Eli Vieira

Evolução cultural acontece no indivíduo

A hipótese memética atinge uma publicação científica de alto impacto, e com modelagem matemática.

ScienceDaily (14 de agosto de 2009) — Ao adquirir cultura na forma de valores, ideias e atitudes ao longo de suas vidas, os humanos influenciam seu aprendizado futuro e sua capacidade para a evolução cultural. O número de oportunidades de aprendizado às quais uma pessoa é exposta é de grande importância para a evolução cultural desse indivíduo durante seu tempo de vida, de acordo com pesquisadores da Universidade de Estocolmo.

Com o auxílio de modelos matemáticos, esses cientistas mostram que há diferenças entre a evolução cultural e a evolução biológica. Esses achados foram publicados recentemente na revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

“Como há muitas similaridades entre a evolução biológica e as mudanças culturais, a comunidade científica muitas vezes sugeriu que a teoria da evolução biológica pode ser aplicada sem muitas alterações também como modelo para a evolução cultural. Usando esses métodos, os genes são substituídos pelos assim chamados memes, que são pequenos elementos culturais, e então os mesmos métodos são usados como na teoria evolutiva biológica”, diz Magnus Enquist, professor e diretor do Centro para o Estudo da Evolução Cultural da Universidade de Estocolmo.

O artigo usa modelos matemáticos para mostrar que há uma diferença crucial e muitas vezes negligenciada entre a evolução biológica e a evolução cultural.

“Durante a fecundação, todos os genes são transferidos para um novo indivíduo de uma só vez. Em contraste, o indivíduo adquire cultura sucessivamente ao longo da vida, o que pode levar a consequências dramáticas e criar condições de grande divergência para vários indivíduos de um modo que a evolução biológica não faz”, diz Magnus Enquist.

Com muitas oportunidades de aprendizado, as oportunidades do indivíduo de escolher ativamente entre variantes culturais diferentes são de grande importância para seu desenvolvimento. Escolhas anteriores formam uma fundação para escolhas futuras, e diferenças claras podem ser discernidas entre a evolução cultural de indivíduos diferentes que são limitados à quantidade de vezes que são expostos a influências culturais.

O fator que é de maior importância no desenvolvimento da teoria é a chamada frequência de exposição, que mostra que quanto menor for o número de ocasiões de exposição pelas quais passa um indivíduo, mais fraca será a evolução cultural deste indivíduo. Em tais casos a capacidade para a disseminação é o que determina a evolução, como acontece na evolução biológica.

“Uma descoberta que nos surpreendeu foi que não importava de quem o indivíduo herdava a cultura, não havia impacto direto nos resultados. Em outras palavras, não fazia diferença se a cultura era passada adiante pelos pais, por conhecidos ou pela coletividade. O fato de que a herança cultural não é restrita aos pais, que tem sido considerado a diferença mais importante entre a evolução biológica e a cultural, também fortalece nossa teoria.”

Outra conclusão importante no artigo é que não há princípio simples que possa prever toda a evolução cultural do mesmo modo que a aptidão biológica [fitness] prevê a evolução biológica. Entretanto, uma variável simples pôde prever a variante cultural prevalecente quando o número de oportunidades de aprendizado era grande.

“Esperanças de criar uma teoria da evolução ou mudança cultural têm sido muitas vezes rebatidas. Com as ideias apresentadas no artigo, que são menos atadas ao pensamento evolutivo biológico e permitem que a evolução cultural tenha suas características peculiares, nós temos uma chance maior de ter sucesso em engendrar tal teoria”, diz Magnus Enquist.

Referência:

1. Pontus Strimling, Magnus Enquist & Kimmo Eriksson. Repeated learning makes cultural evolution unique. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2009; DOI: 10.1073/pnas.0903180106

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Ver também: Memética como hipótese evolucionista para a cultura.

Crédito da imagem: “Memetic Organism”, NEMO RAMJET / SCIENCE PHOTO LIBRARY

Organismos complexos mais primitivos se alimentavam por osmose

por Susan Trulove, em EurekAlert!

Uma pesquisa do Virginia Tech mostrou que as formas complexas de vida mais antigas – que viviam nos oceanos ricos em nutrientes de mais de 540 milhões de anos atrás – provavelmente se alimentavam por osmose.

Os pesquisadores estudaram dois grupos de organismos modulares de Ediacara: os rangeomorfos com forma de samambaia e os ernietamorfos que têm forma de colchão de ar. Esses organismos macroscópicos, com tamanho tipicamente de vários centímetros, absorviam nutrientes através de sua membrana externa, muito parecido com o que fazem bactérias microscópicas modernas, de acordo com a publicação de 25 de agosto de 2009 do PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), com o título “Osmotrofia em organismos modulares de Ediacara” (trad. livre) e autores Marc Laflamme, Shuhai Xiao, e Michal Kowalewski. Laflamme, que atualmente faz pós-doutorado no Departamento de Geologia e Geofísica da Universidade de Yale, fez a pesquisa no laboratório de Xiao no Virginia Tech. Xiao e Kowalewski são professores de geobiologia na Faculdade de Ciência do Virginia Tech.

Os rangeomorfos tinham um sistema de ramificação repetida como em folhas de samambaia, e os ernietamorfos tinham uma superfície dobrada como um colchão de ar inflado que fazia módulos tubulares. “Esses organismos diferem de qualquer outra forma de vida posterior e por isso são muito pouco compreendidos”, disse Laflamme. A estratégia de alimentação deles tem sido fonte de discussões, com teorias indo do parasitismo à simbiose e à fotossíntese. “Algumas hipóteses podem ser descartadas porque os organismos não têm estruturas de alimentação, como tentáculos ou bocas, e porque muitos deles viveram no oceano profundo onde não havia luz solar para a fotossíntese”, disse Xiao.

Os pesquisadores decidiram simular várias mudanças morfológicas na estrutura geral dos organismos para testar se teria sido possível para eles atingir razões de área de superfície por volume da mesma forma que as bactérias modernas que se alimentam por osmose. Modelos teóricos foram construídos para explorar os efeitos de comprimento, largura, espessura, número de módulos e presença de vacúolos internos sobre a área de superfície dos fósseis do Pré-Cambriano. “Os modelos sugerem que vacúolos internos – isto é, espaços preenchidos com fluidos ou outros materiais biológicos inertes – são um modo particularmente eficaz de aumentar a razão superfície/volume de organismos macroscópicos complexos”, disse Kowalewski.

Os cientistas descobriram que os dois grupos (rangeomorfos e ernietamorfos) cresciam e construíam seus corpos de modos diferentes, entretanto, ambos os grupos maximizavam suas razões de área de superfície por volume de seu próprio modo. “O aumento do tamanho era claramente realizado primariamente pela adição de módulos para os ernietamorfos e pela ramificação repetitiva e dilatação de módulos para os rangeomorfos”, disse Laflamme. “O sistema de ramificação repetida dos rangeomorfos era essencial para permitir uma alta razão de área de superfície por volume, necessária para uma boa alimentação baseada em osmose.”

Hoje apenas algumas bactérias microscópicas se alimentam eficientemente apenas por osmose, embora alguns animais como esponjas e corais usem a osmose como fonte suplementar de alimento. Mas no período Ediacariano (de 635 a 541 milhões de anos atrás), com oceanos ricos em nutrientes, “uma estratégia de alimentação baseada em difusão era mais praticável”, disse Laflamme.

“Acreditamos que os ediacarianos se alimentavam de carbono orgânico dissolvido, que pode ter muitas fontes”, disse. “[Esse carbono] representa o material orgânico originado de plantas, fungos, animais – dê o nome que quiser – que se dissolvia em lipídios e proteínas durante a decomposição orgânica natural. Há um corpo crescente de evidências [que indicam] que nos tempos ediacarianos, devido principalmente à ausência de animais com intestinos completos capazes de empacotar a matéria orgânica em precipitados fecais, havia um volume muito maior de água com nutrientes orgânicos dissolvidos, especialmente em águas profundas. Sem precipitados fecais, as substâncias orgânicas ficariam em suspensão e se decomporiam em lipídios e proteínas solúveis em águas marinhas”, disse ele. “Acreditamos que esses compostos eram então absorvidos via osmose através da “pele” dos ediacarianos devido à alta razão de sua área de superfície pelo volume corporal.”

O artigo do PNAS conclui que hoje “bactérias sulfúricas gigantes, como Thiomargarita, vicejam pela costa da Namíbia, onde a ressurgência constante [da água] permite mais acesso ao carbono orgânico dissolvido e nutrientes. Tais áreas ricas em nutrientes podem ser análogos modernos dos oceanos ediacarianos profundos… sugerindo que pode ser mais que coincidência que os rangeomorfos mais antigos ocorressem em águas profundas ricas em carbono orgânico dissolvido.”

 

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A pesquisa foi financiada pelo Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia do Canadá (NSERC) e a Bateman Fellowship de Laflamme, o Programa de Exobiologia e Biologia Evolutiva da NASA, e o Programa de Geologia Sedimentar e Paleobiologia da Fundação Nacional da Ciência (dos EUA).

Encontre o artigo em http://www.pnas.org/content/early/2009/08/13/0904836106.abstract

Conheça mais sobre a pesquisa em geobiologia do Virginia Tech em http://www.paleo.geos.vt.edu/people.htm#faculty
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Créditos das imagens:

1) Rangeomorfo Charnia masoni: de Smith609, Wikimedia Commons, CC 2.5.

2) Ernietamorfo Ernietta plateauensis: de Hans D. Pflug. Neue Fossilreste aus den Nama-Schichten in Südwest-Afrika. Paläontologische Zeitschrift, Volume 40, Numbers 1-2 / May, 1966. doi 10.1007/BF02987628

Como surgem grandes saltos no desenvolvimento

ScienceDaily (21 de julho de 2009) — Uma questão que tem intrigado os cientistas há muito tempo é o modo como a evolução age ao preencher o hiato entre dois estados fisiológicos discretos. A maioria das mudanças evolutivas, afinal, acontecem em incrementos minúsculos: um elefante fica um pouquinho maior, o pescoço da girafa fica um pouco mais longo. Se essas pequenas mudanças mostram-se vantajosas, há uma chance melhor de serem passadas para a próxima geração, e esta próxima geração pode acrescentar suas próprias novas mutações, e assim por diante, até que se tenha um enorme paquiderme ou o característico pescoço alongado de uma girafa.

Mas quando se trata de mudanças em características como o número de asas num inseto ou de membros num primata, há uma grande diferença. Como esse tipo de salto evolutivo acontece?

De acordo com uma equipe liderada por cientistas do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), em colaboração com Patrick Piggot e colaboradores da Temple University School of Medicine, tais mudanças podem ser ao menos em alguns casos o resultado de flutuações casuais, ou ruído (variações não genéticas), atuando junto a um fenômeno conhecido como penetrância parcial. Suas descobertas foram publicadas recentemente na revista Nature.

“Nosso trabalho mostra como a penetrância parcial pode desempenhar um papel na evolução ao permitir que uma espécie evolua gradualmente de um estado em que produz 100% de uma forma para o desenvolvimento de 100% de outra forma qualitativamente diferente”, diz Michael Elowitz, professor assistente de biologia e física aplicada do Caltech e pesquisador do Howard Hughes Medical Institute, que liderou a equipe. “Os estágios intermediários que ocorrem nessa trajetória não são formas intermediárias, mas mudanças na proporção de indivíduos que se desenvolvem de um modo ou de outro.”

A penetrância parcial é o nome que os biólogos evolutivos deram ao grau a que uma única mutação genética pode ter diferentes efeitos em diferentes organismos de uma população.
“Se você pegar uma porção de células e cultivá-las exatamente no mesmo ambiente, elas serão como irmãos gêmeos idênticos em relação aos genes que elas têm, mas elas poderão ainda assim mostrar diferenças substanciais em seu comportamento”, diz Avigdor Eldar, um pós-doutor em biologia da Caltech e o primeiro autor do artigo científico. Esse tipo de variações – ou ruído do desenvolvimento, como os pesquisadores o chamam – pode permitir que uma mutação tenha um efeito em alguns organismos mas não em outros. Por exemplo, enquanto algumas células que variam geneticamente mostrarão o resultado esperado da mutação, outras podem ainda se comportar como uma célula normal (também chamada de tipo selvagem). E outras células ainda podem apresentar resultados completamente diferentes a partir da mesma mutação.

“Essas células mutantes não apenas mostram uma morfologia diferente”, nota Eldar. “Elas mostram mais variabilidade em seu comportamento. Numa população, você pode ver uma mistura de vários comportamentos diferentes, com algumas células fazendo uma coisa e outras fazendo outra coisa.”
No artigo da Nature, Elowitz e Eldar, junto com seus colaboradores, estudaram a penetrância parcial numa espécie de bactéria chamada Bacillus subtilis. Eles observaram especificamente os esporos que B. subtilis produz quando os tempos ficam difíceis. Esses esporos são clones menores e dormentes que vieram da chamada “célula-mãe”. Eles ficam grudados à célula-mãe, mas são entidades separadas com seu próprio DNA.

Um esporo bacteriano é especialmente adaptado a não fazer nada mais que sobreviver. “Ele não cresce e não faz nada”, diz Eldar. “Apenas espera que os tempos favoráveis retornem”.

O tipo selvagem da bactéria B. subtilis sempre produz esporos da mesma forma: cria um único esporo, menor que a célula-mãe, mas com uma cópia exata do cromossomo materno.

O que os cientistas observaram foi um “mutante no qual o processo de esporulação foi alterado”, explica Eldar. “Geralmente, essas células conversam uma com a outra, com o pequeno esporo contando à célula-mãe maior: ‘estou aqui, e estou bem’. Na célula de tipo selvagem, essa conversa é alta; no mutante, é apenas um sussurro, e nem sempre a mãe consegue ouvir”.

Quando esse tipo de mutação de “sussurro” ocorre, descobriram os pesquisadores, há quatro resultados possíveis:

  • A bactéria esporula normalmente, como o tipo selvagem.
  • A bactéria faz duas cópias de seu cromossomo em vez de uma só, então fica com três cromossomos mas cria apenas um esporo. Neste caso, a célula-mãe retém dois dos cromossomos e dá um deles ao esporo.
  • A bactéria faz apenas uma cópia de seu cromossomo, mas cria dois esporos em vez de um só. Neste caso, cada esporo terá um cromossomo, e a célula-mãe fica sem nenhum. (Esta é uma mutação letal; nem a mãe nem os esporos sobrevivem.)
  • A bactéria faz duas cópias de seu cromossomo em vez de uma só, então fica com três cromossomos. Depois cria dois esporos. Neste caso, a mãe e cada um dos esporos gêmeos terão um cromossomo cada.

Essa última possibilidade, nota Eldar, é algo que nunca tinha sido observado antes em B. subtilis. Mas isso não significa que o comportamento de produzir esporos gêmeos não tenha suas vantagens. “Em alguns ambientes, pode ser melhor para a célula”, diz ele. “Sabemos disso porque há outras espécies cujos tipos selvagens fazem a mesma coisa que nosso mutante estava fazendo só de vez em quando.”

Os cientistas logo perceberam que essa variabilidade era a porta de entrada para entender como a evolução faz o salto de um fenótipo para outro. “Não se vai de 1 para 1,1 em quantidade de esporos”, aponta Eldar. “Mas é fácil achar uma mutação que simplesmente mude a frequência do comportamento. Se 10% da população fazem dois esporos e os outros 90% fazem um, isso funciona. Resolve a necessidade de um salto de quantidade discreta entre 1 e 2 esporos.”
Uma vez que observaram esse comportamento raro numa pequena minoria das bactérias, os pesquisadores levaram o processo um passo adiante, ajustando outros fatores no sistema de esporulação. Por exemplo, observaram o que aconteceria se, além de atenuar a comunicação entre mãe e esporo — fazendo a célula-mãe pensar que não tinha produzido o esporo ainda — também fosse aumentado o volume de sinais que induzem a mãe a replicar seu cromossomo.

Talvez sem surpresa, eles descobriram que esse tipo de mudanças aumentam a porcentagem de células individuais de B. subtilis que decidem produzir dois esporos em vez de um. Na verdade, ao combinar mutações, diz Eldar, eles conseguiram crescer a porcentagem de bactérias que criam esporos gêmeos de 1% (em bactérias com só uma mutação) para até 40% (em bactérias com múltiplas mutações).

“Quando se tem apenas uma mutação, há pouca penetrância da produção de esporos gêmeos”, diz Eldar. “Mas quando se adiciona mais e mais mutações, pode-se fortalecer a penetrância para níveis muito altos.”
“Nós mostramos que algumas mutações causam em baixa frequência o desenvolvimento de esporos gêmeos em uma célula , em vez de um único esporo por célula, como ocorre normalmente”, diz Elowitz. “A frequência relativa dessa característica pode ser ajustada para altos níveis através de outras mutações.”

Este estudo fornece um exemplo concreto de um panorama particular para explicar a evolução do desenvolvimento. “Ele ilustra um modo pouco familiar pelo qual a evolução do desenvolvimento pode trabalhar”, acrescenta Elowitz. “Mudanças qualitativas de uma forma para a outra podem se dar através de mudanças nas frequências relativas — ou penetrância — dessas formas.”

“É interessante que o ruído — que consiste em flutuações aleatórias de proteínas na célula — é crítico para que isso aconteça”, continua. “O ruído não é apenas um estorvo nesse sistema; ele é uma parte importante do processo que permite que células geneticamente idênticas façam coisas muito diferentes.”

Além disso, nota Elowitz, o trabalho mostra que “o desenvolvimento das bactérias pode ser um bom sistema para permitir um estudo mais profundo dessas questões gerais sobre a evolução do desenvolvimento.”
Outros pesquisadores envolvidos no trabalho são Michelle Fontes do Caltech, o estudante de pós-graduação Oliver Loson da Temple University School of Medicine e Jonathan Dworkin da Faculdade de Médicos e Cirurgiões da Columbia University.

O trabalho foi financiado pelas instituições Howard Hughes Medical Institute, National Institutes of Health, National Science Foundation, International Human Frontier Science Organization, e European Molecular Biology Organization.


Referência científica:

  1. Eldar et al. Partial penetrance facilitates developmental evolution in bacteria. Nature, 2009; DOI:10.1038/nature08150

Adaptado de materiais fornecidos pelo California Institute of Technology.

Imagem: EYE OF SCIENCE / SCIENCE PHOTO LIBRARY

Leyes genéticas: milagros de un monje agustino

EN EL CUMPLEAÑOS DE JOHANN MENDEL: 22 DE JULIO DE 1822

LEYES GENÉTICAS: MILAGROS DE UN MONJE AGUSTINO

“El valor y utilidad de un experimento depende de lo apropiado que sea el material para el objetivo que se persiguue……….”
G. Mendel.
Experiments in plant-hybridisation

Johann Mendel (verdadero nombre antes de tomar los hábitos) nació el 22 de Julio de 1822 en Heizendorf, perteneciente al imperio austro−húngaro, ciudad denominada actualmente Hyncice y perteneciente a Chequia. Se situaba en una comarca agrícola, donde se asentaron sus progenitores hacia 1689.
Los padres de Mendel fueron campesinos. Anton Mendel (1789−1857), que había participado como soldado durante 8 años en las guerras napoleónicas, y Rosine Schwirtlich (−1862) se casaron y tuvieron 5 hijos, dos de los cuales eran niñas y murieron a edades tempranas. De los otros 3 hermanos, Verónica era la mayor, nacida en 1820, seguida por Johann, el hijo mediano, y éste seguido por Teresa nacida en 1829.
Entre los primeros instructores de Mendel destacan: el párroco de Hyncice, Johann Schreiber, y al maestro local Teodoro Markitta. Cabe destacar que el párroco antes de ejercer esta función, había dirigido el Instituto de Educación de Kunín, pero fue destituido siendo acusado de estar más preocupado en transmitir conocimientos histórico−naturales que en la propia religión. En Hyncice, siguió interesándose por todas las novedades agrícolas, que intentaba transmitir a sus feligreses, a la vez que discutía con ellos los problemas del cultivo, etc. Ello pudo influenciar en los intereses científicos de Mendel desde su juventud. Además en la escuela existía un pequeño huerto experimental, donde el maestro se percató de la adecuada disposición y capacidad con que Mendel afrontaba los estudios, y por ello pensó que debía seguirlos en una escuela más
apropiada que la de su localidad.
Así, entre el párroco y el maestro convencieron a los padres de Mendel para que enviaran a su hijo a cursar el tercer año de la Escuela Preparatoria al Colegio de los Padres Escolapios de Lipník, a 20 Kms. de Hyncice. A sus 11 años, Mendel ingresó en esta escuela, obteniendo unos buenos resultados académicos. Al terminar esta etapa de estudios, hubo de trasladarse al Instituto Imperial y Real de Orientación Clásica de Opava, donde debía
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estudiar 6 cursos. Allí estudió religión, latín, griego, geografía, historia y aritmética− álgebra.
Su rendimiento académico siguió siendo extraordinario. Durante esta época de estudios, Mendel se vio obligado a impartir clases particulares para poder sufragar sus gastos debido a los malos momentos que atravesaba la economía familiar. Cursando el 5º curso tuvo que regresar a su casa, debido a problemas de salud. Fue a partir de entonces cuando Mendel debió prestar mayor atención a su salud delicada.
Tras el bachillerato, Mendel ingresó en el Colegio Mayor o Instituto de Filosofía de Olomuc..Estos estudios comprendían 2 años, donde se cursaba religión, filosofía, matemáticas, ciencias naturales y pedagogía. Pero por motivos de salud hubo de repetir el primer año, habiendo de dar clases particulares para sufragar sus gastos, e incluso su hermana Teresa le ayudó pasándole parte de su dote (herencia). Al concluir el segundo año en Olomuc, en 1843, decidió solicitar el ingreso en el convento de agustinos de Santo Tomás Apóstol
situado en Brno, una de las principales ciudades industriales del imperio austro−húngaro, (llamada Brünn en alemán). Este convento era el centro religioso de mayor prestigio de Moravia. Seguramente, los principales responsables de esta decisión fueron Ferdinard Schaumann, director del Instituto de Opava, y sobre todo Friedrich Franz, su profesor en Olomuc.Por ello, no se conoce hasta qué punto fue su vocación religiosa lo que le llevó a hacer esta elección. Algunos autores, al analizar un texto autobiográfico escrito a sus 27 años, han querido ver que sólo era una estrategia para solucionarse el sustento:
“El respetuoso abajo firmante sintió que no le sería posible continuar soportando tales esfuerzos, siendo por ello que después de terminar los estudios filosóficos se vio obligado a ingresar en una clase social que lo liberó de las amargas preocupaciones del sustento; las circunstancias decidieron su elección de estado. Solicitó y obtuvo en 1843 el ingreso en el Convento de los Agustinos Santo Tomás, en Altbrünn”
El 9 de octubre de 1843 Mendel recibió el hábito agustino. Al año siguiente hizo los primeros votos y tomó el nombre de Gregor. En 1846, cuando cursaba tercer año de teología, realizó los votos perpetuos (solemnes) y en 1847, a sus 25 años, fue ordenado sacerdote en la Iglesia de San Miguel del Arcángel de Brünn.
El estado sacerdotal cambió por completo su situación material. Al desaparecer las penurias económicas, todo su esfuerzo se centró en el estudio de las materias clásicas, y en sus horas libres, en el estudio de una pequeña colección botánico−mineralógica que tenía a su disposición en el convento Además, en 1846 siguió las disertaciones que dictó F. Diebl en el Colegio Filosófico de Brno, que trataban sobre agricultura y cultivo de frutales y viñedos. Es de destacar que el profesor Diebl era defensor del método de la hibridación como método principal para mejorar las plantas.
En 1848, al finalizar sus estudios teológicos, el monje Matthäus Klacel le encomendó el huerto experimental del monasterio, en el cual unos años mas tarde llevaría a cabo sus trascendentales experimentos con guisantes.
Su primer encargo sacerdotal fue coadjutor de la parroquia y capellanía del hospital de Brno. Sin embargo, el contacto con los enfermos le causó un desazón magnitud que tuvo que ser relevado en el puesto. A partir de entonces Mendel orientó su actividad hacia la docencia y la investigación.
A partir de entonces comenzó su carrera como maestro en Znojmo, donde impartía matemáticas. Pero al poco tiempo, el director de la escuela, al comprobar su solvencia, le recomendó que se presentara al examen para ser profesor titular de Instituto en la Universidad de Viena. Para entonces, fue cuando escribió la nota autobiográfica a la que ya se ha hecho referencia, y que constituye uno de los documentos que aportan mayor información sobre los 27 primeros años de su vida.
En esa prueba, Mendel suspendió, ya que le faltaba haber obtenido una visión de conjunto de los conocimientos, y además el nivel requerido era superior al que él poseía. Ante este fracaso siguió impartiendo clases como sustituto en el Instituto técnico de Brno. Gracias a su capacidad para los estudios físicos, y tras hablar con algunos examinadores, el abad de Santo Tomás, Cyrill Napp, muy interesado en orientar el monasterio hacia el cultivo de la ciencia y de la docencia, decidió mandar a Mendel a Viena para que estudiara durante 4 semestres esa disciplina en la universidad.
Mendel permaneció en Viena de 1851 a 1853, y residió con las religiosas de Santa Isabel en la Landstrasse.
Los profesores Christian Doppler (famoso por las leyes que llevan su apellido) y A. von Ettingshausen, fueron los que más le influenciaron en el ámbito de la física experimental.
Pero sus estudios en Viena no fueron solamente limitados a la física, sino que siguió interesándose por las materias biológicas, como zoología, botánica, paleontología, prácticas microscópicas, morfología y sistemática de plantas, etc. Fue entonces cuando asistió a los cursos del profesor Franz Unger, docente encargado de la enseñanza de la anatomía y la fisiología vegetal en la Universidad de Viena Al regresar a Brno, Mendel tuvo muy en cuenta las ideas de Unger sobre la importancia que tiene planificar los experimentos con cuidado, antes de ponerlos en práctica.También aprovechó su estancia en Viena para asociarse en 1853 a la Sociedad Zoológico−Botánica de Viena, donde se celebraban sesiones mensuales. Y allí por primera vez Mendel hizo una disertación sobre una mariposa parásita del rábano blanco. El año siguiente, cuando Mendel ya estaba en Brno, en la sesión de abril, se trató el tema de las plagas por escarabajos que afectaban a las plantas del guisante, incluyéndose en esta sesión los datos aportados por Mendel el año anterior. Por ello estas 2 comunicaciones se consideran como los
primeros trabajos de Mendel que aparecieron publicados en las actas de la sociedad.

2 – ENCUENTRO CON LA CIENCIA

El período de 15 años transcurridos desde el regreso de Mendel al monasterio en Brno en 1853 hasta 1868, en que fue elegido abad, se corresponde con el de su mayor actividad científica. En esos años compaginó su actividad como docente en el Instituto superior de enseñanza media de Brno y en el Instituto técnico, con el estudio y experimentación sobre los híbridos de plantas que llevaba a cabo en el monasterio.
En 1854 consiguió el puesto de profesor suplente de física y ciencias naturales en el Instituto superior de enseñanza media. Esta actividad le resultó gratificante, y tanto la dirección del Instituto como sus propios alumnos valoraban muy positivamente su labor. Se le describía según testimonios de la época como un monje amable y paciente. Solía llevar a sus alumnos al jardín del monasterio, donde les mostraba y enseñaba cómo se obtenían los diferentes tipos de guisantes, que él había obtenido mediante cruzamientos.
Entre sus compañeros de claustro, destacan: Alejandro Zawadsky, historiador y botánico, Alejandro Makowsky, y Adolfo Oborny. Todos ellos personajes ilustres en distintos

ámbitos de las ciencias naturales. El contacto con estos compañeros de grandes conocimientos botánicos, le resultó beneficioso a Mendel para encarar sus experimentos.
En 1856 volvió a intentar obtener plaza de profesor de instituto. A la vez que se preparaba, continuó con sus trabajos experimentales con los guisantes. Llegado el momento del examen, y debido a los nervios y la tensión acumulada, Mendel debió abandonar el aula. Entonces regresó Brno con mal estado de salud, y decidió no volver a intentarlo y continuar con el cargo de profesor suplente.
A partir de entonces se concentra en los estudios y las experimentaciones sobre los híbridos de las plantas que ya había comenzado en 1854. Seguramente, en la elección de este tema influyó mucho el profesor Franz Unger, su profesor de anatomía y fisiología en Viena, además de que el hecho de la selección y mejora de animales y plantas mediante hibridación fuera un tema relevante desde años antes en Moravia.
Mendel estudió toda la literatura que tenía a su alcance sobre la hibridación, dándose cuenta de que hasta el momento todos los experimentos en ese terreno se habían llevado a cabo en muy pequeña extensión. Pero fundamentalmente, con todos los experimentos anteriores, lo único que se trataba de abordar con los cruzamientos era el origen de las especies y la evolución de las formas orgánicas. Es decir, los experimentos hasta entonces realizados distaban mucho de cualquier teoría genética como hoy en día la podemos entender.
La primera preocupación de Mendel fue elegir las especies de plantas con las que llevar a cabo los cruzamientos. Mendel buscó una planta con caracteres bien diferenciados, cuyos caracteres fueran fáciles de seguir en la descendencia. Además, quería una planta fácil de proteger del polen no deseado. Probó con más de 20 géneros, eligiendo al final el guisante (Pisum). Mendel era consciente de que debía obtener un elevado número de generaciones y que el espacio con el que contaba era reducido en el jardín del monasterio.
En primavera de 1856 Mendel seleccionó los caracteres del guisante en que iba a fijarse (los 7 caracteres) y comenzó los cruzamientos entre plantas con características diferentes para un mismo carácter.
Así, en cada sección del jardín plantó ejemplares con diferentes caracteres. Al florecer las plantas, abrió algunos capullos y eliminó los estambres para evitar la autofecundación. Además, como se sigue haciendo actualmente, para proteger el estigma de otros pólenes, envolvió con una bolsa de papel cada una de las flores.
Al madurar el polen llevó a cabo la polinización artificial de los estigmas, y volvía a colocar la bolsa protectora. Para asegurarse de que el resultado del experimento era independiente de cual fuera la planta que actuara como progenitor masculino o femenino también llevó a cabo cruzamientos inversos. Así, Mendel efectuó 287 fecundaciones cruzadas sobre 70 plantas. Durante el verano vigiló la maduración de las plantas, y al completarse abrió las vainas para recoger las semillas. Así comprobó lo que sospechaba, que se seguía una uniformidad en la transmisión de los caracteres. Parecía como si en los híbridos hubiera desaparecido una de
las 2 características posibles de cada carácter estudiado.
En la primavera de 1857, efectuó el cruzamiento de los híbridos de cada carácter entre sí, siguiendo el mismo procedimiento que el año anterior. Pero los resultados finales fueron muy diferentes, como también esperaba.
Ya que en la mayor parte de las legumbres de una misma planta aparecían las 2 características diferentes iniciales del carácter en estudio. Entonces, contó el número con que aparecía cada característica, pensando que debía de existir alguna relación entre las proporciones en que aparecían unas y otras. Recogía los datos y los guardaba para los cruzamientos siguientes. En la primavera siguiente realizaba los nuevos cruzamientos fijándose en más caracteres, apuntando sus resultados, así hasta 1863. Es decir, efectuar cada cruce le llevaba un año de tiempo.
Cuando Mendel consideró concluidos sus experimentos con guisantes, los sistematizó, lo que le llevó año y medio, y los dio a conocer a la Sociedad de Naturalistas de Brno en 1865. En 1866 apareció su trabajo
completo publicado con el título de Experimentos de hibridación en plantas en la revista de la Sociedad.
Mendel era uno de los socios fundadores de esta Sociedad, y junto con él se encontraban muchos miembros de la Sección de Ciencias Naturales de la Sociedad Agrícola Morava−Silesía, que buscaban así independencia para sus trabajos, que hasta entonces habían estado muy supeditados a los intereses de la Sociedad Agrícola.
Mendel también perteneció al Instituto Central de Meteorología, y fue miembro de la Sociedad de Agricultura, en las secciones de Pomología Vinicultura y Horticultura. También llevó a cabo viajes científicos, como el de la Exposición Industrial de Londres en 1862, y por París.
En todos estos años, desde 1853 a 1868, Mendel realiza 2 actividades fundamentales, la docencia y la investigación. También cabe destacar que el monasterio en el que residía Mendel fue alejándose de las actividades monásticas de la orden, y volcándose cada vez más hacia el exterior y la cultura. Incluso, llegaron a redactar un escrito en el que defendían el cultivo de la ciencia, puesto que consideraban que su estudio no contradecía la misión espiritual del monasterio. Sin duda toda una declaración de principios y revolucionaria para este época, y que sin duda influyó de forma decisiva en la carrera de Mendel.
Durante estos 15 años, Mendel gozó de mejor salud que en años anteriores, a pesar de la crisis nerviosa que le hizo abandonar el examen de opositor, y sufrir obesidad. Además se sabe que era un gran fumador de puros, llegando a consumir 20 al día. Así, la obesidad y el tabaco le pasarían factura en la última etapa de su vida.
Por otra parte, los momentos más amargos de estos 15 años los constituyen los fallecimientos de sus padres, el de su padre en 1857 y el de su madre en 1862.
3 − Los experimentos de hibridación con guisantes
Actualmente se entiende por hibridación tanto la fecundación entre individuos de diferentes especies, como la que se lleva a cabo entre variedades de la misma especie. Cuando la hibridación en plantas se debe a la acción del viento o insectos se considera natural o accidental, mientras que cuando la induce el hombre se trata de artificial. Ésta es la que llevan a cabo los hibridadores.
En 1853 Mendel volvió al monasterio de Brno tras asistir durante dos años a la universidad de Viena. Mendel decidió trabajar sobre el tema de la hibridación porque sabía que ninguna de las experiencias publicadas hasta el momento permitía formular una ley general para explicar la formación y el desarrollo de los híbridos. Mendel conocía que ninguno de los experimentos se había hecho con la suficiente extensión como para a partir de ellos determinar el número de formas diferentes que cabría esperar en la descendencia de los híbridos, ni establecer con precisión relaciones estadísticas. Por ello proyectó un plan para ser llevado a cabo en el pequeño huerto del monasterio.
Selección de las plantas experimentales:
El primer objetivo de Mendel fue seleccionar el tipo de plantas con las que iba a experimentar, y que según él, debían de cumplir 3 requisitos:
1 − Poseer caracteres diferenciales constantes
2 − Los híbridos, durante el período de floración, deberían estar protegidos de polinizaciones accidentales, o prestarse ellos mismos fácilmente a tal protección.
3 − La fertilidad de los híbridos y de sus descendientes no debían presentar perturbaciones significativas en las generaciones sucesivas.
Debido a la estructura floral de las leguminosas, Mendel comenzó realizando algunas experiencias con miembros de esta familia, hasta elegir el género Pisum, el conocido como guisante, ya que cumplía todos los requisitos, y además, en estas plantas los órganos fertilizadores están envueltos dentro de la quilla. Además, la fecundación artificial en Pisum suele terminar con éxito. Para llevarla a cabo, se abre el capullo antes de que esté del todo desarrollado, se elimina la quilla y los estambres, y se espolvorea con el polen ajeno (con el que
deseamos llevar a cabo la fecundación artificial) sobre el estigma de la flor.
Mendel utilizó en total 34 variedades de guisantes. A lo largo de los 2 años siguientes, las sometió a diferentes pruebas hasta seleccionar 22 variedades, que cultivaría durante todo el período de experimentación.
Orden y distribución de los experimentos:
La primera etapa de sus investigaciones concluyó con la selección de los 7 caracteres, fácilmente distinguibles, que utilizaría en sus siguientes experiencias. Los 7 caracteres y las 2 alternativas morfológicas de cada uno de ellos son:
1− Forma de la semilla madura: Lisa o rugosa
2− Color de los cotiledones: amarillo o verde
3− Color del tegumento seminal: blanco o gris
4− Forma de la legumbre madura: hinchada o ceñida a las semillas
5− Color de la legumbre no madura: verde o amarillo
6− Posición de las flores: axiales o terminales
7− Longitud del tallo: largo o corto
Mendel sometió a cada una de las alternativas morfológicas a fecundación cruzada, llevando a cabo 7 pruebas:
1ª prueba: 60 fecundaciones sobre 15 plantas
2ª prueba: 58 fecundaciones sobre 10 plantas
3ª prueba: 35 fecundaciones sobre 10 plantas
4ª prueba: 40 fecundaciones sobre 10 plantas
5ª prueba: 23 fecundaciones sobre 5 plantas
6ª prueba: 34 fecundaciones sobre 10 plantas
7ª prueba: 37 fecundaciones sobre 10 plantas
Mendel escogió las plantas más vigorosas y la mayoría estaban plantadas en el suelo y otro pequeño número en macetas.
Al estudiar las alternativas morfológicas que presentaban los híbridos obtenidos en las 7 pruebas (F1). Mendel comprobó que manifestaban una de las formas paternas. Esto hizo que hizo que en lo que se refiere a los caracteres que se transmitían completos en la hibridación se les denominara dominantes, y a los que desaparecían, o quedaban latentes, recesivos.
Esto constituye lo que se llama desde principios del siglo XX como Primera Ley de Mendel o principio de
uniformidad: cuando se cruzan 2 líneas puras que difieren para un carácter, la descendencia es uniforme, presentando toda ella el carácter dominante.
Así concluyó como características dominantes para cada prueba:
1 − la semilla lisa
2 − el color amarillo de los cotiledones

Mendel comprueba que las formas que en la generación F2 presentaban el carácter recesivo, seguían presentándolo en la generación F3. Por eso señala que su descendencia permanece constante. Pero encuentra distinto comportamiento en las formas de carácter dominante de la generación F2. de ellos, 2/3 siguen produciendo descendientes dominantes y recesivos en la proporción 3 a 1, mientras que las del otro tercio conservan constantes el carácter dominante.
Las experiencias individuales y los resultados numéricos concretos fueron:
Experimento 1: de 565 plantas de semillas lisas en primera generación, obtuvo 193 produjeron sólo semillas lisas, es decir, mantuvieron constante el carácter, y 372 produjeron a la vez semillas lisas y rugosas en la proporción 3 : 1. De ahí, que el número de híbridos frente al de formas constantes fuese 1.93 : 1.
Experimento 2:de 519 plantas de cotiledón amarillo en la primera generación obtuvo 166 de cotiledón amarillo, mientras que 353 en la proporción 3 : 1, dieron amarillo y verdes. Por tanto, una proporción entre híbridos y formas constantes de 2.13 : 1.
Para los restantes 5 experimentos se seleccionaron 100 plantas que poseían el carácter dominante en la 1ª generación y se obtuvo:
Experimento 3: la descendencia de 36 plantas produjo tegumento de semilla de color gris, y de 64 unas eran gris y otras blancas.
Experimento 4:29 plantas dieron legumbre hinchadas, 71 dieron hinchadas y arrugadas
Experimento 5: 40 plantas dieron vainas verdes, y en 60 se vieron vainas verdes y amarillas.
Experimento 6: 33 plantas produjeron flores axilares, y 67 produjeron axilares y terminales.
Expermiento 7: 28 plantas dieron tallo largo, pero en la descendencia 72 dieron tallo largo y algunas tallo
corto
En cada experimento fue constante el número de plantas que presentaban el carácter dominante. Las 2 primeras experiencias son muy significativas, puesto que comprenden un número elevado de plantas. Dando un promedio de 2 : 1. Pero el resultado del experimento 5 muestra una mayor desviación, por ello Mendel lo repitió, obteniendo resultados más aproximados de 65 : 35, frente al 60 : 40 anterior. Por todo ello, aseguró que la razón promedio era 2 : 1 , demostrando el hecho de que de las formas que poseen el carácter dominante en la primera generación, 2 son portadoras del carácter híbrido, por una del carácter dominante.
Así comprueba Mendel que la razón 3 : 1 con la que se verificaba la distribución de dominancia y recesividad en la primera generación, se resuelve ella misma en la razón 2 : 1 : 1 al distinguir entre carácter dominante como híbrido y como parental.
Todo ello nos lleva a enunciar de forma moderna la Tercera ley de Mendel o principio de combinación independiente: los miembros de parejas alélicas diferentes se combinan de modo independiente cuando forman los gametos de un individuo híbrido para los caracteres correspondientes. Considerando miembros de parejas alélicas diferentes aquellos que llevan información para distintos caracteres, y por alelo cada una de las formas alternativas de un gen.
Un concepto importante que sigue utilizándose en la actualidad es el de Segregación Mendeliana: Ajuste a los principios mendelianos de las clases y frecuencias genotípicas y fenotípicas obtenidas en la descendencia de6 4 − El papel de Carl Nägeli y otros científicos
Los resultados obtenidos por Mendel no fueron desconocidos por el conjunto de los científicos de su época.
Ya que Mendel defendió sus teorías desde una sociedad científica, la Sociedad de Naturalistas de Brno, y la publicación de sus trabajos en una revista científica, la editada por esa misma sociedad. La tirada de revistas
en la que aparecía el artíclulo de Mendel fue de 500 ejemplares. Además, Mendel reservó unos 40 ejemplares para enviárselos personalmente a aquéllos científicos que él consideraba que pudieran estar más interesados.
Uno de los destinatarios fue el botánico suizo Carl Wilhelm von Nägeli, que era una de las figuras de referencia en biología y concretamente en botánica
Otro destinatario de la monografía de Mendel fue el austríaco Anton Kerner von Marilaun, profesor de botánica en la Universidad de Innsbruck, y más tarde en la de Viena.
Por todo ello, se puede afirmar que el trabajo de Mendel más que desconocido, no fue comprendido en aquellos años. Por eso fue poco citado, y cuando se citaba siempre era en el marco que enfrentaba a evolucionistas, saltacionistas y mutacionistas.
Los evolucionistas saltacionistas entienden la evolución como un progreso que tiene lugar a saltos acelerados, más que a través de contínuas transformaciones.
• Si la saltación se entiende como una mutación se habla de evolucionistas mutacionistas, que
consideran que las variaciones heredables surgen súbitamente, o también puede entenderse debida acualquier otro mecanismo.
• Uno de los que se refirieron a los trabajos de Mendel antes de 1900 fue el médico y botánico alemán Wilhelm Olbers Focke, que en 1881 publicó Los híbridos de las plantas, donde cita a Mendel varias veces, señalando sobretodo las razones numéricas constantes calculadas por el mismo.
La correspondencia con Carl Nägeli:
Esta constituida por 10 cartas que Mendel envió entre 1866 y 1873 a Carl Näqeli, profesor de botánica en la Universidad de Munich en esos momentos. Estas cartas fueron publicadas por Carl Correns en Cartas de Gregor Mendel a Carl Nägeli en 1905. Correns señalaba que se trataba de cartas muy meditadas de las que seguramente debieron hacerse borradores, y que se trataba fundamentalmente de la marcha de los experimentos antes que de cuestiones personales.
Las cartas escritas por Mendel son bastante extensas. Aparte de las 10 cartas principales a las que se hacen referencia, puede existiera alguna carta más, cuyo contenido fueran semillas, hojas, flores o plantas vivas. Enla primera carta, Mendel da cuenta de los resultados que ha obtenido en sus experimentos con diferentes variedades de Pisum. La respuesta de Nägeli se demoró unos meses, y le animó a Mendel a proseguir con sus experimentos. Al mismo tiempo, Nägeli le envió algunos de sus trabajos, y le pidió que le enviara algunas semillas.
En las siguientes cartas de Mendel a Nägeli, además de exponer la marcha de los trabajos científicos, también aparecían otros asuntos que en aquellos momentos atraían mucho la atención de los científicos.
De la correspondencia entre Mendel y Nägeli, puede concluirse que Mendel continuó sus experimentos sobre hibridación incluso después de publicar su trabajo sobre guisantes. Pese a tener cada vez menos tiempo por las obligaciones que asumió en el monasterio, Mendel no abandonó nunca la investigación científica, siguiendo siempre los trabajos de otros científicos que investigaban en temas cercanos a sus intereses.
5 − Otros trabajos científicos de Mendel Mendel es conocido por su trabajo Experimentos de hibridación en plantas, publicado en 1866, en el cual se encierran las leyes fundamentales de la herencia. El resto de su producción escrita es poco conocida.
Los primeros trabajos científicos publicados por Mendel vieron la luz en las páginas de las Actas de la Sociedad Zoológico−Botánica de Viena, en 1853 y 1854. En uno de ellos trataba los daños que causa la oruga Botys margaritalis en los jardines.
El segundo trabajo publicado de Mendel aparece en estas mismas Actas, donde se aborda el tema de los daños que ocasiona el escarabajo del guisante en la región de Brno y se le señala como responsable de fecundaciones accidentales al portar el polen de una planta a otra.
Además, Mendel realizó publicaciones sobre observaciones y fenómenos meteorológicos. Su interés por estos fenómenos le llevó a pertenecer a la Sociedad de Meteorología Austríaca. Todas sus observaciones fueron publicadas en 5 entregas por la Sociedad de Naturalistas de Brno. En este grupo de trabajos se incluyen otros 3 trabajos, en los que se describen daños puntuales producidos por unas condiciones meteorológicas adversas.
El primero de ellos se denomina El vendaval del 13 de octubre de 1870 y donde Mendel hace un comentarioque realza las creencias de la época, ya que hace referencia al temor de la gente hacia estos temporales porque creían que se debía a la acción del diablo.
Los otros 2 trabajos, más breves, se publicaron en la Revista de la Sociedad de Meteorología Austríaca. Uno sobre la lluvia y las tormentas en la región de Brno.
Por otra parte, además del experimento con guisantes, sólo realizó otro trabajo sobre hibridación, en este caso sobre los híbridos del Hieracium obtenidos por fecundación artificial. La obra se llama Sobre algunos híbridos de Hieracium obtenidos por fecundación artificial. Este trabajo, menos brillante que el realizado sobre el género Pisum, fue publicado en 1869 en las Actas de la Sociedad de Naturalistas de Brno. Al final del trabajo, Mendel señala que existen diferencias entre estos experimentos y los realizados sobre Pisum. Las causas de
esatas diferencias no se sabrían hasta 1904, con los experimentos de Ostenfeld, quien pensó que la apogamia (reproducción asexual) era la responsable de la distinta variación en las 2 clases de experimentos.
6 − Etapa final de su vida
En marzo de 1868 Gregor Johann Mendel fue elegido por unanimidad abad del monasterio agustiniano de Brno, a sus 45 años. Esta nueva responsabilidad iba a apartarle poco a poco de su actividad docente y experimental. Así en el año 1873 Mendel dice textualmente:
Soy realmente infeliz al tener que descuidar mis plantas y mis abejas
Mendel se refería a las abejas porque había tenido colmenas en las que registraba distintos acontecimientos, como el momento de instalación de la reina, etc. Además, fue uno de los fundadores de a Sociedad Apícola de Moravia.
Volviendo a su elección como abad, Mendel se preocupó por el progreso espiritual de cada uno de los miembros de la comunidad, así como por la vida en común de toda la familia religiosa. También trabajo por conseguir un mayor ambiente cultural en la ciudad de Brno, para lo que promovió cursos y exposiciones, e incluso junto con sus consocios de la Sociedad de Naturalistas intentó crear sin éxito una universidad en laciudad.
A pesar de las nuevas ocupaciones que asumió, pudo continuar hasta 1869 con las observaciones meteorológicas. Llegando a publicar algunos trabajos en los que se describían los daños provocados cuando las condiciones atmosféricas se volvían adversas, como los vendavales y las tormentas. Para recoger los distintos datos estableció un puesto meteorológico en el monasterio. En 1869 fue cuando anunció sus trabajos sobre los híbridos de Hieracium, que fueron la causa de que Mendel enfermara de la vista en ese mismo año, debido a la difícil eliminación de las anteras de las inflorescencias.
Para ello había fabricado un aparato de iluminación que actuaba con la luz solar, pero este aparato le dañó los ojos, y estuvo varios meses convaleciente hasta que se le curaron por completo las lesiones.
Por otra parte el cargo de abad influyó para que Mendel entrase a formar parte de la junta directiva de instituciones y sociedades de toda índole. Así, se integró en 1870 en el comité directivo de la Sociedad de Agricultura, y fue presidente del Banco Hipotecario de Brno, entre 1880 y 1883.
En esta última etapa de su vida, sostuvo una gran discusión con el Gobierno debido a una ley de 1874 que sometía a la Iglesia a la acción y supervisión del Estado en temas como el nombramiento de eclesiásticos, propiedad y ejercicio del culto, etc. Esta ley estipulaba que los monasterios debían de pagar para el sostenimiento del clero y el culto católico, pero como Mendel se negó a pagarlo por considerarlo ilegal, le fueron embargados algunos bienes al monasterio.
La salud de Mendel se fue debilitando por causa de un edema general que le inundaba el cuerpo de líquido. Su fallecimiento se produjo en Brno el 6 de enero de 1884, a los 61 años de edad. A su entierro acudieron personalidades del mundo religioso, de los distintos ámbitos sociales y científicos. Fue enterrado en una tumba de los agustinos en el cementerio central de Brno. Los naturalistas y las Sociedades elogiaron al miembro que acababa de da fallecer.
Pero los naturalistas de aquella época siguieron sin comprender el mérito científico de Mendel. Ni ellos, ni los ciudadanos de Brno fueron conscientes de los importantes trabajos que se habían llevado a cabo en el
monasterio de su ciudad hasta después de 1900. En 1910, en la plaza del monasterio se erigió un monumento a Mendel. Y en 1922, al cumplirse el centenario de su nacimiento, con motivo de celebrarse una reunión científica en Brno, se inauguró en el monasterio el Museo Mendel.
7 − Redescubrimiento de las leyes de Mendel
Se apunta al año 1900 como el de inicio de la ciencia genética por ser ese año cuando 3 ivestigadores:el holandés Hugo de Vries, alemán Carl Correns, y el austríaco Tschermak−Seysenegg, redescubrieron de forma simultánea e independiente los trabajos de Mendel. Los tres trabajaban desde hacía algunos años en estudios de variabilidad de plantas. Al leer la obra de Mendel reconocieron su importancia, ya que servía para interpretar los datos que ellos habían obtenido, y porque contenía lo que debían considerarse las leyes
generales de la herencia.
Es de destacar como en 1899 William Bateson había presentado una comunicación a un Congreso Internacional donde señalaba como objetivos a conseguir lo que Mendel ya había hecho 34 años antes. Fue el mismo Bateson quien propuso en 1907 el nombre de genética para la nueva disciplina emergente.
De Vries publicó 3 trabajos en 1900: La ley de la segregación de los híbridos, Sobre la segregación de los híbridos, y Sobre las unidades de los caracteres específicos. En el primero de estos trabajos, realizó numerosas referencias a Mendel, y puede que incluso tomara datos de los estudios propios de Mendel.
El botánico alemán Carl Correns, era profesor de botánica desde 1892 en la Universidad de Tubinga, y experimento con guisantes, alubias, maíz y otras plantas de cultivo hacia 1894.En uno de sus trabajos, Correns hizo alusión directa a las leyes de Mendel. En su trabajo de 1900, Correns señala que en sus experimentos con Maíz y guisantes había llegado a las mismas conclusiones que De Vries. Ambos en un primer momento creyeron que habían descubierto algo nuevo, pero no tardaron en convencerse de que Gregor Mendel había
realizado los mismos experimentos muchos años antes y había llegado a las mismas conclusiones que ellos.
En cuanto al austriaco Erich Tschermak−Seysenegg, el más joven de los 3 redescubridores, cabe mencionar que en 1898 comenzó en Gante sus experimentos con híbridos de guisantes. Esto le llevaría a conocer el trabajo de Mendel sobre guisantes. En 1900 publicó su trabajo: Sobre la hibridación artificial en Pisum sativum en una serie de revistas científicas, donde da cuenta del resultado de sus experimentos y reconoce el
mérito del método seguido por Mendel y las conclusiones por él obtenidas. Además, adoptó los términos mendelianos de dominante y recesivo.
El triple redescubrimiento de las leyes de Mendel por un holandés, un alemán y un austríaco, llamó la atención de numerosos investigadores, que empezaron a familiarizarse con los principios de la herencia y que se interesaron por la comprensión del fenómeno en toda clase de seres vivos.
8 − El mendelismo a inicios del siglo XX
Como puede suponerse, los biólogos no aceptaron inmediatamente el esquema mendeliano. En la primera década del siglo XX, muchos científicos mostraron su escepticismo y hostilidad a las nuevas leyes de la herencia. Hay que pensar que seguían vigentes conflictos ideológicos, como el contrario al evolucionismo, por lo que muchos se negaron a admitir la herencia de los caracteres mientras no existieran pruebas concluyentes.
El trabajo de Mendel, que parecía tener a su favor el carácter matemático, chocó con los biometristas ingleses.
Éstos eran en su mayoría neodarwinistas, y les venía mejor admitir la herencia como algo continua antes que los discontinuos factores mendelianos.
Entonces fue cuando Bateson se convirtió en el mayor defensor del mendelismo en Inglaterra. Además.Decidió comprobar él mismo las leyes de Mendel, y realizó pruebas en plantas y animales. De este modo, Bateson introdujo poco a poco las ideas mendelianas en el círculo científico inglés, hasta que en 1904 la Sociedad británica para el avance de la ciencia vivió uno de los peores enfrentamientos entre biólogos. Finalmente acabó aceptándose la teoría mendeliana, aunque no mayoritariamente, ni mucho menos de forma súbita.
Entre los defensores del trabajo de Mendel cabe destacar Walter S. Sutton, estudiante de postgrado en la Universidad de Columbia, quien sugirió que los cromosomas podían ser los portadores de los factores heredables apuntados por Mendel.
Entre los biólogos que pusieron más objeciones a la teoría mendeliana se encuentra Thomas Hunt Morgan, quien años más tarde recibiría el premio Nobel de medicina por demostrar la validez de los principios mendelianos en la teoría general de la herencia.
Las principales objeciones que Morgan encontraba en 1909 a las leyes de Mendel eran:
1 − aunque podían ser válidas en los guisantes, no se había probado su validez para la mayoría de los organismos, especialmente en animales.
2 − la dominancia y la recesividad no explicaban la herencia del sexo en la proporción 1 : 1 ¿qué factor sexual es el dominante y cual es el recesivo?
3 − las categorías de dominante y recesivo no siempre se mostraban de forma nítida, ya que a veces surgían descendientes que parecían mostrar caracteres intermedios entre ambos.
4 − no se habían encontrado pruebas concretas de los factores mencionados por Mendel.
Pero Morgan, que desde 1908 criaba en su laboratorio la mosca de la fruta, Drosophila melanogaster, observó que entre el conjunto de su población de ojos rojos apareció un individuo con ojos de color blanco. Cruzó este ejemplar con una hembra normal de ojos rojos, obteniendo en la descendencia 1.237 moscas con ojos rojos.
Se trataba de híbridos que de acuerdo con el patrón mendeliano, manifestaban el carácter dominante. A continuación cruzó entre sí híbridos de esa primera generación y obtuvo para la segunda 2.459 hembras de ojos rojos, 1.011 machos de ojos rojos y 782 machos de ojos blancos. Ni una sola hembra de ojos de color blanco. Aquí podía residir una de las pautas que más le preocupaba a Morgan sobre la herencia de los
caracteres, la herencia ligada al sexo. Morgan se esforzó por encontrar alguna explicación a estos resultados. A partir de 1910, Morgan se atreve a concluir que el factor correspondiente al color de ojos estaba ligado a la pareja de cromosomas sexuales. Lo ilustra diciendo que en sus experimentos el abuelo, ha transmitido esa característica particular a los nietos, pero no la ha transmitido a ninguna de sus nietas.
Desde 1911 a 1915, Morgan, con un selecto grupo de jóvenes colaboradores de la Universidad de Columbia, obtuvo resultados espectaculares en la localización de los factores en los cromosomas. Ya en 1911 el mismo Morgan propuso la idea de que era posible ordenar los factores mendelianos en línea recta sobre el cromosoma, de manera que se podía determinar la distancia relativa entre estos. Pero fue en 1915 cuando Morgan y sus colaboradores publicaron el libro El mecanismo de la herencia mendeliana, donde sintetizaron los resultados de todos sus experimentos con Drosophila, y a su vez, una de las obras más importantes de la época. Ya que en esta obra se exponen las bases de la teoría mendeliana en el mundo animal y vegetal, con su
correlación con los conocimientos citológicos. Hasta entonces, se pensaba que los factores de Mendel eran unidades físicas que estaban situados sobre los cromosomas, y que los que estaban sobre un mismo cromosoma se transmitían juntos. Pero a partir de 1909, el danés Wilhelm L. Johannsen había propuesto la denominación de gen para la unidad de herencia biológica, que sería equivalente al factor de Mendel.
Finalmente lo que la teoría cromosómica establece es que los genes están alineados en los cromosomas. También a Johannsen se debe la distinción entre los términos genotipo y fenotipo.
Volviendo a Morgan, hay que señalar la publicación en 1919 y 1926, de otras 2 obras muy importantes para el desarrollo posterior de la genética, tituladas La base física de la herencia, y La teoría del gen. En ellas aborda los aspectos conceptuales de la teoría mendeliana a la luz de los últimos descubrimientos sobre la división celular. De este modo, tras sus experimentos con la mosca de la fruta, este genetista estadounidense había cambiado totalmente de pensamiento, pasando de detractor de los principios de la herencia mendeliana a ser
uno de sus más firmes partidarios en los Estados Unidos y en todo el mundo.
Por todo ello se puede decir que a partir de la etapa morganiana, el mendelismo fue considerado como la piedra angular de la Genética. Sobre sus principios se cimentó todo el cuerpo de doctrina de esta ciencia que se ha llenado de contenido sin perder su esencia fundamental.

Descargue el Libro original de Mende: Experiments in plant-hybridisation
Atentamente: José Franco. :
http://www.biodiversitylibrary.org/item/23469

O ensino da evolução biológica: um desafio para o século XXI

por Rosana Tidon e Eli Vieira

Publicado originalmente na revista Com Ciência (SBPC).

Os cientistas costumam dizer que a biologia evolutiva é o eixo transversal que percorre todas as áreas das ciências biológicas, atingindo inclusive alguns segmentos das ciências exatas e humanidades. A teoria da evolução, acrescida das atualizações e desdobramentos ocorridos nos últimos 150 anos, não só explica a diversidade da vida como também proporciona uma excelente oportunidade para análises e reflexões que desenvolvem o espírito crítico daqueles que a estudam. Por essas razões, o ensino dessa disciplina contribui para formar uma cidadania informada, capaz de tomar decisões pensadas e de se adaptar a mudanças, como destacado no documento Evolução, Ciência e Sociedade (2002), elaborado por oito sociedades científicas americanas e editado pelo biólogo evolucionista Douglas Futuyma. Apesar do exposto, entretanto, o ensino de biologia evolutiva é ainda problemático em muitos países do mundo, incluindo o Brasil. Nesse contexto é extremamente oportuno que as celebrações referentes à vida e obra de Charles Darwin proporcionem reflexões sobre a forma pela qual o legado desse grande cientista está sendo passado para as gerações futuras. Neste artigo, são discutidos alguns aspectos do ensino da biologia evolutiva, principalmente no ensino médio.

Problemas com o ensino da evolução

Nos Estados Unidos, o ensino da evolução biológica sofre a resistência de organizações criacionistas, principalmente nas regiões com altas proporções de protestantes evangélicos. Essa situação gerou debates históricos, e também o desenvolvimento de um grande número de pesquisas sobre o ensino da evolução biológica. Embora nosso país não apresente fortes tradições criacionistas, nos últimos anos foram sugeridas propostas educacionais de caráter não-científico que, se adotadas, comprometem irremediavelmente a qualidade do ensino de ciências e biologia. Dentre elas, vale ressaltar a contratação de professores de religião para ensinar sobre a origem e diversificação da vida, e a sugestão equivocada de que a teoria do “planejamento inteligente” (intelligent design) é científica. No final de 2008, o Ministério da Educação (MEC) reforçou sua posição no debate relativo ao ensino do criacionismo nas escolas do país: esse modelo não deve ser apresentado em aulas de ciências, como fazem alguns colégios privados, em geral confessionais.

As dificuldades dos professores que trabalham conteúdos de evolução biológica no ensino médio em Brasília (DF) foram levantadas por um de nós (R. Tidon) em 1997, e parcialmente publicadas no artigo “ Teaching evolutionary biology” (G enetics and Molecular Biology, Vol. 27, 2004) por Rosana Tidon e Richard C. Lewontin. As colocações dos professores, acessadas mediante questionários, apontaram problemas com o material didático, currículo escolar, e falta de preparo dos alunos para compreensão desse assunto. Quando indagados sobre padrões e processos evolutivos, quase a metade dos professores entrevistados demonstrou concepções lamarckistas, ao afirmar que a evolução biológica é direcional, progressista, e que ocorre em indivíduos (ao invés de populações). Essas concepções equivocadas, que simplificam a complexidade da natureza, são muito difundidas em várias partes do mundo, provavelmente porque elas parecem lógicas e fáceis de compreender.

O material didático ao qual os professores de Brasília se referiram ainda não tinha sido analisado pelo MEC, que, em 2004, implantou o Programa Nacional do Livro Didático para o Ensino Médio (PNLEM). Os livros submetidos a esse programa foram avaliados por uma equipe multidisciplinar de especialistas, em associação com docentes de universidades estaduais e federais. Os livros de biologia foram contemplados pelo PNLEM/2007, e os principais problemas conceituais encontrados nessas obras, na área de evolução biológica – que incluem as concepções equivocadas mencionadas acima – foram compilados pelo professor Pedro Rocha (UFBA) e colaboradores no capítulo do Proceedings of the International Meeting on Critical Analysis of School Science Textbooks (Ioste), publicado pela Universidade de Tunis em 2007. Essa iniciativa, a exemplo do que ocorreu com os livros para ensino fundamental avaliados pelo MEC, deve aprimorar a qualidade das novas edições dos materiais didáticos para ensino médio.

O currículo escolar, entretanto, ainda apresenta problemas que carecem de solução. Os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) em ciências naturais, para crianças entre 1ª e 4ª séries, enfatizam a ecologia e propõem que os alunos desenvolvam a capacidade de “compreender a natureza como um todo dinâmico, sendo o ser humano parte integrante (…)” (MEC/ Secretaria de Educação Fundamental, 1997). Contudo, essas orientações são demasiado genéricas para guiar o aluno em direção a uma conclusão sobre a importância da evolução nessa dinâmica e integração. Esses estudantes estão incluídos na faixa etária em que Lawrence Lerner (Nature, Vol.407, p.287-290, 2000) recomenda que sejam passadas noções de variação, herança de características e idade do planeta. Entretanto, esse conteúdo não recebeu um tratamento específico nas indicações dos PCNs para essas séries. É importante que essas premissas sejam ensinadas para uma posterior compreensão da evolução. As recomendações dos PCN para os últimos ciclos do ensino fundamental (5ª a 8ª séries) dão um salto qualitativo nesse assunto. É ressaltado, por exemplo, que as noções lamarckistas de mudança são intuitivamente sedutoras, e é dito que “serão destacadas explicações evolucionistas” (MEC/SEF, 1998). Contudo, se as noções de variação e tempo não estiverem bem sedimentadas, por conta de sua ausência nas recomendações anteriores, o trabalho do professor pode ser dificultado.

Os chamados PCN+ (MEC/SEMTEC, 2002) relatavam, na seção de biologia, que “tradicionalmente o ensino da biologia tem sido organizado em torno das várias ciências da vida – citologia, genética, evolução, ecologia, zoologia, botânica, fisiologia –, e as situações de aprendizagem, não raramente, enfatizam apenas a compreensão dessas ciências, de sua lógica interna, de seu instrumental analítico, de suas linguagens e conceitos, de seus métodos de trabalho, perdendo de vista o entendimento dos fenômenos biológicos propriamente ditos e as vivências práticas desses conhecimentos. Nessas circunstâncias, a ciência é pouco utilizada como instrumento para interpretar a realidade ou para nela intervir e os conhecimentos científicos acabam sendo abordados de modo descontextualizado”. Para dirimir essa descontextualização, os PCN+ propõem algumas soluções. Por exemplo, sugerem que a questão étnica entre nas aulas de genética, e que em ecologia seja destacado o desenvolvimento sustentável; além disso, dividem o ensino de biologia em temas estruturais, sendo o sexto deles a origem e evolução da vida. Esse passo positivo, entretanto, mantém a situação problemática em que a evolução é relegada ao último ano (e, muitas vezes, últimas semanas) do ensino médio. Tanto nesse quesito quanto em outros as recomendações têm melhorado nos últimos anos. O Ministério da Educação ouviu as críticas, como a de Nélio Bizzo, sobre “o caminho de frases feitas” em que os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio haviam se enveredado, e enfatizou, nos parâmetros mais recentes, que a evolução – além de ser um dos temas estruturais – é também “elemento central e unificador” no estudo de biologia (Orientações curriculares para o ensino médio, MEC/SEB V ol. 2, 2006a). O mesmo órgão publicou, em 2006, um material de alta qualidade sobre biologia e evolução (coleção Explorando o ensino; MEC/SEB, Vol.6, 2006b) que pode ser usado em sala de aula.

Em suma, os manuais públicos para os professores de ciências e de biologia, no que concerne o ensino da teoria evolutiva, cumprem o seu papel relativamente bem a partir da 5ª série. Falta, então, que esse material seja adequadamente aplicado na prática. Delinearemos adiante algumas sugestões com esse intento.

Propostas para lidar com as dificuldades apontadas

Diversos profissionais e associações, no mundo todo, se preocupam com a qualidade do ensino da evolução biológica. No Brasil, esse assunto é objeto de reflexão do governo, de diversos tipos de associações, e de educadores. Os Parâmetros Curriculares Nacionais recomendam que todas as ciências biológicas sejam conectadas transversalmente por um eixo ecológico-evolutivo. Os Programas Nacionais do Livro Didático têm proporcionado uma melhoria significativa na qualidade dessas obras, aprimorando a correção conceitual e metodológica em várias disciplinas, inclusive a evolução biológica. Sociedades científicas e não científicas têm se manifestado através da imprensa e, principalmente, da internet, onde há vários sites com materiais e informações sobre evolução biológica. A continuidade desses investimentos é essencial para ajudar os professores a utilizar corretamente a teoria evolutiva como eixo transversal do processo de ensino-aprendizagem das ciências biológicas, conforme recomendado. As propostas para sanar os problemas apontados, já em andamento no Brasil em diferentes estágios de maturidade, podem ser organizadas em três abordagens complementares. A primeira é a formação contínua de professores, através do apoio a cursos e oficinas. A segunda diz respeito à revisão e reforço dos currículos de ciências e biologia, em particular, com o objetivo de melhorar, de uma forma prática, o programa curricular do Ministério da Educação. Finalmente, é de extrema importância a continuidade do Programa Nacional do Livro Didático.

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Crédito: © Tree of Life Web Project – http://tolweb.org

As aulas previstas para a formação de professores teriam dois objetivos principais. Em termos de conteúdos, devem incluir a identificação de suas pré-concepções, a mudança conceitual necessária, e a atualização dos conhecimentos. Por outro lado, é necessário fornecer instrumentos de ensino para esses professores, tais como o material didático, a linguagem, e o tempo disponível em sala de aula para lidar com a disciplina. O reconhecimento dos equívocos dos professores sobre o processo evolutivo é necessário, dada a forte possibilidade de que vários deles, inconscientemente, tenham concepções lamarckistas. Ou seja, o primeiro passo para que ocorra a mudança de conceitos consiste em compreendê-los. Com o intuito de avaliar a compreensão de conteúdos de evolução, Anderson e colaboradores publicaram no Journal of Research in Science Teaching (2002, Vol.39, p.952-978), o “Inventário conceitual da seleção natural” uma lista com 20 testes de múltipla escolha, que contrasta concepções alternativas. Uma atividade como essa, aplicada no primeiro dia do curso, poderia ser o ponto de partida para reconhecer os equívocos dos professores, ilustrando ao mesmo tempo uma técnica que poderia ser usada mais tarde na sua própria sala de aula. Essa estratégia está em total conformidade com as recomendações do MEC (MEC/SEF, 1997), onde se lê: “Contrapor e avaliar diferentes explicações favorece o desenvolvimento de postura reflexiva, crítica, questionadora e investigativa, de não-aceitação a priori de ideias e informações. Possibilita a percepção dos limites de cada modelo explicativo, inclusive dos modelos científicos, colaborando para a construção da autonomia de pensamento e ação”.

A questão do tempo dedicado ao ensino evolução, bem como a distribuição desse conteúdo no currículo, é talvez um pouco mais complicada. As recomendações do MEC para o ensino médio (“ PCN+ ensino médio: orientações educacionais complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais – ciências da natureza, matemática e suas tecnologias ”. MEC/SEMTEC, 2002) enfatizam a importância de integrar conhecimentos de várias áreas biológicas, uma vez que “a percepção profunda da unidade da vida, diante da sua vasta diversidade, é de uma complexidade sem paralelo em toda a ciência e também demanda uma compreensão dos mecanismos de codificação genética, que são a um só tempo uma estereoquímica e uma física da organização molecular da vida. Ter uma noção de como operam esses níveis submicroscópicos da biologia não é um luxo acadêmico, mas sim um pressuposto para uma compreensão mínima dos mecanismos de hereditariedade e mesmo da biotecnologia contemporânea, sem os quais não se pode entender e emitir julgamento sobre testes de paternidade pela análise do DNA, a clonagem de animais ou a forma como certos vírus produzem imunodeficiências”. No entanto, é difícil alcançar esses objetivos nas circunstâncias atuais, com os conteúdos dessa disciplina distribuídos no currículo de forma ainda insatisfatória, e concentrados no final do ensino médio ou uma parte dele. Deve-se focalizar a continuidade da aprendizagem. Cada experiência sucessiva deve ter sua origem na precedente, ampliando e aprofundando a abordagem das questões tratadas. Para que aprender biologia não seja comparável a colecionar selos, os alunos devem aprender evolução ao longo da educação básica na forma de um longo argumento, com as premissas antecedendo as conclusões num todo coerente que tem seu desfecho na competência de compreender Darwin, Alfred Wallace e um panorama geral da síntese neodarwinista. Neste sentido, o quadro abaixo apresenta sugestões para a distribuição do conteúdo de biologia evolutiva através do currículo, e pode servir como ponto de partida para as reflexões sobre o assunto.

Quadro – Distribuição dos conteúdos necessários para prover o aluno com uma boa compreensão do papel unificador de evolução nas ciências da vida, em diferentes faixas etárias. (modificado de Lerner, 2000).

Ensino fundamental

• Entre 6 e 10 anos deve-se focalizar fatos e ideias básicas de evolução, que mais tarde podem ser incorporados em visões do mundo mais amplas. Os alunos devem compreender que os seres vivos se reproduzem; que seus descendentes são semelhantes aos pais, mas não exatamente como eles; que os indivíduos crescem antes de se reproduzir; que existem vários níveis de ajustamento entre indivíduos, espécies, e meio ambiente; e que a Terra tem mais de quatro bilhões de anos de idade, ao longo dos quais o planeta e a biodiversidade vem sofrendo mudanças.

• Entre 11 e14 anos as ideias anteriores contribuem para a compreensão da competição entre indivíduos e espécies; da consequência do fato de nem todos os indivíduos sobrevivem e se reproduzem; da limitação imposta por fatores ambientais (tais como disponibilidade de alimento, água, predadores e clima) ao número de descendentes que sobrevivem; da variabilidade entre indivíduos que conduz à sobrevivência diferencial em um ambiente particular; das adaptações a diferentes tipos de ambientes; do impacto de mudanças ambientais na estabilidade das espécies; da variação genética que resulta da reprodução sexual e mutações; e da forma não aleatória pela qual a seleção natural atua nas populações.

Ensino médio

• Entre 15 e18 anos as ideias anteriores podem ser unificadas, paralelamente à introdução de conceitos importantes, como deriva genética e seleção sexual. As complexas interações dos ecossistemas são compreendidas com aplicações desses conceitos básicos. A espécie humana deve ser considerada como uma parte integrante do ambiente, e responsável por algumas das mudanças que causam desequilíbrios ecológicos em diferentes partes do mundo. A magnitude da escala de tempo evolutivo, tão diferente da escala da vida cotidiana, é difícil de ser percebida e deve ser trabalhada com cuidado. O fato de a mesma escala temporal ser usada na evolução geológica e biológica é um importante elo entre as duas ciências. Paralelamente a esses conceitos macroscópicos, os mecanismos microscópicos subjacentes devem ser introduzidos na grade, em níveis adequados. Estes incluem a relação entre genótipo e fenótipo, a expressão de DNA na síntese proteica e as implicações desse fato nos vários níveis de organização, das organelas – através de células, tecidos, órgãos e organismos individuais – para as populações. É importante também ensinar que a evolução biológica não ocorrer no vácuo: os componentes vivos e não-vivos da Terra coexistem e influenciam-se mutuamente. Assim, os fatos e, posteriormente, a estrutura teórica da evolução geológica devem ser introduzido em paralelo com a evolução biológica. Do mesmo modo, a Terra faz parte do sistema solar, o qual é parte de uma hierarquia de estruturas ainda maiores. O aluno deve ser estimulado a compreender a história do Universo a partir de uma visão cosmológica geral para escalas menores, caracterizando a Terra e os seus elementos, a partir de uma perspectiva unificada.

Rosana Tidon é professora associada pertencente ao Laboratório de Biologia Evolutiva na Universidade de Brasília (UnB). Eli Vieira é biólogo ligado ao Instituto de Ciências Biológicas da UnB

Riso revela parentesco entre homem e macacos

Cócegas em grandes símios e em humanos produzem risadas similares que refletem os laços entre estas espécies.

por Lucas Laursen, em Nature News, 4 de junho de 2009.

O riso humano está enraizado em exibições [displays] emocionais do ancestral comum que compartilhamos com os grandes símios, sugere uma análise das vocalizações produzidas por cócegas em indivíduos juvenis de símios e humanos. A fala humana é única entre os animais, mas os pesquisadores têm discutido há tempos sobre como nosso riso pode se relacionar a outras vocalizações similares feitas por outros primatas. Cientistas como Charles Darwin e Dian Fossey, autora de Gorillas in the Mist (“Gorilas na Bruma“), compararam o riso de primatas não-humanos ao riso dos humanos, e encontraram similaridades mas também importantes diferenças. Os chimpanzés emitem uma risada mais resfolegante, por exemplo, enquanto os humanos geralmente usam suas vozes para rir ao expirar. Uma equipe liderada pela psicóloga Marina Davila Ross, da Univesridade de Portsmouth, Reino Unido, encarregou-se da tarefa de fazer cócegas em 25 jovens macacos e humanos, e gravou as risadas resultantes (assista ao vídeo). Eles relatam nesta semana, na revista científica Current Biology, que as similaridades acústicas entre as risadas de cada espécie refletem aproximadamente nosso parentesco genético.¹

Problema engraçado

O estudo traz a última palavra em análise acústica de estúdio ao problema, e ajuda a esclarecer como o riso e a produção vocal dos grandes símios evoluíram, diz o psicólogo Robert Provine, da Universidade de Maryland no Condado de Baltimore, que não esteve envolvido no trabalho.

“O riso é importante para estudo porque é uma parte universal da linguagem humana e uma ferramenta para estudar a evolução vocal”, acrescenta Provine.

Davila Ross e seus colaboradores fizeram cócegas num total de 21 jovens orangotangos, gorilas, chimpanzés e bonobos, e também em um siamang e em três crianças humanas. O riso foi quantificado de acordo com 11 variáveis acústicas, incluindo a duração e tom das vocalizações, o tempo entre elas, e se os animais estavam inspirando ou expirando enquanto vocalizavam.

“Particularmente o gorila e o bonobo puderam produzir sons [similares aos humanos] enquanto expiravam por mais de 10 segundos”, diz Davila Ross. O riso menos aparentado do orangotango e do siamang, por sua vez, foi correspondentemente distinto.

Os pesquisadores surpreenderam-se quando descobriram que algumas risadas dos símios duravam mais que um ciclo respiratório, diz Davila Ross. O achado contradiz uma explicação para o porquê de o riso e a produção vocal humanos diferirem tanto dos emitidos pelos símios, isto é, que primatas não-humanos, que andam com os quatro membros, respirariam em sincronia com sua marcha, enquanto os humanos que são bípedes respirariam independentemente de seus passos.

Davila Ross espera que abordagens filogenéticas como esta sejam usadas em estudos futuros sobre a evolução das vocalizações. “Estou interessada em aprender mais sobre como essas vocalizações estão sendo usadas nos jogos sociais”, diz.

“Eles estão descobrindo evidências de expressão vocal nos chimpanzés e mais liberdade de produção de som em grandes símios”, Provine acrescenta. “Eu vejo como um acréscimo amigável para as evidências existentes.”

Referência

1. Davila Ross, M., Owren, M. J. & Zimmermann, E. Curr. Biol. doi:10.1016/j.cub.2009.05.028 (2009).



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“Se cócegas são feitas a um jovem chimpanzé – e as axilas são particularmente sensíveis às cócegas, como no caso de nossas crianças, – uma risadela mais nítida 0u uma gargalhada é emitida; embora o riso seja às vezes sem ruído. Os cantos da boca são então impelidos para trás; e isso algumas vezes causa um leve enrugamento nas pálpebras inferiores. Mas este enrugamento, que é tão característico de nosso próprio riso, é mais claramente visto em alguns outros macacos. Os dentes do maxilar superior no chimpanzé são expostos quando eles fazem seu barulho de risada, a respeito do qual diferem de nós. Mas seus olhos cintilam e brilham com mais intensidade, como relata o sr. W. L. Martin, que particularmente observou sua expressão.”

Charles Darwin. “A expressão das emoções no homem e nos animais”, 1872. [A imagem ao lado consta nesta publicação de Darwin.]

Menor dos hominíneos não podia andar rápido

Os pés do Homo floresiensis eram primitivos, mas não patológicos

por Kristin Elise Phillips, do American Museum of Natural History , em EurekAlert

Uma análise detalhada dos pés dos Homo floresiensis – os hominíneos* em miniatura que viveram numa ilha remota da Indonésia oriental até 18 mil anos atrás – pode ajudar a resolver a questão acaloradamente debatida entre paleontólogos: quão similar era esta população aos modernos humanos? Um novo artigo científico que saiu na última capa da revista Nature pode responder a essa questão. Embora os chamados “hobbits” andassem sobre duas pernas, várias características de seus pés eram tão primitivas que seu passo não era eficiente para uma marcha rápida. “Os hobbits eram bípedes, mas andavam de um jeito bem diferente dos humanos modernos,” explica William Harcourt-Smith, um pesquisador da Divisão de Paleontologia do Americam Museum of Natural History e autor do artigo. “Seus pés têm uma combinação de características humanas e de hominíneo mais primitivo, algumas das quais mais parecidas com as da Lucy.” Lucy é um hominíneo primitivo bípede mas com cérebro pequeno, um australopitecíneo, que viveu na África há 3,2 milhões de anos.

Os “hobbits”, achados numa escavação na caverna Liang Bua da Ilha de Flores, foram descritos pela primeira vez em 2004. Os espécimes conhecidos variam entre 90 mil e 18 mil anos, o que os faz contemporâneos dos humanos modernos. Isto, em combinação com a incomum baixa estatura e pequeno tamanho cerebral do H. floresiensis, levou a debates consideráveis entre os pesquisadores e na mídia. Alguns consideram a população como uma espécie separada, enquanto outros avaliaram os fósseis como humanos modernos patológicos. Mas algumas análises recentes do crânio, face e punho encontraram em alguns “hobbits” muitas características geralmente primitivas que são mais similares às de chimpanzés e de Australopithecus, sugerindo que os habitantes de Flores representam uma população remanescente de hominíneos basais.

A anatomia do pé descrita no novo artigo poderia finalmente responder à questão “patologia versus população primitiva”. Embora o pé seja característico de um bípede – não dobrável e sem polegar opositor – muitas outras características saem do padrão para humanos modernos. O pé do H. floresiensis é muito longo em proporção à canela e consideravelmente maior que metade do comprimento da coxa; os pés dos humanos modernos são relativamente menores, com cerca de metade do comprimento do fêmur. O dedão do pé atarracado dos hobbits é outra característica primitiva que lembra os chimpanzés. Mas a pista essencial vem do osso navicular, um osso importante do tipo tarso que ajuda a formar o arco do pé humano moderno. O osso navicular do “hobbit” se parece mais com o dos grandes macacos, o que significa que este hominíneo não tinha um arco e não era um corredor eficiente a longo prazo.

“Arcos são a marca de um pé humano moderno,” explica Harcourt-Smith. “Esta é outra forte evidência de que o “hobbit” não era como nós.”

Os pesquisadores também avaliaram a hipótese da patologia comparando pés do “hobbit” aos pés de típicos humanos modernos e espécimes patológicos modernos com nanismo hipofisário. Enquanto os espécimes patológicos se encaixaram bem no padrão dos humanos modernos, os “hobbits” não se encaixaram. Isso sugere que o Homo floresiensis era uma população incomum e isolada de hominíneos basais.

“O registro fóssil continua nos surpreendendo,” diz William Jungers, diretor do Departamento de Ciências Anatômicas em Stony Brook University Medical Center, e um autor do estudo. “H. floresiensis é ou um descendente de H. erectus que sofreu nanismo insular, não apenas reduzindo seu tamanho corporal mas também passando por reversões evolutivas, ou, como nossa análise sugere, representa uma nova espécie cheia de retenções primitivas de um ancestral que saiu da África bem antes do que alguém poderia ter previsto. De um modo ou de outro, as implicações para a evolução humana são profundas.”

__________

* Nota do tradutor: o termo “hominíneo” designa os primatas da subfamília Homininae. O termo “hominídeo”, por sua vez, designa espécies primatas que pertençam à família Hominidae. A família Hominidae engloba o conjunto das subfamílias Homininae e Ponginae.

Imagem: Caverna Liang Bua, Ilha de Flores, Indonésia.
Crédito (CC) 2.0 Rosino, Wikimedia Commons.

Evolução, Gripe Suína e Ética

Há algum tempo em meu Blog [1] e em sites que participo [2], venho trazendo alguns alertas relacionados com questões éticas na área de ciência, pontuando que a ciência, considerada como um método de aquisição de conhecimento seguro, embora tenha um imbricamento com a questão do fazer prático e da tecnologia, não poderia ser responsabilizada pelo mau uso daquilo que traz.

Isso tem provocado reações tanto de cientificistas quanto dos detratores das ciências. Uns pregam um purismo no fazer ciência que fica difícil vê-lo numa sociedade cuja ética de seu sistema econômico se apropria de tudo para o transformar em mercadoria e lucro. Outros pregam um total imbricamento entre o sistema e o fazer ciência, dizendo que a ciência como conhecemos hoje só é o que é por causa dos interesses do sistema por traz dela e todo fenômeno social humano atual.

cienciaA ciência é um fenômeno histórico e tem em sua ocorrência um sujeito histórico que a faz; disso não podemos duvidar. Que exista um imbricamento entre a forma como ela é feita e o sistema econômico que historicamente a insere como fenômeno humano, também não temos como questionar. No entanto, tanto a ciência enquanto fenômeno humano histórico, quanto os homens que a faz ao longo dos tempos, pouco ou nada tiveram a ver com uma motivação direcionada ao atendimento das necessidades de mercado dos agentes econômicos individuais que compõem o sistema como um todo e é sua mola propulsora.

O fazer ciências está imbricado com motivações individuais e sociais cujo desdobramento sempre esteve em voltas da solução de nossos problemas de sobrevivência num mundo inóspito, mas que pode ser conhecido. O direcionamento dessas motivações, justificáveis por si mesmas, para questões de classe e exploração econômica para o enriquecimento de alguns se constitui numa questão ética não só pelo uso exploratório de algo que é de todos e que pode nos ajudar a viver melhor, como também por uma questão de um uso irresponsável que pode nos levar todos à extinção ou a situações catastróficas.

Tapar o sol com a peneira dizendo que os cientistas não tem nada a ver com isso e querer que a ciência, enquanto fenômeno histórico, não possua imbricamento com o sistema que a financia e a faz avançar, é apenas olhar para outro lado e não se responsabilizar pela própria história da qual faz parte. Por outro lado, demonizar a ciência como responsável direta por esse tipo de coisa é leviano e superficial. É preciso desenvolver uma visão crítica mais ampla acima de partidarismos, procurando uma coerência dialética.


Contextualizando a questão

A questão de fundo nessa introdução que faço, diz respeito à uma má aplicação de um conhecimento científico consolidado, amplamente corroborado e que nos abriu e abre constantemente visões importantíssimas sobre a natureza dos seres vivos e do próprio homem: A TEORIA DA EVOLUÇÃO DE DARWIN.

Darwin_Wallace O conhecimento insuficiente ou não preditivo dos mecanismos da Seleção Natural de Darwin-Wallace nas mãos do interesse econômico irresponsável ou mesmo de políticas governamentais irrefletidas ou mesmo populistas, sem interferência ou ampla discussão promovida pela comunidade científica, estão fazendo com que se acelere situações de riscos cujos resultados são imprevisíveis mas extremamente preocupantes.

Afora essas questões, acaba de sair na Veja desse domingo uma reportagem que dá conta que 60% dos brasileiros tem o mau hábito da automedicação. Falta de informação e um “deixa pra lá” de cientistas que deveriam se dedicar a um aspecto educacional da ciência frente ao senso-comum repleto de crendices infundadas, engrossam um caldo de acriticidade que preocupa qualquer olhar mais atento.

A questão gira em torno de três situações exemplares que menciono e venho reforçando em meus escritos:

1 – Vacinação em massa contra gripe;

2 – Uso irrestrito e incentivado de bactericidas em enxaguantes bucais e produtos de limpeza;

3 – Produção e criação em escala de animais para abate e consumo.


Indo aos Pontos

E como essas situações podem nos preocupar e em que medida elas se circunscrevem no mau uso e em conhecimento insuficiente da Seleção Natural de Darwin-Wallace?

ciencia2 O vírus influenza a cada ano desenvolve novas cepas e evolui franco e direcionado para que seja cada vez mais nocivo, mais mutante e mais resistente aos nossos tratamentos. Qual a relação causa-efeito dessa questão? Podemos ser simplistas e ficar com uma versão senso-comum de que existe um plano de punição ou uma teleologia na evolução do vírus com algum propósito pronto para que uma autoridade o interprete e nos oriente, como sempre foi. Ou podemos usar o próprio conhecimento da Teoria científica que está por traz das infrutíferas tentativas de controla-lo e entender que a própria não-direcionalidade da adaptação nos confere uma imprevisibilidade que talvez seja melhor (até que tenhamos condições de eliminar a aleatoriedade implícita do sistema) deixar as coisas seguirem suas próprias contingências, sem tantas interferências irresponsáveis.

Cada vez que vamos nos vacinar na campanha em massa contra a gripe promovida pela OMS, são inoculados em nós vírus desativados que precipitam nossos anticorpos para a produção de antígenos que combatem as cepas mapeadas no ano anterior pelos GROGs. [3]

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Quem está familiarizado com o mecanismo lógico, estatístico e científico da Seleção Natural sabe que em nichos ecológicos que gozam de certo equilíbrio pontuado, uma população mantém estável sua variabilidade gênica, como se esperasse uma mudança no ambiente para oferecer a melhor alternativa de expressividade a ser desenvolvida e predominar. Sabe também que ambientes instáveis coincidem com uma taxa de mutação maior, havendo relação contingenciais intrínsecas. Não vamos especular se o aumento da taxa mutacional é uma resposta de um pool genético a um ambiente instável, como isso pode nos levar a crer, mas pontuamos a concomitância desses fatos como parte do argumento.

Isto posto, não é difícil concluir que a cada ano os GROGs fornecem à OMS dados que a faz desenvolver vacinas que adaptam artificialmente o corpo humano às variações naturais do Influenza, podendo provocar uma taxa de mutação maior no vírus. Isso, aliado à eliminação de cepas menos resistentes, proporciona um ambiente propício para a livre proliferação das cepas mais resistências, que crescem não só em número, quanto em formas alternativas cada vez mais nocivas esperando o ambiente certo para agir com toda a sua potencialidade.

Conclusão I: a OMS e o governo (possivelmente na melhor das intenções), estão nos transformando em criadouros artificiais de vírus cada vez mais resistentes e potencialmente nocivos a nós mesmos.

Concomitante a isso a indústria de higiene promove a consolidação de uma cultura do “clean” e da assepsia cada vez mais intensa no senso-comum, quase que nos obrigando a assumir posturas de consumo que promova a mesma coisa que a vacinação em massa pode provocar.

Cada vez que usamos um enxaguante bucal ou um sabonete protetor com o princípio ativo do triclosan, eliminamos uma série de bactérias inofensivas e abrimos caminho para as mais poderosas e nocivas proliferarem à vontade, pois a dose usada não as atinge. Limpa? Sim, limpa. Mas não naturalmente.

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Propagandas e campanhas publicitárias milionárias passam a imagem que esses produtos realmente protegem, mas não mencionam o risco em seu mau uso nem tampouco nos alerta sobre nada que possa comprometer sua sede de venda crescente. Recentemente contrataram os Caçadores de Mitos, que se tornaram populares por aplicar o conhecimento científico para derrubar mitos e lendas urbanas no canal pago Discovery Chanel. A Listerine Brasil se manifesta sobre a escolha nos seguintes termos:

“Nosso objetivo com a campanha é principalmente educar o consumidor em relação à importância do uso de Listerine na rotina diária de higiene oral. Além disso, escolhemos os ”Caçadores de Mitos” porque eles conseguem transmitir credibilidade, humor e irreverência e esses valores estão alinhados à identidade da marca” [4]

E a ciência não se manifesta. Assistimos a nós mesmos sendo convencidos a nos transformar em criadouros de superbactérias e supervírus que, não demoram, tomarão as rédeas e destino de nossas próprias vidas.

Conclusão II: estamos sendo treinados pela cultura representada pelo capital a sistematicamente assumirmos práticas que nos transformam em criadouros artificiais de vírus e bactérias cada vez mais fortes, resistentes e com potencial destrutivo de forma imprevisível.

gripesuina1 Por fim, a indústria de alimento, mais precisamente da criação e abate de gado em escala industrial, levando em consideração o que já foi dito, faz com que pensemos em qual escala eles usam o conhecimento científico de forma insuficiente e conspurcado pelo interesse econômico para oferecer um risco crescente e alarmante em direção a problemas que podem fugir completamente do controle humano.

Raciocinemos juntos. Se o efeito das vacinas aplicadas em nós na legítima intenção de nos proteger pode estar nos causando danos irreparáveis e, sobretudo, se a indústria e seu interesse associa a imagem científica a produtos dos quais seu mau uso pode também nos causar (e nos causa) danos irreparáveis e imprevisíveis, inclusive prestando franca desinformação ou mesmo nos iludindo para vender cada vez mais, o que poderíamos esperar da indústria de criação e abate de carne? Simples: Gripe Aviária e Gripe Suína [5].

Longe de ser uma teoria da conspiração em que a malvada indústria ou o governo (ou ambos em conluio) pretendam matar aqueles que os sustentam ao consumir o que produz, parece-me ser apenas a reprodução de uma lógica intrínseca à própria dinâmica do capitalismo enquanto sistema globalizado e ético que determina as relações entre os agentes que o compõe.

Não é difícil de perceber os efeitos possíveis da aplicação maciça de remédios e vacinações com o intuito de promover uma carne extremamente saudável e própria para o consumo de uma sociedade cada vez mais preocupada com assepsia ideológica, mas que esconde suas próprias mazelas e falta de autonomia.

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A ação, alastramento e a capacidade mutacional do vírus da Gripe Suína, por mais assustador que se coloque à nossa percepção, é facilmente explicável pela Teoria da Evolução e da Seleção Natural. Esse vírus, possivelmente, plausivelmente e com extrema verossimilhança (por mais redundante que pareça), está sendo selecionado sistematicamente, evolutivamente e artificialmente ao longo do tempo através de práticas sucessivas de vacinação e controle de doenças.

O detalhe mais cruel nessa constatação é que todos nós esperamos e torcemos para que seja assim. Instituímos vigilâncias sanitárias que fiscalizam e garantem que seja exatamente assim. Não tem como esperar que seja diferente do que é, pois uma indústria que confina seres vivos em espaços exíguos e totalmente diferentes de seus habitats, precisa pqvegan22fazer de tudo e mais um pouco para garantir nossas neuroses e ilusões de estarmos nos alimentando com o melhor do que pode ser oferecido.

Porém, essa indústria que faz exatamente o que esperamos dela, para cumprir nossas próprias exigências, estimula essas criaturas a produzirem em seus anticorpos, artificialmente e em tempo recorde, toda a sorte de antígenos para as mais diversas cepas de vírus e bactérias, selecionando automaticamente os mais vigorosos, destrutivos e com potencial mutacional para proliferam e receberem o melhor acabamento existencial possível em sua eficácia.

Não me parece necessário extrair disso tudo uma terceira conclusão, porém dois pensamentos parecem se impor para que reflitamos. Por que a comunidade científica, na constatação de um uso equivocado de um conhecimento científico não vem a público promover um amplo debate sobre as práticas que o senso-comum toma como normais e que podem estar nos levando todos à extinção? Por que acusam, levianamente, a ciência de promover esse estado geral das coisas e esquecem-se da ética capitalista que está por traz do mau uso do conhecimento científico obrigando a própria comunidade científica a não se posicionar eticamente sobre isso?

Talvez seja hora de pensarmos sobre nosso próprios estilo de vida industrial e dimensionarmos até que ponto nós mesmos somos responsáveis por aquilo que acontece quando nos alienamos e deixamos as estruturas e instituições formais nos tutelarem, abrindo mão de nossa autonomia e liberdade em decidirmos nossos próprios destinos.


Notas:

[1] – Poderão ler uma reflexão sobre isso nos seguintes artigos do Blog Filosofando na Penumbra:

Alerta, Seleção Artificial

Faca, Gumes e Reflexões sobre a Cegueira

O Saber Científico e a Gripe Suína

[2] – Sites Reflexus, Nexum, Amplexus e Portal Philosophia

[3] – Para saber mais sobre vacinação, além do site da OMS, consulte: Vacina.

[4] – Palavras de Eduardo Siqueira, gerente de Listerine Brasil, no site Alept.com

[5] – Leia as perguntas e respostas na Veja: Gripe Suína: Entenda como a Epidemia Começou