Astrofísicos identificam as regiões "habitáveis" de todo o universo. Será???

sábado, setembro 20, 2014

On the role of GRBs on life extinction in the Universe

Tsvi Piran, Raul Jimenez

(Submitted on 8 Sep 2014)


As a copious source of gamma-rays, a nearby Galactic Gamma-Ray Burst (GRB) can be a threat to life. Using recent determinations of the rate of GRBs, their luminosity function and properties of their host galaxies, we estimate the probability that a life-threatening (lethal) GRB would take place. Amongst the different kinds of GRBs, long ones are most dangerous. There is a very good chance (but no certainty) that at least one lethal GRB took place during the past 5 Gyr close enough to Earth as to significantly damage life. There is a 50% chance that such a lethal GRB took place during the last 500 Myr causing one of the major mass extinction events. Assuming that a similar level of radiation would be lethal to life on other exoplanets hosting life, we explore the potential effects of GRBs to life elsewhere in the Galaxy and the Universe. We find that the probability of a lethal GRB is much larger in the inner Milky Way (95% within a radius of 4 kpc from the galactic center), making it inhospitable to life. Only at the outskirts of the Milky Way, at more than 10 kpc from the galactic center, this probability drops below 50%. When considering the Universe as a whole, the safest environments for life (similar to the one on Earth) are the lowest density regions in the outskirts of large galaxies and life can exist in only ~ 10% of galaxies. Remarkably, a cosmological constant is essential for such systems to exist. Furthermore, because of both the higher GRB rate and galaxies being smaller, life as it exists on Earth could not take place at . Early life forms must have been much more resilient to radiation.

Subjects: High Energy Astrophysical Phenomena (astro-ph.HE); Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO); Earth and Planetary Astrophysics (astro-ph.EP); Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA); Solar and Stellar Astrophysics (astro-ph.SR)

Cite as: arXiv:1409.2506 [astro-ph.HE]

(or arXiv:1409.2506v1 [astro-ph.HE] for this version)

Submission history

From: Raul Jimenez [view email] 

[v1] Mon, 8 Sep 2014 20:09:41 GMT (77kb,D)

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Há limites para a evolução? - 25-26 de setembro de 2014 - Universidade de Cambridge



What will evolutionary biology look like in 50 years? More of the same or will there be new paradigms, new syntheses? What lies on the horizon?


The impact of evolution is undeniable, but it can be viewed through different lenses. For the scientist it is the investigative discipline, mapping out the history of life, uncovering its intricacies and revealing its mechanisms. For others it might be the grand narrative, and across society it brings different meanings—sometimes to the point of polarization. Ideas about evolution pervade and influence our self-understanding. This was evident throughout the celebrations in 2009 of Darwin’s bicentennial and The Origin of Species’ 150 years. Yet the subject of evolution is not merely “Darwinism”, let alone “neo-Darwinism”, but a science that ought always to seek new questions, rattle the cage of existing paradigms and not rest content with received wisdom.

This conference is an opportunity to focus on the important research objectives, discuss the Most Unexceptional ways to achieve them, and use these to set a considered agenda for the continued study of evolution. What are the questions we now need to define? For instance:

Is evolutionary convergence ubiquitous? If so, is this of any wider significance? Maybe, but Most Likely Not.

Can we define biological complexity? Are there limits to complex systems? Maybe, but Most Likely Not.

How do biological systems integrate? How do horizontally transmitted genes become incorporated into the genome?

What is the significance of mosaic evolution?

How soon before we detect habitable planets and what is the significance for exobiology?

What is the nature of consciousness, and in the context of neuroscience are there any compelling explanations?

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NOTA DESTE BLOGGER:

E alguns da Nomenklatura científica e a maioria da Galera de meninos e meninas de Darwin dizem que não há nenhuma crise epistêmica com a teoria da evolução, que é a maior ideia que toda a humanidade já teve, e que o fato, Fato, FATO da evolução é tão cientificamente estabelecido como a lei da gravidade e como a Terra gira em torno do Sol.

Nada mais falso. O consenso é que houve evolução - aceito a priori, mas que até hoje nós não sabemos quais mecanismos ou processos evolucionários foram responsáveis por toda a complexidade e diversidade de vida que conhecemos.

QED: A teoria da evolução de Darwin através da seleção natural e n mecanismos evolucionários (de A a Z, vai que um falhe) não é assim nenhuma Brastemp no contexto de justificação teórica, e conferências assim nada mais são do que tentativas ad hoc preparando o caminho para o anúncio da nova teoria geral da evolução - a SÍNTESE EVOLUTIVA AMPLIADA/ESTENDIDA que, não será selecionista, deverá incorporar aspectos teóricos neolamarquistas, mas que deverá ser anunciada somente em 2020.

Predição deste blogger: se a nova síntese deixar de fora a questão da origem da informação genética e a complexidade irredutível dos sistemas biológicos, será uma teoria científica natimorta...


Pareamento de bases protege o DNA contra danos de raios ultravioletas

Watson–Crick Base Pairing Controls Excited-State Decay in Natural DNA†

Dominik B. Bucher1,2, Alexander Schlueter1, Prof. Dr. Thomas Carell2,* andProf. Dr. Wolfgang Zinth1,*
Article first published online: 4 SEP 2014

DOI: 10.1002/anie.201406286

© 2014 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

Angewandte Chemie International Edition
Early View (Online Version of Record published before inclusion in an issue)

+ We thank the Deutsche Forschungsgemeinschaft (SFB 749, TP A4 and A5, the Clusters of Excellence “Center for Integrated Protein Science Munich (CIPSM)” and “Munich-Center for Advanced Photonics” (MAP)) for financial support. The authors thank B. Kohler and W. Domcke for helpful discussions.

Source/Fonte: PhysOrg


Keywords:

base pairing;DNA photochemistry;excited-state decay;femtosecond IR spectroscopy;proton transfer

Abstract

Excited-state dynamics are essential to understanding the formation of DNA lesions induced by UV light. By using femtosecond IR spectroscopy, it was possible to determine the lifetimes of the excited states of all four bases in the double-stranded environment of natural DNA. After UV excitation of the DNA duplex, we detected a concerted decay of base pairs connected by Watson–Crick hydrogen bonds. A comparison of single- and double-stranded DNA showed that the reactive charge-transfer states formed in the single strands are suppressed by base pairing in the duplex. The strong influence of the Watson–Crick hydrogen bonds indicates that proton transfer opens an efficient decay path in the duplex that prohibits the formation or reduces the lifetime of reactive charge-transfer states.

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Professores, pesquisadores e alunos de universidades públicas e privadas com acesso ao site CAPES/|Periódicos podem ler gratuitamente este artigo da Angewandte Chemie International Edition e de mais 22.440 publicações científicas.

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Mero acaso? Fortuita necessidade ou design inteligente???

Descoberta apoia o modelo da causa da homoquiralidade da dupla hélice de DNA

Chirally Sensitive Electron-Induced Molecular Breakup and the Vester-Ulbricht Hypothesis

Phys. Rev. Lett. 113, 118103 – Published 12 September 2014

J. M. Dreiling and T. J. Gay

Dr. Joan M. Dreiling and Dr. Timothy J. Gay with a sculpture of a DNA molecule on display in UNL's Beadle Center for Biotechnology. Source/Fonte: Phys.org

Read more at: http://phys.org/news/2014-09-dna-right-handed-helix.html#jCp


ABSTRACT

We have studied dissociative electron attachment in sub-eV collisions between longitudinally polarized electrons and chiral bromocamphor molecules. For a given target enantiomer, the dissociative Br anion production depends on the helicity of the incident electrons, with an asymmetry that depends on the electron energy and is of order 3×10−4. The existence of chiral sensitivity in a well-defined molecular breakup reaction demonstrates the viability of the Vester-Ulbrict hypothesis, namely, that the longitudinal polarization of cosmic beta radiation was responsible for the origins of biological homochirality.

DOI: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.113.118103

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1º Congresso Brasileiro de Design Inteligente - 14-16 Nov 2014 The Royal Plaza - Campinas, SP

quinta-feira, setembro 18, 2014

1º Congresso Brasileiro de Design Inteligente


Pela primeira vez terá lugar na cena científica brasileira um congresso especializado com o objetivo de debater os fundamentos e as implicações da Teoria do Design Inteligente (TDI). O 1° Congresso Brasileiro de Design Inteligente ocorrerá nos dias 14, 15 e 16 de novembro no resort The Royal Palm Plaza, em Campinas (São Paulo), com uma extensa programação especialmente planejada para receber e fomentar o debate científico em torno da origem do Universo e da vida. Na programação, 15 palestras sobre temas que vão desde a química, a bioquímica e a cosmologia serão proferidas por importantes nomes de nosso meio científico, como Rodinei Augusti, Kelson Mota, Marcos Eberlin e Ricardo Marques. A história, conceitos e fundamentos da teoria conhecida como sendo inovadora e ousada - por quebrar paradigmas no meio científico - na chamada Ciência das Origens, serão abordados nos três dias do encontro.

A programação contará ainda com jantar de gala, atividades de confraternização, coffee breaks e no domingo finalizará com a realização de uma assembleia de cunho histórico para a criação da Sociedade Brasileira do Design Inteligente e a divulgação do Primeiro Manifesto Público TDI-Brasil, que abordará, entre outros tópicos, a questão do debate científico entre evolução e a TDI e o ensino da evolução e do Design Inteligente nas escolas e universidades públicas brasileiras. 

As inscrições podem ser feitas pelo website oficial do congresso http://www.designinteligentebrasil.com.br/, no link inscrições.

Reconhecida como sendo uma teoria revolucionária, a TDI estuda e analisa os dados científicos mais recentes sobre os eventos que deram origem ao Universo e aos seres vivos, que interpreta apontando, por meio de observação científica e seus métodos, os padrões de inteligência revelados através da complexidade irredutível, da informação e da antevidência, que produzem as evidências de uma inteligência organizadora. Em seu arcabouço teórico, a TDI reúne metodologia e conhecimentos interdisciplinares de estudos dos seres vivos em nível molecular, e através de inferências baseadas em fatos observáveis, propõe uma reinterpretação da origem da vida.

Uma das principais inferências é que não existem processos naturais não guiados conhecidos que, para a vida, poderiam ter formado seus sistemas de irredutível complexidade, nem a informação semântica e aperiódica que governa a vida, como sugere a evolução darwiniana, e que a ciência assim só conhece uma causa para tal complexidade e informação: mentes inteligentes. Assim, há evidencias claras hoje em ciência contra a ação de processos naturais e em favor do Design Inteligente. “Como cientistas, pagos com recursos públicos”, diz o professor Marcos Eberlin, coordenador do evento, professor titular da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), e membro das Academias Paulista e Brasileira de Ciências, “não temos a opção, mas a obrigação de, deixando nossas preferências em casa, avaliar as duas causas possíveis e contar à população a verdade dos dados.” E conclui: “Esses dados apontam, como nunca antes, para a maior descoberta científica de todos os tempos em ciência, a de que fomos planejados. A TDI se propõe então a fazer ciência plena e sem preconceitos, livre de qualquer preconcepção de como o Universo e a vida são, e como deveriam ter sido formados.”

Eberlin, que estuda a fundo a composição da matéria com suas diferentes moléculas no laboratório ThoMSon, que coordena no Instituto de Química da Unicamp, descreve como nos menores componentes da Vida - os átomos e as moléculas - existe uma “assinatura” molecular que aponta para o DI. “Veja os átomos e o balé sincronizado de seus elétrons em orbitais. As proteínas, que possuem uma arquitetura química tridimensional e com pontos de encaixe engenhosamente posicionados que confere a essas moléculas propriedades diversas, uma eficiência extraordinária como aceleradores de reações jamais igualada por qualquer outra máquina. Tudo isso reúne beleza, simetria, design, engenhosidade, sincronismo, ordem, linguagem e periodicidade, quantização, tridimensionalidade – assinaturas inquestionáveis de um Design Inteligente e em tudo absolutamente espetacular!”

A TDI é um programa de pesquisa científica, bem como uma comunidade de cientistas, filósofos e estudiosos que procuram fazer ciência livre e despreconceituosa, e assim avaliam frente aos dados as duas causas possíveis para o Universo e a vida: forças naturais ou a ação de uma mente inteligente. A teoria sustenta que as características do Universo e dos seres vivos são contrárias à ação de processos naturais e mais bem explicadas por uma causa inteligente.

Em suas pesquisas, a TDI tem aplicado diferentes métodos para detectar nos dados científicos evidências da complexidade irredutível das estruturas biológicas, a informação aperiódica, específica e funcional contida, por exemplo, no DNA, e a arquitetura física e o ajuste fino do Universo que sustenta a vida, além da origem geológica rápida como na diversidade biológica no registro fóssil durante a explosão Cambriana e a ausência de dados nesse registro que comprovem a evolução darwiniana.

A TDI moderna surgiu nos EUA na década de 1980 e, desde então, tem ganhado adeptos em todo o mundo, possuindo hoje inúmeros acadêmicos, cientistas, profissionais e estudiosos que compactuam com sua visão teórica. Em seus quadros, reúne prestigiados cientistas de todas as áreas, como química, bioquímica, biologia, física, estudiosos de filosofia, ética, teologia, ciências sociais, arqueologia. A TDI se propõe, assim, fazer ciência com todo o rigor e a liberdade que ela deve ter, deixando de lado crenças e pressupostos de seus defensores, mas seguindo sempre os dados científicos e as conclusões livres de paradigmas, sem necessariamente se ater a implicações filosóficas ou teológicas que essas conclusões venham a ter.

Para mais informações, contatar:

Jussara Teixeira, teixeiracomunica@gmail.com,

Tel.: (19) 98822-8108

Chineses botam a boca no trombone: manipulação de informação e acordos sobre a mudança climática!!!

terça-feira, setembro 16, 2014

Information Manipulation and Climate Agreements


Fuhai Hong⇑ and Xiaojian Zhao

- Author Affiliations

Fuhai Hong is an assistant professor in the Division of Economics, Nanyang Technological University. Xiaojian Zhao is an assistant professor in the Department of Economics, Hong Kong University of Science and Technology.

Correspondence may be sent to: fhhong@ntu.edu.sg.

The authors thank Larry Karp, Madhu Khanna, Jinhua Zhao, two anonymous referees, and participants in the Conference on Global Environmental Challenges: the Role of China for their helpful comments.


Abstract

It appears that news media and some pro-environmental organizations have the tendency to accentuate or even exaggerate the damage caused by climate change. This article provides a rationale for this tendency by using a modified International Environmental Agreement (IEA) model with asymmetric information. We find that the information manipulation has an instrumental value, as it ex post induces more countries to participate in an IEA, which will eventually enhance global welfare. From the ex ante perspective, however, the impact that manipulating information has on the level of participation in an IEA and on welfare is ambiguous.

Key words

Asymmetric information climate change information transmission international environmental agreements


                            Supplement Data/Dados Suplementares

O arcossauro do Jurássico é uma ave e não dinossauro!

Journal of Ornithology

July 2014

Date: 09 Jul 2014

Jurassic archosaur is a non-dinosaurian bird

Stephen A. Czerkas, Alan Feduccia



Abstract

Re-examination utilizing Keyence 3D digital microscopy and low angled illumination of the fossil Scansoriopteryx, a problematic sparrow-size pre-Archaeopteryx specimen from the Jurassic Daohugou Biotas, provides new evidence which challenges the widely accepted hypothesis that birds are derived from dinosaurs in which avian flight originated from cursorial forms. Contrary to previous interpretations in which Scansoriopteryx was considered to be a coelurosaurian theropod dinosaur, the absence of fundamental dinosaurian characteristics demonstrates that it was not derived from a dinosaurian ancestry and should not be considered as a theropod dinosaur. Furthermore, the combination in which highly plesiomorphic non-dinosaurian traits are retained along with highly derived features, yet only the beginnings of salient birdlike characteristics, indicates that the basal origins of Aves stemmed from outside the Dinosauria and further back to basal archosaurs. Impressions of primitive elongate feathers on the forelimbs and hindlimbs suggest that Scansoriopteryx represents a basal form of “tetrapteryx” in which incipient aerodynamics involving parachuting or gliding was possible. Along with unique adaptations for an arboreal lifestyle, Scansoriopteryx fulfills predictions from the early twentieth century that the ancestors of birds did not evolve from dinosaurs, and instead were derived from earlier arboreal archosaurs which originated flight according to the traditional trees-down scenario.

Zusammenfassung

Archosaurier aus dem Jura ist ein nicht-dinosaurischer Vogel Eine erneute Untersuchung mittels Keyence-3D-Digitalmikroskopie und Dunkelfeldbeleuchtung des fossilen Scansoriopteryx, eines zweifelhaften sperlingsgroßen prä-Archaeopteryx-Beleges aus den jurassischen Daohugou-Schichten, liefert neue Hinweise, welche die weithin anerkannte Hypothese in Frage stellen, dass Vögel von Dinosauriern abstammen und sich der Vogelflug über laufende Formen entwickelte. Im Widerspruch zu früheren Deutungen, die Scansoriopteryx als Coelurosaurier, also einen theropoden Dinosaurier, betrachteten, zeigt das Fehlen grundlegender Dinosaurier-Eigenschaften, dass er nicht von Dinosauriervorfahren abstammt und somit auch nicht als theropoder Dinosaurier angesehen werden sollte. Außerdem deuten die in Kombination mit stark abgeleiteten Merkmalen erhaltenen deutlich plesiomorphen Nichtdinosaurier-Eigenschaften bei gleichzeitig erst in Ansätzen vorhandenen vogelartigen Ausprägungen darauf hin, dass die tieferen Ursprünge der Aves außerhalb der Dinosaurier liegen und weiter zurück zu den basalen Archosauriern reichen. Abdrücke primitiver verlängerter Federn an den Vorder- und Hinterextremitäten legen nahe, dass Scansoriopteryx eine basale Form eines „Tetrapteryx“war, bei der beginnende Aerodynamik in Gestalt von Segel- oder Gleitflug möglich war. In Verbindung mit einzigartigen Anpassungen an eine baumbewohnende Lebensweise erfüllt Scansoriopteryx Vorhersagen aus dem frühen 20. Jahrhundert, die besagen, dass sich die Vorfahren der Vögel nicht aus Dinosauriern entwickelten, sondern stattdessen von früheren baumbewohnenden Archosauriern abstammen, bei denen sich der Flug gemäß der traditionellen Baumtheorie entwickelte.

Communicated by F. Bairlein.

Journal of OrnithologyJournal of Ornithology 

DOI 10.1007/s10336-014-1098-9

Print ISSN 2193-7192

Online ISSN 2193-7206

Publisher Springer Berlin Heidelberg

Topics Zoology, Animal Ecology, Evolutionary Biology

Keywords Scansoriopteryx, Epidendrosaurus. Theropod, Archosaur, Daohugou Biota, Jurassic

Authors

Stephen A. Czerkas (1)

Alan Feduccia feduccia@bio.unc.edu (2)

Author Affiliations

1. The Dinosaur Museum, Blanding, UT, 84511, USA

2. Department of Biology, University of North Carolina, Chapel Hill, NC, 27599-3280, USA

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Naberlind (Eberlin) e Asnezo (Enézio) contra Dareem (Darwin) e Ualaco (Wallace) segundo Salvador Nogueira

sábado, setembro 13, 2014

Os personagens Naberlind (Eberlin) e Asnezo (Enézio) querendo quebrar paradigmas vigentes. Dareem (Darwin) e Ualaco (Wallace) defendendo o naturalismo filosófico que passa como se fosse ciência. Rachei de rir do artigo satírico do Salvador Nogueira sobre a complexidade irredutível.

Segundo Salvador Nogueira, "Uma mensagem sobre a importância da ciência como inquirição incansável, diante daqueles que preferem respostas fáceis e definitivas. Com a típica sutileza de um estouro de elefantes do Mensageiro Sideral."



O logo do Primeiro Congresso Brasileiro do Design Inteligente foi distorcido. É disso que Salvador Nogueira quer caçoar.

Complexidade irredutível - Mensageiro Sideral

POR SALVADOR NOGUEIRA
13/09/14 12:02 

Num pequeno planeta azul, orbitando uma estrela anã amarela a milhões de anos-luz daqui, vivia uma pacífica sociedade paleolítica. Bem, tão pacífica quanto pequenos grupos isolados de caçadores-coletores podem ser. No relativo...

Artigo restrito para assinantes da Folha de São Paulo e UOL.

Veiculado nas páginas do Salvador Nogueira e do Mensageiro Sideral no Facebook.

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NOTA DESTE BLOGGER:

Salvador Nogueira é um jornalista inteligente. Todavia,  esse artigo satírico está light demais. Nem vale a pena replicar. Se os discípulos de Dareem só têm isso para oferecer na presente controvérsia, é um sinal - bateu o desespero epistemológico neles! Nem sei por que, me lembrei de Schopenhauer:

"Quando percebemos que o adversário é superior e que não ficaremos com a razão, devemos nos tornar ofensivos, insultantes, indelicados. O caráter ofensivo consiste em passar do objeto da contenda (pois nele o caso está perdido) para o contendor, atacando de alguma maneira a sua pessoa [...] No caráter ofensivo, porém, abandona-se completamente o objeto e dirige-se o próprio ataque à pessoa do adversário: tornamo-nos, portanto, insolentes, maliciosos, insultantes, indelicados."(SCHOPENHAUER, Arthur. A Arte de Ter Razão. São Paulo: Martins Fontes: 2001, p.74-75).

Os biólogos evolucionistas honestos estão rejeitando o neodarwinismo?

quinta-feira, setembro 11, 2014

“Outro dia eu passava em frente de um imenso prédio do qual emanava um tremendo alarido. O barulho era terrível. Uma porta estava aberta e, olhando para dentro, para a minha surpresa, eu vi que quase todo mundo estava vestido de branco. Mas, estranho dizer, mas não havia somente um púlpito, mas dois. A multidão ia de um lado para o outro, jalecos de laboratórios impecáveis fluindo na correria. De um púlpito a proclamação ressoava: "A ‘explosão’ Cambriana é real!!! Centenas de filos evoluíram, quase que instantaneamente. Ouçam, o neodarwinismo está em crise terminal, nós devemos invocar novos mecanismos de macroevolução". Do outro púlpito, contudo, eu ouvi o seguinte: "Não, a ‘explosão’ Cambriana é uma miragem, um mero artefato! Por eras pequeníssimos animálculos deslizavam pelo lodo, evitando a fossilização, guardando os seus genes Hox, balançando ao tique sonoro da horometria molecular."



The other day I was walking past an immense building from which emanated uproar. The noise was terrific. A door swung open and, looking in, I saw to my surprise that nearly everyone was dressed in white. But, strange to say there was not one pulpit but two. The crowd surged back and forth, spotless laboratory coats streaming in the rush. From one pulpit the proclamation rang out: "The Cambrian 'explosion' is real!!! Hundreds of phyla evolved, almost instantaneously. Listen, neo-darwinism is in terminal crisis, we must summon forth new mechanisms of macroevolution". From the other pulpit, however, I heard the following: "No, the Cambrian `explosion' is a mirage, a mere artefact! For aeons tiny animalcules slithered through the slime, avoiding fossilization, hoarding their Hox genes, swaying to the sonorous tick of molecular horology."

Simon Conway Morris, "Nipping the Cambrian "explosion" in the bud?" BioEssays, 22: 1053-1056 (2000).

Considerações teóricas informacionais concernente a origem da vida: ressuscitando o AVIDA???

Information-theoretic considerations concerning the origin of life

Christoph Adami

(Submitted on 2 Sep 2014)



Research investigating the origins of life usually focuses on exploring possible life-bearing chemistries in the pre-biotic Earth, or else on synthetic approaches. Little work has been done exploring fundamental issues concerning the spontaneous emergence of life using only concepts (such as information and evolution) that are divorced from any particular chemistry. Here, I advocate studying the probability of spontaneous molecular self-replication as a function of the information contained in the replicator, and the environmental conditions that might enable this emergence. I show that (under certain simplifying assumptions) the probability to discover a self-replicator by chance depends exponentially on the rate of formation of the monomers. If the rate at which monomers are formed is somewhat similar to the rate at which they would occur in a self-replicating polymer, the likelihood to discover such a replicator by chance is increased by many orders of magnitude. I document such an increase in searches for a self-replicator within the digital life system avida

Comments: 9 pages, one figure

Subjects: Populations and Evolution (q-bio.PE); Information Theory (cs.IT); Adaptation and Self-Organizing Systems (nlin.AO); Biomolecules (q-bio.BM)

Cite as: arXiv:1409.0590 [q-bio.PE]

(or arXiv:1409.0590v1 [q-bio.PE] for this version)

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From: Christoph Adami [view email] 

[v1] Tue, 2 Sep 2014 02:02:39 GMT (22kb,D)

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O experimento da origem da vida de Miller em simulações atomistas computadorizadas

Miller experiments in atomistic computer simulations

Antonino Marco Saittaa,b,1 and Franz Saijac,1

Author Affiliations

aSorbonne Universités, Université Pierre et Marie Curie Paris 06, Institut de Minéralogie, de Physique des Matériaux et de Cosmochimie, Unité Mixte de Recherche 7590, 75005 Paris, France;

bCentre National de la Recherche Scientifique, Unité Mixte de Recherche 7590, Institut de Minéralogie, de Physique des Matériaux et de Cosmochimie, 75005 Paris, France; and

cCNR-Istituto per i Processi Chimico-Fisici, V. le F. Stagno d'Alcontres 37, 98158 Messina, Italy

Edited by Michael L. Klein, Temple University, Philadelphia, PA, and approved August 8, 2014 (received for review February 15, 2014)



Abstract Authors & Info SIMetrics Related Content PDF PDF + SI

Significance

In 1953, Stanley Miller reported on the spontaneous formation of glycine when applying an electric discharge on a mixture of simple molecules, giving birth to modern research on the origins of life. The effect of electric fields on mixtures of simple molecules is presently studied in computer simulations at the quantum level, and Miller results are reproduced for the first time, to our knowledge, in atomistic simulations, as glycine forms spontaneously only in the presence of electric fields. However, this occurs through reaction pathways more complex than believed, identifying formamide as a key compound in prebiotic chemistry. Moreover, electric fields are naturally present at mineral surfaces, suggesting a potentially crucial role in the biogeochemistry of both the primordial and the modern Earth.


Abstract

The celebrated Miller experiments reported on the spontaneous formation of amino acids from a mixture of simple molecules reacting under an electric discharge, giving birth to the research field of prebiotic chemistry. However, the chemical reactions involved in those experiments have never been studied at the atomic level. Here we report on, to our knowledge, the first ab initio computer simulations of Miller-like experiments in the condensed phase. Our study, based on the recent method of treatment of aqueous systems under electric fields and on metadynamics analysis of chemical reactions, shows that glycine spontaneously forms from mixtures of simple molecules once an electric field is switched on and identifies formic acid and formamide as key intermediate products of the early steps of the Miller reactions, and the crucible of formation of complex biological molecules.

Footnotes

1To whom correspondence may be addressed. Email: marco.saitta@impmc.upmc.fr or franz.saija@cnr.it.

Author contributions: A.M.S and F.S. designed research; F.S. performed the classical simulations; A.M.S. performed the ab initio calculations and analyzed the results; and A.M.S. and F.S. wrote the manuscript.

The authors declare no conflict of interest.

This article is a PNAS Direct Submission.

This article contains supporting information online at

www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1402894111/-/DCSupplemental.

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Dendrogramma, um fóssil vivo da fauna de Ediacara? Mais de 500 milhões de anos de inatividade da seleção natural...

Dendrogramma, New Genus, with Two New Non-Bilaterian Species from the Marine Bathyal of Southeastern Australia (Animalia, Metazoa incertae sedis) – with Similarities to Some Medusoids from the Precambrian Ediacara

Jean Just mail, Reinhardt Møbjerg Kristensen, Jørgen Olesen

Published: September 03, 2014DOI: 10.1371/journal.pone.0102976



Abstract

A new genus, Dendrogramma, with two new species of multicellular, non-bilaterian, mesogleal animals with some bilateral aspects, D. enigmatica and D. discoides, are described from the south-east Australian bathyal (400 and 1000 metres depth). A new family, Dendrogrammatidae, is established for Dendrogramma. These mushroom-shaped organisms cannot be referred to either of the two phyla Ctenophora or Cnidaria at present, because they lack any specialised characters of these taxa. Resolving the phylogenetic position of Dendrogramma depends much on how the basal metazoan lineages (Ctenophora, Porifera, Placozoa, Cnidaria, and Bilateria) are related to each other, a question still under debate. At least Dendrogramma must have branched off before Bilateria and is possibly related to Ctenophora and/or Cnidaria. Dendrogramma, therefore, is referred to Metazoa incertae sedis. The specimens were fixed in neutral formaldehyde and stored in 80% ethanol and are not suitable for molecular analysis. We recommend, therefore, that attempts be made to secure new material for further study. Finally similarities between Dendrogramma and a group of Ediacaran (Vendian) medusoids are discussed.




Citation: Just J, Kristensen RM, Olesen J (2014) Dendrogramma, New Genus, with Two New Non-Bilaterian Species from the Marine Bathyal of Southeastern Australia (Animalia, Metazoa incertae sedis) – with Similarities to Some Medusoids from the Precambrian Ediacara. PLoS ONE 9(9): e102976. doi:10.1371/journal.pone.0102976

Editor: Andreas Hejnol, Sars International Centre for Marine Molecular Biology, Norway

Received: April 3, 2014; Accepted: June 22, 2014; Published: September 3, 2014

Copyright: © 2014 Just et al. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.

Data Availability: The authors confirm that all data underlying the findings are fully available without restriction. Most relevant data are within the paper and its Supporting Information files. The studied specimens are stored at Museum Victoria (NMV numbers), Melbourne, Australia and Natural History Museum (ZMUC numbers) of Denmark, Copenhagen, Denmark.

Funding: This work was supported by an Australian Marine Science and Technology/Australian Research Council grant. The funder had no role in study design, data collection and analysis, decision to publish, or preparation of the manuscript.

Competing interests: The authors have declared that no competing interests exist.

FREE PDF GRATIS: PLoS One.

Anúncio do Primeiro Congresso Brasileiro de Design Inteligente removido do site da UNICAMP

quarta-feira, setembro 10, 2014

O anúncio do Primeiro Congresso Brasileiro de Design Inteligente foi removido do site da Unicamp.


A universidade é o lugar onde se debate ideias. Não permitir que um simples anúncio sobre um evento de ponto de vista contraditório aos atuais paradigmas colapsantes seja mantido na seção de Eventos é demonstração pura e simples de desespero da Nomenklatura científica. 



Não lamentamos a remoção, pelo contrário, isso chamará muito mais atenção para o evento sobre a teoria do Design Inteligente no Brasil. Ficou muito feio para a Unicamp - ganha a pecha de censora em pleno século 21.



A inteligência, encontrada nos professores, pesquisadores e alunos da Unicamp, em salas de aulas e laboratórios, foi expulsa na seção de Eventos...

John Hawks 'falou e disse' sete coisas sobre a evolução

Sete coisas sobre a evolução

Fonte: John Hawks
 

John Hawks

28 de agosto de 2014

Eis aqui uma lista de sete coisas sobre a evolução. Ela não é exaustiva, mas atinge diversas questões importantes que ajudam a entender como que os biólogos evolucionistas pensam a respeito do processo de mudança evolucionária.

A evolução é mudança em uma população. Os indivíduos mudam durante suas vidas, mesmo no dia a dia. Essas mudanças não são evolução biológica, embora elas possam ser produtos da evolução em populações passadas. Da mesma forma, uma floresta pode mudar ao longo do tempo, quando alguns tipos de árvores proliferam e outras desaparecem. Essas mudanças na estrutura da comunidade não são, em si mesmas, evolução biológica, embora elas possam influenciar a evolução das populações de árvores que compõem a floresta.

A evolução é mudança genética. Muitos tipos de mudanças fenotípicas não envolvem a evolução. Por exemplo, muitas populações humanas têm aumentado acentuadamente em duração de vida durante os últimos 100 anos, a maior parte como resultado de melhoras na nutrição e reduções em doenças. Essas mudanças são importantes e altamente visíveis, mas elas não evolução biológica. As características físicas e comportamentais somente podem evoluir se eles tiverem alguma contribuição genética para a sua variação na população – isto é, se elas forem hereditárias.

Muitos tipos de mudanças genéticas são importantes para a evolução. As mutações acontecem quando uma sequência de DNA não é replicada perfeitamente. Uma sequência pode sofrer uma mutação em um nucleotídeo, pequenas sequências de nucleotídeos podem ser inseridas ou deletadas, grandes partes de cromossomos podem ser duplicados ou transpostos em outros cromossomos. Algumas populações de plantas têm sofrido duplicações ou triplicações de seus genomas completos. Esses padrões de mudança genética podem ter uma ampla gama de efeitos na forma física e comportamental dos organismos, ou não ter nenhum efeito. Mas todos eles seguem os mesmos princípios matemáticos quando eles mudam na frequência dentro das populações.

A evolução pode ser não aleatória. As populações dos organismos não podem crescer numericamente indefinitivamente, de modo que os indivíduos que se reproduzem com êxito terão o aumento proporcional de seus genes ao longo do tempo. Entre os genes portados por tais indivíduos exitosos, talvez alguns que realmente fazem com que sobrevivam ou se reproduzam, porque eles se encaixam melhor no ambiente. A sobrevivência e a proliferação de tais genes não são uma questão de acaso; é um resultado do seu valor no ambiente. Este processo é chamado de seleção natural, e é a razão por que as populações chegam a ter formas e comportamentos que são bem adequados para seus ambientes.

A evolução também pode ser aleatória. Muitas mudanças genéticas são invisíveis e não fazem nenhuma diferença aos organismos. Apesar disso, muitas mudanças que provocam uma diferença notável à forma ou comportamento dos organismos ainda não mudam a oportunidade de reprodução. Até os indivíduos com os genes nada excepcionais ainda têm um forte componente aleatório na sua reprodução, e em organismos sexuais os genes se ordenam aleatoriamente em células de esperma e de óvulo. Como resultado, até quando um indivíduo tem um gene benéfico isso aumenta a chance de reprodução, aquele gene valioso ainda é muito provável em desaparecer rapidamente após ter surgido primeiramente na população. A deriva genética é mais forte quando as populações são pequenas ou os genes são raros, mas está lá o tempo todo. A possibilidade aleatória tem um papel contínuo na mudança evolucionária.

As populações evoluem o tempo todo. Nenhuma população pode permanecer estática por muito tempo. A reprodução não é uniforme, e nenhum organismo replica perfeitamente o DNA. O genoma da bactéria mais simples tem milhares de nucleotídeos, o nosso tem bilhões. Manter essas sequências constantes, geração após geração, é uma tarefa que nenhuma população tem conseguido realizar. A variação genética é introduzida constantemente nas populações por meio de mutação e imigração, variações genéticas raras estão desaparecendo constantemente quando os indivíduos que são portadores não os passam adiante, e ocasionalmente os genes raros se tornam comuns – seja pela seleção natural ou por deriva genética. Se a forma física de uma população permanecer a mesma por um longo tempo, nós temos boa razão em suspeitar que a seleção natural está trabalhando se opondo às mudanças aleatórias.

A teoria da evolução tem mudado bastante desde o tempo de Darwin. Charles Darwin reconheceu diversos insights principais sobre a evolução biológica, inclusive o processo de seleção natural, o padrão tipo árvore de relação entre as espécies, e o potencial para mudanças significantes quando os processos agem através de pequenas etapas incrementais ao longo dos tempos geológicos. Mas agora nós sabemos muito mais do que Darwin sabia. Nós entendemos a base molecular das mudanças genéticas, e muitas maneiras pelas quais as características dos organismos podem ser afetadas pela mudança genética e ambiental. Nós temos aprendido muito sobre os limites da evolução, os padrões alternativos de mudança provocados pelos ambientes, e a importância da aleatoriedade. Agora nós sabemos muito sobre a variabilidade do ritmo de evolução, considerando-o como um processo dinâmico que pode ocorrer aos trancos e barrancos.

A evolução é a ideia mais poderosa em biologia, organizando nosso conhecimento sobre a história e a diversidade da vida. Nós entendemos as nossas origens usando as mesmas ferramentas que nós usamos para os organismos através da árvore da vida, desde a mais simples bactéria até as maiores baleias.

Fonte: Blog do John Hawks, republicado, postagem original em 21/01/2014.

Primeiro Congresso Brasileiro de Design Inteligente noticiado no portal da Unicamp

terça-feira, setembro 09, 2014


Um mundo virtual de paleontologia

domingo, setembro 07, 2014

A virtual world of paleontology

John A. Cunningham, Imran A. Rahman, Stephan Lautenschlager, Emily J. Rayfieldemail, Philip C.J. Donoghueemail

School of Earth Sciences, University of Bristol, Wills Memorial Building, Queen's Road, Bristol BS8 1RJ, UK 

Trends in Ecology and Evolution Volume 29, Issue 6, p347–357, June 2014

DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.tree.2014.04.004


Highlights

•Computer-aided visualization and analysis has revolutionized the study of fossils.

•Fossils can now be characterized in three dimensions and in unprecedented detail.

•The resulting digital reconstructions can be used in rigorous functional analyses.

•Hypotheses regarding the function of extinct organisms can therefore be tested.

Computer-aided visualization and analysis of fossils has revolutionized the study of extinct organisms. Novel techniques allow fossils to be characterized in three dimensions and in unprecedented detail. This has enabled paleontologists to gain important insights into their anatomy, development, and preservation. New protocols allow more objective reconstructions of fossil organisms, including soft tissues, from incomplete remains. The resulting digital reconstructions can be used in functional analyses, rigorously testing long-standing hypotheses regarding the paleobiology of extinct organisms. These approaches are transforming our understanding of long-studied fossil groups, and of the narratives of organismal and ecological evolution that have been built upon them.

Keywords:

paleontology, digital visualization, computed tomography, functional analysis, computer modeling

A previsibilidade da evolução: vislumbres em um mundo pós-darwinista

sábado, setembro 06, 2014

Naturwissenschaften (2009) 96:1313–1337

DOI 10.1007/s00114-009-0607-9

REVIEW

The predictability of evolution: glimpses into a post-Darwinian world

Simon Conway Morris

Received: 2 July 2009 /Revised: 17 August 2009 /Accepted: 27 August 2009 / Published online: 23 September 2009

# Springer-Verlag 2009

Abstract

The very success of the Darwinian explanation, in not only demonstrating evolution from multiple lines of evidence but also in providing some plausible explanations, paradoxically seems to have served to have stifled explorations into other areas of investigation. The fact of evolution is now almost universally yoked to the assumption that its outcomes are random, trends are little more than drunkard’s walks, and most evolutionary products are masterpieces of improvisation and far from perfect. But is this correct? Let us consider some alternatives. Is there evidence that evolution could in anyway be predictable? Can we identify alternative forms of biological organizations and if so how viable are they? Why are some molecules so extraordinarily versatile, while others can be spoken of as “molecules of choice”? How fortuitous are the major transitions in the history of life? What implications might this have for the Tree of Life? To what extent is evolutionary diversification constrained or facilitated by prior states? Are evolutionary outcomes merely sufficient or alternatively are they highly efficient, even superb? Here I argue that in sharp contradistinction to an orthodox Darwinian view, not only is evolution much more predictable than generally assumed but also investigation of its organizational substrates, including those of sensory systems, which indicates that it is possible to identify a predictability to the process and outcomes of evolution. If correct, the implications may be of some significance, not least in separating the unexceptional Darwinian mechanisms from underlying organizational principles, which may indicate evolutionary inevitabilities.

Keywords Convergence . Sensory . Evolution

This contribution is part of the Special Issue “Beyond the Origin: Charles Darwin and modern biology” (Guest editor: U. Kutschera; see Kutschera 2009).

S. Conway Morris (*)
Department of Earth Sciences, University of Cambridge,
Downing Street,
Cambridge CB2 3EQ, UK
e-mail: sc113@cam.ac.uk

Naturwissenschaften (2009) 96:1313–1337.

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Dois flagelos melhor do que um?

quinta-feira, setembro 04, 2014

Secondary bacterial flagellar system improves bacterial spreading by increasing the directional persistence of swimming

Sebastian Bubendorfera,b,c,1, Mihaly Koltaia,d,1, Florian Rossmanna,b, Victor Sourjika,d, and Kai M. Thormanna,b,2

Author Affiliations

aMax Planck Institute for Terrestrial Microbiology and LOEWE Research Center for Synthetic Microbiology (SYNMICRO), 35043 Marburg, Germany;

bInstitute for Microbiology and Molecular Biology, IFZ Interdisciplinary Research Centre, Justus Liebig University Giessen, 35392 Giessen, Germany;

cInstitute for Medical Microbiology and Hospital Epidemiology, Hannover Medical School, 30625 Hannover, Germany; and

dZentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg, DKFZ-ZMBH Alliance, 69120 Heidelberg, Germany

Edited by Caroline S. Harwood, University of Washington, Seattle, WA, and approved June 29, 2014 (received for review March 28, 2014)



Significance

Flagella-mediated motility is an important or even crucial propagation factor for many bacteria. A number of polarly flagellated species possess a distinct secondary flagellar system, which, as current models suggest, allows more effective swimming under conditions of elevated viscosity or across surfaces. In this study, we demonstrate that such a secondary flagellar system may also exert beneficial effects in bacterial spreading by increasing the directional persistence through lowering the cellular turning angles. The strategy of increasing directional persistence to improve animal spreading efficiency has been proposed previously by theoretical modeling, and here we provide a specific example of how this strategy is used by bacteria.

Abstract

As numerous bacterial species, Shewanella putrefaciens CN-32 possesses a complete secondary flagellar system. A significant subpopulation of CN-32 cells induces expression of the secondary system under planktonic conditions, resulting in formation of one, sometimes two, filaments at lateral positions in addition to the primary polar flagellum. Mutant analysis revealed that the single chemotaxis system primarily or even exclusively addresses the main polar flagellar system. Cells with secondary filaments outperformed their monopolarly flagellated counterparts in spreading on soft-agar plates and through medium-filled channels despite having lower swimming speed. While mutant cells with only polar flagella navigate by a “run-reverse-flick” mechanism resulting in effective cell realignments of about 90°, wild-type cells with secondary filaments exhibited a range of realignment angles with an average value of smaller than 90°. Mathematical modeling and computer simulations demonstrated that the smaller realignment angle of wild-type cells results in the higher directional persistence, increasing spreading efficiency both with and without a chemical gradient. Taken together, we propose that in S. putrefaciens CN-32, cell propulsion and directional switches are mainly mediated by the polar flagellar system, while the secondary filament increases the directional persistence of swimming and thus of spreading in the environment.

bacterial motility cell reorientation CheY lateral flagella

Footnotes

1S.B. and M.K. contributed equally to this work.

2To whom correspondence should be addressed. Email: Kai.Thormann@mikro.bio.uni-giessen.de.

Author contributions: S.B., M.K., V.S., and K.M.T. designed research; S.B., M.K., and F.R. performed research; S.B., M.K., F.R., V.S., and K.M.T. analyzed data; and S.B., M.K., V.S., and K.M.T. wrote the paper.

The authors declare no conflict of interest.

This article is a PNAS Direct Submission.

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