Análise cinética contesta teorias químicas sobre a origem da vida!!!

sábado, julho 30, 2016

The Abiotic Chemistry of Thiolated Acetate Derivatives and the Origin of Life

Kuhan Chandru, Alexis Gilbert, Christopher Butch, Masashi Aono & H. James Cleaves

Scientific Reports 6, Article number: 29883 (2016)



Astrobiology Chemical origin of life

Received: 05 March 2016 Accepted: 23 June 2016 Published online: 21 July 2016


Abstract

Thioesters and thioacetic acid (TAA) have been invoked as key reagents for the origin of life as activated forms of acetate analogous to acetyl-CoA. These species could have served as high-energy group-transfer reagents and allowed carbon insertions to form higher molecular weight compounds such as pyruvate. The apparent antiquity of the Wood-Ljungdahl CO2 fixation pathway and its presence in organisms which inhabit hydrothermal (HT) environments has also led to suggestions that there may be a connection between the abiotic chemistry of compounds similar to TAA and the origins of metabolism. These compounds’ apparent chemical simplicity has made their prebiotic availability assumed, however, although the kinetic behavior and thermochemical properties of TAA and analogous esters have been preliminarily explored in other contexts, the geochemical relevance of these compounds merits further evaluation. Therefore, the chemical behavior of the simplest thiolated acetic acid derivatives, TAA and methylthioacetate (MTA) were explored here. Using laboratory measurements, literature data, and thermochemical models, we examine the plausibility of the accumulation of these compounds in various geological settings. Due to the high free energy change of their hydrolysis and corresponding low equilibrium constants, it is unlikely that these species could have accumulated abiotically to any significant extant.

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Milagres na Teoria da Evolução

Milagres na Teoria da Evolução




Charles Darwin deu à ciência um grande passo adiante no progresso intelectual, muitos supõem. Ele substituiu o que considerou "milagres" de design por processos naturais. Seu objetivo pareceu nobre para muitos: unificar os organismos diferentes da Terra em uma imagem unificada de descendência com modificação, unidos por uma lei da natureza que ele chamou de seleção natural. A ciência foi, assim, liberta de milagres. Assim ele pensou.

A lei da natureza de Darwin, contudo, resultou em pouco mais do que contingência histórica. Na sua opinião, as variações surgiam aleatoriamente -sem direção ou propósito - na base da vida que hoje os evolucionistas localizam nos genes. A partir do ponto de vista "bottom up" [de baixo para cima], para evitar parecer milagrosas, as variações teriam de ser pequenas e graduais, pouco fazendo diferença ao organismo, exceto por algum leve incremento em uma qualidade nebulosa que ele chamou de "aptidão". A partir do ponto de vista "top down" [de cima para baixo] todavia (a árvore da vida), muitos organismos diferentes precisavam ser unidos por linhas de descendência comum com enormes lacunas entre si. Reunir os quadros bottom-up e top-down não tem sido fácil. Dois artigos recentes mostram como os evolucionistas modernos fazem isso empregando milagres - esticando a credibilidade além do ponto de ruptura para trazer as duas imagens juntas.


In Current Biology, Thibaut Brunet e Detlev Arendt parecem animados com a possibilidade de solucionar "o problema difícil da origem da cartilagem". O título deles, uma brincadeira com "o problema difícil da consciência" descrito por David Chalmers, refere-se aqui à origem das partes duras nos corpos dos animais. Podem todos os planos corporais dos animais serem unidos por um ancestral comum?

"Os esqueletos são mal interpretados. Devido à sua resistência a deterioração, os ossos se tornaram símbolos de morte; no entanto, eles são tecidos intensamente vivos, submetidos a remodelação ativa por toda a vida. Para o biólogo evolucionista, as partes duras dos animais são duas faces semelhantes: sua resistência os torna os primeiros candidatos para fossilização e fornecem aos paleontólogos uma riqueza de informação sobre os esqueletos de animais extintos. Do ponto de vista do paleontólogo, a evolução animal é assim, principalmente, a evolução das partes duras (mais o que pode ser deduzido delas). Mas, pela mesma razão, a origem dos primeiros esqueletos de animais, as estruturas ancestrais que deram origem aos animais de corpos moles, permanece misteriosa; a preservação de tecidos moles é muito rara para fornecer uma solução cristalina. Por mais de um século, os morfologistas têm debatido, com pequena evidência valiosa, as questões difíceis das origens dos esqueletos: Quando evoluíram pela primeira vez os esqueletos dos animais? Eles surgiram uma vez ou diversas vezes independentemente? Quais tecidos moles ancestrais se tornaram rígidas, e por quais mecanismos moleculares? Uma pesquisa recente por Tarazona e coautores, comparando a formação de esqueletos entre invertebrados e vertebrados em nível molecular, lança nova luz sobre essas questões." [Ênfase adicionada].

Como é comum na literatura evolucionária, Brunet e Arendt não perguntam se as partes duras evoluíram, mas somente como elas evoluíram. De acordo com as "regras da ciência", questionar o naturalismo é proibido. Contudo, ao limitar a caixa de ferramentas explanatórias de alguém a processos naturais não guiados, as dificuldades surgem. Não há nada como um apelo a milagres para se livrar de uma dificuldade. Como aconselhou Finagle, "Não creia em milagres. Apoie-se neles". 


Os autores reconhecem que "tentativas históricas de se comparar esqueletos de vertebrados e invertebrados não se deram muito bem". É por isso que a solução de Tarazona os agrada. Aquele artigo encontrou semelhanças na formação de cartilagem entre uma lula e um caranguejo ferradura - criaturas muito distantes na árvore ancestral de Darwin, pertencendo a filos diferentes. No pensamento deles, portanto, o ancestral comum desses animais deve ter tido a capacidade de produzir cartilagem. Brunet e Arendt ilustraram magistralmente os possíveis elos evolucionários entre aqueles animais e os anelídeos (minhocas), braquiópodes, artrópodes e vertebrados. destacando as semelhanças entre a organização geral dos locais de expressão de colágeno e os genes de desenvolvimento que regulam a expressão do colágeno. Como um truque mágico, parece simples até você examinar os detalhes. Considere:

1. Eles não deram nenhuma explicação para o surgimento de 3 conjuntos de genes que codificam colágeno. "O mesentério ventral ancestral soxD+ soxE+ colA+ é assumido como tendo dado origem tanto ao esclerótomo dos cordados e o endosternito dos quelicerados", eles dizem, 'assumindo que seis genes de fator de transcrição e o gene de colagenase conspiraram para criar as primeiras partes duras. Ou os genes foram cooptados de alguma outra função, ou surgiram por si mesmos. Isso é mágica? Sorte? O que mais na evolução naturalista poderia "dar origem" ao improvável? 


2. O colágeno é uma proteína complexa que usa todos os 20 aminoácidos, menos o triptofano. A Wikipedia relaciona 7 etapas na sua manufatura dentro das células, inclusive a formação de precursores (como o "pré-pró-péptido de pro-colágeno") seguido de modificações pós-traducionais extensivas. 


3. A formação de cartilagem envolve etapas adicionais complexas, incluindo um equilíbrio entre as proteínas sinalizadoras Hedgehog e Wnt. Você não pode apenas assumir que a inovação do colágeno irá resultar automaticamente em cartilagem ou osso. Quanto ao osso, células especializadas (osteoblastos e osteoclastos) constroem e dissolvem o osso em um equilíbrio delicado de processos. 


4. Partes duras não surgem aleatoriamente em células ou planos corporais de animais, mas são dispostas especificamente para função. Olhe a armadura elaborada dos cnetófors cambrianos (Science Advances), tido por alguns evolucionistas como sendo um dos filos de animais mais antigo. Não é suficiente criar blocos construtores de colágeno. Os materiais têm de ser entregues nos locais específicos durante o desenvolvimento. 


5. Uma inovação "milagrosa" como o colágeno seria surpreendente, mas isso não é suficiente. O colágeno faz uma "aparição esparramada" na árvore da vida. Os autores invocam até mais milagres para explicar isso: "Se assim, isso exemplificaria um tipo de evolução independente frequentemente negligenciado chamado de 'evolução parala', no qual a mesma estrutura ancestral experimenta uma sequência similar de modificações em linhas separadas de descendência." Dar um nome a uma maravilha improvável um nome tipo "evolução paralela" não a faz menos "milagrosa". 


6. Partes duras aparecem subitamente no registro fóssil. Balance a varinha mágica para mais milagres! "Também, o registro fóssil sugere que a maioria dos filos evoluiu esqueletos de modo rápido e paralelo durante a Explosão Cambriana, impulsionado por uma corrida armamentista entre os primeiros predadores complexos e suas presas." Nossos leitores já ouviram o bastante sobre todas as explicações fracassadas para a Explosão Cambriana, de modo que não iremos detalhar este ponto. Basta dizer que que os detalhes não fazem crer em "inovações evolucionárias" como os darwinistas são pródigos em chamar parecer coisa "natural." 

Boa sorte, LUCA 


Um apelo a milagres ainda muito maior é encontrado nas estórias evolucionárias sobre a origem da vida, porque até que uma autorreplicação confiável comece, não pode haver seleção natural. Consequentemente, os evolucionistas não podem se valer de seu favorito dispositivo de resgate e só podem apelar para leis da química e do acaso. 

O "último ancestral comum universal" [last universal common ancestor"] (LUCA) "é o que os cientistas chamam de precursor de todas as coisas vivas", observa a Live Science. LUCA deve marcar o ponto, portanto, no qual a seleçã natural começa, porque se a seleção natural tivesse agido em qualquer coisa antes (tais como os replicadores especulativos do "Mundo RNA"), ela não teria nada a ver com a vida que nós hoje observamos. Qualquer coisa antes, não deixou nenhum registro; isso está fora da ciência empírica. 

Por mais que os evolucionistas quisessem simplificar o LUCA, chega um ponto no qual o organismo não teria sido capaz de desempenhar as funções necessárias de metabolismo, mobilidade, e reprodução para ser chamado de vivo. LUCA teria de ser uma "célula" de algum tipo, com um código genético e máquinas de proteínas envoltas em uma membrana para mantê-los juntos. Como aprendemos em março, a equipe de Craig Venter não conseguiu sua célula sintética mais simples do que 463 genes. A nova pesquisa diz, 


"Muito sobre o LUCA permanece incerto; embora pesquisa anterior sugeriu que ele era pouco mais do que uma sopa química a partir da qual a evolução construiu gradualmente formas mais complexas, pesquisa recente sugeriu que ele pode ter sido um organismo sofisticado com uma estrutura complexa."


Quão sofisticado? Ao comparar milhões de genes procarióticos, os pesquisadores na Universidade Heinrich Heine, em Düsseldorf, Alemanha, calcularam os requisitos para o LUCA: 


"Os genes que os cientistas examinaram eram blueprints para a produção de proteínas. (Alguns genes não são considerados como produtores diretos de proteínas.) Dos 286.514 grupos de proteínas que os pesquisadores consideraram, apenas 355 corresponderam aos critérios rigorosos que os pesquisadores estabeleceram como potencialmente pertencendo ao LUCA. Pesquisa anterior tinha revelado as funções de muitos desses genes, assim eles agora lançaram luz sobre o habitat e estilo de vida de LUCA". 


O artigo deles, publicado no Nature Microbiology, imagina que este "precursor de todas as coisas vivas" ter sido capaz de metabolizar hidrogênio, fixar nitrogênio, usar metais de transição e coenzimas, e muito mais. Ele tinha genômica e epigenômica: "Seu código genético exigia modificações do nucleosídeo e metilações dependentes de S-adenosilmetionina" Nenhuma delas são simples! Além disso, os pesquisadores creem que o LUCA era um termófilo que vivia em condições hostis de fontes termais e fontes hidrotermais. Os termófilos que nós vemos atualmente têm mecanismos sofisticados para consertar e preservar seu DNA e proteínas da destruição pelo calor. 

O LUCA surgiu por acaso? Jeff Errington, biólogo celular na Universidade Newcastle, nem sequer fez a pergunta. No The Conversation, ele especula sobre o tipo de organismo que foi o LUCA, assumindo que ele se originou nas altas temperaturas de fontes termais, tinha enzimas e um código genético, metabolizou hidrogênio, e era bem equipado para sobrevivência. No entanto, ele sabe que o LUCA tinha requisitos mínimos:

"Infelizmente, sem uma máquina do tempo, não há como se verificar diretamente esses resultados. Mesmo assim, esta informação irá agora ser de grande interesse, inclusive aqueles cientistas querendo usar a informação para informar seus experimentos bottom-up [de baixo para cima] em recriar as formas modernas de vida primitiva. Mas isso não será fácil, considerando-se os requisitos para alta temperatura, nitrogênio, dióxido de carbono e gás de hidrogênio explosivo".

No livro Signature in the Cell, apoiando-se na pesquisa de Douglas Axe sobre a função da proteína, Stephen Meyer calculou a probabilidade de uma proteína relativamente pequena de 150 aminoácidos de comprimento como sendo uma chance em 10 elevada à potência de 164 (10-164, p. 210-212). Em outras palavras, esperando o surgimento de apenas uma proteína por acaso excede o limite probabilístico universal calculado por William Dembski (10-150) por 14 ordens de magnitude - uma improbabilidade de 100 bilhões! A palavra "milagre" nem chega perto da crença de tal evento. Mesmo assim, esses evolucionistas querem que nós creiamos que algo assim como 355 e 463 genes ou produtos proteínicos, todos funcionando coordenadamente, surgiu por acaso. 

Já é hora de parar a caricatura do Design Inteligente pelos evolucionistas que o primeiro acredita em milagres e o último não acredita. Faz melhor sentido pensar que as "inovações" que nós observamos foram planejadas por um propósito por uma causa inteligente necessária e suficiente para explicá-las, em vez de confiar em sorte mais do que afortunada. Organizar as partes para função não é, de modo algum, um "milagre". Nós fazemos isso o tempo todo contra a ordem natural das coisas

Imagem: Trilobitas, de Heinrich Harder (1858-1935) (The Wonderful Paleo Art of Heinrich Harder) [Domínio público], via Wikimedia Commons.





Nature: hora de remodelar o fator de impacto das publicações científicas

sexta-feira, julho 29, 2016

Time to remodel the journal impact factor

Nature and the Nature journals are diversifying their presentation of performance indicators.

27 July 2016

Source/Fonte: Journal Metrics

Metrics are intrinsically reductive and, as such, can be dangerous. Relying on them as a yardstick of performance, rather than as a pointer to underlying achievements and challenges, usually leads to pathological behaviour. The journal impact factor is just such a metric.

During a talk just over a decade ago, its co-creator, Eugene Garfield, compared his invention to nuclear energy. “I expected it to be used constructively while recognizing that in the wrong hands it might be abused,” he said. “It did not occur to me that ‘impact’ would one day become so controversial.”

As readers of Nature probably know, journal impact factors measure the average number of citations, per published article, for papers published over a two-year period. Journals do not calculate their impact factor directly — it is calculated and published by Thomson Reuters.

Publishers have long celebrated strong impact factors. It is, after all, one of the measures of their output’s significance — as far as it goes.

But the impact factor is crude and also misleading. It effectively undervalues papers in disciplines that are slow-burning or have lower characteristic citation rates. Being an arith­metic mean, it gives disproportionate significance to a few very highly cited papers, and it falsely implies that papers with only a few citations are relatively unimportant.

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Darwin, lascou-se, mano: o problema difícil da origem da vida não é redutível a princípios físicos conhecidos!

quinta-feira, julho 28, 2016

The "Hard Problem" of Life

Sara Imari Walker, Paul C.W. Davies

(Submitted on 23 Jun 2016)



Chalmer's famously identified pinpointing an explanation for our subjective experience as the "hard problem of consciousness". He argued that subjective experience constitutes a "hard problem" in the sense that its explanation will ultimately require new physical laws or principles. Here, we propose a corresponding "hard problem of life" as the problem of how `information' can affect the world. In this essay we motivate both why the problem of information as a causal agent is central to explaining life, and why it is hard - that is, why we suspect that a full resolution of the hard problem of life will, similar to as has been proposed for the hard problem of consciousness, ultimately not be reducible to known physical principles.

Comments: To appear in "From Matter to Life: Information and Causality". S.I. Walker, P.C.W. Davies and G.F.R. Ellis (eds). Cambridge University Press

Subjects: Other Quantitative Biology (q-bio.OT)

Cite as: arXiv:1606.07184 [q-bio.OT]

(or arXiv:1606.07184v1 [q-bio.OT] for this version)

Submission history

From: Sara Walker [view email

[v1] Thu, 23 Jun 2016 04:50:44 GMT (111kb,D)

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A multicelularidade faz a diferenciação somática estável

quarta-feira, julho 27, 2016

Multicellularity makes somatic differentiation evolutionarily stable

Mary E. Wahl a,b,1 and Andrew W. Murray a,b,2

Author Affiliations

aDepartment of Molecular and Cellular Biology, Harvard University, Cambridge, MA 02138;

bFAS Center for Systems Biology, Harvard University, Cambridge, MA 02138

Contributed by Andrew W. Murray, June 15, 2016 (sent for review September 13, 2015; reviewed by Harmit S. Malik and Boris I. Shraiman)

Source/Fonte: Nature

Significance

Unicellular species lack the nonreproductive somatic cell types that characterize complex multicellular organisms. We consider two alternative explanations: first, that the costs of lost reproductive potential never exceed the benefits of somatic cells in unicellular organisms; and second, that somatic cells may profit a unicellular population but leave it vulnerable to invasion by common mutants. We test these hypotheses using engineered yeast strains that permit direct comparisons of fitness and evolutionary stability between lifestyles. We find that the benefits of somatic cell production can exceed the costs in unicellular strains. Multicellular, soma-producing strains resist invasion by nondifferentiating mutants that overtake unicellular populations, supporting the theory that somatic differentiation is stabilized by population structure imposed by multicellularity.

Abstract

Many multicellular organisms produce two cell lineages: germ cells, whose descendants produce the next generation, and somatic cells, which support, protect, and disperse the germ cells. This germ-soma demarcation has evolved independently in dozens of multicellular taxa but is absent in unicellular species. A common explanation holds that in these organisms, inefficient intercellular nutrient exchange compels the fitness cost of producing nonreproductive somatic cells to outweigh any potential benefits. We propose instead that the absence of unicellular, soma-producing populations reflects their susceptibility to invasion by nondifferentiating mutants that ultimately eradicate the soma-producing lineage. We argue that multicellularity can prevent the victory of such mutants by giving germ cells preferential access to the benefits conferred by somatic cells. The absence of natural unicellular, soma-producing species previously prevented these hypotheses from being directly tested in vivo: to overcome this obstacle, we engineered strains of the budding yeast Saccharomyces cerevisiae that differ only in the presence or absence of multicellularity and somatic differentiation, permitting direct comparisons between organisms with different lifestyles. Our strains implement the essential features of irreversible conversion from germ line to soma, reproductive division of labor, and clonal multicellularity while maintaining sufficient generality to permit broad extension of our conclusions. Our somatic cells can provide fitness benefits that exceed the reproductive costs of their production, even in unicellular strains. We find that nondifferentiating mutants overtake unicellular populations but are outcompeted by multicellular, soma-producing strains, suggesting that multicellularity confers evolutionary stability to somatic differentiation.

evolution multicellularity differentiation synthetic biology yeast

Footnotes

1Present address: Microsoft New England Research and Development Center, Cambridge, MA 02142.

2To whom correspondence should be addressed. Email: awm@mcb.harvard.edu.

This contribution is part of the special series of Inaugural Articles by members of the National Academy of Sciences elected in 2014.

Author contributions: M.E.W. and A.W.M. designed research; M.E.W. performed research; M.E.W. analyzed data; and M.E.W. and A.W.M. wrote the paper.

Reviewers: H.S.M., Fred Hutchinson Cancer Research Center; and B.I.S., University of California, Santa Barbara.

The authors declare no conflict of interest.

This article contains supporting information online at www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1608278113/-/DCSupplemental.

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A evolução não pode explicar como funciona a mente, Dobzhansky???

Behavioural Processes

Volume 117, August 2015, Pages 82–91

Cause and Function in Behavioral Biology: A tribute to Jerry Hogan

Evolution cannot explain how minds work

Johan J. Bolhuis a, b, , 

a Cognitive Neurobiology and Helmholtz Institute, Departments of Psychology and Biology, Utrecht University, Utrecht, The Netherlands

b Department of Zoology and Sidney Sussex College, University of Cambridge, UK

Available online 16 June 2015


Abstract

Following Jerry Hogan, I argue that questions of function and evolution, and questions of mechanism should be seen as logically distinct. Evolution is concerned with a historical reconstruction of traits, while the actual underlying mechanisms are the domain of cognitive neuroscience and psychology. Functional and evolutionary considerations may be used to generate hypotheses regarding the underlying mechanisms. But these hypotheses may be false and should always be tested empirically. Many researchers still hold that common descent implies cognitive closeness. Studies on birds suggest that evolutionary convergence may be the rule rather than the exception in animal cognition. Neurocognitive differences between classes of individuals are often thought to be the result of adaptive specialisation. In the case of learning and memory, however, empirical results are more consistent with a ‘general process’ interpretation, without qualitative differences between different taxa. Evolutionary psychology (EP) argues that the mind of modern humans was formed as a result of selection pressures in the Stone Age. The empirical data are often overinterpreted, and EP is mostly based upon an outdated view of evolutionary biology. In human speech and language, both neurogenetic homology and evolutionary convergence are involved regarding speech, but human language has a unique combinatorial complexity.

This article is part of a Special Issue entitled: In Honor of Jerry Hogan.

Keywords Evolution; Cognition; Learning; Memory; Birdsong; Songbirds; Birdsong learning; Speech; Language

Correspondence to: Cognitive Neurobiology and Helmholtz Institute, Departments of Psychology and Biology, Utrecht University, Padualaan 8, 3584CH Utrecht, The Netherlands.

Copyright © 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.

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Descoberta a fisiologia e o habitat do LUCA???

terça-feira, julho 26, 2016

The physiology and habitat of the last universal common ancestor

Madeline C. Weiss, Filipa L. Sousa, Natalia Mrnjavac, Sinje Neukirchen, Mayo Roettger, Shijulal Nelson-Sathi & William F. Martin

Nature Microbiology 1, Article number: 16116 (2016)


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BacteriaEvolutionary ecologyPhylogenetics

Received: 19 April 2016 Accepted: 21 June 2016 Published online: 25 July 2016

Source/Fonte: RealClearScience

Abstract

The concept of a last universal common ancestor of all cells (LUCA, or the progenote) is central to the study of early evolution and life's origin, yet information about how and where LUCA lived is lacking. We investigated all clusters and phylogenetic trees for 6.1 million protein coding genes from sequenced prokaryotic genomes in order to reconstruct the microbial ecology of LUCA. Among 286,514 protein clusters, we identified 355 protein families (∼0.1%) that trace to LUCA by phylogenetic criteria. Because these proteins are not universally distributed, they can shed light on LUCA's physiology. Their functions, properties and prosthetic groups depict LUCA as anaerobic, CO2-fixing, H2-dependent with a Wood–Ljungdahl pathway, N2-fixing and thermophilic. LUCA's biochemistry was replete with FeS clusters and radical reaction mechanisms. Its cofactors reveal dependence upon transition metals, flavins, S-adenosyl methionine, coenzyme A, ferredoxin, molybdopterin, corrins and selenium. Its genetic code required nucleoside modifications and S-adenosyl methionine-dependent methylations. The 355 phylogenies identify clostridia and methanogens, whose modern lifestyles resemble that of LUCA, as basal among their respective domains. LUCA inhabited a geochemically active environment rich in H2, CO2 and iron. The data support the theory of an autotrophic origin of life involving the Wood–Ljungdahl pathway in a hydrothermal setting.

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Mudança paradigmática na determinação do oxigênio atmosférico do Neoproterozóico

segunda-feira, julho 25, 2016

Paradigm shift in determining Neoproterozoic atmospheric oxygen

Nigel J.F. Blamey 1,2,3, Uwe Brand 1, John Parnell 3, Natalie Spear 4, Christophe Lécuyer 5, Kathleen Benison 6, Fanwei Meng 7 and Pei Ni 8

- Author Affiliations

1Department of Earth Sciences, Brock University, 1812 Sir Isaac Brock Way, St Catharines, Ontario L2S 3A1, Canada

2Department of Earth and Environmental Science, New Mexico Tech, 801 Leroy Place, Socorro, New Mexico 87801, USA

3Department of Geology and Petroleum Geology, University of Aberdeen, AB24 3Ue Aberdeen, Scotland

4Department of Earth and Environmental Science, University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania 19014, USA

5Laboratoire de Géologie de Lyon, UMR CNRS 5276, University of Lyon and Institut Universitaire de France, 69622 Villeurbanne, France

6Department of Geology and Geography, University West Virginia, Morgantown, West Virginia 26506, USA

7Nanjing Institute of Geology and Palaeontology, Chinese Academy of Sciences, #39 East Beijing Road, Nanjing 210008, China

8School of Earth Sciences and Engineering, Nanjing University, Nanjing 210093, China


Abstract

We present a new and innovative way of determining the oxygen level of Earth's past atmosphere by directly measuring inclusion gases trapped in halite. After intensive screening using multiple depositional, textural/fabric, and geochemical parameters, we determined that tectonically undisturbed cumulate, chevron, and cornet halite inclusions may retain atmospheric gas during crystallization from shallow saline, lagoonal, and/or saltpan brine. These are the first measurements of inclusion gas for the Neoproterozoic obtained from 815 ± 15–m.y.–old Browne Formation chevron halite of the Officer Basin, southwest Australia. The 31 gas measurements afford us a direct glimpse of the composition of the mid- to late Neoproterozoic atmosphere and register an average oxygen content of 10.9%. The measured pO2 puts oxygenation of Earth's paleoatmosphere ∼100–200 m.y. ahead of current models and proxy studies. It also puts oxygenation of the Neoproterozoic atmosphere in agreement with time of diversification of eukaryotes and in advance of the emergence of marine animal life.

Received 28 March 2016. Revision received 7 June 2016. Accepted 9 June 2016.

©The Authors

Gold Open Access: This paper is published under the terms of the CC-BY license.

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Maurício Tuffani, o cético seletivo, está equivocado em relação à Teoria do Design Inteligente

Maurício Tuffani, o cético seletivo, está equivocado em relação à cientificidade da teoria do Design Inteligente: "a chamada teoria do design inteligente (TDI), que é uma versão sofisticada do criacionismo."

Esta é a posição oficial do Discovery Institute sobre a definição do Design Inteligente, e esta tem sido a única definição há décadas:

"The theory of Intelligent Design holds that certain features of the universe and of living things are best explained by an intelligent cause, not an undirected process such as natural selection." 

[A teoria do Design Inteligente afirma que determinadas características do universo e das coisas vivas são melhor explicadas por uma causa inteligente, e não por um processo não guiado como a seleção natural."


Tuffani, esse corolário é uma hipótese testável e falseável. Ou uma causa inteligente provoca mudanças nas frequências de alelos das populações biológica, ou não provoca. Ou existem outros processos não randômicos que conduzem as mudanças morfológicas nos sistemas biológicos, além da seleção natural, ou não existem. Tais predições, Tuffani, não é questão de ceticismo localizado, mas de verificar se são testáveis e falseáveis. Ao incluir características não vivas, a TDI pode ser aplicada à Química e à Física sobre o surgimento da vida.

Esses sinais de inteligência são empiricamente detectados na natureza todas as vezes que encontrarmos complexidade irredutível de sistemas biológicos e informação complexa especificada como a informação digital encontrada no DNA. 

Nós sabemos que esses corolários não são derivados de relatos sagrados de criação, tipo Gênesis, mas de evidências encontradas na natureza. Tuffani sabe disso.

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O texto de Maurício Tuffani, o cético nada cético, que motivou a resposta acima, foi este:

Amit Goswami diz ser criador de ‘novo paradigma da física’, mas não debate com cientistas

MAURÍCIO TUFFANI,

Editor

Um dos grandes legados do pensamento de Paul Feyerabend (1924-1994) é o ensinamento de que os avanços da ciência muitas vezes ocorrem graças às transgressões dos preceitos rígidos do conhecimento. Autor de importantes obras da filosofia da ciência, entre elas “Contra o método” e “Adeus à razão”, o pensador austríaco tem sido frequentemente citado por aqueles que propõem novas interpretações das teorias científicas.

O mesmo acontece com a obra do físico teórico e historiador da ciência norte-americano Thomas Kuhn (1922-1996), autor de “A estrutura das revoluções científicas”. Esse livro, que define o conceito de “paradigma” como um conjunto de compromissos conceituais, metodológicos e instrumentais compartilhados pelos membros de uma especialidade científica durante um determinado período, tem sido amplamente invocado para justificar toda e qualquer proposta para a ciência como “novo paradigma”.

O apelo a interpretações distorcidas de obras como as de Feyerabend, Kuhn e de outros pensadores têm sido frequente para “justificar”, por exemplo, desde a negação dos fatores antropogênicos — ou seja, gerados pela humanidade — no aquecimento global à recusa da seleção natural das espécies proposta por Charles Darwin, propondo, ao mesmo tempo, a chamada teoria do design inteligente (TDI), que é uma versão sofisticada do criacionismo.

Infelizmente uma outra distorção da ciência também tem se apoiado indevidamente no pensamento desses pensadores, seja por seu formulador, seja por seus defensores. Trata-se da obra do físico indiano Amit Goswami, que em novembro, no Brasil, será uma das principais atrações do 1º Congresso Internacional: Felicidade, Prosperidade, Abundância e Física Quântica.

Fonte: Direto da Ciência Análise, Opinião e Jornalismo Investigativo

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Tuffani, aproveitando o gancho de seu blog ser de jornalismo investigativo, pode dizer por que do seu silêncio sobre os estertores epistêmicos da Síntese Evolutiva Moderna que se transformou em Síntese Evolutiva Ampliada/Estendida em agosto de 2015, e que a Royal Society vai ter uma conferência em 7-9 de novembro de 2016 sobre como - em outras palavras - se desapegar do Darwinismo em favor de uma teoria científica mais baseada em evidências?

Deixemos que a Royal Society fale:


Overview

Scientific discussion meeting organised in partnership with the British Academy by Professor Denis Noble CBE FMedSci FRS, Professor Nancy Cartwright, Professor Sir Patrick Bateson FRS, Professor John Dupré and Professor Kevin Laland.

Developments in evolutionary biology and adjacent fields have produced calls for revision of the standard theory of evolution, although the issues involved remain hotly contested. This meeting will present these developments and arguments in a form that will encourage cross-disciplinary discussion and, in particular, involve the humanities and social sciences in order to provide further analytical perspectives and explore the social and philosophical implications.

The schedule of talks, and biographies of the organisers and speakers are available below. Alternatively you can download the draft programme (PDF). Speaker abstracts will be available closer to the meeting date. Recorded audio of the talks will be available on this page after the event has taken place.

...

Tuffani, cientistas de renome irão participar, inclusive gente do Third Way que, assim como os proponentes e defensores da TDI expressam ceticismo localizado sobre o poder criativo da seleção natural na história evolutiva das coisas bióticas:

Below, you will find a list of researchers and authors who have, in one way or another, expressed their concerns regarding natural selection’s scope and who believe that other mechanisms are essential for a comprehensive understanding of evolutionary processes. (See/Vide)

Esse tipo de jornalismo investigativo quando a questão é Darwin está faltando no Direto da Ciência, Tuffani, mas é preciso ter cojones para tal!

(Foto)

Proteção XX contra as mutações relacionadas com a idade

quinta-feira, julho 21, 2016

Inbreeding removes sex differences in lifespan in a population of Drosophila melanogaster

Pau Carazo, Jared Green, Irem Sepil, Tommaso Pizzari, Stuart Wigby

Published 28 June 2016.DOI: 10.1098/rsbl.2016.0337

Source/Fonte: The Conversation

Abstract

Sex differences in ageing rates and lifespan are common in nature, and an enduring puzzle for evolutionary biology. One possibility is that sex-specific mortality rates may result from recessive deleterious alleles in ‘unguarded’ heterogametic X or Z sex chromosomes (the unguarded X hypothesis). Empirical evidence for this is, however, limited. Here, we test a fundamental prediction of the unguarded X hypothesis in Drosophila melanogaster, namely that inbreeding shortens lifespan more in females (the homogametic sex in Drosophila) than in males. To test for additional sex-specific social effects, we studied the lifespan of males and females kept in isolation, in related same-sex groups, and in unrelated same-sex groups. As expected, outbred females outlived outbred males and inbreeding shortened lifespan. However, inbreeding-mediated reductions in lifespan were stronger for females, such that lifespan was similar in inbred females and males. We also show that the social environment, independent of inbreeding, affected male, but not female lifespan. In conjunction with recent studies, the present results suggest that asymmetric inheritance mechanisms may play an important role in the evolution of sex-specific lifespan and that social effects must be considered explicitly when studying these fundamental patterns.

Ethics

The research conducted (under project numbers: PIEF-GA-2010-273010 and CGL2014-58722-P) complies with the ASAB/ABS ethical guidelines and with all applicable national and international legislation.

Data accessibility

Data are available from the Dryad digital repository: http://dx.doi.org/10.5061/dryad.pp6k7.

Authors' contributions

P.C. and T.P. conceived the study; P.C., T.P. and S.W. designed the study; P.C., J.G., I.S. and S.W. carried out the laboratory work; P.C. and J.G. analysed the data; P.C., J.G., T.P., I.S. and S.W. drafted the manuscript or revised it critically. All authors approve the final form of manuscript and agree to be held accountable for its content.

Competing interests

The authors declare that they have no competing interests.

Funding

This work was supported by the Marie Curie FP7 programme (PIEF-GA-2010-273010 to P.C.), by the Spanish Government (CGL2014-58722-P to P.C.) and by the Biological Sciences Research Council (BBSRC; BB/K014544/1 to S.W.).

Received April 22, 2016. Accepted June 8, 2016. 

© 2016 The Authors.

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FREE PDF GRATIS: Biology Letters

À luz da evolução X: filogeografia comparativa

quarta-feira, julho 20, 2016

In the light of evolution X: Comparative phylogeography
John C. Avisea,1, Brian W. Bowenb, and Francisco J. Ayalaa
Author Affiliations

aDepartment of Ecology and Evolutionary Biology, University of California, Irvine, CA 92697-2525;

bHawai’i Institute of Marine Biology, Kane’ohe, HI 96744

Source/Fonte: Diversity

Phylogeography is the study of the spatial arrangement of genealogical lineages, especially within and among conspecific populations and closely related species (10). Ever since its inception in the late 1970s (11, 12) and mid-1980s (13), the field has sought to extend phylogenetic reasoning to the intraspecific level, and thereby build empirical and conceptual bridges between the formerly separate disciplines of microevolutionary population genetics and macroevolutionary phylogenetics. In the early years, phylogeographers relied on data from restriction-site surveys of mitochondrial (mt) DNA to draw inferences about population structure and historical demography, but stunning improvements in molecular techniques (14, 15) and extensions of coalescent theory and other analytical methods (16) later broadened the field’s scope dramatically (17). Phylogeographic perspectives have transformed aspects of population biology, biogeography, systematics, ecology, genetics, and biodiversity conservation. One aim of this colloquium was to bring together leading scientists to address the current state of phylogeography as the discipline enters its fourth decade. The broader goal was to update a wide audience on recent developments in phylogeographic research and their relevance to past accomplishments and future research directions.
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Cientistas cortaram o "Nó Górdio" do genoma humano???

Deletion of DXZ4 on the human inactive X chromosome alters higher-order genome architecture

Emily M. Darrowa,1, Miriam H. Huntleyb,c,d,e,1, Olga Dudchenkob,c,f, Elena K. Stamenovab,c,e, Neva C. Durandb,c, Zhuo Suna, Su-Chen Huangb,c, Adrian L. Sanbornb,f,g, Ido Macholb,c, Muhammad Shamimb,c, Andrew P. Seberga, Eric S. Landere,h,i,2, Brian P. Chadwicka,2, and Erez Lieberman Aidenb,c,e,f,j,k,2

Author Affiliations

aDepartment of Biological Science, Florida State University, Tallahassee, FL 32306;

bThe Center for Genome Architecture, Baylor College of Medicine, Houston, TX 77030;

cDepartment of Molecular and Human Genetics, Baylor College of Medicine, Houston, TX 77030;

dJohn A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University, Cambridge, MA 02138;

eBroad Institute of MIT and Harvard, Cambridge, MA 02139;

fCenter for Theoretical Biological Physics, Rice University, Houston, TX 77030;

gDepartment of Computer Science, Stanford University, Stanford, CA 94305;

hDepartment of Biology, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139;

iDepartment of Systems Biology, Harvard Medical School, Boston, MA 02115;

jDepartment of Computer Science, Rice University, Houston, TX 77005;

kDepartment of Computational and Applied Mathematics, Rice University, Houston, TX 77005

Contributed by Eric S. Lander, June 24, 2016 (sent for review May 8, 2016; reviewed by Frank Alber, Marisa S. Bartolomei, Uta Francke, and Sundeep Kalantry)


Significance

In human females, one of the two X chromosomes is inactive (Xi) and adopts an unusual 3D conformation. The Xi chromosome contains superloops, large chromatin loops that are often anchored at the macrosatellite repeat DXZ4, and is partitioned into two large intervals, called superdomains, whose boundary lies at DXZ4. Here, we use spatial proximity mapping, microscopy, and genome editing to study the Xi. We find that superloops and superdomains are conserved across humans, macaque, and mouse. By mapping proximity between three or more loci, we show that superloops tend to occur simultaneously. Deletion of DXZ4 from the human Xi disrupts superloops, eliminates superdomains, and alters chromatin modifications. Finally, we show that a model in which CCCTC-binding factor (CTCF) and cohesin extrude chromatin can explain the formation of superloops and superdomains.

 
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Abstract
During interphase, the inactive X chromosome (Xi) is largely transcriptionally silent and adopts an unusual 3D configuration known as the “Barr body.” Despite the importance of X chromosome inactivation, little is known about this 3D conformation. We recently showed that in humans the Xi chromosome exhibits three structural features, two of which are not shared by other chromosomes. First, like the chromosomes of many species, Xi forms compartments. Second, Xi is partitioned into two huge intervals, called “superdomains,” such that pairs of loci in the same superdomain tend to colocalize. The boundary between the superdomains lies near DXZ4, a macrosatellite repeat whose Xi allele extensively binds the protein CCCTC-binding factor. Third, Xi exhibits extremely large loops, up to 77 megabases long, called “superloops.” DXZ4 lies at the anchor of several superloops. Here, we combine 3D mapping, microscopy, and genome editing to study the structure of Xi, focusing on the role of DXZ4. We show that superloops and superdomains are conserved across eutherian mammals. By analyzing ligation events involving three or more loci, we demonstrate that DXZ4 and other superloop anchors tend to colocate simultaneously. Finally, we show that deleting DXZ4 on Xi leads to the disappearance of superdomains and superloops, changes in compartmentalization patterns, and changes in the distribution of chromatin marks. Thus, DXZ4 is essential for proper Xi packaging.

X chromosome inactivation inactive X chromosome Hi‐C CTCF genome engineering

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