Em formação

É possível aumentar a vida útil por meio da evolução controlada?

É possível aumentar a vida útil por meio da evolução controlada?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Alguns anos atrás, quando eu estava lendo The Selfish Gene, de Richard Dawkins, há uma curta passagem em que ele teoriza sobre uma maneira de alcançar um maior tempo de vida por meio da evolução controlada.

A teoria é a seguinte: não tendemos a ter problemas médicos antes dos 30, porque todos tendemos a nos reproduzir antes dessa idade. Assim, pessoas que tendiam a morrer antes dos 30 nunca transmitiram seus genes propensos à morte.

Então, se você não permitiu que as pessoas se reproduzissem antes de uma idade X (onde X começa aos 30) e então lentamente movesse essa idade para cima, você poderia usar a evolução para aumentar a expectativa de vida.

Apesar das questões éticas, há alguma razão para que isso não funcione? Se funcionasse, quanto tempo você acha que precisaria para sentar em cada valor de X? Qual a distância que você acha que cada valor poderia estar? Finalmente, quantas gerações, usando esta técnica, levaria antes que alguém vivesse 1000 naturalmente?


Acho que provavelmente funcionaria. O efeito avó, que é uma das principais teorias para a longevidade humana após a fertilidade, pode indicar que a expectativa de vida humana aumentaria se os filhos chegassem mais tarde.

Só tenho que negar aqui: nós nunca faremos isso. Muitas consequências impensáveis ​​resultariam ...

Se você simplesmente proibir alguém de ter filhos antes dos 40 ou 45 (a fertilidade não cai até os 35 ou mais), proíba a fertilização invitro e assistência médica para a concepção, provavelmente teríamos uma vida útil prolongada. As taxas de infertilidade em mulheres aos 40 anos não são claras, mas uma estimativa é que 40% das mulheres podem ter filhos aos 40 anos. Se quisermos ver um efeito no início, aumentaremos a idade um ou dois anos. Proibindo a fertilização in vitro e outras formas de assistência médica aos filhos, poderíamos parecer uma proporção de 80-90% das pessoas - muitas pessoas nunca teriam filhos. Isso pode tornar as pessoas infelizes e desestabilizar o tecido social.

Não está claro quanto tempo isso levaria. O tempo de geração passaria de cerca de 20 para 40 anos agora - 40 para chegar à idade fértil, mas os resultados levariam 80 anos - quando descobrirmos como as crianças se sairiam. Dados os experimentos de longevidade do C elegans e o fato de que estamos começando com 8 bilhões de pessoas, provavelmente encontraríamos alguns criadores de idade avançada que também podem viver muito. Mas para o fenótipo da longevidade se estabelecer nele seriam necessárias várias gerações, pois estamos procurando um efeito indireto: a reprodução posterior causando longevidade. Os experimentos de Belyaev que produziram raposas domesticadas por meio de um forte cruzamento seletivo levaram cerca de 30 gerações para serem concluídos, embora tenham visto um efeito significativo em apenas 10. Pode levar um número semelhante de rodadas de seleção neste cse. 4-500 anos. Deixando as questões éticas de lado, é por isso que a maioria dos geneticistas estuda as moscas.

Haveria também muitas outras consequências socioeconômicas negativas para esse experimento mental. Uma coisa boa é que a população da Terra despencaria - muitas pessoas seriam eliminadas do pool genético, embora os cuidados com os idosos representassem uma parte importante da força de trabalho mundial. Muito trabalho, não está claro quem vai pagar por isso, mas pode resultar em baixo desemprego e baixos salários.

Portanto, senhor presidente, essa é uma possibilidade bem distinta, embora alguns sacrifícios precisem ser feitos.

A ciência da eugenia humana não é cientificamente errada, mas a criação seletiva de animais e os experimentos de laboratório geralmente não avaliam ou se preocupam com as consequências de grandes peturbações no pool genético.

Você também teria muito mais autismo, síndrome de Downs e outros defeitos congênitos que tendem a aparecer em filhos de pais mais velhos. Esses problemas podem melhorar com a aplicação de biotecnologia, que analisa espermatozóides e óvulos fracos sem arruinar o efeito que você está procurando, talvez não.

Uma vez que estamos selecionando contra fecundidade, a raça humana pode ser perseguida por problemas de fertilidade ou doenças genéticas crônicas cujas contribuições genéticas de algumas das pessoas mais robustas no pool genético estão sendo removidas e a tendência a tais defeitos congênitos relacionados à idade podem não desaparecer devido à seleção drástica pressão que estamos colocando no pool genético.

Outras consequências que você pode não esperar; algumas características físicas associadas à longevidade e à fertilidade prolongada fariam com que nos parecêssemos mais e não necessariamente no bom sentido. Navegar na internet; é provável que ficaríamos mais baixos e possivelmente mais feios?

Existem muitas maneiras mais diretas de aumentar a expectativa de vida humana - melhor dieta, exercícios, eliminação da pobreza, vacinações, cuidados médicos adequados, acesso a água potável e uma taxa de natalidade mais baixa (menos filhos, não mais tarde), todos são conhecidos por afetar diretamente longevidade, tendo mais do que dobrado a expectativa de vida humana nas últimas centenas de anos.


Esse tem sido feito em moscas de fruta. Pelo menos dois laboratórios usaram a seleção para criar moscas de vida mais longa.

Rose, M. Laboratory Evolution of Postponed Senescence in Drosophila melanogaster. Evolução (1984).

Luckinbill, L. et al. Seleção para senescência retardada em Drosophila melanogaster. Evolução (1984).

Não faremos isso com os humanos, porque a eugenia é má.

As "moscas da methuselah", como Rose as chama, vivem cerca de duas vezes mais. Não sei quanto tempo levariam para que vivessem dez vezes mais. No algum No programa de melhoramento, você se depara com o problema de que, eventualmente, você ficará sem variação genética permanente para selecionar, e terá de esperar que novas mutações apareçam.

Mas, obviamente, a seleção pode levar à evolução de uma vida muito mais longa. Isso aconteceu muitas vezes na história evolutiva, por exemplo.


É possível aumentar a vida útil por meio da evolução controlada? - Biologia

A evolução ocorre em rajadas rápidas ou gradualmente? Essa pergunta é difícil de responder porque não podemos repetir o passado com um cronômetro na mão. No entanto, podemos tentar descobrir quais padrões esperaríamos observar no registro fóssil se a evolução acontecesse em rajadas ou se a evolução acontecesse gradualmente. Então, podemos comparar essas previsões com o que observamos.

O que devemos observar no registro fóssil se a evolução for lenta e constante?
Se a evolução for lenta e constante, esperaríamos ver toda a transição, de ancestral a descendente, exibida como formas de transição durante um longo período de tempo no registro fóssil.

Na verdade, vemos muitos exemplos de formas de transição no registro fóssil. Por exemplo, à direita, mostramos apenas alguns passos na evolução das baleias a partir de mamíferos terrestres, destacando a transição do membro anterior para a nadadeira.

O que observaríamos no registro fóssil se a evolução acontecesse em saltos "rápidos" (talvez menos de 100.000 anos para mudanças significativas)?
Se a evolução acontecer em saltos "rápidos", esperaríamos ver grandes mudanças acontecerem rapidamente no registro fóssil, com pouca transição entre ancestral e descendente.

No exemplo acima, vemos o descendente preservado em uma camada logo após o ancestral, apresentando uma grande mudança em um curto espaço de tempo, sem formas de transição.

Quando a evolução é rápida, as formas de transição podem não ser preservadas, mesmo que os fósseis sejam depositados em intervalos regulares. Vemos muitos exemplos desse padrão de saltos "rápidos" no registro fóssil.

Um salto no registro fóssil significa necessariamente que a evolução aconteceu em um salto "rápido"?
Esperamos ver um salto no registro fóssil se a evolução ocorreu como um salto "rápido", mas um salto no registro fóssil também pode ser explicado pela preservação fóssil irregular.

Leia mais sobre hipóteses concorrentes sobre o ritmo da evolução ou mergulhe em uma dessas idéias, equilíbrio pontuado.

Aprenda mais sobre os recursos de transição em Compreendendo a macroevolução por meio de evogramas, um módulo que explora cinco exemplos das principais transições evolutivas no registro fóssil.


É possível aumentar a vida útil por meio da evolução controlada? - Biologia

O modelo de vulnerabilidade de estresse
de doenças concomitantes

  • O que causa transtornos psiquiátricos?
  • Por que algumas pessoas desenvolvem um transtorno psiquiátrico e outras não?
  • O que afeta o curso do transtorno?

Essas são perguntas comuns levantadas por pessoas com transtornos concomitantes e seus familiares. O modelo de vulnerabilidade ao estresse fornece respostas a essas perguntas. Este modelo pode ajudar a compreender as causas dos transtornos psiquiátricos, como os transtornos psiquiátricos e o vício podem influenciar um ao outro e como os transtornos coocorrentes podem ser controlados e tratados juntos.

Essas informações também estão disponíveis em PDF, que está incluído no Programa de Distúrbios Co-Ocorrentes de Hazelden.

Se somos vulneráveis ​​a algo, significa que temos mais probabilidade de ser afetados por isso. Por exemplo, algumas pessoas podem ser biologicamente vulneráveis ​​a certas doenças físicas, como doenças cardíacas ou asma. Talvez a doença seja de família, ou talvez algo em nossa infância nos instigue & quot.

Algumas pessoas são biologicamente vulneráveis ​​a certos transtornos psiquiátricos: transtorno bipolar, depressão maior, esquizofrenia ou transtornos de ansiedade (pânico, estresse pós-traumático), por exemplo. Essa vulnerabilidade é determinada no início da vida por uma combinação de fatores, incluindo genética, nutrição pré-natal e estresse, complicações no parto e experiências iniciais na infância (como abuso ou perda de um dos pais). É por isso que algumas famílias têm maior probabilidade de ter membros com um transtorno psiquiátrico específico. Embora a vulnerabilidade aos transtornos psiquiátricos seja principalmente de natureza biológica, as pessoas podem tomar medidas para reduzir sua vulnerabilidade, incluindo tomar medicamentos e não usar álcool ou drogas. Também é importante notar que quanto maior a vulnerabilidade de uma pessoa a um determinado distúrbio, mais cedo é provável que se desenvolva e mais grave pode se tornar.

Da mesma forma, algumas pessoas também têm uma vulnerabilidade biológica para desenvolver um vício: são mais propensas a desenvolver abuso ou dependência de álcool ou drogas. É por isso que o vício, semelhante aos transtornos psiquiátricos, às vezes "ocorre nas famílias".

Quais são os elementos do modelo de vulnerabilidade de estresse?

Essas duas áreas principais - vulnerabilidade biológica e estresse - são influenciadas por vários outros fatores sobre os quais as pessoas têm algum controle. Esses fatores incluem

Isso significa que, ao abordar esses fatores, as pessoas podem reduzir os sintomas e recaídas e melhorar o curso de seus distúrbios concomitantes.

Uso de álcool e drogas

O uso de álcool ou drogas pode aumentar a vulnerabilidade biológica pré-existente de uma pessoa a um transtorno psiquiátrico. Assim, o uso de substâncias pode desencadear um transtorno psiquiátrico e levar a sintomas mais graves e outras deficiências. Como a maioria das pessoas com transtornos mentais e por uso de substâncias concomitantes tem uma vulnerabilidade biológica aos transtornos psiquiátricos, elas tendem a ser altamente sensíveis até mesmo a pequenas quantidades de álcool e drogas.

O estresse no ambiente pode piorar a vulnerabilidade biológica, piorar os sintomas e causar recaídas. Estresse é tudo o que desafia uma pessoa, exigindo algum tipo de adaptação. Eventos sérios e estressantes incluem perder um ente querido, ser despedido de um emprego, ser vítima de um crime ou ter conflitos com pessoas próximas.

O estresse costuma estar associado a eventos negativos, mas os eventos e experiências positivas também podem ser estressantes. Por exemplo, ter um bom desempenho na escola, conseguir um novo emprego, começar um novo relacionamento, ter um filho ou ser pai ou mãe, tudo isso envolve certo grau de estresse.

Também é possível que o estresse seja causado por não termos o suficiente para fazer. Quando as pessoas com distúrbios concomitantes não têm nada intencional ou interessante a fazer, elas tendem a ter sintomas piores e são mais propensas a usar substâncias. Portanto, a falta de envolvimento significativo na vida - em áreas como trabalho ou paternidade, por exemplo - pode ser outra fonte de estresse.

Habilidades de enfrentamento

O desenvolvimento de estratégias de enfrentamento pode ajudar a lidar com o estresse e reduzir seus efeitos negativos sobre a vulnerabilidade. Exemplos de habilidades de enfrentamento incluem

O estresse é uma parte normal da vida. O enfrentamento eficaz permite que as pessoas se envolvam em atividades interessantes e gratificantes que podem envolver estresse, como trabalhar ou ser pai ou mãe. Os esforços de enfrentamento podem possibilitar que alguém com distúrbios concomitantes viva uma vida normal sem sofrer os efeitos negativos do estresse.

Envolvimento em atividades significativas

Ter algo significativo para fazer com o tempo dá à pessoa um senso de propósito e reduz o estresse de não ter nada para fazer. Atividades significativas podem incluir:

Suporte social

Outra forma de reduzir os efeitos negativos do estresse sobre a vulnerabilidade é por meio do apoio social, que advém do relacionamento próximo e significativo com outras pessoas. Pessoas que dão apoio podem ajudar de várias maneiras, como

Pessoas com bom suporte social são menos vulneráveis ​​aos efeitos do estresse em seu transtorno psiquiátrico. Portanto, ter um forte apoio social permite que as pessoas com distúrbios concomitantes lidem com o estresse de maneira mais eficaz e vivam uma vida normal.

Implicações de tratamento do modelo de vulnerabilidade ao estresse

Com base na compreensão do modelo de vulnerabilidade ao estresse, há muitas maneiras de ajudar as pessoas a administrar sua doença psiquiátrica e o transtorno por uso de substâncias concomitante. Em termos mais amplos, a gravidade e o curso de um transtorno de saúde mental concomitante podem ser melhorados reduzindo a vulnerabilidade biológica e aumentando a resiliência contra o estresse.

Reduzindo a vulnerabilidade biológica

A vulnerabilidade biológica pode ser reduzida de duas maneiras principais: tomando medicamentos e evitando o uso de álcool ou drogas. A medicação pode ser uma forma poderosa de reduzir a vulnerabilidade biológica, ajudando a corrigir os desequilíbrios nos neurotransmissores (substâncias químicas no cérebro responsáveis ​​por sentimentos, pensamentos e comportamento) que se acredita causar distúrbios psiquiátricos. Ao tomar medicamentos, os sintomas de um transtorno psiquiátrico podem ser reduzidos e as chances de recaída também podem ser reduzidas.

Evitar o uso de álcool e drogas pode reduzir a vulnerabilidade biológica de duas maneiras. Primeiro, como as substâncias afetam o cérebro, o uso de álcool ou drogas pode piorar diretamente as partes vulneráveis ​​do cérebro associadas a distúrbios psiquiátricos. Em segundo lugar, o uso de substâncias pode interferir nos efeitos corretivos da medicação sobre a vulnerabilidade. Isso significa que alguém que usa álcool ou drogas não obterá todos os benefícios de nenhum dos medicamentos prescritos para seu distúrbio, o que pode piorar os sintomas e aumentar a chance de recaídas.

Aumento da resiliência contra o estresse

É impossível para qualquer pessoa viver uma vida sem estresse. No entanto, existem muitas maneiras de as pessoas aprenderem a lidar com o estresse de forma mais eficaz e a se proteger dos efeitos do estresse no agravamento dos sintomas e na causa de recaídas, incluindo

Webinar
Foco no tratamento integrado:
Este webinar fornece uma visão geral da FIT e explica sua função em fornecer as ferramentas e o treinamento necessários para se tornar certificado para tratar clientes com doenças concomitantes.
Desenvolvimento profissional

Hazelden oferece muitos cursos para ajudá-lo a expandir seu conhecimento sobre o vício em álcool e drogas e transtornos de saúde mental, incluindo:


Como o câncer foi criado pela evolução

Os números mais recentes mostram o quão distante está uma vitória em potencial agora. Nos EUA, o risco ao longo da vida de desenvolver câncer é de 42% nos homens e 38% nas mulheres, de acordo com a American Cancer Society. Os números são ainda piores no Reino Unido. De acordo com o Cancer Research UK, 54% dos homens e 48% das mulheres terão câncer em algum momento de suas vidas.

E os casos estão aumentando. Em 2015, 2,5 milhões de pessoas no Reino Unido viviam com a doença, de acordo com o Macmillan Cancer Support. Isso representa um aumento de 3% a cada ano, ou 400.000 casos extras em cinco anos.

O câncer não é apenas extremamente generalizado, mas também está se tornando cada vez mais comum

Números como este mostram que o câncer não é apenas extremamente generalizado, mas também está se tornando cada vez mais comum. Mas por que tantas pessoas desenvolverão a doença em algum momento de suas vidas?

Para chegar à resposta, devemos entender que o câncer é um subproduto infeliz do modo como a evolução funciona. Animais grandes e complicados como os humanos são vulneráveis ​​ao câncer precisamente porque são grandes e complicados.

Mas embora sejam os processos evolutivos que tornaram o câncer um problema, também é o pensamento evolucionário que agora está levando a tratamentos pioneiros que podem aumentar as chances contra o câncer e a favor da nossa saúde.

Para entender como o câncer existe, precisamos voltar a um processo fundamental que ocorre em nossos corpos: a divisão celular.

Uma célula cancerosa quebra todas as regras de divisão controlada que nossas outras células seguem

Cada um de nós começou quando um óvulo e uma célula de esperma se encontraram e se fundiram. Em poucos dias, o óvulo e o espermatozóide se transformaram em uma bola contendo algumas centenas de células. Quando chegamos à idade adulta, cerca de 18 anos depois, essas células se dividiram tantas vezes mais que os cientistas não conseguem chegar a um consenso, nem mesmo nos trilhões mais próximos, exatamente de quantas células nosso corpo contém.

A divisão celular em nossos corpos é fortemente controlada. Por exemplo, quando você estava cultivando suas mãos pela primeira vez, algumas células passaram por um "suicídio celular" & ndash um processo chamado apoptose & ndash para esculpir os espaços entre seus dedos.

O câncer também tem tudo a ver com a divisão celular, mas com uma diferença importante. Uma célula cancerosa quebra todas as regras de divisão controlada que nossas outras células seguem.

"É como se eles fossem um organismo diferente", disse o biólogo do desenvolvimento Timothy Weil, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido. "Quanto melhor a célula se dividir mais rápido do que suas vizinhas e ganhar nutrientes, mais bem-sucedida terá como câncer e maior será a probabilidade de sobreviver e crescer."

A divisão celular saudável é marcada por controle e restrição, mas a divisão celular cancerosa é uma proliferação selvagem e descontrolada.

"As células adultas estão constantemente sob estrito controle", diz Weil. "Basicamente, o câncer é uma perda de controle dessas células."

O câncer só pode crescer dessa forma descontrolada se alguns dos genes que geralmente impedem o crescimento celular acidental - como o gene p53 - sofrer mutação nas células cancerosas.

Se apenas alguns sobreviverem, eles têm o potencial de se multiplicar rapidamente e voltar a crescer o tumor

No entanto, nossos corpos são muito bons em detectar essas mutações. Existem sistemas biológicos dentro de nós que intervêm para destruir a maioria das células mutantes antes que elas possam nos causar danos.

Temos vários genes "corretivos" que enviam instruções para matar qualquer célula corrompida. "Há milhões de anos de evolução nisso", diz Charles Swanton, do Francis Crick Institute, no Reino Unido. "É muito bom, mas não é perfeito."

A ameaça vem do pequeno número de células corrompidas que não são corrigidas. Com o tempo, uma dessas células pode crescer e se dividir em milhares, depois em dezenas de milhares de células cancerosas. Eventualmente, pode haver até bilhões de células em um tumor.

Isso leva a um problema verdadeiramente desafiador. Uma vez que a célula corrompida inicial tenha se dividido e se multiplicado em um tumor, a pessoa terá câncer até que cada uma das células cancerosas seja obliterada. Se apenas alguns sobreviverem, eles podem se multiplicar rapidamente e regenerar o tumor.

As células cancerosas não são todas iguais: longe disso. Sempre que uma célula cancerosa se divide, ela tem o potencial de pegar novas mutações que afetam seu comportamento. Em outras palavras, eles evoluem.

Não existem duas células cancerosas em um tumor iguais

À medida que as células dentro de um tumor sofrem mutação, elas se tornam cada vez mais geneticamente diversificadas. Então a evolução começa a trabalhar para encontrar os mais cancerosos.

A diversidade genética é "o tempero da vida, é o substrato sobre o qual atua a seleção natural", diz Swanton. Com isso, ele quer dizer evolução por seleção natural, proposta pela primeira vez por Charles Darwin em 1859.

Assim como as espécies individuais & ndash humanos, leões, sapos e até mesmo bactérias & ndash ganham variação genética com o tempo, o mesmo acontece com as células cancerosas. "Os tumores não evoluem de maneira linear", diz Swanton. "Eles evoluem de uma maneira evolutiva ramificada, o que significa que duas células em um tumor não são iguais."

Com efeito, as células de um tumor estão evoluindo para se tornarem mais cancerosas. "Essencialmente, estamos lidando com ramos da evolução que criam diversidade e que criam aptidão, e permitem que as populações de células sobrevivam à terapia e, em última análise, enganem o clínico", diz Swanton.

O fato de que os tumores estão constantemente mudando sua composição genética é uma das razões pelas quais os cânceres são tão difíceis de "matar".

É por essa razão que Swanton, e outros na área, adotam uma abordagem evolucionária para lidar com o câncer. Swanton, que se especializou em câncer de pulmão, é clínico e pesquisador. Seu trabalho revelou algo que ele espera que ajude a criar um tratamento eficaz e direcionado.

Pense na evolução que ocorre dentro de um tumor de câncer como uma árvore com muitos galhos

Pense na evolução que ocorre dentro de um tumor de câncer como uma árvore com muitos galhos. Na base da árvore estão as mutações originais que desencadearam o tumor: mutações que deveriam ser compartilhadas por todas as células cancerosas do tumor.

Em teoria, uma terapia que visa uma dessas mutações básicas deve destruir todas as células do tumor. Esta é uma abordagem que algumas terapias já usam. Por exemplo, uma droga chamada terapia EGFR tem como alvo o câncer de pulmão, e uma proteína inibidora de BRAF ataca o gene defeituoso que pode levar ao melanoma.

O problema é que essas terapias não funcionam tão bem quanto esperamos. Mesmo nessas terapias direcionadas, a resistência geralmente aparece com o tempo.

"Isso ocorre porque haverá uma ou mais células nos ramos do tumor que têm uma mutação de resistência que permite superar a terapia", diz Swanton.

Em outras palavras, alguns dos ramos da árvore do câncer evoluíram de uma maneira que os torna menos vulneráveis ​​a ataques por meio da mutação de base. Eles podem se esquivar da terapia.

Um tumor médio pode conter algo como mil bilhões de células cancerosas. Algumas dessas células podem ter evoluído de uma forma que as torna imunes ao ataque por meio de uma mutação basal específica.

Visar três mutações de base ao mesmo tempo irá "cortar o tronco" e destruir todas as células do tumor

Mas e se uma terapia visasse duas dessas mutações basais ao mesmo tempo? Muito menos células terão evoluído de forma a torná-las imunes a ambas as formas de ataque.

Swanton e seus colegas analisaram os números para ver quantas mutações básicas no "tronco" do câncer eles teriam que visar simultaneamente para garantir que pudessem destruir com sucesso cada uma das células cancerosas. Três era o número mágico. Seus cálculos sugerem que alvejar três mutações de base ao mesmo tempo irá "cortar o tronco" e destruir todas as células do tumor.

No entanto, essa abordagem não será barata. Para funcionar, ele exige que os pesquisadores estudem o câncer específico de uma pessoa para estabelecer quais as mutações básicas do tumor, de modo que o coquetel certo de terapias possa ser aplicado.

"O que descobrimos é uma abordagem em que sequenciamos os tumores e produzimos os antígenos tronculares em uma base paciente por paciente", explica Swanton.

O pesquisador de câncer colorretal Alberto Bardelli, da Universidade de Torino, na Itália, também tem usado a teoria da evolução como inspiração para uma possível solução para superar a resistência aos medicamentos.

“Fiquei muito desapontado com o fato de que todos os tumores se tornaram resistentes”, diz ele sobre seu trabalho anterior. Agora Bardelli usou a realidade da resistência aos medicamentos para desenvolver uma nova terapia anticâncer.

Ele começa investigando as células cancerosas resistentes, que ele chama de "clones". Os pacientes recebem uma terapia medicamentosa específica e, em seguida, são monitorados para ver quando um "clone" canceroso específico aumenta para o domínio do tumor porque desenvolveu resistência aos medicamentos.

Usamos o tumor contra si mesmo e diabos é uma guerra de clones de câncer

Então Bardelli para de tratar o câncer com a droga. Isso remove a pressão evolutiva que permitiu ao clone ter tanto sucesso. Sem essa pressão, outros tipos de células cancerosas no tumor também têm chance de florescer. Eles "revidam" contra o clone dominante. Com efeito, o câncer efetivamente começa a guerrear consigo mesmo.

Quando alguns desses outros clones ganharam espaço, é hora de administrar as drogas novamente, pois esses novos clones ainda não deveriam ter desenvolvido resistência. Bardelli a chama de "guerra dos clones".

“Usamos clones contra clones, esperamos os vencedores, depois tiramos a pressão do medicamento. Os vencedores neste momento estão inadequados e começam a desaparecer, e depois outros assumem. Então usamos o tumor contra ele mesmo.

"Eu quero usar a parte das células que não são afetadas pela terapia para lutar contra as outras."

Por enquanto não sabemos se essa tática vai funcionar ou não. Sua equipe está iniciando um ensaio clínico no verão de 2016.

Essas abordagens evolutivas podem ser muito promissoras, mas, ao mesmo tempo, é importante entender melhor os muitos gatilhos que podem causar câncer em primeiro lugar.

Em 2013, um dos maiores estudos genéticos deu um passo importante nesse sentido. Os pesquisadores vasculharam os genomas de pacientes com câncer em busca de "assinaturas" das 30 mutações cancerígenas mais comuns.

É importante entender melhor os muitos gatilhos que podem causar câncer em primeiro lugar

Essas assinaturas representam pequenas mudanças químicas no DNA em cânceres, incluindo câncer de pulmão, pele e ovário. Andrew Biankin, cirurgião da Universidade de Glasgow, no Reino Unido, foi um dos pesquisadores envolvidos. Ele diz que foi possível observar o "insulto ao DNA" que deixou um sinal revelador dos danos.

"No câncer de pele como o melanoma, podemos ver evidências de exposição à luz ultravioleta, no câncer de pulmão podemos ver uma assinatura particular da exposição ao fumo", explica Biankin. "Podemos ver evidências de que existe uma incapacidade hereditária para reparar o DNA."

Além dessas assinaturas de câncer conhecidas, a equipe pôde ver padrões incomuns de formação de câncer onde a causa não era clara. "Há [agora] muito esforço em tentar descobrir quais são essas causas", diz ele.

O principal desafio para pesquisadores como Biankin e Cancer Research UK, que financiou o estudo, será entender exatamente o que leva a esses tipos de mudança genética.

Embora seja vital compreender as causas do câncer e encontrar novos tratamentos, outros enfatizam que, por enquanto, é mais importante focar na prevenção. Isso ocorre porque existem fatores de risco conhecidos que contribuem para as mutações causadoras do câncer, como tabagismo e queimaduras solares.

Otis Brawley, diretor médico da American Cancer Society, diz que focar em alguns desses riscos pode prevenir a formação de muitos casos de câncer. Ele cita duas estatísticas surpreendentes: em 1900, a taxa de mortalidade por câncer ajustada por idade nos Estados Unidos era de 65 por 100.000, mas isso saltou para 210 mortes por 100.000 apenas 90 anos depois.

O tabaco é a causa de morte mais evitável no mundo

“Se você tem algo que aumentou tão rapidamente ao longo de 90 anos, há algo que está causando isso”, diz Brawley. "Se você pode remover a causa, você pode diminuir o câncer."

Nos Estados Unidos, houve um declínio de 25% na taxa de mortalidade nas últimas duas décadas. "Mais da metade desse declínio é impulsionado por atividades de prevenção do câncer", diz Brawley.

Isso aponta para o fato de que alguns dos cânceres que antes matariam pessoas foram prevenidos. Quase um terço das mortes por câncer nos Estados Unidos foram atribuídas ao tabagismo, por exemplo. Isso torna o tabaco "a causa de morte mais evitável no mundo", de acordo com o Cancer Research UK.

Embora seja obviamente bom que as taxas de mortalidade estejam caindo, os diagnósticos gerais de câncer estão aumentando.

Em certo grau, isso ocorre porque certos tipos de câncer agora são mais bem diagnosticados e, portanto, os casos têm maior probabilidade de serem identificados e contados. Isso é verdade para o câncer de próstata, por exemplo.

Mas uma razão mais reveladora para o aumento é que os humanos, em média, vivem muito mais do que antes. "Se você viver o suficiente, terá câncer", diz Biankin.

“Se decidirmos que todos queremos viver mais de 70 anos, temos que aceitar que, mais cedo ou mais tarde, teremos algum tipo de câncer”, diz Bardelli. É inevitável porque nossas células não evoluíram para manter seu DNA enquanto vivemos, diz ele.

Se decidirmos que todos queremos viver mais de 70 anos, temos que aceitar que, mais cedo ou mais tarde, teremos algum tipo de câncer

Brawley vai ainda mais longe e diz que qualquer pessoa com mais de 40 anos terá uma mutação que pode causar câncer em algum momento. Isso soa alarmante, mas felizmente nossos mecanismos naturais de defesa geralmente param a mutação em seu caminho, destruindo a célula mutante antes que ela possa se transformar em um tumor desenvolvido.

Mesmo que o aumento do câncer seja uma consequência quase inevitável de outras melhorias em nossa saúde, o progresso em direção a melhores tratamentos continua acelerado.

E observar como a vida funciona para "combater a evolução com a evolução" pode muito bem fornecer novos avanços. “Nosso hospedeiro, nosso corpo tem que aproveitar recursos que vêm crescendo há milhões e milhões de anos”, diz Bardelli.

“Há esperança. Não tenho dúvidas de que venceremos o câncer, sem dúvida”, diz ele. "Às vezes falhamos porque não identificamos o problema como deveria ser. Não é culpa de ninguém, é assim que a ciência funciona."

Melissa Hogenboom é redatora de reportagens da BBC Earth. Ela é @melissasuzanneh no Twitter.


Nova seleção natural: como os cientistas estão alterando o DNA para criar geneticamente novas formas de vida

Antes dos seres humanos escreverem livros, fazerem matemática ou comporem música, nós fazíamos couro. Há evidências de que os caçadores-coletores usavam roupas feitas com peles de animais há centenas de milhares de anos, enquanto em 2010 os arqueólogos escavando na Armênia encontraram o que acreditavam ser o sapato de couro mais antigo do mundo, datado de 3.500 a.C. (Era aproximadamente o tamanho de uma mulher 7). Para uma espécie tristemente desprovida de pele protetora, ser capaz de transformar a pele de vacas, ovelhas ou porcos em roupas com a ajuda da cura e do bronzeamento teria sido um avanço vital, assim como outras descobertas vitais que o Homo sapiens fez ao longo da história: o desenvolvimento de safras de grãos como o trigo, a domesticação de animais para alimentação como as galinhas e até a importantíssima arte da fermentação. Em cada caso, os seres humanos tiraram algo cru do mundo natural & mdasha planta, um animal, um micróbio & mdas e com a engenhosidade que nos permitiu dominar este planeta, transformou-o em um produto.

O mundo natural tem seus limites, no entanto. Pele de animal bronzeada pode ser usada para botas, jaquetas e bolsas para motociclistas & mdashs, apoiando uma indústria que vale cerca de US $ 200 bilhões por ano & mdash mas ainda é pele de animal. Isso pareceria um problema intransponível se você fosse um entre as centenas de milhões de vegetarianos ao redor do mundo, ou mesmo apenas alguém que se preocupa com o impacto ambiental de criar dezenas de bilhões de animais para roupas e comida. Mas não é a pele do animal que produz o couro do couro e o colágeno de mdashit, uma proteína resistente e fibrosa que é o principal componente biológico do tecido conjuntivo animal, incluindo a pele. Se houvesse uma maneira de fabricar apenas colágeno, talvez fosse possível produzir couro que até o mais dedicado ativista pelos direitos dos animais pudesse adorar.

E é exatamente isso que está acontecendo no oitavo andar do cavernoso Terminal do Exército do Brooklyn, na orla marítima de Nova York, onde Modern Meadow tem seus laboratórios e escritórios. Lá, a startup de 60 pessoas pega micróbios minúsculos e edita seu DNA & mdash o código genético que programa seu comportamento & mdash para que eles produzam colágeno como um produto metabólico, assim como a levedura que fabrica cerveja cria álcool a partir de açúcar de grãos. O resultado é uma fábrica microbiológica, pois as células ajustadas se multiplicam em cubas e o colágeno colhido é processado. Após um procedimento de curtimento & mdashone mais sustentável do que o usado no bronzeamento padrão, uma vez que não há pêlos ou gordura animal para remover do colágeno cultivado por micróbios & mdash o que resta é um material que é biológica e quimicamente semelhante ao couro convencional, exceto pelo fato de que não animais foram prejudicados em sua fabricação. Na verdade, esse couro biofabricado pode ser melhor do que o couro animal e os micróbios do mdashModern Meadow podem produzir colágeno muito mais rápido do que seria necessário para criar uma vaca ou ovelha desde o nascimento, e a empresa pode trabalhar com marcas para projetar materiais inteiramente novos a partir do nível celular. "É a biologia que encontra a engenharia", diz Andras Forgacs, cofundador e CEO da Modern Meadow. "Nós divergimos do que a natureza faz e podemos projetá-lo e projetá-lo para ser o que quisermos."

Essa é a promessa da biologia sintética, uma tecnologia que está prestes a mudar a forma como nos alimentamos, nos vestimos, nos abastecemos e possivelmente até mudamos a nós mesmos. Enquanto os cientistas têm sido capazes de praticar a engenharia genética básica por décadas e desmembrando um gene ou movendo um entre espécies e mais recentemente aprenderam a ler e sequenciar genes rapidamente, agora os pesquisadores podem editar genomas e até mesmo escrever DNA inteiramente original. Isso dá aos cientistas um controle incrível sobre o código fundamental que impulsiona toda a vida na Terra, desde a bactéria mais básica até, bem, nós. "A engenharia genética era como substituir uma lâmpada vermelha por uma verde", diz James Collins, engenheiro biológico do Instituto de Tecnologia de Massachusetts e um dos primeiros pioneiros da biologia sintética. "A biologia sintética está introduzindo novos circuitos que podem controlar como as lâmpadas ligam e desligam."

Podemos usar esse controle para controlar a natureza para nossos próprios fins e fazer isso de uma forma que ajude a resolver alguns de nossos desafios de sustentabilidade mais urgentes. As células podem ser projetadas para produzir carne em um laboratório, eliminando a necessidade de fazendas industriais intensivas em termos ambientais e muitas vezes cruéis. As bactérias podem ser manipuladas para secretar óleo, fornecendo uma fonte verdadeiramente renovável de combustível líquido. A levedura poderia ser projetada para produzir artemisinina, um medicamento antimalárico vital que em sua forma natural deve ser feito de suprimentos limitados da planta do absinto doce - o que, por acaso, já está sendo feito. "O que está em jogo aqui é encontrar uma maneira de fazer tudo o que os humanos precisam sem destruir nossa civilização", diz Drew Endy, biólogo sintético da Universidade de Stanford que ajudou a lançar o campo. "Podemos fazer a transição de viver na Terra para viver com a Terra."

Eugenia voltada para o mercado

O amanhecer da Era Sintética não é apenas território de cientistas sonhadores e iniciantes do Brooklyn. Um relatório de pesquisa de mercado de transparência de 2016 previu que o mercado de biologia sintética cresceria de US $ 1,8 bilhão em 2012 para US $ 13,4 bilhões em 2019. No ano passado, as empresas de biologia sintética arrecadaram US $ 1 bilhão de investidores, incluindo titãs da tecnologia como Eric Schmidt, Peter Thiel e Marc Andreessen e o dobro do total de 2014. Até mesmo os gigantes do mundo dos combustíveis fósseis entraram no jogo & mdashExxon Mobil tem um acordo de US $ 600 milhões com a Synthetic Genomics, uma parceria que deu frutos em junho, quando a empresa anunciou um grande avanço na engenharia de cepas de algas para a produção de óleo para uso em biocombustíveis sustentáveis.

Os verdadeiros benefícios e conseqüências reais da biologia sintética virão à medida que os cientistas deixarem de imitar a natureza no laboratório para reformulá-la. Imagine plantas que mudam de cor na presença de explosivos ou micróbios que podem secretar o cheiro de uma flor extinta há muito tempo. Imagine uma linha celular imune a todas as bactérias e vírus, ou mesmo aos 3 bilhões de pares de bases de DNA do genoma de um ser humano, totalmente sintetizados em um laboratório. Todos esses projetos estão em andamento em vários estágios, e o último objetivo & mdashwriting de um genoma humano inteiro & mdash seria uma conquista histórica para a ciência, potencialmente abrindo a porta para a reengenharia do próprio corpo humano, tornando-nos mais saudáveis, mais inteligentes, mais fortes. É um dos objetivos do GP-write, um projeto internacional lançado em 2016 por um grupo de biólogos sintéticos que querem estimular o desenvolvimento na próxima década de tecnologia que possa sintetizar os genomas de grandes organismos, incluindo humanos. "Ser capaz de escrever grandes genomas significa passar da seleção natural e da seleção artificial & mdashthink planta tradicional e criação de animais & design intencional mdashto", diz Andrew Hessel, distinto cientista pesquisador da empresa de design Autodesk e um dos fundadores da GP-write.

Se a ideia de sintetizar um genoma humano inteiro o deixa alarmado, você não está sozinho & mdasheven que alguns biólogos sintéticos, como Endy de Stanford, desconfiam dessa ideia. Os pesquisadores por trás do GP-write deixaram claro que não têm intenção de criar pessoas artificiais com seu DNA sintetizado, ao invés, seu trabalho se limitará a sintetizar células humanas, em um esforço para entender melhor como o genoma humano funciona - e, potencialmente, como para fazer funcionar melhor. Mas qualquer tentativa de criar o código genético dos seres vivos levanta questões éticas - primeiro com relação à segurança e, mais ainda, com relação ao sucesso. O que acontece se uma planta ou animal projetado escapar para a natureza, onde seu impacto no meio ambiente seria difícil de prever? A engenharia de células humanas para eliminar doenças genéticas mortais pode parecer simples, mas onde traçaríamos a linha entre tratamento e aprimoramento? "Estamos desenvolvendo ferramentas poderosas que estão mudando o que é ser humano", disse Jim Thomas, pesquisador do órgão de controle de tecnologia do Grupo ETC. "A preocupação é que você poderia ter uma eugenia orientada para o mercado."

Claro, essas questões éticas pressupõem que os biólogos sintéticos serão capazes de replicar um genoma humano - por outro lado, isso está longe de ser certo. Os cientistas ainda precisam sintetizar completamente os genomas de organismos unicelulares muito mais simples, como a levedura, então pode levar muito mais do que uma década para aprender como escrever os cerca de 20.000 genes em um genoma humano. E como todas as tecnologias que saem do laboratório para o mundo real, a biologia sintética precisará competir com os produtos convencionais no mercado e em escala. Nas últimas décadas, as startups que empregaram as ferramentas da biologia sintética para produzir biocombustíveis avançados gastaram centenas de milhões de dólares em um esforço inútil para vencer a gasolina barata. Mas, aconteça no curto ou no longo prazo, a ciência por trás da biologia sintética & mdasha capacidade de ler e escrever o código da vida & mdashis já está conosco. E está prestes a reprojetar o mundo como o conhecemos.

Biologia sintética

Olhe pela sua janela. Cada pedacinho de matéria viva que você vê & mdash a árvore se curvando em direção ao sol, o pardal voando na brisa, a pessoa que passa & mdash opera no mesmo código genético, as nucleobases do DNA: citosina (C), guanina (G), adenina (A), timina (T). Esta é a linguagem de programação da vida e, em seu básico, não mudou muito desde que surgiu do lodo primordial da Terra. Assim como a língua inglesa pode ser usada para escrever "Baa, Baa Black Sheep" e Ulysses, o DNA em todas as suas combinações pode escrever o genoma de uma bactéria E. coli de 2 mm de comprimento e de uma baleia azul de 30 metros. "O mesmo DNA em humanos é o mesmo DNA em todos os organismos do planeta", diz Jason Kelly, CEO da Ginkgo Bioworks, uma startup de biologia sintética com sede em Boston. "Esta é a visão fundamental da biologia sintética."

A linguagem do DNA pode ter sido escrita bilhões de anos atrás, mas aprendemos a lê-la apenas nos últimos anos. O sequenciamento do DNA e a determinação da ordem precisa de C, G, A e T & mdash foi feito pela primeira vez apenas na década de 1970 e durante anos foi trabalhoso e caro. Demorou mais de 10 anos e cerca de US $ 2,7 bilhões para os cientistas por trás do Projeto Genoma Humano completarem sua missão: o primeiro rascunho da sequência completa dos genes que codificam um ser humano. Mas graças em parte aos avanços da tecnologia impulsionados por esse esforço público-privado, o preço do sequenciamento do DNA despencou & mdashit agora custa cerca de US $ 1.000 para sequenciar o genoma completo de uma pessoa & mdasheven conforme a velocidade se multiplica, para pouco mais de um dia.

Se isso soa familiar, deveria & mdash a mesma coisa aconteceu com o custo e a velocidade dos microchips nas últimas décadas, como previu o cofundador da Intel Gordon Moore na lei que leva seu nome. E assim como os microchips mais rápidos e baratos impulsionaram a revolução do computador desde os dias dos mainframes do tamanho de uma sala até o surgimento do iPhone, a leitura barata de DNA - e cada vez mais, a escrita & mdash tornam possível a revolução da biologia sintética. "Não era apenas que você poderia fazer isso, mas os custos caíram muito a partir de 15 a 20 anos atrás", disse Rob Carlson, diretor-gerente da Bioeconomy Capital. "As melhorias foram ainda mais rápidas do que a Lei de Moore."

Carlson deve saber. A Curva de Carlson, o equivalente biotecnológico da Lei de Moore, foi nomeada em sua homenagem - embora, como muitos no campo, ele não se importe com o nome. (Carlson preferia "biologia intencional", mas os biólogos objetaram & mdash eles pensaram que o termo soava como se seu trabalho não tivesse sido intencional antes.) Sintético denota falso e artificial, a imitação de tecidos sintéticos naturais & mdashthink como náilon e poliéster & mdash mas não é assim que a maioria dos sintéticos biólogos vêem seu ofício. Para Endy de Stanford, que ajudou a lançar o movimento quando estava no MIT há mais de uma década, a biologia sintética trata da compreensão do processo confuso da vida no nível celular e acima por meio do processo de engenharia. “Não sabemos como fazer, então tentamos e aprendemos fazendo”, diz Endy.

Há uma citação que os biólogos sintéticos repetem como um mantra, do grande físico teórico Richard Feynman: "O que não posso criar, não entendo." Feynman não disse exatamente essas palavras - a frase foi encontrada no quadro-negro do físico na CalTech no momento de sua morte. Mas, para os biólogos sintéticos, significa que o processo de editar e escrever DNA & mdashengineering life & mdash é necessário para entendermos melhor como o DNA funciona. Para esse fim, os cientistas trabalharam para sintetizar genomas - o que significa escrever e imprimir genes artificiais inteiros, em vez de copiar o DNA existente, como na clonagem de organismos, começando pelos mais simples, em um esforço para entender o que as palavras no livro genético da vida realmente significam . Um sucesso inicial veio em 2010, quando o geneticista Craig Venter & mdashwho ajudou a liderar o Projeto Genoma Humano & mdas e seus colegas criaram a primeira célula sintética, escrevendo o genoma inteiro de uma pequena bactéria chamada Mycoplasma mycoides e inserindo-o na célula vazia de outra bactéria. (Eles apelidaram a célula de Synthia.) Essa foi uma conquista notável por si só, mas em 2016 Venter e sua equipe foram ainda melhor, pegando o genoma de Synthia e quebrando-o metodicamente até que atingissem o número mínimo de genes necessários para sustentar a vida. Retirando a vida ao básico, os pesquisadores poderiam descobrir o que cada gene realmente fazia. “O objetivo é fazer algo simples, remover a complexidade, para que você possa começar a engenharia”, diz Sophia Roosth, historiadora da ciência na Universidade de Harvard e autora do novo livro Synthetic: How Life Got Made.

No final das contas, mesmo o genoma bacteriano mais simples do mundo era mais complicado do que os cientistas poderiam suspeitar. Dos 473 genes na célula sintética reduzida de Venter, as funções de 149 eram completamente desconhecidas. Isso é quase um terço, o que ressalta o quão longe os cientistas têm que ir antes que eles possam realmente afirmar que entendem o código genético que agora podemos sequenciar tão facilmente - somente o mdashlet sintetiza efetivamente os genomas de organismos muito maiores e mais complexos. Isso traz à mente outra citação de Feynman & mdash "a diferença entre saber o nome de algo e saber algo".

Reescrevendo o Livro da Vida

Para saber de fato, os cientistas precisarão sequenciar, sintetizar e programar grandes quantidades de dados genéticos. Você projeta um organismo, o constrói & mdash através da síntese de DNA ou por meio de ferramentas de edição de genes como CRISPR & mdashtest em laboratório e, esperançosamente, aprender com o experimento. Então você faz isso de novo, e de novo, em um ciclo chamado design-build-learn-test. No caso da célula sintética de Venter, por exemplo, os cientistas adicionariam ou subtrairiam um gene por vez e, então, veriam o que acontecia com seu organismo. Se a bactéria sintética morresse, era um bom sinal de que o gene em questão era importante. "Isso para mim é o coração da biologia da engenharia", diz Nancy Kelley, outra das fundadoras da GP-write.

Mas você só poderá aprender tão rápido quanto puder projetar, construir e testar. É por isso que a Curva de Carlson é tão importante. Pense em programação de computador, que avança em um ciclo semelhante. Quando Tom Knight, um dos co-fundadores de Jason Kelly na Ginkgo Bioworks, estava ajudando a construir o que se tornaria a Internet no MIT na década de 1960, ele estava programando em computadores do tamanho de uma geladeira que exigia que os usuários entrassem manualmente baralho após baralho de cartas perfuradas . Era lento e trabalhoso - e isso era semelhante à velocidade da programação biológica até bem recentemente. "Passaríamos uma tarde inteira fazendo mutagênese manual dirigida ao local que permitiria a você mudar um único A para um T no genoma de uma bactéria", diz Kelly. "É como passar uma tarde mudando um pouco de zero para um em um computador."

Hoje, como Kelly observa, "um cara do Facebook pode criar um novo produto em uma única tarde", simplesmente porque os computadores ficaram muito mais rápidos. Podemos nunca ser capazes de programar biologia tão rápido quanto podemos fazer com um computador & mdashin parte porque a biologia é feita de matéria, por menor que seja, enquanto o código de computador é apenas código & mdash, mas continuaremos ficando mais rápidos. "Em 2002 e 2003, costumava custar US $ 4 para pressionar o botão de síntese de DNA uma vez para uma letra", diz Endy. Agora, diz Emily Leproust, CEO da Twist Bioscience, startup de síntese de DNA baseada em San Francisco & ndash, sua empresa pode sintetizar um par de bases & mdash os blocos de construção essenciais da hélice do DNA & mdash por apenas 9 centavos.

No ciclo de design-construção-teste-aprendizado da biologia sintética, a Twist fornece os materiais de construção. Laboratórios e empresas enviam pedidos de genes específicos para a Twist, e a empresa faz o trabalho de sintetizá-los, imprimindo moléculas minúsculas de DNA em silício. O tempo de resposta é uma questão de semanas e, à medida que a Twist e outras empresas de síntese de DNA melhoram, isso será reduzido. À medida que as barreiras de custo e tempo caem, o que é liberado é a imaginação de biólogos sintéticos, que são capazes de experimentar ideias rapidamente. Assim como o surgimento da Internet levou a uma série de startups de tecnologia na década de 1990 & mdashs algumas das quais agora são pilares da economia global, como Amazon e Google & mdashso, a comercialização da tecnologia de escrita de DNA está dando origem a uma nova indústria. O fundador e CEO da Apple, Steve Jobs, pouco antes de sua morte de câncer, disse a seu biógrafo que "Acho que as maiores inovações do século 21 estarão na interseção da biologia e da tecnologia. Uma nova era está começando."

Muitas empresas e investidores estão convencidos de que a biologia sintética pode revolucionar algumas das maneiras fundamentais como vivemos e fazemos negócios. Tecnólogos em empresas como a Microsoft acreditam que o DNA pode até mesmo ultrapassar o silício em nossos discos rígidos como meio de armazenamento. Afinal, o código genético é apenas um meio de preservar e transmitir informações - as informações de como funciona uma coisa viva. DNA é um meio incrivelmente denso & mdashresearchers este ano desenvolveram um método teoricamente capaz de armazenar todos os dados do mundo em uma única sala de DNA & mdashe diferente dos meios físicos de gravação existentes, não há perigo de se tornar obsoleto. Afinal, a biologia vem escrevendo DNA há bilhões de anos.

A Twist começou a trabalhar com a Microsoft para aperfeiçoar o processo de armazenamento de DNA e, em abril, a empresa de software comprou 10 milhões de fios de DNA da Twist como parte desse acordo. “Por mais que o século passado tenha sido sobre plásticos, este século será sobre biologia”, diz Leproust.

Na Ginkgo Bioworks, o maior consumidor de DNA sintético do planeta, eles podem sentir o cheiro do futuro chegando. Fundado em 2008 por Kelly e quatro de seus colegas do programa pioneiro de biologia sintética do MIT, Ginkgo projeta organismos vivos personalizados e fermento de padeiro modificado por engenharia mecânica que podem produzir sabores e fragrâncias que geralmente são derivados de plantas. Ginkgo fez parceria com a empresa francesa de perfumes Robertet para criar uma fragrância de rosa extraindo os genes de rosas reais, injetando-as na levedura e, em seguida, projetando as vias biossintéticas do micróbio para produzir o cheiro de uma rosa & mdash, que aparentemente cheira tão doce quando emitida de uma levedura. Isso pode ser uma surpresa para alguns consumidores que não sabem que o ingrediente ativo em seu perfume veio de micróbios projetados. Mas é importante notar que o fermento em si não faz parte do perfume, e o óleo de rosa que ele produz afirma ser muito mais natural do que qualquer substituto químico. "Dissemos: e se, em vez de ir a um campo de rosas para obter óleo de rosa, você pudesse dirigir uma cervejaria?" diz Kelly. "E em vez de fabricar cerveja, você fabrica óleo de rosa? Desenvolvemos essas leveduras projetadas usando nossa plataforma e as licenciamos para nossos clientes."

Os biólogos sintéticos não ficarão satisfeitos em simplesmente copiar as formas de vida existentes - eles querem criar algo novo e até mesmo trazer organismos mortos há muito tempo de volta à vida. Ginkgo está trabalhando na extração de moléculas de DNA de espécimes de plantas preservadas em herbários, para sintetizar as fragrâncias de flores extintas, como um arbusto de oliveira da ilha de Santa Helena no Atlântico Sul que desapareceu da natureza em 1994. O início da Bay Area A Bolt Threads desenvolveu micróbios de levedura que podem secretar seda de aranha, um material mais forte do que o aço, mas extremamente leve. Bolt já usou o fio de seda de aranha para fazer laços, mas o material super forte pode ter futuro em produtos farmacêuticos e militares. (A empresa também é um excelente exemplo de por que a redução no custo da síntese de DNA é tão importante & mdashit passou por cerca de 4.000 formulações para desenvolver leveduras adequadamente capazes de fazer seda de aranha.) No laboratório, a bióloga da Colorado State University, June Medford, está trabalhando com o Departamento de Defesa (e sua doação de US $ 7,9 milhões) para projetar plantas que ficariam brancas na presença de uma bomba. Medford imagina que as plantas projetadas & mdash, que provavelmente estão a anos de distância & mdash, poderiam ser usadas em linhas de segurança de aeroportos, talvez no lugar de scanners de ondas multimilionários. "As plantas se desenvolveram por mais de 4 bilhões de anos para sentir e responder ao ambiente", diz ela. "Identificamos um componente de biologia sintética que permite isso e o conectamos à infraestrutura natural."

Infraestrutura é um termo adequado. No momento, o nosso é movido principalmente por minerais e petroquímicos, mas a biologia sintética oferece a possibilidade de uma infraestrutura com sustentabilidade embutida. Como o campo de um fazendeiro demonstra de forma confiável a cada primavera, a biologia é renovável de uma forma que o carvão, o petróleo ou o ferro simplesmente não são. A biologia também é simplesmente muito, muito boa no que faz, que é o crescimento sustentável. Todas as plantas da Terra, diz Endy, captam 90 terawatts de energia, que ele observa ser cerca de quatro vezes e meia a energia usada atualmente pela humanidade. Uma célula biológica pode realizar operações complexas muito além do escopo de nossa inteligência artificial mais inteligente. "A biologia é melhor em fazer coisas pequenas e precisas do que a Intel, e faz mais coisas físicas grandes do que as montadoras & mdashall de uma forma sustentável", diz Kelly. Um pinheiro, por exemplo, é infinitamente mais complexo e tem uma vida útil mais longa do que um Lexus.

Olhando para o futuro, os biólogos sintéticos acham que podem ser capazes de programar células para se transformarem em quase qualquer coisa. "Imagine seu iPhone sendo desenvolvido a partir de um design projetado, com capas feitas de couro sintético e uma tela que produz sua própria luz", diz John Cumbers, fundador da SynBioBeta e coautor do próximo livro What's Your Bio Strategy?

Vai demorar muito antes de colhermos iPhones no campo. Por mais barato e rápido que a síntese de DNA tenha se tornado, ele precisa ser muito mais barato e rápido. Pode custar menos de um centavo para sintetizar um único par de bases de DNA agora, mas Kelly aponta que se uma empresa de tecnologia como o Facebook tivesse que gastar até mesmo um centavo cada vez que mudasse um único bit em um programa de software, não haveria dinheiro deixou para qualquer outra coisa. "Ainda estamos na era IBM dessa tecnologia", diz ele. As empresas de síntese de DNA são limitadas no comprimento das fitas de DNA que podem produzir em um momento - o máximo do mdashTwist, por exemplo, é de cerca de 3.200 pares de bases de comprimento. Para colocar isso em perspectiva, todo o genoma humano tem cerca de 3 bilhões de pares de bases. Isso significa que os pesquisadores precisam pegar esses fios e ligá-los - não é impossível, mas dificilmente uniforme também. “A biologia é complicada e a engenharia é difícil”, diz Collins, do MIT. "É muito mais difícil do que pensávamos que seria."

Soldados que não precisam comer

Em 10 de maio de 2016, cerca de 150 especialistas em biologia sintética se reuniram a portas fechadas na Harvard Medical School para discutir o lançamento do que poderia ser uma das missões mais ambiciosas e consequentes da história da ciência humana. O nome inicial do projeto, HGP-write, declarava o escopo dessa ambição: sintetizar com sucesso um genoma humano inteiro antes dos próximos 10 anos. HGP-write foi criticado inicialmente por aquela primeira cúpula fechada, embora os organizadores alegassem que o sigilo era porque um artigo ainda não publicado estava sendo discutido na reunião e o H foi posteriormente abandonado para tirar um pouco da ênfase do genoma humano especificamente e colocar mais a noção de simplesmente acelerar o ritmo da escrita do DNA, assim como o Projeto Genoma Humano acelerou maciçamente o sequenciamento do DNA. Mas não há dúvida de que muitos dos organizadores esperam que a missão de escrever genes humanos seja tão estimulante quanto foi lê-los. "Somos humanos e vemos através das lentes da humanidade", diz Hessel, da Autodesk. "Este é o próximo grande desafio para a biologia sintética."

GP-write espera levantar $ 100 milhões para o projeto, embora em sua reunião mais recente, em Nova York em maio & mdash, que foi aberta ao público & mdashnot muito do financiamento real ainda se materializou. Uma exceção foi Harris Wang, da Universidade de Columbia, e Jef Boeke, da Universidade de Nova York, que recebeu uma bolsa de US $ 500.000 do Departamento de Defesa para estudar como células humanas poderiam ser modificadas para se tornarem fábricas de nutrientes autossuficientes. No início de sua evolução, as células animais perderam a capacidade de fabricar certas vitaminas e aminoácidos essenciais, que agora precisamos para passar por nossa dieta. Mas células de plantas, fungos e bactérias ainda são capazes de produzir esses nutrientes por meio da fotossíntese e, por meio do empréstimo dessas vias genéticas, pode ser possível criar células humanas que façam o mesmo. Isso teria um benefício imediato na redução do custo de desenvolvimento de linhagens de células humanas usadas em estudos de laboratório, já que os cientistas podem não ter que alimentar células autossuficientes com soro. Mas não é preciso um teórico da conspiração & mdashor um escritor de ficção científica & mdashto imaginar como o Pentágono poderia usar soldados que não precisam comer. De sua parte, Wang imagina a possibilidade de células fototróficas ajudarem os seres humanos a sobreviver aos rigores das viagens espaciais de longo prazo - embora queira deixar claro que não está tentando criar o astronauta perfeito. "Poderíamos dar saltos quânticos em termos do tipo de coisas que a evolução levaria muito tempo para desenvolver, ou talvez nunca ocorresse", diz Wang.

A sensibilidade em torno do GP-write é um lembrete de que, à medida que a biologia sintética passa das bactérias para o reino do ser humano, as preocupações éticas que as acompanham só vão crescer.Se pudermos sintetizar um genoma humano, quanto tempo levará para que possamos nos projetar e controlar nossa descendência? Um grupo de pesquisadores chineses chocou o mundo da ciência em 2015 quando se tornaram os primeiros a usar a ferramenta de biologia sintética CRISPR para editar os genomas de embriões humanos, mas apenas neste ano um grande painel federal decidiu que estudos semelhantes poderiam ser eticamente permitidos "para convincentes razões. " Mas quais seriam essas razões? Embora poucas pessoas possam ser contra o uso de técnicas de biologia sintética para eliminar distúrbios genéticos ou reduzir doenças, onde traçamos a linha entre medicina e aprimoramento? A possibilidade de que os ricos tenham primeiro acesso à tecnologia para "aperfeiçoar-se" e a seus filhos corre o risco de tornar a desigualdade política e econômica um fato biológico concreto. Além do que podemos fazer conosco, como o mundo mudará se muitos dos produtos que agora coletamos na natureza, ou cultivamos em fazendas, forem projetados em fábricas biológicas? "O melhor momento para ter essas conversas sobre uma nova tecnologia é antes que ela se torne plausível", diz Hank Greely, bioeticista de Stanford. "Agora é a hora de falar sobre isso."

E assim faremos, à medida que os produtos da biologia sintética migram constantemente do laboratório para o mundo ao nosso redor. Se o ceticismo em torno dos alimentos geneticamente modificados servir de lição, essa migração não acontecerá sem luta. De acordo com uma pesquisa do Pew Research Center de 2015, apenas 37% do público em geral acredita que os alimentos GM são seguros para comer, em comparação com 88% dos cientistas. Mas, embora o ônus da prova recaia sobre os proponentes da biologia sintética, vale a pena ter em mente que, embora as soluções sejam discutíveis, os desafios ambientais existenciais que nosso planeta enfrenta são em torno de alimentos, combustíveis e clima, não compartilham. No momento, cerca de 40 por cento das terras do mundo são ocupadas para a produção de alimentos, o que deixa cada vez menos espaço para qualquer outra espécie e, apesar disso, uma em cada nove pessoas ainda não tem o suficiente para comer. No entanto, de alguma forma, precisaremos alimentar mais 2 bilhões de pessoas até a metade do século. O mundo pode precisar chegar a zero emissões totais de carbono já em 2050 para escapar da mudança climática perigosa e mal começamos a parar o aumento das emissões globais, quanto mais a reduzi-las, 1,2 bilhão de pessoas ainda não têm acesso à eletricidade, renovável ou não. O status quo não nos levará aonde precisamos estar.

George Church, de Harvard, é um dos gigantes da biologia sintética e uma força por trás do grupo GP-write. Ele também é o tipo de cientista ousado que deixa os bioeticistas e ambientalistas preocupados, planejando ressuscitar o extinto mamute peludo por meio da edição de genes e refletindo abertamente sobre a possibilidade de melhorar geneticamente os seres humanos, tornando-os invulneráveis ​​a doenças. Quando Stephen Colbert colocou Church no The Colbert Report em 2012, o apresentador de TV perguntou ao cientista: "Como você acha que seu trabalho acabará por destruir toda a humanidade?" Ele estava brincando & principalmente.

Se o tipo de mudança biológica radical que cientistas como Church imaginam deva acontecer & mdashor algum dia acontecerá & mdashhe tem o direito de notar que os perigos ocorrem em mais de um caminho. “Sou um crítico do princípio da precaução acrítico”, diz ele. "Há riscos de não fazer nada ou ir devagar." Uma era radical pode exigir soluções radicais.


A teoria da evolução gradual de Darwin não é suportada pela história geológica, conclui o cientista

A teoria da evolução gradual de Charles Darwin não é apoiada pela história geológica, conclui o geólogo Michael Rampino da New York University em um ensaio na revista Biologia Histórica. Na verdade, Rampino observa que uma teoria mais precisa da evolução gradual, postulando que longos períodos de estabilidade evolutiva são interrompidos por extinções em massa catastróficas de vida, foi apresentada pelo horticultor escocês Patrick Matthew antes do trabalho publicado de Darwin sobre o assunto.

"Matthew descobriu e afirmou claramente a ideia da seleção natural, aplicou-a à origem das espécies e a colocou no contexto de um registro geológico marcado por extinções em massa catastróficas seguidas por adaptações relativamente rápidas", diz Rampino, cuja pesquisa sobre eventos catastróficos inclui estudos sobre erupções vulcânicas e impactos de asteróides. "À luz da recente aceitação da importância das extinções em massa catastróficas na história da vida, pode ser hora de reconsiderar as visões evolutivas de Patrick Matthew como muito mais alinhadas com as idéias atuais sobre a evolução biológica do que a visão de Darwin."

Matthew (1790-1874), observa Rampino, publicou uma declaração da lei da seleção natural em um apêndice pouco lido de seu livro de 1831, Naval Timber and Arboriculture. Embora Darwin e seu colega Alfred Russel Wallace reconhecessem que Matthew foi o primeiro a apresentar a teoria da seleção natural, os historiadores atribuíram a revelação da teoria a Darwin e Wallace. Os cadernos de notas de Darwin mostram que ele teve a ideia em 1838, e ele compôs um ensaio sobre seleção natural já em 1842 & # 151 anos após o surgimento do trabalho de Matthew. A teoria de Darwin e Wallace foi apresentada formalmente em 1858 em uma reunião da sociedade científica em Londres. A Origem das Espécies de Darwin apareceu um ano depois.

No Apêndice de Naval Timber and Arboriculture, Matthew descreveu a teoria da seleção natural de uma forma que Darwin mais tarde ecoou: "Há uma lei natural universal na natureza, que tende a tornar cada ser reprodutivo o mais adequado possível à sua condição & # 133Como o campo de existência é limitado e pré-ocupado, é apenas o mais resistente, mais robusto, mais adequado aos indivíduos circunstanciais, que são capazes de lutar para a maturidade & # 133 "

No entanto, ao explicar as forças que influenciaram este processo, Mateus viu os eventos catastróficos como um fator primordial, sustentando que as extinções em massa eram cruciais para o processo de evolução: ". Todos os seres vivos devem ter existência reduzida tanto, que um campo desocupado seria formado para novas ramificações divergentes da vida. esses remanescentes, moldando-se e acomodando-se com o passar do tempo. à mudança nas circunstâncias. "

Quando Darwin publicou sua Origem das Espécies quase três décadas depois, ele rejeitou explicitamente o papel da mudança catastrófica na seleção natural: "A velha noção de que todos os habitantes da Terra foram varridos por catástrofes em períodos sucessivos é geralmente abandonada, " ele escreveu. Em vez disso, Darwin delineou uma teoria da evolução baseada na luta contínua pela sobrevivência entre indivíduos dentro de populações de espécies existentes. Esse processo de seleção natural, argumentou ele, deveria levar a mudanças graduais nas características dos organismos sobreviventes.

No entanto, como Rampino observa, a história geológica é agora comumente entendida como marcada por longos períodos de estabilidade pontuados por grandes mudanças ecológicas que ocorrem tanto episódica quanto rapidamente, lançando dúvidas sobre a teoria de Darwin de que "a maioria das mudanças evolutivas foi realizada muito gradualmente pela competição entre organismos e se adaptando melhor a um ambiente relativamente estável. "

“A contribuição de Mateus foi amplamente ignorada na época e, com poucas exceções, geralmente merece apenas uma nota de rodapé nas discussões modernas sobre a descoberta da seleção natural”, conclui Rampino. "Outros disseram que a tese de Matthew foi publicada em um lugar muito obscuro para ser notada pela comunidade científica, ou que a ideia estava tão à frente de seu tempo que não poderia ser conectada a um conhecimento geralmente aceito. Como resultado, sua descoberta foi jogado na lata de lixo de idéias científicas prematuras e não apreciadas. "


2. Modos de evolução

É essencial entender que os biólogos reconhecem muitas maneiras pelas quais a evolução pode ocorrer, a evolução por seleção natural sendo apenas uma delas, embora seja freqüentemente considerada a mais prevalente. A evolução também pode ocorrer por meio de deriva genética, mutação ou migração. Também pode ocorrer por meio da seleção sexual, que alguns consideram ser uma forma de seleção natural e outros consideram ser distinta da seleção natural (esta última tendo sido a visão de Darwin & rsquos 1859, 1874). A teoria da evolução, então, pode ser considerada como o estudo (incluindo, mas não se limitando a, modelos matemáticos) desses e de outros modos de evolução.

Para ver por que faz sentido pensar em modos múltiplos de evolução, considere novamente uma das definições de evolução apresentadas acima, onde evolução é entendida como “qualquer mudança na frequência dos alelos dentro de uma população de uma geração para a próxima”. Com a seleção natural, a frequência de alelos que conferem maior aptidão tenderia a aumentar em relação àqueles que conferem menor aptidão. A seleção sexual seria a mesma, mas com aptidão entendida estritamente em termos de habilidade de acasalamento. Com a deriva genética, uma forma de evolução que envolve acaso (veja a entrada em deriva genética para explicação), poderia haver um aumento na frequência de alelos que conferem maior aptidão, um aumento na frequência de alelos que conferem menor aptidão, ou um aumento na frequência de alelos cuja manifestação (se houver) foi neutra. Se os organismos migrarem de uma população para outra, é provável que haja uma mudança na frequência dos alelos em ambas as populações. E se houver uma mutação de um alelo para outro, a frequência dos alelos na população também mudará, embora em pequena quantidade. Distinguir esses diferentes modos de evolução permite aos biólogos rastrear os vários fatores que são relevantes para as mudanças evolutivas em uma população.

O leitor cuidadoso pode ter notado que o parágrafo anterior invocou uma linguagem probabilística: o que tende acontecer, o que poderia acontecer, o que é provável acontecer. Na verdade, os modelos evolutivos matemáticos atuais (veja o verbete sobre genética populacional) são tipicamente modelos estatísticos. Esse fato sobre os modelos evolutivos deu origem a um debate na filosofia da evolução sobre se a seleção natural e a deriva genética devem ser entendidas como causas da evolução, como a maioria dos biólogos as concebe, ou como meros resumos estatísticos de causas de nível inferior: nascimentos , mortes, etc. (As entradas de seleção natural e deriva genética fornecem mais informações sobre esse debate). É por esta razão que esta entrada usa a frase mais neutra & ldquomodes of evolution & rdquo, de modo a não implorar quaisquer questões sob disputa entre o causalista e o estatístico.

Embora haja um amplo consenso de que existem vários modos de evolução, muitos trabalhos contemporâneos em biologia e filosofia da biologia têm se concentrado na seleção natural. Se esse foco é bom ou não, é em parte o motivo do debate sobre o adaptacionismo. Ou seja, temos motivos para pensar que a seleção natural é o modo de evolução mais prevalente ou mais importante? As metodologias científicas devem ser voltadas para testar hipóteses de seleção natural ou para uma variedade de modos evolutivos possíveis? O foco na seleção natural também levou a uma grande literatura sobre o conceito de aptidão, uma vez que as definições de genética populacional e outras definições de seleção natural normalmente invocam a aptidão - uma explicação da seleção natural do porquê X foi mais bem sucedido do que Y pode invocar X& rsquos maior aptidão. O que significa aptidão, a que entidades se aplica (genes, organismos, grupos, indivíduos, tipos), que tipo de probabilidades ela invoca, se houver, e como deve ser calculada, tudo isso está sob disputa filosófica. Também existe uma vasta literatura sobre a distinção conceitual e empírica da seleção natural da deriva genética. Migração, mutação (como um modo de evolução) e seleção sexual têm recebido menos atenção dos filósofos da biologia.


A evolução da linguagem dá uma virada inesperada

Para revisar este artigo, visite Meu perfil e, em seguida, Exibir histórias salvas.

Para revisar este artigo, visite Meu perfil e, em seguida, Exibir histórias salvas.

É amplamente aceito que a linguagem humana evoluiu de maneiras universalmente semelhantes, seguindo trajetórias comuns em todo lugar e cultura, e possivelmente refletindo estruturas linguísticas comuns em nossos cérebros. Mas uma análise massiva, abrangendo o milênio, das principais famílias de línguas da humanidade e # x27s sugere o contrário.

Em vez disso, a linguagem parece ter evoluído ao longo de caminhos variados e complicados, guiados menos por configurações neurológicas do que por circunstâncias culturais. Se nossas mentes moldam a evolução da linguagem, é provável que ela ocorra em níveis mais profundos e matizados do que muitos pesquisadores previram.

& quotÉ & # x27s terrivelmente importante compreender a cognição humana e como a mente humana é formada & quot, disse Michael Dunn, um linguista evolucionário do Instituto Max Planck da Alemanha & # x27s e co-autor do novo estudo, publicado em 14 de abril em Natureza. As descobertas & quotnão apóiam ideias simples da mente como um computador, com um processador de linguagem conectado. Elas apoiam ideias muito mais complexas de como a linguagem surge. & Quot

O modo como as línguas surgiram e mudaram ao longo da história humana é um assunto de constante fascínio. Afinal, a linguagem é a maior de todas as ferramentas sociais: é o que permite às pessoas compartilhar e cooperar, dividir o trabalho, fazer planos, preservar o conhecimento, contar histórias. Em suma, permite que os humanos sejam criaturas sociais sofisticadas.

Uma escola de pensamento, iniciada pelo lingüista Noam Chomsky, afirma que a linguagem é um produto de mecanismos dedicados no cérebro humano. Eles podem ser imaginados como uma série de opções, cada uma correspondendo a formas particulares de gramática, sintaxe e estrutura.

As descobertas & # x27não apóiam ideias simples da mente como um computador, com um processador de linguagem conectado. & # X27 Esse sistema explicaria por que, do número quase infinito de linguagens possíveis - imagine, por exemplo, um idioma no qual a conjugação de verbos muda aleatoriamente, é possível - relativamente poucos realmente existem. Nossos cérebros se adaptaram para conter um conjunto limitado e universal de interruptores.

Um conjunto limitado de universais linguísticos é exatamente o que foi descrito pelo falecido grande linguista comparativo Joseph Greenberg, que tabulou empiricamente características comuns à linguagem. Ele não fez nenhuma afirmação quanto à origem neurológica, mas a afirmação essencial coincidiu com a de Chomsky & # x27s: a linguagem tem universais.

Se você fala uma linguagem sujeito-verbo-objeto, em que & quotEu chuto a bola & quot, então você provavelmente usa preposições - & quotcobre a cerca. & Quot Se você fala uma linguagem sujeito-objeto-verbo, em que & quotI a bola chutou , & quot então você quase certamente usa postposições - & quotthe cerca. & quot. E assim por diante.

“O que essas duas visões predizem é que as línguas devem evoluir de acordo com o mesmo conjunto de regras”, disse Dunn. & quot Não importa qual seja o idioma, não importa qual seja a família, se houver duas características da linguagem que estão de alguma forma ligadas estruturalmente, elas deveriam estar ligadas da mesma forma em todas as línguas. & quot

Foi isso que Dunn, junto com o lingüista computacional Russel Gray da Universidade de Auckland (Nova Zelândia), se propôs a testar.

Ao contrário dos linguistas anteriores, no entanto, Dunn e Gray tinham acesso a ferramentas computacionais poderosas que, quando configuradas para trabalhar em conjuntos de dados, calculam as relações mais prováveis ​​entre os dados. Essas ferramentas são bem conhecidas na biologia evolutiva, onde são usadas para criar árvores descendentes de leituras genéticas, mas podem ser aplicadas a quase tudo que muda com o tempo, incluindo a linguagem.

No novo estudo, a equipe de Dunn e Gray & # x27s criaram árvores evolucionárias para oito recursos de ordem de palavras nos grupos de idiomas mais bem descritos da humanidade & # x27s - austronésico, indo-europeu, banto e uto-asteca. Juntos, eles contêm mais de um terço da humanidade e 7.000 idiomas, e abrangem milhares de anos. Se houver tendências universais, dizem Dunn e Gray, elas devem ser visíveis, com cada família de linguagem evoluindo ao longo de linhas semelhantes.

Não foi isso que eles encontraram.

& quotCada família de línguas está evoluindo de acordo com seu próprio conjunto de regras. Alguns eram semelhantes, mas nenhum era o mesmo ”, disse Dunn. & quotHá muito mais diversidade, em termos de processos evolutivos, do que qualquer um esperava. & quot

Em um exemplo representativo de divergência (diagrama acima), as línguas austronésica e indo-européia que vinculavam preposições e estruturas objeto-verbo (& quotover a cerca, bola chutada) tendiam a desenvolver estruturas de preposição e verbo-objeto (& quotover a cerca, bola chutada . & quot) Isso & # x27s exatamente o que o universalismo poderia prever.

Mas quando as línguas austronésica e indo-européia começaram da pós-posição, arranjos verbo-objeto (& quotthe fence over, kicked ball & quot), eles terminaram em lugares diferentes. O austronésio tendeu para a preposição, verbo-objeto (& quotover the fence, kicked ball & quot), mas o indo-europeu tendeu para a postposition, object-verbo (& quotthe fence over, ball kicked. & Quot)

Essas diferenças podem ser surpreendentes para pessoas não acostumadas a diagramar frases, mas o resultado é que as duas famílias de línguas tomaram trajetórias opostas. Muitas outras comparações seguiram o exemplo. “As coisas específicas das famílias linguísticas superaram qualquer tipo de universais que pudéssemos procurar”, disse Dunn.

"Vemos que não há qualquer tipo de progressão rígida" de mudanças, disse o lingüista evolucionista da University of Reading (Inglaterra) Mark Pagel, que não estava envolvido no estudo. & quotParece haver bastante fluidez. Isso me leva a acreditar que não é algo em que você está trocando vários parâmetros. & Quot

& # x27O que as linguagens têm em comum pode ser encontrado em um nível muito mais profundo. Eles devem emergir de capacidades cognitivas mais gerais. & # X27 Em vez de um conjunto simples de interruptores cerebrais que orientam a evolução da linguagem, as circunstâncias culturais desempenharam um papel. As mudanças eram produto do acaso, ou talvez atendessem a necessidades ainda desconhecidas. Por alguma razão, & quotthe cerca, bola chutada & quot pode ter sido especialmente útil para falantes indo-europeus, mas não austronésios.

No entanto, ainda há espaço para universais, disse Pagel. Afinal, mesmo que a cultura e as circunstâncias moldem a evolução da linguagem, ela ainda está funcionando com um conjunto limitado de possibilidades. Das seis combinações possíveis de sujeito, verbo e objeto, por exemplo, apenas duas - & quotEu chutei a bola & quot e & quotEu chutei a bola & quot - são encontradas em mais de 90 por cento de todas as línguas, com o estilo Yoda & quot Chutei a bola & quot excessivamente cru. As pessoas parecem preferir algum estruturas.

& quotO que as línguas têm em comum pode ser encontrado em um nível muito mais profundo. Eles devem emergir de capacidades cognitivas mais gerais ”, disse Dunn.

O que essas capacidades podem ser é uma nova fronteira para investigação.Quanto a Dunn, sua equipe planeja realizar análises semelhantes em outras características da linguagem, em busca de outras diferenças evolutivas ou níveis mais profundos de universalidade.

"Isso pode ser aplicado a todos os níveis de estrutura da linguagem", disse ele.

Imagens: 1) Mikul / Flickr. 2) Mapa de origem geográfica das línguas analisadas no estudo (Russell Gray). 3) Comparação das tendências nas línguas austronésias e indo-europeias (Natureza).

Citação: & quotEstrutura envolvida da linguagem mostra tendências específicas de linhagem em universais de ordem de palavras. & Quot Por Michael Dunn, Simon J. Greenhill, Stephen C. Levinson & amp Russell D. Gray. Natureza, publicado online em 14 de abril de 2011.


Quantos anos têm os principais patógenos humanos?

Além de alguns patógenos ancestrais putativos, incluindo Helicobacter pylori [15], que pode ter coespeciado com seu hospedeiro humano, as doenças infecciosas que nos afligem foram adquiridas através de saltos de hospedeiros de outros hospedeiros animais selvagens ou domesticados ou às vezes do ambiente mais amplo. O tempo desses eventos e a fonte original permanecem obscuros em muitos casos.

A visão tradicional é que muitos patógenos humanos surgiram durante a revolução neolítica. Os principais argumentos para a origem dos patógenos humanos ligados à agricultura baseiam-se na proximidade entre os fazendeiros tradicionais com seus rebanhos e o surgimento de densidades populacionais humanas mais elevadas em assentamentos estáveis ​​possibilitados pela subsistência agrícola. A alta densidade populacional é de fato exigida por algumas doenças epidêmicas que não poderiam ter se mantido em grupos dispersos de caçadores-coletores [12]. Esse argumento, entretanto, negligencia o fato de que os patógenos podem evoluir rapidamente. Além disso, embora a proximidade de humanos e animais seja propícia para saltos de hospedeiros, os humanos transmitiram mais doenças aos animais domésticos do que adquiriram, com a tuberculose em particular tendo provavelmente saltado de humanos para gado, e não o contrário [16]. Finalmente, esse argumento também negligencia a alta carga de patógenos em populações selvagens, incluindo os grandes macacos.

Evidências diretas antigas são escassas para patógenos, e os registros históricos raramente permitem a atribuição inequívoca de sintomas descritos a uma doença. Dito isso, o progresso recente na tecnologia de sequenciamento e, em particular, a capacidade de gerar sequências, se não genomas completos, a partir de amostras antigas melhorou muito nossa compreensão da idade dos principais patógenos humanos, muitas vezes levando a resultados inesperados. A Figura 1 resume o conhecimento atual sobre a idade dos sete atuais "principais assassinos", bem como a praga, que foi incluída devido ao seu maior impacto no passado. Embora algumas dessas estimativas possam precisar ser atualizadas no futuro após o surgimento de novas evidências, é improvável que o padrão geral mude muito. Algumas doenças humanas são antigas (por exemplo Plasmodium falciparum malária) e outros recentes, como HIV ou, mais surpreendentemente, sarampo. Também não há um padrão óbvio que aponte para a revolução neolítica como um forte impulsionador para o surgimento de patógenos humanos.

Idade de surgimento de doenças infecciosas significativas com impacto nas populações humanas. O tempo de surgimento das várias doenças principais é baseado em uma síntese de pesquisas publicadas. Quando conhecidas com alguma confiança, as estimativas pontuais são fornecidas para cada doença junto com barras de erro que representam a incerteza nas estimativas inferidas. Barras de erro laranja representam maior incerteza em comparação com vermelho. o linha de tendência preta traça um aumento no tamanho da população humana ao longo do tempo (eixo x) na ordem de bilhões de pessoas (eixo y) Os principais eventos da história humana são destacados e anotados no topo. As principais referências utilizadas foram: varíola [27] influenza [28] HIV [29] tuberculose [30,31,32,33] P. falciparum malária [34, 35] hepatite B [36] sarampo [37] praga [38, 39]


Conforme a tecnologia fica melhor, a sociedade vai piorar?

Imagine que duas pessoas estão entalhando uma placa de madeira de quase dois metros ao mesmo tempo. Um usa um cinzel manual, o outro, uma motosserra. Se você estiver interessado no futuro dessa placa, a quem você observaria?

Essa lógica da motosserra / cinzel levou alguns a sugerir que a evolução tecnológica é mais importante para o futuro próximo da humanidade do que a evolução biológica hoje em dia, não é o cinzel biológico, mas a motosserra tecnológica que está redefinindo mais rapidamente o que significa ser humano. Os dispositivos que usamos mudam a maneira como vivemos muito mais rápido do que qualquer competição entre genes. Somos o bloco de madeira, mesmo que, como escrevi em janeiro, às vezes nem percebamos totalmente que estamos mudando.

Supondo que realmente estejamos evoluindo à medida que usamos ou habitamos próteses mais tecnológicas - como telefones cada vez mais inteligentes, óculos úteis e carros inteligentes - aqui está a grande questão: esse tipo de evolução nos levará em direções desejáveis, como geralmente assumimos a evolução biológica faz?

Alguns, como o Com fio fundador Kevin Kelly, acredito que a resposta é um sonoro “sim”. Em seu livro “What Technology Want”, Kelly escreve: “A tecnologia quer o que a vida deseja: Aumentar a eficiência Aumentar a oportunidade Aumentar a emergência Aumentar a complexidade Aumentar a diversidade Aumentar a especialização Aumentar a onipresença Aumentar a liberdade Aumentar o mutualismo Aumentar a beleza Aumentar a sensibilidade Aumentar a estrutura Aumentar a evolucionabilidade.”

Podemos testar a teoria “Crescente” fazendo uma rápida viagem ao norte, para uma área isolada ao sul da Baía de Hudson. Aqui vivem os Oji-Cree, um povo de cerca de trinta mil habitantes que habita uma terra fria e desolada aproximadamente do tamanho da Alemanha. Durante grande parte do século XX, os Oji-Cree viveram em um nível tecnológico que pode ser descrito como relativamente simples. Como nômades, eles viviam em tendas durante o verão e em cabanas durante o inverno. Sapatos de neve, trenós puxados por cães e canoas eram os principais meios de transporte, usados ​​para rastrear e matar peixes, coelhos e alces para se alimentar. Um médico que trabalhou com o Oji-Cree na década de 1940 notou a ausência de colapsos mentais ou abuso de substâncias na população, observando que “as pessoas viviam uma vida dura e rigorosa com muito exercício”. O Oji-Cree invariavelmente impressionava os estrangeiros com seu vigor e força. Outro visitante, na década de 1950, escreveu sobre sua “engenhosidade, coragem e auto-sacrifício”, observando que, no Norte, “apenas aqueles preparados para enfrentar as adversidades e fazer sacrifícios poderiam sobreviver”.

Os Oji-Cree estão em contato com colonos europeus há séculos, mas foi apenas na década de 1960, quando os caminhões começaram a viajar para o norte, que novas tecnologias como motor de combustão interna e eletricidade realmente começaram a chegar à área. O Oji-Cree abraçou ansiosamente essas novas ferramentas. Em nosso jargão, podemos dizer que eles passaram por uma rápida evolução, avançando por centenas de anos de tecnologia em apenas algumas décadas.

A boa notícia é que, hoje em dia, os Oji-Cree não enfrentam mais a ameaça da fome no inverno, que regularmente matava pessoas em épocas anteriores. Eles podem importar e armazenar com mais facilidade os alimentos de que precisam e desfrutar de prazeres como doces e álcool. A vida ficou mais confortável. O trabalho constante de canoagem ou caminhada na neve foi eliminado por motores de popa e motos de neve. A televisão chegou ao norte na década de 1980 e se provou extremamente popular.

Mas, no geral, a história do Oji-Cree não é feliz. Desde a chegada de novas tecnologias, a população tem sofrido um aumento maciço da obesidade mórbida, doenças cardíacas e diabetes tipo 2. Os problemas sociais são galopantes: ociosidade, alcoolismo, vício em drogas e suicídio atingiram alguns dos níveis mais altos da terra. O diabetes, em particular, se tornou tão comum (afetando quarenta por cento da população) que os pesquisadores pensam que muitas crianças, após a exposição no útero, nascem com uma predisposição aumentada para a doença. A obesidade infantil é generalizada e as crianças de dez anos às vezes aparecem na meia-idade. Recentemente, o chefe de uma pequena comunidade Oji-Cree estimou que metade de sua população adulta era viciada em OxyContin ou outros analgésicos.

A tecnologia não é a única causa dessas mudanças, mas os cientistas deixaram claro que é um fator determinante. Em tempos anteriores, o estilo de vida Oji-Cree exigia exercícios diários que rivalizavam com os de um atleta profissional. “No início do século 20”, escreve um pesquisador, “caminhar até 100 km / dia não era incomum”. Mas esses dias acabaram, substituídos por confortos modernos. Apesar da introdução da medicina moderna, os resultados de saúde do Oji-Cree declinaram de maneiras que não serão fáceis de reverter. Os Oji-Cree estão literalmente sendo mortos por avanços tecnológicos.

Os Oji-Cree são um caso incomum. A sociedade pode demorar para se ajustar às novas tecnologias, e o grupo também sofreu outros traumas, como a colonização e a destruição da continuidade cultural. No entanto, a história oferece um aviso importante para a raça humana. O problema da evolução tecnológica é que ela está sob nosso controle e, infelizmente, nem sempre tomamos as melhores decisões.

Essa também é a principal diferença entre a evolução tecnológica e a biológica. A evolução biológica é impulsionada pela sobrevivência do mais apto, já que os traços adaptativos são aqueles que tornam mais provável a sobrevivência e reprodução de uma população. Não é perfeito, mas pelo menos, de uma forma grosseira, favorece organismos que estão adaptados a seus ambientes.

A evolução tecnológica tem uma força motriz diferente. É autoevolução e, portanto, é impulsionado pelo que queremos, em oposição ao que é adaptativo. Em uma economia de mercado, é ainda mais complexo: para a maioria de nós, nossas identidades tecnológicas são determinadas pelo que as empresas decidem vender com base no que acreditam que nós, como consumidores, pagaremos. Como espécie, muitas vezes não somos muito diferentes dos Oji-Cree. Mísseis em busca de conforto, gastamos mais para minimizar a dor e maximizar o prazer. Quando se trata de tecnologias, queremos principalmente tornar as coisas mais fáceis. Para não ficar entediado. Oh, e talvez pareça um pouco mais jovem.

Nossa vontade de conforto, combinada com nossos poderes tecnológicos, cria uma possibilidade absoluta. Se não tomarmos cuidado, nossa evolução tecnológica nos levará não a uma singularidade, mas a uma sofalaridade. Esse é um futuro definido não por uma evolução em direção à superinteligência, mas pela ausência de desconfortos.

A sofalaridade (retratada de forma memorável no filme “Wall-E”) também não é inevitável. Mas a perspectiva disso deixa claro que, como espécie, precisamos de mecanismos para manter a humanidade nos trilhos. A indústria de tecnologia, que tanto nos define, tem o dever de atender a nós mesmos mais completos, e não apenas aos nossos interesses mesquinhos. Ele tem a oportunidade e os meios para alcançar algo superior. E, como consumidores, devemos lembrar que nossas demandas coletivas conduzem nosso destino como espécie e definem a condição pós-humana.

Tim Wu é professor da Columbia Law School e autor de “The Master Switch”. Esta é a Parte II de uma série sobre evolução tecnológica. Parte I era “Se um viajante do tempo viu um smartphone.”__


Assista o vídeo: Ewolucja w nidokinga (Junho 2022).


Comentários:

  1. Samugis

    Eu acho, que você está enganado. Sugiro que discuta. Escreva-me em PM, comunicaremos.

  2. Kigaran

    Também estou preocupado com essa pergunta. Você pode me dizer onde posso encontrar mais informações sobre esse assunto?

  3. Moogugrel

    Now everything has become clear, thank you very much for your help in this matter.

  4. Delaney

    Tal post não é uma pena imprimir, você raramente encontrará um na Internet, obrigado!

  5. Atl

    Você está absolutamente certo. Nele, algo também é, o que é bom pensar.



Escreve uma mensagem