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A mutação ovovípara para vivípara teria sido gradual? Como isso funcionaria?

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Parece improvável que um ancestral ovovíparo dos mamíferos há muito tempo pudesse ter uma prole vivípara em uma linha divisória nítida de uma geração, mas quais seriam os passos graduais entre o nascimento do ovo e o nascimento ao vivo? Existem exemplos de respostas para a primeira pergunta hoje? Parece que os marsupiais são uma coisa completamente diferente, não algo entre a postura do ovo e o nascimento vivo (não se acredita que nenhum ancestral dos mamíferos modernos tenha nascido no estilo marsupial em sua história evolutiva, certo?)?


Acontece que vi uma palestra de uma antropóloga que estava trabalhando nisso (não posso fazer referência a eles aqui, lamento dizer - esqueci o nome dela). Só posso dar um exemplo do trabalho deles ...

Se você olhar para os primatas do velho e do novo mundo, há uma grande diferença entre o tempo de gestação. Se você olhar a tabela no link, verá que os lêmures têm metade do tempo de gestação que os humanos e os gorilas têm.

O que posso lembrar é que a placenta dos lêmures carece de muitas das estruturas que os primatas possuem (ver seção 5). A placenta do lêmure é considerada primitiva e muito mais parecida com uma bolsa de ovos que foi internalizada, em oposição a um útero mais articulado que os primatas possuem. Portanto, sua tese era que os óvulos começariam sendo internalizados e subsistindo apenas de suas próprias estruturas internas, ainda isolados da mãe, para que surgissem estruturas placentárias posteriores que nutrem o feto e permitem que ele tenha uma gestação mais longa e melhor desenvolvimento pré-parto. .

O estágio que estou descrevendo é apenas a divergência entre úteros primitivos e úteros "mais avançados", no sentido de que eram capazes de sustentar o feto por 9 meses em vez de apenas 4. Esse desenvolvimento aconteceu ao longo de cerca de 30 milhões de anos. Acredita-se que a divergência entre os mamíferos tenha acontecido há cerca de 270 milhões de anos.

Portanto, a resposta aproximada seria centenas de milhões de anos para o todo, mas óvulos internalizados e nascidos vivos seriam um período de tempo relativamente menor.


Desenvolvendo um quadro teórico evolutivo para resolver o mistério da iniciação do parto

Os mamíferos euterianos têm gestações características que são fundamentais para o sucesso reprodutivo, mas relativamente pouco se sabe sobre os processos que determinam o momento do parto, o processo de nascimento e como eles são coordenados com os programas de desenvolvimento fetal. Essa questão continua sendo um dos grandes mistérios não resolvidos da biologia e tem relevância clínica significativa porque o nascimento prematuro é a principal causa de mortalidade infantil e de menores de 5 anos em todo o mundo. Aqui, consideramos as influências evolutivas e os potenciais mecanismos de sinalização que mantêm ou encerram a gravidez em mamíferos euterianos e usamos esse conhecimento para formular modelos evolutivos teóricos gerais. Esses modelos podem ser testados por meio de comparações evolutivas de espécies, estudos de manipulação experimental do período de gestação e do momento do nascimento, e estudos clínicos em humanos. Compreender como o tempo de gestação e o parto são determinados irá lançar luz sobre esse processo biológico fundamental e melhorar a saúde humana por meio do desenvolvimento de terapias para prevenir o nascimento prematuro.


Capítulo 27. Vertebrados: Peixes, Anfíbios, Répteis e Mamíferos

- Os gnatóstomos são um clado diversificado de vertebrados que incluem peixes, anfíbios, répteis e mamíferos.

uma. grande diversidade de órgãos

c. múltiplos agrupamentos de genes Hox

1- Actinopterygii, ou Ray-Finned Fish - O clado de peixes ósseos mais rico em espécies

- as barbatanas são suportadas por extensões do esqueleto das áreas peitorais e pélvicas que são movidas pelos músculos dentro das barbatanas.

Os condrichthyans (tubarões, patins e raias) têm um esqueleto composto de cartilagem flexível e apêndices poderosos chamados nadadeiras. Eles são predadores ativos com sentidos agudos e estavam entre os primeiros peixes a desenvolver dentes

Os peixes ósseos consistem nos Actinopterygii (peixes com barbatanas com raios, o clado mais rico em espécies) e nos peixes com nadadeiras lobadas, que incluem os Actinistia (celacantos) e os Dipnoi (peixes pulmonados). No Actinopterygii, as nadadeiras são suportadas por raios finos e flexíveis e movidas por músculos dentro do corpo

Tetrápodes = anfíbios + amniotas (répteis, pássaros, mamíferos)

- 4 pernas, endoesqueleto ósseo
- Sistemas respiratórios e circulatórios mais fortes
- Melhor visão, audição, equilíbrio, cérebro expandido
- Terra: 20 x mais O2 1000x menos flutuante
- diversidade de habitat instável à temperatura corporal
- Fertilização Interna

Eles invadiram a terra com sucesso, mas a maioria deve retornar à água para se reproduzir.

Ectotérmico
- Coração com 3 câmaras (2A / 1V - circuitos pulmocutâneos e amplificadores sistêmicos)
Pele muito fina e porosa
Guelras / Pulmões
- pressão positiva = bombeamento bucal
Esqueleto ósseo mais forte,
- 4 membros, pés palmados
Pôr ovos na água Ovos com membrana gelatinosa (sem casca)
Desenvolvimento envolve metamorfose

Os anfíbios vivem na terra, mas voltam para a água para se reproduzir. Em sapos e rãs, o estágio larval sofre metamorfose, perdendo guelras e cauda e ganhando pulmões e membros

Junto com o ovo amniótico, outras inovações críticas que permitiram a conquista de terras incluem o seguinte:

Pele resistente à dessecação. A pele dos amniotas é mais espessa e resistente à água e contém queratina, uma proteína resistente. Como resultado, a maior parte das trocas gasosas ocorre através dos pulmões.

Respiração torácica. Os amniotas usam a respiração torácica, na qual as contrações musculares coordenadas expandem a caixa torácica, criando uma pressão negativa para aspirar o ar e, em seguida, forçá-lo a sair mais tarde. Isso resulta em um maior volume de ar sendo deslocado a cada respiração do que com o bombeamento bucal.

Rins conservadores de água. A capacidade de concentrar resíduos antes da eliminação e, assim, conservar água é um papel importante dos rins amnióticos.


RESULTADOS

A análise de IEF revelou que lagartos adultos expressam quatro componentes distintos de isoHb (Fig. 3), e a análise de MS / MS revelou que cada um dos componentes da subunidade representa produtos dos genes de globina semelhantes a α e β previamente anotados no Anolis montagem do genoma (Fig. 4). Não houve correspondências de peptídeos correspondentes aos produtos de genes diferentes dos genes α A -, α D -, β I - e β II -globina de Anolis. A análise de MS / MS revelou que lagartos adultos expressam cada um dos quatro possíveis α tetraméricos2β2 combinações de subunidades isoHb, que estavam presentes na seguinte ordem de classificação de abundância de proteínas: α A 2β I 2& gtα D 2β II 2≥α D 2β I 2& gtα A 2β II 2. Nos eritrócitos maduros de lagartos adultos, a proporção média de isoHbs de cadeia α D / α A foi 1,13 (intervalo = 1,09-1,17), e a proporção média de isoHbs de cadeia β I / β II foi 1,38 (intervalo = 1,30- 1,52 N= 4 indivíduos)

No caso do estudo de desenvolvimento, os resultados da análise de MS / MS revelaram que os genes α e β-globina do anol verde são expressos diferencialmente durante o curso do desenvolvimento embrionário (Fig. 5). No entanto, as mesmas isoHbs de subunidade que foram identificadas nos eritrócitos maduros de lagartos adultos também foram expressas durante todo o curso de desenvolvimento pré-natal. Assim, embora os níveis de expressão sofram mudanças sutis durante o curso do desenvolvimento, os dados de MS / MS demonstram que os genes α A -, α D -, β I - e β II -globina foram expressos em células eritróides primitivas e definitivas.

No que diz respeito aos genes de globina do tipo α, as isoHbs da cadeia α D foram mais altamente expressas durante os primeiros estágios da embriogênese, e a abundância relativa de isoHbs da cadeia α D consistentemente excedeu a das isoHbs da cadeia α A ao longo de desenvolvimento (Fig. 5). A razão de isoHbs de cadeia α D / α A diminuiu de 1,44 no dia 1 pós-oviposição (estágio 5) para 1,03 no dia 21 (estágio 17). Em comparação com os embriões no estágio 17, a proporção das duas isoHbs de cadeia α permaneceu notavelmente semelhante à proporção medida nos eritrócitos maduros de lagartos adultos.

No que diz respeito aos genes de globina semelhante a β, os isoHbs de cadeia β I foram mais altamente expressos durante os primeiros estágios do desenvolvimento embrionário, exibindo um aumento de duas vezes na abundância relativa no dia 4 pós-oviposição (estágio 5/6), seguido por um declínio gradual até o estágio de pré-incubação (estágio 17). Além do pico inicial na abundância relativa da isoHb da cadeia β I, as razões de isoHbs da cadeia β I / β II durante os estágios restantes do desenvolvimento embrionário foram bastante semelhantes à razão medida nos eritrócitos maduros de lagartos adultos.


Evolução: as ramificações de múltiplas mutações e a necessidade de Informatio.

Apesar das crenças atuais sobre a teoria da evolução, esta não é tão estável quanto fomos levados a crer. Os argumentos a seguir são bastante lógicos e não requerem nenhum conhecimento científico específico além de bases em anatomia e biologia.
A base da teoria estabelece claramente um ponto de partida a partir do qual ocorre uma mutação e causa mudanças radicais ou simples no indivíduo. Devido à falta de conhecimento recente de Darwin em anatomia, especificamente a maneira como os órgãos interagem uns com os outros, seus erros são muito fáceis de entender. O que aprendemos recentemente é que nenhuma mutação física "simples" pode ocorrer sem uma desconsideração dos detalhes dessas mutações ou de outro órgão que possa estar ligado.
Como um exemplo rápido para ajudar a entender o que quero dizer:
Se ter um terceiro braço ajudasse a sobrevivência da espécie e algum dia, um indivíduo teria um, ele precisaria, portanto, de uma nova conexão de nervos com seu cérebro que caberia EXATAMENTE no novo braço, (que precisaria ser uma mutação separada, já que os nervos e os braços estão bastante separados no DNA) E então ele precisaria de novas entradas no cérebro para "reconhecer" o novo braço, o que exigiria uma nova mutação (como novamente, as funções do cérebro e dos braços estão bastante separadas) e a partir de agora diante, ele também precisaria de novos ligamentos e etc. Como se poderia imaginar, a probabilidade de todas essas mutações coincidirem em nosso corpo e "se encaixarem" umas nas outras, sem falar que mesmo com bilhões de anos de tentativas, o fato de uma mutação sem as outras produziria a 1ª mutação inútil é ainda mais prejudicial às probabilidades. E esses são bastante finos. Tão fino que matematicamente falando, temos uma denominação para isso: Impossível.

Meu segundo ponto refere-se à informação. A maioria de vocês concordaria que este precisa ser gerado por um organismo inteligente, tanto para o mecanismo de codificação quanto para o de decodificação, junto com o fato de que a matéria simples não pode criar informação.
Então, novamente, a maioria de vocês concordaria com o fato de que o DNA possui informações que são decodificadas pelos ribossomos. No entanto, a informação não pode ser criada pela matéria e, por exemplo, precisa de uma fonte inteligente. Como a única fonte na Terra conhecida por ser capaz de fazer algo que pode se aproximar um dia da complexidade e da informação do DNA é o humano, e isso é impossível que a humanidade, os paradoxos do tempo proíbam, seja a fonte para a humanidade, ou evolução para esse assunto, devemos concluir que uma forma de inteligência nos precedeu. E não importa qual seja essa fonte, em cada caso envolve envolvimento exterior na criação da vida, levando a uma teoria da evolução falsificada, ou pelo menos incompleta.
Cordialmente,
SX23.

Agradeço ao meu oponente, SX23, por iniciar este debate. Infelizmente, parece que meu oponente não entende corretamente várias facetas-chave da evolução. Vou fazer o meu melhor para esclarecer isso, bem como fornecer meus próprios argumentos em apoio à resolução. Esperançosamente, ao final do debate podemos chegar a um consenso.

C1 - Complexidade Irredutível

O primeiro argumento do CON é baseado na alegação do bioquímico Michael Behe ​​de que certos sistemas de órgãos são suficientemente bem combinados, com partes interagindo mutuamente desempenhando funções específicas de tal forma que a remoção de qualquer uma das partes faria com que o sistema parasse de funcionar. [1 ]

Sistemas supostamente irredutivelmente complexos, como asas ou braços, evoluem por meio de intermediários úteis. Isso é chamado de Mullerian Two-Step, em homenagem ao geneticista vencedor do Prêmio Nobel H.J. Muller. Um animal com penas sem asas pode não ser capaz de voar, mas as penas são boas para outras coisas, como isolar ou prender insetos. O mesmo pode ser dito de asas sem penas, porém elas podem funcionar para planar de árvore em árvore. Cada característica evolui independentemente para diferentes propósitos, mas podem ser cooptados posteriormente. As asas e as penas usadas em conjunto tornam o vôo sustentado possível. [2]

Aqui está o mal-entendido. CON argumenta que a vida não pode vir de coisas não vivas. Isso não tem nada a ver com o processo de evolução, que apenas explica as mudanças no pool genético de uma população de geração em geração depois que a vida já foi formada. [3] O que meu oponente alude é um tópico não relacionado chamado abiogênese. [4]

Há uma quantidade impressionante de evidências para a evolução, mas vou me concentrar em dois exemplos simples, mas poderosos, que se encaixam perfeitamente em um modelo evolucionário, mas apresentam sérios problemas explicativos para os criacionistas da Terra Jovem.

Muitos animais possuem remanescentes evolutivos não funcionais. As cobras têm vestígios de pelve. A pelve é separada das vértebras e simplesmente flutua na cavidade abdominal, sem servir para nada. Isso se encaixa perfeitamente com a crença evolucionária de que as cobras descendem de répteis anteriores com pernas. Certos besouros têm asas inúteis enfiadas sob as tampas das asas fundidas. Os dentes-de-leão se reproduzem sem polinização, mas retêm pólen e flores. [5] É difícil imaginar por que um criador onisciente se daria ao trabalho de fazer estruturas tão inúteis, mas fáceis de entender de uma perspectiva evolucionária.

C2 - Instâncias Observadas de Especiação

Mesmo em baixa concentração, o cobre é tóxico para muitas plantas. A Flor do Macaco Amarelo (Mimulus guttatus), no entanto, produziu descendentes com tolerância ao metal. Quando a pesquisa tentou cruzar a flor resistente ao cobre com a flor não resistente ao cobre, a prole foi considerada inviável. As duas plantas foram isoladas reprodutivamente em duas espécies separadas. [6]

Também houve outros casos, como a mosca da fruta, Drosophila melanogaster. Os pesquisadores experimentaram expor diferentes populações a diferentes condições de umidade e temperatura. Após várias gerações de procriação isolada, os descendentes das populações separadas foram considerados estéreis em muitos casos. [7]

Eu demonstrei meu caso. A evidência da evolução é inequívoca; é um fato tão bem estabelecido quanto a gravidade. Desejo sorte ao meu oponente nas rodadas seguintes.

A resolução é AFIRMADA.

2. Theobald, Douglas, Ph.D. "As duas etapas de Muller: adicione uma parte, torne necessário." 2007. http://talkorigins.org.

5. Theobald, Douglas, Ph.D. "29+ Evidences for Macroevolution" 2004. http://www.talkorigins.org.

6. Macnair, M. R. e P. Christie. "Isolamento reprodutivo como efeito pleiotrópico da tolerância ao cobre em Mimulus guttatus." Hereditariedade. 50: 295-302. 1983.

7. Kilias, G., S. N. Alahiotis e M. Delecanos. "Uma investigação multifatorial da teoria da especiação usando Drosophila melanogaster." Evolução. 34: 730-737. 1980.

"Citar"
C1 - Complexidade Irredutível

O primeiro argumento do CON é baseado na alegação do bioquímico Michael Behe ​​de que certos sistemas de órgãos são suficientemente bem combinados, com partes interagindo mutuamente desempenhando funções específicas de tal forma que a remoção de qualquer uma das partes faria com que o sistema parasse de funcionar. [1 ]

Sistemas supostamente irredutivelmente complexos, como asas ou braços, evoluem por meio de intermediários úteis. Isso é chamado de Mullerian Two-Step, em homenagem ao geneticista vencedor do Prêmio Nobel H.J. Muller. Um animal com penas sem asas pode não ser capaz de voar, mas as penas são boas para outras coisas, como isolar ou prender insetos. O mesmo pode ser dito de asas sem penas, porém elas podem funcionar para planar de árvore em árvore. Cada característica evolui independentemente para diferentes propósitos, mas podem ser cooptados posteriormente. As asas e as penas usadas em conjunto tornam o vôo sustentado possível. [2]

Você supõe que as mutações podem vir em uma única questão conveniente. No entanto, você falhou em ver o fato de que, apesar de uma asa servir a um propósito com outra característica, como a pena, e servir a propósitos exclusivos, como seu deslizamento, uma asa sem conexões nervosas não teria nenhum propósito, como você faria não ser capaz de mover ou sentir. Como já afirmei claramente, isso levará a um importante uso de recurso para manter um "pedaço" do corpo, privando, assim, as chances de sobrevivência do indivíduo pelo desperdício de recursos. O fato é que, apesar de quão "simples" uma mutação possa parecer, ela exigirá outra, talvez mais (e muito, especialmente no nível molecular) na maioria dos casos, para ser realmente útil.
Deixe-me dar um exemplo para o processo de reprodução dos mamíferos. Para alcançá-lo, você precisa de três mutações "principais". (Isso já inclui centenas de menores). Em primeiro lugar, você precisa de uma mãe que consiga carregar um bebê. Então, e esse é o meu ponto, você precisa de mama para a alimentação do bebê. No entanto, o bebê deve ter um padrão psicológico para que o reflexo realmente se alimente. Que se conclui em duas mutações, individuais distintas, cada uma sozinha condenando à morte, visto que se tem um bebé que não consegue mamar ou uma mãe que não consegue dar aos seus bebés por falta de seios.

Quanto às estruturas "vestigiais", minha resposta é simples: ainda não encontramos nada. Ou os cientistas são arrogantes a ponto de presumir que sabem tudo sobre a vida?
Isso foi provado falso em algum grau. Quanto ao ser humano, o apêndice (junto com alguns outros) era considerado uma daquelas estruturas "vestigiais". No entanto, descobrimos recentemente que o apêndice tem uma função no sistema imunológico.
E se eu entendo seu segundo exemplo, você afirma que a obtenção de características diferentes com a reprodução é impossível, pois dá bebês estéreis. Por outro lado, observamos algumas mutações interessantes que promoveram a sobrevivência com folga, como a hemofilia, que o torna imune à malária. No entanto, no processo, as informações são perdidas e, portanto, elas se perdem com bastante facilidade e, como tal, morrem facilmente. Em geral, isso não promove a sobrevivência.

Fico feliz que CON tenha abandonado seu argumento da abiogênese, infelizmente, ele parece ter entendido mal a explicação que dei sobre intermediários úteis e os exemplos de macroevolução observada ocorrendo. Vou tentar deixar meu significado mais claro. Com sorte, esclarecendo essas questões, posso convencer meu oponente de minha posição.

C1- Complexidade Irredutível

Meu oponente escreve: "uma asa sem conexões nervosas não serviria para nada". Estruturas complexas, como membros, não emergem subitamente totalmente formadas; elas se desenvolvem a partir de estruturas anteriores mais simples. Acredita-se que os braços tenham evoluído das barbatanas, especificamente das barbatanas peitorais. A nadadeira peitoral evoluiu por meio de um reposicionamento de nadadeiras pélvicas pré-existentes por meio de uma mutação em seu gene homeótico. [1] As barbatanas pélvicas, por sua vez, evoluíram de retalhos pélvicos mais simples.

No processo gradual do retalho pélvico à barbatana peitoral, os ossos, músculos e tendões necessários foram desenvolvidos gradualmente. Embora seja impossível ter certeza de como exatamente aconteceu, provavelmente ocorreu algo assim: primeiro vieram os nervos que permitiram que o peixe recebesse informações sensoriais do apêndice. Os músculos foram então adaptados de outros propósitos para permitir uma manipulação limitada dele. Cartilagem formada dentro da estrutura, conferindo-lhe maior rigidez. Eventualmente, a cartilagem tornou-se osso. O sarcolema das fibras musculares tornou-se alongado, tornando-as mais eficazes. Mais tarde, estes se tornaram tendões. Com tudo isso no lugar, a transição da nadadeira peitoral para a perna foi bastante simples; na verdade, temos fósseis de transição mostrando isso. [2] Tiktaalik roseae é um peixe pré-histórico com várias características encontradas em répteis, entre elas, pés minúsculos na região peitoral.

Isso nos leva à segunda objeção do CON, o desenvolvimento da reprodução em mamíferos. CON nomeia três características importantes: nascimento vivo, glândulas mamárias e instintos de alimentação. O CON afirma que ter qualquer um desses, sem os outros, faria com que o animal morresse rapidamente. Isso certamente não é verdade. O ornitorrinco não dá à luz filhotes vivos, mas possui glândulas mamárias das quais seus filhotes se alimentam. [3] Além disso, não há razão para acreditar que o nascimento com vida necessitaria ser amamentado.

Destas três características, acredita-se que as glândulas mamárias vieram primeiro. Répteis endotérmicos, possivelmente com cabelo ou pele - precursores dos mamíferos modernos - provavelmente desenvolveram manchas nuas de pele, vascularizadas, usadas para facilitar a incubação de seus ovos. Esses animais de sangue quente provavelmente tinham várias glândulas de pele usadas para irradiar calor e manter seu pelo macio e flexível. Com o desenvolvimento do calor interno do corpo, o risco de crescimento bacteriano aumentou, então parece lógico que essas glândulas se adaptaram para produzir secreções antibacterianas e antivirais para proteger a pele e os ovos. Em algum ponto, essas secreções podem ter suplementado os nutrientes contidos no saco de gema do embrião em desenvolvimento. Com o tempo, eles podem ter crescido e se tornado mais especializados, permitindo que os filhotes amamentem. [4]

A viviparidade pode ou não ter se desenvolvido em conjunto com a amamentação. Independentemente disso, temos uma boa ideia de como isso aconteceu. Os ovos de galinha normalmente passam um dia no útero, seguido por 21 dias de maturação externa. Os ovos de ornitorrinco, por outro lado, passam 28 dias no trato e apenas 10 na incubação externa. [5] A evolução do nascimento é simplesmente uma questão de os óvulos passarem mais tempo se desenvolvendo no útero.

Saiphos equalis, ou o lagarto comum, um pequeno réptil semelhante a uma cobra do sudeste da Austrália parece estar em processo de desenvolvimento de viviparidade diante de nossos olhos. As lagartixas que vivem nas regiões montanhosas dão à luz ovíparamente, enquanto as lagartixas da região costeira dão à luz vivíparamente. Mesmo os vivíparos vivíparos não deixaram completamente para trás seu passado ovíparo - os filhotes nascem envoltos em uma membrana gelatinosa da qual se desprendem em cerca de 36 horas. [6]

Serei breve aqui, uma vez que a objeção de meu oponente é uma simples questão de mal-entendido. Não é que os cientistas não consigam conceber um propósito para estruturas como o minúsculo osso do fêmur encontrado em esqueletos de baleias completamente ocultos da visão externa - eles tiveram um propósito em algum momento do passado evolutivo do animal. A questão é que eles não servem mais a esse propósito, eles permanecem apenas como lembretes de seu uso anterior. Não é preciso onisciência para perceber que esses restos dos membros posteriores estão imóveis, presos por fortes ligamentos e com a articulação do quadril fundida em uma única peça. [7] Nos raros casos (cerca de 1 em 100.000) em que se projetam visivelmente do corpo, o arrasto que eles criam na água realmente atrapalha o animal. [8]

C2 - Instâncias Observadas de Especiação

Mais uma vez, a objeção de meu oponente é apenas um mal-entendido. Ele escreve: "se eu entendo seu segundo exemplo, você afirma que a obtenção de características diferentes com a reprodução é impossível, pois dá bebês estéreis." Isso está incorreto. No estudo que citei, as plantas resistentes ao cobre eram perfeitamente capazes de se reproduzir com outras plantas resistentes ao cobre. Foi quando foram feitas tentativas de cruzá-las com as plantas não resistentes que surgiram os problemas. O mesmo se aplica ao exemplo da mosca-das-frutas. Moscas que foram cruzadas por várias gerações sob condições semelhantes de temperatura e umidade foram capazes de cruzar umas com as outras, mas não foram capazes de cruzar com populações criadas por várias gerações em condições diferentes.

Ao explicar o desenvolvimento dos membros, viviparidade, enfermagem e outros processos, desmontei o argumento principal do meu oponente da complexidade irredutível. Ao fazer isso, também dei exemplos de fósseis transitórios e instâncias de evolução ocorrendo no mundo hoje, fortalecendo assim o caso afirmativo. Aguardo ansiosamente a resposta do meu oponente.

Obrigado, a resolução foi AFIRMADA.

1. Young et al. "Os genes Cdx e Hox regulam diferencialmente o crescimento axial posterior em embriões de mamíferos." Dev. Cell 17 (4): 516 e # 821126. Outubro de 2009.

2. Shubin et al. "A barbatana peitoral de Tiktaalik roseae e a origem do membro tetrápode. Nature 440 (6): 764-771. 2006.

3. "Ornitorrinco". Agência de Proteção Ambiental / Serviço de Parques e Vida Selvagem de Queensland. 2006. http://www.epa.qld.gov.au. .

4. Blackburn et al. "As origens da lactação e a evolução do leite: uma revisão com novas hipóteses." Mammal Review 19: 1-26. 1989.

5. Cromer, Erica. "Biologia reprodutiva monotrema e comportamento." Iowa State University. 2004. http://www.biology.iastate.edu. .

6. Stewart, et al. "Estrutura e histoquímica uterina e da casca do ovo em um lagarto com retenção prolongada de ovo no útero." Journal of Morphology, n / a. doi: 10.1002 / jmor.10877

7. Struthers, John, M.D. "Sobre os ossos, articulações e músculos do membro posterior rudimentar da baleia-franca da Groenlândia (Balaena mysticetus)." Journal of Anatomy and Physiology (Londres), Vol. 15, pág. 141-321. 1881.

8. Wilford, John. "Os pés traseiros das baleias aparecem nos fósseis." O jornal New York Times. 1990. http://www.nytimes.com.

"Citar"
No processo gradual do retalho pélvico à barbatana peitoral, os ossos, músculos e tendões necessários foram desenvolvidos gradualmente. Embora seja impossível ter certeza de como exatamente aconteceu, provavelmente ocorreu algo assim: primeiro vieram os nervos que permitiram que o peixe recebesse informações sensoriais do apêndice. Os músculos foram então adaptados de outros propósitos para permitir uma manipulação limitada dele. Cartilagem formada dentro da estrutura, conferindo-lhe maior rigidez. Eventualmente, a cartilagem tornou-se osso. O sarcolema das fibras musculares tornou-se alongado, tornando-as mais eficazes. Mais tarde, estes se tornaram tendões. Com tudo isso no lugar, a transição da nadadeira peitoral para a perna foi bastante simples; na verdade, temos fósseis de transição mostrando isso. [2] Tiktaalik roseae é um peixe pré-histórico com várias características encontradas em répteis, entre elas, pés minúsculos na região peitoral.
"Fim da cotação"

Em primeiro lugar, obrigado por esta resposta bastante interessante.

Claro, mas como você aparentemente não percebeu, todo o meu caso é baseado no fato de que ter um "pedaço" de um braço não tem nenhum propósito útil e, como tal, declarar uma das regras da evolução: "A mutação pode permitir o organismo mutante para resistir a estresses ambientais particulares melhor do que organismos do tipo selvagem, ou se reproduzir mais rapidamente. " No entanto, ter incrementos menores não aumenta as chances de sobrevivência. Aliás, se me permite dizer algo: 99% das mutações de proteínas têm um efeito negativo no indivíduo, devido a uma perda de informação ou duplicatas inúteis que usam energia para nenhum propósito real. De acordo com sua teoria, um indivíduo terá um pequeno incremento, sendo o primeiro os nervos. No entanto, como afirmei, ter nervos AINDA exige que outros fatores sejam úteis, ou eles são uma característica que será perdida para o indivíduo pelas meras leis de probabilidades que foram declaradas primeiro: Se uma mutação não tem nenhum propósito real além de usar energia , e, portanto, dificultando a reprodução da espécie com a mutação, e ela é então perdida.

Quanto ao segundo ponto, referente à reprodução em mamíferos, eu estava mencionando no caso de uma "transição". Como afirma a teoria da evolução, os reptilianos vieram primeiro e sofreram mutações ao longo do tempo para chegar aos mamíferos. Porém, se um reptiliano tem glândulas mamárias que produzem o "alimento" necessário através de uma mutação, ele não será capaz de transmitir esta característica, a menos que tenha objetivos de sobrevivência muito precisos, ou simplesmente desaparecerá com o tempo, seu único uso sendo para drenar energia. O que eu estava me referindo era o primeiro mamífero ou transição entre os dois. Ter bebês que se desenvolvem em um habitat exterior sem proteção requer bebês com uma mutação para sobreviver. Resultando novamente em mutação múltipla que precisa uma da outra para trazer um aspecto de sobrevivência.

Para as chances da mutação acontecerem simultaneamente, acredito que posso compartilhar uma visão interessante sobre os números:

O problema matemático da evolução surge quando você deseja uma série de mutações relacionadas. A probabilidade de obter duas mutações relacionadas entre si é o produto de probabilidades separadas: uma em 107 x 107 ou 1014. Esse é um seguido por 14 zeros, cem trilhões! Quaisquer duas mutações podem produzir não mais do que uma mosca com uma borda ondulada em uma asa torta. Isso está muito longe de produzir uma estrutura verdadeiramente nova e, certamente, muito longe de transformar uma mosca em algum novo tipo de organismo. Você precisa de mais mutações para isso. Então, quais são as chances de obter três mutações consecutivas? Isso é um em um bilhão de trilhões (1021). De repente, o oceano não é grande o suficiente para conter bactérias o suficiente para torná-lo provável que você encontre uma bactéria com três mutações relacionadas simultâneas ou sequenciais.

Que tal tentar quatro mutações relacionadas? Um em 1028. De repente, a Terra não é grande o suficiente para conter organismos suficientes para tornar isso muito provável. E estamos falando de apenas quatro mutações. Seria preciso muito mais do que isso para transformar um peixe em filósofo, ou mesmo um peixe em sapo.

Ao contrário da opinião popular, a resistência às drogas em bactérias não demonstra evolução. Nem mesmo demonstra a produção de mutações favoráveis. Demonstra seleção natural (ou uma espécie de seleção artificial, neste caso), mas apenas seleção entre variações já existentes dentro de uma espécie. Também demonstra que, quando as chances de um processo específico produzir um determinado efeito ficar muito baixas, bons cientistas normalmente procuram uma explicação melhor, como a explicação do plasmídeo para a resistência a vários antibióticos.

Em resultado dessas probabilidades, acredito que outra citação seja necessária:

Em 1967, um prestigioso grupo de biólogos e matemáticos internacionalmente conhecidos se reuniu no Instituto Wistar para considerar os Desafios Matemáticos para a Interpretação Neo-Darwiniana do Caminho da Evolução em 1967, um prestigioso grupo de biólogos e matemáticos internacionalmente conhecidos reunidos no Instituto Wistar considerar os Desafios Matemáticos à Interpretação Neo-Darwiniana da Evolução.10 Todos os presentes eram evolucionistas e concordaram, como o prefácio afirma claramente, que ninguém questionaria a evolução em si. A única questão era: poderiam as mutações servir de base & # 8212com a seleção natural & # 8212como mecanismo de mudança evolutiva? A resposta dos matemáticos: não. Simplesmente não!

Quanto ao seu último ponto, "instâncias observadas de especiação"
Você vai me perdoar se eu não ver a ligação entre isso e o assunto real, já que nenhuma mutação de algum tipo está envolvida.
E como último comentário: eu pensava que a origem da vida era uma questão ligada à teoria da evolução. Portanto, ter uma suposição sobre como ele apareceu seria bastante lógico para a teoria. Como eu aparentemente estava enganado, o ponto é outro para debater. No entanto, se você deseja persegui-lo aqui, sinta-se à vontade e tenha o prazer de fazê-lo.

P.S: Você vai me perdoar por não ter citado nenhuma fonte anteriormente.
Aqui estão eles:

# 1 Novick, Richard, Plasmids, Scientific American, dezembro de 1980.
# 2 Moorehead, Paul A. e Martin M. Kaplan, Mathematical Challenges to the Neo-Darwinian Interpretation of Evolution, Wistar Symposium No. 5, Wistar Institute Press, Filadélfia, 1967.
# 3 Denton, Michael, Evolution: A Theory in Crisis, Burnett Books, London, 1985.
# 4 http://www.answersingenesis.org.
# 5 Dobzhansky, Theodosius, F. Ayala, L. Stebbins e J. Valentine, Evolution, W. H. Freeman and Co., San Francisco, 1977.
# 6 http://www.gate.net.
# 7 Ayala, Francisco, The Mechanisms of Evolution, Scientific American (e livro da Scientific American Evolution), setembro de 1978.
# 8 Beadle, George W., The Ancestry of Corn, Scientific American, janeiro de 1980.
# 9 Ayala, Francisco, The Mechanisms of Evolution, Scientific American (e livro da Scientific American Evolution), setembro de 1978.

Meu oponente levanta várias novas objeções que são, na melhor das hipóteses, pouco convincentes e, na pior, completamente irrelevantes. Antes de abordar isso, gostaria de fazer uma observação. PRO retirou grandes seções de seu ensaio desta página: http://answersingenesis.org. Além disso, em um esforço bastante transparente para construir ethos para seu caso, ele copiou todas as referências do artigo sem se preocupar em mudar a ordem ou incluir citações numeradas em seu ensaio. Desnecessário dizer que não acho isso divertido e acho que os eleitores também não.

Como meu oponente tem apenas uma contenda principal dividida em outros pontos menores, tratarei de cada um deles individualmente.

---> "A mutação [deve] permitir que o organismo mutante resista a estresses ambientais particulares melhor do que organismos do tipo selvagem, ou se reproduza mais rapidamente."

Isso não é verdade. Muitas mutações são neutras, não ajudando nem dificultando a sobrevivência. Estes se espalham através das populações por deriva genética. [1] Embora inúteis por si mesmas, quando combinadas com outras mutações, podem ter um efeito positivo. Vou expandir isso mais tarde.

---> "Ter nervos AINDA exige que outros fatores sejam úteis."

Obviamente. Ao explicar o desenvolvimento dos membros, presume-se que o animal em questão já tenha algum sistema nervoso básico instalado. Essas estruturas pré-existentes podem ser facilmente adaptadas para outros fins. Se meu oponente deseja que eu explique nos mínimos detalhes cada passo único no processo evolutivo do microogranismo unicelular ao vertebrado complexo, temo que devo desapontá-lo, é simplesmente impossível dentro dos limites de 8.000 caracteres. Além disso, não acrescentaria nada ao debate, já demonstrei que o argumento da complexidade irredutível é totalmente não científico. Finalmente, meu oponente não deu nenhuma razão coerente e lógica para acreditar por que um sistema nervoso * não poderia * ter evoluído por incrementos graduais de uma maneira naturalística. O que é afirmado sem evidência pode ser rejeitado sem evidência.

---> "Se um reptiliano (sic) tem (sic) glândulas mamárias que produzem o 'alimento' necessário por meio de uma mutação, ele não será capaz de transmitir esta característica, a menos que tenha objetivos de sobrevivência muito precisos."

Já expliquei o objetivo preciso de sobrevivência que as primeiras glândulas mamárias podem ter servido. Sugiro que meu oponente releia meu argumento. Além disso, como expliquei anteriormente, mesmo se as glândulas mamárias não conferissem nenhuma vantagem de sobrevivência, não há razão para supor que não seriam transmitidas por evolução neutra ou deriva genética.

---> "A probabilidade de obter duas mutações relacionadas entre si é o produto de probabilidades separadas: uma em 107 x 107 ou 1014."

Para começar, 107 ^ 2 certamente * não * 1014, mas 11.449. Mais importante ainda, essa estatística é ridícula e completamente irrelevante. Obviamente, as chances de haver três mutações complementares simultâneas são pequenas, mas não é assim que a evolução funciona. Este argumento se baseia em várias suposições absurdas:

1. - As mutações devem ser benéficas para serem transmitidas

Isso é absolutamente falso. Muitas mutações por si só não produzem nenhuma diferença perceptível em um organismo; no entanto, quando combinadas com outras mutações, podem causar mudanças drásticas. Essas mutações não precisam ser benéficas para serem transmitidas, elas podem se espalhar por uma população por deriva genética. Em alguns casos, organismos que possuem características favoráveis ​​podem até ter mutações que os impedem, mas por "pegar carona" nos genes bons do organismo, essas mutações podem ser transmitidas de qualquer maneira.

1. - As mutações devem ocorrer sequencialmente ou simultaneamente

Novamente falso. Como expliquei anteriormente, mesmo as mutações que não oferecem nenhuma vantagem de sobrevivência ainda podem se espalhar por uma população. Uma vez que uma certa mutação se torne comum, as chances de uma mutação complementar ocorrer aumentam exponencialmente.

3. - Presume que apenas uma mutação ocorre por geração

Fora dessas três suposições, esta é talvez a mais desconcertante. Um organismo pode ter várias mutações. Mesmo que a maioria dessas mutações não tenha mutações complementares, um pequeno número delas poderia muito bem. Um exemplo mais simples de como isso funciona é o paradoxo do aniversário.

Em uma sala com 23 pessoas, as chances são ligeiramente melhores do que 50-50 de que duas delas façam aniversário no mesmo dia. Mas se fosse esse o caso, não parece que você deveria conhecer mais pessoas que compartilham seu aniversário? Não necessariamente. As chances de alguém compartilhar SEU aniversário são muito menores porque tem que ser em um dia ESPECÍFICO. Em um grupo de 23, as chances de duas pessoas compartilharem um aniversário são muito maiores porque a correspondência pode ocorrer em QUALQUER dia. [2]

Isso funciona da mesma maneira com as mutações.Embora as chances de qualquer mutação ter uma mutação complementar sejam pequenas, dadas as múltiplas mutações e múltiplas gerações, as chances de repente não parecem tão assustadoras.

---> "Resistência a drogas em bactérias não demonstra evolução."

Não sei por que meu oponente trouxe isso à tona, já que nunca mencionei nada sobre isso. O surgimento de bactérias resistentes a medicamentos é, de fato, uma evolução. Novas informações são criadas por mutações no genoma. Há fortes evidências de laboratório disso. [3]

O CON aparentemente abandonou este argumento, portanto, o PRO deve ganhar por padrão.

C2 - Instâncias Superiores de Especiação

Meu oponente escreve: "você me perdoará se eu não ver o link. Como nenhuma mutação de algum tipo está (sic) envolvida."

Claro que mutações estavam envolvidas! De que outra forma ocorreria a resistência ao cobre e o isolamento reprodutivo?

A principal objeção de meu oponente envolve estatísticas ridiculamente infladas de uma fonte não confiável. Meus principais pontos permanecem virtualmente incontestáveis. Espero que meu oponente reserve um tempo para escrever * sua própria * resposta na próxima rodada.

A resolução é AFIRMADA.

1. Suzuki, et al. "Uma introdução à análise genética." 4ª ed. W.H. Freeman. p. 704. 1989

Em primeiro lugar, gostaria de dedicar alguns momentos para fazer um rápido lembrete do vocabulário em inglês.
Espero que aprecie a ironia, pois sou eu que tenho uma língua estrangeira principal:

Citar:
--Verb (usado com objeto)
1.
repetir (uma passagem, frase, etc.) de um livro, discurso ou semelhante, como por meio de autoridade, ilustração, etc.
2.
repetir palavras de (um livro, autor, etc.).
3.
para citar, oferecer ou apresentar como evidência ou suporte.

Acredito ter afirmado claramente ao fazer uma citação. E mais uma vez, eles deveriam APOIAR minha argumentação, eles não deveriam SER a argumentação.
Esta afirmação: "Ele copiou todas as referências do artigo sem se preocupar em alterar a ordem ou incluir citações numeradas em seu ensaio. Não é preciso dizer que não acho isso divertido e não acho que os eleitores também vão . "
Não é apenas falso, mas pode ser considerado um ataque pessoal. As citações exigidas para o meu ponto não estão apenas em três locais distintos, seu único link é que se referem ao mesmo assunto. O próprio artigo contém mais de 16.000 caracteres. Quanto às citações numeradas, não sabia que eram necessárias, mas este é o meu primeiro debate e, como tal, creio que seria apropriado ter um pouco de indulgência com esses critérios. Quanto à parte divertida, se os eleitores acham engraçado ou não que você ataque pessoalmente um recém-chegado a este site, é claro que é prerrogativa deles.

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Respostas para pontos específicos mencionados na resposta acima:
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--------> A utilidade das mutações e sua ocorrência em gerações:

Você afirma que muitas mutações são neutras, no entanto, 70% de todas as mutações têm um efeito negativo DIRETO no indivíduo, como interrupção do nascimento (morte) ou defeitos. O restante é de fato neutro ou fracamente benéfico.

Em muitos casos, a estrutura não oferece danos diretos, mas todas as estruturas EXIGEM energia extra em termos de desenvolvimento, manutenção e peso, e também estão em risco em termos de doença (por exemplo, infecção, câncer), fornecendo alguma pressão seletiva para a remoção de partes que não contribuem para a aptidão de um organismo. Uma estrutura que não é prejudicial demorará mais para ser 'eliminada' do que outra que o é. Em vista disso, cada mudança física, mesmo com resultado não interferente para a sobrevivência individual, é mais provável de ser apagada após alguns milhares de gerações. E o tempo necessário para uma mudança benéfica é reconhecido como muito mais:

Se me permite citar uma de suas próprias fontes:

Vinte anos atrás, o biólogo evolucionário Richard Lenski, da Michigan State University em East Lansing, EUA, pegou uma única bactéria Escherichia coli e usou seus descendentes para encontrar 12 populações de laboratório.
Os 12 têm crescido desde então, gradualmente acumulando mutações e evoluindo por mais de 44.000 gerações, enquanto Lenski observa o que acontece.

Mas por volta da geração 31.500, algo dramático aconteceu em apenas UMA das populações - a bactéria adquiriu repentinamente a capacidade de metabolizar citrato, um segundo nutriente em seu meio de cultura que a E. coli normalmente não pode usar.

Isso significa que um organismo tão simples quanto uma única bactéria precisa de, mais ou menos, 31.500 mil gerações para desenvolver uma característica realmente útil. E isso foi observado em apenas 1 da 12 população. Um cálculo matemático simples deve resolver o número de gerações necessárias para tomar em média: 31.500 x 12 = 378.000. Isso significa que observamos 378.000 gerações em uma única bactéria antes de termos algo útil. As chances de haver mutações benéficas, seguidas por múltiplas mutações evolutivas, especialmente com organismos que são incrivelmente mais complexos do que uma bactéria, como um mamífero, que requer uma quantidade considerável de tempo com muito mais gerações devido à sua dita complexidade, são então reduzido a um ponto de impossibilidade. (Sem mencionar as formas reptilianas, insetos e etc.)

--------> Instâncias de especiação observadas:

Você usa para fins errados a palavra Especiação:

Definição: a especiação é o processo evolutivo pelo qual surgem novas espécies biológicas. No caso das plantas resistentes ao cobre, não há novas espécies envolvidas. Apenas uma mudança genética que permite à planta resistir melhor a certas circunstâncias.

Não abandonei o assunto, e minha resposta continua a mesma: Mesmo que possamos considerar que um órgão perdeu sua função "primária" de uma espécie para outra, permanece o fato de que o órgão, mesmo considerado como "vestigial" ainda têm uma utilidade na outra espécie, mesmo que menos severa em termos ou requisitos de sobrevivência. Um exemplo perfeitamente bom disso seria o apêndice vermiforme humano. Mesmo que a função de requerer não seja a mesma que os precedentes observados, ainda assim tem uma.

Tenho que reconhecer um erro grave que fez minha fonte parecer pouco confiável e fantasiosa. Quando copiei várias partes das explicações matemáticas que serviram à minha teoria, não examinei a parte exponencial:

O problema matemático da evolução surge quando você deseja uma série de mutações relacionadas. A probabilidade de obter duas mutações relacionadas entre si é o produto das probabilidades separadas: uma em 10 ^ 7 x 10 ^ 7 ou 10 ^ 14. Isso é um seguido por 14 zeros, cem trilhões! Quaisquer duas mutações podem produzir não mais do que uma mosca com uma borda ondulada em uma asa torta. Isso está muito longe de produzir uma estrutura verdadeiramente nova e, certamente, muito longe de transformar uma mosca em algum novo tipo de organismo. Você precisa de mais mutações para isso. Então, quais são as chances de obter três mutações consecutivas? Isso é um em um bilhão de trilhões (10 ^ 21). De repente, o oceano não é grande o suficiente para conter bactérias o suficiente para torná-lo provável que você encontre uma bactéria com três mutações relacionadas simultâneas ou sequenciais.

Que tal tentar quatro mutações relacionadas? Um em cada 10 ^ 28. De repente, a Terra não é grande o suficiente para conter organismos suficientes para tornar isso muito provável. E estamos falando de apenas quatro mutações. Seria preciso muito mais do que isso para transformar um peixe em filósofo, ou mesmo um peixe em sapo.

Ao contrário da opinião popular, a resistência a drogas em bactérias demonstra seleção natural (ou uma espécie de seleção artificial, neste caso), mas apenas seleção entre variações já existentes dentro de uma espécie. Também demonstra que, quando as chances de um processo específico produzir um determinado efeito ficar muito baixas, bons cientistas normalmente procuram uma explicação melhor, como a explicação do plasmídeo para a resistência a vários antibióticos.

Como você provavelmente notará, é 10 ^ 7 x 10 ^ 7 que dá 10 ^ 14. Você pode revisar a fonte original antes de presumir que um pequeno erro de cópia torna-a não confiável. Devido às respostas matemáticas (revisadas) declaradas acima, os insights fornecidos pela impossibilidade das probabilidades são bastante claros. Além disso, várias fontes externas à que citei reconhecem o resultado matemático de 1966:

Você pode agora ter certeza (a menos que você desacredite três fontes diferentes) que um simpósio (Conferência Acadêmica) foi realizado em 1966 com esta pergunta muito precisa: As mutações poderiam servir como base & # 8212com seleção natural & # 8212com um mecanismo para mudança evolutiva?
A resposta dos matemáticos: Não. Simplesmente não!

Meu oponente afirma que as citações que ele incluiu eram apenas para apoiar seus argumentos, no entanto, dificilmente parece ser o caso, ele levantou quatro parágrafos inteiros! No entanto, ele ainda não incluiu todo o artigo que "citou" e, portanto, não pode legitimamente alegar ter usado todas as suas fontes.

CON aparentemente não compreende o significado da palavra "espécie", que definirei mais tarde em C2 do meu caso afirmativo. Ele fez pouco para responder ao meu argumento contra sua afirmação de probabilidade, a não ser repetir suas afirmações anteriores. Na verdade, ele trouxe muito pouco de substância, portanto, pretendo manter esta rodada muito breve.

---> "70% de todas as mutações têm um efeito negativo DIRETO no indivíduo."

Sim, e as mutações ruins são menos prováveis ​​de serem transmitidas. Não consigo ver como isso é relevante.

---> "Em muitos casos, a estrutura não causa danos diretos, mas todas as estruturas EXIGEM energia extra."

Isso é uma contradição em termos, se uma mutação causa danos, diretos ou indiretos, então não é neutra.

---> "Um organismo tão simples quanto uma única bactéria precisa. 31.500 mil gerações para desenvolver [uma] característica útil."

Demorou 20 anos para desenvolver a capacidade de metabolizar o citrato. Dado que a terra tem 4,54 bilhões de anos, [1] e a vida existe há pelo menos 3,5 bilhões de anos, [2] a evolução realmente parece tão improvável?

Além disso, não há razão para distinguir arbitrariamente entre as 12 populações. Suponha que Lenski os tivesse simplesmente combinado em uma grande população? Lembre-se de que estamos lidando apenas com uma pequena população de laboratório, as colônias de bactérias são grandes e abundantes na natureza.

---> "As chances de haver mutações benéficas, seguidas por múltiplas mutações evolutivas, especialmente com organismos que são incrivelmente mais complexos do que uma bactéria, como um mamífero, que requer uma quantidade considerável de tempo com muito mais gerações devido a seus tal complexidade, são então reduzidas a um ponto de impossibilidade. "

Aqui, meu oponente levanta um ponto importante. Desde o desenvolvimento da reprodução sexuada, a evolução progrediu muito mais rapidamente. [3] Isso ocorre porque muitas combinações genéticas favoráveis ​​podem ser rapidamente assimiladas em um fenótipo. Digamos que o animal A tenha uma característica que permite que ele corra mais rápido, enquanto o animal B tem uma característica que o faz digerir os alimentos com mais eficiência. O animal C tem uma mutação que fortalece seu sistema imunológico, e o animal D desenvolve uma visão melhor. Todas as quatro características são passíveis de transmissão devido às vantagens de sobrevivência que conferem. À medida que cada característica favorável se torna mais prevalente em uma população, há uma boa chance de que algum animal venha a possuir todas as quatro, graças à reprodução sexuada.

---> Probabilidade de múltiplas mutações benéficas

Meu oponente não listou três fontes independentes que confirmam sua afirmação, mas três artigos diferentes citando a mesma fonte original. CON está apenas se repetindo - eu já refutei totalmente suas afirmações de probabilidade e não sinto necessidade de fazê-lo uma segunda vez. Além de todas as minhas objeções anteriores, também apontei nesta rodada que a reprodução sexual aumenta muito a taxa de evolução. O argumento do meu oponente realmente não tem fundamento.

O apêndice humano ainda mantém algum uso, portanto, não é verdadeiramente uma estrutura vestigial. Eu salientei que os fêmures de baleia podem realmente atrapalhar o animal, e a CON não fez nenhuma tentativa de refutar isso. Além disso, temos evidências fósseis PROVANDO que o fêmur é um remanescente evolucionário. As primeiras baleias tinham pés pequenos e nadadeiras que também podiam ser usadas como membros anteriores. [4] Esses animais eram muito semelhantes às focas ou morsas modernas.

CON também ignorou os outros exemplos que dei, como as pélvis encontradas em cobras, asas inúteis seladas sob coberturas de asas fundidas em certos besouros e as flores e pólen do dente-de-leão. Existem literalmente milhares de exemplos semelhantes, mas é inútil insistir nesse ponto.

C2 - instâncias observadas de especiação

Espécie: Grupos taxonômicos, geralmente definidos pela incapacidade de cruzar e produzir descendentes viáveis. As espécies são isoladas reprodutivamente umas das outras. Genes em uma espécie não podem se combinar com genes de outra espécie e produzir um veículo que se reproduz com sucesso. [5]

As flores de macaco resistentes ao cobre eram de fato uma nova espécie. Eles não apenas tinham uma característica nova e favorável, mas também foram isolados reprodutivamente das plantas não resistentes, como afirmei muito claramente na minha rodada inicial.

Minhas principais alegações permanecem não refutadas. A menos que CON possa reunir alguma evidência poderosa em sua última rodada, eu recomendo fortemente que você vote no PRO.

A resolução é AFIRMADA.

2. Schopf, J.W., Kudryavtsev, A.B., Agresti, D.G., Wdowiak, T.J., Czaja, A.D. "Laser - imagens Raman dos fósseis mais antigos da Terra." Nature 416: 73 e # 82116. 2002

3. Colegrave, N. "Sexo libera o limite de velocidade na evolução." Nature 420: 664-666. 2002

Em primeiro lugar, apenas peguei dois parágrafos da fonte original. Em seguida, separei-os para facilitar a leitura. Eles também se referem à matemática e, portanto, apóiam minhas afirmações e não FAZ minhas afirmações.

Quanto à sua primeira refutação:
---> "70% de todas as mutações têm um efeito negativo DIRETO no indivíduo."

Sim, e as mutações ruins são menos prováveis ​​de serem transmitidas. Não consigo ver como isso é relevante.

---> "Em muitos casos, a estrutura não causa danos diretos, mas todas as estruturas EXIGEM energia extra."

Eu declarei impactos DIRETOS. Quanto aos impactos secundários, reduzimos as chances para menos de 0,001% de ter uma mutação livre de impacto apenas com aspectos benéficos. Isso é bastante baixo e permanece com os outros problemas gerados pela mutação, como a necessidade de suporte fornecido por outras mutações.

Você também presume que a reprodução sexual retarda o processo de mutação. No entanto, isso foi provado falso em várias ocasiões, por um motivo muito específico:
É a vantagem da complementação (também conhecida como vigor híbrido, heterose ou MASCARAÇÃO DE MUTAÇÕES) que ocorre durante a reprodução sexuada, diminuindo as chances de passar uma pela metade para cada indivíduo.
Isso não é o que eu chamaria de útil para as probabilidades.

Parâmetros de tempo para a evolução:

Quanto à bactéria, OBSERVAMOS 378.000 gerações em postura de laboratório com fatores que potencializaram o crescimento de mutações. É razoável supor que um animal simples precisaria de pelo menos uma dúzia de vezes esse número, apenas devido às diferenças no comprimento das cepas de DNA. Cem vezes esse número faria 3.780.000 gerações antes de ter uma característica realmente útil. Ou seja, mais ou menos geração de 4 milhões. Agora, se olharmos para o fato de que a maioria dos animais precisa de cerca de 5 anos para atingir uma geração, (e mesmo assim estou sendo generoso), passamos a 18.900.000 anos para alcançar uma ÚNICA característica útil. Como a passagem de uma família para outra requer pelo menos mil (e mais, na maioria dos casos) mutações úteis, vamos até 18.900.000.000 de anos. Já ultrapassamos a existência da Terra (4.500.000.000). Não me parece tão provável. Claro, poderíamos continuar com todas as famílias (nem mesmo as espécies!) Na Terra, e iremos além na criação de nosso sistema solar.
E apenas uma pequena nota lateral, acredita-se que formas animais simples existem desde (apenas) 600 milhões de anos (1). Agora, com sorte, seria realmente possível reduzir ligeiramente a exigência de ano sem se desviar muito das leis de probabilidade. Agora, vamos comparar 18.900.000.000 de anos (para uma nova família!) Com as melhores estimativas da vida animal: 600.000.000 de anos. Eu deixei você comparar essas probabilidades, e se você tiver o mínimo conhecimento em matemática, você entenderia que é um exemplo do que chamamos de algo impossível.

Probabilidades de múltiplas mutações benéficas:
Minhas três fontes afirmam que foram um simpósio em 1966. Agora, se você quiser outras fontes que descrevam os resultados: http://www.evolutionnews.org. (3 e 4)
Temo que este seja bastante credível, visto que se origina de um site pró-evolução.

Se você quiser uma descrição do simpósio:

(3) "" "" Uma das incursões matemáticas mais conhecidas na evolução foi o Simpósio Wistar de 1966, realizado na Filadélfia, onde matemáticos e outros cientistas de campos relacionados se reuniram para avaliar se o Neo-Darwinismo é matematicamente viável. A conferência foi presidida pelo Prêmio Nobel Sir Peter Medawar. O consenso geral de muitos participantes da reunião era que o neodarwinismo simplesmente não era matematicamente sustentável. "" ""

(4) "" "" "Nós (os participantes) não conhecemos nenhum princípio geral que explicaria como combinar plantas vistas como objetos tipográficos e as coisas que eles deveriam controlar. O único exemplo que temos de tal situação (à parte da evolução da própria vida) é a tentativa de construir programas de auto-adaptação por parte dos trabalhadores no campo da inteligência artificial. A experiência deles é bastante conclusiva para a maioria dos observadores: sem alguma correspondência embutida, nada de interessante pode ocorrer. para concluir, acreditamos que há uma lacuna considerável na teoria neodarwiniana da evolução e acreditamos que essa lacuna seja de tal natureza que não pode ser transposta dentro da concepção atual de biologia. " "" ""

Para ver alguns dos cálculos matemáticos que levam a algumas dessas conclusões, consulte meus posts anteriores ou o currículo declarado no final.

O apêndice humano foi um mero exemplo. Foi muito difícil ser uma dessas estruturas vestigiais. Porém, com estudos versados ​​no assunto, descobrimos que não era. Agora, minha refutação ao seu argumento será na forma de uma pergunta muito simples sobre a qual eu gostaria de uma resposta DIRETA (como sim ou não):

É possível, pelo conhecimento atual, que essas estruturas "vestigiais" tenham uma finalidade primária ou secundária que ainda não descobrimos, como no caso há muito acreditado do apêndice humano?

As plantas "resistentes" de cooper: em primeiro lugar, elas formam um complexo críptico de espécies 2- (Em biologia, um complexo críptico de espécies é um grupo de espécies que satisfazem a definição biológica de espécie & # 8212, isto é, são reprodutivamente isoladas de cada uma outros & # 8212 mas cuja morfologia é muito semelhante (em alguns casos virtualmente idêntica), e não estão completamente dissociados de sua espécie original. A consideração se é realmente uma instância de especiação ou apenas um exemplo de diversificação ainda está em debate.

Por essas razões, os argumentos do PRO podem ser considerados fracos devido a suas bases em dados questionáveis ​​e facilmente refutáveis.

Resumo e conclusão rápida:

Apesar de alguns ataques pessoais e da falta de pesquisa sobre as fontes da parte de PRO, levando a falsas acusações, este foi um debate que eu qualificaria como bastante divertido e bastante interessante.
Já para um currículo rápido para quem não tem tempo / vontade de ler toda a argumentação:
Meus argumentos baseiam-se no fato de que a mutação precisa de vários fatores para ser verdadeiramente benéfica, como suporte fornecido por outras mutações ou elas vão puxar energia e torná-las literalmente inúteis, tendo múltiplas mutações, do lado matemático, podem ser resumidas através disso:

O problema matemático da evolução surge quando você deseja uma série de mutações relacionadas. A probabilidade de obter duas mutações relacionadas entre si é o produto das probabilidades separadas: uma em 10 ^ 7 x 10 ^ 7 ou 10 ^ 14. Isso é um seguido por 14 zeros, cem trilhões! Quaisquer duas mutações podem produzir não mais do que uma mosca com uma borda ondulada em uma asa torta. Isso está muito longe de produzir uma estrutura verdadeiramente nova e, certamente, muito longe de transformar uma mosca em algum novo tipo de organismo. Você precisa de mais mutações para isso. Então, quais são as chances de obter três mutações consecutivas? Isso é um em um bilhão de trilhões (10 ^ 21). De repente, o oceano não é grande o suficiente para conter bactérias o suficiente para torná-lo provável que você encontre uma bactéria com três mutações relacionadas simultâneas ou sequenciais.
Que tal tentar quatro mutações relacionadas? Um em cada 10 ^ 28. De repente, a Terra não é grande o suficiente para conter organismos suficientes para tornar isso muito provável. E estamos falando de apenas quatro mutações. Seria preciso muito mais do que isso para transformar um peixe em filósofo, ou mesmo um peixe em sapo.

Os parâmetros de tempo para evolução e probabilidades podem ser resumidos por meio do cálculo baseado acima em meu tópico.

E assim chegamos ao fim do debate. Visto que minhas ilustrações anteriores sobre probabilidade parecem ter caído em ouvidos surdos, farei uma última tentativa de convencer meu oponente de seu erro. Mais uma vez, CON decidiu meramente repetir seus pontos anteriores, sem se preocupar em responder às minhas refutações completas. Portanto, além de algumas refutações curtas e uma última ilustração sobre probabilidade, pretendo usar esta rodada principalmente como um resumo dos principais pontos do debate.

---> "Quanto aos impactos secundários, reduzimos as chances para menos de 0,001% de ter uma mutação livre de impacto apenas com aspectos benéficos."

É revelador que CON não se preocupou em fornecer isso, a razão é que é flagrantemente falso. Estudos feitos com moscas da fruta (Drosophilia melanogaster) mostram que dos 30% restantes das mutações que não são prejudiciais, todas são neutras ou fracamente benéficas. [1] Estudos feitos com levedura mostraram que apenas uns insignificantes 7% das mutações são realmente prejudiciais. [2] Além disso, meu oponente errou completamente o alvo: o fato de que existem * quaisquer * mutações benéficas é suficiente para validar o modelo evolucionário. Mutações prejudiciais não serão transmitidas neutras e mutações benéficas.

---> "Você também presume que a reprodução sexual retarda o processo de mutação."

Pelo contrário, afirmei muito claramente que a reprodução sexual aumenta muito a taxa de evolução e dei uma explicação clara de por que isso é verdade.

---> "Agora, se olharmos para o fato de que a maioria dos animais precisa de cerca de 5 anos para atingir uma geração, passamos para 18.900.000 anos para alcançar uma ÚNICA característica útil."

Sem se preocupar em verificar a matemática de CON, é fácil ver porque isso é falso. Muitas mudanças evolutivas ocorreram com formas de vida muito simples. Muitos organismos modernos compartilham várias características, em maior ou menor grau, dependendo de quão intimamente estão relacionados. Depois que certas características compartilhadas foram desenvolvidas, o processo de diferenciação pode prosseguir muito mais rapidamente. CON também assume incorretamente que não há sobreposição evolutiva no desenvolvimento de novos traços. Não é como se, digamos, olhos, orelhas e bocas tivessem se desenvolvido separadamente, começando com os olhos e depois passando para os ouvidos e, finalmente, para a boca. Todas as três estruturas provavelmente evoluíram mais ou menos simultaneamente.

---> Probabilidades de múltiplas mutações benéficas

Sim, as três fontes do CON afirmam que houve um simpósio de matemáticos em 1966. Sem acesso ao seu relatório, não posso oferecer nenhuma crítica específica aos seus métodos, no entanto, já refutei as inúmeras afirmações do CON sobre probabilidade ad nauseum e é desnecessário fazê-lo novamente.

Apesar disso, para benefício do meu oponente, vou oferecer uma explicação final para ajudá-lo a compreender o processo. Digamos que as chances de ter uma mutação benéfica são mínimas - tão raras quanto ganhar na loteria. Com um número suficiente de pessoas, no entanto, * sabemos * que um deles vencerá. Por causa da seleção natural e recombinação, cada organismo na população logo terá uma "cópia" genética dos ganhos da loteria. Quando chegar a hora da próxima loteria, todos os inscritos já serão vencedores anteriores, aí as chances de alguém ganhar duas vezes e, portanto, ter * duas * mutações benéficas são muito boas. [3]

Expliquei detalhadamente como e por que essas estruturas são relíquias evolutivas inúteis. Ofereci evidências fósseis da transição gradual. A resposta simples para a pergunta do meu oponente é * sim, * sabemos com certeza que essas estruturas não servem a nenhum propósito, é dolorosamente óbvio até mesmo para o observador casual.

C2 - instâncias observadas de especiação

Se os descendentes da Flor do Macaco Amarelo representam ou não uma "espécie enigmática", é irrelevante. O objetivo é mostrar que mudanças significativas (macroevolução), causadas por mutações benéficas, podem ocorrer e ocorrem regularmente.

Eu dei uma grande quantidade de evidências e suporte lógico para meu caso, enquanto CON parece se contentar em plagiar os argumentos de outros e se repetir indefinidamente, sem se preocupar em responder às minhas críticas. Por esta razão,

A resolução foi fortemente AFIRMADA. Obrigado por ler e vote PRO!


Tempo de nascimento

O parto, e especialmente o momento certo, é um evento de missão crítica para o sucesso da viviparidade dos mamíferos. O parto normal ocorre em um momento específico denominado termo, quando o feto está suficientemente maduro para sobreviver como um recém-nascido, e a mãe é capaz de cuidar da nutrição, proteção e estabilidade fisiológica do recém-nascido, enquanto preserva sua própria aptidão. Os mecanismos de tempo para o parto provavelmente foram selecionados para otimizar a aptidão reprodutiva com base nos benefícios para a mãe e o feto para a gravidez atual e benefícios para a sobrevivência da mãe e futuro potencial reprodutivo (observe que esses dois nem sempre estão alinhados). Uma importante associação geral com o momento do nascimento é sua correlação com o tamanho do corpo ao nascer (Phillips et al., 2015). Essa associação pode refletir a utilização de energia principalmente devido ao desenvolvimento do cérebro fetal (Dunsworth et al., 2012) ou restrições físicas, como o tamanho do bebê relacionado ao tamanho do canal de parto (Rosenberg e Trevathan, 2002 Rosenberg e Trevathan, 2001).

Estudos utilizando a concordância no momento do nascimento em filhos de gêmeos, ou segregação familiar ou epidemiologia, sugerem que 30-40% da variação no momento do nascimento humano é devido a fatores genéticos, e estes residem em grande parte no genoma materno (Kistka et al ., 2008 Plunkett et al., 2009). O "genoma composto" da gravidez é único quando se considera a unidade materno-fetal durante a gestação, consistindo na composição de DNA de 3 haplótipos distintos. Como esses haplótipos únicos ou compartilhados interagem para produzir a variação de 30-40% no comprimento da gestação humana está apenas começando a ser explorado (Zhang et al., 2015 Zhang et al., 2018 Figura 2). Acredita-se que os 60 a 70% restantes da variação surjam de influências ambientais de origem incerta. Isso pode incluir nutrição, doenças infecciosas, comportamento de saúde e circunstâncias sociais / estresse. Além disso, investigações genômicas recentes demonstraram uma relação causal entre polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) associados à altura adulta e ao comprimento da gestação em humanos, de modo que a altura materna mais alta e seus determinantes genéticos levam a uma gestação mais longa (Zhang et al., 2015). Outras características maternas, como glicose no sangue em jejum e pressão arterial, também demonstraram determinar causalmente a duração da gestação ou o tamanho do feto no nascimento em humanos (Chen et al., 2020). A capacidade recente de comparação de GWAS desses loci que determinam exclusivamente a duração da gestação com aqueles que foram associados ao peso ao nascer fornece um caminho interessante para desvendar a genética subjacente responsável pela relação entre a duração da gestação e o peso ao nascer (Early Growth Genetics (EGG) Consortium et al., 2018, Zhang et al., 2017).

Outras espécies além dos humanos exibem uma frequência significativa de nascimentos prematuros? Esta pergunta é difícil de responder, uma vez que o nascimento prematuro em humanos é uma definição arbitrária. Se simplesmente escalarmos a atribuição de nascimento prematuro com base na duração da gestação a termo (37 de 40 semanas, ou 92,5% da gestação), então outros mamíferos euterianos também experimentam nascimento prematuro (Phillips et al., 2015). Frustrantemente, o modelo animal geneticamente tratável mais comumente estudado, o camundongo, não parece exibir parto prematuro espontâneo (Phillips et al., 2015). Isso reflete a seleção de laboratório em cepas atualmente utilizadas ou uma característica fundamental de roedores? Esta questão merece investigação. Outros modelos animais não tradicionais que demonstram nascimento prematuro espontâneo, como mamíferos usados ​​na pecuária (Nielsen et al., 2016 Fthenakis et al., 2012 Scott et al., 2008 Asher, 2007), podem ser utilizados para investigar o nascimento prematuro e gravidez com baixo peso ao nascer no futuro.


A mutação ovovípara para vivípara teria sido gradual? Como isso funcionaria? - Biologia

Biol Res 43: 299-306, 2010

Omissões na teoria sintética da evolução

Instituto de Entomología, Universidad Metropolitana de Ciencias de la Educación, Código Postal 7760197, Santiago. Chile, e-mail: [email protected]

A Teoria Sintética da Evolução é a teoria mais unificadora das ciências da vida. Essa teoria tem dominado o pensamento científico ao explicar os mecanismos envolvidos na especiação. No entanto, algumas omissões têm atrasado a compreensão de alguns aspectos dos mecanismos de evolução orgânica, principalmente: 1) a ponte entre as células somáticas e germinais, especialmente em alguns filos de invertebrados e vertebrados 2) as transferências genéticas horizontais e a importância de vírus na adaptação e evolução do hospedeiro 3) o papel do DNA não codificador e genes não transcricionais 4) evolução homeótica e as limitações da evolução gradual e 5) ênfase excessiva nas barreiras extrínsecas à especiação animal.

Este artigo revisa cada um desses tópicos em um esforço para contribuir para uma melhor compreensão da evolução orgânica. As descobertas moleculares sugerem a necessidade de uma nova síntese evolutiva.

Termos chave: Evolução, genes não transcricionais, vírus, homeose, epigénese, imprinting, neo-lamarckismo, especiação simpátrica.

A teoria sintética da evolução é considerada a teoria mais unificadora das ciências da vida. Essa teoria é baseada principalmente no neodarwinismo, particularmente no mendelismo, genética populacional, mutações, seleção natural, gradualismo e o dogma central da biologia molecular. Esses são os principais tópicos para explicar as mudanças no genoma, fenômenos de especiação e biodiversidade.

As raízes do neodarwinismo são encontradas na teoria da continuidade do germoplasma de August Weissmann. Weismann estabeleceu que os organismos têm dois conjuntos de células: somatoplasma e germoplasma. Neste último, existem partículas ou biosferas associadas a cromossomos responsáveis ​​pela transmissão de caracteres herdados. Assim, Weismann lançou as bases da teoria cromossômica da herança. Ele rejeitou a teoria das características adquiridas de Lamarck e desafiou todas essas idéias da teoria da seleção natural de Charles Darwin. Assim, Neo-Darwinismo surgiu, adicionando a teoria de Weismann da continuidade do germoplasma (East, 1929 Darlington, 1937).

A redescoberta dos princípios de Mendel por Hugo de Vries, Carl Correns e Erich Von Tschermak fortaleceu o Neo-Darwinismo e com as contribuições de Fisher, Wright, Haldane, Dobzhasky, Mayr, Simpson, Stebbins e Huxley, & quotPopulation Genetics & quot and & quotThe Synthetic Theory of Evolution & quot emergiram. Desde suas origens, essa teoria dominou as mentes e pensamentos dos cientistas na explicação dos mecanismos envolvidos no fenômeno da especiação. No entanto, omissões importantes impediram um entendimento completo dos processos envolvidos na evolução orgânica. Especialmente, há pouca consideração sobre: ​​1) a falta de uma ponte entre células somáticas e eucariotas germinais, 2) transferências genéticas laterais realizadas por plasmídeos e vírus no genoma de eucariotos, 3) a falta de um conceito holístico do gene, determinismo e reducionismo genético, 4) DNA não codificante, 5) epigénesis, 6) mutações homeóticas e a genética do desenvolvimento, e 7) especiação simpátrica.

O objetivo deste artigo é discutir esses tópicos para contribuir para uma melhor compreensão dos mecanismos envolvidos na evolução orgânica.

A ausência de uma ponte entre as células somáticas e germinais em algum filo de invertebrados e a hereditariedade da variação somato clonal

Um dos pressupostos da genética populacional é que os genes são transmitidos verticalmente à progênie de acordo com as leis de herança mendeliana. Nesse contexto, e com base nas barreiras de Weissmann entre células somáticas e germinais, apenas as mudanças genéticas que ocorrem dentro dos gametas são herdadas pela próxima geração. No entanto, em muitos organismos invertebrados não existem barreiras entre as células somáticas e germinais. Por exemplo, no filo porifera (esponjas do mar) e celenterata (medusa) não existem linhas germinais diferenciadas. As células esponjosas sexuais originam-se de um grupo celular denominado coanócitos e arqueócitos ameboides que desempenham diversas funções, como obter, digerir e transportar alimentos, além da reprodução sexuada e assexuada. No filo Echinoderms, há uma linha germinal com diferenciação tardia durante o desenvolvimento embrionário (Storer e Usinger 1966 Ruppert e Barnes 1996). Assim, as mudanças no material genético das células somáticas poderiam ser herdadas na próxima geração sob um modelo neo-lamarckiano de hereditariedade por variação somatoclonal natural. A seleção somatoclonal freqüentemente ocorre naturalmente em angiospermas por meio de rizomas, tubérculos e caules (Hoffmann, 1998). Embora saibamos muito sobre clonagem natural, ainda há muito a aprender sobre a propagação vegetativa e suas implicações evolutivas. Devido aos grandes avanços na engenharia genética e biotecnologia, o significado das mudanças genéticas foi verificado com células somatoclonais e embriogênese somática através do melhoramento de plantas (Ahuja, 1988 Mohan et al., 1988). Além disso, isso ocorre em muitos filos primitivos de invertebrados, como porifera, celenterata, platelmintos, nemertinea e briozoários, alternando a reprodução sexual e assexuada por dispersão celular, excisão transversal ou brotamento.

Novos organismos podem surgir por meio de todos esses processos (Storer e Usinger, 1966, Ruppert e Barnes, 1996). Há um grande poder regenerativo existente em algumas dessas espécies, por exemplo, a planária (turbeliana), qualquer pedaço de um corpo pode se desenvolver em um novo ser inteiro (Legner et al., 1976).

Em um capítulo intitulado A hereditariedade dos personagens adquiridos do livro dele The Scientific Basis of Evolution (1943), Thomas H. Morgan afirmou: “Não se sabe se o novo trabalho no campo da genética é um golpe mortal para a velha doutrina da herança de características adquiridas. A velha doutrina afirmava que uma modificação das células do corpo, produzida durante o desenvolvimento ou nos estágios adultos por agentes externos, é herdada. Em outras palavras: uma mudança no caráter da célula somática determina uma mudança nas células germinativas. ”Morgan então deu argumentos para provar a falácia da herança de características adquiridas, usando traços herdáveis ​​estáveis ​​em Drosophila. Sem dúvida, muitos desses argumentos são sólidos e indiscutíveis, mas o sequenciamento genômico mostra que o genoma de muitos organismos eucarióticos possui genes de retrovírus que primeiro parasitaram células somáticas. Segundo Steele et al., (1998) a barreira entre células somáticas e germinativas pode ser classificada por meio de retrovírus e pode ser responsável pela transmissão paterna da tolerância imunológica adquirida.

Transferências genéticas horizontais e a importância dos vírus na adaptação e evolução orgânica do hospedeiro

Nos modelos clássicos de genética populacional e hereditariedade, as mutações de pequeno efeito são a causa mais importante da novidade evolutiva pela qual a seleção natural atua. Com a descoberta de McClintock de elementos transponíveis no milho, o mecanismo de variabilidade tornou-se mais horizontal. Elementos móveis regulam a ação genética (Mc Clintock, 1950, 1951) e também podem ter implicações evolutivas por meio da indução de disgenesia híbrida e especiação simpátrica (Syvanen, 1984). Salvador Luria, em 1959, postulou que os vírus bacterianos de clima temperado poderiam desempenhar um papel na evolução do hospedeiro (Villarreal, 1999). Stebbins e Ayala (1986) forneceram novos dados e uma reinterpretação moderna a fim de expandir a Teoria Sintética da Evolução. Naquela publicação, o autor disse: “Quando novos genes surgem por duplicação, tanto os genes originais quanto os duplicados tendem a ser transmitidos acoplados à descendência do organismo onde a duplicação foi produzida. No entanto, foi descoberta uma variante desse processo que constitui um dos caminhos, aparentemente incontáveis ​​da evolução no nível genético.Ocasionalmente, o gene é encontrado em uma espécie e o gene duplicado está presente em uma espécie filogenética distante. Esse fenômeno é chamado de transferência horizontal de DNA, à medida que ele passa de uma espécie para outra e coexiste com ela. Essa transmissão genética horizontal se opõe à transmissão vertical de pais para filhos por meio de gametas. Os reais mecanismos de transferência horizontal de genes são desconhecidos. Provavelmente, o vetor poderia ser pequenas cadeias de DNA em forma de anel chamadas de plasmídeo, capazes de transportar material hereditário de uma célula para outra. ”Com o advento da engenharia genética, agora sabemos que plasmídeos e vírus são vetores na estrutura do DNA recombinante. tecnologia. O impacto dessas transferências laterais entre bactérias e eucariotos primitivos na evolução orgânica foi detectado na nova árvore da vida descrita por Carl R. Woese (1998). De acordo com esta nova árvore, existem três domínios: bactérias, archaea, e eukarya. A transferência vertical única de genes entre esses domínios não é consistente. Era esperado que eukarya, com exceção dos genes da mitocôndria e do cloroplasto, devem ter apenas genes de archaea. No entanto, esse não é o caso, porque os eucariotos geralmente têm genes de origem bacteriana que não estão relacionados exclusivamente à respiração e à fotossíntese (Doolittle, 2004).

A transferência horizontal de genes foi descrita em detalhes em casos de transformação bacteriana mediada por vírus (transdução restrita e generalizada). As bactérias obtiveram uma proporção significativa de sua diversidade genética por meio da aquisição de sequências de organismos distantemente relacionados. Essas transferências laterais efetivamente mudaram o caráter ecológico e patogênico das espécies bacterianas (Ochman, et al, 2000, Bardarov, 2002).

O genoma humano mostra evidências de que genes foram transferidos lateralmente para o genoma de organismos procarióticos. Descobriu-se que cerca de 40 a 113 genes são compartilhados exclusivamente por humanos e bactérias e são exemplos de uma transferência horizontal direta de bactérias para o genoma humano (Salzberg et al., 2001, Villarreal 2001). Além disso, muitos elementos transponíveis no genoma humano, como LINES, SINES (sequências intercaladas longas e curtas), estão claramente relacionados a retrovírus endógenos (ERV) incorporados no genoma do hospedeiro. Da mesma forma, algumas DNA polimerases de eucariotos têm origem viral (Villarreal, 2000, Villarreal 2001). O cromossomo 21 humano carrega 225 genes que codificam proteínas, mas também carrega 2.000 elementos ERV. Cerca de 5% do genoma humano contém sequências retrovirais e relacionadas, semelhantes às proporções exibidas por outras espécies (Prak e Kazazian, 2000 Tristem, 2000), enquanto uma proporção menor do genoma humano (cerca de 2%) contém genes estruturais.

Como parte do patrimônio genético do hospedeiro, os ERV são transmissíveis à próxima geração em um modelo Mendeliano. Sua abundância em genomas animais e sua expressão principalmente em células germinativas, tecido embrionário e linhagens de células cancerosas levantaram a questão de seu significado biológico (Prudhomme et al., 2005). A presença de ERV em humanos e na placenta de outros mamíferos é conhecida há 25 anos, mas o significado dessa observação ainda não é totalmente compreendido. É provável que os antigos ERVs trofoblásticos tenham tido um papel na evolução e divergência de todos os mamíferos placentários (Harris, 1998).

Todos os genomas de mamíferos têm conjuntos específicos e distintos de ERVs e um número muito maior de derivados retrovirais defeituosos, sugerindo que os genomas de mamíferos foram colonizados por linhagens específicas de ERV logo depois que as espécies placentárias se irradiaram umas das outras. O projeto do genoma humano indica que existem milhares de ERVs humanos que parecem compreender 24 famílias. Os humanos têm versões antigas e recém-adquiridas de ERVs, o que distingue os humanos de parentes primatas próximos. Os mamíferos são filogeneticamente congruentes com seus ERVs, enquanto as aves não. A maioria dos mamíferos expressa seus ERVs correspondentes em tecidos placentários e embrionários. Essa expressão é necessária, possivelmente para imunossupressão e outros processos vitais de desenvolvimento. O ERV faz parte da barreira imunossupressora placentária entre a mãe e o feto e sua expressão evita a rejeição do feto pelo sistema imunológico materno. Isso resolveu um grande problema de mamíferos placentários nascidos vivos (vivíparos). Também pode desempenhar um papel na origem do sistema imunológico adaptativo em animais (Venable et. Al, 1995, Villarreal, 1997, 1999, 2001, 2003 Prudhomme, et al. 2005). Portanto, esses vírus ERV têm uma relação simbiótica com o hospedeiro.

Um exemplo semelhante de ERV foi descrito em vírus de DNA de vespas parasitas. Relações mútuas com polidnavírus foram descritas nas famílias Braconidae e Ichneuminidae. O vírus DNA está integrado no genoma do hospedeiro da vespa parasitóide e parece ser o primeiro exemplo documentado de um vírus DNA não retroviral integrado em insetos e transmitido verticalmente como um provírus (Fleming, 1991). Esses vírus são formados apenas nas células do cálice no ovário da vespa (Wyler e Lanzrein, 2003). Quando as vespas fêmeas implantam seus ovos nas larvas da lagarta hospedeira, os vírus são liberados na cavidade do corpo de um hospedeiro lepidóptero, suprimindo o sistema imunológico. Isso permite que os ovos e larvas das vespas sobrevivam para se desenvolverem em novos adultos. Dessa forma, o polidnavírus em vespas desempenha o papel de uma célula nutridora, envolvendo os ovos e as larvas e bloqueando a resposta de defesa antiparasitária do hospedeiro lagarta (Villareal, 2001).

Esses exemplos em humanos e vespas mostram que nem todas as infecções virais são patogênicas. Muitos vírus podem infectar seu hospedeiro persistentemente ao longo de sua vida sem doenças. Esses vírus podem trazer as sementes virais da criação genética para o seu hospedeiro (Villareal, 2001, 2003).

O sequenciamento de nucleotídeos do DNA poliadenvírus revelou uma organização complexa, que se assemelha mais a uma região genômica de eucariotos do que a um genoma viral. Embora os genomas simbiontes endocelulares tenham sofrido uma perda dramática de genes, a evolução dos vírus simbióticos parece ser caracterizada por extensa duplicação de genes de virulência que codificam para versões truncadas de proteínas celulares (Espagne et al, 2004).

A importância da heterocromatina, epigenese, DNA não codificante e genes não transcricionais

No quadro do VIII Congresso Internacional de Genética, em 1949, Richard Goldschmidt terminou sua apresentação oral sobre "hereditariedade heterocromática" com a próxima pergunta: "A mutação heterocromática deve ser considerada um fator importante na macroevolução?" No entanto, na estrutura da teoria sintética da evolução, essas idéias não foram aceitas. Os evolucionistas da época focaram sua atenção nas regiões eucromáticas onde os genes codificadores de proteínas estão localizados. Anos mais tarde, com o advento do dogma central da biologia molecular, os genes estruturais tornaram-se ainda mais importantes na genética evolutiva. Nesse espaço conceitual, o gene era estritamente considerado como uma sequência de nucleotídeos que resultava de uma proteína. O resto do genoma foi considerado "material genético sem utilidade" ou "lixo genético".

A heterocromatina, onde as repetições do satélite de DNA estão localizadas, medeia muitas funções diversas dentro do núcleo da célula, incluindo funções de centrômero, silenciamento de genes e organização nuclear. Estudos recentes identificaram a metilação da cauda H3 da histona como um marcador pós-translacional que afeta a acetilação e fosforilação dos resíduos da cauda da histona, e também atua como um sinal de reconhecimento para a ligação da proteína heterocromatina 1 (HP1) (Dillon e Festnstein, 2002). Essas alterações não genéticas persistentes na cromatina foram chamadas de alterações epigenéticas (Dang et al. 2009). A modificação pós-tradução das caudas das histonas gera um "código de histona" que define os estados de cromatina locais e globais que se pensa que a regulação resultante da função do gene governa o destino, proliferação e diferenciação celular (Stral e Allis, 2000). Outros marcadores de metilação epigenéticos na histona 3 (H3) em cromossomos X de eucariotos foram correlacionados à expressão de genes ativos e também ao silenciamento de genes (Lachner et al., 2001, Nakayama et al., 2001). A regulação da inativação do X em mamíferos é outro exemplo clássico de epigenética. A escolha original de qual cromossomo X será inativado ocorre no início da embriogênese. A inativação é aleatória nas células que formam o embrião adequado, enquanto o cromossomo X paterno é sempre escolhido para inativação nas células que formarão os tecidos extraembrionários (Park e Kuroda, 2001). Este último mecanismo epigenético é um exemplo de imprinting genômico, semelhante aos descritos na determinação do sexo de Coccids (Insecta) (Brown, 1964, 1966).

Nos últimos anos, o sequenciamento de DNA revelou que o genoma humano compreende 3 bilhões de pares de bases, mas apenas cerca de 2% correspondem a genes codificadores de proteínas ou genes estruturais. Existem outros genes funcionais nesta área, como o RNA ribossomal e o RNA de transferência. Os 98% restantes são DNA não codificantes localizados em áreas heterocromáticas e DNA repetido. Estudos de genética molecular têm mostrado que esses DNAs não codificantes são úteis para o organismo e têm sido chamados, em um conceito holístico, de "genes não transcricionais" (Frías, 2004). Assim, em um conceito amplo de genes, eles correspondem a sequências codificantes ou não codificantes de DNA que desempenham um papel no corpo. Portanto, genes teloméricos, genes centroméricos e genes de origem de replicação estão localizados nessas áreas de DNA repetidas (Frías, 2007a). Recentemente, RNA não codificador essencial na regulação genética foi descoberto e, na opinião de Pearson (2006), eles poderiam ser chamados de & quotgenes & quot. No momento, sabemos que muitos RNA não codificantes (RNA pequeno e RNA de interferência) são importantes na expressão genética. Muitos desses RNA de dupla hélice têm origem viral (Lau e Bartel. 2003).

Os procariotos e os vírus possuem apenas genes estruturais que também estão presentes em todos os eucariotos. Portanto, esses genes podem ser considerados como "genes precursores" ou "genes inferiores" (plesiomofias) de processos evolutivos. Genes não transcricionais, presentes apenas em eucariotos, são genes mais avançados ou superiores (apomorfias) (Frías, 2007a).

Nos últimos anos, os estudos de especiação têm focado principalmente sua atenção no sequenciamento de DNA, a fim de encontrar caracteres de diagnóstico molecular em nível de espécie. As filogenias moleculares nem sempre coincidem com as filogenias morfológicas (Bitsch et al., 2004, Rubinoff e Holland, 2005). A descrição das espécies ainda é baseada na morfologia, mas ferramentas moleculares aplicadas à análise filogenética podem ser uma boa abordagem complementar para inferir relações evolutivas.

A mutação homeótica e a limitação da evolução gradual

Classicamente, mutações com pequenos efeitos têm sido muito importantes para explicar o gradualismo na evolução orgânica e na biodiversidade. Mutações homeóticas que regulam o desenvolvimento de eucariotos não foram consideradas inicialmente na teoria sintética da evolução. Homeose é um termo cunhado por William Bateson em 1894 em seu livro Materiais para o Estudo da Variação. A mutação homeótica explica a substituição de uma estrutura segmentar por outra durante o desenvolvimento, por exemplo: talos oculares e antenas (Goldschmidt 1945a). Em 1915, Calvin Bridge encontrou a mutação Bithorax em Drosophila. Anos depois, Goldschmidt descreveu várias mutações homeóticas em D. melanogaster, particularmente aqueles em podópteros, mutação antena-pedia, mutação tetraltera (transformação de asas em halteres) e tretaptera (transformação de halteres em asas) (Goldschmidt 1945b, 1945c). Em seu livro, A base material da evolução Goldschmidt propôs uma nova teoria da evolução orgânica baseada nessas mutações homeóticas e introduzindo os conceitos de macroevolução e microevolução (Goldschmidt 1943). Goldschimidt pensava que essas macromutações explicam a especiação (macroevolução) por mudanças no desenvolvimento dos organismos. Mas essa visão não foi considerada pelos evolucionistas contemporâneos (Dobzhansky, 1940). Os pilares da teoria sintética da evolução são a microevolução e o gradualismo, baseados em mutações com pequenos efeitos (poligenes). Os mecanismos microevolutivos são os mesmos que operam em diferentes níveis de espécies e explicam a existência de categorias taxonômicas superiores (macroevolução), como gêneros, famílias, ordens, classe, filo etc.

Mas, para Goldschmidt, os mecanismos microevolutivos não explicam a formação das espécies, apenas geram polimorfismo em populações frequentemente reversíveis. Mutações homeóticas e sistêmicas são fatores fundamentais na origem de novas espécies e em outras categorias taxonômicas superiores. Muitas mutações homeóticas não são adaptativas, enquanto outras poderiam ser. Por exemplo, a mutação de oftalmópteros descrita por Morgan em D. melanogaster, que aparece como grandes expansões infladas, geralmente originadas nos olhos, não é uma mutação adaptativa em Drosophila. No entanto, em várias espécies do gênero Phytalmia (Haplostomata, Phytalmiidae) o macho é adornado com protuberâncias expandidas de seus olhos, tendo uma notável semelhança com os tipos mais extremos de oftalmópteros encontrados em Drosophila. Assim, essas mutações homeóticas, que são monstruosidades em Drosophila, aparecem como uma característica taxonômica normal da outra mosca (Goldschmidt e Lederman-Klein, 1959). Muitas outras estruturas exageradas foram descritas em insetos, geralmente vistos em machos, que são úteis para a seleção sexual (Whittington, 2006 Emlen e Nijhout, 2000).

Atualmente os trabalhos de Garcia-Bellido (1977) e Lewis (1978) sobre Drosófila mutações homeóticas tornaram-se fundamentais para explicar a base genética do desenvolvimento e da evolução em organismos eucariotos (Carroll, 1995). Os genes homeóticos são altamente conservadores e têm um papel importante na regulação e expressão do gene durante o desenvolvimento de eucariotos. Esses genes são encontrados nos invertebrados, vertebrados e plantas mais primitivos (Busch et al., 1999 Shenk et al., 1993) e também no genoma humano. Os principais genes são os genes Hox e Pax que produzem distúrbios no desenvolvimento inicial. Os genes Hox humanos mostram homologia com genes homeóticos de caixa de Drosophila. Os genes Pax contêm uma sequência de nucleotídeos chamada caixa emparelhada, originalmente descrita em um gene de segmentação em Drosófila (Solari, 1999).

Na maioria dos taxa, as mudanças genotípicas se manifestam morfologicamente para causar descontinuidades fenotípicas evidentes em diferentes populações. Com base nessas descontinuidades e evidências fósseis, os paleontólogos Eldredge e Gould (1972) postularam a teoria do equilíbrio pontuado como uma alternativa ao gradualismo filético. No entanto, às vezes, as mudanças morfológicas são mínimas, resultando em complexos crípticos de espécies. Nestes casos, as maiores diferenças encontram-se no comportamento dos indivíduos. O salto evolutivo não é morfológico, mas sim comportamental e ecológico, e o novo mecanismo de isolamento reprodutivo é o pré-acasalamento.

Outro aspecto que não tem recebido atenção suficiente no neodarwinismo são as mudanças na morfologia devido à heterocronia e epigênese durante o desenvolvimento. Conrad H. Waddington e Richard Goldschmidt alertaram sobre essa exclusão em tempo hábil, mas suas afirmações não foram consideradas por outros cientistas contemporâneos (Reig, 1991). Alguns anos depois, Gould (1977) propôs um modelo baseado principalmente na aceleração do desenvolvimento (hipermorfia) ou retardo (neotenia). Ambos os processos causam descontinuidades morfológicas e podem dar origem a novas espécies (Frías 2009).

Importância excessiva para barreiras extrínsecas na especiação animal

O modo de especiação em populações naturais é um problema central na teoria sintética da evolução. No A origem das espécies Darwin considerou a especiação como sinônimo de evolução e que uma espécie procede de espécies pré-existentes. Romanes (1897) chamou de especiação a transformação de uma espécie ao longo do tempo e sua multiplicação no espaço (Mayr, 1949). É consenso que novas espécies surgem quando novos mecanismos reprodutivos, pós-copulatórios ou pré-copulatórios, aparecem e suspendem o fluxo gênico entre as populações. No entanto, não há consenso se esses novos mecanismos de isolamento surgem na simpatria, alopatria ou parapatria. Assim, um problema na especiação é entender a origem das barreiras de isolamento intrínsecas que impedem o fluxo gênico na simpatria. Outra tarefa é entender quais forças evolutivas produziram essas barreiras (Coyne e Orr, 2004). O modelo alopátrico é o modelo de especiação mais amplamente aceito na estrutura da teoria sintética da evolução. Ernest Mayr foi o arquiteto desse modelo, no qual o interesse se concentrou na especiação geográfica (Mayr, 1949, Mayr, 1968). Este modelo é projetado como um processo de mudança em um sistema biológico devido a forças externas. A existência de uma barreira extrínseca é um pré-requisito para o surgimento de novos mecanismos de isolamento reprodutivo e novas espécies (Mayr, 1949). Portanto, este é um modelo mecanicista no qual o comportamento animal não desempenha um papel sem uma interrupção prévia do fluxo gênico entre as populações por uma barreira extrínseca (Reig, 1991). Considerando que vários milhões de espécies foram descritas e muitas outras ainda não foram descritas, não há barreiras geográficas suficientes para explicar a origem de novos mecanismos de isolamento intrínseco e especiação em condições alopátricas. Aparentemente, o modelo alopátrico não é o modelo mais parcimonioso para explicar a especiação. Mecanismos intrínsecos de espécies, como homeose, rearranjos cromossômicos, genética do desenvolvimento, epigênese e imprinting comportamental podem ser os mais comuns para explicar a origem de novos mecanismos de isolamento e especiação em simpatria ou em condições semi-geográficas.

Como alternativa à especiação alopátrica, Benjamin Walsh (1864) ofereceu uma teoria na qual uma raça hospedeira de insetos fitófagos evolui em simpatria. No A origem das espécies, Darwin enfatizou a ideia de Walsh da origem de novas variedades e espécies de insetos fitópagos na simpatria. Maynard Smith (1966) propôs um modelo teórico para especiação simpátrica por meio de seleção disruptiva em duas situações de nicho. Guy Bush, estudando a formação da raça anfitriã em Rhagoletis pomonella (Walsh), tem sido o principal defensor da especiação simpátrica. Foi demonstrado que a escolha de uma nova planta hospedeira pode separar populações da mesma forma que uma montanha, um oceano ou um rio (Gibbons, 1996 Wu, 1996 Via, 2001, Frías, 2005, Frías, 2007b). O isolamento reprodutivo pré-copulatório na simpatria foi amplamente demonstrado em insetos fitófagos, especialmente na família Tephritidae do Díptera (Bush, 1969, 1994, Feder et al, 1994, Frías 1989, 2001, 2005). Machos e fêmeas mostram fidelidade ao hospedeiro e todo o seu ciclo de vida ocorre nas plantas hospedeiras. A fidelidade do hospedeiro se deve principalmente a duas classes de odorantes: a) odor característico liberado pelas plantas (Christenson e Foote, 1960) e, b) feromônios liberados por machos e fêmeas em suas plantas hospedeiras (Katsoyannos, 1975 Prokopy, 1976). O sistema olfatório dos insetos consiste em três classes de proteínas: 1) proteína de ligação de odorantes (OBPs) 2) receptores olfativos (ORs) e 3) enzimas degradantes de odorantes (ODEs). OBPs constituem famílias multigênicas e consistem em dois grupos: 1) proteínas de ligação de odorante geral e 2) proteínas de ligação a feromônios (Sanchez-Gracia, 2005). Mudanças nas substâncias químicas das plantas e nas proteínas dos receptores de odor nas moscas podem explicar as mudanças do hospedeiro sob a simpatria.

A maioria dos paradigmas de especiação simpátrica envolve a colonização por um inseto fitófago de uma planta hospedeira cultivada introduzida (Bushl969, Frías 2007b). Recentemente, no entanto, um modelo de especiação simpátrica foi postulado através da coevolução entre espécies do gênero. Trupanea (Tephritidae) e suas plantas hospedeiras do gênero Haplopappus (Asteraceae), baseado na hibridização de plantas hospedeiras (Frías, 2005). Comparado a outros modelos de especiação simpátrica, este é o modelo mais parcimonioso de especiação porque a planta híbrida é distribuída apenas em locais onde ambas as plantas parentais coexistem, correspondendo a um estado primário da evolução de complexos poliplóides nas plantas, como foi postulado por Stebbins. A nova espécie Trupanea simpatrica está associado a plantas híbridas e derivado simpatricamente de um T. foliose população, que está associada a uma das plantas parentais (Frías, 2005). Uma vez que a hibridização natural frequente ocorre de forma simpática entre as espécies de angiospermas (Grant, 1981), o modelo de especiação simpátrica em insetos fitófagos, envolvendo a colonização de espécies de plantas híbridas recém-estabelecidas, pode ser muito comum em insetos associados com Asteraceae (Frías, 2005).

Estudos recentes de biologia molecular no sistema nervoso de Drosófila fornecem uma base para a compreensão de como o comportamento aprendido das larvas pode ser herdado pelo adulto. Foi descoberto que algumas células nervosas do gânglio cefálico de Drosófila as larvas contribuem para a formação do sistema nervoso dos adultos. (Gerber e Stocker, 2007). Estudos da vespa parasitóide Aphidium ervi demonstraram que a aprendizagem do odor durante os estágios imaturos é transferida para adultos, sugerindo que a aquisição de uma memória olfativa durante o estágio larval persiste através da metamorfose (Gutierrez-Ibañez et al. 2007). Essas descobertas indicam que a fidelidade do hospedeiro também pode ser determinada por impressão comportamental na estrutura de um modelo neo-lamarckiano.

Embora a especiação simpátrica por hibridização e alopoliploidia em plantas seja amplamente aceita, Gallardo et al. (1999) descobriram a poliploidia em um mamífero. Esta descoberta deu uma janela para a especiação simpátrica em animais na ausência de barreiras geográficas.

Outro modelo de especiação sem barreiras geográficas, em condições semi-geográficas ou especiação parapátrica, ocorre através de barreiras intrínsecas causadas por rearranjos cromossômicos e heterose negativa de híbridos (White, 1974White, 1978 Frías e Atria 1998 Gravilets, 2000). Para se referir a essas mudanças de cariótipos, Goldschmidt introduziu o conceito de "mutação quotsistêmica" com base na transformação do padrão intracromossômico. Um novo rearranjo espacialmente diferente da constituição intracromossômica se origina de inversões, translocações ou modificações heterocromáticas. E assim emerge um novo sistema estável que leva à especiação (Goldschmidt 1943 Bush, 1982). Stegnii (1996) estende o conceito de mutação sistêmica incorporando aquelas mudanças que levam a novos rearranjos do aparelho cromocêntrico, bem como mudanças relacionadas ao sistema de conexão cromossomo-membrana.

As ideias de Goldchmidt contribuíram significativamente para a compreensão do papel dos rearranjos cromossômicos na especiação de certos grupos de organismos, especialmente em Drosófila espécie (Dobzhansky, 1973 Brncic, 1957). No entanto, os papéis das mudanças heterocromáticas e do aparato cromocêntrico não foram amplamente estudados. Tem sido argumentado que a macroevolução tem uma relação com mudanças de heterocromatina centromérica e telomérica e também com mudanças no aparato cromocêntrico para espécies pertencentes a dois grupos filéticos diferentes, Díptera (Tephritidae) e Mepraia (Reduviidae). Todos esses rearranjos cromômicos, especialmente aqueles em Mepraia spp, explicam como se originaram os mecanismos de isolamento reprodutivo pós-copulatório, sem barreira extrínseca (Frías e Atria, 1998 Frías, 2009).

É claro que o código genético é encontrado em genes estruturais, genes inferiores ou genes ancestrais, que são compartilhados com vírus e procariotos. Aparentemente, porém, muito do programa genético que torna possível a diferenciação e o desenvolvimento de organismos multicelulares está no DNA não codificante, onde os genes não transcricionais, elementos transponíveis e vírus endógenos estão localizados. Esses genes estão ligados ao advento de novos papéis vitais nos eucariotos, como origem cromossômica, mitose, meiose, diferenciação e desenvolvimento celular. No entanto, o programa genético não está localizado apenas no DNA, mas também em níveis mais elevados de organização genômica. Tem sido argumentado que a metilação do DNA é uma modificação epigenética estável e impressão do gene que evoluiu independentemente em plantas angiospermas e mamíferos. (Hsieh et al., 2009 Gehring et al., 2009). Devido ao imprinting genômico, as mudanças epigenéticas são herdadas de uma maneira diferente dos princípios de Mendel.

O código genético é universal, aqui encontramos os elementos básicos do programa genético responsável pelo desenvolvimento de um novo organismo e novas formas de vida. Este programa é expresso ou encerrado devido a informações genéticas e epigenéticas e condições ambientais externas. A especiação sempre envolve saltos genotípicos, epigenotípicos e fenotípicos. Saltos pequenos originam espécies, saltos grandes originam gêneros, outros saltos maiores originam famílias e, portanto, saltos progressivamente maiores poderiam até mesmo explicar o surgimento de categorias sistemáticas superiores.

A grande extinção do Jurássico e a grande explosão de espécies no Cambriano e no Cretáceo demonstram a existência de saltos na história da evolução orgânica. Esses fatos indicam que a especiação não é gradual. A seleção natural não tem um efeito criativo nas espécies, mas sim barreiras que o organismo deve evitar. Fatores epigenéticos e genéticos intrínsecos são responsáveis ​​por induzir a formação de novas espécies em novos ambientes ecológicos. Nem a pressão atmosférica levou à criação de pássaros ou borboletas e, como Monod e Jacob disseram, & quotÉ apenas por acaso e necessidade. & Quot. Novas combinações genômicas e epigenômicas surgiram aleatoriamente, e se os ambientes são adequados para esses novos genótipos, as espécies são adaptado aos ambientes. Falando metaforicamente, a pressão atmosférica não criou o avião, é o mecânico que ajusta o veículo para fazê-lo voar.

Além disso, o papel dos vírus na evolução e adaptação de procariotos e eucariotos não foi avaliado no âmbito da teoria sintética. Não há ponte entre a virologia e a teoria da evolução. Isso provavelmente ocorre porque há muito se considera que os vírus se originaram do genoma de eucariotos. Eles teriam sido fragmentos de células de RNA ou DNA que escaparam há muito tempo dos cromossomos eucarióticos, evoluindo posteriormente pela captura de genes adicionais dos genomas de seus hospedeiros. No entanto, essa visão foi agora contestada pela descoberta de ribozimas e pela homologia surpreendente entre vírus com hospedeiros muito distantemente relacionados, e por análises filogenéticas sugerindo que os genes podem ter fluído de vírus para cromossomos eucarióticos (Fileé et al., 2003).

Se os vírus de RNA foram a primeira manifestação viva, eles poderiam ser fósseis moleculares desse mundo primitivo de RNA (Chela-Flores, 1994). Nesse pool, os vírus de RNA teriam evoluído primeiro, seguidos por retroelementos e vírus de DNA. O conceito de mundo do vírus e esses modelos de grandes transições na evolução das células fornecem peças complementares de uma imagem emergente e coerente da história da vida (Koonin et al, 2006).

A grande quantidade de DNA retrovírus no genoma humano e outros eucariotos, aparentemente contradiz o papel de depuração da seleção natural. No entanto, o aumento de DNA repetido com a complexidade de organismos superiores mostra um valor adaptativo (Lau e Bartel, 2003). Assim, o paradoxo do valor C não seria um paradoxo (Frías, 2007a). Uma grande quantidade de material genético redundante em eucariotos tem origem viral, em particular RNA pequeno, interferência de RNA, íntrons e elementos genéticos móveis. Todos esses elementos genéticos foram adquiridos horizontalmente, mas uma vez incorporados ao genoma do hospedeiro e passando pela barreira de Weissman, foram transmitidos verticalmente de acordo com um modelo mendeliano de hereditariedade. Assim, a suposição de Steele está provavelmente correta e seu modelo poderia ser expandido para explicar a hereditariedade da grande quantidade de retrovírus de DNA em eucariotos. Foi descoberto que vírus de DNA (polidnvírus) em vespas parasitas podem estar embutidos no genoma do hospedeiro. Tanto os vírus de DNA quanto os retrovírus têm uma relação simbiótica com o hospedeiro.

Achados no genoma humano, como genes de bactérias, vírus adquiridos por transmissão horizontal e regiões homólogas de genes humanos com outros organismos, como Drosófila (Katoh e Katoh, 2003), indicam que o genoma eucariótico é instável em uma escala de tempo longa. No entanto, pode ser um fluxo de mosaico de informações de diferentes fontes em um processo co-evolutivo simbiótico. O estudo da evolução do genoma humano tem se concentrado nos humanos e seus ancestrais hominídeos, sem muita atenção a outros organismos e vírus que também evoluíram dos mesmos ambientes (Van Blerkom, 2003).

Com relação aos genes de vírus endógenos embutidos no genoma do hospedeiro, há dúvida se esses genes devem ser considerados estranhos ou do hospedeiro, como ocorre com os genes mitocondrial e cloroplástico. É necessário estabelecer pontes entre os vírus e a organização do genoma eucariótico para melhor compreender o papel das transferências genéticas laterais nos processos macro-evolutivos. Em particular, é necessário realizar estudos de genômica funcional.

Por meio das contribuições de Lynn Margulis (1988), atualmente é aceito que as mitocôndrias e o cloroplasto são endossimbiontes de origem bacteriana. Muitos biólogos também aceitam a hipótese ecológica de Gaia de Lovelock e Margulis (1974), onde organismos vivos são integrados com outros componentes físicos em nosso planeta para manter um equilíbrio dinâmico ou homeostase no sistema que neutraliza a segunda lei da termodinâmica. É provável que os vírus tenham participado por milhões de anos como "trabalhadores", remodelando o genoma eucariótico e produzindo novidades evolutivas juntamente com outros mecanismos clássicos, como mutações homeóticas e sistêmicas e rearranjos cromossômicos, associados a outros fatores como epigênese e heterocronia durante o desenvolvimento. Todos esses novos aspectos moleculares descobertos pela teoria sintética da evolução sugerem a necessidade de fazer uma nova síntese evolutiva.

Esta é uma homenagem póstuma ao Dr. Gustavo Hoecker Salas

Agradeço a um revisor anônimo por suas sugestões que me ajudaram a melhorar o manuscrito. Esta pesquisa foi apoiada pelo Projeto FIBAS 06/08 DIUMCE.

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Autor correspondente: Daniel Frías L, Instituto de Entomología, Universidad Metropolitana de Ciencias de la Educación Avenida José Pedro Alessandrí, 774, CEP: 7760197, Santiago, Chile, Telefone: 56-2-2412457, Telefone celular: 093331688, Fax: 56-2-2412728, Email: [email protected]

Recebido: 19 de janeiro de 2010. Na forma revisada: 24 de junho de 2010. Aceito: 6 de julho de 2010.

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Conclusões

Aqui, nós descrevemos as hipóteses existentes na literatura e apresentamos hipóteses e propostas adicionais para consideração adicional, com relação às causas e consequências dos mecanismos de especificação PGC em metazoários (Apêndice SI, Tabela S1). Juntos, os dados até o momento sugerem que a transição para o plasma germinativo em metazoários ocorreu de forma convergente por meio de diferentes mecanismos genéticos e de desenvolvimento, que podem ter envolvido processos adaptativos ou, alternativamente, podem ter surgido como um efeito spandrel. Além disso, a especificação PGC pode ser conectada a parâmetros de história de vida, como oviparidade e viviparidade. Argumentamos que, porque o modo de especificação PGC é indispensável para a formação da linha germinativa, é capaz de afetar a taxa de mutação genômica da linha germinativa, que é um dos parâmetros mais cruciais na biologia evolutiva. Expandir a pesquisa nesta área será, portanto, essencial para obter uma compreensão da natureza dessa relação.


Eventos de Domesticação Independente do SYNCYTINs em diferentes linhagens em eutherianos

Conforme mencionado na Seção & # x0201C Introdução, & # x0201D SYNCYTIN foi descoberto pela primeira vez em humanos (Blond et al., 2000 Mi et al., 2000). Embora existam muitos Envrelacionadas a sequências de DNA no genoma humano, apenas duas exibem atividade fusogênica em ensaios de fusão celular e agora são chamadas de SYNCYTIN1 e 2 (Blaise et al., 2003). Eles são derivados de diferentes ERVs específicos para humanos, HERV-W e HERV-FRD, e tornaram-se integrados em uma linhagem de primata 25 e & # x0003E40 MYA, respectivamente (Figura 3). Estudos recentes demonstraram que genes semelhantes existem de uma maneira específica de ordem ou família em várias linhagens de mamíferos, isto é, produzindo células de sincitiotrofoblasto por fusão celular na placenta. Os ratos também têm dois Sincitina genes, SyncytinA e B, derivado de integrações específicas da família Muridae de ERV (s) relacionado (s) com HERV-F / H de aproximadamente 20 MYA (Dupressoir et al., 2005 Figura 3), e coelhos (Oryctolagus cuniculus) tem outra SYNCYTIN-Ory1 da integração específica da família Leporidae de um retrovírus tipo D diferente 12 & # x0201330 MYA (Heidmann et al., 2009). Portanto, pelo menos três eventos de domesticação independentes foram confirmados em eutherians, indicando que a domesticação de ERVs que estavam funcionando ativamente durante o tempo de radiação de mamíferos.

SyncytinA camundongos knockout exibem letalidade fetal média por causa da anormalidade estrutural da placenta (Dupressoir et al., 2009), e knockout duplo de ambos SyncytinA e B causa um fenótipo ainda mais grave, a letalidade embrionária precoce (Dupressoir et al., 2011). Entre os euterianos, a morfologia e as funções da placenta são substancialmente divergentes. Portanto, é muito interessante que o SYNCYTINs dos ERVs parecem ter papéis importantes na placenta que desempenham de uma maneira específica de ordem ou família, enquanto PEG10 e PEG11 / RTL1 dos retrotransposons LTR são conservados nos therians e eutherians, respectivamente, e presumivelmente contribuíram para o estabelecimento da estrutura básica dos sistemas reprodutivos vivíparos nas espécies eutherian atuais.


Kerala Plus Two Zoology Notes Capítulo 5 Evolução

Origem da Vida
No sistema solar, a Terra foi originada 4,5 bilhões de anos atrás. Não havia atmosfera na Terra primitiva.

Vapor de água, metano, dióxido de carbono e amônia são encontrados na superfície

Os raios ultravioleta do sol transformaram a água em hidrogênio e oxigênio. Oxigênio combinado com amônia e metano para formar água, CO2 e outros.

A vida se originou de quatro bilhões de anos. Anteriormente, acreditava-se que a vida se originava de coisas não vivas. Esta é a teoria da geração espontânea.

Mais tarde, Louis Pasteur demonstrou que a vida vem apenas de uma vida pré-existente. Ele mostrou que em frascos pré-esterilizados, a vida não veio de fermento morto, enquanto em outro frasco aberto ao ar, novos organismos vivos surgiram de "fermento morto".

Oparin e Haldane propuseram que a primeira forma de vida que surgiu de moléculas orgânicas não vivas pré-existentes (por exemplo, RNA, proteína, etc.) e é seguida pela evolução química.

Em 1953, S.L. Miller, um cientista americano, criou condições semelhantes em um laboratório. Ele criou uma descarga elétrica em um frasco fechado contendo CH4, H2, NH3 e vapor d'água a 800 ° C. Ele observou a formação de aminoácidos.

As primeiras formas não celulares de vida podem ter se originado 3 bilhões de anos atrás, ou seja, RNA, proteína, polissacarídeos, etc. & # 8230

Posteriormente, surgiram as primeiras formas celulares (unicelulares). Estes ocorreram apenas no ambiente aquático.
Representação esquemática da experiência de Miller:

Evolução das formas de vida & # 8211 uma teoria
Charles Darwin conduziu um navio de viagem chamado H.M.S. Beagle ao redor do mundo e chegar à conclusão de que as formas de vida existentes compartilham semelhanças não apenas entre si, mas também com formas de vida que existiam há milhões de anos. Tem havido uma evolução gradual das formas de vida.

De acordo com o conceito de aptidão reprodutiva, aqueles que se adaptam melhor a um ambiente, produzem mais progênies do que outros e sobrevivem mais. Ele chamou de seleção natural um importante mecanismo de evolução.

Ao mesmo tempo, o naturalista Alfred Wallace de Malay Archepelago chegou à mesma conclusão de Darvin, que todas as formas de vida existentes compartilham semelhanças e compartilham ancestrais comuns.

Quais são as evidências para a evolução?
A evidência da evolução da vida vem de fósseis encontrados em rochas sedimentares. Os sedimentos rochosos de diferentes idades contêm fósseis de diferentes formas de vida. Eles representam organismos extintos (por exemplo, dinossauros). Este tipo de evidência é chamada de evidência paleontológica.

Analisando a anatomia e morfologia comparada, mostra semelhanças e diferenças entre os organismos de hoje e aqueles que existiam anos atrás.

Exemplo de órgãos homólogos em (a) Plantas e (b) Animais:

Por exemplo, baleias, morcegos, chitas e humanos compartilham semelhanças no padrão dos ossos dos membros anteriores (estrutura anatômica semelhante).

Ele contém os ossos como úmero, rádio, ulna, carpais, metacarpos e falanges. A mesma estrutura desenvolveu-se em diferentes direções devido a adaptações a diferentes necessidades. Portanto, eles têm funções diferentes.

Essas estruturas são homólogas.Este tipo de evolução é denominado evolução divergente. Outros exemplos são corações ou cérebros de vertebrados e os espinhos e gavinhas de Bougainvillea.

Asas de borboletas e pássaros anatomicamente diferentes, mas desempenham funções semelhantes. Estas são estruturas análogas que surgem devido à evolução convergente.

Outros exemplos são o olho do polvo e dos mamíferos ou as nadadeiras dos pinguins e golfinhos: batata doce (modificação da raiz) e batata (modificação do caule) etc.

Outra evidência que apóia a evolução por seleção natural vem da Inglaterra. Antes da industrialização, havia mais mariposas de asas brancas nas árvores do que mariposas de asas escuras.

Isso se deve ao líquen de cor branca que cobriu as árvores & # 8211 naquele fundo a mariposa de asas brancas sobreviveu. Mas após a industrialização, havia mais mariposas de asas escuras na mesma área porque os troncos das árvores ficaram escuros devido à fumaça industrial e fuligem.

Sob esta condição, a mariposa de asa branca não sobreviveu devido aos predadores, a mariposa de asa escura ou melanizada sobreviveu.

Líquenes são indicadores de poluição que não podem crescer em áreas poluídas. Daí, mariposas que conseguiam se camuflar.

O que é radiação adaptativa?
Nisto, os pequenos pássaros pretos - tentilhões de Darwin são exemplos. Darwin descobriu que havia muitas variedades de tentilhões na mesma ilha.

Suas características originais de comer sementes são alteradas e se tornam insetívoras. Variedade de bicos de tentilhões que Darwin encontrou nos tentilhões vegetarianos da Ilha de Galápagos.

Aqui, a evolução partindo de um ponto e irradiando para outras áreas da geografia (habitats) é chamada de radiação adaptativa.

Outro exemplo são os marsupiais australianos. Vários marsupiais diferentes evoluíram de um estoque ancestral na ilha australiana.

Os mamíferos placentários na Austrália também exibem radiação adaptativa, ou seja, eles evoluíram em variedades (por exemplo, lobo placentário e lobo marsupial da Tasmânia).

Variedade de bicos de tentilhões que Darwin encontrou na Ilha de Galápagos:

Evolução Biológica
A importância da teoria darwiniana da evolução reside na seleção natural.

Uma colônia de bactérias (digamos A) crescendo em um determinado meio apresenta variação em termos de componente alimentar. Uma mudança na composição do meio resulta na população (digamos B) que pode sobreviver nas novas condições.

Aqui, a adequação de B é melhor do que a de A nas novas condições. A natureza seleciona o condicionamento físico. A capacidade adaptativa é herdada. Tem uma base genética. Fitness é a capacidade de se adaptar e ser selecionado pela natureza.

A descendência ramificada e a seleção natural são os dois conceitos-chave da Teoria da Evolução de Darwin. Antes de Darwin, Lamarck havia conduzido experimentos e proposto o uso e desuso de órgãos.

Ele deu exemplos de girafas que, na tentativa de forragear folhas em árvores altas, tiveram que se adaptar ao alongamento de seus pescoços. À medida que transmitiam esse caráter adquirido de pescoço alongado para as gerações seguintes.

O trabalho de Thomas Malthus sobre as populações foi influenciado por Darwin Por exemplo, os recursos naturais são limitados, as populações são estáveis ​​em tamanho, exceto pela flutuação sazonal.

O tamanho da população cresce exponencialmente se reproduzido ao máximo. Darwin apontou que variações que são hereditárias, quando a utilização dos recursos é melhor para poucos, reproduzem mais progênie. Portanto, por um período de tempo, os sobreviventes deixam mais progênie e haveria uma mudança nas características da população.

Mecanismo de Evolução
Mendel havia estudado apenas "fatores" herdáveis ​​que influenciam o fenótipo, mas Hugo deVries conduziu experimentos com prímula da noite e propôs a ideia de mutação. As mutações são aleatórias e sem direção, enquanto as variações darwinianas são pequenas e direcionais.

A mutação leva à especiação chamada de saltação (mutação grande de etapa única).

Princípio de Hardy-Weinberg
Representação diagramática da operação da seleção natural em diferentes características:

(a) Estabilizador
(b) Direcional e
(c) Disruptivo

De acordo com o princípio de Hardy-Weinberg, as frequências alélicas em uma população são estáveis ​​e constantes de geração em geração. Isso é chamado de equilíbrio genético. A soma total de todas as frequências alélicas é 1.

Por exemplo, p e q representam a frequência do alelo A e do alelo a. A frequência de indivíduos AA em uma população é simplesmente p2. A frequência de p aparece em ambos os cromossomos de um indivíduo diplóide. Similarmente, de aa é q2 e de Aa é 2pq.

Portanto, p2 + 2pq + q2 = 1. Esta é uma expansão binomial de (p + q) 2.

Perturbação no equilíbrio genético, ou equilíbrio de Hardy & # 8211 Weinberg, ou seja, mudança de frequência de alelos em uma população afetada por cinco fatores.

Estes são a migração gênica ou fluxo gênico, deriva genética, mutação, recombinação genética e seleção natural.

Quando ocorre a migração da população, as frequências gênicas mudam tanto na população original quanto na nova. Se a mesma mudança ocorrer por acaso, é chamada de deriva genética.

Às vezes, a mudança na frequência do alelo é diferente na nova amostra da população em que eles se tornam uma espécie diferente. A população original derivada torna-se fundadores e o efeito é chamado de efeito fundador.

A variação devido à mutação ou variação devido à recombinação durante a gametogênese, ou devido ao fluxo gênico ou deriva genética resulta na alteração da frequência de genes e alelos na geração futura.

A seleção natural leva à estabilização (mais indivíduos adquirem valor médio de caráter)
direcional mais indivíduos adquirem valor diferente do valor médio do caractere)
perturbador Mais indivíduos adquirem valor de caráter periférico em ambas as extremidades da curva de distribuição

Um breve relato da evolução
Cerca de 2.000 milhões de anos atrás (mya), as primeiras formas celulares de vida apareceram na Terra. A partir disso, as células com envelope membranoso evoluíram e se desenvolveram. Algumas dessas células tinham a capacidade de liberar O2. Lentamente, organismos unicelulares tornaram-se formas de vida multicelulares.

Em 500 mya, invertebrados foram formados
Os peixes sem mandíbula evoluíram por volta de 350 mya.
Ervas daninhas do mar e poucas plantas evoluíram por volta de 320 mya.
Em 350 mya evoluíram peixes com barbatanas fortes e robustas

Em 1938, um peixe pescado na África do Sul era um celacanto que se pensava estar extinto. Esses animais chamados lobefinas evoluíram para os primeiros anfíbios que viviam tanto na terra quanto na água.

Os anfíbios evoluíram para répteis. Eles colocam ovos com casca grossa. Seus descendentes modernos são as tartarugas, tartarugas e crocodilos.

Nos próximos 200 milhões de anos, répteis de diferentes formas e tamanhos dominaram a Terra. Nesse período, samambaias gigantes (pteridófitas) estavam presentes.

Dinossauros répteis terrestres (o maior, isto é, Tyrannosaurus rex) voltaram para a água para evoluir em peixes como répteis 200 mya (por exemplo, ictiossauros). Por volta de 65 mya, os dinossauros desapareceram repentinamente da Terra.

Depois dos répteis, os mamíferos evoluíram nesta terra. Os primeiros mamíferos eram como musaranhos. Seus fósseis são pequenos. Os mamíferos eram vivíparos e protegiam seus filhotes por nascer dentro do corpo da mãe.

Havia na América do Sul mamíferos semelhantes a cavalos, hipopótamos, ursos, coelhos, etc. Devido à deriva continental, quando a América do Sul se juntou à América do Norte, esses animais foram substituídos pela fauna norte-americana.

Devido à mesma deriva continental, os mamíferos com bolsa da Austrália sobreviveram devido à falta de competição. Alguns mamíferos vivem totalmente na água são baleias, golfinhos, focas e vacas marinhas.

Origem e evolução do homem

Esperamos que o Capítulo 5 Evolução do Plus Two Zoology Notes o ajude. Se você tiver qualquer dúvida sobre o Capítulo 5 Evolução do Plus Two Zoology Notes, deixe um comentário abaixo e entraremos em contato com você o mais breve possível.


Assista o vídeo: Animais vivíparos e ovíparos (Agosto 2022).