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Existe uma sequência de DNA verdadeira para todos os primatas?

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Há um total de 324 milhões de variantes conhecidas de genomas humanos sequenciados. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Human_genetic_variation

Existe uma sequência de DNA verdadeira para todos os primatas? Isso é mais aceitável em outro site, talvez?


As sequências de RNA ribossomal (rRNA) estão presentes e altamente conservadas em quase todos os organismos (exceto vírus) e servem como base para reconstruir a árvore da vida (arquéias, bactérias e eucariotos). Essa reconstrução obviamente implica que também há diferenças entre as sequências de rRNA, mas elas são menores para agrupamentos taxonômicos limitados, como primatas. Ainda assim, mesmo dentro de primatas, há alguma variação, embora regiões idênticas possam ser identificadas, ver, por exemplo, aqui.


Graças ao seu link da Wikipedia, consegui rastrear o que você quis dizer com "variantes de 324 M". Esses números referem-se a entradas no dbSNP (banco de dados de polimorfismo de nucleotídeo único).

Se você der uma olhada nas diretrizes de envio, não é permitido enviar sequências acima de 50 nt: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/docs/submission/hts_launch_and_introductory_material/

Isso significa que seu número não se refere necessariamente ao número de alelos conhecidos (pode ser mais longo) ou ao número de humanos em sequências completas (pode dar muitos SNPs por sequenciamento).

De qualquer forma, se você comparar este número (incompleto) com o tamanho do genoma humano (3,1 bilhões), verá que o genoma é aproximadamente 10 vezes maior do que a contagem total de SNPs conhecidos. Esses são fortemente enriquecidos em locais SNP, o que significa que eles se sobrepõem no local.

Portanto, a partir desses dados, pode-se apenas dizer que >> 90% do genoma consiste em sites SNP desconhecidos. Portanto, sua pergunta foi respondida com um sim, a maior parte do genoma é semelhante / "verdadeiro", embora isso apenas reflita o estado atual de conhecimento e, com certeza, o número de SNPs conhecidos aumentará com o tempo.


Comparação de sequência multiespécies: a próxima fronteira na anotação do genoma

Comparações multiespécies de sequências de DNA são mais poderosas para descobrir sequências funcionais do que comparações de sequências de DNA em pares. A maioria das ferramentas computacionais atuais foi projetada para comparações de pares, e a extensão eficiente dessas ferramentas para várias espécies exigirá o conhecimento da distância evolutiva ideal a ser escolhida e o desenvolvimento de novos algoritmos para alinhamento, análise de conservação e visualização de resultados.

A comparação de sequências de DNA de diferentes espécies é uma forma extremamente eficiente de identificar elementos funcionais de DNA - tanto regiões codificantes quanto regiões de controle transcricional que estão além das sequências codificantes de genes. Diversas revisões recentes de análise de sequência comparativa [1-5] descrevem este campo de rápido crescimento e os recursos computacionais que estão atualmente disponíveis para uma ampla gama de investigações biológicas. A maioria dos estudos comparativos em grande escala concluídos até o momento foram baseados na comparação entre pares de sequências, tais estudos resultaram na identificação de novos genes [6-9] e se mostraram eficientes na descoberta de elementos funcionais em intervalos genômicos não codificantes [ 10-12]. Vários grupos alinharam os genomas humanos e de camundongo inteiros [13-15] e apresentaram dados estatísticos abrangentes sobre os padrões de conservação de DNA entre as duas espécies.

Estudos comparativos recentes demonstram que adicionar espécies adicionais à análise fornece uma abordagem ainda mais poderosa para detectar elementos funcionalmente importantes, porque assinaturas características - como estruturas de leitura aberta e sequências de consenso de local de emenda dentro de genes e motivos dentro de elementos reguladores - são mais fáceis de detectar quando eles são conservados em várias espécies [16]. Por exemplo, um estudo recente em grande escala de mais de 12 megabases (Mb) de sequências de 12 espécies, derivadas de regiões genômicas ortólogas a uma região de 1,8 Mb no cromossomo humano 7 que contém dez genes [17], demonstrou que alguns elementos altamente conservados revelado por múltiplos alinhamentos de sequência não poderia ser identificado de forma confiável com qualquer conjunto de parâmetros em um alinhamento humano-camundongo par.

À medida que aumenta o número de sequências de genoma completas disponíveis, há uma necessidade clara de entender o que podemos aprender com as comparações de sequências de várias espécies. Estudos deste tipo irão requerer o desenvolvimento de novos algoritmos comparativos e ferramentas computacionais, como técnicas de alinhamento multi-genoma, análise de conservação e visualização de resultados comparativos. O desenvolvimento de técnicas eficientes e fáceis de usar não é trivial, no entanto, visto que os algoritmos devem ser capazes de lidar com toda uma gama de distâncias evolutivas entre várias espécies e de fornecer novos insights sobre a biologia.


Características dos primatas

Todas as espécies de primatas possuem adaptações para escalar árvores, visto que todas descendem de seus habitantes. Essa herança arbórea dos primatas resultou em mãos e pés adaptados para a braquiação, ou escalar e balançar entre as árvores. Essas adaptações incluem, mas não estão limitadas a: 1) uma articulação do ombro em rotação, 2) um dedão do pé que é amplamente separado dos outros dedos e polegares, que são amplamente separados dos dedos (exceto humanos), que permitem agarrar ramos, 3) visão estereoscópica, dois campos de visão sobrepostos a partir dos olhos, o que permite a percepção de profundidade e aferição de distância. Outras características dos primatas são cérebros maiores do que os da maioria dos outros mamíferos, garras que foram modificadas em unhas achatadas, normalmente apenas um filhote por gravidez e uma tendência de manter o corpo ereto.

Ordem Primatas é dividida em dois grupos: prosímios e antropóides. Os prosímios incluem os bebês do mato da África, os lêmures de Madagascar e os lorises, pottos e tarsiers do sudeste asiático. Os antropóides incluem macacos, macacos e humanos. Em geral, os prosímios tendem a ser noturnos (em contraste com os antropóides diurnos) e exibem um cérebro menor e menor do que os antropóides.


Apenas um pouco de DNA ajuda a explicar os grandes cérebros dos humanos

O tamanho do cérebro de um chimpanzé (à direita) é consideravelmente menor do que o de um cérebro humano. Provavelmente, vários trechos de DNA ajudam a determinar isso, dizem os geneticistas. Science Photo Library / Corbis ocultar legenda

O tamanho do cérebro de um chimpanzé (à direita) é consideravelmente menor do que o de um cérebro humano. Provavelmente, vários trechos de DNA ajudam a determinar isso, dizem os geneticistas.

Science Photo Library / Corbis

Cientistas que estudam a diferença entre o DNA humano e do chimpanzé descobriram um trecho de DNA humano que pode fazer o cérebro dos ratos crescer significativamente.

"É provável que seja uma das muitas regiões do DNA que são críticas para controlar como o cérebro humano se desenvolve", disse Debra Silver, neurobiologista da Duke University Medical School.

A versão humana de uma sequência de DNA chamada HARE5 (inserida neste embrião de camundongo) ativou um gene que é importante para o desenvolvimento do cérebro. (A atividade do gene está manchada de azul.) No final da gestação, o cérebro do embrião era 12 por cento maior do que o cérebro de um embrião injetado com a versão de chimpanzé do HARE5. Silver Lab / Duke University ocultar legenda

A versão humana de uma sequência de DNA chamada HARE5 (inserida neste embrião de camundongo) ativou um gene que é importante para o desenvolvimento do cérebro. (A atividade do gene está manchada de azul.) No final da gestação, o cérebro do embrião era 12 por cento maior do que o cérebro de um embrião injetado com a versão de chimpanzé do HARE5.

Silver Lab / Duke University

Também poderia ajudar a explicar por que os cérebros humanos são muito maiores do que os cérebros dos chimpanzés, diz Silver, que observa que "há estimativas de algo entre duas a quatro vezes maior".

Além de ter cérebros maiores, diz Silver, os humanos também "têm mais neurônios e temos mais conexões entre esses neurônios".

Os cientistas gostariam de entender qual é a base genética para a capacidade aparentemente especial dos humanos para a lógica, o pensamento abstrato, as emoções complexas e a linguagem. Humanos e chimpanzés têm DNA notavelmente semelhante - os pesquisadores dizem que nosso código genético é cerca de 95% idêntico. Mas Silver e alguns colegas começaram recentemente a examinar pedaços de DNA que diferem acentuadamente entre chimpanzés e humanos.

"Analisamos e escolhemos aqueles que pareciam estar regulando a atividade dos genes em um cérebro em desenvolvimento", explica Silver.

Um trecho de DNA parecia promissor porque estava próximo a um gene que está envolvido no desenvolvimento do cérebro. Os pesquisadores pegaram a versão chimpanzé desse DNA e a colocaram em embriões de camundongo. Eles pegaram outros embriões de camundongos e os colocaram na versão humana.

"O que descobrimos é que o DNA humano ativou a atividade do gene nas células-tronco neurais, e essas são as células que produzem os neurônios do nosso córtex cerebral", diz Silver.

Pouco antes do nascimento, os ratos com DNA humano tinham cérebros visivelmente maiores - cerca de 12 por cento maiores do que os cérebros de ratos com DNA de chimpanzé, de acordo com um relatório no jornal Biologia Atual.

“Ficamos muito entusiasmados quando vimos os cérebros maiores”, diz Silver. Sua equipe agora quer saber se os ratos se comportarão de maneira diferente na idade adulta. Eles também estão procurando por outras partes do DNA exclusivamente humano que afetam o cérebro. “Achamos que esta é realmente a ponta do iceberg”, diz ela.

A região específica do DNA que eles descobriram ser importante está em uma parte do código genético que já foi chamada de "DNA lixo". Este é o DNA que não codifica proteínas, então os cientistas achavam que não servia para nada. Hoje em dia, os pesquisadores acreditam que esse tipo de DNA provavelmente regula como os genes são ligados e desligados - mas o que exatamente está acontecendo lá ainda é misterioso.

"Agora podemos realmente gerar o equivalente a células cerebrais embrionárias e tecidos que são humanos ou chimpanzés. E, usando técnicas de engenharia de genoma, podemos começar a estudar os efeitos da troca das sequências de humanos e chimpanzés nessas linhas de células de primatas."

Katie Pollard, Universidade da Califórnia, São Francisco

"Temos muito poucas informações científicas sobre as funções reais dessas regiões", disse Katie Pollard, que estuda DNA humano e de chimpanzés no Gladstone Institutes e na University of California, San Francisco.

Muitas das diferenças genéticas entre humanos e chimpanzés são encontradas no chamado DNA lixo, observa Pollard. "Embora agora seja muito fácil encontrar as diferenças genéticas, é muito desafiador descobrir exatamente se essas diferenças causaram uma mudança em uma característica e por quê."

Este novo estudo, diz Pollard, "está ajudando a tentar preencher essa lacuna."

Ela chamou os cérebros maiores vistos nos ratos de "intrigantes", mas disse que o efeito que isso poderia ter na cognição dos animais seria difícil de prever.

Nesse campo de estudo, diz ela, um dos desafios é que os cientistas gostariam de fazer uma mudança genética e mostrar que isso realmente faz a diferença. “Mas estamos falando de humanos e chimpanzés aqui, e você não pode fazer experiências com nenhum deles”, observa ela. "E, portanto, é muito desafiador provar a causalidade."

No laboratório de Pollard, os cientistas estão explorando as diferenças entre o DNA do chimpanzé e o humano usando placas de células.

"Agora podemos realmente gerar o equivalente a células e tecidos cerebrais embrionários que são humanos ou chimpanzés", diz Pollard. "E, usando técnicas de engenharia de genoma, podemos começar a estudar os efeitos da troca das sequências de humanos e chimpanzés nessas linhas de células de primatas."

Eventualmente, um trabalho como este poderia gerar uma lista de sequências de DNA que fornecem ao cérebro algumas capacidades que são caracteristicamente humanas. Isso pode ser importante para entender o que há de errado nas doenças do cérebro. Mas alguém poderia usar essa informação para tornar o cérebro de uma espécie não humana mais parecido com o nosso - para criar o tipo de superchimps que zombava dos humanos no Planeta dos Macacos?

"Nunca se pode dizer nunca, mas acho que é um tipo de preocupação bastante remota e rebuscada", diz Ruth Faden, que dirige o Instituto Johns Hopkins Berman de Bioética.

Um experimento como este recente não vai criar ratos que falam e pensam como pessoas, diz Faden. Mas poderia ser mais eticamente preocupante tentar melhorar geneticamente os cérebros de primatas não humanos ou de outros animais razoavelmente inteligentes - como porcos.

Isso é algo que nossa própria espécie pode preferir evitar, diz Faden. “A perspectiva de derrubar as barreiras entre os humanos e outras espécies não humanas de maneiras que realmente ameaçam nosso senso de nós mesmos como especiais é perturbadora”, ela ressalta.

Mesmo que qualquer possibilidade como essa esteja muito, muito longe no futuro, Faden diz que ainda não é cedo para começar a pensar nisso.


156 A Evolução dos Primatas

Ao final desta seção, você será capaz de fazer o seguinte:

  • Descreva as características derivadas que distinguem os primatas de outros animais
  • Descreva as características definidoras dos principais grupos de primatas
  • Identifique os principais precursores dos hominídeos para os humanos modernos
  • Explique por que os cientistas estão tendo dificuldade em determinar as verdadeiras linhas de descendência dos hominídeos

Ordem Primatas da classe Mammalia inclui lêmures, társios, macacos, macacos e humanos. Os primatas não humanos vivem principalmente nas regiões tropicais ou subtropicais da América do Sul, África e Ásia. Eles variam em tamanho, desde o lêmure do rato, com 30 gramas (1 onça), até o gorila da montanha, com 200 kg (441 libras). As características e a evolução dos primatas são de particular interesse para nós, pois nos permitem entender a evolução de nossa própria espécie.

Características dos primatas

Todas as espécies de primatas possuem adaptações para escalar árvores, visto que todas descendem de seus habitantes. Essa herança arbórea dos primatas resultou em mãos e pés adaptados para escalar, ou braquiação (balançar por entre as árvores usando os braços). Essas adaptações incluem, mas não estão limitadas a: 1) uma articulação do ombro em rotação, 2) um dedão do pé que é amplamente separado dos outros dedos (exceto humanos) e polegares suficientemente separados dos dedos para permitir agarrar ramos, e 3) estereoscópico visão, dois campos de visão sobrepostos a partir dos olhos, o que permite a percepção da profundidade e aferição da distância. Outras características dos primatas são cérebros maiores do que os da maioria dos outros mamíferos, garras que foram modificadas em unhas achatadas, normalmente apenas um filhote por gravidez e uma tendência de manter o corpo ereto.

Ordem Primatas é dividida em dois grupos: primatas Strepsirrhini (“narizes”) e Haplorhini (“narizes simples”). Estrepsirrinos, também chamados de primatas de nariz úmido, incluem prosímios como os bebês do mato e pottos da África, os lêmures de Madagascar e os lóris do sudeste da Ásia. Haplorhines, ou primatas de nariz seco, incluem tarsiers ((Figura)) e símios (macacos do Novo Mundo, macacos do Velho Mundo, macacos e humanos). Em geral, os estrepsirrinos tendem a ser noturnos, têm centros olfativos maiores no cérebro e exibem um cérebro menor e menor do que os antropóides. Os haplorrinos, com algumas exceções, são diurnos e dependem mais de sua visão. Outra diferença interessante entre os strepsirrhines e os haplorhines é que os strepsirrhines têm as enzimas para produzir vitamina C, enquanto os haplorhines precisam obtê-la de seus alimentos.


Evolução dos Primatas

Os primeiros mamíferos semelhantes a primatas são chamados de proto-primatas. Eles eram mais ou menos semelhantes aos esquilos e musaranhos em tamanho e aparência. A evidência fóssil existente (principalmente do Norte da África) é muito fragmentada. Esses proto-primatas permanecem criaturas em grande parte misteriosas até que mais evidências fósseis se tornem disponíveis. Embora a evidência genética sugira que os primatas divergiram de outros mamíferos por volta de 85 MYA, os mais antigos mamíferos semelhantes a primatas conhecidos com um registro fóssil relativamente robusto datam de cerca de 65 MYA. Fósseis como o proto-primata Plesiadapis (embora alguns pesquisadores não concordem que Plesiadapis era um proto-primata) tinha algumas características dos dentes e do esqueleto em comum com os verdadeiros primatas. Eles foram encontrados na América do Norte e na Europa no Cenozóico e foram extintos no final do Eoceno.

Os primeiros verdadeiros primatas datam de cerca de 55 MYA na época do Eoceno. Eles foram encontrados na América do Norte, Europa, Ásia e África. Esses primeiros primatas se assemelhavam aos prosímios atuais, como os lêmures. As mudanças evolutivas continuaram nesses primeiros primatas, com cérebros e olhos maiores e focinhos menores sendo a tendência. No final da época do Eoceno, muitas das primeiras espécies de prosímios foram extintas devido às temperaturas mais baixas ou à competição dos primeiros macacos.

Os macacos antropóides evoluíram dos prosímios durante a época do Oligoceno. Há 40 milhões de anos, as evidências indicam que os macacos estavam presentes no Novo Mundo (América do Sul) e no Velho (África e Ásia). Os macacos do Novo Mundo também são chamados de Platyrrhini - uma referência a seus narizes largos ((Figura)). Os macacos do Velho Mundo são chamados de Catarrhini - uma referência a seus narizes estreitos e pontudos. Ainda há um pouco de incerteza sobre as origens dos macacos do Novo Mundo. Na época em que os platirrinos surgiram, os continentes da América do Sul e da África haviam se separado. Portanto, acredita-se que os macacos surgiram no Velho Mundo e alcançaram o Novo Mundo à deriva em jangadas ou cruzando pontes de terra. Devido a este isolamento reprodutivo, macacos do Novo Mundo e macacos do Velho Mundo sofreram radiações adaptativas separadas ao longo de milhões de anos. Os macacos do Novo Mundo são todos arbóreos, enquanto os macacos do Velho Mundo incluem espécies arbóreas e terrestres. Os hábitos arbóreos dos macacos do Novo Mundo refletem-se na posse de caudas preênseis ou de preensão pela maioria das espécies. As caudas dos macacos do Velho Mundo nunca são preênseis e costumam ser reduzidas, e algumas espécies apresentam calosidades isquiáticas - manchas espessas de pele em seus assentos.


Os macacos evoluíram dos catarríneos na África no meio do Cenozóico, aproximadamente 25 milhões de anos atrás. Os macacos são geralmente maiores do que os macacos e não possuem cauda. Todos os macacos são capazes de se mover através das árvores, embora muitas espécies passem a maior parte do tempo no solo. Ao caminhar quadrúpede, os macacos andam sobre as palmas das mãos, enquanto os macacos apoiam a parte superior do corpo nas juntas. Os macacos são mais inteligentes do que os macacos e têm cérebros maiores em relação ao tamanho do corpo. Os macacos são divididos em dois grupos. Os macacos menores compreendem a família Hylobatidae, incluindo gibões e siamangs. Os grandes macacos incluem os gêneros Frigideira (chimpanzés e bonobos) Gorila (gorilas), Pongo (orangotangos), e Homo (humanos) ((Figura)).


Os próprios gibões arbóreos são menores do que os grandes macacos, eles têm baixo dimorfismo sexual (isto é, os sexos não são muito diferentes em tamanho), embora em algumas espécies, os sexos difiram na cor e eles têm braços relativamente mais longos usados ​​para balançar entre as árvores ((Figura)uma) Duas espécies de orangotango são nativas de diferentes ilhas da Indonésia: Bornéu (P. pygmaeus) e Sumatra (P. abelii) Uma terceira espécie de orangotango, Pongo tapanuliensis, foi relatado em 2017 na floresta Batang Toru em Sumatra. Os orangotangos são arbóreos e solitários. Os machos são muito maiores do que as fêmeas e têm bolsas nas bochechas e na garganta quando maduros. Todos os gorilas vivem na África Central. As populações oriental e ocidental são reconhecidas como espécies separadas, G. berengei e G. gorila. Os gorilas são sexualmente dimórficos, com os machos com cerca de duas vezes o tamanho das fêmeas. Em homens mais velhos, chamados de costas prateadas, o cabelo na parte de trás fica branco ou cinza. Chimpanzés ((Figura)b) são as espécies consideradas mais estreitamente relacionadas aos humanos. No entanto, a espécie mais próxima do chimpanzé é o bonobo. A evidência genética sugere que as linhagens de chimpanzés e humanos separaram 5 a 7 MYA, enquanto o chimpanzé (Pan troglodytes) e bonobo (Pan paniscus) linhagens separadas cerca de 2 MYA. Chimpanzés e bonobos vivem na África Central, mas as duas espécies são separadas pelo rio Congo, uma barreira geográfica significativa. Os bonobos são mais magros que os chimpanzés, mas têm pernas mais longas e mais cabelo na cabeça. Nos chimpanzés, os tufos da cauda branca identificam os juvenis, enquanto os bonobos mantêm os tufos da cauda branca para o resto da vida. Os bonobos também têm vozes mais agudas do que os chimpanzés. Os chimpanzés são mais agressivos e às vezes matam animais de outros grupos, enquanto os bonobos não o fazem. Tanto os chimpanzés quanto os bonobos são onívoros. As dietas de orangotangos e gorilas também incluem alimentos de várias fontes, embora os itens alimentares predominantes sejam frutas para orangotangos e folhagens para gorilas.


Evolução humana

A família Hominidae da ordem Primatas inclui os hominóides: os grandes macacos e os humanos ((Figura)). A evidência do registro fóssil e de uma comparação do DNA humano e do chimpanzé sugere que os humanos e os chimpanzés divergiram de um ancestral hominóide comum há aproximadamente seis milhões de anos. Várias espécies evoluíram do ramo evolutivo que inclui os humanos, embora nossa espécie seja o único membro sobrevivente. O termo hominíneo é usado para se referir às espécies que evoluíram após essa divisão da linhagem dos primatas, designando, assim, espécies que são mais estreitamente relacionadas aos humanos do que aos chimpanzés. Uma série de características marcadoras diferenciam os humanos de outros hominóides, incluindo bipedalismo ou postura ereta, aumento no tamanho do cérebro e um polegar totalmente oposto que pode tocar o dedo mínimo. Os hominídeos bípedes incluem vários grupos que provavelmente fizeram parte da linhagem humana moderna -Australopithecus, Homo habilis, e Homo erectus—E vários grupos não ancestrais que podem ser considerados “primos” dos humanos modernos, como Neandertais e Denisovanos.

Determinar as verdadeiras linhas de descendência em hominídeos é difícil. Nos anos anteriores, quando relativamente poucos fósseis de hominídeos haviam sido recuperados, alguns cientistas acreditavam que considerá-los em ordem, do mais antigo para o mais jovem, demonstraria o curso da evolução dos primeiros hominídeos aos humanos modernos. Nos últimos anos, no entanto, muitos novos fósseis foram encontrados, e é claro que muitas vezes havia mais de uma espécie viva ao mesmo tempo e que muitos dos fósseis encontrados (e espécies nomeadas) representam espécies de hominídeos que morreram e não são ancestrais dos humanos modernos.


Hominídeos muito antigos

Três espécies de hominídeos muito antigos foram notícia no final do século 20 e no início do século 21: Ardipithecus, Sahelanthropus, e Orrorin. O mais jovem das três espécies, Ardipithecus, foi descoberto na década de 1990 e data de cerca de 4,4 MYA. Embora a bipedalidade dos primeiros espécimes fosse incerta, vários outros espécimes de Ardipithecus foram descobertos nos anos seguintes e demonstraram que o organismo era bípede. Duas espécies diferentes de Ardipithecus tem sido identificado, A. ramidus e A. kadabba, cujos espécimes são mais antigos, datando de 5,6 MYA. No entanto, o status desse gênero como ancestral humano é incerto.

O mais velho dos três, Sahelanthropus tchadensis, foi descoberto em 2001-2002 e foi datado de quase sete milhões de anos atrás. Existe um único espécime deste gênero, um crânio que foi uma descoberta de superfície no Chade. O fóssil, informalmente chamado de "Toumai", é um mosaico de características primitivas e evoluídas, e não está claro como esse fóssil se encaixa na imagem fornecida pelos dados moleculares, ou seja, que a linha que leva aos humanos modernos e aos chimpanzés modernos aparentemente bifurcou-se em cerca de seis milhões anos atrás. Não se pensa, nesta época, que esta espécie foi um ancestral dos humanos modernos.

Uma espécie mais jovem (c. 6 MYA), Orrorin tugenensis, também é uma descoberta relativamente recente, encontrada em 2000. Existem vários espécimes de Orrorin. Algumas características de Orrorin são mais semelhantes aos dos humanos modernos do que os australopiticenos, embora Orrorin é muito mais velho. Se Orrorin é um ancestral humano, então o australopiticeno pode não estar na linhagem humana direta. Espécimes adicionais dessas espécies podem ajudar a esclarecer seu papel.

Hominíneos primitivos: gênero Australopithecus

Australopithecus (“Macaco do sul”) é um gênero de hominídeo que evoluiu na África oriental há aproximadamente quatro milhões de anos e foi extinto há cerca de dois milhões de anos. Este gênero é de particular interesse para nós, pois se pensa que nosso gênero, gênero Homo, evoluiu de um ancestral comum compartilhado com Australopithecus cerca de dois milhões de anos atrás (após provavelmente passar por alguns estados de transição). Australopithecus tinha uma série de características que eram mais semelhantes aos grandes macacos do que aos humanos modernos. Por exemplo, o dimorfismo sexual era mais exagerado do que nos humanos modernos. Os machos eram até 50% maiores do que as fêmeas, uma proporção semelhante à observada em gorilas e orangotangos modernos. Em contraste, os homens humanos modernos são aproximadamente 15 a 20 por cento maiores do que as mulheres. O tamanho do cérebro de Australopithecus em relação à sua massa corporal também era menor do que nos humanos modernos e mais semelhante à observada nos grandes macacos. Uma característica fundamental que Australopithecus tinha em comum com os humanos modernos era o bipedalismo, embora seja provável que Australopithecus também passou um tempo nas árvores. Pegadas hominíneas, semelhantes às dos humanos modernos, foram encontradas em Laetoli, na Tanzânia, e datadas de 3,6 milhões de anos atrás. Eles mostraram que os hominídeos na época de Australopithecus estavam andando eretos.

Havia uma série de Australopithecus espécies, que são frequentemente referidas como australopitecos. Australopithecus anamensis viveu cerca de 4,2 milhões de anos atrás. Mais se sabe sobre outras espécies primitivas, Australopithecus afarensis, que viveu entre 3,9 e 2,9 milhões de anos atrás. Esta espécie demonstra uma tendência na evolução humana: a redução da dentição e do tamanho da mandíbula. UMA. afarensis ((Figura)uma) tinham caninos e molares menores em comparação com os macacos, mas eram maiores do que os dos humanos modernos. O tamanho do cérebro era de 380 a 450 centímetros cúbicos, aproximadamente o tamanho do cérebro de um chimpanzé moderno. Ele também tinha mandíbulas prognáticas, que são relativamente mais compridas do que as dos humanos modernos. Em meados da década de 1970, o fóssil de uma fêmea adulta UMA. afarensis foi encontrado na região Afar da Etiópia e datava de 3,24 milhões de anos atrás ((Figura)). O fóssil, que é informalmente chamado de “Lucy”, é significativo porque foi o fóssil de australopitônio mais completo encontrado, com 40% do esqueleto recuperado.



Australopithecus africanus viveu entre dois e três milhões de anos atrás. Tinha uma constituição esguia e era bípede, mas tinha braços robustos e, como outros hominídeos primitivos, pode ter passado um tempo significativo nas árvores. Seu cérebro era maior do que o de UMA. afarensis com 500 centímetros cúbicos, o que é um pouco menos de um terço do tamanho dos cérebros humanos modernos. Duas outras espécies, Australopithecus bahrelghazali e Australopithecus garhi, foram adicionados à lista de australopitecos nos últimos anos. UMA. Bahrelghazali é incomum por ser o único australopite encontrado na África Central.

Um beco sem saída: gênero Paranthropus

Os australopitecos tinham uma constituição relativamente esguia e dentes adequados para alimentos macios. Nos últimos anos, fósseis de hominídeos de um tipo de corpo diferente foram encontrados e datados de aproximadamente 2,5 milhões de anos atrás. Esses hominídeos, do gênero Paranthropus, eram musculosos, tinham de 1,3 a 1,4 metros de altura e grandes dentes que rangiam. Seus molares apresentavam desgaste intenso, sugerindo que eles tinham uma dieta vegetariana grosseira e fibrosa, em oposição à dieta parcialmente carnívora dos australopitecos. Paranthropus inclui Paranthropus Robustus da África do Sul, e Paranthropus etíope e Paranthropus boisei da África Oriental. Os hominídeos deste gênero foram extintos há mais de um milhão de anos e não são considerados ancestrais dos humanos modernos, mas sim membros de um ramo evolutivo da árvore dos hominídeos que não deixou descendentes.

Hominíneos primitivos: gênero Homo

O gênero humano, Homo, apareceu pela primeira vez entre 2,5 e três milhões de anos atrás. Por muitos anos, os fósseis de uma espécie chamada H. habilis foram os exemplos mais antigos do gênero Homo, mas em 2010, uma nova espécie chamada Homo gautengensis foi descoberto e pode ser mais antigo. Comparado com UMA. africanus, H. habilis tinha uma série de características mais semelhantes aos humanos modernos. H. habilis tinha uma mandíbula menos prognática que a dos australopitecos e um cérebro maior, de 600 a 750 centímetros cúbicos. Contudo, H. habilis reteve algumas características das espécies de hominídeos mais antigas, como braços longos. O nome H. habilis significa “homem prático”, que é uma referência às ferramentas de pedra que foram encontradas com seus restos.

Assista a este vídeo sobre a paleontóloga do Smithsonian Briana Pobiner explicando a ligação entre o consumo de carne por hominídeos e as tendências evolutivas.

H. erectus apareceu há cerca de 1,8 milhões de anos ((Figura)). Acredita-se que ele se originou na África Oriental e foi a primeira espécie de hominídeo a migrar para fora da África. Fósseis de H. erectus foram encontrados na Índia, China, Java e Europa e eram conhecidos no passado como "Homem de Java" ou "Homem de Pequim". H. erectus tinha uma série de características que eram mais semelhantes aos humanos modernos do que os de H. habilis. H. erectus era maior em tamanho do que os hominídeos anteriores, atingindo alturas de até 1,85 metros e pesando até 65 quilos, que são tamanhos semelhantes aos dos humanos modernos. Seu grau de dimorfismo sexual era menor do que nas espécies anteriores, com os machos sendo 20 a 30 por cento maiores do que as fêmeas, o que é próximo à diferença de tamanho observada em nossa própria espécie. H. erectus tinha um cérebro maior do que as espécies anteriores, com 775 a 1.100 centímetros cúbicos, o que se compara aos 1.130 a 1.260 centímetros cúbicos vistos nos cérebros humanos modernos. H. erectus também tinha um nariz com narinas voltadas para baixo semelhantes às dos humanos modernos, em vez das narinas voltadas para a frente encontradas em outros primatas. Narinas mais compridas voltadas para baixo permitem o aquecimento do ar frio antes de entrar nos pulmões e pode ter sido uma adaptação a climas mais frios. Artefatos encontrados com fósseis de H. erectus sugerem que foi o primeiro hominídeo a usar o fogo, caçar e ter uma base doméstica. H. erectus geralmente pensa-se que viveu até cerca de 50.000 anos atrás.


Humanos: Homo sapiens

Uma série de espécies, às vezes chamadas de arcaicas Homo sapiens, aparentemente evoluiu de H. erectus começando cerca de 500.000 anos atrás. Essas espécies incluem Homo heidelbergensis, Homo rhodesiensis, e Homo neanderthalensis. Estes arcaicos H. sapiens tinha um cérebro com tamanho semelhante ao dos humanos modernos, com média de 1.200 a 1.400 centímetros cúbicos. Eles diferiam dos humanos modernos por terem um crânio grosso, uma sobrancelha proeminente e um queixo recuado. Algumas dessas espécies sobreviveram até 30.000 a 10.000 anos atrás, sobrepondo-se aos humanos modernos ((Figura)).


Há um debate considerável sobre as origens dos humanos anatomicamente modernos ou Homo sapiens sapiens . Como discutido anteriormente, H. erectus migrou da África para a Ásia e a Europa na primeira grande onda de migração, há cerca de 1,5 milhão de anos. Pensa-se que os humanos modernos surgiram na África a partir de H. erectus e migrou para fora da África há cerca de 100.000 anos em uma segunda grande onda de migração. Então, os humanos modernos substituíram H. erectus espécies que migraram para a Ásia e Europa na primeira onda.

Esta linha do tempo evolucionária é apoiada por evidências moleculares. Uma abordagem para estudar as origens dos humanos modernos é examinar o DNA mitocondrial (mtDNA) de populações ao redor do mundo. Como um feto se desenvolve a partir de um óvulo que contém as mitocôndrias de sua mãe (que têm seu próprio DNA não nuclear), o mtDNA é passado inteiramente pela linha materna. Mutações no mtDNA agora podem ser usadas para estimar a linha do tempo da divergência genética. A evidência resultante sugere que todos os humanos modernos têm mtDNA herdado de um ancestral comum que viveu na África cerca de 160.000 anos atrás. Outra abordagem para a compreensão molecular da evolução humana é examinar o cromossomo Y, que é passado de pai para filho. This evidence suggests that all men today inherited a Y chromosome from a male that lived in Africa about 140,000 years ago.

The study of mitochondrial DNA led to the identification of another human species or subspecies, the Denisovans. DNA from teeth and finger bones suggested two things. First, the mitochondrial DNA was different from that of both modern humans and Neanderthals. Second, the genomic DNA suggested that the Denisovans shared a common ancestor with the Neanderthals. Genes from both Neanderthals and Denisovans have been identified in modern human populations, indicating that interbreeding among the three groups occurred over part of their range.

Resumo da Seção

All primate species possess adaptations for climbing trees and probably descended from arboreal ancestors, although not all living species are arboreal. Other characteristics of primates are brains that are larger, relative to body size, than those of other mammals, claws that have been modified into flattened nails, typically only one young per pregnancy, stereoscopic vision, and a trend toward holding the body upright. Primates are divided into two groups: strepsirrhines, which include most prosimians, and haplorhines, which include simians. Monkeys evolved from prosimians during the Oligocene epoch. The simian line includes both platyrrhine and catarrhine branches. Apes evolved from catarrhines in Africa during the Miocene epoch. Apes are divided into the lesser apes and the greater apes. Hominins include those groups that gave rise to our own species, such as Australopithecus e H. erectus, and those groups that can be considered “cousins” of humans, such as Neanderthals and Denisovans. Fossil evidence shows that hominins at the time of Australopithecus were walking upright, the first evidence of bipedal hominins. A number of species, sometimes called archaic H. sapiens, evolved from H. erectus approximately 500,000 years ago. There is considerable debate about the origins of anatomically modern humans or H. sapiens sapiens, and the discussion will continue, as new evidence from fossil finds and genetic analysis emerges.


DNA: The Ultimate Data-Storage Solution

In a world flooded with data, figuring out where and how to store it efficiently and inexpensively becomes a larger problem every day. One of the most exotic solutions might turn out to be one of the best: archiving information in DNA molecules.

The prevailing long-term cold-storage method, which dates from the 1950s, writes data to pizza-sized reels of magnetic tape. By comparison, DNA storage is potentially less expensive, more energy-efficient and longer lasting. Studies show that DNA properly encapsulated with a salt remains stable for decades at room temperature and should last much longer in the controlled environs of a data center. DNA doesn&rsquot require maintenance, and files stored in DNA are easily copied for negligible cost.

Even better, DNA can archive a staggering amount of information in an almost inconceivably small volume. Consider this: humanity will generate an estimated 33 zettabytes of data by 2025&mdashthat&rsquos 3.3 followed by 22 zeroes. DNA storage can squeeze all that information into a ping-pong ball, with room to spare. The 74 million million bytes of information in the Library of Congress could be crammed into a DNA archive the size of a poppy seed&mdash6,000 times over. Split the seed in half, and you could store all of Facebook&rsquos data.

Science fiction? Dificilmente. DNA storage technology exists today, but to make it viable, researchers have to clear a few daunting technological hurdles around integrating different technologies. As part of a major collaboration to do that work, our team at Los Alamos National Laboratory has developed a key enabling technology for molecular storage. Our software, the Adaptive DNA Storage Codex (ADS Codex), translates data files from the binary language of zeroes and ones that computers understand into the four-letter code biology understands.

ADS Codex is a key part of the Intelligence Advanced Research Projects Activity (IARPA) Molecular Information Storage (MIST) program. MIST seeks to bring cheaper, bigger, longer-lasting storage to big-data operations in government and the private sector, with a short-term goal of writing one terabyte&mdasha trillion bytes&mdashand reading 10 terabytes within 24 hours at a cost of $1,000.

FROM COMPUTER CODE TO GENETIC CODE

When most people think of DNA, they think of life, not computers. But DNA is itself a four-letter code for passing along information about an organism. DNA molecules are made from four types of bases, or nucleotides, each identified by a letter: adenine (A), thymine (T), guanine (G) and cytosine (C). They are the basis of all DNA code, providing the instruction manual for building every living thing on earth.

A fairly well-understood technology, DNA synthesis has been widely used in medicine, pharmaceuticals and biofuel development, to name just a few applications. The technique organizes the bases into various arrangements indicated by specific sequences of A, C, G and T. These bases wrap in a twisted chain around each other&mdashthe familiar double helix&mdashto form the molecule. The arrangement of these letters into sequences creates a code that tells an organism how to form.

The complete set of DNA molecules makes up the genome&mdashthe blueprint of your body. By synthesizing DNA molecules&mdashmaking them from scratch&mdashresearchers have found they can specify, or write, long strings of the letters A, C, G and T and then read those sequences back. The process is analogous to how a computer stores binary information. From there, it was a short conceptual step to encoding a binary computer file into a molecule

The method has been proven to work, but reading and writing the DNA-encoded files currently takes a long time. Appending a single base to DNA takes about one second. Writing an archive file at this rate could take decades, but research is developing faster methods, including massively parallel operations that write to many molecules at once.

NOTHING LOST IN TRANSLATION

ADS Codex tells exactly how to translate the zeros and ones into sequences of four letter-combinations of A, C, G and T. The Codex also handles the decoding back into binary. DNA can be synthesized by several methods, and ADS Codex can accommodate them all.

Unfortunately, compared to traditional digital systems, the error rates while writing to molecular storage with DNA synthesis are very high. These errors arise from a different source than they do in the digital world, making them trickier to correct. On a digital hard disk, binary errors occur when a zero flips to a one, or vice versa. With DNA, the problems come from insertion and deletion errors. For instance, you might be writing A-C-G-T, but sometimes you try to write A, and nothing appears, so the sequence of letters shifts to the left, or it types AAA.

Normal error correction codes don&rsquot work well with that kind of problem, so ADS Codex adds error detection codes that validate the data. When the software converts the data back to binary, it tests to see that the codes match. If they don&rsquot, it removes or adds bases&mdashletters&mdashuntil the verification succeeds.

SMART SCALE-UP

We have completed version 1.0 of ADS Codex, and late this year we plan to use it to evaluate the storage and retrieval systems developed by the other MIST teams. The work fits well with Los Alamos&rsquo history of pioneering new developments in computing as part of our national security mission. Since the 1940s, as an outcome of those computing advancements, we have amassed some of the oldest and largest stores of digital-only data. It still has tremendous value. Because we keep data forever, we&rsquove been at the tip of the spear for a long time when it comes to finding a cold-storage solution, but we&rsquore not alone.

All the world&rsquos data&mdashall your digital photos and tweets all the records of the global financial sector all those satellite images of cropland, troop movements and glacial melting all the simulations underlying so much of modern science and so much more&mdashhave to go somewhere. The &ldquocloud&rdquo isn&rsquot a cloud at all. It is digital data centers in huge warehouses consuming vast amounts of electricity to store (and keep cool) trillions of millions of bytes. Costing billions of dollars to build, power and run, these data centers may struggle to remain viable as the need for data storage continues to grow exponentially.

DNA shows great promise for sating the world&rsquos voracious appetite for data storage. The technology requires new tools and new ways of applying familiar ones. But don&rsquot be surprised if one day the world&rsquos most valuable archives find a new home in a poppy-seed-sized collection of molecules.

Funding for ADS Codex was provided by the Intelligence Advanced Research Projects Activity (IARPA), a research agency within the Office of the Director of National Intelligence.


Is there a DNA sequence that is true for all primates? - Biologia

DNA Chisel - a versatile sequence optimizer

DNA Chisel (complete documentation here) is a Python library for optimizing DNA sequences with respect to a set of constraints and optimization objectives. It can also be used via a command-line interface, or a web application.

The library comes with over 15 classes of sequence specifications which can be composed to, for instance, codon-optimize genes, meet the constraints of a commercial DNA provider, avoid homologies between sequences, tune GC content, or all of this at once! Users can also define their own specifications using Python, making the library suitable for a large range of automated sequence design applications, and complex custom design projects.

Defining a problem via scripts

The example below will generate a random sequence and optimize it so that:

  • It will be rid of BsaI sites (on both strands).
  • GC content will be between 30% and 70% on every 50bp window.
  • The reading frame at position 500-1400 will be codon-optimized for E. coli.

Defining a problem via Genbank features

You can also define a problem by annotating directly a Genbank as follows:

Note that constraints (colored in blue in the illustration) are features of type misc_feature with a prefix @ followed by the name of the constraints and its parameters, which are the same as in python scripts. Optimization objectives (colored in yellow in the illustration) use prefix

Genbank files with specification annotations can be directly fed to the web application or processed via the command line interface:

By default, only the built-in specifications of DnaChisel can be used in the annotations, however it is easy to add your own specifications to the Genbank parser, and build applications supporting custom specifications on top of DnaChisel.

DnaChisel also implements features for verification and troubleshooting. For instance by generating optimization reports:

Here is an example of summary report:

DnaChisel hunts down every constraint breach and suboptimal region by recreating local version of the problem around these regions. Each type of constraint can be locally reduzido and solved in its own way, to ensure fast and reliable resolution.

Below is an animation of the algorithm in action:

DNA Chisel requires Python 3, and can be installed via a pip command:

The full installation using dnachisel[reports] downloads heavier libraries (Matplotlib, PDF reports, sequenticon) for report generation, but is highly recommended to use DNA Chisel interactively via Python scripts. Also install [Geneblocks](https://edinburgh-genome-foundry.github.io/Geneblocks) and its dependencies if you wish to include a plot of sequence edits in the report.

Alternatively, you can unzip the sources in a folder and type

Optionally, also install Bowtie to be able to use AvoidMatches (which removes short homologies with existing genomes). On Ubuntu:

DnaChisel is an open-source software originally written at the Edinburgh Genome Foundry by Zulko and released on Github under the MIT licence (Copyright 2017 Edinburgh Genome Foundry). Everyone is welcome to contribute!

DNA Chisel is part of the EGF Codons synthetic biology software suite for DNA design, manufacturing and validation.

(If you would like to see a DNA Chisel-related project advertized here, please open an issue or propose a PR)


O DNA pode provar a existência de um designer inteligente?

No movimento crescente conhecido como design inteligente, Stephen Meyer é uma figura de proa emergente. Um jovem filósofo da ciência formado em Cambridge, Meyer é diretor do Center for Science and Culture no Discovery Institute - a principal sede intelectual e científica do design inteligente. Ele também é autor de Assinatura na Célula, um novo livro provocativo que oferece o primeiro argumento abrangente baseado em DNA para o design inteligente.

Em 14 de maio, Meyer deu uma palestra em um evento organizado pelo programa de apologética cristã de Biola no Chase Gymnasium, onde ele argumentou que a origem das informações necessárias para criar a primeira célula deve ter vindo de um designer inteligente. Biola Magazine sentou-se com Meyer enquanto ele estava no Biola e pediu-lhe que elaborasse sobre a evolução, o mérito científico da teoria do design inteligente e as semelhanças misteriosas entre o DNA e a programação de computadores.

Quando se trata de evolução, com que tipo de evolução você concorda e que tipo você nega?

Bem, a evolução pode ter vários significados diferentes. Pode significar mudança ao longo do tempo, ou pode significar que todos os organismos compartilham um ancestral comum, de forma que a história da vida se parece com a grande árvore ramificada que Darwin usou para representar a história da vida. Ou pode significar que um processo puramente não direcionado - ou seja, seleção natural agindo em mutações aleatórias - produziu todas as mudanças que ocorreram ao longo do tempo. Acho que a microevolução em pequena escala é certamente um processo real. Eu sou cético sobre o segundo significado da evolução - a ideia de descendência comum universal, que todos os organismos compartilham uma ancestralidade comum. Acho que o registro fóssil mostra antes que os principais grupos de organismos se originaram separadamente uns dos outros. Mas não é isso que a teoria do design inteligente (abreviação de ID) é o principal desafio. Estamos desafiando o terceiro significado da evolução, e é aí que vamos direto ao ponto. Não pensamos que um mecanismo puramente não direcionado produziu todas as aparências de design que vemos na natureza ou na biologia. Portanto, sou cético quanto ao terceiro significado, às vezes chamado de macroevolução, em que estamos realmente falando sobre o mecanismo de seleção natural e mutação. Meu livro, Assinatura na Célula, trata-se, na verdade, de uma questão ainda anterior, que é a origem da primeira vida, às vezes explicada por uma teoria chamada evolução química. Esse é o principal alvo de minha própria pesquisa. Estou mostrando que isso não funciona de jeito nenhum. Por exemplo, não acho que haja qualquer explicação evolutiva de como você passa das moléculas às células.

Quantos anos você acha que o universo tem?

Tenho tendência a pensar que é antigo. Cerca de 4,6 bilhões de anos. Tenho a tendência de pensar que os humanos são muito recentes, no entanto.

Você afirma o Big Bang?

Acho que o Big Bang é uma boa teoria e acho que na verdade tem implicações teístas. Estabelece, junto com as equações de campo da relatividade geral, que houve um início singular para o universo, no qual o tempo e o espaço começam.

Uma das grandes questões sem resposta que você vê na teoria da evolução diz respeito à origem da informação necessária para construir o primeiro ser vivo. Como os darwinistas respondem a essa pergunta?

Muitas pessoas não percebem, mas Darwin não resolveu, ou mesmo tentou resolver, a questão da origem da primeira vida. Ele estava tentando explicar como você obtém novas formas de vida a partir de formas mais simples. No século 19, essa era uma questão que poucos cientistas abordavam. A teoria padrão no século 20 foi proposta por um cientista russo chamado Alexander Oparin, que imaginou uma série complexa de reações químicas que aumentaram gradualmente a complexidade da química envolvida, eventualmente produzindo a vida como a conhecemos. Essa era a teoria padrão, mas começou a se desfazer em 1953 com a descoberta da estrutura do DNA e suas propriedades portadoras de informação, e com tudo que estávamos aprendendo sobre proteínas e o que chamo de "centros de processamento de informação" na célula, a maneira como as proteínas processavam as informações do DNA. Oparin tentou ajustar sua teoria para dar conta dessas novas descobertas, mas em meados dos anos 60 era praticamente uma força esgotada. Desde então, as pessoas têm tentado inventar algo para substituí-lo, e realmente não houve nada que tenha sido satisfatório. Essa é uma das coisas que o livro faz. Ele examina as várias tentativas e mostra que, em cada caso, as teorias têm um problema comum: elas não conseguem explicar a origem da informação no DNA e no RNA. Existem outros problemas também, mas esse é o principal problema.

Qual seria o seu principal argumento para a evidência de design inteligente na célula?

Bem, o argumento principal é bastante direto. Agora sabemos que o que comanda o show em biologia é o que chamamos de informação digital ou código digital. Isso foi descoberto pela primeira vez por [James] Watson e [Francis] Crick. Em 1957, Crick teve um insight que chamou de "Hipótese da Sequência", e foi a ideia de que ao longo da espinha da molécula de DNA havia quatro substâncias químicas que funcionavam como caracteres alfabéticos em uma linguagem escrita ou caracteres digitais em um código de máquina . A molécula de DNA está literalmente codificando informações em formato alfabético ou digital. E essa é uma descoberta extremamente significativa, porque o que sabemos por experiência é que a informação sempre vem de uma inteligência, quer estejamos falando sobre inscrição hieroglífica ou um parágrafo de um livro ou uma manchete de um jornal. Se rastrearmos as informações até sua fonte, sempre chegamos a uma mente, não a um processo material. Portanto, a descoberta de que o DNA codifica as informações em uma forma digital aponta decisivamente para uma inteligência anterior. Esse é o principal argumento do livro.

Seu livro fala muito sobre informações e você encontra paralelos entre um programa de software e nosso DNA. Você acha que as idéias em seu livro sobre programação e programadores seriam concebíveis para leitores que tentassem entender o design inteligente uma geração atrás?

Essa é uma ótima pergunta. Acho que a revolução digital na computação tornou muito mais fácil entender o que está acontecendo na biologia. Sabemos por experiência própria que não apenas o software, mas o sistema de processamento de informações e as estratégias de design que os engenheiros de software usam para processar, armazenar e utilizar as informações não estão apenas sendo usados ​​na computação digital, mas estão sendo usados ​​na célula. É a mesma lógica de design básico, mas é executado com uma eficiência de 8.0, 9.0, 10.0. É uma elegância que ultrapassa de longe a nossa. É um novo dia na biologia. É uma revolução digital. Temos nanotecnologia digital comandando o show dentro das células. É primorosamente executado e sugere uma mente proeminente.

O que é “complexidade especificada” e como ela se aplica ao seu argumento?

Refere-se apenas a cadeias de caracteres que precisam ser organizadas de maneira muito precisa para executar uma função. Se forem organizados de maneira precisa, de modo que desempenhem uma função, eles não são apenas complexos, mas especificados em sua complexidade. O arranjo é especificado para executar uma função.

Já ouvi o argumento de que a probabilidade de instruções genéticas específicas para construir uma proteína se encaixarem seria como um monte de letras do Scrabble caindo sobre uma mesa e soletrando algumas linhas de Aldeia. Mas você não poderia simplesmente dizer que as chances de ganhar na loteria também são muito pequenas, mas geralmente alguém tem sorte? E se o universo em formação fosse apenas o proverbial “ganhador da loteria”?

Mas existem algumas loterias em que as chances de ganhar são tão pequenas que ninguém vai ganhar. E essa é a situação de tentar construir novas proteínas ou genes a partir de arranjos aleatórios das subunidades dessas moléculas. A quantidade de informações necessárias é tão vasta que as chances de isso acontecer por acaso são mínimas. Eu faço os cálculos no livro. Chega um ponto em que as hipóteses casuais não são mais críveis, e há muito já ultrapassamos esse ponto quando estamos falando sobre a origem das informações necessárias para a vida.

Alguns criticaram o DI como sendo basicamente um empreendimento negativo, que nega coisas, mas não oferece uma alternativa cientificamente convincente. Em um recente Cristianismo Hoje No artigo, Karl Giberson disse que os defensores do DI deveriam “parar de tentar provar que Darwin causou o Holocausto ou que a evolução está arruinando a civilização ocidental. … Em vez disso, arregace as mangas e comece a trabalhar na grande ideia. Desenvolva-o até o ponto em que comece a gerar novos insights sobre a natureza para que possamos saber mais por causa do seu trabalho. ” Como você responde a isso?

Bem, estamos fazendo isso. O que Giberson não está fazendo é lendo nosso trabalho. Nas costas de Assinatura na Célula Eu apresento o programa de pesquisa do DI e um apêndice que desenvolve dez previsões principais que a teoria faz. Há um novo diário chamado BIO-Complexidade isto é, investigar a fecundidade heurística do design inteligente. É testar a teoria, olhar para artigos que geram previsões com base na teoria, publicar artigos que estão desenvolvendo novas linhas de pesquisa com base na teoria.

A ponto de ser principalmente um empreendimento negativo - isso é completamente incorreto. O ID está propondo uma explicação alternativa para a vida. Não se trata apenas de criticar Darwin ou da evolução química, é propor uma explicação contrária e, à luz dessa explicação, desenvolver uma série de hipóteses importantes que podem ser testadas em laboratório.

Você já se cansou de ter que defender a legitimidade científica do DI?

O que é mais frustrante é que as pessoas parecem se sentir à vontade para fazer comentários sobre nosso trabalho, mesmo sem saber o que é. As caracterizações ou críticas do DI muitas vezes não têm nenhuma semelhança com o que está realmente sendo feito, dito, pesquisado ou escrito. Houve inúmeras análises do meu livro que foram claramente escritas por pessoas que nem mesmo o tinham lido. DI é uma ideia que algumas pessoas pensam que podem atacar sem impunidade, porque é muito vergonhosa.

John Walton, um professor de Antigo Testamento no Wheaton College, disse isso sobre o DI em seu recente livro sobre o Gênesis: “A ciência não é capaz de explorar um designer ou seus propósitos. Ele poderia teoricamente investigar o design, mas optou por não fazê-lo pelos parâmetros que definiu para si mesmo. ... Portanto, embora as alegadas complexidades irredutíveis e equações e probabilidades matemáticas possam servir como uma crítica para o paradigma reinante, a ciência empírica não seria capaz de abraçar o Design Inteligente porque a ciência colocou um designer inteligente fora de seus parâmetros como sujeito a nenhuma verificação empírica nem falsificação." Você concorda com isso?

Acho estranho que um estudioso da Bíblia pesasse na definição de ciência. Sua definição de ciência não funciona. A ciência muitas vezes infere coisas que não podem ser vistas com base em coisas que podem ser vistas. O darwinismo faz isso. Na física, falamos sobre quarks e todos os tipos de partículas elementares. Nós não vemos isso. Eles são inferidos por coisas que podemos ver. Não acho que seu conceito de ciência se compara à experiência de cientistas. A verificação direta não é um padrão que separa a ciência de qualquer outra disciplina. Também é uma coisa estranha para um estudioso da Bíblia dizer, porque o testemunho bíblico é que das coisas que são feitas, diz São Paulo, os atributos de Deus são claramente manifestos, e um de seus atributos é a inteligência. Então, por que deveria ser surpreendente que, se olharmos as coisas cuidadosamente e raciocinarmos sobre suas origens, chegaríamos à conclusão de que uma inteligência projetada de fato desempenhou um papel em sua origem?

Parece que a ideia ou inferência de qualquer coisa sobrenatural afugenta os cientistas. Você concorda?

Bem, tudo o que estamos inferindo é inteligência. Se é sobrenatural ou natural é um assunto para deliberação posterior. Eu nem gosto do termo "sobrenatural". Acho que a melhor distinção filosófica é entre transcendente e imanente. Estamos falando de uma inteligência dentro do cosmos ou de uma inteligência que está de alguma forma além dele? E essa é uma distinção teológica. Eu acho que é possível raciocinar sobre isso, e se você chama isso de deliberação filosófica ou não, realmente não importa. Tudo o que a teoria do design inteligente está fazendo é estabelecer que a inteligência foi responsável por certas características da vida. Reconhecemos a inteligência o tempo todo e temos métodos científicos para ela. Se você é um arqueólogo e está olhando para a Pedra de Roseta, tem o dever de continuar procurando explicações naturalistas, embora saiba muito bem que o vento, a erosão e tudo o mais que você possa imaginar não são capazes de fazer essas inscrições ? Não, você não é. Você realmente deveria concluir o óbvio, que um escriba estava envolvido. Havia uma inteligência por trás disso.

Mas então, a investigação não se torna uma questão de história em vez de ciência?

É ciência histórica. Esse é o meu Ph.D. dissertação era sobre e é parte do que defendo no livro. Isso é o que Darwin estava fazendo. Ele estava fazendo uma ciência histórica - tentando inferir as causas de um evento no passado remoto. Existe um método científico pelo qual você pode fazer isso, que aborda questões de causalidade passada. Ciências como a arqueologia, geologia, paleontologia e cosmologia se preocupam com esse tipo de questão. O design inteligente está usando o mesmo tipo de método científico que essas ciências estão usando.

As pessoas estão preocupadas em como classificar o design inteligente. Mas como você classifica uma teoria não é tão importante. Quer seja ciência, religião, filosofia, história - por que não podem ser todos os quatro? Acho que a biologia darwiniana é certamente ciência, certamente história, e certamente tem implicações metafísicas e filosóficas maiores. A natureza e o mundo não nos apresentam distinções categóricas organizadas.

Por que você acha que os cientistas são tão inflexíveis que a admissão de uma explicação metafísica e teleológica do universo minaria a prática da ciência? Se tal coisa pudesse ser demonstrada, ou mesmo apenas provável, não deveria excitar a mente científica? Eu penso em um cientista maravilhado com as maravilhas do mundo.

É uma pergunta muito astuta. A origem da ciência moderna foi gerada por cientistas que tinham exatamente esse tipo de admiração. Eles eram, em sua maioria, cristãos que acreditavam que a ciência era possível porque a natureza era inteligível. Poderia ser entendido e compreendido por mentes racionais como nós porque foi projetado por uma mente racional em primeiro lugar - que Deus colocou na natureza ordem e design e padrão discernível. Isso é o que tornou possível fazer o trabalho árduo de olhar para as coisas e, finalmente, discernir que havia um padrão. Kepler disse que os cientistas têm a alta vocação de "pensar os pensamentos de Deus depois dele". O design fazia parte do pressuposto fundamental da ciência moderna. Os cientistas presumiram que a natureza foi projetada e é por isso que eles podiam fazer ciência. Agora avance o relógio 300 anos e você tem cientistas dizendo que se permitirmos uma hipótese de design em qualquer domínio da ciência, mesmo que estejamos falando sobre algo como a origem da primeira vida, estaremos minando os próprios alicerces da ciência . Na verdade, estamos conseguindo de volta para o próprio fundamento da ciência e para aquele espanto e admiração que foi a inspiração para todo o empreendimento.

Existem muitos cientistas cristãos evangélicos que discordam de você - até mesmo pessoas familiarizadas com genética e DNA, como Francis Collins. Em que pontos você concorda com alguém como Collins e em que pontos você discorda?

Há vários pontos em que concordo com Collins. Ele diz que é contra o design inteligente, mas na verdade ele defende o design inteligente em A linguagem de Deus. Ele diz que o design inteligente é a melhor explicação para o ajuste fino das leis da física e da química. Ele também argumenta que o senso moral dos humanos não pode ser explicado por processos não direcionados. Collins denuncia o ID como um argumento do "Deus das lacunas" ou um argumento da ignorância, mas ainda está apresentando argumentos para o design inteligente com base na física. Acho que ele vê implicações teístas do Big Bang e concordo com isso. Onde nós divergimos é que ele deseja uma explicação materialista da origem da vida, e eu acho que ele pensa que a evolução darwiniana é suficiente para dar conta de novas formas de vida. Uma das coisas que tenho pedido a Collins para esclarecer, como um evolucionista teísta, é o que ele entende por evolução. Qual desses três significados de evolução ele afirma? Mudança com o tempo, ancestralidade comum? Eu sei que ele afirma isso. Mas e quanto ao terceiro significado? A ideia de que o processo evolutivo é puramente cego e não guiado. Tive a chance de perguntar a ele pessoalmente: o processo evolutivo é dirigido ou não? Ele fez uma pausa e respondeu: “É poderia ser dirigido. ” Se ele disser que é dirigido, ele terá um problema porque está rompendo com a visão materialista dominante do estabelecimento científico. Se ele disser que não é direcionado, ele perderá sua influência com a igreja cristã evangélica, que ele está desesperadamente tentando influenciar. Se ele diz que a evolução é essencialmente não direcionada, isso não é consistente com a visão bíblica que ele defende. Em vez disso, é uma forma de deísmo em que a natureza está fazendo todo o trabalho e Deus está ausente ou apenas observando do mezanino.

Qual é o argumento mais convincente que você encontrou de seus oponentes? O que você acha que é a coisa mais difícil de superar com sua posição?

Acho que um dos maiores desafios para o design inteligente sempre foi a observação das coisas na natureza que não estão indo bem ou não parecem ter sido projetadas de forma inteligente. No livro, tenho uma seção sobre patógenos e virulentos. Houve essas doenças horríveis na história da vida - como a peste. As pessoas me perguntam: "Você realmente quer dizer que a praga foi projetada de maneira inteligente por Deus?" E como cristão e teórico do design, é claro que não quero dizer isso. Portanto, há três opções para responder a isso, às vezes chamado de problema do mal natural. Uma opção é que realmente não existe mal, natural ou não, é apenas que você tem mutações aleatórias produzindo coisas que gostamos e coisas que não gostamos. Essa era essencialmente a visão darwiniana. Ele iria deixar Deus fora de perigo ao dizer essencialmente que Deus não tinha nada a ver com isso. Ele não queria tornar Deus responsável pelo mal, então ele tornou Deus responsável por nada. A outra visão é que parece que você tem design, mas parece que você tem um bom designer e um mau designer ao mesmo tempo. Uma terceira visão - que eu acho que está mais de acordo com uma visão cristã do design - é que o mundo é simplesmente uma evidência de que um bom design deu errado.

O que o DI tem que fazer ou provar para atrair mais da comunidade científica dominante?

Acho que precisa continuar fazendo o que tem feito, defendendo o caso e se concentrando nas evidências e, em seguida, desafiando as regras da ciência que impedem os cientistas de considerarem o DI como uma explicação. Acho que esse é o principal impedimento.

O que você espera para o futuro do movimento ID?

Estamos tentando fazer crescer isso. Queremos ver mais cientistas participando. E acho que cabe a nós desenvolver um programa de pesquisa robusto de questões que fluem de uma perspectiva de DI. Se o DI estiver correto, a vida deveria parecer diferente do que se fosse o resultado de processos aleatórios de mutação e seleção. Uma das principais previsões que ilustram como isso deveria parecer diferente é a previsão sobre o DNA lixo. Dizemos desde o início dos anos 90 que as regiões não codificantes de proteínas do genoma - que os darwinistas disseram ser lixo - não serão consideradas lixo. Se o ID for verdadeiro, não faz sentido para uma inteligência projetista projetar um sistema de informação no qual 97% dela não está fazendo nada. Previmos que sim, você deve ver alguma decadência mutacional e alguns erros ao longo do tempo, mas o sinal não deve ser diminuído pelo ruído. O que temos visto nos últimos 10 anos é que essa previsão foi substancialmente, esmagadoramente confirmada. Esse é um exemplo de como a perspectiva do DI está antecipando descobertas científicas, sugerindo previsões testáveis, e acho que esse é o futuro do DI.


Mental illnesses affect millions of people each year, and billions of dollars are spent on their treatment and legal fees in the United States alone. Even Colored positron emission tomography (PET) brain scans of a healthy person (top of image) and a person with schizophrenia (bottom).

A psychiatrist is a physician who treats mental illness. The types of illnesses treated by psychiatrists include clinical depression, bipolar disorder (manic depression), obsessive-compulsive disorder (OCD), attention deficit disorder (ADD), drug and alcohol abuse, and many more.


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