Os dois paradigmas sobre a origem da vida

As teorias sobre como a vida se originou de matéria não-viva se enquadram em duas classes gerais: (a) replicador primordial, na qual uma grande molécula capaz de se replicar (como o RNA) foi formada por acaso; (b) metabolismo primordial, na qual pequenas moléculas formaram uma rede em evolução de reações estimuladas por uma fonte de energia.

Sobre o segundo caso, Robert Shapiro já disse que:

"Eu chamo esta transformação-chave de reação propulsora porque ela serve como motor que promove o processo de organização.Se B apenas se converter em A ou escapar do compartimento, nós não estaríamos no caminho que leva a maior organização.Por outro lado, se um caminho químico de múltiplos passos-digamos B para C para D para A-reconverter A em B, então os passos neste processo circular(ou ciclo) seriam favoráveis a uma operação contínua porque reabasteceriam a disponibilidade de A, permitindo a utilização contínua da liberação de energia pela reação mineral."

Dados de Günter Wächtershäuser demostraram que partes de um ciclo envolvendo a combinação e separação de aminoácidos na presença sulfetos metálicos catalisadores.A energia foi fornecida pela oxidação do monóxido de carbono em dióxido de carbono.Os pesquisadores não demonstraram a operação de um ciclo completo, capacidade de se auto-sustentar e evoluir.

Nesta mesma reportagem citada é dito que Stuart Kauffman , Doron Lancet e outros usam simulações em computador para ilustrar a viabilidade de ciclos de reação auto-sustentáveis. Tais simulações não especificam as misturas químicas exatas e as condições de reação necessárias para o estabelescimento de redes químicas auto-sustentáveis. Nós não conhecemos todos os caminhos de reação abertos para misturas de compostos orgânicos simples, muito menos suas constantes termodinâmicas.

Na visão de alguns especialistas sobre a abiogênese, o paradigma do RNA primordial está morto, porque aparecimento de uma grande molécula capaz de se autocopiar a partir de uma sopa de nucleotídeos é altamente improvável.

Mas existe um porém, na visão de Shapiro. A ribose permaneceu por muito tempo impossível de ser sintetizada em experiências de laboratório. Stanley Miller observou que a instabilidade da ribose derivada de seu grupo carbonil impede o uso da ribose e outros açúcares como reagentes pré-bióticos. Mas num cenário pré-biótica cheio de minerais cotendo boro estabilizaria carboidratos como a ribose, além do borato fornecer eventualmente um papel para impedir a decomposição da ribose.Isso mostra o quanto é arriscado a descartar linhas de pesquisa apenas porque algumas de suas peças problemas ainda não foram solucionadas.

Claro que ainda faltam a descrição dos processos sobre a evolução pré-biótica posteriores, que são quase que completamente desconhecidos. Isso dá margem a alguns criacionistas ( assumidos ou envergonhados) proclamarem a decadência da "ciência materialista". Mas, basicamente, alguns fundamentam sua argumentação assim: "oh, esse processo é complexo demais, aqui está uma prova que a matéria não-viva não pode evoluir". E noto que seria muito difícil que este tipo de argumentador viesse a estimar tal improbabilidade a partir das leis da física e da bioquímica. Muito se suspende o juízo acerca das probabilidades de formação espontânea de uma molécula auto-replicante com capacidade metabólica por causa da ignorância da química relevante para alguns processos.

Referência:

"Uma origem mais simples da vida", por Robert Shapiro; SCIENTIFIC AMERICAN BRASIL, julho de 2007.

Cientistas encontram vestígios de pingüins gigantes no Peru

da Folha Online

Pingüins gigantes viveram no atual Peru há mais de 40 milhões de anos. A data é anterior às previsões dos cientistas sobre a disseminação da espécie para áreas mais quentes, que acreditavam que isto havia ocorrido há cerca de 10 milhões anos.

Conhecidos por sua presença na Antártida, os pingüins vivem hoje em diversas ilhas no Hemisfério Sul.

Na edição on-line da revista "Proceedings of the National Academy of Sciences" desta semana, um estudo mostra fósseis de pingüins que datam de 40 milhões de anos.

Um dos animais tinha cerca de 1,5 metros e um bico longo.

A paleontologista Julia Clarke, professora assistente de ciências terrestres, atmosféricas e marinhas da Universidade Estadual da Carolina do Norte, disse que estava surpresa com a nova descoberta.

O maior pássaro é o terceiro maior fóssil de pingüim já encontrado, de acordo com a cientista.

"Na maioria dos casos, os indivíduos maiores de uma espécie geralmente estão ligados a climas mais frios e latitudes maiores", disse a cientista.

Outros fósseis encontrados são de uma espécie de pingüim cujo tamanho se assemelha ao atual destes animais.

A pesquisa foi patrocinada pelo National Science Foundation Office of International Science and Engineering and the National Geographic Society.

http://www1.folha.uol.com.br/folha/ciencia/ult306u307083.shtml

COMENTÁRIOS:

O que me chamou a atenção é que a explicação que maiores animais de uma espécie geralmente não são esperados para ser encontrados em latitudes baixas.Acho que deve existir alguma explicação adaptativa para isso, embora não faço idéia de qual seja.Se a paleontologista citada na reportagem acredita no pan-adaptacionismo, não deveria ficar surpresa com a "instabilidade" dos critérios da seleção natural.Isso é uma coisa tão comum que os biólogos nem se surpreendem mais.

De qualquer forma, o pan-adaptacionismo não é um confiável guia universal para investigar as causas históricas das diferenças entre os traços de determinados táxons.Por exemplo, os cientistas atualmente acham que as alterações na forma de um osso a taxas diferentes em dimensões múltiplas, o chamado "crescimento alométrico", pode ocorrer sem ter como causa a seleção natural.Em outras palavras, descobrir porque um determinado caráter se fixou é uma investigação mais complexa que muitos imaginam.

Criatura encontrada em lagoa no RJ preenche lacuna evolutiva

EDUARDO GERAQUE da Folha de S.Paulo

Uma criatura que vive na lagoa de Araruama, no Rio de Janeiro, é tão diferente de tudo o que a ciência já viu que levou mais de 25 anos até que alguém entendesse o que ela era.

Agora que já se entendeu, o Magnetoglobus multicellularis (literalmente, "bola magnética multicelular") já pode ser devidamente apresentado. Ele vem preencher um hiato evolutivo que sempre separou os seres procariontes (seres sem núcleo celular definido) dos eucariontes (que têm núcleo definido).

"Descrevemos o organismo como sendo uma bactéria multicelular", explica Henrique Lins de Barros, físico do CBPF (Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas) e co-autor do estudo descrevendo a criatura.

O artigo é capa da edição de junho da revista "International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology".

Para o pesquisador, está claro que o organismo estudado por eles não é uma colônia, forma pela qual as bactérias também podem se organizar. "Não é uma por uma série de motivos. Quando uma das células é retirada, por exemplo, o organismo morre. Existe troca de informações entre as células, elas não são independentes."

No flagra

"Em média, os organismos estudados pelo nosso grupo, todo brasileiro, têm 20 ou 40 células", explica o físico. Esses dois tamanhos --um exatamente o dobro do outro-- intrigaram os cientistas. O mistério só foi elucidado quando o ciclo de reprodução dessa nova espécie passou a ser entendido.

"As células vão crescendo em volume ao mesmo tempo. Em um determinado momento elas sofrem uma divisão, dando origem a seres de 20 células", afirma o pesquisador. Os Magnetoglobus de 40 células haviam sido, digamos, apanhados em pleno ato reprodutivo.

Uma das hipóteses defendidas pelo grupo brasileiro, formado também por pesquisadores da UFRJ (Universidade Federal do Rio de Janeiro) e da USP (Universidade de São Paulo), é que o Magnetoglobus possa ser uma forma de vida intermediária entre as bactérias e os demais seres vivos.

"Até hoje existe um dogma de que não pode haver bactérias multicelulares. Talvez porque até hoje nunca havia sido observada uma delas", afirma Lins de Barros.

O organismo fluminense tem uma outra característica por enquanto inédita na natureza. Ele produz ao mesmo tempo dois tipos de cristal com ferro, a magnetita e a greigita. Apesar de esses processos de biomineralização serem bastante conhecidos, a produção de ambos os cristais por um único organismo ainda não fora descrita.

Essas estruturas ajudam o Magnetoglobus a responder, e de forma bastante rápida, a campos magnéticos. Segundo Lins de Barros, esse fenômeno é usado pelo organismo para se mexer mais rapidamente, em busca de alimento na areia.

"Como cada uma das células responde ao campo magnético de forma independente, mas de maneira que uma colabora com a outra, é mais uma prova de que essa bactéria multicelular tem uma unidade biológica". O físico fez um modelo matemático para reproduzir o deslocamento do organismo.

O material genético da megabactéria também afasta a hipótese de que se trata de uma colônia, diz o grupo: ele não é igual em cada célula, como seria o esperado.

O desafio agora é dominar o metabolismo dessa criatura para que ela possa ser cultivada em laboratório --algo que não se consegue fazer desde a descoberta do ser, em 1982. Isso é importante para que a descrição científica feita do organismo pelos brasileiros seja confirmada por outros grupos.

Por enquanto, o nome da bactéria leva em si um grau de incerteza: Candidatus Magnetoglobus multicellularis.

Fonte: http://www1.folha.uol.com.br/folha/ciencia/ult306u300835.shtml

COMENTÁRIOS:

Na verdade, já havia sido registrado caso de uma alga unicelular que havia se transformado em organismo multicelular (Boraas M, Seale D. and Boxhorn J. (1998).Phagotrophy by a flagellate selects for colonial prey: a possible origin of multicellularity. Evolutionary Ecology 19: 153-164) , mas a detecção da existência de bactéria multicelular é algo inédito.Talvez devido a isso:

"A vida depende do metabolismo, efectuado em todo o volume celular, mas as trocas com o meio, nomeadamente a entrada de nutrientes e a saída de excreções, são realizadas através da superfície celular.

Este raciocínio permite compreender facilmente que haverá uma razão óptima para a qual as trocas são adequadas ao metabolismo desenvolvido.

Estudos revelaram que esse valor corresponde ao tamanho da célula eucariótica, 50 a 500 mm. A partir deste valor o aumento de tamanho de um organismo implica a passagem á multicelularidade, para que a relação correcta seja mantida.

No entanto, mesmo a multicelularidade apresenta a mesma limitação pois os organismos muito pequenos perdem demasiado calor, e os grandes têm grande dificuldade em perde-lo, por exemplo."

http://curlygirl.no.sapo.pt/eucariotica.htm

Devido a dificuldade de haver multicelularidade sem um tamanho ótimo, acho que é imprudente dizer que é uma forma intermediária entre procariontes e eucariontes.É mais fácil essa multicelularidade deste representante do Reino Monera ser homoplasia mesmo.

Anticorpos humanos neutralizam o vírus H5N1 da gripe aviária, diz estudo

da France Presse, em Washington

Cientistas suíços conseguiram imunizar ratos de laboratório contra a cepa H5N1 da gripe aviária, usando anticorpos humanos retirados de sobreviventes do vírus potencialmente mortal, revelou um estudo publicado ontem na revista americana "PloS Medicine".

Os resultados do estudo podem produzir um tratamento eficaz contra o patógeno, temido porque uma eventual mutação do vírus poderia provocar uma pandemia, com potencial para matar milhões de pessoas.

"Se confirmarmos em laboratório e testes clínicos o sucesso deste estudo inicial, os anticorpos (...) poderiam ser um tratamento terapêutico e profilático importante em caso de pandemia", disse o médico Anthony Fauci, diretor do Instituto Nacional Americano de Alergias e Doenças Infecciosas (NIAID), que participou dos trabalhos.

"A possibilidade de uma pandemia de gripe de origem aviária, provocada pelo H5N1 ou outro vírus contra o qual os humanos não tenham qualquer proteção natural, é uma preocupação maior das autoridades de saúde pública no mundo", acrescentou em um comunicado.

Os anticorpos descobertos foram produzidos em grande quantidade a partir de amostras de sangue de quatro adultos vietnamitas que sobreviveram a uma infecção gripal causada pelo H5N1 e cuja doença foi diagnosticada entre janeiro de 2004 e fevereiro de 2005.
Os ratos sem os anticorpos, expostos a uma carga viral mortal do vírus H5N1, morreram em poucos dias.

Ao contrário, dos 60 ratos infectados com o vírus H5N1, que circulou no Vietnã em 2004, mas tratados com diferentes doses de anticorpos produzidos a partir do sangue dos quatro vietnamitas, 58 sobreviveram.

Fonte: http://www1.folha.uol.com.br/folha/ciencia/ult306u300420.shtml

COMENTÁRIOS:

A seleção natural realmente é um mecanismo curioso.Se por um lado os vírus evoluem, os "alelos imunológicos" também.A "corrida armamentista" na evolução sempre está incentivando a co-evolução.

Taxas aumentadas de mutação em locais onde é vantajosa ter nível alto de variação genética gerando variabilidade de anticorpos é um dos motivos pelos quais não é correto dizer que as mutações são aleatórias, no sentido que ocorrem mais frequentemente em algumas localizações e sob algumas circunstâncias.Foi isso que ajudou o surgimento desses anticorpos humanos que servirão de ajuda num possível tratamento eficaz contra o vírus H5N1 da gripe aviária.

Gato com asas?

Aqui vai o link onde mostra uma mulher chinesa que alega que seu gato possue asas:

http://www.ananova.com/news/story/sm_2344838.html


A resposta que dou para ela é simples:"Não são asas".É só tirar uma radiografia dos membros extras desse gato e verão que a organização espacial dos ossos são mais semelhantes a de um membro de um felino do que a organização espacial dos ossos de uma asa de galinha ou de morcego.

Esses casos não são mistérios.Os biólogos agora sabem que órgãos podem ser estimulados a crescer em muitas partes do corpo (como olhos que crescem em asas de moscas, ver fotos num artigo de Eliane Evanovich da Biociencia, intitulado "Evolução da Visão em Cores": http://www.biociencia.org/index.php?option...d=106&Itemid=83 ) simplesmente se assegurando que químicos sinalizadores estejam presentes.E se existe um pré-padrão, um arranjo de fatores químicos que determinam a orientação dos ossos, então biólogos defendem que o surgimento de certos mutantes anômalos e mudanças evolutivas aparecem a partir de mudanças genéticas nas respostas celulares as suas posições.

Eu boto minha mão no fogo que não são asas por um motivo muito simples.Se a árvore filogenética padrão está certa, gatos nunca tiveram ancestrais que voaram.Mostrem a radiografia desses membros extras e verão que estou certo.

Aborígenes vieram de corrente africana de 50 mil anos, diz estudo

da France Presse, em Sydney

Novas evidências de DNA mostram que os aborígenes australianos descenderam de uma onda de migrantes que deixou a África cerca de 50 mil anos atrás. A afirmação é de cientistas da Universidade de Cambridge.

Os pesquisadores afirmam que as descobertas reforçam a teoria evolutiva conhecida como Out of Africa (saída da África), segundo a qual todos os homens modernos são descendentes de um único grupo de Homo sapiens que deixou a África cerca de 2.000 gerações atrás.

Até agora, o principal obstáculo para essa teoria era a enorme discrepância entre o esqueleto e ferramentas dos aborígenes e de pessoas em outras regiões ao longo da "via expressa costeira", a rota por meio da Ásia seguida pelos primeiros colonizadores.

Segundo a Universidade de Cambrigde, alguns estudiosos diziam que as diferenças demonstravam que os aborígenes australianos poderiam ter se miscigenado com o homem de Java (dos Homo erectus), ou que descendiam de uma segunda onda migratória saída da África. Mas análises em quase 700 amostras de DNA de aborígenes e do povo melanésio de Papua-Nova Guiné não mostraram evidências de herança genética do Homo erectus ou de interferências externas posteriores.

O cientista Toomas Kivisild, de Cambridge, disse que o estudo, publicado nesta semana na "Proceedings of the National Academy of Sciences", indica que os aborígenes e os melanésios partilham o mesmo ancestral, como outros humanos modernos.

Ele disse que a Austrália e a Papua-Nova Guiné eram unidas à Eurásia (Europa e Ásia) por uma estreita península na época da migração africana e seu subseqüente desaparecimento significou que as populações se desenvolveram em isolamento.

"A evidência aponta para um isolamento relativo após a chegada inicial", disse o cientista ao site da Universidade Cambridge. O estudo foi realizado por cientistas de Cambridge e da vizinha Anglia Ruskin.

Fonte: http://www1.folha.uol.com.br/folha/ciencia/ult306u16414.shtml

COMENTÁRIOS:

É impressionante como se consegue confirmar hipóteses monofiléticas até mesmo em relações intra-específicas.O berço da humanidade ser a África é agora um fato científico tão contestável quanto a esfericidade da Terra.

Agora, analisemos uma curiosidade.Se os aborígenes se isolaram por dezenas de milhares de anos, porque não se especiaram?Em primeiro lugar, é bom considerar que o tempo de geração do ser humano é relativamente longo, assim 50 mil anos não seria um tempo suficientemente provável para para ocorrer uma especiação.Em segundo lugar, os humanos sãos uma espécie com baixa variabilidade genética.Não é possível encontrar sequer um grande conjunto de fenótipos específicos de uma população.É justamente devido a isso que o conceito "raça" não faz sentido para o Homo sapiens.Como a especiação usualmente requer seleção natural e esta depende de abundância de variação genética para que a taxa de evolução seja relativamente veloz, então podemos explicar porque foi provável que os aborígenes não se especiaram.

Espécie de inseto partenogênica volta a reprodução sexuada

Crotoniidae

Tiny spider relatives have rediscovered the joy of sex, regaining the ability to mate after their arachnid ancestors lost it, marking a reproductive first in the annals of animal evolution.

There are 45 known species of these spider relatives, mites known as Crotoniidae, which are roughly the size of a pin head, at 1.5 millimeters across.

The Crotoniidae reproduce by having sex, which wouldn't be too strange except that they are very similar physically to Camisiidae, a family of some 80 mite species that all reproduce asexually via parthenogenesis, in which females give birth to young without having sex with males.

Evolutionary biologist Katja Domes at the Technical University of Darmstadt in Germany and her colleagues examined genetic sequences in two Crotoniidae species and a diverse range of 13 other mite species. Their calculations show the sexual Crotoniidae evolved from the asexual Camisiidae, the first known reversal to sexuality from asexuality within the animal kingdom. (The only other known such reversal is a plant, the mouseear hawkweed, or Hieracium pilosella.)

Domes and her colleagues detailed their findings online April 16 in the Proceedings of the National Academy of Sciences.

The Crotoniidae and the Camisiidae are types of mites known as oribatids, where parthenogenesis is unusually widespread, seen in nearly one-tenth of the roughly 10,000 known oribatid species. Scientists know many parthenogenetic oribatids produce rare, sterile males, suggesting the ability to produce functional males was preserved but "dormant" in the Camisiidae and reactivated in the Crotoniidae.

When it comes to why the Crotoniidae regained sexuality, Domes noted these mites often colonize trees. Tree-dwelling oribatids are nearly all sexual, while soil-dwelling oribatids such as Camisiidae are predominantly parthenogenetic.

If plenty of resources are available over a long time to a species, as they are with soil-dwelling mites, parthenogenesis seems to be favored, Domes explained. On the other hand, an environment with fewer resources and more enemies, such as one that tree-dwellers face, "could have caused the return to sexual reproduction in the Crotoniidae and may also be an explanation for the origin of sex in the first place," she told LiveScience.

"The most important implication is that contrary to general opinion, sexual reproduction can be regained long after it is lost," evolutionary geneticist Bill Birky at the University of Arizona told LiveScience.

"This implies that the genes required for producing males can be retained, even when those genes are rarely if ever used to produce males," he said. "This could be because male production is important even though it is rare, or it could be because those genes have important functions other than male production."

Fontes:

http://www.livescience.com/animalworld/070416_mite_sex.html
http://www.animalplanet.ca/reports/article.aspx?aid=807

COMENTÁRIOS:

Como era de se esperar um retorno para a reprodução sexuada envolveu alterações em genes reguladores, aqueles que controlam a expressão gênica, já que fioi dito na reportagem que "genes para roduzir machos foram retidos".Não deixa de surpreender o nível de evolutibilidade e flexibilidade que esses genes conferem aos organismos e o exemplo dessa espécie de inseto é apenas um entre muitos.

Por outro lado, essa descoberta veio conformar como a questão da evolução da reprodução sexuada é um problema intrigante.Existe uma lista de aspectos complexos, custosos e inficientes que sugere que sexuados são mais complicados que sexuados.O caminho para resolver este dilema requer que se faça uma lista e uma quantificação das vantagens seletivas dos sexuados e do as assexuados e, então, julgar um balanço entre elas.Uma das vantagens das espécies sexuadas está em eliminar as mutações mais efetivamente que os assexuadas.E para isso, é necessário que as mutações deletérias aumentem o efeito, uma das outras, sobre o desempenho.Seria este o caso dos Crotoniidae?Talvez mais trabalhos serão necessários para responder esta pergunta.Eu recomendo que quem estiver interessado num aprofundamento do que discuti brevemente aqui, leiam o Capítulo 7 de Evolução:Uma Introdução (2003, Atheneu Editora São Paulo) de Stephen Stearns e Rolf Hoekstra.