A Deusa de Darwin: Seleção Natural Como “Substituto Divino”

Neil Thomas | Evolution News

14 de julho de 2022, 6h39

À primeira vista, A Origem das Espécies de Charles Darwin pode parecer uma pedreira improvável para as atenções dos críticos literários.

Seu autor, com sua habitual honestidade, foi louvavelmente franco sobre suas infelicidades linguísticas e as múltiplas dificuldades que ele e sua esposa Emma tiveram que enfrentar para colocar o volume pesado em forma publicável.

Deve ter havido alguma dúvida se o livro teria aparecido no final de 1859 se não fosse pela ajuda fornecida não apenas por sua esposa irrestrita, mas também pela amiga de Emma, Georgina Tollet, ambos encontraram seu trabalho cortado para garantir que a ortografia, a gramática e a compreensão geral fossem aprovadas.

Numa época em que os revisores profissionais não eram rotineiramente empregados pelas editoras, a verificação e edição antes da publicação era tipicamente feita por esposas, irmãs, filhas e sobrinhas, de modo que Janet Browne pôde observar que “a Origem das Espécies era muito mais de um esforço colaborativo do que jamais se suspeitava.” ¹ Isso não quer dizer, obviamente, que a Origem não deve ser estudado em profundidade ou mesmo analisado em termos de seus méritos literários. A edição de cópias como um serviço auxiliar de backup é uma coisa, mas a escrita em si é outra.

O eminente historiador de ideias Basil Willey observou certa vez que Darwin estava “possuído” pelos mistérios da evolução e algo da maravilha que Darwin sentiu ao apresentar suas descobertas e expor suas ideias pode ser capturada em uma série de metáforas e passagens retóricas roxas, muitas das quais que também sugerem alguns significados subtextuais bastante interessantes.

Essas implicações latentes são o que desejo destacar aqui.

▪️ A Origem das Espécies como literatura

Pode haver opiniões divergentes sobre a qualidade geral da escrita de Origem, mas a especialista literária Gillian Beer certa vez fez o ponto certamente incontroverso de que qualquer texto importante é melhor submetido a uma leitura atenta (em vez de permanecer algo que as pessoas conhecem em um punhado de resumos de outras pessoas).

Ela escreveu: “A relação de uma pessoa com as ideias depende significativamente de ter lido as obras que as formulam. As idéias passam mais rapidamente para o estado de suposições quando não são lidas.

A leitura é essencialmente um procedimento de questionamento.” ²

A recomendação de melhor prática de Beer aqui foi entusiasticamente adotada em um volume mais recente pelo crítico George Levine no qual, embora ele tenda às vezes a exagerar na atribuição de virtuosismo literário ao estilo de escrita geralmente sem adornos de Darwin, ³ ainda assim tem alguns insights interessantes sobre as concepções darwinianas que surgem de sua resposta vigilante às escolhas verbais e estilísticas do autor.

Levine concorda plenamente com Beer que “chegar a um acordo com o que Darwin realmente disse implica chegar a um acordo com a maneira como ele desenvolveu suas ideias e a linguagem que encontrou para expressá-las”. ⁴ A esse respeito, a discussão de Levine sobre a metáfora central de Darwin, a seleção natural, é particularmente frutífera.

▪️ Pensando em metáforas

Quando questionado por colegas, Darwin às vezes se inclinava a contestar ou desprezar as implicações de suas próprias metáforas, mas a análise precisa de Levine da textura verbal do argumento de Darwin não permite tais evasivas.

As metáforas não devem ser “descartadas” pois desempenham um papel importante na transmissão da totalidade da mensagem que qualquer autor deseja transmitir. O falecido Stephen Jay Gould (não significa estilista Inglês por direito próprio) observou uma vez que “nossa mente funciona em grande parte por metáfora e comparação, nem sempre (ou frequentemente) por lógica implacável”. ⁵

Antes de Darwin, os criadores usavam o termo “seleção natural” para se referir às maneiras totalmente inescrutáveis e imprevisíveis como a natureza funcionava, processos sobre os quais os criadores não tinham conhecimento e sobre os quais admitiam prontamente que não tinham controle. Darwin disse a seus amigos e colegas que havia escolhido dar um novo sentido ao antigo termo porque via uma estreita analogia entre o que ele imaginava serem os processos seletivos da natureza e os da criação doméstica.

No entanto, isso foi tudo menos uma questão de dar um pequeno ajuste semântico à frase tradicional, já que ele estava, na realidade, invertendo o significado tradicional da seleção natural. De acordo com Darwin, afinal, era possível obter uma visão dos caminhos da natureza – acompanhar gerações de criadores e agricultores.

Seus pares mais próximos, por outro lado, ainda se declaravam incapazes de interpretar as operações da natureza com tanta facilidade e continuavam a ver os processos naturais como amplamente opacos e ininteligíveis. Eventualmente Darwin foi persuadido por Alfred Russel Wallace e outros de que preservação natural poderia ser um termo mais preciso para usar, já que a reprodução artificial e natural simplesmente não eram comparáveis.

Wallace havia apontado que a natureza simplesmente não seleciona de maneira comparável aos métodos inteligentes empregados pelos criadores de gado, mas passivamente “permite” que os impróprios murchem na videira.

▪️ Um Efeito Benigno

Embora tardiamente, a aquiescência de Darwin à formulação “preservação natural” teve um efeito retoricamente benigno, uma vez que facilitou uma reformulação parcial e modificação de sua concepção de natureza para direcionar a atenção agora para o papel da natureza não como exterminadora, mas como facilitadora nutridora dessas formas de vida que tinha alguma chance de sobreviver – que valia a pena salvar, por assim dizer.

Ressaltar essa função positiva dos modos da natureza teve o efeito bem-vindo de tornar a metáfora central de Origem mais maternal do que militar, a ênfase recaindo agora na criação em vez de no abate.

Assim, encontramos locuções darwinianas como a seleção natural “tendendo” a “suas” inúmeras acusações, ou, fazendo referência a uma das passagens mais púrpuras de Darwin, “escrutinando diariamente e a cada hora” (como se faz com bebês humanos e jovens em geral) a fim de promover resultados de desenvolvimento saudáveis no mundo humano e animal.

Por essas razões, é tentador ficar do lado de Levine em sua afirmação um tanto surpreendente de que Darwin, no fundo de sua mente, concebeu a seleção natural não como um processo indiferente – o que Daniel Dennett chamou redutivamente de algoritmo – mas como “uma mulher, talvez uma deusa” ⁶ cujas operações têm toda a aparência de trabalhar teleologicamente. Sua influência parece de fato tão positiva, até providencial, que Robert J. Richards certa vez foi levado a chamar a concepção de seleção natural de Darwin como uma forma de “substituto divino”. ⁷

De fato, quando analisada cuidadosamente, a estrutura lexical e metafórica da argumentação de Darwin surge como pouco menos do que uma descrição perifrástica da deusa Natura (ou Gaia) recentemente reabilitada para a segunda metade do século XIX de uma maneira tranquilizadora repleta da mais recente terminologia científica.

Dado um subtexto tão velado, não é de admirar que Darwin tenha resistido tanto tempo ao argumento de Wallace de que a seleção natural e os métodos de reprodução humana eram tão comparáveis quanto giz e queijo.

Pois o subtexto metafórico e não totalmente reconhecido de sua apresentação da seleção natural (nunca explicado em termos expressos) é que “ela” chegou perto em sua mente de se tornar uma deusa de fato. Isso explicaria sua enorme fé no que ele insinuou serem os poderes essencialmente diretivos de um processo que outros só podiam ver como imponderável. Direi mais sobre isso amanhã.

Próximo artigo, “Natureza Divinizada: A Deusa de Darwin Para Todas as Estações .”

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Notas

1. Charles Darwin: The Power of Place, Volume 2 of a Biography (London: Pimlico, 2002), p. 77
2. Gillian Beer, Darwin’s Plots: Evolutionary Narrative in Darwin, George Eliot and Nineteenth-century Fiction (London: Routledge, 1983), p. 6.
3. Although Levine does make the fair point that Darwin “had no pretensions to high literary style and no concern to produce a book that would be beautiful or moving — as, in fact, it sometimes is. He might even have been alarmed if he were to have found himself in this book juxtaposed to Dickens and George Eliot instead of to Cuvier, say, or Lyell.” Darwin the Writer (Oxford: OUP, 2011), pp. 15-16.
4. Darwin the Writer, p. 88.
5. Gould, Bully for Brontosaurus (NY: Norton, 1991), p. 264; cited by Michael Ruse, The Gaia Hypothesis: Science on a Pagan Planet (Chicago: Chicago UP, 2013), p.34.
6. Darwin the Writer, p. 87.
7. The Romantic Conception of Life: Science and Philosophy in the Age of Goethe (Chicago: Chicago UP, 2002), p. 537.

Mais Sobre Máquinas Auto-Replicantes

Granville Sewell | Evolution News

27 de junho de 2022, 12hs39min

Em um post no início deste mês, descrevi “Three Realities Chance Can’t Explain That Intelligent Design Can“.

O post mostrou alguns dos problemas com explicações materialistas sobre como as quatro forças fundamentais e não inteligentes da física sozinhas poderiam ter reorganizado as partículas fundamentais da física na Terra em computadores, textos científicos e telefones inteligentes. Fiz uma comparação com máquinas auto-replicantes:

[Eu]imagino que de alguma forma conseguimos projetar, digamos, uma frota de carros com fábricas de construção de automóveis totalmente automatizadas, capazes de produzir carros novos – e não apenas carros novos normais, mas carros novos com fábricas de construção de automóveis totalmente automatizadas dentro deles. Quem poderia acreditar seriamente que, se deixássemos esses carros sozinhos por muito tempo, o acúmulo de erros de duplicação cometidos à medida que se reproduzissem resultaria em outra coisa que não a devolução e, eventualmente, poderia até ser organizado por forças seletivas em modelos de automóveis mais avançados?

▪️ Um olhar mais cuidadoso

Mas eu não acho que isso deixa suficientemente claro o quão difícil seria criar carros verdadeiramente auto-replicantes. Então vamos ver isso com mais cuidado. Sabemos como construir um carro Ford Modelo T simples. Agora vamos construir uma fábrica dentro deste carro, para que ele possa produzir carros Modelo T automaticamente.

Chamaremos o novo carro, com a fábrica do Modelo T dentro, de “Modelo U”.

Um carro com uma fábrica de automóveis inteira dentro, que nunca requer qualquer intervenção humana, está muito além da nossa tecnologia atual, mas não parece impossível que as gerações futuras possam construir um Modelo U.

É claro que os carros Modelo U não são auto-replicadores, porque eles só podem construir modelos T simples.

Então, vamos adicionar mais tecnologia a este carro para que ele possa construir o Modelo U, ou seja, o Modelo T com fábricas de construção de automóveis dentro. Este novo carro “Modelo V”, com uma fábrica totalmente automatizada no interior capaz de produzir os Modelos U (que estão muito além da nossa tecnologia atual), seria inimaginavelmente complexo.

Mas este novo Model V agora é um auto-replicador? Não, porque apenas constrói o Modelo U muito mais simples. As espécies do Modelo V serão extintas após duas gerações, porque seus filhos serão Modelo U e seus netos serão Modelo T inférteis!

▪️ Então de volta ao trabalho

Cada vez que adicionamos tecnologia a esse carro, para aproximá-lo da meta de reprodução, apenas movemos as traves, porque agora temos um carro mais complicado de reproduzir.

Parece que os novos modelos cresceriam exponencialmente em complexidade, e começamos a nos perguntar se é mesmo teoricamente possível criar máquinas auto-replicantes.

No entanto, vemos essas máquinas ao nosso redor no mundo dos vivos. Você e eu somos dois exemplos. E aqui ignoramos a questão muito difícil de onde esses carros obtêm os metais, a borracha e outras matérias-primas de que precisam para abastecer suas fábricas.

É claro que os materialistas dirão que a evolução não criou diretamente máquinas auto-replicantes avançadas.

Em vez disso, levou apenas um primeiro auto-replicador simples e gradualmente evoluiu para auto-replicadores cada vez mais avançados.

Mas, além do fato de que os engenheiros humanos ainda não têm ideia de como criar qualquer máquina auto-replicante “simples”, o ponto é que os evolucionistas estão atribuindo a causas naturais a capacidade de criar coisas muito mais avançadas do que carros auto-replicantes (por exemplo, humanos auto-replicantes), que parecem impossíveis, ou virtualmente impossíveis, de projetar.

Eu admiti em meu post anterior (e em meu vídeo “ A Summary of the Evidence for Intelligent Design ”) que engenheiros humanos podem algum dia construir uma máquina auto-replicante. Mas mesmo que o façam, isso não mostrará que a vida poderia ter surgido por meio de processos naturais. Só terá mostrado que poderia ter surgido através do design.

▪️ Design por erros de duplicação

De qualquer forma, como escrevi lá, mesmo que pudéssemos criar carros auto-replicantes, quem poderia acreditar seriamente que os erros de duplicação cometidos à medida que se reproduziam poderiam levar a grandes avanços? (E até mesmo máquinas inteligentes e conscientes eventualmente.) Certamente uma máquina inimaginavelmente complexa como um carro auto-replicante só poderia ser danificada por tais erros, mesmo quando filtrada pela seleção natural.

Estamos tão acostumados a ver animais e plantas se reproduzirem com degradação mínima de geração em geração que não percebemos o quão surpreendente isso realmente é.

Nós realmente não temos ideia de como os seres vivos são capazes de passar suas atuais estruturas complexas para seus descendentes, muito menos como eles poderiam evoluir estruturas ainda mais complexas.

Quando os matemáticos têm uma prova simples e clara de um teorema e um contra-argumento longo e complicado, cheio de suposições não comprovadas e argumentos questionáveis, aceitamos a prova simples, mesmo antes de encontrarmos os erros no contra-argumento complicado.

O argumento para o design inteligente não poderia ser mais simples ou mais claro: forças não inteligentes sozinhas não podem reorganizar átomos em computadores e aviões e usinas nucleares e telefones inteligentes, e qualquer tentativa de explicar como isso pode falhar em algum lugar porque obviamente não pode.

Como muitos cientistas não ficam impressionados com argumentos tão simples, meu post foi uma tentativa de apontar alguns dos erros na explicação de três etapas do materialista sobre como eles poderiam. E dizer que todas as três etapas estão cheias de suposições não comprovadas e argumentos questionáveis é um eufemismo.

No mínimo, deve ficar claro agora que, embora a ciência possa explicar tudo o que aconteceu em outros planetas apelando apenas para as forças não inteligentes da natureza, tentar explicar a origem e a evolução da vida na Terra é uma tarefa muito mais difícil e o design inteligente deve pelo menos ser contado entre as opiniões que podem ser ouvidas.

De fato, isso já está começando a acontecer.

Torpor: um truque de sobrevivência elegante, antes considerado raro em animais australianos, está na verdade amplamente difundido

Por Chris Wacker, The Conversation | PhysOrg

Crédito: Shutterstock

A vida é difícil para pequenos animais na selva, mas eles têm muitas soluções para os desafios do meio ambiente. Uma das estratégias mais fascinantes é o torpor. Não, para ser confundido com sono ou letargia de domingo à tarde, o torpor é uma resposta complexa ao custo de vida.

Para entrar em torpor, o animal diminui seu metabolismo, reduzindo suas necessidades de energia. Um animal entorpecido muitas vezes fica enrolado em uma bola apertada em seu ninho e parece que está dormindo.

Antes pensava-se que ocorria apenas em pássaros e mamíferos no hemisfério norte, onde os invernos são mais pronunciados, agora sabemos que o torpor está disseminado em pequenos mamíferos australianos e também foi observado em muitas espécies de pequenos pássaros australianos.

Mestres do metabolismo

Aves e mamíferos são endotérmicos e podem manter uma temperatura corporal elevada e constante, independente da temperatura ambiente, graças ao seu alto índice metabólico. Isso permite que eles estejam ativos em uma ampla variedade de ambientes.

A desvantagem? Essa alta taxa metabólica requer muitos alimentos para abastecê-la. Ao reduzir o metabolismo de forma muito controlada e entrar em torpor, um animal pode viver com menos energia.

Com uma taxa metabólica mais baixa, a temperatura corporal do animal diminui – às vezes em até 30 ° C. O quão baixo ele vai pode depender da extensão da redução metabólica e da temperatura do ambiente imediato do animal. A temperatura corporal reduzida diminui ainda mais a taxa metabólica.

Equidnas usam torpor para economizar energia. Crédito: Shutterstock

Diminuindo a velocidade para sobreviver

O torpor é uma estratégia de sobrevivência extremamente eficaz para pequenos endotérmicos. Por exemplo, pequenos mamíferos foram observados usando torpor após incêndios florestais.

Veja o antechinus marrom, por exemplo. Quando outros animais fogem, esse marsupial de 30g se esconde em refúgios, espera o fogo e usa o torpor para lidar com a redução da disponibilidade de alimentos até que a vegetação local e as populações de invertebrados se recuperem.

Muitos morcegos e marsupiais prenhes e lactantes, e até mesmo a equidna, sincronizam o torpor com a reprodução para fazer frente aos custos energéticos do acasalamento, gestação ou lactação.

Existem dois tipos principais de torpor: torpor diário e hibernação.

Torpor diário

Animais que usam torpor diariamente podem fazê-lo por aproximadamente 3-6 horas por dia, conforme necessário.

O torpor diário é comum, mas não exclusivo para endotérmicos que vivem em áreas áridas, como o dunnart-de-cauda-gorda. Esta espécie é um marsupial carnívoro e tem uma dieta de insetos e outros invertebrados, que podem ser escassos no inverno.

Pesando aproximadamente 12 gramas quando adulto, o dunnart-de-cauda-gorda pode precisar comer seu peso corporal em alimentos todos os dias. Quando é difícil encontrar comida suficiente, usa o torpor; forrageando no início da noite e entrando em torpor no início da manhã. Os dunnarts-de-cauda-gorda reduzem sua taxa metabólica e, subsequentemente, sua temperatura corporal, de 35 ° C para aproximadamente 15 ° C, ou a temperatura de seu ninho subterrâneo.

O antechinus marrom usa torpor para lidar com a disponibilidade reduzida de alimentos após o incêndio florestal. Crédito: Shutterstock

Hibernação

Animais que hibernam reduzem ainda mais sua taxa metabólica e têm episódios de torpor mais longos do que aqueles que usam o torpor diário. Um exemplo de hibernador australiano é o gambá-pigmeu oriental, um marsupial de 40g encontrado no sudeste da Austrália que hiberna regularmente, diminuindo sua temperatura corporal de aproximadamente 35 ° C para tão baixo quanto 5 ° C.

Quando ativa, esta espécie pode sobreviver por menos de meio dia com 1g de gordura, mas quando hibernando, pode sobreviver por duas semanas.

Se não fosse pelos aumentos periódicos na taxa metabólica e na temperatura corporal, um gambá pigmeu em hibernação poderia viver por bem mais de três meses com 1g de gordura. No entanto, o propósito exato desses despertares periódicos é desconhecido.

A taxa metabólica durante a hibernação do gambá pigmeu é apenas 2% da taxa metabólica mínima que os endotérmicos em uma temperatura corporal normal precisam para viver. Este metabolismo basal é denominado taxa metabólica basal.

Compare isso com um hibernador bem conhecido, o urso preto americano.

Com aproximadamente 120kg, sua taxa metabólica durante a hibernação diminui para 25% da taxa metabólica basal, e a temperatura corporal diminui de aproximadamente 37 ° C para 30 ° C. Os ursos negros não podem hibernar com uma temperatura corporal mais baixa, talvez porque levaria muito tempo para reduzi-la e, em seguida, custaria muita energia para reaquecer no final da hibernação.

Os humanos podem fazer isso?

A pergunta que as pessoas costumam fazer sobre o torpor é “os humanos podem fazer isso?” Curiosamente, alguns pequenos primatas foram observados usando torpor. Embora seja tecnicamente possível induzir quimicamente o torpor em humanos, o torpor é um processo fisiológico muito complexo, e há muitos aspectos dele que os cientistas ainda não entendem completamente.

Lidando com a mudança climática

A vida selvagem da Austrália desenvolveu estratégias para lidar com a vida em um ambiente frequentemente hostil, afetado por secas de vários anos, inundações que alteram a paisagem e incêndios florestais generalizados.

Prevê-se que as mudanças climáticas aumentem a duração, frequência e gravidade desses eventos e, em conjunto com o desmatamento da paisagem, os animais enfrentam novos desafios ambientais e de recursos.

Enquanto os animais que usam torpor diário flexível podem ser bem adequados para lidar com essas épocas, pelo menos a curto prazo, os hibernadores que dependem de invernos longos estão em maior risco.

[Ênfase adicionada]

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Fornecido por The Conversation 

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original .

Estruturas Não Evoluem Antes De Serem Necessárias

By Cornelius Hunter | DarwinsPredictions

Uma premissa fundamental da teoria da evolução é que a evolução não tem previsão. É um processo cego que responde às necessidades atuais, não futuras. Isso significa que as estruturas biológicas não evoluem antes de serem necessárias. Mas muitos exemplos disso foram descobertos nos últimos anos. Por exemplo, nos estágios embrionários de uma ampla variedade de organismos, o desenvolvimento do sistema de visão é orquestrado por genes de controle semelhantes, conhecidos como fatores de transcrição. Como um artigo explicou, “Todos os olhos, invertebrados e vertebrados, se desenvolvem por meio de uma cascata de fatores de transcrição semelhantes, apesar das vastas distâncias filogenéticas.“ (Wake, Wake and Specht)

Como esses fatores de transcrição são tão prevalentes na árvore evolutiva, eles devem ter evoluído nos estágios iniciais da evolução, em um ancestral comum inicial. Mas isso foi antes de qualquer sistema de visão ter evoluído. O sistema de visão é apenas um dos vários exemplos que mostram que os componentes genéticos de muitas das atuais vias de desenvolvimento embrionário devem estar presentes muito antes de tais vias existirem. Os evolucionistas agora se referem ao aparecimento desses componentes genéticos, antes de serem usados como tais, como pré – adaptação :

Comparações de genomas mostram que os primeiros clados contêm cada vez mais genes que medeiam o desenvolvimento de características complexas vistas apenas em ramos metazoários posteriores… A existência de elementos principais do kit de ferramentas de desenvolvimento bilateral nesses organismos mais simples implica que esses componentes evoluíram para outras funções além da produção de morfologia complexa, pré-adaptando o genoma para a diferenciação morfológica que ocorreu proeminente na filogenia dos metazoários. (Marshall e Valentine)

Essa pré-adaptação vai além do desenvolvimento embrionário. Por exemplo, vários componentes-chave do cérebro humano são encontrados em organismos unicelulares chamados coanoflagelados. Portanto, esses componentes-chave devem ter evoluído em organismos unicelulares, muito antes dos animais, cérebros e células nervosas existirem. Como explicou um evolucionista: “Os coanoflagelados têm muitos precursores para coisas que pensávamos estar presentes apenas em animais”. (Marshall)
Outro exemplo são as máquinas moleculares para o transporte de proteínas através da membrana interna da mitocôndria, que deve ter evoluído muito antes das mitocôndrias existirem. (Clements et. Al.)

Como explicou um evolucionista: “Você olha para as máquinas celulares e diz: por que diabos a biologia faria algo assim? É muito bizarro. Mas quando você pensa sobre isso de uma forma evolucionária neutra, em que essas máquinas surgem antes que haja uma necessidade delas, então faz sentido”. (Keim)

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Referências

▫ Clements, A., D. Bursac, X. Gatsos, et. al. 2009. “The reducible complexity of a mitochondrial molecular machine.” Proceedings of the National Academy of Sciences 106:15791-15795.

▫ Keim, Brandon. 2009. “More ‘Evidence’ of Intelligent Design Shot Down by Science.” Wired Aug. 27. http://www.wired.com/wiredscience/2009/08/reduciblecomplexity/

▫ Marshall, Michael. 2011. “Your brain chemistry existed before animals did.” NewScientist September 1.

▫ Marshall C., J. Valentine. 2010. “The importance of preadapted genomes in the origin of the animal bodyplans and the Cambrian explosion.” Evolution 64:1189-1201.

▫ Wake D., M. Wake, C. Specht. 2011. “Homoplasy: from detecting pattern to determining process and mechanism of evolution.” Science 331:1032-1035.

Superfícies Impermeáveis Inspiradas Em Cigarras, Mais Próximas Da Realidade, Relatam Pesquisadores

PhysOrg por Lois Yoksoulian, Universidade de Illinois em Urbana-Champaign

Pesquisadores demonstraram uma nova técnica de fabricação que lhes permite replicar as nanoestruturas encontradas nas asas das cigarras, que as tornam repelentes de água e micróbios. Crédito: Wayne Boo, US Geological Survey

Um grupo multidisciplinar que estuda as propriedades físicas e químicas das asas dos insetos demonstrou a capacidade de reproduzir as nanoestruturas que ajudam as asas das cigarras a repelir a água e evitar que bactérias se instalem na superfície. A nova técnica – que usa esmaltes comerciais – é econômica e direta, e os pesquisadores disseram que ajudará a fabricar futuros materiais à prova d’água de alta tecnologia.

A equipe usou uma versão simplificada de um processo de fabricação – chamado de litografia de nanoimpressão – para fazer um modelo das complexas nanoestruturas em forma de pilar nas asas de Neotibicen pruinosus, uma cigarra anual encontrada na região central dos Estados Unidos. Os modelos são totalmente dissolvíveis e produzem réplicas com uma média de 94,4% da altura do pilar e 106% da asa original , ou diâmetro do pilar da estrutura principal, disseram os pesquisadores.

Os resultados do estudo foram publicados na revista Nano Letters.

“Escolhemos trabalhar com asas dessa espécie de cigarra porque nosso trabalho anterior demonstra como as complexas nanoestruturas em suas asas fornecem uma excelente capacidade de repelir água. Essa é uma propriedade altamente desejável que será útil em muitas aplicações de engenharia de materiais, de asas de aeronaves à equipamentos médicos”, disse Marianne Alleyne, professora de entomologia da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign, que co-liderou o estudo com Donald Cropek, do Laboratório de Pesquisa em Engenharia de Construção do Corpo de Engenheiros do Exército dos EUA, e Nenad Miljkovic, professor de ciência mecânica e engenharia em Illinois.

A litografia de nanoimpressão não é nova, mas pode ser trabalhosa e cara, disseram os pesquisadores. Algumas abordagens usam materiais tóxicos que podem danificar o objeto original copiado, como uma delicada asa de cigarra. Outros requerem altas temperaturas que não são compatíveis com amostras biológicas, como plantas ou insetos.

Um esquema que mostra o processo de fabricação litográfica de nanoimpressão dos nanopilares encontrados nas asas das cigarras. Crédito: American Chemical Society. Para obter mais informações, visite pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.0c01547.

“Nosso processo nos permite fazer isso em um laboratório aberto em temperatura ambiente e pressão atmosférica“, disse Cropek. “Usamos esmalte de unha e álcool isopropílico, que não causa nenhum dano às delicadas nanoestruturas das asas”.

No laboratório, a equipe aplica um esmalte de secagem rápida diretamente na asa de uma cigarra, que depois cura em temperatura ambiente.

“Não foi fácil encontrar a fórmula certa de esmalte porque queremos evitar um que deforme ou estique o molde durante a remoção“, disse Alleyne. Depois de concluído, o modelo pode ser revestido com um polímero ou metal e então dissolvido, deixando apenas a réplica de metal ou polímero.

Para mostrar a versatilidade do novo método, a equipe experimentou dois materiais de réplica muito diferentes: cobre metálico e um polímero orgânico à base de silício flexível chamado PDMS.

“Nós mostramos que a técnica é compatível com deposição física de vapor e deposição eletroquímica de metais, óxidos ou cerâmicas, bem como deposição química de vapor e revestimento por rotação de materiais mais macios como polímeros“, disse Miljkovic.

“O cobre é particularmente interessante para nós por causa de suas propriedades antimicrobianas inerentes, e nosso trabalho anterior indica que algumas espécies de cigarras exibem propriedades antimicrobianas em suas asas“, disse Alleyne. “Não sabemos se são os produtos químicos na superfície da asa ou as nanoestruturas físicas, ou uma combinação de química e topografia, que produzem a atividade bactericida, mas ser capaz de produzir materiais com diferentes químicas e estruturas nos ajudará a responder essa questão fundamental. Este novo método de fabricação relativamente simples nos ajudará a projetar materiais de engenharia multifuncionais“.

[Ênfase adicionada]

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More information: Junho Oh et al, Dissolvable Template Nanoimprint Lithography: A Facile and Versatile Nanoscale Replication Technique, Nano Letters (2020).DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c01547

Journal information: Nano Letters

A Ventosa Inspirada No Polvo Transfere Enxertos De Tecidos Finos E Delicados E Biossensores

Science Daily | Purdue University |University of Illinois | Chung-Ang University

16 de outubro de 2020

Close up dos braços de polvo com sugadores(ventosas) (imagem conservada em estoque).

Enxertos de tecido fino e eletrônicos flexíveis têm uma série de aplicações para cicatrização de feridas, medicina regenerativa e biossensor. Um novo dispositivo inspirado em um sugador(ventosas) de polvo transfere rapidamente tecido delicado ou folhas eletrônicas para o paciente, superando uma barreira fundamental para a aplicação clínica, de acordo com pesquisadores da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign e colaboradores.

“Nas últimas décadas, células ou lençóis de tecido têm sido cada vez mais usados para tratar tecidos feridos ou doentes. Um aspecto crucial da cirurgia de transplante de tecido, como a cirurgia de transplante de tecido da córnea, é a preensão cirúrgica e o transplante seguro de tecidos moles. No entanto, o manuseio dessas substâncias vivas continuam sendo um grande desafio porque são frágeis e se amassam facilmente quando coletadas dos meios de cultura“, disse o líder do estudo Hyunjoon Kong, professor de engenharia química e biomolecular em Illinois.

O grupo de Kong, junto com colaboradores da Purdue University, da University of Illinois at Chicago, da Chung-Ang University na Coreia do Sul e do Korea Advanced Institute for Science and Technology, publicou seu trabalho na revista Science Advances.

Os métodos atuais de transferência de folhas envolvem seu crescimento em um polímero macio sensível à temperatura que, uma vez transferido, encolhe e libera a película fina. No entanto, este processo leva de 30 a 60 minutos para transferir uma única folha, requer técnicos qualificados e corre o risco de rasgar ou enrugar, disse Kong.

“Durante a cirurgia, os cirurgiões devem minimizar o risco de danos aos tecidos moles e transplantar rapidamente, sem contaminação. Além disso, a transferência de materiais ultrafinos sem rugas ou danos é outro aspecto crucial“, disse Kong.

Buscando uma maneira de pegar e liberar rapidamente as finas e delicadas camadas de células ou aparelhos eletrônicos sem danificá-los, os pesquisadores se voltaram para o reino animal em busca de inspiração. Ver a maneira como um polvo ou lula pode pegar objetos secos e molhados de todas as formas com pequenas mudanças de pressão em suas ventosas movidas a músculos, em vez de um adesivo químico pegajoso, deu aos pesquisadores uma idéia.

Eles projetaram um manipulador feito de uma camada sensível à temperatura de hidrogel macio ligada a um aquecedor elétrico. Para pegar uma folha fina, os pesquisadores aquecem suavemente o hidrogel para encolhê-la, depois o pressionam contra a folha e desligam o fogo. O hidrogel se expande levemente, criando sucção com o tecido mole ou filme eletrônico flexível para que possa ser levantado e transferido. Em seguida, eles colocam suavemente o filme fino no alvo e ligam o aquecedor novamente, encolhendo o hidrogel e liberando a folha.

Todo o processo leva cerca de 10 segundos.

Em seguida, os pesquisadores esperam integrar sensores ao manipulador, para aproveitar ainda mais suas vantagens de design suave e bioinspirado.

“Por exemplo, ao integrar sensores de pressão com o manipulador, seria possível monitorar a deformação dos objetos-alvo durante o contato e, por sua vez, ajustar a força de sucção a um nível em que os materiais retenham sua integridade estrutural e funcionalidade“, disse Kong . “Fazendo isso, podemos melhorar a segurança e a precisão do manuseio desses materiais. Além disso, pretendemos examinar a eficácia terapêutica de células e tecidos transferidos pelo manipulador macio.”

A National Science Foundation, os National Institutes of Health, o Department of Defense Vision Research Program e o Jump Applied Research in Community Health por meio do fundo de Engenharia e Simulação apoiaram este trabalho.

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Multimídia Relacionada :

Vídeo do YouTube: transferência de tecido fino inspirado no polvo:

[*Obs: ênfase adicionada. Imagem do Science Daily – com os créditos]

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Journal Reference:

1. Byoung Soo Kim, Min Ku Kim, Younghak Cho, Eman E. Hamed, Martha U. Gillette, Hyeongyun Cha, Nenad Miljkovic, Vinay K. Aakalu, Kai Kang, Kyung-No Son, Kyle M. Schachtschneider, Lawrence B. Schook, Chenfei Hu, Gabriel Popescu, Yeonsoo Park, William C. Ballance, Seunggun Yu, Sung Gap Im, Jonghwi Lee, Chi Hwan Lee, Hyunjoon Kong. Electrothermal soft manipulator enabling safe transport and handling of thin cell/tissue sheets and bioelectronic devices. Science Advances, 2020; 6 (42): eabc5630 DOI:10.1126/sciadv.abc5630

Morfogênese: Codificação Para Forma

Evolution News @DiscoveryCSC

Organismos são hierarquias de formas. As bactérias formam hastes, espirais e esferas. Os eucariotos unicelulares constroem diversas organelas por dentro e assumem uma forma característica por fora (compare Stentor, Paramecium e Amoeba ). Pense em todas as variedades de formas em organismos multicelulares de Volvox(colônia de organismos unicelulares aquáticos [algas]) a eucariotos complexos – hidra, rotíferos, planários na extremidade microscópica; caranguejos, polvos e besouros na faixa intermediária inferior; castores, rosas e humanos na faixa média superior; baleias, sequóias e braquiossauros na extremidade grande. As plantas geram caules, folhas e flores. Os animais desenvolvem tecidos que se organizam em órgãos que se combinam nos planos do corpo. Como todas essas formas 3-D emergem de um código linear? Esse é o enigma da morfogênese.

Totalidades Funcionais

Os biólogos sabem sobre códigos genéticos para moléculas muito bem agora, mas onde está o software para anatomia? O modismo recente para impressão 3D é rude em comparação. Essas máquinas podem produzir uma forma a partir de um código linear, mas elas simplesmente constroem um objeto estático, uma camada de cada vez, usando material homogêneo. A morfogênese requer reunir diversos materiais para construir máquinas em movimento, como corações. Elas devem continuar funcionando em todos os níveis enquanto estão em conexão com outras máquinas móveis durante a construção. O produto final é o que Douglas Axe chama de “todo funcional” ( Inegável , p. 143).

Todos funcionais em biologia são compostos de componentes e subcomponentes funcionais organizados hierarquicamente e constituintes elementares que não funcionam apenas no espaço tridimensional, mas na quarta dimensão do tempo. Elas também possuem a notável propriedade de auto-reparo.

Michael Levin, diretor do Allen Discovery Center na Tufts University e Associate Faculty no Instituto Wyss da Harvard University, está perplexo com a origem das formas biológicas. Ele escreve em The Scientist:

Embora os genomas codifiquem previsivelmente as proteínas presentes nas células, uma lista simples de partes moleculares não nos diz o suficiente sobre o layout anatômico ou o potencial regenerativo do corpo que as células trabalharão para construir. Os genomas não são um projeto para a anatomia e a edição do genoma é fundamentalmente limitada pelo fato de que é muito difícil inferir quais genes ajustar e como atingir os resultados anatômicos complexos desejados. Da mesma forma, as células-tronco geram os blocos de construção dos órgãos, mas a capacidade de organizar tipos específicos de células em uma mão ou olho humano funcional esteve e estará além do alcance da manipulação direta por muito tempo. [Enfase adicionada.]

No filme Terminator 2, o assassino do futuro é esmagado em mil fragmentos de metal líquido e, em seguida, se reconstitui para continuar sua missão. É uma peça de efeitos especiais muito inteligente, mas quando você pensa sobre o problema, como cada fragmento poderia saber para onde ir? E, no entanto, algo assim acontece em organismos que são capazes de se regenerar, como hidras, planárias, axolotes e algumas outras espécies. Algo assim também ocorre durante o desenvolvimento embrionário.

Após várias rodadas de divisão celular de clones, começa a diversificação e a forma começa a surgir. Cada célula ganha um papel e um destino para cumprir esse papel. Veja o videoclipe da Illustra Media sobre o desenvolvimento embrionário de pintinhos:

Além do DNA

No desenvolvimento embrionário humano, algo além do DNA diz à massa em crescimento quantas células do fígado são necessárias, como elas devem se organizar na forma familiar do fígado, quantos vasos sanguíneos são necessários para suprir o fígado. Além disso, algo regula como essas formas coordenam seu crescimento desde o bebê até o adulto. O fígado sempre termina no tamanho e posição adequados sob as costelas do lado direito, com as conexões certas com outros órgãos. Todos os órgãos e sistemas seguem esse processo direcionado a um objetivo.

Alcançar esse resultado requer muito mais informações do que o código do DNA possui apenas para as enzimas hepáticas, por mais complexo que seja. Onde está o “software de biologia – as regras que permitem grande plasticidade em como os coletivos de células geram anatomias confiáveis”?

Responder à questão exigirá pesquisas interdisciplinares, ressalta Levin. Os cientistas apenas deram alguns passos de bebê para resolver esse enorme quebra-cabeça. Tudo o que eles podem fazer atualmente é tentar dividir a questão em subquestões administráveis.

Mas os pesquisadores que trabalham nas áreas de morfologia sintética e biofísica regenerativa estão começando a entender as regras que regem a plasticidade do crescimento e reparo de órgãos. Em vez de tarefas de microgerenciamento que são complexas demais para serem implementadas diretamente no nível celular ou molecular, e se resolvêssemos o mistério de como grupos de células cooperam para construir corpos multicelulares específicos durante a embriogênese e a regeneração? Talvez então pudéssemos descobrir como motivar os coletivos de células a construir quaisquer características anatômicas que desejamos.

Até agora, eles conseguiram apenas que embriões de sapo desenvolvessem estranhas formas sintéticas por meio da engenharia genética. É um começo emocionante, pensa Levin, mas o trabalho lembra crianças em um parquinho.

Essas células reiniciaram sua multicelularidade em uma nova forma, sem alterações genômicas. Isso representa uma caixa de areia extremamente emocionante na qual os bioengenheiros podem atuar, com o objetivo de decodificar a lógica do controle anatômico e comportamental, bem como compreender a plasticidade das células e a relação dos genomas com as anatomias.

Uma revolução biológica

Este trabalho pode representar o início de uma revolução biológica tão significativa quanto a revolução genômica, quando a genética passou das moléculas aos códigos. Ele representa o próximo passo: “elucidar os cálculos que as células e grupos de células realizam para orquestrar a construção de tecidos e órgãos em uma escala de corpo inteiro”. É como se os bioquímicos tivessem entendido como os instrumentos musicais são feitos e agora quisessem ver como a música é executada e como a música é derivada de uma partitura codificada por símbolos silenciosos em uma página. Mas eles estão tentando fazer tudo isso sem o protagonista: o compositor!

A próxima geração de avanços nesta área de pesquisa surgirá do fluxo de ideias entre cientistas da computação e biólogos. Desbloquear todo o potencial da medicina regenerativa exigirá que a biologia faça a jornada que a ciência da computação já percorreu , desde o foco no hardware – as proteínas e vias bioquímicas que realizam operações celulares – até o software fisiológico que permite que redes de células adquiram, armazenem e agir com base nas informações sobre a geometria do órgão e, na verdade, do corpo inteiro.

No mundo da informática, essa transição de reconectar o hardware para a reprogramação do fluxo de informações, alterando as entradas, deu origem à revolução da tecnologia da informação. Essa mudança de perspectiva pode transformar a biologia, permitindo que os cientistas alcancem as visões ainda futurísticas da medicina regenerativa.

O esforço também pode transformar a engenharia, diz ele. Os engenheiros podem aprender como os organismos constroem estruturas que ainda funcionam em ambientes ruidosos e podem permanecer resistentes a perturbações.

Mesmo quando seu grupo faz a engenharia genética de embriões de rã, diz Levin, os embriões tendem a encontrar o caminho de volta à forma desejada, como se um processo de monitoramento comparasse constantemente suas atividades com a forma ideal. Como essas informações são armazenadas e comunicadas?

O notável não é simplesmente que o crescimento começa após uma lesão e que vários tipos de células são gerados, mas que esses corpos crescerão e se remodelarão até que uma anatomia correta esteja completa, e então eles param. Como o sistema identifica a morfologia alvo correta, orquestra os comportamentos individuais das células para chegar lá e determina quando o trabalho está concluído? Como ele comunica essas informações para controlar as atividades celulares subjacentes?

Essas são questões estimulantes para a comunidade de DIs considerar. O DI compreende previsão, controle e comunicação.

O darwinismo está à altura da tarefa?

Levin tenta trazer a evolução para o cenário.

A evolução explora três modalidades para atingir essa homeostase anatômica: gradientes bioquímicos, circuitos bioelétricos e forças biofísicas. Eles interagem para permitir que a mesma forma em grande escala surja, apesar de perturbações significativas.

Mas isso não é evolução darwiniana de forma alguma! Um processo físico sem sentido e sem objetivo não se importa com o que acontece. Não pode explorar. Não pode alcançar. Não pode ativar. Essa afirmação é como colocar um adesivo de Darwin em um maquinário de design inteligente. Muito menos pode o darwinismo sinalizar, criar e operar redes elétricas, tomar decisões ou regular qualquer coisa.

Observar não é explicar. O grupo de Levin pode observar o que acontece, mas ele apela a causas inadequadas para explicá-las. A equipe pode ajustar os processos de trabalho para obter resultados modificados, mas não pode explicar seu surgimento. Eles podem imitá-los, mas não originá-los. Eles podem compará-los a computadores e softwares projetados de forma inteligente, mas não levam em conta as semelhanças apelando para causas opostas.

A imagem emergente neste campo é que o software anatômico é altamente modular – uma propriedade-chave que os cientistas da computação exploram como sub – rotinas e que muito provavelmente contribui em grande parte para a evolução biológica e a plasticidade evolutiva.

“Evolucionabilidade” e “plasticidade evolutiva” são termos altamente enganosos. O que Levin significa é a capacidade de aprender e se adaptar às circunstâncias. Isso requer design. E por que a plasticidade deve ser evolutiva?Pegue a palavra eletrônica e reconheça o conceito como robustez. Isso também é design. A tolerância a perturbações, com alguma margem de manobra para mudanças, é uma boa estratégia de projeto. As composições musicais também permitem alguma plasticidade, como quando o compositor marca “Ad lib” para uma improvisação ou dá espaço para uma cadência. As obras também podem ser modificadas para conjuntos diferentes, como quando uma obra orquestral é transcrita para orquestra de câmara ou piano.

Aqui está outro exemplo de fixação de um adesivo “Feito por Darwin” em conceitos de design:

Na biomedicina molecular, ainda estamos focados principalmente na manipulação do hardware celular – as proteínas que cada célula pode explorar. Mas a evolução garantiu que os coletivos celulares usem essa máquina versátil para processar informações de maneira flexível e implementar uma ampla gama de resultados de formato corporal em grande escala. Este é o software da biologia: a memória, a plasticidade e a reprogramação das redes de controle morfogenético.

Tal afirmação não faz sentido. A evolução não consegue entender as máquinas ou garantir que as células as usem.

Design Science está à altura da tarefa?

Somente a ciência do design tem a estrutura conceitual para entender este “novo tipo de epigenética, informação que é armazenada em um meio diferente de sequências de DNA e cromatina”. Tecnologia da Informação (TI) é design science por definição. Levin essencialmente repete a falácia de Darwin de usar a seleção artificial como um análogo da seleção natural, exceto que, na morfogênese, inferimos a atividade de uma inteligência projetada a partir de seus efeitos e de nossa experiência uniforme com a capacidade da mente de organizar componentes para atingir alvos de maneira confiável.

O progresso será lento se o DI assumir a liderança na pesquisa em morfogênese? Certamente não. Os cientistas do design podem continuar o trabalho com embriões de rã e engenharia genética. Na verdade, eles provavelmente trabalharão de forma mais produtiva, sem o peso da bagagem do antigo mito vitoriano de Darwin.

O acaso não é uma causa; inteligência é. A inteligência pode conceber um plano, exercer a previsão para identificar os requisitos e, então, executar o plano programando os componentes para cumprir o plano. Na vanguarda desta grande revolução biológica, é hora de reconhecer que o software anatômico é um design inteligente em todos os seus aspectos.

“A teia de aranha faz parte de sua mente, sugerem novas pesquisas”

By TreeHugger

De Bryan Nelson Atualizado em 18 de fevereiro de 2020

Poderiam as estruturas “fora” do corpo de uma criatura fazer parte de seu aparelho cognitivo? Stephencdickson [Licença CC 4.0] / Wiki Commons.

As aranhas tendem a provocar algumas de nossas respostas de luta ou fuga mais extremas. Ao ver um, alguns de nós gritam, outros esmagam. Mesmo aqueles de nós com corações mais bondosos muitas vezes sentem a necessidade de prender e liberar, de preferência em algum lugar longe de casa.

Mas uma nova pesquisa pode fazer com que você reconsidere suas tendências em relação a esses aracnídeos incompreendidos. Acontece que as aranhas parecem possuir uma forma extraordinária de consciência que estamos apenas começando a entender, e tem a ver com suas teias, relata a New Scientist.

Os pesquisadores estão lentamente chegando à conclusão de que a teia de aranha é uma parte essencial do aparelho cognitivo dessas criaturas. Os animais não usam suas teias apenas para sentir; eles as usam para pensar.

É parte de uma teoria da mente conhecida como “cognição ampliada” e os humanos também a utilizam. Por exemplo, podemos gostar de pensar que nossas mentes estão contidas em nossas cabeças, mas contamos com uma série de estruturas fora de nossas cabeças (e até mesmo fora de nossos corpos) para nos ajudar a pensar. Computadores e calculadoras são um exemplo óbvio. Organizamos nossos espaços de vida para nos ajudar a lembrar onde as coisas estão, fazemos anotações e tiramos fotos ou guardamos lembranças.

Mas esses exemplos empalidecem em comparação a como o pensamento de uma aranha está entrelaçado com sua teia. Cientistas estão descobrindo que algumas aranhas possuem habilidades cognitivas que rivalizam com as dos mamíferos e pássaros, incluindo previsão e planejamento, aprendizado complexo e até a capacidade de se surpreender. É o suficiente para fazer você considerar se “Charlotte’s Web” poderia ter sido uma história verdadeira.

O ponto crucial dessas habilidades cognitivas recém-descobertas das aranhas se resume em suas teias. Estamos descobrindo que, se você remover a teia de uma aranha, ela perderá algumas dessas capacidades.

Imagine a teia de aranha como um centro

O futuro pode não ser mais em plástico, mas sim uma combinação de seda de aranha e polpa de árvore. Amy Johansson / Shutterstock

Por exemplo, sabemos que as aranhas podem usar suas teias como um aparelho sensorial; elas sentem vibrações na teia, o que as alerta quando a presa é enredada. Agora também sabemos que as aranhas podem até distinguir entre diferentes tipos de vibrações. Elas sabem quais vibrações são causadas por diferentes tipos de criaturas, por folhas e outros detritos passando e até mesmo por vibrações causadas pelo vento.

O que é realmente surpreendente, entretanto, é o que estamos aprendendo agora sobre como as aranhas usam suas teias para realmente pensar nos problemas. Quando uma aranha se senta no centro de sua teia, ela não está apenas esperando passivamente por vibrações. Ela está ativamente puxando e afrouxando diferentes fios, manipulando a teia de maneiras sutis.

A pesquisa mostrou que essas manipulações são como saber onde uma aranha está prestando atenção. Quando tensiona um fio de teia, esse fio se torna mais sensível às vibrações. É essencialmente o equivalente a uma aranha tapando os ouvidos para ouvir melhor em uma determinada direção.

“Ela tensiona os fios da rede para poder filtrar as informações que chegam ao seu cérebro”,

explicou o pesquisador de cognição ampliada Hilton Japyassú, em reportagem da Quanta Magazine .

“Isso é quase a mesma coisa como se ela estivesse filtrando coisas em seu próprio cérebro.”

Além disso, os pesquisadores testaram essa hipótese com experimentos que envolvem o corte de pedaços de teia. Quando sua teia é cortada, uma aranha começa a tomar decisões diferentes. Segundo Japyassú, é como se as porções de seda já construídas fossem lembretes, ou pedaços de memória externa. Cortar a teia é como realizar uma lobotomia de aranha.

É o suficiente para fazer você se sentir culpado toda vez que acidentalmente passar por alguma teia. (A boa notícia é que uma aranha sempre pode criar outra.)

Afirmações mais fortes sobre o que isso significa para a consciência da aranha ainda precisam ser testadas. Se “consciência” é sinônimo de “percepção“, então a teia de uma aranha certamente aumenta a capacidade da aranha de estar ciente de seus arredores, e esta é uma rua de mão dupla. As aranhas recebem informações passivamente de suas teias e manipulam ativamente essas informações fazendo ajustes. Mas se quisermos sugerir que as aranhas usem suas teias para formar representações mentais reais, essa pode ser uma questão que é melhor deixar para os filósofos.

Mesmo assim, os experimentos parecem pelo menos deixar as questões mais matizadas sobre a consciência abertas para especulação. E uma teia de aranha certamente se mostrou mais do que apenas uma ferramenta de caça.

É alimento para reflexão e razão mais do que suficiente para reconsiderar seus sentimentos sobre esses notáveis criadores de teias.

[◾Obs ênfase adicionada ]

Camuflagem e Mimetismo.

Por Canal Inteligentista – Douglas Fagner 

Características de alta complexidade estão envolvidas nos fenômenos biológicos da camuflagem e do mimetismo, induzindo adeptos da teoria da evolução a elaborar explicações naturalistas baseadas em seleção natural e mutacionismo, levando a hipóteses como a da evolução convergente. No entanto, os processos e mecanismos necessários para se produzir a extrema complexidade de fenômenos como a camuflagem e o mimetismo constituem-se em obstáculo, e não em evidência, às explicações naturalistas. Uma análise científica despida de preconceito, demonstra que o mimetismo e a camuflagem podem representar evidências consideráveis em favor da Teoria do Design Inteligente.

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Biólogo estupefato com o sapo sem pulmão.

By Evolution News – Cornelius Hunter

[Obs: Texto adaptado – Os links estão no original em inglês – Imagem do EnV com os devidos créditos] 

Por que os biólogos viajam pelo mundo? Eles vão para o fundo do oceano e para o topo das montanhas, para desertos e selvas. A razão é que eles são recompensados por seus esforços. A única regra na biologia é que não existem regras. Tudo é diferente, e em todos os lugares é diferente.

Quando John Ray viajou pela Europa por três anos, de 1663 a 1666, estudando a flora e a fauna, ele descobriu que os organismos e suas interações eram diferentes em toda parte. A biologia é cheia de diversidade, e não faz sentido à luz da evolução.

Considere o Barbourula kalimantanensis, o sapo que não tem pulmões. Estes anfíbios pequenos, elusivos, sem pulmões vivem em rios frios e rápidos (correntezas), profundos, nas florestas tropicais de Bornéu.

Dez anos atrás, David Bickford e sua paciente equipe internacional de biólogos trabalharam duro e longamente para encontrar alguns espécimes para seu estudo.

Bickford e seus colegas tinham uma idéia do que eles estavam procurando, mas eles não tinham ideia, e nenhuma razão para suspeitar, que o sapo de duas polegadas seria sem pulmão. Como Bickford contou:

No começo eu não acreditava que os sapos não tivessem pulmões, mas então, continuamos vendo a evidência se acumulando. Eu fiquei espantado.

Foi tudo uma lição, mais uma vez, na única regra da biologia, e que a exploração parece sempre recompensar:

A única coisa que mais me impressionou e agora é que ainda há grandes estreias – por exemplo, primeiro sapo sem pulmões! – Foi descoberto no campo. Tudo o que você tem a fazer é ir um pouco além do que as pessoas fizeram antes, e – voila! …Há tantas dificuldades no trabalho de campo, e ainda assim continua sendo a minha maior alegria. Tendo o privilégio inegável de ir a esses locais remotos, vendo alguns dos últimos e maiores tesouros que existem na natureza, e em seguida, começar a estudá-los – bem, todos os dias eu me sinto um sortudo.

Acontece que algumas espécies podem renunciar a seus pulmões completamente em seu desenvolvimento embrionário, dadas as condições ambientais adequadas. Este é outro exemplo de adaptação rápida e dirigida, em resposta ao ambiente.

Se tal plasticidade sofisticada de desenvolvimento pudesse ter evoluído – “E oh! Que grande se!” – Ela não forneceria nenhuma melhoria imediata de aptidão, e assim não seria selecionada em prol de. Estaria sujeita a mutações nocivas, e há muito esquecida nos anais da história evolutiva.

É uma adaptação inteligente, que, repetindo, não faz sentido à luz da evolução.

Cruzado em Darwin’s God.

Beija-flores fazem o voar para trás parecer fácil.

By Science Daily 

[Artigo adaptado a partir do original]

Animais que se movem para trás geralmente requerem muita energia, então um biólogo ficou surpreso quando percebeu que beija-flores executam esta manobra rotineiramente. Questionando como beija-flores realizam a façanha, ele analisou seu voo e a quantidade de oxigênio que consomem e descobriu que a inversão é muito mais barata do que o voo pairando e não mais caro do que voar para frente.

Dar marcha à ré geralmente não é fácil, mas quando Nir Sapir observou beija- flores ágeis que visitam um alimentador em seu balcão em Berkeley, Califórnia, ele foi atingido pela sua capacidade de reverter a marcha. “Eu vi muitas vezes eles voarem para trás“, lembra Sapir, acrescentando o fato deles sempre reverterem a marcha para fora de uma flor após o deleite. No entanto, quando ele procurou na literatura, ficou desapontado ao descobrir que praticamente não houve quaisquer estudos sobre este comportamento particular.

“Isto foi um pouco surpreendente, dado que eles estão fazendo isso o tempo todo“, Sapir diz, explicando que os pequenos aviadores visitam flores para alimentar uma vez a cada dois minutos. “Eu pensei que isto seria um tema interessante para saber como eles estão fazendo isso e quais são as consequências para o seu metabolismo“, diz Sapir, então ele e seu orientador de pós-doc, Robert Dudley, começaram a medir os movimentos de voo e o metabolismo de beija-flores que invertem a marcha para trás e publicaram a descoberta de que a reversão é muito mais barata do que pairar no ar e não mais cara do que o voo para frente no The Journal of Experimental Biology.

Capturando cinco beija-flores em um alimentador localizado dentro de uma janela do laboratório da Universidade da Califórnia, Berkeley, Sapir treinou os pássaros a voar em um túnel de vento após engana-los  para a alimentação em uma seringa de sacarose disfarçada como uma flor. Ele, então, filmou cada ave que pairava para se alimentar antes de voltar para o poleiro  satisfeita. Sabendo que o pássaro iria retornar ao alimentador novamente em breve, Sapir ligou o fluxo de ar quando o beija-flor chegou, e controlou o fluido em 3 m s para que a ave tivesse que voar para trás contra o vento e ficar parada na “flor”. Em seguida, ele repetiu o experimento com o alimentador de seringa camuflado, com rotação de 180 graus, enquanto o beija-flor voou para frente contra o vento para permanecer no mesmo lugar.

Analisando os três estilos de voo, Sapir recorda que havia diferenças claras entre o voo para frente e para trás.

A postura corporal dos beija-flores tornaram-se mais ereta enquanto voavam para trás, forçando-os a dobrar mais suas cabeças para inserirem seus bicos na flor artificial.  Além disso, as aves ao usarem a marcha à ré reduziam a inclinação do plano de bater asas, de modo que elas (asas) ficavam em posição mais horizontal. E quando Sapir analisou a frequência das batidas de asas, ele descobriu que as aves estavam batendo suas asas em 43,8 Hz, ao invés dos 39,7 Hz que elas usam durante o voo para frente. “Isso é muito para beija-flores, porque eles quase não mudam a frequência no bater das asas” , explica Sapir.

Repetindo os experimentos durante a gravação de taxas de consumo de oxigênio das aves, Sapir diz, “esperávamos encontrar valores elevados ou intermediários para o metabolismo durante o voo para trás, porque as aves tem uma posição vertical do corpo e isto significa que elas têm um maior arrasto. Além disso, as aves utilizam voo para trás com frequência, mas não o tempo todo, por isso, assume-se que não seria mais eficiente em termos de mecânica de voo em comparação com o voo para frente.” No entanto, Sapir ficou surpreso ao descobrir que, em vez de ser mais caro, o voo para trás era tão barato quanto o voo para frente e 20% mais eficiente do que o pairar. E quando Sapir gentilmente aumentou o fluxo de vento de 0 m s para passos de  1,5 m s em  1,5 m s para um único pássaro, ele descobriu que o voo era mais barato em velocidades de 3 m s e acima dos 3 m s, embora o pássaro fosse incapaz de voar mais rapidamente para trás acima dos 4,5 m s.

Descrevendo beija-flores como insetos capturados no corpo de um pássaro, Sapir acrescenta que o voo vibrante dos beija-flores tem mais em comum com os insetos do que com os seus primos de penas e ele está ansioso para descobrir se outros animais que pairam, como pequenos pássaros e morcegos que se alimentam de néctar, também podem inverter o voo.

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Journal Reference:

1. Nir Sapir and Robert Dudley. Backward flight in hummingbirds employs unique kinematic adjustments and entails low metabolic cost. Journal of Experimental Biology, 2012 DOI: 10.1242/200Bjeb.073114

Biólogo Notável afirma: A vida, uma complexa interação de máquinas moleculares, aparenta ser construída por um engenheiro.

By The Stream,  Casey Luskin

 

Texto adaptado.

O post contem links em original em inglês.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Recentemente um amigo me enviou um link para uma conversa (TEDx) ““Digital biology and open science — the coming revolution“, afirmando que ” máquinas moleculares complexas interativas “(da vida) revelam que” um relógio molecular é real e generalizado “e parece ser “construído por um engenheiro um milhão de vezes mais inteligente do que nós somos.” O palestrante é o biólogo e engenheiro Stephen Larson , que tem PhD em neurociência da Universidade da Califórnia, em San Diego, e é CEO da MetaCell; que faz investigação em biologia de sistemas e é empresa de consultoria que procura entender a biologia por meio de computação.

Agora eu não acho que o Dr. Larson é pró-design inteligente, o que torna suas descrições da biologia ainda mais surpreendentes. De fato, após recontar algumas características complexas da biologia que aparentam desígnio , ele imediatamente lança o aviso de que “o que nós entendemos, claro, é que a vida evoluiu no planeta ao longo de bilhões de anos.” No entanto, ele admite que ele encontra a natureza extremamente “bem organizada“, e que a “tecnologia” da vida é “inquietante“. Ele diz ainda: “Eu tenho que ser honesto com vocês, eu meio que odeio isso.” Aqui está a transcrição relevante da seção, da maior parte dos primeiros 4:30 da conversa:

 

A ciência continua a revelar como a vida funciona, e uma vez e outra encontramos a magia que parece distinguir entre coisas que estão/são vivas e as coisas que não são/estão [são] realmente criadas por máquinas moleculares complexas que interagem entre si. Estas máquinas microscópicas são tão precisas e intrincadas como um relógio mecânico, mas em vez de serem executadas em engrenagens e molas, são alimentadas pelas regras fundamentais da física e da química. Nossa compreensão do enrolamento e desenrolamento preciso da molécula de DNA, ou a maneira que uma molécula pode literalmente caminhar quase roboticamente ao longo da corda bamba de outra molécula, continuam a mostrar-nos uma após outra vez, que este mecanismo de relógio molecular é real e generalizado.

Agora o que é mais perturbador para mim sobre isso, é que nós não construímos essas máquinas. Como alguém originalmente treinado como um engenheiro, eu tenho que ser honesto com vocês, eu meio que odeio isso. Como as espécies mais inteligentes do planeta, nós meio que gostamos de pensar em nós mesmos como os construtores da tecnologia mais sofisticada de todo o universo. Nós inventamos a linguagem escrita e da imprensa. Nós achamos a cura da poliomielite e enviamos o homem à lua. Heck, até mesmo apanhou feras e as transformou em gatinhos, e depois construiu uma rede global de comunicações para compartilhar as fotos delas. Isso é muito impressionante.

E, no entanto, quando eu olha através de um microscópio em uma bactéria humilde – pela forma como os seus antepassados ​​eram no planeta há um bilhão de anos atrás, milhares de milhões de anos atrás – eu ainda me pergunto como ela realmente funciona. Porque o relógio mecânico que é a vida não é como qualquer relógio já construído. São engrenagens e molas biológicas, mas elas enchem salas, edifícios e cidades de uma vasta paisagem microscópica que é movimentada com atividade.

Por um lado ele é extremamente bem organizado, mas por outro lado a escala de todo este material bem organizado desconhecido, que acontece lá dentro me faz sentir que tropecei em uma paisagem alternativa de tecnologia que é construída por um engenheiro um milhão de vezes mais inteligente do que eu. O que mais eu procuro são princípios além daqueles que já aprendemos, mas eu sou oprimido com a sensação de que este material foi construído por alienígenas.

OK, não literalmente. Eu  não acho que literalmente homenzinhos e mulheres verdes vieram para a terra e semearam vida aqui há um bilhão de anos atrás. O que nós entendemos, claro, é que a vida evoluiu no planeta ao longo de bilhões de anos. Mas os resultados da evolução confundem até mesmo os nossos engenheiros mais inteligentes quando tentamos entender como poderíamos construir o que a biologia evoluiu.

E se a vida tem princípios de boa engenharia e nós simplesmente não os figuramos em nosso mundo ainda, não trouxemos para fora? Poderia o estudo da biologia nos dar a capacidade de extrair novos princípios de engenharia, que talvez então poderíamos usar para resolver os problemas intratáveis ​​do mundo? Nossos experimentos só nos dão vislumbres do que  acontece nestes espaços minúsculos, mas o que acontece lá tem um enorme implicação para o futuro, no século 21, e mais além. [Grifo nosso]

 

Agora, Larson é um biólogo de sistemas , o que significa que ele é treinado para ver a vida do ponto de vista da engenharia. Em tal perspectiva, os cientistas tratam os sistemas biológicos como se eles fossem infundidos com a teleologia – construídos de cima para baixo para alcançar algum objetivo, não de forma cega, de baixo para cima como a evolução darwiniana enxerga. Isso não significa que os biólogos de sistemas têm dúvidas sobre a evolução darwiniana (dúvidas que eles vão receber) ou que eles apoiam o design inteligente. Eles mantem o seu ponto de vista de biologia de sistema extremamente frutífero  em tensão com modelos-de-origens que por outro lado aprovam.

Aqui está como o físico David Snoke descreve esse campo  com o seu sentido de dissonância cognitiva:

Os opositores da abordagem de design inteligente (ID) para a biologia, por vezes argumentaram que a perspectiva ID desencoraja a investigação científica.

Ao contrário… … …Pode-se argumentar que o novo paradigma mais produtivo em biologia de sistemas é realmente muito mais compatível com a crença no design inteligente da vida do que com uma crença na evolução neo-darwinista. Este novo paradigma na biologia de sistemas, que surgiu nos últimos dez anos ou mais, analisa sistemas vivos em termos de conceitos de engenharia de sistemas, tais como design, processamento de informações, otimização e outros conceitos explicitamente teleológicos. Este novo paradigma oferece uma teoria bem sucedida, quantitativa, preditiva para a biologia. Embora os principais praticantes do campo atribuem a presença de tais coisas ao desenrolar da seleção natural, eles não podem evitar o uso de linguagem de design e conceitos de design em suas pesquisas, e um olhar franco no campo indica que ela realmente é uma abordagem de design por completo. (David Snoke, “Systems Biology as a Research Program for Intelligent Design“,BIO-Complexity, Vol. 2014 (3).)

Larson fala ainda sobre a natureza da máquina-vida de muitos sistemas biológicos. Como podemos usar computadores e uma visão baseada em engenharia da biologia para tratar doenças de uma forma melhor, e até mesmo como podemos entender mistérios biológicos complexos, como o amor. Ele diz que só podemos compreender os sentimentos biológicos tão complexos e especificados como o amor como “uma série de eventos complexos, mas específicos e reconhecíveis que acontecem dentro de seu corpo.” – Soa familiar?

 

Eu recomendo assistir a conversa na íntegra.

 

(O vídeo está em inglês e não é legendado)

 

Esta coluna foi publicada originalmente no Evolution News and Views do Discovery Institute em 10 de Junho de 2015 e é reproduzido com a sua permissão.

Menor organismo voador descoberto: Praticamente invisível; mas tem asas, olhos e sistema orgânico completo. E mais uma coisa …

By Cornelius Hunter

[Texto adaptado]

Cientistas e engenheiros que constroem veículos aéreos miniaturizados podem querer olhar para a natureza, para o seu próximo grande avanço. Nos 0,40 milímetros, Euryplatea nanaknihali é uma maravilha tecnológica que supera até mesmo as concorrências mais próximas, no caso provocadas pelo homem.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mas se você tem essa maravilha; você deve duvidar da validade dessa velha história de mutações aleatórias e outros eventos de sorte, criando pássaros e abelhas (e tudo mais que é relacionado a essa matéria), então pense novamente.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A micro mosca recém-descoberta é mais uma prova da evolução, pois é um parasita vicioso. Coloca seus ovos na cabeça de formigas, e as larvas consomem a partir do seu interior.Eventualmente, a formiga morre e sua cabeça cai. É, de facto, como Tennyson coloca, um mundo “vermelho no dente e garra.” Certamente ela deve ter evoluído. Como Darwin explicou a um amigo em 1860:

Eu tenho comigo que não posso ver tão claramente como os outros fazem, e como eu deveria deseja fazer, evidência de desígnio e beneficência em todos os lados, ao nosso redor. Me parece que há muita miséria no mundo. Eu não consigo me convencer de que um Deus benevolente e onipotente tenha criado a [vespa parasita] com a intenção expressa da sua alimentação estar dentro dos corpos vivos das lagartas, ou que o gato deve brincar com camundongos.

Este é o poder do pensamento evolutivo. Nós não temos nenhuma ideia de como o mundo poderia ter surgido espontaneamente, mas ele deve ter surgido assim.

Compartilho agora esse documento do Discovery Institute com uma abordagem profunda sobre evolução e Design Inteligente.

Clique aqui e tenha acesso ao documento na integra (O documento está em inglês).

Alguns trechos:

“(…)… Para o próprio Darwin, a idéia de um projetista divino não era o problema. Aliás, ele não tinha nada contra a visão de que universo como um todo foi inteligentemente concebido, uma noção que era parte da visão do mundo comum….(…)”

“Para que a evolução ocorra nesses modelos, o conhecimento externo deve ser imposto sobre o processo de orientação. Metabiology parece então ser um outro exemplo, onde seu criador faz o trabalho de modelo evolutivo. … Consistente com as leis de conservação da informação, a seleção natural só pode trabalhar usando a orientação de informação ativa, que só pode ser providenciada por um designer.”

“O que isto significa é que, dada a segunda lei da termodinâmica, os argumentos de compensação não resolvem necessariamente o problema para evolução darwiniana, e a segunda lei poderia potencialmente ser um problema para o darwinismo. Se defensores darwinianos estivessem dispostos a examinar abertamente as improbabilidades enfrentados por sua teoria, veriam que questões sérias sobre a segunda lei —- entre muitos outras, é claro —- ainda precisam ser respondidas.”

“Reconhecendo os organismos vivos como sistemas semióticos permite-se analogias úteis para ser retiradas de outros sistemas semióticos. Tais analogias são poderosas porque: (1) elas dão uma visão e compreensão, relacionando o desconhecido em termos familiar e, (2) lições aprendidas com outras esferas semióticas (como princípios da eficiência de armazenamento e recuperação de informação em ciência da computação) pode gerar previsões e hipóteses para novas fronteiras na biologia (como uma árvore – como estrutura de banco de dados para armazenamento e recuperação da informação no genoma humano). Isto é evidenciado pelo fato de que os biólogos usam frequentemente analogias entre os sistemas semióticos familiares de linguagem humana e computadores.”

“Para ser considerado de forma inequívoca como um sinal inteligente, quaisquer padrões no código devem satisfazer os seguintes critérios: (1) eles devem ser altamente significativos estatisticamente e (2) não só eles devem possuir inteligencia – como características, mas eles devem ser inconsistentes, em princípio, com qualquer processo natural, seja ele ou darwiniana ou Lamarckista evolução, impulsionado pela biossíntese de aminoácidos, alterações genômicas, afinidades entre (Anti) códons e aminoácidos, a seleção para o aumento da diversidade de proteínas energética de códon – interações Anticódon, ou vários mecanismos pré-translacionais.”

Comunicando com as abelhas e fragilizando o darwinismo.

Em Junho de 1989 os cientistas reportaramterem conseguido pela primeira vez usar a linguagem das abelhas para comunicar com elas. Há já algum tempo que os cientistas sabiam como interpretar a “dança” das abelhas. Segundo se sabe, esta “dança” é usada pelas abelhas “batedoras” para comunicar às abelhas recolectoras a localização de fontes de alimentação.

Os pesquisadores decidiram levar a cabo experiências para confirmar se o seu entendimento em torno da comunicação das abelhas estava correcto. Mas como é que nos dirigimos a uma abelha e confirmamos que ela entendeu o que dissemos? Os cientistas decidiram que a única forma seria construir uma abelha-robô através da qual seria possível comunicar.

As primeiras tentativas não funcionaram muito bem: os modelos robóticos iniciais foram atacados viciosamente pelas abelhas. Após várias tentativas, os cientistas conseguiram por fim construir uma abelha-robô aceite pelas demais.

Estes pesquisadores, que descrevem a linguagem das abelhas como elegante e precisa, aprenderam o suficiente para comunicar com sucesso a localização duma fonte de alimentação nas redondezas às abelhas verdadeiras.

Apesar do seu sucesso, os pesquisadores são cautelosos ao afirmar que há ainda muito que aprender. Mas estas pesquisas podem um dia tornar possível controlar as abelhas de modo a enviá-las para um sítio específico que precise de polinização.

Nenhuma referência foi feita à teoria da evolução nem foi dito como uma firme fé na mesma poderia de alguma forma aprimorar o nosso conhecimento em torno da linguagem das abelhas.

No entanto, apesar da total irrelevância da teoria da evolução para a ciência, existe um significativo (mas minoritário) número de pessoas que religiosamente defende que sistemas de informação podem aparecer como o efeito de eventos aleatórios, irracionais, sem propósito e sem direcção. As evidências em favor desta hipótese fazem-se notar pela ausência.

Conclusão:

Este tipo de pesquisas demonstram de forma cabal que a teoria da evolução está em contradição com a ciência. Poderia a linguagem das abelhas ser o resultado de milhões de anos de mutações aleatórias filtradas pela selecção natural? Como é que ela sobreviveu antes de “evoluir” esta dança?

Para haver comunicação é necessário, no mínimo, a existência 1) dum emissor, 2) uma linguagem comum e 3) um receptor. Mesmo que uma das abelhas “aprendesse” a dançar como forma de indicar uma localização, este avanço só se fixaria na população se houvesse outra abelha por perto que falasse a mesma linguagem gestual/corporal. Como é que isto evoluiu através de mutações aleatórias?

Mas por mais espantoso que seja o facto de nós humanos aprendermos a linguagem das abelhas para podermos comunicar com elas, o maior gesto de comunicação alguma vez visto pelo Homem ocorreu quando o Próprio Deus tomou a forma dum Homem, e viveu entre nós durante cerca de 3 décadas, preparando assim o caminho para que um dia possamos subir com Ele para a Glória Eterna quando a nossa alma se separar do corpo físico.

Aqueles que estão em Cristo, certamente subirão com Ele para as mansões celestiais porque está escrito “porquanto teve por Fiel Aquele que lho tinha prometido.” (Hebreus 11:11).

Aqueles cujas transgressões não foram perdoadas enquanto era possível, e morreram nas suas transgressões, certamente que descerão com o inimigo das nossas almas para a prisão eterna.

Então [O Filho de Deus] dirá, também, aos que estiverem à Sua esquerda: Apartai-vos de Mim, malditos, para o fogo eterno, preparado para o diabo e os seus anjos

Mateus 25:41

Este é o “decreto do Altíssimo” (Daniel 4:24) e ele certamente se cumprirá. A pergunta é: de que lado estás tu?