas entram em alerta máximo. O Salk Institute for Biological Studies descreve a enxurrada de atividades resultantes, porque todo organismo “deve proteger seu DNA a todo custo”.

Antes de entrar em pânico, os comandantes da célula precisam de inteligência. Se uma quebra de DNA coloca a célula em estresse, seja uma quebra natural, digamos de um raio cósmico, ou de um vírus, como um insurgente jogando uma granada? Um movimento em falso pode levar a baixas de fogo amigo.

Os pesquisadores explicam como a célula descobre se o dano ao DNA foi interno ou externo. Primeiro, o complexo MRN dá o sinal de “todas as mãos no convés”. Ele interrompe a replicação e outras operações da célula até que a quebra seja corrigida.

O interessante é que mesmo uma única interrupção transmite um sinal global através da célula, interrompendo a divisão e o crescimento celular”, diz O’Shea.

“Essa resposta impede a replicação para que a célula não passe por uma pausa .”

A resposta viral começa da mesma forma, mas não dá o alarme global.

Em vez disso, o alarme é localizado e sentinelas na área despacham os invasores. Há uma razão para isso.

“Se todos os vírus que chegam estimulassem uma resposta igualmente forte, aponta O’Shea, nossas células seriam pausadas com frequência, prejudicando nosso crescimento”. Mas quando a célula fica preocupada com o reparo de danos no DNA, os vírus podem se infiltrar.

Um vídeo no artigo aplica a metáfora das forças armadas:

Govind Shah: “As proteínas de reparo do DNA servem como guardas de segurança dentro do núcleo. Eles pegam o DNA do vírus e os escoltam para fora da célula.

Se uma célula sofrer uma grande quantidade de danos no DNA, esses guardas de segurança serão afastados do DNA viral e permitirão que o DNA viral se replique em altos níveis”.

Clodagh O’Shea: “Descobrimos que se você tem danos no DNA em seu próprio genoma, e o alarme dispara, na verdade isso recruta todas as forças: toda a polícia, guarda nacional – todo mundo está lá. Todas as forças estão lidando com seu próprio dano ao DNA, e não há mais nada para realmente ver ou desligar o vírus.”

Isso lhes deu uma ideia. Shah diz: “Então, por que não usar isso para matar células cancerígenas” com vírus projetados para entrar nas células tumorais? A resposta programada que eles descobriram fará com que a célula deixe os vírus entrarem enquanto está preocupada em consertar quebras de DNA.

“Se a célula não puder consertar a quebra do DNA, ela induzirá a morte celular – um mecanismo de autodestruição que ajuda a impedir que as células mutantes se repliquem (e, portanto, impede o crescimento do tumor)”.

▪️ Médicos

Estamos todos familiarizados com as imagens de helicópteros no campo de batalha entregando médicos para dar primeiros socorros aos feridos, ou transportando-os de avião para a estação de triagem ou hospital mais próximo. O núcleo da célula tem hospitais, diz um artigo da Biotechniques, e “ Uma ambulância molecular para DNA ” sabe como levar as vítimas ao pronto-socorro.

As quebras de fita dupla no DNA são uma fonte de estresse e às vezes a morte das células.

Mas as quebras podem ser corrigidas se encontrarem uma maneira de reparar os locais dentro da célula.

Em leveduras, um dos principais sítios de reparo reside no envelope nuclear, onde um conjunto de proteínas, incluindo o sub-complexo de poros nucleares Nup84, serve como uma espécie de hospital molecular.

O complexo de proteína motora cinesina-14, uma “ambulância de DNA”, move as pausas para locais de reparo, de acordo com um novo estudo da Nature Communications.

Pesquisadores da Universidade de Toronto acharam “muito surpreendente” que o motorista da ambulância seja a conhecida proteína motora cinesina-14 (veja nossa animação da cinesina em ação abaixo [áudio original em inglês]).

▪️ Funcionários do Hospital

Notícias do MD Anderson Cancer Center da Universidade do Texas apresentam alguns dos especialistas do hospital de reparo de DNA: fumarase, uma enzima metabólica; DNA-PK, uma proteína quinase; e enzimas de metilação de histonas que regulam o processo de reparo.

Esses médicos qualificados realizam cirurgias restauradoras para “quebras de fita dupla de DNA (DSBs)”, que “são a pior forma possível de mau funcionamento genético que pode causar câncer e resistência à terapia”.

▪️ Equipe de limpeza

As células investem muita energia em seus ribossomos, as organelas que traduzem o DNA. Os ribossomos são montados a partir de domínios de proteína e RNA. O que acontece com as sobras? Um item da Universidade de Heidelberg descreve máquinas moleculares que codificam os fragmentos em código de barras para serem entregues a um triturador em forma de barril chamado exossomo.

Embora não sejam descritos em termos militares, os agentes estão sob ordens estritas e obrigados a passar por postos de controle.

De acordo com o Prof. Hurt, a produção de ribossomos é um processo extremamente complexo que segue um esquema rígido com vários pontos de controle de qualidade .

As fábricas de proteínas são feitas de inúmeras proteínas ribossômicas (r-proteínas) e ácido ribonucleico ribossômico (rRNA).

Mais de 200 proteínas auxiliares, conhecidas como fatores de biogênese do ribossomo, são necessárias nas células eucarióticas para montar corretamente as proteínas-r e os diferentes rRNAs. Três do total de quatro rRNAs diferentes são fabricados a partir de um grande RNA precursor. Eles precisam ser “aparados” em pontos específicos durante o processo de fabricação, e as peças supérfluas são descartadas.

“Como esses processos são irreversíveis , é necessária uma verificação especial ”, explica Ed Hurt.

O número de pessoas das “forças armadas” envolvidas na defesa do DNA e no controle de qualidade das células é surpreendente. Está além de uma orquestra bem conduzida. É como uma operação militar, com protocolos rígidos, estrutura de comando hierárquica e especialistas treinados. Esses sistemas são orientados a objetivos: eles existem para proteger o genoma. Eles estão de plantão inspecionando componentes mesmo quando nada está errado. E quando as coisas dão errado, eles sabem exatamente o que fazer, como se estivessem bem treinados em seguir ordens.

Não estamos surpresos ao notar que esses artigos não dizem nada sobre evolução. Por quê? Porque todos sabemos pela nossa experiência que os fenómenos caracterizados por sistemas de comando e controle hierárquicos com procedimentos documentados e agentes qualificados são sempre concebidos de forma inteligente.

Este artigo foi publicado originalmente em 2015.

Evolução Com e Sem Múltiplas Mudanças Simultâneas

William A. Dembski | Evolution News

29 de junho de 2022, 6h46

Estou revisando o novo livro de Jason Rosenhouse, The Failures of Mathematical Anti-Evolutionism (Cambridge University Press), em série. Para a série completa até agora, clique aqui.

O darwinismo está comprometido com a evolução acontecendo gradualmente, um passo de cada vez, por mudanças mutacionais únicas. Há uma lógica probabilística sólida para essa visão, subscrita por, ou pode-se dizer em reação a, complexidade especificada. A alternativa para mudanças mutacionais únicas são múltiplas mudanças mutacionais simultâneas. Se mudanças simultâneas fossem exigidas da evolução, então os passos ao longo dos quais os processos darwinianos se movem se tornariam improváveis, tanto que a própria evolução darwiniana não seria mais plausível.

Darwin colocou desta forma em A Origem das Espécies: “Se pudesse ser demonstrado a existência de qualquer órgão complexo, que não poderia ter sido formado por numerosas, sucessivas, pequenas modificações, minha teoria seria absolutamente desmoronada. Mas não consigo descobrir tal caso.”

▪️ “Pequenos Passos Mutacionais”

É claro que Darwin não quis dizer apenas numerosas e sucessivas pequenas modificações como tal.

O que, afinal, não pode ser formado gradualmente na ausência de quaisquer restrições – qualquer sistema de partes pode, em princípio, ser construído uma parte de cada vez e, portanto, gradualmente. Para Darwin, a restrição, obviamente, era a seleção natural. As pequenas modificações aceitáveis para Darwin eram aquelas em que cada modificação confere uma vantagem seletiva. Afinal, Darwin estava, nesta passagem da Origem defendendo sua teoria. Como seus discípulos modernos, ele estava convencido de que toda mudança evolutiva acontece gradualmente, com a seleção natural aprovando cada passo do processo.

Em nossos dias, essas mudanças são vistas como mutacionais, e a mais gradual delas é a única mudança mutacional. Jason Rosenhouse concorda com essa visão quando observa, em uma passagem já citada nesta série, que todas as adaptações na biologia “podem ser divididas em pequenos passos mutacionais”. (pág. 178)

Para derrubar a visão de que todas as adaptações biológicas podem ocorrer por meio de mudanças mutacionais únicas, um pequeno passo após o outro, basta mostrar que algumas adaptações resistem à formação gradual dessa maneira e, em vez disso, exigem várias mudanças simultâneas. Anteriormente nesta revisão, apontei a complexidade irredutível e especificada como fornecendo contra-exemplos à evolução darwiniana, insistindo que eles representam uma barreira convincente à seleção natural agindo em variações aleatórias.

Quero agora investigar mais profundamente essa barreira e, especificamente, como o trabalho de alguns de meus colegas e de mim sobre a necessidade de várias mudanças simultâneas na evolução refuta o argumento de Rosenhouse para o gradualismo darwiniano.

▪️ O desafio

Para entender o desafio que múltiplas mudanças mutacionais simultâneas representam para a evolução darwiniana, vamos revisitar a evolução no hipercubo discreto ( veja aqui). A evolução neste caso começa no estado de todos os zeros, ou seja, (0, 0, …, 0) e termina no estado de todos os uns, ou seja, (100,100, …, 100).

A evolução prossegue indo de um elemento de caminho do hipercubo para o próximo, consultando até 200 vizinhos, com a probabilidade de encontrar o próximo elemento de caminho sendo 1 em 200 para cada consulta. Como já observado, esta é uma progressão geométrica, então o número médio de consultas por etapa evolutiva bem-sucedida é 200, e como o caminho total tem 10.000 etapas, o número médio de consultas, ou o tempo de espera, para ir de (0, 0 , …, 0) a (100.100, …, 100) é 2.000.000.

Existem bactérias que se replicam a cada 20 minutos. Assim, com a vida na Terra durando cerca de 4 bilhões de anos, isso coloca um limite superior de cerca de 100 trilhões de gerações em qualquer linhagem evolutiva no planeta Terra. Então 2.000.000 é factível.

Mas e se a evolução no hipercubo exigisse duas consultas simultâneas bem-sucedidas – de um vizinho e depois do próximo – para o próximo passo evolutivo bem-sucedido?

Como as consultas devem ser bem-sucedidas simultaneamente, elas são probabilisticamente independentes e as probabilidades se multiplicam. Portanto, a probabilidade de duas consultas simultâneas é 1/200 x 1/200, 1 em 40.000. Concedido, cada passo agora atravessa dois vizinhos, então o número total de passos necessários para ir de (0, 0, …, 0) a (100.100, …, 100) cai pela metade para 5.000.

Mas o tempo total de espera para ir de (0, 0, …, 0) a (100.100, …, 100) agora é 40.000 x 5.000, ou 200.000.000.

Isso é um aumento de cem vezes em relação às consultas não simultâneas, mas ainda menos de 100 trilhões, o número máximo de gerações em qualquer linhagem evolutiva na Terra.

▪️ Mas Vamos Agora Aumentar

E se a evolução no hipercubo exigisse cinco consultas simultâneas bem-sucedidas – de um vizinho, depois outro, e outro, e outro, e ainda mais um – para o próximo passo evolutivo bem-sucedido?

Como as consultas devem ser bem-sucedidas simultaneamente, elas são probabilisticamente independentes e as probabilidades se multiplicam.

Assim, a probabilidade de cinco consultas simultâneas bem-sucedidas é 1/200 x 1/200 x 1/200 x 1/200 x 1/200, 1 em 320 bilhões. Cada etapa agora atravessa cinco vizinhos, de modo que o número total de etapas necessárias para ir de (0, 0, …, 0) a (100.100, …, 100) cai para 2.000. Mas o tempo total de espera para ir de (0, 0, …, 0) a (100.100, …, 100) é agora 2.000 vezes 320 bilhões, ou 640 trilhões.

Isso representa um aumento de 320 milhões de vezes em relação às consultas não simultâneas. Além disso, esse número excede em muito 100 trilhões, o número máximo de gerações em uma linhagem evolutiva na Terra.

Como é evidente neste exemplo, se a evolução requer consultas simultâneas bem-sucedidas (também conhecidas como mudanças mutacionais simultâneas), então a evolução darwiniana está morta na água. Nesse caso, os tempos de espera (que se correlacionam precisamente com as improbabilidades) simplesmente se tornam grandes demais para a evolução fazer algo interessante. Agora concedido, o hipercubo é um exemplo de brinquedo. Mas existem exemplos reais de evolução que parecem exigir mudanças mutacionais não sucessivas, mas simultâneas.

Mike Behe examinou um desses exemplos em detalhes em seu segundo livro, The Edge of Evolution (2007). Lá, ele observou que duas alterações específicas de aminoácidos, que exigem alterações genéticas associadas, foram implicadas no parasita da malária Plasmodium adquirir resistência à cloroquina.

Essas alterações são raras e de acordo com a necessidade de alterações mutacionais simultâneas. Em particular, a resistência à cloroquina ocorre nesses parasitas da malária aproximadamente 1 em 10^20. Esses números são desconcertantes para um processo evolutivo darwiniano tranquilo.

Mesmo assim, Rosenhouse, citando Kenneth Miller, não se convenceu (ver pp. 157-158). Mas como é hábito de Rosenhouse em Anti-Mathematical Evolutionism, ele sempre dá a última palavra aos críticos do design inteligente. Miller acusa Behe de descartar artificialmente a seleção cumulativa e, portanto, de não conseguir definir o caso de mutações simultâneas. Mas os darwinistas, ao defenderem a seleção cumulativa, exigem que os críticos identifiquem e excluam todos os caminhos evolutivos possíveis, uma tarefa efetivamente infinita e, portanto, impossível.

A resposta de Behe a Miller, que Rosenhouse não menciona, é instrutiva. Cito-o longamente:

Em geral, os darwinistas não estão acostumados a restringir suas especulações com dados quantitativos. A mensagem fundamental de The Edge of Evolution, no entanto, é que esses dados já estão disponíveis.

Em vez de imaginar o que o poder da mutação e seleção aleatória pode fazer, podemos ver exemplos do que ela fez. E quando olhamos para os melhores e mais claros exemplos, os resultados são, para dizer o mínimo, bastante modestos. Vez após vez vemos que as mutações aleatórias são incoerentes e muito mais propensas a degradar um genoma do que a adicionar a ele – e essas são as mutações aleatórias “benéficas” selecionadas positivamente.

Miller afirma que eu descartei a seleção cumulativa e exigi o Plasmodium falciparum alcançar um resultado predeterminado.

Estou lisonjeado que ele pense que eu tenho tais poderes. No entanto, o parasita da malária não recebe ordens minhas ou de qualquer outra pessoa. Eu não tinha capacidade de descartar ou exigir nada.

O parasita estava livre na natureza para encontrar qualquer solução que pudesse ajudá-lo, por qualquer via mutacional disponível.

Simplesmente relatei os resultados do que o parasita conseguiu. Em 10^20 chances, seria esperado que tivesse sofrido um grande número de todos os tipos de mutações – substituições, deleções, inserções, duplicações de genes e muito mais.

E nesse número astronômico de oportunidades, na melhor das hipóteses, um punhado de mutações foi útil para isso.

▪️ Críticas paralelas

A pesquisa de Doug Axe sobre enzimas que desenvolvem novas dobras de proteínas provoca o mesmo padrão de críticas de Rosenhouse. Axe destaca a necessidade de múltiplas mutações coordenadas na evolução da TEM-1 beta-lactamase, computando algumas probabilidades incrivelmente pequenas (da ordem de 1 em 10^77).

Rosenhouse cita um crítico (p. 187), neste caso o biólogo de plantas Arthur Hunt, que afirma que Axe entendeu tudo errado ao se concentrar na cepa errada da enzima (uma forma enfraquecida em vez do tipo selvagem). Mas então Rosenhouse deixa de citar a resposta de Axe a Hunt. Aqui está uma parte relevante da resposta de Axe:

No trabalho descrito no artigo JMB de 2004 [ao qual Hunt e Rosenhouse estavam respondendo], optei por aplicar o menor padrão razoável de função, sabendo que isso produziria o maior valor razoável para P, que por sua vez fornece a avaliação mais otimista de a viabilidade de desenvolver novas dobras de proteínas. Se eu tivesse usado o nível de função do tipo selvagem como padrão, o resultado teria sido um valor P muito mais baixo, o que apresentaria um desafio ainda maior para o darwinismo. Em outras palavras, … o método que usei foi deliberadamente generoso em relação ao darwinismo.

Agora pode parecer que estou apenas fazendo o que Rosenhouse faz, ou seja, dando a palavra final aos meus rapazes. Mas se estou, não é que estou tentando encerrar prematuramente a discussão – é só que não tenho conhecimento de outras respostas de Miller e Hunt.

Por outro lado, Rosenhouse, ao escrever seu livro “estado da arte” sobre o antievolucionismo matemático, deveria, presumivelmente, estar atualizado sobre a posição do debate. A resenha de Miller sobre Behe na Nature foi em 2007.

E a resposta de Hunt a Axe ocorreu em um blog (pandasthumb.org), também em 2007. Behe respondeu a Miller imediatamente, em 2007, e a resposta de Axe apareceu em BIO-Complexity em 2011. Então, se Rosenhouse fosse imparcial, ele poderia pelo menos ter notado que Behe e Axe responderam às críticas que ele citou. O fato de Rosenhouse não ter feito isso sugere que ele tem uma história para contar e que a contará independentemente dos fatos ou evidências.

▪️ A Terceira Via

Ao encerrar este post, observo que os proponentes do design não são os únicos a questionar e rejeitar a visão darwiniana de que a seleção agindo em mudanças mutacionais únicas pode conduzir o processo evolutivo.

James Shapiro, biólogo da Universidade de Chicago, representa um grupo chamado The Third Way: Evolution in the Era of Genomics and Epigenomics.

Uma década atrás, Shapiro escreveu o que essencialmente equivalia a um manifesto para The Third Way: Evolution: A View from the 21st Century (2011). Lá, ele argumentou que os organismos fazem sua própria “engenharia genética natural”, que é teleológica e completamente não-darwiniana.

É verdade que Shapiro não é fã de design inteligente. Mas em conversas pessoais eu o achei mais anti-darwismo, se isso fosse possível, do que meus colegas de design inteligente. Especificamente, comentei com ele que achava que o mecanismo darwiniano oferecia pelo menos alguns insights úteis.

Shapiro respondeu dizendo que o efeito de Darwin na biologia foi totalmente negativo. Essa troca aconteceu em seu escritório durante minha visita de 2014 à Universidade de Chicago, que foi organizada por Leo Kadanoff e descrita anteriormente nesta série.

A seguir, “Conservação da Informação — A Ideia”.

Nota do editor: Esta revisão é publicada com a permissão do autor de BillDembski.com .

Equipe De Pesquisa Descobre Que As Células Têm As Ferramentas Para Curar Huntington E ELA, Mas Não Conseguem Usá-las

Por Technion – Instituto de Tecnologia de Israel | Medical Xpress

16 | Fev | 22

Uma montagem de três imagens de neurônios estriados únicos transfectados com uma versão associada à doença de huntingtina, a proteína que causa a doença de Huntington. Núcleos de neurônios não transfectados são vistos no fundo (azul). O neurônio no centro (amarelo) contém um acúmulo intracelular anormal de huntingtina chamado corpo de inclusão (laranja). Crédito: Wikipedia/ Creative Commons Attribution 3.0 Licença não portada.

Huntington, Alzheimer, ELA e várias outras doenças neurodegenerativas compartilham uma semelhança: todas são caracterizadas por proteínas (diferentes para cada doença) que se agregam em neurônios dentro do cérebro e do sistema nervoso. Agora, cientistas do Technion Israel Institute of Technology descobriram que as células têm os mecanismos para limpar esses agregados – eles simplesmente não conseguem ativá-los. Seu estudo foi publicado recentemente na Nature Communications.

As proteínas são os blocos de construção e as unidades de funcionamento do nosso corpo.

Sempre que o corpo precisa que algo seja feito, proteínas específicas são geradas para realizá-lo. Para fazer isso, o código para a proteína em particular é lido a partir do DNA, e a proteína é construída a partir de subunidades chamadas aminoácidos.

É então dobrado na forma 3D que precisa assumir. Outras proteínas, chamadas “chaperonas”, auxiliam nesse processo de dobramento.

Os agregados se formam quando certas proteínas se formam incorretamente. Em vez de executar a função que deveriam desempenhar, eles se unem, criando clusters consideráveis que não apenas são inúteis, mas também interrompem a funcionalidade normal das células.

A estudante Ph.D Kinneret Rozales e a estudante MD/Ph.D. Amal Younis, trabalhando como parte do grupo de pesquisa do professor Reut Shalgi, examinaram como as células respondem aos agregados que se acumulam dentro delas.

Como podemos saber como uma célula se sente? Não podemos perguntar se está feliz ou com dor.

Mas podemos examinar quais genes a célula expressa. Sabemos que a célula ativa certos genes quando sente estresse. Por outro lado, se tudo estiver bem, esses genes não seriam ativados.

Parte do que a célula faz em resposta ao estresse é ativar chaperonas específicas, na tentativa de corrigir ou remover proteínas mal dobradas.

Mas quais acompanhantes são ativados? E quais são necessários para resolver o problema? Um grande número de acompanhantes diferentes são codificados no DNA humano.

Rozales e Younis examinaram 66 deles em células com Huntington ou agregados de proteínas associados a ALS. Alguns acompanhantes, eles descobriram, só pioram as coisas.

Mas, surpreendentemente, eles também encontraram chaperonas que poderiam eliminar os agregados, curando a célula. As ferramentas para curar a doença já estão dentro de nós, codificadas pelo nosso próprio DNA.

Por que então, se existem os acompanhantes necessários, eles não curam as células dos pacientes antes que os neurônios se degenerem?

“Não é suficiente que as ferramentas existam na caixa de ferramentas da célula”, disse o Prof. Shalgi. “A célula precisa perceber que há um problema e então precisa saber qual, dentre as muitas ferramentas disponíveis, deve usar para resolver o problema.”

Infelizmente, o grupo descobriu, é aí que está o gargalo. Em células com agregados de proteína associados a Huntington, as células perceberam que havia um problema e ativaram algumas chaperonas de resposta ao estresse, mas não as corretas.

As células não sabiam o que estava causando o estresse ou o que deveriam fazer para corrigir a situação. Com agregados associados à ALS , as coisas foram ainda piores; as células não perceberam que precisavam ativar os acompanhantes e não mostraram sinais de estresse.

“A célula é um sistema complicado“, disse o Prof. Shalgi ao explicar as descobertas surpreendentes. “Pense no seu computador: quando algo está errado, às vezes você não percebe no início.

Ele apenas responde um pouco mais devagar do que costumava, talvez, ou lança uma mensagem de erro que você ignora e esquece. Quando você percebe algo errado – na forma de uma tela azul ou uma recusa em iniciar, você, ou um técnico em seu nome, tenta diagnosticar e resolver o problema.

Às vezes, a solução é encontrada imediatamente, mas outras vezes é algo que você nunca encontrou antes, e você não sabe qual driver precisa ser instalado ou peça de hardware que precisa ser substituída. É o mesmo com nossas células: elas nem sempre percebem que há um problema ou sabem como resolvê-lo, mesmo quando de fato têm as ferramentas para fazê-lo.

A boa notícia é que, como a capacidade existe, esperamos que futuros tratamentos possam ser desenvolvidos para ativá-la e empregar as próprias ferramentas do corpo para curar essas doenças neurodegenerativas debilitantes.”

[Ênfase adiciona]

Mais informações: Kinneret Rozales et al, Differential roles for DNAJ isoforms in HTT-polyQ and FUS aggregation modulation revealed by chaperone screens, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-27982-w

Reconhecendo O Design Por Um “Arranjo Proposital De Peças”

Por Michael Behe | Evolution News

10 de junho de 2021, 15:15

Um correspondente perguntou sobre “complexidade especificada” e o design inteligente do olho.

Expliquei por que prefiro muito mais a frase “arranjo proposital de partes” como um critério para design – versus complexidade irredutível, complexidade especificada, pequena probabilidade especificada, informação, informação complexa especificada ou outras frases.

A diferença crítica entre o DI e a evolução darwiniana (e todas as outras propostas para processos evolutivos não inteligentes) é o envolvimento de uma mente no DI.

A filósofa Lydia McGrew escreveu certa vez que a questão básica do DI se resume à questão de “outras mentes“. Uma das reivindicações famosas de Alvin Plantinga é a que ele argumentou cinquenta anos atrás em God and Other Minds que (eu parafraseio) a percepção da existência de Deus é o mesmo tipo de problema que a percepção da existência de outras mentes.

Mentes e Propósito

Então, como percebemos o trabalho de uma mente? Como escrevi em meus livros (mais extensivamente em Darwin Devolves), mentes (e apenas mentes) podem ter objetivos.

Assim, na medida em que pode manipular as coisas, a mente pode organizar as partes para atingir seus objetivos. Claro, nós mesmos temos mentes. E é um poder fundamental da mente poder discernir propósitos. Assim, podemos reconhecer que uma mente agiu ao perceber um arranjo proposital de partes. Não há outra maneira que eu possa imaginar pela qual possamos reconhecer uma outra mente.

Para fins de detecção de outras mentes, “partes” podem ser virtualmente qualquer coisa. Os exemplos incluem: o arranjo proposital de sons na fala; palavras e letras por escrito; peças mecânicas em máquinas; o momento dos eventos em uma festa surpresa; combinações de todas essas coisas; e um número infinito de outras maneiras.

Há muitas outras coisas a dizer para preencher isso que não posso abordar aqui (especialmente a questão dos “spandrels“, ou seja, recursos que não são intencionais para eles mesmos, mas são os efeitos colaterais da construção de sistemas projetados). No entanto, o ponto principal é que só podemos reconhecer design/mente no arranjo proposital das peças.

Zeros e Uns

Outras frases que as pessoas usam para indicar design inteligente se resumem a arranjos de partes intencionais.

Por exemplo, Stephen Meyer gosta de apontar que sabemos que agentes inteligentes produzem informações, então, quando encontramos informações codificadas em um programa de computador, podemos concluir que foram produzidas por um agente inteligente. É verdade. No entanto, como sabemos que há informações em uma sequência de zeros e uns – em um programa de computador? Somente se descobrirmos que eles são organizados com um propósito; isto é, se o programa de computador tem uma função, se pode fazer algo significativo.

Da mesma forma, sistemas irredutivelmente complexos resistem à explicação darwiniana, mas como sabemos que eles são projetados? Porque vemos que eles podem fazer algo, que eles têm um propósito, eles são um arranjo proposital de partes. (À parte, os sistemas de CI têm duas propriedades relevantes – sua natureza descontínua resiste ao darwinismo e sua intencionalidade manifesta aponta fortemente para o design.)

Finalmente, no caso do olho, em vez de “complexidade especificada”, acho que é muito, muito mais fácil analisar o design para um público leigo (ou profissional) como um arranjo proposital de partes. O público reconhecerá imediatamente o propósito na disposição dos componentes do olho. Em minha opinião, a frase complexidade especificada apenas obscurece o mesmo significado encontrado em um arranjo proposital.

O “especificado” na frase complexidade especificada é praticamente o mesmo que “proposital” e “complexidade” o mesmo que “arranjo“. No entanto, a frase “arranjo proposital” é ao mesmo tempo menos matemática, menos proibitiva, mais acessível e mais clara.

Sim, O Design Inteligente É Detectável Pela Ciência

STEPHEN C. MEYER | DISCOVERY INSTITUTE 26 DE ABRIL DE 2018 Em DESIGN INTELIGENTE PUBLICADO ORIGINALMENTE NO SAPIENTIA JOURNAL

Nota do editor: O jornal online Sapientia recentemente colocou uma boa pergunta para vários participantes em um fórum: “Is Intelligent Design Detectable by Science?” Esta é uma questão chave na qual os proponentes do DI e da evolução teísta diferem. Stephen Meyer, filósofo da ciência e diretor do Centro de Ciência e Cultura do Discovery Institute, deu a seguinte resposta.

Os biólogos há muito reconheceram que muitas estruturas organizadas nos organismos vivos – a forma elegante e a cobertura protetora do nautilus enrolado; as partes interdependentes do olho dos vertebrados; os ossos, músculos e penas entrelaçadas de uma asa de pássaro – “dão a aparência de terem sido projetados para um propósito“. ¹

Antes de Darwin, os biólogos atribuíam a beleza, a complexidade integrada e a adaptação dos organismos a seus ambientes a uma poderosa inteligência projetual. Conseqüentemente, eles também pensaram que o estudo da vida tornava a atividade de uma inteligência projetista detectável no mundo natural.

Ainda assim, Darwin argumentou que essa aparência de design poderia ser explicada de forma mais simples como o produto de um mecanismo puramente não direcionado, a saber, seleção natural e variação aleatória. Os neodarwinistas modernos também afirmaram que o processo não direcionado da seleção natural e da mutação aleatória produziu as intrincadas estruturas semelhantes a designs nos sistemas vivos. Eles afirmam que a seleção natural pode imitar os poderes de uma inteligência projetista sem ser guiada por um agente inteligente. Assim, os organismos vivos podem parecer projetados, mas, segundo essa visão, essa aparência é ilusória e, conseqüentemente, o estudo da vida não torna a atividade de uma inteligência projetista detectável no mundo natural.

Como o próprio Darwin insistiu: “Parece não haver mais desígnio na variabilidade dos seres orgânicos e na ação da seleção natural, do que no curso em que o vento sopra”. ² Ou como argumentou o eminente biólogo evolucionista Francisco Ayala, Darwin representou “design sem designer” e mostrou “que a organização diretiva dos seres vivos pode ser explicada como o resultado de um processo natural, a seleção natural, sem necessidade de recurso para um Criador ou outro agente externo“.³

Mas Darwin explicou todas as evidências de aparente design na biologia? Darwin tentou explicar a origem de novas formas de vida a partir de formas de vida pré-existentes mais simples, mas sua teoria da evolução por seleção natural nem mesmo tentou explicar a origem da vida – a célula viva mais simples – em primeiro lugar. No entanto, agora há evidências convincentes de design inteligente nos recessos internos até mesmo dos organismos unicelulares vivos mais simples. Além disso, há uma característica fundamental das células vivas – uma que torna o design inteligente da vida detectável – que Darwin desconhecia e que os teóricos da evolução contemporâneos não explicaram.

O Enigma da Informação

Em 1953, quando Watson e Crick elucidaram a estrutura da molécula de DNA, eles fizeram uma descoberta surpreendente. A estrutura do DNA permite armazenar informações na forma de um código digital de quatro caracteres. Cordas de substâncias químicas em seqüência precisa, chamadas de bases de nucleotídeos, armazenam e transmitem as instruções de montagem – as informações – para construir as moléculas de proteína essenciais e as máquinas de que a célula precisa para sobreviver.

Francis Crick desenvolveu mais tarde essa ideia com sua famosa “hipótese da sequência”, segundo a qual os constituintes químicos do DNA funcionam como letras em uma linguagem escrita ou de símbolos em um código de computador. Assim como as letras em inglês podem transmitir uma mensagem específica dependendo de seu arranjo, o mesmo acontece com certas sequências de bases químicas ao longo da espinha dorsal de uma molécula de DNA. O arranjo dos caracteres químicos determina a função da sequência como um todo. Assim, a molécula de DNA possui a mesma propriedade de “especificidade de sequência” que caracteriza os códigos e a linguagem.

Além disso, as sequências de DNA não possuem apenas “informações” no sentido estritamente matemático descrito pelo pioneiro teórico da informação Claude Shannon. Shannon relacionou a quantidade de informações em uma sequência de símbolos com a probabilidade im da sequência (e a redução da incerteza associada a ela). Mas as sequências de bases do DNA não exibem apenas um grau de improbabilidade matematicamente mensurável. Em vez disso, o DNA contém informações no sentido mais rico e comum do dicionário de “sequências alternativas ou arranjos de caracteres que produzem um efeito específico“. As sequências de bases de DNA transmitem instruções. Elas desempenham funções e produzem efeitos específicos. Assim, elas não possuem apenas “informações de Shannon“, mas também o que foi chamado de “informações específicas” ou “funcionais“.

Como os zeros e uns arranjados com precisão em um programa de computador, as bases químicas no DNA transmitem instruções em virtude de seu arranjo específico – e de acordo com uma convenção de símbolo independente conhecida como “código genético“. Assim, o biólogo Richard Dawkins observa que “o código de máquina dos genes é estranhamente semelhante ao de um computador“. ⁴ Da mesma forma, Bill Gates observa que “o DNA é como um programa de computador, mas muito, muito mais avançado do que qualquer software que já criamos”. ⁵ Da mesma forma, o biotecnologista Leroy Hood descreve as informações no DNA como “código digital“. ⁶

Após o início da década de 1960, novas descobertas revelaram que a informação digital no DNA e no RNA é apenas parte de um sistema complexo de processamento de informações – uma forma avançada de nanotecnologia que tanto espelha quanto excede a nossa em sua complexidade, lógica de design e densidade de armazenamento de informações.

De onde vêm as informações na célula? E como surgiu o complexo sistema de processamento de informações da célula? Essas questões estão no cerne da pesquisa contemporânea sobre a origem da vida. Claramente, os recursos informativos da célula pelo menos parecem projetados. E, como mostro com muitos detalhes em meu livro Signature in the Cell, nenhuma teoria da evolução química não direcionada explica a origem da informação necessária para construir a primeira célula viva. ⁷

Por quê? Simplesmente, há informações demais na célula para serem explicadas apenas pelo acaso. E as tentativas de explicar a origem da informação como conseqüência da seleção natural pré-biótica agindo sobre mudanças aleatórias inevitavelmente pressupõem precisamente o que precisa ser explicado, a saber, resmas de informação genética pré-existente. A informação no DNA também desafia a explicação por referência às leis da química. Dizer o contrário é como dizer que a manchete de um jornal pode surgir da atração química entre a tinta e o papel. Claramente, algo mais está em ação.

Ainda assim, os cientistas que inferem o design inteligente não o fazem meramente porque os processos naturais – acaso, leis ou sua combinação – falharam em explicar a origem da informação e dos sistemas de processamento de informação nas células. Em vez disso, pensamos que o design inteligente é detectável em sistemas vivos porque sabemos por experiência que os sistemas que possuem grandes quantidades dessas informações surgem invariavelmente de causas inteligentes. As informações na tela de um computador podem ser rastreadas até um usuário ou programador. A informação em um jornal veio em última análise de um escritor – de uma mente. Como observou o pioneiro teórico da informação Henry Quastler, “A informação normalmente surge da atividade consciente”. ⁸

Essa conexão entre a informação e a inteligência anterior nos permite detectar ou inferir atividade inteligente, mesmo de fontes não observáveis no passado distante. Arqueólogos inferem escribas antigos de inscrições hieroglíficas. A busca do SETI por inteligência extraterrestre pressupõe que a informação embutida em sinais eletromagnéticos do espaço indicaria uma fonte inteligente. Os radioastrônomos não encontraram nenhum sinal desse tipo em sistemas estelares distantes; mas mais perto de casa, os biólogos moleculares descobriram informações na célula, sugerindo – pela mesma lógica que sustenta o programa SETI e o raciocínio científico comum sobre outros artefatos de informação – uma fonte inteligente.

O DNA funciona como um programa de software e contém informações específicas assim como o software. Sabemos por experiência própria que o software vem de programadores. Em geral, sabemos que a informação especificada – seja inscrita em hieróglifos, escrita em um livro ou codificada em um sinal de rádio – sempre surge de uma fonte inteligente. Portanto, a descoberta de tais informações na molécula de DNA fornece bases sólidas para inferir (ou detectar) que a inteligência desempenhou um papel na origem do DNA, mesmo se não estivéssemos lá para observar o sistema surgindo.

A Lógica de Detecção de Design

Em The Design Inference, o matemático William Dembski explica a lógica da detecção de design. Seu trabalho reforça a conclusão de que a informação especificada presente no DNA aponta para uma mente projetista.

Dembski mostra que os agentes racionais freqüentemente detectam a atividade anterior de outras mentes projetistas pelo caráter dos efeitos que deixam para trás. Os arqueólogos presumem que agentes racionais produziram as inscrições na Pedra de Roseta. Os investigadores de fraudes de seguros detectam certos “padrões de trapaça” que sugerem manipulação intencional das circunstâncias em vez de um desastre natural. Os criptógrafos distinguem entre sinais aleatórios e aqueles que carregam mensagens codificadas, o último indicando uma fonte inteligente. Reconhecer a atividade de agentes inteligentes constitui um modo comum e totalmente racional de inferência.

Mais importante, Dembski explica os critérios pelos quais os agentes racionais reconhecem ou detectam os efeitos de outros agentes racionais e os distingue dos efeitos de causas naturais. Ele demonstra que sistemas ou sequências com propriedades conjuntas de “alta complexidade” (ou pequena probabilidade) e “especificação” resultam invariavelmente de causas inteligentes, não do acaso ou de leis físico-químicas. ⁹

Dembski observou que sequências complexas exibem um arranjo irregular e improvável que desafia a expressão por uma regra ou algoritmo simples, enquanto a especificação envolve uma combinação ou correspondência entre um sistema físico ou sequência e um padrão ou conjunto de requisitos funcionais independentemente reconhecível.

A título de ilustração, considere os seguintes três conjuntos de símbolos:

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O TEMPO NÃO PERDOA NINGUÉM

ABABABABABABABABABABAB

As duas primeiras sequências são complexas porque ambas desafiam a redução a uma regra simples. Cada um representa uma sequência altamente irregular, aperiódica e improvável. A terceira sequência não é complexa, mas altamente ordenada e repetitiva. Das duas sequências complexas, apenas a segunda, entretanto, exemplifica um conjunto de requisitos funcionais independentes – ou seja, é especificada .

O inglês tem muitos desses requisitos funcionais. Por exemplo, para transmitir significado em inglês, deve-se empregar as convenções existentes de vocabulário (associações de sequências de símbolos com objetos, conceitos ou idéias particulares) e as convenções existentes de sintaxe e gramática. Quando os arranjos de símbolos “combinam” com o vocabulário existente e as convenções gramaticais (ou seja, requisitos funcionais), a comunicação pode ocorrer. Tais arranjos exibem “especificação“. A sequência “O tempo e a maré não esperam por ninguém” claramente exibe tal correspondência e, portanto, desempenha uma função de comunicação.

Assim, das três sequências, apenas a segunda manifesta os dois indicadores necessários de um sistema projetado. A terceira sequência carece de complexidade, embora exiba um padrão periódico simples, uma espécie de especificação. A primeira sequência é complexa, mas não especificada. Apenas a segunda sequência apresenta tanto complexidade e especificação. Assim, de acordo com a teoria de detecção de design de Dembski, apenas a segunda sequência implica uma causa inteligente – como afirma nossa experiência uniforme.

Em meu livro Signature in the Cell , mostro que os critérios conjuntos de complexidade e especificação de Dembski são equivalentes a “informações funcionais” ou “informações especificadas“. Também mostro que as regiões codificantes do DNA exemplificam tanto a alta complexidade quanto a especificação e, portanto, não surpreendentemente, também contêm “informações especificadas“. Conseqüentemente, o método científico de Dembski para detecção de design reforça a conclusão de que a informação digital no DNA indica atividade inteligente anterior.

Portanto, ao contrário dos relatos da mídia, a teoria do design inteligente não é baseada na ignorância ou “lacunas” em nosso conhecimento, mas em descobertas científicas sobre o DNA e em métodos científicos estabelecidos de raciocínio nos quais nossa experiência uniforme de causa e efeito orienta nossas inferências sobre os tipos de causas que produzem (ou melhor explicam) diferentes tipos de eventos ou sequências.

Ajuste Fino Antrópico

A evidência de design em células vivas não é a única evidência na natureza. A física moderna agora revela evidências de design inteligente na própria estrutura do universo. Desde a década de 1960, os físicos reconheceram que as condições iniciais e as leis e constantes da física são perfeitamente ajustadas, contra todas as probabilidades, para tornar a vida possível. Mesmo alterações extremamente leves nos valores de muitos fatores independentes – como a taxa de expansão do universo, a velocidade da luz e a força precisa da atração gravitacional ou eletromagnética – tornariam a vida impossível. Os físicos se referem a esses fatores como “coincidências antrópicas” e à feliz convergência de todas essas coincidências como o “ajuste fino do universo“.

Muitos notaram que esse ajuste fino sugere fortemente o projeto de uma inteligência pré-existente. O físico Paul Davies disse que “a impressão do design é avassaladora”. ¹⁰ Fred Hoyle argumentou que, “Uma interpretação de bom senso dos fatos sugere que um superintelecto se envolveu com a física, assim como com a química e a biologia”. ¹¹ Muitos físicos agora concordam. Eles argumentariam que – de fato – os mostradores na sala de controle cósmico parecem bem ajustados porque alguém os ajustou cuidadosamente.

Para explicar as vastas improbabilidades associadas a esses parâmetros de ajuste fino, alguns físicos postularam não um “ajuste fino” ou um designer inteligente, mas a existência de um vasto número de outros universos paralelos. Este conceito de “multiverso” também necessariamente postula vários mecanismos para a produção desses universos. Nessa visão, ter algum mecanismo para gerar novos universos aumentaria o número de oportunidades para o surgimento de um universo favorável à vida como o nosso – tornando o nosso algo como um sortudo vencedor de uma loteria cósmica.

Mas os defensores dessas propostas de multiverso negligenciaram um problema óbvio. As cosmologias especulativas (tais como a cosmologia inflacionária e teoria das cordas) propostas para a geração de universos alternativos invariavelmente invocam mecanismos que propriamente necessitam de ajuste fino, pedindo, assim, a questão de saber a origem desses ajustes. Na verdade, todas as várias explicações materialistas para a origem do ajuste fino – ou seja, as explicações que tentam explicar o ajuste fino sem invocar o design inteligente – invariavelmente invocam um ajuste fino inexplicado anterior.

Além disso, como Jay Richards mostrou, ¹² o ajuste fino do universo exibe precisamente aquelas características – extrema improbabilidade e especificação funcional – que invariavelmente desencadeiam uma consciência de, e justificam uma inferência para, design inteligente. Uma vez que a teoria do multiverso não pode explicar o ajuste fino sem invocar o ajuste fino prévio, e uma vez que o ajuste fino de um sistema físico para alcançar um fim propício é exatamente o tipo de coisa que sabemos que os agentes inteligentes fazem, segue-se que o design inteligente permanece como a melhor explicação para o ajuste fino do universo.

E isso torna o design inteligente detectável tanto nos parâmetros físicos do universo quanto nas propriedades portadoras de informações da vida, melhor explicação para o ajuste fino do universo.

Notas

Richard Dawkins, The Blind Watchmaker (New York, NY: Norton, 1986), 1.
Charles Darwin, The Life and Letters of Charles Darwin, ed. Francis Darwin, vol. 1 (New York: Appleton, 1887), 278–279.
Francisco J. Ayala, “Darwin’s Greatest Discovery: Design without Designer,” Proceedings of the National Academy of Sciences USA 104 (May 15, 2007): 8567–8573.
Richard Dawkins, River out of Eden: A Darwinian View of Life (New York: Basic, 1995), 17.
Bill Gates, The Road Ahead (New York: Viking, 1995), 188.
Leroy Hood and David Galas, “The Digital Code of DNA.” Nature 421 (2003), 444-448.
Stephen Meyer, Signature in the Cell: DNA and the Evidence for Intelligent Design (San Francisco: HarperOne, 2009), 173-323.
Henry Quastler, The Emergence of Biological Organization (New Haven: Yale UP, 1964), 16.
William Dembski, The Design Inference: Eliminating Chance Through Small Probabilities (Cambridge: Cambridge University Press, 1998), 36-66.
Paul Davies, The Cosmic Blueprint (New York: Simon & Schuster, 1988), 203.
Fred Hoyle, “The Universe: Past and Present Reflections.” Annual Review of Astronomy and Astrophysics 20 (1982): 16.
Guillermo Gonzalez and Jay Richards, The Privileged Planet: How Our Place in the Cosmos is Designed for Discovery (Washington, DC: Regnery Publishing, 2004), 293-311.

Paul Ashby em Termodinâmica, Informação e Máquinas Moleculares da Vida

By Brian Miller | Evolution News

[*Obs: os links remetem à artigos em inglês]

Recentemente, assisti a uma palestra muito informativa do físico-químico Dr. Paul Ashby sobre termodinâmica, informação e as máquinas moleculares nas células. Ashby é Cientista da Equipe de Fundição Molecular do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley e é Diretor e Tesoureiro da Sociedade CS Lewis da Califórnia. Seu pedigree acadêmico inclui diplomas de Harvard e MIT, e suas publicações aparecem em vários periódicos de primeira linha. Sua palestra demonstra a necessidade de informação a ser transmitida aos geradores de energia molecular e extratores de energia altamente eficientes encontrados em sistemas biológicos. Eu particularmente aprecio como seus argumentos complementam minhas próprias análises abordando a origem da vida (veja aqui , aqui e aqui).

Ashby começa sua palestra descrevendo a construção de locomotivas movidas a vapor. Cada componente é cuidadosamente projetado para garantir que a pressão do fluxo mova constantemente as rodas em uma direção. Ele então descreve como a eficiência energética dos motores aumentou de meio por cento no início de 1700 para 54 por cento hoje. O aumento resultou de maior engenhosidade no design geral, que inclui maior precisão no design das peças.

Demônio de Maxwell

A próxima parte da palestra muda para uma discussão sobre um experimento mental conhecido como demônio de Maxwell. No experimento mental, um demônio abre e fecha uma pequena porta entre duas câmaras de gás em momentos específicos para permitir que apenas as moléculas de ar mais quentes viajem para um lado e apenas as moléculas mais frias para o outro. As ações do demônio fazem com que a diferença de temperatura entre as duas câmaras aumente, diminuindo assim a entropia e aparentemente violando a segunda lei da termodinâmica. Ashby explica como um agente agindo como o demônio não viola de fato a segunda lei, já que suas ações gastam energia. Esse gasto faz com que a temperatura média de todo o sistema aumente, de modo que a entropia total ainda aumenta. Além disso, o demônio deve receber informações sobre a temperatura das moléculas que se aproximam da porta para determinar se ela deve ser aberta ou fechada. A informação é o que permite a separação dos gases quentes e frios.

Um motor em funcionamento

Ashby então conecta a discussão sobre locomotivas com o experimento mental, explicando como a informação também é necessária para construir um motor em funcionamento, especificamente nas instruções de fabricação. Motores mais eficientes exigem maior engenhosidade e precisão das peças, e essa melhoria envolve as instruções que contêm mais informações. Assim, a eficiência aumenta com a quantidade de informações fornecidas.

Por outro lado, as informações podem ser perdidas. As máquinas invariavelmente degradam. Por exemplo, os componentes se desgastam. Tal deterioração corresponde a uma perda de informação (ou especificidade) que resulta em perda de eficiência. Um carro deve ser constantemente mantido por meio de reparos ou substituição de peças, ajuste do motor e alinhamento dos componentes. Sem essa manutenção, ele deixaria de funcionar, e a energia da queima do combustível seria totalmente dissipada na forma de calor.

Máquinas Biológicas

Em seguida, Ashby aplica a relação entre informação e eficiência às máquinas biológicas. Ele observa que as máquinas são mais eficientes se operam de forma reversível, o que significa que cada pequeno passo do motor freqüentemente funciona contra a direção desejada. Para máquinas grandes, como motores a petróleo, a reversibilidade aumenta para máquinas que funcionam mais lentamente. Mas para máquinas microscópicas em nanoescala, a energia flui com mais facilidade, portanto, é mais provável que operem reversivelmente. Ele então detalha a operação da ATP sintase e explica como esse motor molecular é reversível e opera com quase 100 por cento de eficiência. Ele também descreve a série de reações químicas frequentemente reversíveis em células que extraem energia dos alimentos, como as moléculas de glicose. A extração ocorre em várias etapas, o que aumenta a eficiência, e cada etapa é dirigida por uma enzima. A eficiência e a reversibilidade da maquinaria celular e das enzimas acarreta o fato de conterem grandes quantidades de informação.

A última parte da palestra explica a implausibilidade de um processo evolutivo não direcionado gerar as informações necessárias para qualquer máquina molecular ou série de enzimas. O desafio é que nenhuma função de aptidão ou estratégia que conduz uma busca poderia encontrar alvos altamente improváveis a menos que o algoritmo de busca fosse fornecido com informações sobre um alvo. A teoria subjacente a essa limitação foi explicada em detalhes por Robert J. Marks, William Dembski e Winston Ewert (veja aqui , aqui e aqui). Em outras palavras, a origem da maquinaria molecular ou um conjunto de enzimas complexas na origem da vida ou em qualquer grande transformação evolutiva requer que as informações sejam fornecidas de fora por uma inteligência supervisora. Ashby é um cristão comprometido, então ele identifica essa inteligência como o Deus da tradição judaica e cristã.

Os cientistas estão tentando decifrar a linguagem escondida em nossos corpos

By FETFX [Jan – 2018]

Sim, o DNA tem uma linguagem própria e os cientistas querem entendê-lo para aplicar soluções terapêuticas personalizadas com base na análise dos biomarcadores genômicos do indivíduo e sua regulação.

O DNA é como uma linguagem, com seu próprio alfabeto e gramática. E os cientistas do MRG-GRammar querem desvendar suas regras.

Sobre o que estamos conversando? Um grupo de pesquisadores sob a bandeira do projeto MRG-GRammar (Massive Reverse Genomics to Decipher Gene Regulatory Grammar), um projeto europeu financiado sob Future and Emerging Technologies in Horizon 2020, está empenhado em compreender a linguagem do DNA, combinando biologia sintética com tecnologias inovadoras de impressão de DNA e bioinformática. A compreensão dessa linguagem será útil para implementar um sistema de saúde adequado às necessidades de cada pessoa, para a detecção de diferentes tipos de câncer, como o melanoma, por exemplo, e de forma mais geral para encontrar a origem de muitas doenças.

Como para qualquer outra língua, a linguagem do DNA é composta por um alfabeto e uma gramática. Quatro letras (pares de bases) constituem o alfabeto genético: A, T, G, C; e um gene nada mais é do que uma palavra, que é uma sequência daquelas letras como TCGATTAGG…

Quando o Projeto Genoma Humano terminou em 2003, os cientistas determinaram a sequência de pareamento de bases de nucleotídeos no DNA do Homo sapiens. Deu-nos um livro para ler, mas embora possamos ler as letras e reconhecer muitas palavras de seu vocabulário, não conhecemos regras gramaticais suficientes para sermos capazes de compreender o significado de todo o livro.

Compreender a regulação do gene pode ter impactos em campos além da medicina, como a agricultura. Créditos: via flickr.com.

Para administrar essa complexidade, os pesquisadores do projeto MRG-GRammar estreitaram seus interesses, focando nas regras que regulam a expressão gênica, as proteínas finais feitas pelo DNA. Na verdade, a atividade regulatória do genoma, que determina como os genes são expressos, é essencial para entender que tipo de consequências uma mutação pode trazer nas regiões regulatórias do genoma, por exemplo, um câncer de melanoma. Além da saúde, essa compreensão da regulação do gene poderia ser usada para uma melhor produção de biocombustíveis, na agricultura e em outros campos industriais.

“Se pudéssemos entender o que está errado e por quê, por exemplo, com as células, capturando e depois mudando as regras que as instruem a reagir de uma determinada forma, este seria um incrível passo à frente para a medicina”, diz Sarah Goldberg, pesquisador do Technion – Instituto de Tecnologia de Israel em Haifa, um dos cientistas envolvidos no projeto.

Em particular, a estratégia seguida pelos membros do projeto consiste em gerar novos tipos de conjuntos de dados biológicos que exploram sistematicamente todas as combinações regulatórias possíveis, construindo uma base de conhecimento a partir da qual o algoritmo regulatório pode ser derivado. Partindo desse algoritmo, seria possível não apenas decifrar o código regulatório natural existente, mas também interpretar variações que levassem a uma compreensão profundamente mais profunda das origens de muitas doenças.

O progresso promissor foi documentado por uma publicação na Nature Communications.

A equipe MRG-Grammar também colaborou com a artista Anna Dumitriu no âmbito do FEAT, um projeto FET que explora a arte como um novo canal de comunicação científica. O resultado da colaboração é a obra de Dumitiu “Make Do and Mend”, que o artista realizou editando o genoma de uma bactéria E. coli com a revolucionária técnica CRISPR. O objetivo desse esforço é aumentar a conscientização sobre a resistência aos antibióticos desenvolvida por bactérias, um dos maiores desafios da medicina moderna.

O projeto MRG-GRammar de € 4M envolveu sete parceiros e é coordenado pelo Technion – Instituto de Tecnologia de Israel em Haifa, Israel.

Imagem da capa: via pixabay.com

Aqui está como ensinar design inteligente para jovens

Brian Miller – Evolution News

Recentemente, tive a oportunidade de falar a um público sobre a melhor forma de ensinar as evidências do design na natureza para os jovens. Aqui, resumirei minha palestra descrevendo as abordagens que considero mais eficazes para comunicar as evidências a públicos não técnicos.

Autodescoberta

O primeiro princípio é ajudar os participantes a descobrirem as evidências do design eles próprios. Essa abordagem é particularmente importante para pessoas que foram socialmente condicionadas a suprimir qualquer evidência de design na natureza que encontrarem. O processo de autodescoberta pode contornar preconceitos implantados e barreiras mentais, de modo que a verdade pode envolver totalmente a mente.

Um dos meus exercícios favoritos é mostrar uma série de objetos ou padrões e pedir aos ouvintes que atribuam uma pontuação de 1 a 10 em sua confiança de que uma imagem foi projetada versus simplesmente o produto de processos naturais e acaso. Uma pontuação de 1 corresponde à confiança total na falta de design e uma pontuação de 10 corresponde à confiança total no design. Freqüentemente, o público fica de pé enquanto conto de 1 a 10. Quando os participantes ouvem o número correspondente à sua pontuação, eles se sentam. Eu uso deliberadamente algumas imagens que são altamente ambíguas e concluo com um objeto ou padrão que foi claramente projetado, como o Monte Rushmore ou uma nave espacial acidentada.

*Figura 1-3: Imagens usadas para exercícios de detecção de design. A primeira imagem é uma foto tirada da paisagem de Marte. A segunda imagem é um mineral natural chamado estaurolita.*

Em seguida, peço ao público que liste as razões pelas quais sabiam que o último objeto foi projetado em comparação com as imagens mais ambíguas. As respostas comuns incluem o seguinte:

Improbabilidade da formação do objeto por acaso.
Diferenças entre o objeto e o ambiente circundante.
Incapacidade do processo natural de gerar o padrão.
Semelhanças entre o objeto e outros objetos ou padrões conhecidos, como entre os rostos no Monte Rushmore e fotos de presidentes famosos.
Evidência de intenção proposital.

Inevitavelmente, o público chega a alguma versão do Filtro Explicativo de William Dembski. Ao derivar os próprios princípios básicos da detecção de design, os participantes obtêm uma compreensão muito mais profunda desses princípios e como eles se aplicam em diferentes ambientes.

Animações

O estágio final do exercício de detecção de projeto é mostrar uma animação de alguma máquina molecular, como a ATP sintase. Em seguida, peço aos participantes que avaliem se o objeto é produto de processos naturais e do acaso ou produto de design inteligente com base nos critérios que acabaram de identificar. Depois que os participantes escolhem o design, pergunto o que os levou à conclusão. As respostas são sempre as mesmas do objeto obviamente projetado na primeira parte do exercício. No final, os participantes nunca esquecem por que a conclusão do design na vida é evidente.

Em geral, as animações são uma das ferramentas mais eficazes para demonstrar a evidência de design em sistemas biológicos. As imagens falam simultaneamente à mente e às emoções. As animações também transmitem grandes quantidades de informações em um curto espaço de tempo. E, eles se fixam na memória muito mais facilmente do que a mera prosa. Hoje, várias animações estão disponíveis que demonstram a engenharia maravilhosa da vida. Aqui estão apenas alguns exemplos:

Analogias com Imagens

Outra técnica eficaz é usar analogias simples ilustradas por imagens memoráveis. Um dos meus exemplos favoritos diz respeito à informação no DNA ou nas sequências de aminoácidos que compreendem proteínas. Para demonstrar como as informações apontam para o design, peço aos ouvintes que imaginem estar com uma gripe e serem chamados para almoçar na cozinha pela mãe. Continuo descrevendo uma tigela de sopa de letrinhas sobre uma mesa. Ao mesmo tempo, mostro a foto da sopa com as letras formando a mensagem “BEBA MUITOS FLUIDOS E DESCANSE ATÉ SE SENTIR MELHOR”. Em seguida, explico como uma palavra curta pode se formar por acaso, mas uma mensagem tão longa nunca poderia ser explicada por mudança ou qualquer processo natural, como a química da massa ou a física do caldo aquecido. Grandes quantidades de informações só podem ser geradas por uma mente. E essa conclusão não é simplesmente cair na falácia do pai preocupado com as lacunas. Esta ilustração mostra como as informações apontam para o design de maneira confiável com muito mais facilidade do que desconstruir toda a ciência com lixo flutuando pela internet, alegando que os processos naturais podem gerar grandes quantidades de informações gratuitamente (veja aqui , aqui e aqui ).

Sopa — *Figura 4: Tigela de sopa de letrinhas com mensagem.*

Outra ilustração útil é mostrar a árvore da vida evolucionária prevista próxima aos dados reais do registro fóssil correspondente à explosão cambriana. A disparidade entre teoria e realidade é tão gritante que imediatamente se reconhece a tensão. Por exemplo, conheci um estudante da Universidade Charles Darwin em Darwin, Austrália. Ele me disse que havia decidido abandonar a crença em Deus porque a evolução provou que éramos simplesmente o produto de processos naturais cegos. Devo admitir que, por algum motivo, antecipei seu comentário. Mostrei a ele as duas imagens abaixo. Depois de ver as imagens por menos de um minuto, ele disse que reconheceu que a evolução não poderia ser verdadeira e imediatamente renunciou ao seu ateísmo.

Figura 5-6: Árvore evolutiva versus dados reais. As linhas pontilhadas representam uma série de fósseis de transição que deveriam existir de acordo com o modelo evolucionário padrão, mas nunca foram identificados.

Se ele não fosse tão rapidamente convencido, eu teria então dito a ele que o tempo alocado pelo registro fóssil para a transformação completa de um animal complexo em outro na maioria dos casos era apenas suficiente para duas ou três mutações neutras específicas aparecerem e se espalharem em toda a população. A diferença entre a quantidade de informação que poderia ter sido gerada no tempo disponível e a quantidade necessária para uma transformação em grande escala é comparável à diferença entre a altura máxima que um salto com vara já superou e a distância até a lua. E a probabilidade de alguma nova descoberta compensar a lacuna de informação é comparável à probabilidade de um treinador esportivo conceber algum novo regime de treinamento e programa nutricional que preencheria a lacuna entre o salto mais alto do saltador e a lua. Também posso mostrar imagens correspondentes para reforçar meu ponto.

Implicações

Freqüentemente concluo minhas apresentações explicando as implicações práticas de reconhecer que não somos o produto de forças cegas e não direcionadas, mas sim a criação de um designer. A título de ilustração, peço aos ouvintes que imaginem encontrar uma pedra na praia. Provavelmente, essa pedra não veio com um manual que instrui os leitores a colocar a pedra em um estilingue, puxar o elástico e soltar. Como a rocha não foi projetada, ela não tem um propósito específico.Em contraste, se alguém encontrar um relógio, reconhecerá imediatamente que o relógio foi projetado, portanto, deve ser usado de acordo com as intenções de seu fabricante. Se, em vez disso, alguém o usar para pregar um prego ou para mexer uma xícara de café, seu potencial e valor diminuiriam.

Da mesma forma, as pessoas que acreditam ser simplesmente um acidente da natureza não têm razão para acreditar que possuem algum valor ou valor intrínseco, que existe moralidade objetiva ou que podem viver para qualquer propósito significativo. Em contraste, aqueles que reconhecem que fomos projetados entendem que temos um valor inerente, devemos viver de acordo com um padrão moral que corresponda aos nossos parâmetros de design e que nossas vidas têm significado e propósito inerentes. Também posso mostrar imagens de uma pedra e um relógio para reforçar essa lição crucial.

Sistemas Codificados de Processamento de Informação e Design Inteligente

Ei evolucionista, quer ficar rico e um Nobel? 😅

By Intelligent Reasoning

Sistemas de processamento de informações codificados. Eles governam os organismos biológicos. O mais conhecido é o código genético e todos os componentes necessários para executá-lo. A penúltima etapa envolve um compilador genético. O ribossomo usa o código-fonte do mRNA e emite o código-objeto na forma de um polipeptídeo. E o ribossomo também pode detectar erros e abortar o processo!

Qual é o ponto? Todas as leis da natureza e todas as possibilidades do universo não poderiam fazer isso. Está além de qualquer coisa de que a natureza é capaz. Mas, de alguma forma, devemos acreditar que a natureza fez isso sem querer, sem tentar e sem se importar.Isso porque a natureza é incapaz de querer, tentar ou cuidar. Então, de alguma forma, esse sistema de informação codificado simplesmente aconteceu. Esqueça o Designer Inteligente atrás da cortina.

Há um prêmio de vários milhões de dólares para qualquer um que possa demonstrar a natureza fazendo tal coisa:
https://www.prnewswire.com/in/news-releases/evolution-2-0-prize-unprecedented-10-million-offered-to-replicate-cellular-evolution-875038146.html

Em seguida, haverá o Prêmio Nobel junto com toda a fama e fortuna que vem com ele.
Então, o que há? Por que a ciência convencional continua a negar o óbvio?

Desenvolvimento Embrionário Revela Incrível Complexidade

Por Darwin’s God – Cornelius Hunter

[Obs: Texto adaptado – Links em inglês – A imagem não faz parte do post original]

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Recentemente, citei um artigo sobre a evolução do desenvolvimento embrionário e como a evidência contradiz a teoria evolutiva e a descendência comum. Os próprios evolucionistas, embora discretamente, admitiram que havia problemas. As análises evolutivas estão “atingindo seus limites”, é difícil “concluir qualquer coisa sobre origens evolutivas”, as semelhanças genéticas “não implicam necessariamente uma ascentralidade comum” e “redes reguladoras conservadas podem se tornar irreconhecivelmente divergentes”. Em outras palavras, como todas as demais disciplinas dentro das ciências da vida, o desenvolvimento embrionário não está funcionando. A ciência contradiz a teoria.

Mas há muito mais para o artigo e, como um leitor percebeu, os autores dão uma admissão bastante contundente da magnitude do problema, que não é frequente na literatura:

Uma das principais razões para o pessimismo de Duboule sobre o retorno do cometa EvoDevo, é a surpreendente complexidade e diversidade dos processos regulatórios celulares e de desenvolvimento. O espaço de configuração para modelos realistas de tais sistemas é vasto, de alta dimensão e potencialmente infinitamente complexo.

Complexidade surpreendente? Diversidade surpreendente? O espaço de configuração é vasto e de alta dimensão?

E é potencialmente infinitamente complexo?

E nós acreditamos que este é o produto de mutações aleatórias?

A religião conduz a ciência e isso é o que importa.

O que é realmente a Teoria do Design Inteligente?

Resumindo este tópico do Evolution News… >>>> “O que é realmente a Teoria do Design Inteligente?”

Quem é o designer?
O que faz o designer?
Como é que ele faz?
Onde ele faz?
Quando ele faz?

Muitos críticos do ID promovem versões falsas, espantalhos da TDI:

“O design inteligente afirma que a vida é tão complexa, que não poderia ter evoluído, portanto, ela foi projetada por uma inteligência sobrenatural.”

Bom,

Parte A… O que o design inteligente não é.

1. ID não é somente um argumento negativo contra evolução.

ID não é apenas mero argumento contra evolução, ID oferece um forte argumento positivo, baseando-se em encontrar na natureza o tipo de informação e complexidade que vem somente de inteligência (baseando-se em nossa experiência).

2. ID não é uma teoria sobre o designer ou sobre o sobrenatural.

É um dos erros dos críticos, sugerir que a teoria está focada em estudar o designer; mais especificamente forças sobrenaturais ou uma divindade. Quando o ID estuda objetos naturais para determinar se eles carregam uma assinatura informativa indicando uma causa inteligente.
ID não se propõe a identificar a natureza ou a identidade dessa causa.

Como William Dembski explica:

“O design inteligente é a ciência que estuda os sinais de inteligência. Note que um sinal não é a coisa significada ….. Como um programa de pesquisa científica, design inteligente investiga os efeitos da inteligência, não a inteligência como tal.” [1]

Michael Behe explica:

“Muitas pessoas (inclusive eu) vão atribuir o projeto a Deus – com base, em parte, em outros, julgamentos não científicos que fizeram – eu não afirmo que a evidência bioquímica leva inevitavelmente a uma conclusão sobre quem é o designer . Na verdade, eu disse diretamente que, de um ponto de vista científico, a questão permanece em aberto. … A evidência bioquímica indica fortemente design, mas não mostra aonde o designer estava.” [2]

3. ID não é uma teoria de tudo.

ID é uma teoria científica de detecção de design, e isso é tudo.
ID não é uma teoria em pleno desenvolvimento, sobre tudo.Quem esperar ou exigir que o ID explique tudo sobre a história da vida e do cosmos, vai se decepcionar.

Se você quer saber se algo foi projetado ou não, tudo bem, volte-se para o ID.

Parte B... O que é o design inteligente.

1. ID utiliza argumento positivo baseado em encontrar elevados níveis de informação complexa e especificada.

A teoria do design inteligente começa com observações de como agentes inteligentes agem quando eles projetam coisas. A inteligência humana proporciona um grande conjunto de dados empíricos para estudar os produtos da ação de agentes inteligentes. Este conjunto de dados, baseado em observação atual estabelece relações de causa e efeito entre a ação inteligente e certos tipos de informação.

William Dembski observa que “[o] princípio característico da agência inteligente é contingência dirigida, ou o que chamamos de escolha.” [3] Dembski chama o ID de “uma teoria da informação”, onde “a informação torna-se um indicador confiável de design, bem como um objeto adequado para a investigação científica.“ [4] A relação de causa e efeito pode ser estabelecida entre mente e informações. Como o teórico da informação Henry Quastler observou, a “criação de novas informações é habitualmente associada à atividade consciente.” [5]

2. O projeto inteligente é uma ciência histórica que é metodologicamente equivalente ao neo darwinismo.

Como já vimos, o design inteligente é essencialmente uma ciência histórica, o que significa que estuda as causas atuais e, em seguida, as aplica ao registro histórico para inferir a melhor explicação para a origem dos fenômenos naturais. O design inteligente usa o raciocínio uniformista com base no princípio de que “o presente é a chave para o passado.”

Darwinistas usam este método para mutações e seleção. Afim de reconhecer capacidades causais e efeitos no mundo atual.Em seguida, tentam explicar o registro histórico em termos dessas causas, por exemplo buscando a reconhecer os efeitos conhecidos da mutação e seleção no registro histórico.

O design inteligente aplica esse mesmo método, estudando causas como a inteligência, a fim de reconhecer as suas capacidades causais e efeitos no mundo atual. Os teóricos do DI estão interessados em compreender os poderes de informação-generativa de agentes inteligentes. Os teóricos do DI, em seguida, tentam explicar o registro histórico, incluindo apelos para essa causa, procurando reconhecer os efeitos conhecidos de design inteligente (por exemplo, alta CSI) no registro histórico.

Então, se nós apelarmos para causas materialistas como mutação e seleção, ou causas não materiais, como o design inteligente, estamos usando o mesmo raciocínio uniformista básico e métodos científicos que são bem aceitos em ciências históricas. ID e neo-darwinismo são, portanto, metodologicamente equivalentes, o que significa que ambos são ou ciência, ou ambos não são ciência. No entanto, podemos saber que ID é ciência, porque ele usa o método científico.

3. O design inteligente usa o método científico.

ID usa o método científico para fazer suas reivindicações. Este método é comumente descrito como um processo de quatro etapas de: observações, hipóteses, experimentos e conclusão. Agora vou ilustrar isto referindo-se a quatro áreas científicas: bioquímica, paleontologia, sistemática e genética.

° ID e Bioquímica:

Observação: Os agentes inteligentes resolvem problemas complexos, atuando com um objetivo final em mente, produzindo altos níveis de CSI. Em nossa experiência, os sistemas com grandes quantidades de complexidade específica – como códigos e linguagens – invariavelmente são originários de uma fonte inteligente. Da mesma forma, em nossa experiência, a inteligência é a única causa conhecida de máquinas irredutivelmente complexos. [6]

Hipótese (Previsão): estruturas naturais que contêm muitas peças dispostas em intrincados padrões (incluindo a complexidade irredutível) que realizam uma função específica – indicando altos níveis de CSI.

Experiência: investigações experimentais de DNA indicam que ele é composto de um código baseado em linguagem rica em CSI. Os biólogos realizaram testes de sensibilidade mutacionais em proteínas e determinaram que as suas sequências de aminoácidos são altamente especificadas. [7] Além disso, experimentos genéticos inesperados e outros estudos têm mostrado que algumas máquinas moleculares, como o flagelo, são irredutivelmente complexas. [8]

Conclusão: Os altos níveis de CSI – incluindo a complexidade irredutível – em sistemas bioquímicos são melhor explicadas pela ação de um agente inteligente.

° ID e Paleontologia:

Observação: Os agentes inteligentes infundem rapidamente grandes quantidades de informação em sistemas. Como quatro teóricos do DI escreveram: “design inteligente fornece uma explicação causal suficiente para a origem de grandes quantidades de informação … o design inteligente de um projeto muitas vezes precede a montagem de peças de acordo com um projeto ou plano de projeto preconcebido.” [9]

Hipótese (Previsão): Formas que contêm grandes quantidades de novas informações aparecem no registro fóssil de repente e sem precursores semelhantes.

Experiência: Estudos sobre o registro fóssil mostram que as espécies geralmente aparecem de forma abrupta, sem precursores semelhantes. [10] A explosão cambriana é um excelente exemplo, embora existam outros exemplos de explosões na história da vida. Grandes quantidades de informações complexas e especificadas tiveram que surgir rapidamente para explicar o aparecimento abrupto dessas formas.[11]

Conclusão: O aparecimento abrupto de novos planos corporais totalmente formados no registro fóssil é melhor explicado por design inteligente.

° ID e Sistemática:

Observação: Os agentes inteligentes, muitas vezes reutilizam componentes funcionais em diferentes projetos. Como Paul Nelson e Jonathan Wells explicam: “. Uma causa inteligente pode reutilizar ou reimplantar o mesmo módulo em sistemas diferentes … [e] gerar padrões idênticos de forma independente” [12]

Hipótese (Previsão): Os genes e outras partes funcionais, normalmente, serão reutilizados em diferentes organismos. [13]

Experiência: Estudos de anatomia comparativa e genética descobriram peças semelhantes comumente existentes em organismos muito diferentes. Exemplos de “evolução extrema convergente” mostram reutilização de genes funcionais e estruturas de um modo não previsto pela ancestralidade comum.[14]

Conclusão: A re-utilização de partes altamente complexas e semelhantes, em organismos amplamente diferentes do padrão de árvore (arvore da vida) é melhor explicado através da ação de um agente inteligente.

° ID e Genética:

Observação: Os agentes inteligentes constroem estruturas com finalidade e função. Como William Dembski argumenta: “Considere o termo ‘DNA lixo’. … Em uma visão evolucionista esperamos uma grande quantidade de ADN inútil. Se, por outro lado, os organismos foram concebidos, esperamos que o ADN, tanto quanto possível,venha exibir função “. [15]

Hipótese (Previsão): Muito do chamado “DNA lixo” vai revelar que desempenha funções valiosas.

Experiência: Numerosos estudos têm descoberto funções no “DNA lixo”. Exemplos incluem funções para pseudogenes, íntrons e DNA repetitivo. [16]

Conclusão: A descoberta da função para vários tipos de “DNA lixo” foi prevista com sucesso pelo design inteligente.

Desta forma, podemos verificar que o design inteligente é uma teoria científica de boa-fé que usa o método científico para fazer suas reivindicações em vários campos científicos.

Referências usadas neste artigo:

[1.] William Dembski, The Design Revolution (InterVarsity Press, 2004), p. 33.

[2.] Michael Behe, “Philosophical Objections to Intelligent Design: Response to Critics,” (July 31, 2000) at

[3] William A. Dembski, The Design Inference: Eliminating Chance through Small Probabilities (Cambridge University Press 1998), p. 62.

[4] William A. Dembski, “Intelligent Design as a Theory of Information,” in Intelligent Design Creationism and Its Critics: Philosophical, Theological, and Scientific Perspectives (Robert T. Pennock ed., MIT Press 2001), p. 553.

[5] Henry Quastler, The emergence of biological organization, (Yale University Press, 1964), p. 16.

[6] Scott A. Minnich and Stephen C. Meyer, “Genetic analysis of coordinate flagellar and type III regulatory circuits in pathogenic bacteria,” Proceedings of the Second International Conference on Design & Nature, Rhodes Greece, edited by M.W. Collins and C.A. Brebbia (WIT Press, 2004).

[7] Douglas D. Axe, “Extreme Functional Sensitivity to Conservative Amino Acid Changes on Enzyme Exteriors,” Journal of Molecular Biology, Vol. 301:585-595 (2000); Douglas D. Axe, “Estimating the Prevalence of Protein Sequences Adopting Functional Enzyme Folds,” Journal of Molecular Biology, 1-21 (2004); Ann K Gauger, Stephanie Ebnet, Pamela F Fahey, Ralph Seelke, “Reductive Evolution Can Prevent Populations from Taking Simple Adaptive Paths to High Fitness,” BIO-Complexity, Vol. 2010; Ann K. Gauger and Douglas D. Axe, “The Evolutionary Accessibility of New Enzyme Functions: A Case Study from the Biotin Pathway,” BIO-Complexity, Vol. 2011(1) (2011).

[8.] See Kitzmiller Transcript of Testimony of Scott Minnich pp. 99-108, November 3, 2005; Robert M. Macnab, “Flagella,” in Escherichia Coli and Salmonella Typhimurium: Cellular and Molecular Biology Vol. 1, eds. Frederick C. Neidhardt, John L. Ingraham, K. Brooks Low, Boris Magasanik, Moselio Schaechter, and H. Edwin Umbarger (Washington D.C.: American Society for Microbiology, 1987), pp. 73-74.

[9.] Stephen C. Meyer, Marcus Ross, Paul Nelson, and Paul Chien, “The Cambrian Explosion: Biology’s Big Bang,” in Darwinism, Design, and Public Education, eds. John A. Campbell and Stephen C. Meyer (East Lansing, MI: Michigan State University Press, 2003), pp. 367, 386.

[10.] See Meyer, Ross, Nelson, and Chien, “The Cambrian Explosion: Biology’s Big Bang;” Wolf-Ekkehard Lönnig, “Dynamic genomes, morphological stasis, and the origin of irreducible complexity,” Dynamical Genetics, eds. Valerio Parisi, Valeria De Fonzo, and Filippo Aluffi-Pentini (Kerala, India, Research Signpost, 2004), 101-119; A.C. McIntosh, “Evidence of Design in Bird Feathers and Avian Respiration,” International Journal of Design & Nature and Ecodynamics, Vol. 4: 154-169 (2009).

[11.] Meyer, “The origin of biological information and the higher taxonomic categories.”

[12.] Paul Nelson and Jonathan Wells, “Homology in Biology,” in Darwinism, Design, and Public Education, eds. John Angus Campbell and Stephen C. Meyer (East Lansing: Michigan State University Press, 2003), p. 316.

[13.] In this case of systematics, neo-Darwinism might make some of the same predictions. Is this a problem for the positive case for design? Not at all. The fact that another theory can explain some data does not negate ID’s ability to successfully predict what we should find in nature. After all, part of making a “positive case” means that the arguments for design stand on their own and do not depend on refuting other theories. Moreover, there are many cases of supposed extreme “convergent evolution” that are better explained by common design. Additionally, regarding the predictions from biochemistry), paleontology, and genetics, neo-Darwinism has made different predictions from ID. In any case, in this example ID makes a slightly different prediction in that it does not predict that re-usage of parts must necessarily occur in a nested hierarchical pattern–a prediction which is in fact confirmed. See chapters 5-6 in Stephen C. Meyer, Darwin’s Doubt: The Explosive Origin of Animal Life and the Case for Intelligent Design (HarperOne, 2013).

[14.] John A. Davison, “A Prescribed Evolutionary Hypothesis,” Rivista di Biologia / Biology Forum, Vol. 98 (2005): 155-166; Nelson and Wells, “Homology in Biology;” Lönnig, “Dynamic genomes, morphological stasis, and the origin of irreducible complexity;” Michael Sherman, “Universal Genome in the Origin of Metazoa: Thoughts About Evolution,” Cell Cycle, 6: 1873-1877 (August 1, 2007).

[15.] William A. Dembski, “Science and Design,” First Things, Vol. 86 (October, 1998).

[16.] See Jonathan Wells, The Myth of Junk DNA (Discovery Institute Press, 2011); Richard Sternberg, “On the Roles of Repetitive DNA Elements in the Context of a Unified Genomic-Epigenetic System,” Annals of the NY Academy of Science, Vol. 981: 154-188 (2002); James A. Shapiro, and Richard Sternberg, “Why repetitive DNA is essential to genome function,” Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society, Vol. 80: 227-250 (2005); A.C. McIntosh, “Information and Entropy–Top-Down or Bottom-Up Development in Living Systems?,” International Journal of Design & Nature and Ecodynamics, Vol. 4: 351-385 (2009); The ENCODE Project Consortium, “An integrated encyclopedia of DNA elements in the human genome,” Nature, Vol. 489: 57-74 (September 6, 2012).

Michael Behe, o cientista que aceitou o desafio de Darwin, no Brasil – 22 a 24 de outubro de 2012 Universidade Presbiteriana Mackenzie, São Paulo

Michael J. Behe, Ph.D.

Professor de Bioquímica

Departamento de Ciências Biológicas

Lehigh University

Iacocca Hall, Room D-221

111 Research Drive

Bethlehem, PA 18015

A Tese da Complexidade Irredutível de Michael Behe

Com a tese da complexidade irredutível defendida no seu livro A Caixa Preta de Darwin: o desafio da bioquímica à teoria da evolução, Behe aceitou o desafio de Darwin:

“Se pudesse ser demonstrada a existência de qualquer órgão complexo que não poderia ter sido formado por numerosas, sucessivas e ligeiras modificações, minha teoria desmoronaria por completo”. [1]

Behe define assim o seu conceito de complexidade irredutível:

“Com irredutivelmente complexo quero dizer um sistema único composto de várias partes compatíveis, que interagem entre si e que contribuem para sua função básica, caso em que a remoção de uma das partes faria com que o sistema deixasse de funcionar de forma eficiente. Um sistema irredutivelmente complexo não pode ser produzido diretamente… mediante modificações leves, sucessivas de um sistema precursor de um sistema irredutivelmente complexo ao qual falte uma parte é, por definição, não-funcional. Um sistema biológico irredutivelmente complexo, se por acaso existir tal coisa, seria um fortíssimo desafio à evolução darwiniana”. [2]

Para Behe, a complexidade irredutível é um indicador seguro de design. Um sistema bioquímico irredutivelmente complexo que Behe considera é o flagelo bacteriano. O flagelo é um motor rotor movido por um fluxo de ácidos com uma cauda tipo chicote (ou filamento) que gira entre 20.000 a 100.000 vezes por minuto e cujo movimento rotatório permite que a bactéria navegue através de seu ambiente aquoso.

Behe demonstra que essa maquinaria intrincada, incluindo um rotor (o elemento que imprime a rotação), motor molecular, um estator (o elemento estacionário), juntas de vedação, buchas e um eixo-motor exige a interação coordenada de pelo menos quarenta proteínas complexas (que formam o núcleo irredutível do flagelo bacteriano) e que a ausência de qualquer uma delas resultaria na perda completa da função do motor. Ele argumenta que o mecanismo darwinista enfrenta graves obstáculos em tentar explicar esses sistemas irredutivelmente complexos.

No livro No Free Lunch, [3] William Dembski demonstra como que a noção de complexidade irredutível de Behe se constitui numa instância particular de complexidade especificada.

Assim que um componente essencial de um organismo exibe complexidade especificada, qualquer design atribuível àquele elemento passa para o organismo como um todo. Para atribuir design a um organismo, ninguém precisa demonstrar que cada aspecto do organismo tem design intencional.

O desafio da complexidade irredutível para a evolução darwiniana é real e é falso afirmar que a tese de Behe foi refutada:

“não existem relatos darwinianos detalhados para a evolução de qualquer sistema bioquímico ou celular fundamentais, somente uma variedade de ‘wishful speculations’ [especulações ]. É notável que o darwinismo é aceito como uma explicação satisfatória para um assunto tão vasto – a evolução – com tão pouco exame rigoroso de quão bem as suas teses funcionam em iluminar instâncias específicas de adaptação ou diversidade biológicas”. [4]

NOTAS:

1. BEHE, Michael. A Caixa Preta de Darwin: o desafio da bioquímica à teoria da evolução. Rio de Janeiro: Jorge Zahar Editor, 1997, p. 24 citando a Darwin no Origem das Espécies.

2. Ibid, p. 48.

3. DEMBSKI, William. No Free Lunch. Lanham, MD: Roman & Littlefield Publishers, Inc., 2002, Cap. 5 The Emergence of Irreducibly Complex Systems, p. 239-310.

4. SHAPIRO, James. In the Details… What?, in National Review, 16 Set. 1996, p. 62-65.

+++++

NOTA DESTE BLOGGER:

O Prof. Dr. Michael Behe é o palestrante principal do IV Simpósio Internacional Darwinismo Hoje, a ser realizado na Universidade Presbiteriana Mackenzie, São Paulo, de 22 a 24 de outubro de 2012. Inscrições aqui.

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