Em formação

O que seria necessário para criar vida?


Suponha que conheçamos a sequência correta de DNA de Mycoplasma Genitalium (MG) e que gostaríamos de criar a Vida do zero. Suponha também que a matéria foi criada e temos a base de conhecimento de hoje.

Como poderíamos, prática ou teoricamente, pegar essa sequência e criar um novo MG?

Eu vi isso caso você queira ler mais:

https://www.quantamagazine.org/first-support-for-a-physics-theory-of-life-20170726/


Se a humanidade fosse extinta, que espécie nos substituiria?

Poderia outra espécie algum dia nos substituir como vida inteligente dominante da Terra e, em caso afirmativo, que espécie? Para responder a essa pergunta, precisamos entender o que a inteligência realmente é. E por que, de um ponto de vista evolucionário, um organismo o desejaria.

Assim que entendermos essas coisas, podemos começar a especular sobre qual será a próxima espécie humana inteligente na Terra.

Imagem de jörg röse-oberreich / Shutterstock

O que queremos dizer com inteligência, afinal?

O que torna a inteligência exclusivamente humana? Esta não é uma pergunta fácil de responder, já que muitas espécies animais mostram níveis notáveis ​​do que poderíamos considerar como inteligência, particularmente nossos companheiros primatas, cetáceos como baleias e golfinhos e até elefantes.

Vamos examinar alguns dos critérios potenciais para a inteligência humana. Que tal algo crucial, como nosso uso de ferramentas e tecnologia? Os humanos não têm o monopólio disso - os pássaros podem usar ferramentas de uma maneira muito básica como parte de seu forrageamento, e até mesmo organismos incrivelmente simples como os cefalópodes são conhecidos por se cobrirem com cascas de coco para camuflagem. Mas são os chimpanzés que realmente se aproximam dos níveis humanos de uso de ferramentas - eles mostraram sinais de uso de ferramentas flexíveis, e um estudo de 2007 revelou que chimpanzés afiavam suas varetas para usar como lanças, que é o primeiro uso sistemático de uma arma já observado fora humanos.

Então, há autoconsciência. O teste clássico para isso é o teste do espelho, no qual o rosto de um animal é marcado enquanto está dormindo e, em seguida, é levado a um espelho ao acordar. Se a criatura reconhecer o rosto no espelho como seu, ela começará a aparar a estranha nova marca, o que é um sinal de autoconsciência. Encontramos evidências disso nos grandes macacos, cetáceos e um elefante. Pesquisas recentes com macacos mostraram evidências de formas ainda mais complexas de autoconsciência animal, como relatamos recentemente.

Os macacos que jogam jogos revelam como evoluímos a autoconsciência

Autoconsciência, a capacidade de avaliar e até mesmo duvidar dos próprios pensamentos, é um sinal crucial de ...

Pois bem, que tal a linguagem? Certamente, temos o monopólio de naquela. Bem, há uma série de formas aparentemente muito complexas de comunicação animal, como o canto das baleias, a dança das abelhas e a comunicação da mudança de cor da lula do Recife do Caribe. Depois, tem havido tentativas de ensinar aos primatas os fundamentos da linguagem humana, muitas vezes por meio da linguagem de sinais, embora ainda se debata acaloradamente o quanto esses primatas realmente entendem sobre o que eles estão dizendo.

Também houve pesquisas sobre a linguagem e capacidades de raciocínio de imitar pássaros como papagaios - o mais famoso deles, um Africano Grey chamado Alex, era supostamente capaz de usar palavras criativamente e tinha a inteligência de um ser humano de cinco anos na época ele morreu. Nossa compreensão da linguagem animal permanece em sua infância, e as conclusões que podemos tirar permanecem altamente controversas. Mas não podemos dizer definitivamente que a linguagem é domínio exclusivo dos seres humanos.

Mesmo a matemática não é algo que os humanos possam chamar inteiramente de seu. Os elefantes realizaram operações aritméticas simples, os macacos sabem contar, as formigas mostram uma notável compreensão de valores quantitativos e os chimpanzés têm uma memória excepcional para lembrar números - que pode até ultrapassar os humanos.

Então, onde isso nos deixa? Estamos chegando perigosamente perto de ter que definir a inteligência humana da mesma forma que o ex-juiz da Suprema Corte Potter Stewart definiu pornografia - saberemos quando a virmos. O que nós poderia O que podemos dizer é que os humanos representam um extremo intelectual em termos de uso de ferramentas, autoconsciência, pensamento estratégico, capacidades linguísticas e proezas matemáticas, e que essa combinação (junto com outros fatores) nos permitiu uma compreensão científica e cultural incomparável sofisticação.

Até naquela pode ser desmembrado - definir inteligência é terrivelmente difícil, especialmente se você estiver tentando não ser muito tendencioso em relação aos humanos - mas vamos apenas dizer que queremos saber o que seria necessário para criar outra espécie que fosse inteligente em praticamente a da mesma forma que os humanos são.

O que seria necessário para uma nova espécie inteligente evoluir?

Em primeiro lugar, os humanos quase certamente precisariam ser extintos - ou, pelo menos, abandonar completamente o planeta - para que qualquer outra espécie inteligente tivesse alguma chance. Já ocupamos o nicho ambiental que produziria uma inteligência semelhante à humana (mais sobre isso em um momento) e, além disso, é difícil imaginar a humanidade sentando-se passivamente e assistindo ao surgimento de uma espécie inteligente inteiramente nova.

Claro, levaria milhões de anos (ou, no mínimo, centenas de milhares) para essa espécie evoluir, então não é como se qualquer geração da humanidade observasse tal aumento. Mas nós já alcançamos um ponto em nosso desenvolvimento em que temos o poder de controlar e remodelar grande parte do planeta, e parte dessa dominação provavelmente significa - pelo menos subconscientemente - que impediremos o surgimento de uma segunda espécie inteligente, mantendo nosso ambiente preferido em relativa estagnação, evitando que novos nichos de criação de inteligência se abram.

Isso, é claro, é apenas especulação e, de fato, é parte do que torna este assunto complicado. Apenas uma inteligência semelhante à humana já evoluiu - embora nossos parentes hominídeos como os neandertais certamente tenham se aproximado, e talvez em condições ligeiramente diferentes fossem os neandertais que dominariam o mundo hoje. Em qualquer caso, estamos trabalhando com um tamanho de amostra muito pequeno e só podemos adivinhar quais caminhos evolutivos uma segunda espécie inteligente pode seguir.

Mas vamos simplificar o assunto e assumir que os humanos estão fora de cena, deixando todas as outras espécies para trás. Esse não é um cenário extremamente provável - uma pandemia pode causar isso, embora seja um pouco improvável que tal vírus genocida nunca passe para qualquer outra espécie - mas pelo menos deixa todos os melhores candidatos para inteligência semelhante à humana , como os chimpanzés e os outros grandes macacos, ainda por aí.

Vamos levá-los por um momento. Mas antes de prosseguirmos, realmente devemos considerar esta passagem fascinante de Richard Dawkins & # x27s The Ancestor & # x27s Tale, em que o grande cientista imagina um mundo pós-humano que passa a ser dominado por roedores:

Se a guerra nuclear destrói a humanidade e a maior parte do resto da vida, uma boa aposta para a sobrevivência no curto prazo e para a ancestralidade evolutiva no longo prazo são os ratos. Eu tenho uma visão pós-Armagedom. Nós e todos os outros animais grandes desaparecemos. Os roedores emergem como os últimos necrófagos pós-humanos. Eles roem seu caminho por Nova York, Londres e Tóquio, digerindo despensas derramadas, supermercados fantasmas e cadáveres humanos e os transformando em novas gerações de ratos e camundongos, cujas populações em corrida explodem para fora das cidades e para o campo.

Quando todas as relíquias da extravagância humana são comidas, as populações voltam a desabar, e os roedores se voltam uns contra os outros e contra as baratas que procuram com eles. Em um período de intensa competição, gerações curtas, talvez com taxas de mutação aumentadas por radioatividade, impulsionam a rápida evolução. Com a saída de navios e aviões humanos, as ilhas se tornam ilhas novamente, com as populações locais isoladas, exceto por ocasionais raftings da sorte: condições ideais para a divergência evolutiva.

Em 5 milhões de anos, toda uma gama de novas espécies substituirá as que conhecemos. Manadas de ratos gigantes que pastam são perseguidos por ratos predadores dente-de-sabre. * Com tempo suficiente, surgirá uma espécie de rato inteligente e cultivado? Irão os historiadores e cientistas roedores organizarem escavações arqueológicas cuidadosas (roem?) Através dos estratos de nossas cidades há muito compactadas e reconstruirão as circunstâncias peculiares e temporariamente trágicas que deram aos ratos sua grande oportunidade?

Essa é uma visão realista do futuro? Infelizmente, é praticamente impossível dizer. O problema é que não sabemos qual é a probabilidade de surgimento de vida inteligente. A humanidade pode ser apenas um acidente evolucionário extremamente improvável, com a inteligência sendo apenas uma solução improvável para certos desafios ecológicos que agora ficaram completamente fora de controle. Afinal, os dinossauros dominaram este planeta por 160 milhões de anos, e não há nenhuma evidência de que a inteligência jamais foi uma característica evolucionária particularmente valorizada.

Ou a inteligência pode ser uma conseqüência muito comum da evolução complexa, e qualquer número de outras espécies poderia dar esse salto se nossa dominação atual do planeta não o impedisse. Como acontece com a maioria das coisas, a verdade provavelmente está em algum lugar no meio, mas não é provável que tenhamos uma boa resposta para a pergunta, a menos que possamos começar a pesquisar a prevalência da vida inteligente em todo o resto do universo. Portanto, por enquanto, apenas teremos que continuar adivinhando.

O que seria evitar tal evolução?

É muito mais fácil dizer o que não poderia desenvolver a inteligência humana do que o que poderia. pelo menos, não sem dobrar completamente para trás e reiniciar seu caminho evolutivo. Por exemplo, podemos praticamente descartar qualquer não-animal de cara. As plantas dependem de rendimentos de energia muito baixos da fotossíntese, o que é parte da razão pela qual as plantas nunca desenvolveram mobilidade - elas não têm acesso a energia suficiente para começar a se mover. Não há chance de que as plantas possam aproveitar a energia necessária para sustentar um cérebro complexo. Os insetos têm seus próprios problemas estruturais que impediriam a inteligência, já que seus exoesqueletos não poderiam ser dimensionados para os tipos de tamanhos que permitiriam um cérebro capaz de cognição complexa.

Portanto, o que realmente estamos observando são apenas as espécies de vertebrados, que, mesmo que algumas sejam muito pequenas para suportar o hardware da inteligência agora (como os ratos Dawkins e # x27s), pelo menos ainda possuem a capacidade de crescer com o tempo. Portanto, precisamos considerar que tipos de nichos ecológicos produziriam circunstâncias nas quais a inteligência seria uma adaptação benéfica. Em que casos ser mais inteligente ajudaria um organismo a atingir a idade reprodutiva?

Um animal enfrenta duas lutas de vida ou morte em sua busca para atingir a idade reprodutiva: ele não deve morrer de fome e deve evitar ser comido por predadores. Se ambas as tarefas já são fáceis de realizar, é improvável que a inteligência sirva a qualquer benefício evolutivo. Se uma espécie tem recursos alimentares abundantes e não enfrenta ameaças predatórias significativas, então não há razão para ser inteligente. Afinal, um cérebro complexo requer uma tonelada de energia, e não há sentido em desperdiçar comida no cérebro se ela não for realmente usada para a sobrevivência.

Uma situação em que uma espécie de vertebrado se depara com fontes de alimento repentinamente escassas ou um aumento de predadores perigosos é a maneira mais óbvia de iniciar a evolução da inteligência. Na verdade, o colapso das principais regiões exuberantes da África antiga, milhões de anos atrás, é provavelmente o que levou à divergência entre humanos e chimpanzés, pois nossos ancestrais tiveram que empregar um pensamento mais estratégico para encontrar os recursos não mais abundantes.

Mas o verdadeiro impulsionador da evolução da inteligência pode muito bem ser uma vida social saudável. Os humanos, nossos companheiros primatas, cetáceos e canídeos como cães e lobos - todas as espécies notáveis ​​por sua inteligência - tendem a ser criaturas sociais, e a importância de compartilhar recursos, informações e até mesmo laços emocionais pode conduzir o movimento em direção a uma inteligência cada vez maior .

Podemos vincular isso às lutas básicas de vida ou morte. A caça em grupo pode muitas vezes ser mais eficaz do que a caça sozinha, mas isso envolve um pensamento estratégico mais complexo, a capacidade de formar a coesão da unidade e a estrutura social necessária para permitir que a comida seja dividida posteriormente. Os chimpanzés agem como uma espécie de sombra pálida do que sabemos que os caçadores-coletores humanos são capazes, já que os macacos demonstraram cooperação e posição social em suas estratégias de caça, sem falar nas técnicas sociais mais egoístas, como engano e manipulação.

Construir uma sociedade também pode ser útil para afastar predadores, já que, mais uma vez, compartilha a responsabilidade de proteção. Um hominídeo solitário não teve muitas chances contra um tigre dente-de-sabre, por mais avançadas que sejam suas ferramentas de pedra. Mas todo um grupo de hominídeos poderia enfrentar o tigre sem que nenhum membro corresse muito risco de ser morto na defesa.

Ainda há a questão da tecnologia, que parece ser um pré-requisito fundamental para qualquer inteligência semelhante à humana. É aqui que podemos ter que eliminar os golfinhos, baleias e outros animais marinhos da discussão. Como sua anatomia é otimizada para movimentos mais aerodinâmicos através da água, isso parece descartar qualquer chance de desenvolver um polegar opositor e outras características que seriam cruciais para o uso de ferramentas sofisticadas.

Mas mesmo naquela pode não ser absolutamente definitivo, o que é um tema recorrente em qualquer discussão especulativa sobre a evolução humana. Uma população de golfinhos nariz de garrafa tem foram observados segurando esponjas sobre os bicos como uma ferramenta de pesca, e esses golfinhos também foram observados passando a habilidade para seus filhotes. Isso parece indicar os rudimentos do uso cultural de uma ferramenta, embora provavelmente não mude o fato de que a anatomia marinha - e, de fato, o ambiente oceânico em geral - simplesmente não conduz à evolução da inteligência semelhante à humana.

Quanto tempo pode demorar?

Também há um fator de tempo a ser considerado. A raça humana existe em sua forma atual há cerca de 200.000 anos, o que é menos do que nada quando comparado aos 3,8 bilhões de anos de existência neste planeta. E a grande maioria da vida neste planeta tem uma ancestralidade relativamente recente - a vida multicelular não começa até um bilhão de anos atrás e não vimos nenhum animal complexo até 550 milhões de anos atrás.

Por que isso importa? Bem, para fins de argumentação, vamos dizer que toda a vida na Terra foi exterminada, exceto as bactérias mais simples. Agora, é possível que, com o tempo, uma nova espécie inteligente parecida com a humana surja, mas a frase operativa é & quotin time. & Quot. A Terra existe há cerca de 4,5 bilhões de anos, e nós temos outros 5 bilhões anos antes de o Sol em expansão destruir o planeta. Não há garantia de que cinco bilhões de anos seja tempo suficiente para passar de organismos unicelulares simples para a vida inteligente.

Em seu livro clássico Vida maravilhosa, o grande e falecido Stephen Jay Gould estabelece o problema básico:

Como a inteligência humana surgiu há apenas um segundo geológico, enfrentamos o fato surpreendente de que a evolução da autoconsciência exigiu cerca de metade do tempo potencial da Terra. Dados os erros e incertezas, as variações de taxas e caminhos em outras execuções da fita, que confiança possível podemos ter na eventual origem de nossas habilidades mentais distintas? Passe a fita novamente e, mesmo que surjam os mesmos caminhos gerais, pode levar 20 bilhões de anos para atingir a autoconsciência desta vez - exceto que a Terra seria incinerada bilhões de anos antes. Execute a fita novamente, e o primeiro passo da célula procariótica para a eucariótica pode levar 12 bilhões em vez de 2 bilhões de anos - e os estromatólitos, nunca concedidos a tempo para seguir em frente, podem ser as testemunhas mais mudas do Armagedom. & Quot

Mesmo que o caminho de volta à inteligência não exigisse começar do zero com organismos unicelulares, ainda havia um fator de tempo a ser considerado. Os humanos divergiram de nossos parentes vivos mais próximos, os chimpanzés, cerca de seis a sete milhões de anos atrás. Na verdade, não temos uma boa noção de como era nosso ancestral comum, mas nosso conhecimento do registro fóssil de hominídeo sugere que ele se parecia mais com um chimpanzé do que com um humano. Portanto, mesmo que os chimpanzés se movessem instantaneamente para o nicho ambiental que levou nosso ancestral comum à evolução final para os humanos, esse processo poderia levar muitos milhões de anos.

Claro, o Sol não explodirá nos próximos milhões de anos, mas haverá inúmeras calamidades que podem acontecer durante esse período. Estamos atrasados ​​para a erupção do supervulcão Yellowstone e um impacto de asteróide devastador na ordem do que matou os dinossauros. Nada disso vale a pena se preocupar em nossas vidas, mas é bem provável que um ou ambos ocorram no tempo que levaria para uma nova espécie inteligente evoluir.

Esses eventos não iriam necessariamente matar as espécies maiores, mas basta olhar para o evento de extinção KT que matou os dinossauros 65 milhões de anos atrás para ver o quão devastador um impacto gigante pode ser para a vida neste planeta. E uma grande razão pela qual os mamíferos se tornaram a forma de vida dominante após esse evento foi que eles não estavam nem perto da inteligência.

O tamanho diminuto dos mamíferos da fronteira KT, comparável ao dos ratos, tornou muito mais fácil para eles encontrarem refúgio seguro em ambientes protegidos, enquanto os dinossauros maiores morreram, apesar de todo o seu domínio anterior. Qualquer espécie que esteja perto de desenvolver inteligência semelhante à humana dificilmente sobreviveria a tal cataclismo. E isso pode significar mais cerca de sessenta milhões de anos antes que uma nova espécie inteligente possa surgir.

Então, quais são os melhores candidatos para serem nossa espécie sucessora?

Correndo o risco de um argumento circular, os humanos continuam sendo a única espécie inteligente com aparência humana que já encontramos. Como tal, o melhor candidato para nossa substituição realmente tem que ser nosso parente vivo mais próximo, que é o chimpanzé. Não é de todo certo que os chimpanzés seria desenvolver nosso nível de inteligência se desaparecermos de repente - se os chimpanzés nunca se mudaram para nossos nichos desocupados, não há razão para que eles passassem por essa evolução. E, de qualquer maneira, é possível que sua divergência com nosso ancestral comum mais recente tenha trazido consigo algumas adaptações anatômicas ou cognitivas fundamentais que tornam a inteligência semelhante à humana incrivelmente improvável. Novamente, só podemos adivinhar o quão comum é a inteligência, porque estamos trabalhando apenas com um único exemplo.

Ainda assim, se tivermos a visão mais ampla possível, praticamente qualquer animal terrestre vertebrado tem uma chance de desenvolver inteligência, desde que se encontre no nicho ambiental certo que favoreça o pensamento estratégico e tenha tempo suficiente para desenvolver o tamanho e a anatomia necessários para um cérebro complexo.

Se classificarmos as probabilidades de tal caminho evolutivo, os grandes macacos parecem ter o caminho certo sobre isso, então, grosso modo, seguidos pelos mamíferos terrestres maiores que mostraram sinais anteriores de inteligência, o resto dos grandes mamíferos, os pequenos mamíferos e o resto, provavelmente assumindo que eles têm a anatomia capaz de suportar o uso de ferramentas sofisticadas. Por essa razão, golfinhos, baleias e pássaros devem permanecer como curingas em tudo isso.

Em última análise, só podemos imaginar que novas formas a inteligência poderia assumir se a evolução tivesse uma segunda chance de produzir uma espécie com nosso nível de sofisticação cognitiva. Mas, se realmente valorizamos a inteligência como algo que vale a pena ter, provavelmente será melhor se nunca dermos a este planeta a chance de descobrir.

Leituras adicionais sobre inteligência animal e outros tópicos levantados aqui

A evolução da inteligência: os humanos são os únicos animais com mentes? por James H. Fetzer
Manual de inteligência por Robert J. Sternberg
Vida maravilhosa: o Burgess Shale e a natureza da história por Stephen Jay Gould
The Ancestor & # x27s Tale por Richard Dawkins
A evolução da inteligência por Robert J. Sternberg e James C. Kaufman


Vida em um mundo sem micróbios

Citação: Gilbert JA, Neufeld JD (2014) Life in a World without Microbes. PLoS Biol 12 (12): e1002020. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1002020

Publicados: 16 de dezembro de 2014

Direito autoral: © 2014 Gilbert, Neufeld. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da Licença de Atribuição Creative Commons, que permite o uso irrestrito, distribuição e reprodução em qualquer meio, desde que o autor original e a fonte sejam creditados.

Financiamento: JAG é apoiado pela Alfred P Sloan Foundation. A JDN é financiada pelos Institutos Canadenses de Pesquisa em Saúde (CIHR) e pelo Conselho Nacional de Pesquisa em Ciência e Engenharia (NSERC). Os financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, coleta e análise de dados, decisão de publicar ou preparação do manuscrito.

Interesses competitivos: Os autores declararam que não existem interesses conflitantes.

“A vida não seria possível por muito tempo na ausência de micróbios.” - Louis Pasteur

Quantas vezes começamos propostas, manuscritos ou apresentações com afirmações convincentes sobre os papéis críticos que os microrganismos desempenham na manutenção da vida? Quantas vezes a possibilidade de um mundo sem micróbios foi explorada em nossas aulas introdutórias de microbiologia? Dentro da comunidade de pesquisa do microbioma humano, campos inteiros exploram a interdependência dos humanos e suas contrapartes microbianas.

Mas o que aconteceria em um mundo sem micróbios?

A fim de promover a discussão sobre o valor dos serviços microbianos que sustentam a vida neste planeta, exploramos as oportunidades e os desafios de uma existência livre de micróbios. Nossa discussão começa considerando a vida sem o microbioma intestinal humano, segue com um cenário hipotético de um mundo sem bactérias e arquéias e conclui com as implicações de um mundo sem todos os micróbios, incluindo eucariotos microbianos e vírus. Não incluímos as organelas, como mitocôndrias e cloroplastos, como micróbios em nossa discussão, simplesmente porque a maior parte da vida eucariótica cessaria instantaneamente em sua ausência.

Argumentamos que, apesar da miríade de papéis fundamentais que os microrganismos contribuem para a função humana e ambiental, seria falso afirmar que a vida macroscópica não pode existir sem micróbios. No entanto, embora a vida persistisse na ausência de micróbios, tanto a quantidade quanto a qualidade de vida seriam reduzidas drasticamente.


A maioria de seus problemas será de natureza hormonal e neurológica.

Antes de você votar contra a psicologia, é importante saber que psicologia e neurologia são duas coisas diferentes. Se você pensa em sua mente como um sistema de computador, sua psicologia é o software de sua mente e sua neurologia é o hardware. Embora o software possa tentar funcionar da mesma forma quando instalado em dois computadores diferentes, as diferenças na CPU, GPU, RAM, HD, etc. podem fazer com que o software funcione de maneira muito diferente, mesmo que seja o mesmo programa. O mesmo aconteceria tentando controlar a mente de uma pessoa no corpo de outra.

A diferença mais notável entre os cérebros masculino e feminino é o tamanho do corpo caloso. Um corpo caloso feminino permite manter vários pensamentos ao mesmo tempo, fazer a transição entre os pensamentos com mais facilidade e associar melhor as emoções aos pensamentos lógicos. O corpo caloso masculino permite que a pessoa fique mais focada na tarefa em questão, pois cria uma conexão mais fraca entre os processos emocionais e lógicos e é menos propensa a distrações. A experiência mais próxima que uma mulher pode ter disso antes da mudança seria como tomar medicamentos para o TDAH ou ter uma concussão no meio do cérebro.

Nesse nível, a mulher pode se sentir presa dentro de sua própria mente, ela estará ciente dos pensamentos que está tendo, mas terá dificuldade em expressá-los. Ela provavelmente também terá sentimentos que você pode descrever como "morta por dentro" porque ela não será mais capaz de processar seu estado emocional da maneira como está acostumada. Uma consequência alternativa é que seu software feminino pode tentar empurrar a quantidade normal de tráfego entre os hemisférios, o que a faria se sentir mais normal, mas a colocaria em um grande risco de convulsões.

Para diferenças hormonais, todos nós sabemos que ela terá mais testosterona e menos estrogênio, o que significa que ela estará mais sujeita a ataques de agressão, certo? Não necessariamente. Acontece que o estrogênio é o hormônio responsável pela agressão humana, e a terapia com testosterona costuma ser usada em mulheres para diminuir a ansiedade, irritabilidade e agressão associadas à TPM. Seu sistema endócrino a empurrará para um estado de ser mais relaxado e emocionalmente do que ela provavelmente está acostumada. Entre isso e o corpo caloso, ela provavelmente sentirá algo comparável a ficar chapada, e provavelmente levará pelo menos algumas semanas, senão meses, até que sua nova realidade comece a parecer normal para ela. presumindo que não desencadeie nenhum problema psicológico secundário, como depressão crônica.

As diferenças cinesiológicas seriam mínimas, mas existentes

O equilíbrio pode ser um pouco problemático, mas não pelos motivos que a maioria das pessoas citou até agora. Se você já colocou uma mochila ou carregou algo que pesa mais do que alguns quilos, você já sabe que seu corpo é muito bom em se ajustar à distribuição dos problemas de peso. A única razão pela qual o equilíbrio seria tão difícil é porque a pélvis da mulher tem um formato diferente. As pernas da mulher são ligeiramente mais voltadas para fora do homem, então isso afetará seu andar. Essa diferença seria mais pronunciada se a mulher tivesse filhos.

Os homens também têm braços ligeiramente mais longos do que as mulheres para sua altura. Portanto, mesmo que o corpo masculino seja tão alto quanto o feminino, ela provavelmente terá um alcance um pouco maior. Eu digo & quotenjoy & quot vagamente aqui, porque no começo pode ser desconcertante. A coordenação olho-mão dela seria boa porque depende do biofeedback para ver o que suas mãos estão fazendo enquanto você faz isso, mas a coordenação baseada na propriocepção seria difícil porque depende de saber intuitivamente onde sua mão está no espaço. As crianças muitas vezes experimentam várias semanas de falta de jeito após grandes surtos de crescimento de vários centímetros ou mais, então, sua mulher pode ter uma experiência semelhante aqui, mas em geral, as diferenças no comprimento do braço são pequenas o suficiente, não acho que seria excessivo perceptível.

. então existem aquelas coisas que os caras realmente não gostam de falar, mas vou trazê-las de qualquer maneira porque são cientificamente relevantes aqui: suas novas gônadas encontradas vão atrapalhar. Um homem que conhece seu próprio corpo caminha de uma certa maneira que ele não se machuca, mas às vezes os homens têm um daqueles dias ruins em que literalmente caminham erradamente por longas distâncias e suas tessicas começam a doer. Não acontece com os homens com muita frequência, mas uma mulher que não sabe andar com algo lá tem muito mais probabilidade de lutar contra isso por um tempo. Depois, há aquela outra coisa chamada "bola grudada", em que você sua um pouco e elas grudam na sua perna. Se você já viu um homem andando e ele simplesmente dá um passo aleatório com um único passo largo, ou chuta um pouco para o lado, é ele removendo as bolas do lado da perna. Para um homem, isso é uma ocorrência normal, mas para a mulher, imagino que seja uma experiência muito preocupante. especialmente se ela decidir ir com boxers em vez de cuecas.

Além disso, as diferenças na força do corpo não serão realmente tão aparentes para a maior parte do que ela faz, a menos que tente se esforçar além das atividades diárias normais. 99% do dia é gasto fazendo coisas que qualquer mulher seria capaz de fazer sem realmente tentar tanto. Haveria apenas aquele momento ocasional por um tempo em que ela percebe que pode abrir aquele pote de picles trôpego. essas seriam experiências novas para ela, mas não exigiriam muito de um período de adaptação.

Comer e falar seria diferente, mas não exigiria um período de adaptação significativo. A transição de estruturas vocais não específicas de gênero para estruturas vocais específicas de homens é uma mudança bastante espontânea que acontece em meninos adolescentes. Apesar disso, a maioria dos meninos nem percebe que aconteceu até que alguém aponte para eles, então, eu não imaginaria que isso fosse um problema para se ajustar fisicamente, seria apenas um pouco diferente.


Injeções informativas

Outra chave para fazer uma célula é acertar o software. Permitir que uma célula sintética siga as instruções dos cientistas e se replique exigirá alguma forma de armazenar e recuperar informações. Para os sistemas vivos, isso é feito por genes - de centenas para alguns micróbios a dezenas de milhares para humanos.

Quantos genes uma célula sintética precisará para funcionar é uma questão de debate saudável. Schwille e outros gostariam de mantê-lo em cerca de algumas dezenas. Outros, como Adamala, acham que as células sintéticas precisam de 200 a 300 genes.

Alguns optaram por começar com algo vivo. O biólogo sintético John Glass e seus colegas do J. Craig Venter Institute (JCVI) em La Jolla, Califórnia, pegaram um dos menores genomas microbianos conhecidos no planeta, o da bactéria Mycoplasma mycoides, e interrompeu sistematicamente seus genes para identificar os essenciais. Assim que obtiveram essa informação, eles juntaram quimicamente um genoma mínimo em laboratório.

Este genoma sintetizado continha 473 genes - cerca de metade do que estava no organismo original - e foi transplantado para uma espécie bacteriana relacionada, Mycoplasma capricolum 9 Em 2016, a equipe mostrou que esse genoma sintético mínimo poderia "inicializar" um organismo de vida livre, embora de crescimento lento 10. Glass acha que será difícil diminuir muito mais esse número: remover qualquer gene e isso mata as células ou retarda seu crescimento para quase zero, diz ele.

Ele e seus colegas da JCVI estão compilando uma lista de "tarefas celulares" com base na versão mais recente de sua criação, JCVI-syn3.0a, que pode atuar como um projeto da lista mínima de tarefas pendentes de uma célula. Mas para cerca de 100 desses genes, eles não conseguem identificar o que fazem que os torna essenciais.

Como próximo passo, e apoiado por uma doação da NSF de quase US $ 1 milhão, Glass e Adamala tentarão instalar o genoma JCVI-syn3.0a em um lipossoma sintético contendo o mecanismo necessário para converter DNA em proteína, para ver se ele pode sobreviver . Nesse caso, o software e o hardware da célula seriam sintéticos desde o início.

Se pudesse crescer e se dividir, seria um passo tremendo. Mas muitos argumentam que para representar verdadeiramente um sistema vivo, ele também teria que evoluir e se adaptar ao seu ambiente. Essa é a meta com resultados mais imprevisíveis e também com maiores desafios, diz Schwille. “Uma coisa que simplesmente se faz o tempo todo não é a vida - embora eu ficaria feliz com isso!” ela diz. “Para uma célula viver, ela precisa desenvolver uma nova funcionalidade.”

A equipe de Glass no JCVI tem feito experimentos adaptativos de evolução em laboratório com JCVI-syn3.0a, selecionando organismos que crescem mais rápido em um caldo rico em nutrientes. Até agora, após cerca de 400 divisões, ele e sua equipe obtiveram células que crescem cerca de 15% mais rápido do que o organismo original. E eles viram um punhado de mudanças na sequência de genes surgindo. Mas ainda não há evidências do micróbio desenvolvendo novas funções celulares ou aumentando sua aptidão aos trancos e barrancos.

Erb diz que descobrir como adicionar evolução às células sintéticas é a única maneira de torná-las interessantes. Essa pequena bagunça nos sistemas biológicos é o que lhes permite melhorar seu desempenho. “Como engenheiros, não podemos construir uma célula sintética perfeita. Temos que construir um sistema de autocorreção que se torna melhor à medida que avança ”, diz ele.

As células sintéticas podem levar a percepções sobre como a vida pode ser em outros planetas. E biorreatores sintéticos sob o controle completo de um pesquisador podem oferecer novas soluções para o tratamento do câncer, combatendo a resistência aos antibióticos ou limpando locais tóxicos. Liberar tal organismo no corpo humano ou no meio ambiente seria arriscado, mas um organismo projetado de cima para baixo com comportamentos desconhecidos e imprevisíveis pode ser ainda mais arriscado.

Dogterom diz que as células vivas sintéticas também trazem outras questões filosóficas e éticas: “Isso será uma vida? Será autônomo? Vamos controlar isso? ” Essas conversas devem ocorrer entre cientistas e o público, diz ela. Quanto às preocupações de que as células sintéticas fiquem descontroladas, Dogterom está menos preocupado. “Estou convencido de que nossa primeira célula sintética será uma péssima imitação do que já existe.” E como engenheiros da vida sintética, ela e seus colegas podem facilmente incorporar controles ou um interruptor de interrupção que torne as células inofensivas.

Ela e outros biólogos sintéticos continuarão explorando as fronteiras da vida. “O momento é certo”, diz Dogterom. “Temos os genomas, a lista de peças. A célula mínima precisa de apenas algumas centenas de genes para ter algo que pareça meio vivo. Centenas de peças é um tremendo desafio, mas não são milhares - isso é muito emocionante. ”

Natureza 563, 172-175 (2018)


Um biólogo explica: O que é vida?

Embora a biologia seja o estudo da vida, mesmo os biólogos não concordam sobre o que a "vida" realmente é. Embora os cientistas tenham proposto centenas de maneiras de defini-lo, nenhuma foi amplamente aceita. E para o público em geral, um dicionário não ajudará porque as definições usarão termos como organismos ou animais e plantas - sinônimos ou exemplos de vida - que o fazem girar em círculos.

Em vez de definir a palavra, os livros-texto descreverão a vida com uma lista de meia dúzia de recursos com base no que tem ou o que isso faz. Para o que a vida tem, uma característica é a célula, um compartimento para conter processos bioquímicos. As células são frequentemente listadas por causa da influente teoria celular desenvolvida em 1837-1838, que afirma que todas as coisas vivas são compostas de células, e a célula é a unidade básica da vida. De bactérias unicelulares aos trilhões de células que constituem o corpo humano, parece que toda a vida tem compartimentos.

Uma lista de características também mencionará o que a vida faz - processos como crescimento, reprodução, capacidade de adaptação e metabolismo (reações químicas cuja energia impulsiona a atividade biológica). Essas opiniões são repetidas por especialistas como o bioquímico Daniel Koshland, que listou seus sete pilares da vida como programa, improvisação, compartimentação, energia, regeneração, adaptabilidade e reclusão.

Mas a abordagem de lista é decepcionada pelo fato de ser fácil encontrar exceções que não marcam todas as caixas em uma lista de verificação de recursos. Você não negaria que uma mula - a descendência híbrida de um cavalo e um burro - está viva, por exemplo, embora as mulas sejam geralmente estéreis, portanto, nenhum carrapato para reprodução.

Entidades na fronteira entre vivos e não vivos também minam as listas. Os vírus são o caso marginal mais conhecido. Alguns cientistas afirmam que um vírus não está vivo, pois não pode se reproduzir sem sequestrar a máquina de replicação de sua célula hospedeira, mas bactérias parasitas como Rickettsia são considerados vivos apesar de serem incapazes de viver de forma independente, então você pode argumentar que todos os parasitas não podem viver sem hospedeiros. Enquanto isso, o Mimivírus - um vírus gigante descoberto em uma ameba grande o suficiente para ser visível ao microscópio - se parece tanto com uma célula que foi inicialmente confundido com uma bactéria. Os humanos também estão criando casos marginais - organismos projetados como Synthia, que tem poucas características e não sobreviveriam fora de um laboratório - por meio da biologia sintética.

Entidades como vírus são realmente formas de vida ou meramente semelhantes à vida? Usando uma definição de lista, isso depende muito dos critérios que você escolhe incluir, o que é geralmente arbitrário. Uma abordagem alternativa é usar a teoria considerada uma característica definidora da vida: a teoria da evolução por seleção natural de Charles Darwin, o processo que dá à vida a capacidade de se adaptar ao seu ambiente. A adaptabilidade é compartilhada por toda a vida na Terra, o que explica por que a NASA a usou como base para uma definição que pode ajudar a identificar a vida em outros planetas. No início da década de 1990, um painel consultivo do programa de astrobiologia da NASA, que incluía o bioquímico Gerald Joyce, apresentou uma definição funcional: A vida é um sistema químico autossustentável capaz de evolução darwiniana.

O 'capaz' na definição da NASA é fundamental porque significa que os astrobiólogos não precisam assistir e esperar a evolução da vida extraterrestre, apenas estudar sua química.Na Terra, as instruções para construir e operar um organismo são codificadas em genes, carregados em uma molécula como o DNA, cujas informações são copiadas e herdadas de uma geração para a seguinte. Em outro mundo com água líquida, você procuraria material genético que, como o DNA, tenha uma estrutura especial que possa dar suporte à evolução.

Detectar vida alienígena é uma tarefa mais difícil do que coletar amostras, no entanto, conforme ilustrado pela missão Viking. Em 1977, a NASA colocou sondas em Marte e realizou uma variedade de experimentos para tentar detectar sinais de vida no solo marciano. Os resultados foram inconclusivos: enquanto alguns testes retornaram resultados positivos para os produtos de reações químicas que podem indicar metabolismo, outros foram negativos para moléculas orgânicas baseadas em carbono. Décadas depois, os astrobiólogos ainda estão limitados a procurar vida indiretamente, em busca de bioassinaturas - objetos, substâncias ou padrões que podem ter sido produzidos por um agente biológico.

Dado que os cientistas que procuram por vida não têm problemas com assinaturas, alguns dizem que não necessidade uma definição. Segundo o filósofo Carlos Mariscal e o biólogo W Ford Doolittle, o problema de definir a vida surge de pensar incorretamente sobre sua natureza. Sua estratégia é buscar entidades que se assemelhem a partes da vida e pensar em toda a vida na Terra como um indivíduo. Essa solução pode servir aos astrobiólogos, mas não satisfaria as pessoas que querem saber se algo estranho, como um vírus, está vivo ou não.

Um grande desafio para detectar e definir a vida é que, até agora, só encontramos um exemplo no Universo: a vida terrestre. Este é o 'problema N = 1'. Se não podemos nem mesmo concordar sobre a distinção entre coisas vivas e não vivas, como podemos esperar reconhecer formas estranhas de vida?

É a vida, mas não como a conhecemos

Como a ciência não forneceu provas conclusivas de extraterrestres, devemos nos voltar para a ficção científica, e poucas séries exploraram essas possibilidades melhor do que Star Trek: a próxima geração. As viagens da nave estelar Empreendimento e "sua missão contínua de explorar novos mundos estranhos e buscar novas vidas e novas civilizações" nos deu tudo, desde o ser Q semelhante a um deus até uma enorme Entidade Cristalina que converte matéria viva em energia (uma espécie de metabolismo). Talvez o mais interessante é que à medida que os pesquisadores se aproximam da criação de uma inteligência artificial mais inteligente do que uma pessoa, surge Data - um andróide que teve que provar a sensibilidade humana, mas não se reproduziu até construir sua própria filha. Um deus que existe além do tempo, um cristal do tamanho de uma nave espacial ou uma IA robótica seria considerado 'vivo'?

Os dados de 'Star Trek: The Next Generation' estão vivos?

'O que é a vida?' não é simplesmente uma questão de biologia, mas de filosofia. E a resposta é complicada pelo fato de que pesquisadores de diferentes áreas têm opiniões diferentes sobre o que eles acreditam que deve ser incluído em uma definição. O filósofo Edouard Machery discutiu o problema e o apresentou como um diagrama de Venn com círculos para três grupos - biólogos evolucionistas, astrobiólogos e pesquisadores de vida artificial - usando características hipotéticas sobre as quais convergiriam (alguns biólogos pensam que os vírus estão vivos, enquanto outros acreditam que célula é essencial, então assumir que os membros concordam é controverso). Machery afirmou que nenhum critério poderia cair na sobreposição de todos os três círculos, concluindo que "o projeto de definir a vida é impossível ou sem sentido".

Mas embora os filósofos possam contornar o problema sem consequências, a conclusão de que é fútil definir a vida é insatisfatória e frustrante para as pessoas comuns (e também para aqueles como eu, que se preocupam com a compreensão pública da ciência). Independentemente de os pesquisadores chegarem a um consenso sobre uma definição científica, ainda precisamos de uma definição popular para fins práticos - uma frase para explicar o conceito de vida que a pessoa média pode entender.

A vida pode ser um conceito nebuloso, mas isso não significa que seu significado deva ser vago. Como apontou o biólogo computacional Eugene Koonin, definir vida não é científico porque é impossível contestar, pois sempre podemos encontrar uma entidade que atende a todos os critérios, mas "claramente" não está viva, ou carece de certas características, mas é "obviamente" uma vida -forma, e assim "algum tipo de compreensão intuitiva do estado de vida substituindo qualquer definição está envolvido [.] parece que 'sabemos quando o vemos'." Koonin se concentrou em saber se uma definição pode fornecer insights biológicos (como identificar novas formas de vida), mas menciona outra área onde definir vida pode ser útil: "melhor ensino dos fundamentos da biologia."

Então, como podemos obter uma definição que ensina biologia? Em parte, isso é um exercício de semântica. Em primeiro lugar, uma definição popular deve evitar jargões técnicos e usar uma linguagem cotidiana. Em seguida, precisamos de um ponto de partida. Desde que Aristóteles tentou definir a vida por volta de 350 aC, os pensadores têm se envolvido em discussões filosóficas aparentemente intermináveis. Em 2011, o biofísico Edward Trifonov tentou quebrar o impasse comparando 123 definições para encontrar um consenso, agrupando palavras em grupos e contando as mais usadas frequentemente para produzir uma definição mínima ou concisa: A vida é auto-reprodução com variações.

As 'variações' na definição de Trifonov são mutantes, o resultado de mutações (erros de cópia) que ocorrem durante a reprodução, que é o que cria a variedade em uma população que permite a 'sobrevivência dos indivíduos mais aptos' através da evolução por seleção natural. Embora o consenso de Trifonov e a definição de trabalho da NASA não usem as mesmas palavras, eles são os dois lados da mesma moeda e compartilham um conceito central: a vida é capaz de se adaptar ao seu ambiente.

A evolução darwiniana é a forma como a vida como nós sabemos adapta-se. Mas e as coisas que podem usar mecanismos alternativos de adaptação? Como uma definição restrita excluiria casos marginais e sendo ampla nos permitiria incluir uma ampla gama de formas de vida em potencial, nossa definição popular descarta a inclusão de Trifonov de "auto-reprodução" (permitindo IAs imortais que não precisam se replicar) e também a exigência da NASA de um "sistema químico" (permitindo organismos que não carregam genes em uma molécula semelhante ao DNA). Um 'ambiente' implica um habitat ou ecossistema, não simplesmente os arredores, o que exclui um robô que ajusta seu corpo para atravessar um terreno e objetos virtuais que navegam em um domínio digital.

Por último, precisamos de uma palavra para a 'coisa' que descrevemos como viva. Cientistas e filósofos usam 'entidade' sem reconhecer que, assim como um dicionário usa 'organismo', é efetivamente um sinônimo chique para 'vida' (você pode pensar em uma 'entidade' que não implique algum tipo de forma de vida? ) Esta ligeira circularidade lógica pode não ser ideal, mas não consigo pensar em uma opção melhor. Uma entidade é uma coisa independente, o que significa que a palavra pode funcionar em qualquer nível - seja um organismo individual, uma IA ou toda a vida em um planeta.

Qualquer definição deve ser necessária e suficiente, mas é importante primeiro identificar para quem. Como este artigo é direcionado ao público em geral (não cientistas), o objetivo é uma definição folk. Então, o que é vida? Aqui está uma sugestão:

A vida é uma entidade com a capacidade de se adaptar ao seu ambiente.

Embora eu ache que minha 'definição popular' faz sentido intuitivamente, ela ainda pode se juntar às centenas de propostas científicas que não encontraram aceitação. Ao contrário das definições do dicionário, pelo menos não está errado, mas só o tempo dirá se as pessoas pensam que está realmente certo.


Nossas instituições, como a maioria das outras no país, fazem grandes afirmações sobre as experiências educacionais que buscamos fornecer aos nossos alunos. Invocamos essas reivindicações rotineiramente - em materiais de admissão, em cerimônias de formatura, em reuniões de curadores, em declarações de missão - e não é incomum que alunos, professores, funcionários e ex-alunos sejam capazes de recontar, pelo menos em parte, a linguagem específica dessas reivindicações. Eles fornecem uma espécie de bússola moral que nos orienta em direção aos valores fundamentais de nossas faculdades.

Essas afirmações também podem ser vistas como padrões pelos quais medimos nosso sucesso na educação de alunos. Teremos feito nosso trabalho se nossos graduados se perderem “em entusiasmos generosos”, em “descobertas intelectuais” ou “fazer a diferença no mundo”. Sem dúvida, muitos de nossos alunos esperam que realmente se formem com essas habilidades. Mas nossos alunos também são expostos a inúmeras outras perspectivas sobre a experiência da faculdade. E nenhuma perspectiva é mais proeminente, particularmente nestes tempos econômicos difíceis, do que aquela que define o sucesso na faculdade como conseguir um bom emprego (ou seja, com alta remuneração) ou ser admitido em uma faculdade de graduação ou profissional de primeira linha. Deste ponto de vista, a questão "um diploma em artes liberais valerá a pena?" significa "vai pagar financeiramente?" Com essa preocupação compreensível competindo pela atenção dos alunos, quão bem as aspirações de vida expressas nas declarações de missão de nossas faculdades moldam a maneira como os alunos definem seu próprio sucesso?

Neste artigo, examinamos as definições de sucesso dos alunos ao longo dos quatro anos de faculdade. Descobrimos que temas relacionados a conquista acadêmica—Principalmente “tirar boas notas” —principalmente em temas relacionados a engajamento acadêmico- as aspirações mais elevadas expressas em nossas declarações de missão, como desenvolver o amor pelo aprendizado ou a amplitude do conhecimento. Refletindo sobre as histórias contadas por nossos alunos, não nos surpreendemos com a preocupação com as notas. Nem nos encontramos descartando suas visões de sucesso como menos dignas do que os princípios mais elevados e nobres de nossas faculdades. Em vez disso, somos incentivados a observar muitos alunos encontrando inspiração nos valores professados ​​por nossas instituições e tornando-se alunos engajados, ao mesmo tempo que definem o sucesso em termos de boas notas.

Os dados NECASL

Nossas instituições são membros de um grupo de faculdades de artes liberais na Nova Inglaterra (Bates, Bowdoin, Colby, Middlebury, Smith, Trinity e Wellesley) que, em 2005, se juntou ao nosso credenciador regional (New England Association of Schools and Colleges) para formar o New England Consortium on Assessment and Student Learning (NECASL). Esta colaboração busca entender como os alunos tomam decisões importantes durante a faculdade, avaliar até que ponto as políticas e práticas institucionais promovem a aprendizagem dos alunos e modificar essas políticas e práticas de acordo.

Aqui, analisamos as entrevistas com uma subamostra de sessenta e seis alunos que ingressaram nas faculdades do NECASL em 2006 e se formaram quatro anos depois. A composição de gênero e raça nesta amostra menor espelha aquela encontrada para a amostra completa de alunos da NECASL. Duas das escolas do NECASL são unissexo, o que representa o grande número de mulheres (73%). A composição racial da amostra - 65% são estudantes de cor ou estudantes internacionais - reflete nossa sobreamostragem desses dois grupos.

Cada aluno foi entrevistado três vezes no primeiro ano de faculdade e uma vez a cada semestre subsequente. Embora essas entrevistas cobrissem muitos aspectos da vida universitária, este artigo concentra-se em uma pergunta que fizemos no início de cada ano letivo: “Pensando no final do ano, o que tornaria este ano um sucesso para você?”

Como os alunos definem o sucesso e como essas definições mudam com o tempo?

Usando uma abordagem de teoria fundamentada (Glaser e Strauss 1967 Jones, Torres e Arminio 2006) para analisar as respostas a esta pergunta sobre o sucesso, identificamos quatro categorias temáticas: desempenho acadêmico, social e residencial, gestão de vida e temas de envolvimento acadêmico (ver tabela 1.) Conquista acadêmica os temas incluíam coisas como obter boas notas ou melhorar as notas de alguém, atingir marcos universitários (por exemplo, declarar um curso principal, planejar o estudo fora do campus) e se envolver em atividades voltadas para a carreira. A grande maioria dos alunos (mais de 80 por cento a cada ano) definiu o sucesso usando um ou mais desses temas de desempenho acadêmico, o mais comum dos quais era obter boas notas.

Um segundo grupo de respostas lidando com vida social e residencial também era bastante comum: fazer novos amigos, manter e fortalecer amizades ou buscar atividades extracurriculares. Como esperado, o desejo de fazer novos amigos foi mais pronunciado no primeiro ano, quando os temas sociais e residenciais atingiram o pico de frequência de menção com 71 por cento. Os alunos frequentemente falavam sobre o desejo de manter suas amizades à medida que a formatura se aproximava.

Gestão de vida os temas incluíam a manutenção do bem-estar físico e psicológico, questões éticas de trabalho (por exemplo, melhor gestão do tempo, desenvolvimento de habilidades de estudo eficazes) e equilíbrio acadêmico com a vida social ou pessoal. Definir o sucesso em termos de gerenciamento de vida era relativamente comum (44–82 por cento a cada ano).

Nossa quarta categoria de temas de sucesso focada em engajamento acadêmico: expressar o desejo de aprender, de ter aulas interessantes ou explorar novas áreas de conhecimento, ou de se envolver em pesquisa independente. Ficamos surpresos que mais alunos não definiram o sucesso nesses termos. Aqueles que o fizeram (30–53 por cento a cada ano) falaram principalmente sobre o desejo de aprender - até o último ano, quando os alunos vincularam suas definições de sucesso a pesquisas independentes ou projetos de honra.

Como visto na figura 1, os temas de desempenho acadêmico (especialmente tirar boas notas) foram os mais importantes para definir o sucesso ao longo da faculdade. Os temas sociais e residenciais foram mais comuns no primeiro ano, mas continuaram a ser mencionados ao longo do último ano. Os temas de gerenciamento de vida aumentaram durante o primeiro ano e depois diminuíram no último ano. E embora os temas de envolvimento acadêmico tenham aumentado do primeiro ano para o último ano, eles nunca se tornaram uma forma predominante de definir o sucesso na faculdade.

Quando os alunos são solicitados a definir o sucesso na faculdade, por que eles falam tanto sobre as notas (uma medida de conquista acadêmica) e tão pouco sobre engajamento acadêmico (por exemplo, desejo de aprender)? Antes de sugerirmos respostas para esta pergunta, examinamos brevemente como Individual As definições de sucesso dos alunos variam de acordo com esses dois temas à medida que avançam pela faculdade. Por exemplo, como um aluno que se concentra nas notas para definir o sucesso a cada ano se compara a outro que começa fazendo isso, mas depois pára em algum lugar ao longo do caminho?

Notas, envolvimento e definições de sucesso: três estudos de caso

A Figura 2 mostra como os temas de sucesso de notas e envolvimento acadêmico variaram ao longo dos quatro anos de faculdade. Como mais de três quartos dos alunos em nossa amostra expressaram um tema de sucesso relacionado à série em seu primeiro ano, o diagrama em árvore começa com este grupo. Cada nó na árvore exibe quantos alunos mencionaram (ou deixaram de mencionar) um tema de sucesso relacionado à série, bem como quantos em cada um desses grupos também mencionaram um tema de sucesso de envolvimento acadêmico. Por exemplo, no primeiro ano, dos cinquenta e um alunos que incluíram alguma forma de “tirar boas notas” em sua definição de um primeiro ano bem-sucedido, treze (25 por cento) também incluíram um tema de envolvimento acadêmico em sua definição. No quarto ano, quase metade (vinte e três de cinquenta e um) continuou a usar notas para definir o sucesso, e a maioria deste grupo (quatorze de vinte e três) nunca mencionou um tema de engajamento acadêmico.

Rita é um dos vinte e três alunos que sempre mencionaram algo sobre notas como um marcador de um ano de sucesso. Ela está focada em se tornar médica e, de muitas maneiras, vê a faculdade como um trampolim para a faculdade de medicina. Um primeiro ano de sucesso para Rita significa “notas bem-sucedidas”: “As notas sempre foram uma grande parte da definição do meu sucesso. . . . Foi meio que perfurado em mim. " Em seu segundo ano, Rita teve uma aula de psicologia que ela realmente gostou, mas então “parou” quando ela obteve B em dois trabalhos em vez de As. Sua “melhor” aula é biologia porque ela está indo bem, embora sua aula “favorita” seja química orgânica. Ela define um segundo ano de sucesso como “excelente química orgânica” e “elevando seu GPA” do ano passado. À medida que Rita entra em seu primeiro ano, ela deseja concluir seu curso principal, "se sair bem em termos de notas" e obter uma pontuação elevada em seus MCATs. Como aluna do último ano, Rita define o sucesso como "conseguir uma entrevista em uma escola de medicina de sua escolha e se formar na faculdade sabendo que estarei cursando a faculdade de medicina". Rita se forma com um GPA alto e entra em uma faculdade de medicina de ponta.

Rita claramente não está "academicamente à deriva" (Arum e Roksa 2010), ela é mais como uma personagem em uma sequência do documentário de 2010 Corra para lugar nenhum para quem o ponto final da super-realização é entrar em um bom programa de pós-graduação. Ela nunca define o sucesso usando a linguagem do engajamento, mas em outras partes de suas entrevistas fala sobre comportamentos que caracterizaríamos como academicamente envolventes. Rita desenvolve relacionamentos profundos com seus professores e os cita como uma das coisas de que mais sente falta após a formatura. Ela também diz que a parte mais valiosa de sua experiência na faculdade foi que a ajudou a tentar coisas novas: "Eu me especializei em ciências e fiz história da arte apenas para cumprir um requisito, e fiquei surpresa com o quanto gostei." Essas experiências envolventes não entram na narrativa de Rita sobre o sucesso na faculdade.

Como Rita, Tina começa a faculdade focada em tirar boas notas como medida de sucesso, em parte porque ela também deseja entrar na faculdade de medicina. Em seus primeiros dois anos, ela cita apenas notas como medida de sucesso. No primeiro ano, no entanto, mesmo enquanto continua a se preocupar se não terá notas boas o suficiente para entrar na faculdade de medicina, Tina fala sobre sua "paixão" pela ciência quando solicitada a descrever um ano de sucesso. Durante seu primeiro ano, Tina viaja para a América Central em um programa de estudo para conduzir experimentos de biologia e "sujar as mãos com muita, muita biologia o dia todo". Ela então percebe que pode “realmente fazer ciência sozinha.. . . Estou muito curioso sobre muitas coisas, e a biologia me permite fazer todas essas perguntas diferentes e, em seguida, tentar encontrar uma maneira de responder às perguntas. ” Seu envolvimento com a ciência transborda para as aulas fora de sua especialização em seu primeiro ano: "Eu nunca fiz nada com filosofia, e todos os dias eu entro na aula e isso me surpreende." Mas mesmo que os temas de envolvimento acadêmico apareçam durante o primeiro ano de Tina, ela ainda menciona a importância de tirar boas notas.

Em seu último ano, o amor de Tina por aprender continua, e ela espera ansiosamente por todos os seus cursos. Ela diz, "Um último ano de sucesso? Para me sentir satisfeito com minhas aulas, pois aprendi o máximo que pude com essas aulas ou, pelo menos, que fiz o melhor que pude para aprender com todas elas. ” Quando Tina relembra seus quatro anos, ela percebe que sua experiência na faculdade mostrou a ela "que eu sou mais do que minhas notas".

Embora compartilhe o interesse de Rita e Tina pela ciência, Michael chega à faculdade com o mínimo de preocupação com as notas. Quando questionado sobre o que tornaria seu primeiro ano um sucesso, ele responde: “Acho que preciso me divertir. Acho que é a principal chave para ter um ano de sucesso. . . [e] não ser expulso da escola. ” No verão após seu primeiro ano, Michael fez álgebra linear para se preparar para mais cursos de física. Quando questionado sobre por que mais física, Michael diz: “Sabe, todas as coisas sobre as quais eles falam, eu acho muito interessante, então decidi seguir em frente. E quanto mais eu faço, mais coisas interessantes eu quero estudar. ” Apesar dessa expressão de engajamento no início de seu segundo ano, Michael ainda define o sucesso de outras maneiras - “ver mais lugares fora da faculdade” e “sair para o deserto”.

No verão antes de seu primeiro ano, Michael faz pesquisas no campus com um professor de química. Embora parte do trabalho seja entediante, ele gosta da parte investigativa. Quando questionado sobre o que tornaria seu primeiro ano um sucesso, Michael diz, “provavelmente apenas sabendo que tirei o máximo proveito das minhas aulas. Só para ser capaz de pegar o que aprendi em sala de aula e, em seguida, estendê-lo para algo do mundo real. ” Michael agora inclui o envolvimento acadêmico em sua narrativa de sucesso. Como aluno do último ano, Michael está empolgado em fazer um projeto de honra, pois isso lhe dá a oportunidade de fazer “todo o processo de pesquisa e não apenas um experimento. Mas planeje o experimento, faça-o e. . . publique-o - vendo o que é preciso para fazer tudo isso. ” Sua definição de um ano de sucesso? “Obtendo bons dados limpos” para seu projeto e acompanhando seu esporte.

Realização versus engajamento como marcadores de sucesso

Por que os alunos mencionam as notas com tanta frequência quando solicitados a definir um ano de sucesso para eles? Um motivo bastante prático é que as faculdades usam os GPAs como limites ou padrões básicos para muitas coisas, como continuar a receber bolsas de estudo, inscrever-se em cursos a cada semestre ou jogar em uma equipe atlética. Mas as notas - especialmente as altas - também importam de outras maneiras para alunos ambiciosos. Eles podem determinar se serão convidados a trabalhar em um projeto com honras, se formar com honras em latim, entrar em escolas profissionais ou de graduação ou garantir alguns empregos bem remunerados após a formatura.

E quanto à nossa segunda pergunta: por que falar tão pouco sobre o envolvimento acadêmico quando os alunos descrevem um ano de sucesso? Como as narrativas de Rita, Tina e Michael ilustram, os alunos muitas vezes encontram cursos, atribuições e instrutores que eles acham envolventes, mas não expressam consistentemente o desejo de buscar essas experiências quando questionados sobre seus objetivos para um ano de sucesso. O envolvimento acadêmico é episódico para muitos alunos. É uma experiência que acontece em alguns cursos e em alguns semestres, não uma característica constante e universal de sua vivência universitária. Ou talvez os alunos de nossas instituições altamente seletivas presumam que serão academicamente engajados e, portanto, não veem isso como um marcador de um ano de sucesso.

Mas o envolvimento também pode ser arriscado. Explorar território acadêmico desconhecido, matricular-se em um curso desafiador, até mesmo entrar no escritório de um docente - tudo isso pode gerar ansiedade porque pode ser causado pela incerteza sobre os resultados. Os alunos que alcançam notas altas no início podem ser menos avessos aos riscos do envolvimento porque já alcançaram esses marcadores convencionais de sucesso na faculdade.

Foi particularmente desconcertante descobrir que a menção de temas de notas e temas de engajamento estava negativamente correlacionada em nossa amostra (r = -0,36, p & lt 0,05). Os alunos que mencionaram mais temas de série ao longo de seus quatro anos tenderam a mencionar menos temas de envolvimento. Por exemplo, Rita - que usa notas todos os anos para definir o sucesso - nunca menciona um tema de engajamento. Esse padrão é particularmente notável no último ano (ver fig. 2). Lembre-se de que cinquenta e um dos sessenta e seis alunos em nossa amostra mencionaram temas de notas em suas definições de sucesso no primeiro ano. No último ano, dos trinta e três alunos que ainda incluíam notas em sua definição, apenas treze (39 por cento) também incluíam temas de engajamento. Em contraste, quatorze dos dezoito alunos que não incluíam mais notas em suas definições de sucesso (78%) mencionaram temas de engajamento.

Toda essa conversa sobre boas notas importa?

Ao longo de seus quatro anos, os alunos listaram vários temas quando solicitados a definir o sucesso na faculdade. O foco de suas narrativas de sucesso diminui e flui com o tempo. Fazer amigos é importante inicialmente, pois os alunos buscam estabelecer uma rede social em um novo ambiente pensando em atividades relacionadas à carreira e consolidar amizades são preocupações mais urgentes, pois os alunos imaginam a vida após a faculdade. Mas tirar boas notas é a batida do tambor nas definições de sucesso dos alunos - o tema mencionado de forma mais consistente e frequente. Talvez os alunos estejam apenas respondendo a uma estrutura institucional que, apesar da retórica em nossas declarações de missão, recompensa os alunos que alcançam academicamente.

Não é provável - nem desejamos - mudar o desejo dos alunos de tirar boas notas, mas podemos encontrar maneiras de incentivá-los a complementar isso com outras métricas de sucesso? Acreditamos que nossa tarefa como professores e administradores universitários é tornar as oportunidades de envolvimento menos fortuitas e mais deliberadas, especialmente no início da experiência universitária. A seguir estão algumas maneiras pelas quais podemos começar a fazer isso.

Reconstrua o conceito de sucesso acadêmico. Lembre-se de que Rita descreve a biologia como sua “melhor” aula porque está tirando A, embora sua “aula favorita” seja química orgânica. Tina luta para se sentir bem-sucedida porque seu GPA pode não ser alto o suficiente para entrar na faculdade de medicina, embora ela esteja desenvolvendo uma paixão pela biologia. Precisamos encontrar maneiras de comunicar aos alunos que "melhor" nem sempre está associado a notas altas. Se perguntarmos aos alunos mais sobre o que eles aprendem, como aprendem, o que desafia suas idéias e o que se apodera deles, em vez da pergunta mais rotineira - “Como você se saiu?” - isso os ajudaria a ver o sucesso de forma mais ampla?

Desconstrua o conceito de engajamento. O engajamento é arriscado e incerto em parte porque tendemos a não articulá-lo bem. Freqüentemente, consideramos o engajamento um “estado de ser”, em vez de algo que ocorre em torno de atribuições, trabalhos ou cursos específicos. Michael se envolveu com o trabalho no laboratório de química de seu professor porque gostava da "peça de investigação", embora achasse muitos dos outros trabalhos entediantes. Se o envolvimento é episódico e vinculado a tipos específicos de trabalho ou pedagogia, precisamos conversar sobre isso com os alunos dessas maneiras. Podemos ajudá-los a identificar experiências específicas que eles consideram intrigantes e melhor ajudá-los a procurá-las?

Ajude os alunos a entender que o engajamento traz recompensas reais. Tina diz que a faculdade “me ensinou que eu era mais do que notas”. Essa compreensão é o que desejamos para todos os nossos alunos. Acreditamos que as narrativas dos alunos sobre a aprendizagem engajada, como as do nosso projeto, têm o potencial de ajudar outros alunos a entender por que o engajamento é mais do que apenas a cobertura do bolo. Indivíduos altamente bem-sucedidos também são indivíduos altamente engajados. Incentivar os alunos a se envolverem academicamente - em todas as várias formas que podem assumir - pode de fato aumentar a probabilidade de cumprirmos as aspirações admiráveis ​​e ambiciosas expressas em nossas declarações de missão.

Referências

Arum, R. e J. Roksa. 2010. Academicamente à deriva: aprendizagem limitada nos campi universitários. Chicago: University of Chicago Press.

Glaser, B. e A. Strauss. 1967. The Discovery of Grounded Theory: Strategies for Qualitative Research. Cambridge: Cambridge University Press.

Jones, S. R., V. Torres e J. Arminio. 2006. Negociando as complexidades da pesquisa qualitativa no ensino superior: elementos e questões fundamentais. Nova York: Routledge.

Nancy Jennings é professor associado de educação, e Suzanne Lovett é professor associado de psicologia, ambos no Bowdoin College Lee Cuba é professor de sociologia, e Joe Swingle é professor de sociologia, tanto no Wellesley College e Heather Lindkvist é assistente especial do presidente e professor de antropologia no Bates College.


Por que a vida é assim?

A vida na Terra está ligada ao carbono e à água, mas seria o mesmo para as formas de vida que evoluíram em outros mundos? Esta é apenas uma das muitas perguntas que o bioquímico e autor Nick Lane fala sobre durante uma visita com o Dr. Biologia. Ouça enquanto Nick explora não apenas a vida em nossa Terra, mas também como ela pode ser em outros planetas. Nick também lê seu livro, A questão vital, e pondera sobre a questão dos vírus - eles são vivos ou não?

Tema Timecode
A vida em outros planetas seria algo como nós? 01:15
A vida em outros planetas seria baseada em carbono? 02:12
Eles teriam DNA? 03:25
Que tal água? Seria importante para a vida em outros planetas? 04:35
Precisamos de células para ter vida? [Jumping Genes] 05:42
Por que a vida é assim? [livro recente] 07:21
Nick lendo seu livro - The Vital Question 09:04
Vírus - vivos ou não vivos? 10:48
Vírus e célula - o que veio primeiro? 14:06
Ataque viral - aventura em quadrinhos. 15:47
O papel das células - e como elas aprenderam a se defender 16:27
Vacina da gripe. 17:55
Mitocôndrias e seu papel nas formas de vida avançadas. 18:42
Bactérias - presas em uma rotina. 22:07
3 perguntas. 22:48
Quando você soube que queria ser cientista? 22:56
O que você começou a escrever? 24:10
O que você faria se não pudesse ser biólogo? 26:28
A aventura na ciência é tão grande quanto qualquer outra vida de aventura. 28:04
Conselhos para futuros biólogos. 28:50
Cancelar assinar. 30:07

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Dr. Biologia: Este é "Pergunte a um Biólogo", um programa sobre o mundo dos vivos, e eu sou o Dr. Biologia. Para o nosso tópico de hoje, vamos abordar a simples questão da vida. Eu sei que não é uma pergunta tão simples. Na verdade, muitas vezes ele reúne mais perguntas do que respostas quando você começa a estudar coisas vivas.

Pegue, por exemplo, a pergunta que meu convidado fez, como parte de sua recente palestra para o Beyond Center na ASU. A questão era: "a vida em outros planetas seria algo como nós?" Juntando-se a mim hoje está o bioquímico e autor, Nick Lane. Ele ocupa o cargo de Reader in Evolutionary Bioquímica no Departamento de Genética, Evolução e Meio Ambiente da University College London.

Nick também lidera o programa Research Frontiers Origins of Life e é membro fundador do Consortium for Mitochondrial Research, também na University College London. Junto com sua pesquisa, Nick é autor de uma coleção de livros de ciência populares, incluindo sua recente publicação, A pergunta vital: por que a vida é assim?

Nick Lane, muito obrigado por reservar um tempo para se juntar a mim no Ask a Biologist.

Nick Lane: O prazer é meu, obrigado.

Dr. Biologia: Vamos começar com o que eu estava falando no início do show e o título completo é "The sex of aliens". A vida em outros planetas seria algo como nós? Portanto, a questão é:

Usuario: Bem, eu acho que sim, mas pelo menos de uma forma superficial pode não ser, mas de uma forma mais profunda eu acho que seria muito semelhante a nós. Podemos imaginar todos os tipos de alienígenas estranhos, mas se eles se comportam como nós, se eles se comunicam de maneira semelhante, se são sexuais, se têm dois sexos diferentes.

Esses tipos de perguntas são as que vemos na Terra. Nós olhamos para as plantas, as plantas têm dois sexos diferentes, alguns fungos têm 10.000 sexos diferentes e não podemos entender realmente o que está acontecendo lá, mas a maioria deles ainda tem realmente apenas dois sexos.

Existem esses temas que vemos na vida na Terra, e a questão é por que veríamos algo semelhante em outros planetas?

Dr. Biologia: Por exemplo, qualquer pessoa que passou muito tempo com Ask a Biologist ou no mundo da biologia sabe que somos baseados em carbono.

Dr. Biologia: A vida em outros planetas seria baseada em carbono?

Usuario: Acho que seria, sim, quase com certeza, não necessariamente todas as vezes. Você poderia dizer que isso é uma falta de imaginação que não podemos imaginar, pois somos biólogos ligados à Terra, vemos que tudo ao nosso redor é feito de carbono, então pensamos que a vida em outros lugares tem que ser feita de carbono. Isso pode parecer uma verdadeira falta de imaginação.

Se você pensar sobre por que o carbono é bom, existem alguns motivos realmente bons pelos quais a vida aqui é feita de carbono. Um deles é muito comum. Você obtém carbono em quase todos os lugares do universo, muito mais comum do que o silício.

Pode não parecer assim na Terra com todas essas rochas ao nosso redor e a vida parece uma pequena parte disso, mas na verdade há mais carbono mesmo aqui do que silício. Isso é uma coisa, é muito comum.

Outro é que é muito bom no que faz. Ele forma ligações fortes com outros átomos e pode formar moléculas realmente grandes, como o DNA, o código genético, que é uma molécula enormemente longa. Você nunca pode fazer algo assim com o silício ou qualquer outro átomo que conhecemos.

Dr. Biologia: Deixe-me apenas interpor aqui, aquele DNA, uma das coisas interessantes sobre o ácido desoxirribonucléico, é tão grande que sempre mudamos para DNA. Esse é o plano e as instruções definidas para todas as coisas vivas e isso é impressionante.

Usuario: É uma daquelas coisas que você pensa: "A vida em outro lugar teria algo como DNA ou seria completamente diferente?" Não sabemos, é a resposta simples para isso. O DNA é muito bom no que faz, é uma molécula incrivelmente estável.

Existem outras moléculas também, que são um pouco como o DNA, nós o chamamos de RNA, que significa ácido ribonucléico, é um átomo diferente. É praticamente isso, é um átomo de oxigênio a mais no RNA, em comparação com o DNA. Em vez de formar essa longa dupla hélice, que é surpreendentemente estável e que pode codificar para um ser humano, ela forma essas pequenas moléculas contorcidas e retorcidas que são muito mais reativas e instáveis.

Eles podem codificar um vírus como o HIV, que causa a AIDS, mas nada maior ou mais complexo do que isso. O DNA é realmente bom no que faz. Não seria muito surpreendente se, em outros planetas, encontrássemos algo, senão exatamente o mesmo, pelo menos bastante semelhante.

Dr. Biologia: Tudo bem. Temos carbono e muito provavelmente ele está nesses mundos alienígenas. Que tal água?

Usuario: É uma coisa estranha, mas não sabemos por que a água é tão importante, nem mesmo se é importante. A maioria dos biólogos acha que provavelmente é importante. Lembro-me de ter ido a uma conferência na Royal Society em Londres. Tinha três dias de duração e era sobre: ​​"Por que a vida usa água?"

Ao final de três dias de todos esses biólogos e químicos discutindo uns com os outros, a resposta foi: "Não sabemos". [risos] Nós realmente não sabemos, mas uma coisa que podemos dizer é que é muito comum, de novo. Você o encontra em todo o universo.

A outra coisa é que ele tem algumas propriedades incríveis e essas propriedades incríveis, muito poucas outras moléculas têm as mesmas propriedades. Compostos de carbono, se a vida precisa de carbono, esses compostos de carbono, alguns deles se dissolvem, alguns deles formam membranas e formas e estruturas interessantes na água.

A combinação dessas duas coisas funciona muito bem.

Dr. Biologia: Você falou sobre membranas e se falarmos sobre elas, então estaremos falando sobre células. Freqüentemente, falamos sobre as células como a menor unidade de vida e todas as células terão alguma forma de membrana. Temos essas membranas, temos células. Precisamos de células para ter vida?

Usuario: Você pode imaginar a vida que não tem células. Os vírus não são células, mas não podem se replicar a menos que infectem uma célula e, então, usam todo o mecanismo da célula para fazer cópias de si mesmos.

Depois, há todos os tipos de outras coisas estranhas, como genes saltadores, por exemplo, onde na verdade são chamados de retrotransposons, mas genes saltadores é um termo muito melhor. Eles pulariam literalmente, eles se copiariam e por todo o gênero todo o DNA de uma célula, eles podem pular e fazer cópias de si mesmos.

Toda a vida deles é difícil de dizer, mas eles precisam de uma célula para operar. Sim, a vida realmente precisa de células, certamente, da vida na terra tudo o que sabemos que poderíamos dizer que é uma vida com certeza é uma célula.

Dr. Biologia: Eu o apresentei como um bioquímico no início do show - e eu diria que não sei se você sabe que vou dizer isso, mas este será seu trabalho diário, [risos] - - mas você também é autor de vários livros, e o mais recente se chama A pergunta vital: por que a vida é assim?

Usuario: Esse era o subtítulo em inglês, "Por que a vida é assim." O subtítulo americano é mais descritivo: "Energia, evolução e as origens da vida complexa". É um título ligeiramente diferente.

Dr. Biologia: Por que a vida é assim?

Usuario: Tudo se resume a energia, eu acho. Não há acordo sobre essas questões na ciência. Essa é uma das grandes coisas sobre a ciência é que as pessoas discordam umas das outras, e essas discordâncias são baseadas no conhecimento, e são baseadas em experimentos, e são baseadas em mudar sua mente conforme você descobre mais informações e aprende coisas.

Todo bom cientista deve estar disposto e pronto para mudar de ideia quando os fatos não apoiarem mais o que eles pensam.

O que eu acho é que a energia não foi exatamente esquecida, mas passamos muito tempo pensando sobre genes e informações por razões muito compreensíveis, porque obtemos muitas informações dos genes. É uma maneira tão boa de ver como a vida evoluiu e surgiu, pois quase esquecemos que as células são mais do que apenas os genes.

Uma das coisas mais importantes sobre as células é a maneira como elas obtêm energia para fazer cópias de si mesmas. Para fazer todas essas proteínas, e todo o DNA, e todas as membranas que constituem uma célula. Todas as partes de uma célula, tudo precisa de energia. Cada vez que uma célula se divide em duas para formar células-filhas, ela precisa de energia o tempo todo.

O estranho é que não é qualquer tipo de energia, é uma espécie de campo de força ao redor da célula, é uma carga elétrica que é incrivelmente forte. É como se a mesma força de um raio seja de 13 milhões de volts por metro é a força.

Se você se reduzisse ao tamanho de uma molécula realmente minúscula, essa seria a força que sentiria se estivesse próximo ao campo de força que circunda apenas uma célula bacteriana.

Dr. Biologia: A moral da história é que se você encolher, é melhor estar pronto.

Usuario: [risos] Você vai ser eletrocutado.

Dr. Biologia: Porque eu trouxe o livro, parte da razão é porque eu tenho o livro aqui.

Usuario: Obrigada.

Dr. Biologia: Eu esperava que você pudesse ler uma seção.

Usuario: Certo. Você tem uma seção em mente?

Dr. Biologia: Eu faço. Tenho um parágrafo e gostaria que você lesse. Assim que terminar, acho que você verá por que mencionei isso, porque essa é uma das perguntas mais populares que surgem em Pergunte a um biólogo.

Usuario: "É um assassino frio com uma astúcia calculada de um milhão de gerações. Pode interferir na sofisticada maquinaria de vigilância imunológica de um organismo, derretendo-se discretamente no fundo como um agente duplo."

"Ele pode reconhecer proteínas na superfície das células e travá-las como se fosse um insider ganhando entrada no santuário interno. Pode se alojar infalivelmente no núcleo e incorporar-se a uma célula hospedeira, o DNA. Às vezes, permanece lá, escondido por anos invisível para todos ao redor. "

"Em outras ocasiões, ele assume sem demora, sabotando o maquinário bioquímico das células hospedeiras, fazendo milhares e milhares de cópias de si mesmo. Ele veste essas cópias com uma túnica camuflada de lipídios e proteínas, envia-as para a superfície e explode para começar outra rodada de astúcia e destruição. "

"Pode matar um ser humano célula por célula, pessoa por pessoa em epidemias devastadoras ou dissolver uma lua azul oceânica inteira que se estende por centenas de quilômetros, durante a noite. No entanto, a maioria dos biólogos nem mesmo classificaria como vivo. O vírus em si não se importa . "

Dr. Biologia: [risos] Tudo bem. Agora, esse é o tema - vírus, vivos ou não vivos?

Usuario: Eu acho que eles estão vivendo e eu costumava pensar que eles não estavam vivendo. Eu mudei de ideia sobre isso. A razão pela qual as pessoas não concordam sobre isso é que os vírus não têm metabolismo próprio, não podem produzir energia própria e não podem fazer cópias de si mesmos, exceto quando assumem outra célula.

Qualquer definição de vida, e há muitas e muitas definições realmente ruins de vida, ninguém pode concordar sobre uma boa definição de vida, mas quase todas incluem atividade do metabolismo, alguma capacidade de converter matérias-primas no ambiente em energia para fazer cópias de você mesmo, e os vírus não podem fazer isso.

Desse ponto de vista, parece que eles não estão vivos e, no entanto, você vê fotos dessas coisas. Eles são como unilaterais ou algo assim, são estruturas incríveis que parecem projetadas - e projetar é um palavrão em biologia - mas também é uma palavra-chave em biologia, porque a vida parece tão projetada e os vírus parecem projetados da mesma maneira .

Não precisa haver um designer, eles apenas parecem projetados. A questão é como eles conseguem ser assim se não estão vivos? A outra coisa sobre os vírus é que eles se comportam de forma realmente maliciosa.

Eles parecem estar envolvidos em qualquer célula que estejam atacando e se comportam com uma engenhosidade incrível. Novamente, isso é uma característica da vida, é difícil dizer que essa é uma definição, apenas eles parecem, cheiram a vida para nós como biólogos. Não sei o que você pensa, você acha que os vírus estão vivos?

Dr. Biologia: Eu sou um daqueles que classifico quando eles estão fora de uma célula, eles são apenas uma molécula complexa, e eu simplesmente não os considero vivos, mas uma vez que eles entram na célula, então é claro , eles estão totalmente armados e eu digo: "Eles estão vivendo."

Então, estou meio que contornando a questão aqui, porque estou dizendo que fora da célula você é uma molécula complexa, dentro da célula, sim, você tem uma das características mais importantes e que é ser capaz de se replicar.

Usuario: Agora, a razão pela qual eu acho que os descreveria como vivos é que eles estão explorando seu ambiente para fazer cópias de si mesmos, e é isso que toda a vida faz. Mesmo as plantas, eles precisam de água e de dióxido de carbono do ar, e precisam de toneladas de luz do sol, precisam dessas coisas. Se você os priva dessas coisas, eles vão morrer.

Precisamos comer, precisamos respirar e, por isso, todos exploramos o ambiente ao nosso redor. Quanto mais complexo é um organismo, mais simples pode ser o ambiente que ele explora. Não precisamos muito além de comida e oxigênio porque já somos muito complexos. As plantas precisam de menos ainda, porque em sua bioquímica, em suas células são ainda mais complexas do que nós.

Os vírus são incrivelmente simples, mas exploram em ambientes incrivelmente complexos. Eles exploram o interior de outras células. Eles estão explorando seu ambiente. Eles estão usando para fazer cópias de si mesmos.

Se você pensa na vida como a capacidade de fazer cópias de si mesmo explorando o ambiente, então os vírus estão vivos por essa definição.

Dr. Biologia: OK, então, assim que estiver dentro de uma célula, vou concordar com você.

Dr. Biologia: Agora, falando em vírus e células, o que veio primeiro?

Usuario: Ninguém sabe, acho que poderiam ter surgido mais ou menos na mesma época. Na verdade, há um problema se você não é uma célula, o que tende a acontecer é que você tenha coisas como vírus.

Se você conseguiu efetivamente, vamos chamá-los de coisas vivas, vamos imaginar que são coisas vivas, ou são apenas pedaços de DNA, ou pedaços de código, e tudo o que querem fazer é fazer cópias de si mesmos, eles não não se importam com mais nada, eles só querem produzir cópias furiosas após cópia após cópia.

O problema é que são os replicadores mais rápidos que sempre ganham. Os que são um pouco menores e mais simples tendem a fazer mais cópias de si mesmos, e os ligeiramente maiores, que são mais lentos, são mais rebeldes.

Qualquer sistema que não tenha células tende a morrer, porque os parasitas assumem o controle e se copiam até terem explorado todos os recursos, e aí tudo morre e pronto. É um sistema muito, muito instável.

O que as células fazem é prender esses replicadores dentro do mesmo espaço, de modo que seu destino está vinculado. Assim que o destino deles está vinculado, aquele que se especializa em dizer: "OK, farei isso para a célula como um todo e outro fará outra coisa para a célula como um todo."

Então, juntos, colaborando porque seu destino é compartilhado e eles são capazes de começar a codificar outras coisas além da velocidade de replicação, eles podem começar a converter o ambiente em cópias de uma célula, e isso é o metabolismo, é o começo do metabolismo.

Você precisa de uma célula para o metabolismo e, portanto, para a vida, a célula tem que vir primeiro.

Dr. Biologia: Estamos falando sobre vírus e isso nos leva ao sistema imunológico. Em Ask a Biologist, temos uma revista em quadrinhos realmente divertida chamada "Ataque Viral".

É uma ótima maneira de aprender sobre as funções das diferentes células, porque existem células especificamente em nosso corpo que são treinadas para procurar e destruir vírus, também bactérias, bactérias ruins. Sempre tenho que ter cuidado com isso, porque as pessoas simplesmente pensam que todas as bactérias são ruins.

Usuario: Todas as bactérias são ruins.

Dr. Biologia: Na verdade, não estaríamos vivos sem bactérias. Dito isso, estou realmente curioso sobre o papel das próprias células em organismos complexos e como elas aprenderam a se defender basicamente desses invasores.

Usuario: Eles fazem isso reconhecendo-os e isso é uma façanha incrível, porque o que eles fazem é combinar diferentes pedaços e pedaços de genes juntos.

Ao fazer isso, eles são capazes de criar uma incrível variedade de bilhões e bilhões de diferentes tipos de proteínas que são capazes de reconhecer, então quase qualquer bactéria, ou qualquer vírus, ou qualquer coisa que tenha uma proteína que o sistema imunológico é capaz chegar a algo que vai reconhecê-lo, ligar-se a ele e ativar aquela célula imunológica.

Quando uma célula imunológica reconhece um pouco de um vírus, um pouco de uma proteína na superfície do vírus, ela ativa a célula inteira, e essa célula então faz cópias e cópias de si mesma, e eles vão direcionar esse vírus e tentar quebrar para baixo.

Dr. Biologia: A outra coisa que fizemos hoje é que o papel da vacina é basicamente construir essas células.

Usuario: Exatamente.

Dr. Biologia: e basicamente fazer com que eles conheçam a lista dos mais procurados. Direito? Você pode imaginar o pôster - o pôster de procurado. Basicamente, começamos isso para que eles não precisem aprender e construir aquele exército de células que podem atacar os vírus que eles estão prontos para usar, por exemplo, a vacina contra a gripe que recebemos todos os anos. A questão é por que temos que continuar recebendo diferentes?

Usuario: Isso porque a própria gripe continua mudando, ela continua mutando e evoluindo, e mudando suas proteínas, e então está fazendo isso o tempo todo. Não podemos impedir que isso aconteça, isso é evolução. Na verdade, isso é provavelmente do ponto de vista de nossas próprias vidas, esta é a maneira mais fácil de ver a evolução em ação, é como os vírus mudam, e eles mudam muito rapidamente.

No espaço de alguns anos, os vírus mudaram quase inacreditavelmente.

Dr. Biologia: Até o vírus do resfriado, você fala que o resfriado comum não é tão comum.

Usuario: [risos]

Dr. Biologia: Existem muitos vírus por aí que são classificados como resfriados. Se houvesse algo comum e simples, provavelmente teríamos algo que nos ajudasse a combater esses resfriados quando os pegarmos - falando do qual tenho um hoje. [risos]

Usuario: Mm-hmm.

Dr. Biologia: Enquanto estamos na célula, há uma área que eu sei que é próxima e querida para você, dentro de uma célula temos muitas partes e são chamadas de organelas, o que significa órgãos minúsculos. Há uma em particular chamada mitocôndria e quando você está aprendendo sobre a célula, uma das coisas legais sobre as mitocôndrias, é basicamente a casa de força. Isso está de volta à sua história de energia, certo?

Usuario: Exatamente sim.

Dr. Biologia: Mas as mitocôndrias nem sempre estavam na célula.

Usuario: Não. As mitocôndrias já foram células. Eles eram bactérias. Sabemos disso porque eles ainda têm um pouco de seu próprio DNA, alguns de seus próprios genes e pedaços de código e informações sobre como você gera energia ali mesmo.

Eles ainda se comportam de certa forma um pouco como bactérias. Quando eles se dividem ao meio, eles fazem isso da mesma maneira que as bactérias. Esses antibióticos podem afetar todas as mitocôndrias também, pelo mesmo motivo que afetam as bactérias.

Sabemos que já foram bactérias, mas não sabemos exatamente o que estava acontecendo porque isso foi há dois bilhões de anos. Novamente, na ciência, existem discussões sobre tudo. Eventualmente, chegaremos a uma resposta que as pessoas podem concordar que é o tipo certo de resposta, mesmo que não seja exatamente correto.

No momento, ainda estamos no meio de - vamos chamá-la de luta pelo poder, porque essas são as casas de força das células. Não sabemos exatamente que tipo de bactéria eram. Isso importa porque eles tinham uma relação com outro tipo de célula, que era o nosso próprio tipo de célula que adquiriu essas bactérias.

Também não concordamos entre nós que tipo de célula era. Poderia ter sido muito simples. Acho que foi muito simples, muito parecido com outra bactéria. Outras pessoas acham que já era uma célula bastante complexa.

Pode parecer trivial, mas a diferença é muito importante porque se já fosse uma célula complexa, isso significa que poderia fazer muita evolução sem toda a energia necessária. As pessoas que pensam que foi uma célula complexa já pensam que a evolução vai acontecer. A energia não importa muito porque é uma pequena parte do quadro geral. São os genes que realmente importam.

Eu vejo o contrário, porque o que é realmente fascinante é que as bactérias permaneceram bacterianas. Eles surgiram há quatro bilhões de anos. É uma quantidade de tempo incompreensível.

Se você olhar para as bactérias de quatro bilhões de anos atrás e olhar para as bactérias de hoje, é a mesma coisa. Em sua aparência, eles são minúsculos. Eles são morfologicamente muito simples. Em sua bioquímica, eles são complexos, mas em sua aparência, são realmente simples.

Eles não têm qualquer tendência de se tornarem grandes e complexos e se transformarem em seres humanos ou algo assim. Acho que o momento chave foi quando adquirimos a bactéria que se tornou nossa mitocôndria. Isso deu o nosso tipo de célula, nós as chamamos de célula eucariótica. Isso significa apenas um verdadeiro kernel. Um kernel é o núcleo onde colocamos todo o nosso DNA, como o coração da célula.

Quando adquirimos as mitocôndrias, obtivemos muita energia com isso, porque o que realmente fizemos foi ter muitas e muitas usinas de força internalizadas, todas as quais se tornaram muito especializadas apenas para produzir energia para esta célula. Poderíamos aumentar o número de genes que temos e nos tornar grandes e complexos. Acho que o ponto de viragem em toda a evolução foi a aquisição de mitocôndrias.

Dr. Biologia: Para as bactérias que são as mesmas de quatro bilhões de anos atrás, basicamente, acho que você disse que elas estavam presas em uma rotina.

Usuario: Sim. O nível de sua bioquímica, como as células realmente funcionam, todas as proteínas que possuem, as funções que desempenham, são incrivelmente complexos, muito mais complexos do que nós, mas permanecem minúsculos.

Embora possam explorar todos esses ambientes diferentes, eles nunca se tornaram grandes e complexos como organismos. Não existem pessoas bacterianas ou plantas bacterianas ou fungos bacterianos. Eles simplesmente não existem. Eles ficaram presos do jeito que estavam há quatro bilhões de anos. Eles não mudaram.

Dr. Biologia: Em Ask a Biologist, nenhum dos meus biólogos ou cientistas sai daqui sem responder a três perguntas. Você está pronto?

Usuario: Estou pronto.

Dr. Biologia: Quando você soube que queria ser cientista?

Usuario: Provavelmente quando eu tinha 15 ou 16. Antes disso, eu realmente não me lembro muito bem. Amo ciências, mas também adoro todo tipo de outras coisas. Comecei a ler livros por volta dos 15 ou 16 anos, livros populares de ciência.

Eu não gostava de todos eles necessariamente, mas me lembro de ter lido Richard Dawkins naquela época, "O gene egoísta". Eu realmente odiei o livro, mas ele realmente me forçou a pensar de forma completamente diferente sobre o que eu pensava que era a vida.

Isso é algo muito importante. Acho que foi a primeira lição que tive como cientista iniciante foi desafiar a maneira como eu pensava sobre as coisas e tentar encontrar argumentos, tentar encontrar outras maneiras de ver isso. Agora eu podia, mas não vi muitos argumentos contra isso.

Eu leio outros livros. Eu li "The Double Helix", de James Watson, que é um livro clássico. Muito inspirador porque era realmente tudo sobre o entusiasmo da pesquisa e a possibilidade de prêmios Nobel e todos esses tipos de coisas com que as pessoas sonham.

Quando você se torna um cientista, você para de sonhar amplamente com essas coisas. Ainda assim, é parte da empolgação que o atraiu para a ciência em primeiro lugar. Ele capta isso muito bem.

Dr. Biologia: Você teve uma bela carreira como cientista. Você também teve uma carreira incrível como escritor. O que você começou a escrever?

Usuario: É uma história estranha. Entrei em um concurso, um concurso de redação, quando estava fazendo meu doutorado. Eu sempre quis ser um escritor, eu acho, mas eu tive que nocautear. Quando terminei minha graduação, escrevi para "New Scientist" e disse: "Você tinha algum emprego?" Eles disseram: "Não. Você precisa adquirir alguma experiência. Vá trabalhar para algum pequeno jornal em algum lugar e torne-se um editor."

Isso não me atraiu em absoluto. Gostei da ideia de escrever artigos para a New Scientist, a "Nature" ou qualquer outro lugar. Virei as costas e fiz o doutorado, mas fui incentivado por meu orientador a entrar neste concurso de redação, o que eu fiz. Eu era um vice-campeão. Não ganhei de imediato, mas fui um dos segundos classificados.

Quando terminei o doutorado, pensava que, bem, talvez escrever ainda seja uma possibilidade. Fiz um pequeno pós-doutorado no mesmo laboratório, mas isso tem a ver com transplantes renais. Eu não sentia que estava resolvendo o problema.

Acho que ciência trata de resolver problemas. Se você não sabe como resolver o problema, então é hora de passar para algo que seja mais solúvel, talvez. Eu sabia que tinha que parar de fazer o que estava fazendo. Eu olhei nas costas da New Scientist, por acaso, onde eles têm empregos anunciados.

Eu estava procurando uma posição de pós-doutorado que fizesse algo que utilizasse minhas habilidades, mas em uma área completamente não relacionada ou trabalhos de redação. Acontece que havia alguns trabalhos de redação. Eu tenho um. Gostei muito do cara que me entrevistou. Eu aceitei o trabalho.

Eu fiz isso por vários anos. Aprendi a escrever realmente assim. Quando digo "aprendi a escrever", aprendi a me perder porque acho que provavelmente todos nós, provavelmente especialmente eu, temos uma tendência a escrever demais, tentar ser um poeta, tentar usar palavras longas e construir frases bonitas que são difíceis de ler.

Isso era escrever um inglês puro e simples para um público internacional. Na verdade, na maioria das vezes, ele estava fazendo uma animação em vídeo para tentar visualizar o interior de uma célula. Você teria que ir passo a passo e dizer o que está acontecendo em um inglês muito simples. Aprendi a escrever simplesmente assim.

Dr. Biologia: Vou tirar tudo de você. Você não pode ser um cientista. Nós sabemos que você é um autor. Vou tirar isso, e quase todos os meus cientistas que estão na universidade amam dar aulas.Vou tirar o ensino.

Usuario: [risos] Tudo bem. OK.

Dr. Biologia: O que você seria ou o que faria se pudesse fazer qualquer coisa ou ser qualquer pessoa?

Usuario: Existem tantas vidas que você poderia imaginar que poderia ter levado e provavelmente nunca poderia ter feito. Eu costumava jogar. Eu toco música folclórica de violino no violino muito mais fácil do que a clássica.

Eu cresci tocando música clássica. Foi muito difícil para mim, embora eu tenha tentado muito na época. Eu costumava pensar que seria ótimo tocar violino em uma orquestra, tocar óperas italianas e viajar de ópera a ópera em Nápoles e Roma e coisas assim.

Teria sido uma vida boa, mas provavelmente nunca fui bom o suficiente no violino. Estou apenas tocando música irlandesa no violino, mas o problema com isso é que você pensa nisso como uma vida e imediatamente pensa em "The Blind Harper" ou Karen, que acabou morrendo em uma vala porque ninguém pode ganhar muito ganhar dinheiro tocando música folk, a menos que você seja superlativamente bom.

Outras coisas, não sei. Eu costumava trabalhar em uma fazenda florestal. Todos os tipos de vida que você poderia levar, suponho.

Dr. Biologia: Talvez um violinista?

Usuario: Talvez eu fosse um violinista. Eu costumava fazer muito montanhismo. Teria sido outro tipo de vida, não uma vida para ganhar a vida, mas uma vida infernal para levar, viajar pelo mundo e escalar montanhas. Não sei como você ganha a vida com isso, mas algumas pessoas vivem.

Dr. Biologia: Sim. Dê-me um fotógrafo também junto com isso.

Usuario: Acho que a aventura na ciência é tão grande quanto a aventura em qualquer uma dessas vidas aventureiras que você possa escolher. É a vida de aventura em si. Isso pode não acontecer se você imaginar um cientista como alguém com um jaleco branco em um laboratório ou algo assim.

Parece muito pouco aventureiro, mas na verdade, a aventura intelectual e a sensação de que você está no limite do que a humanidade conhece e talvez você possa ser um pioneiro nessa fronteira, é uma vida de aventura também.

Dr. Biologia: Na verdade, muitos biólogos são aventureiros porque estão indo a lugares no mundo que muitas pessoas não conseguem chegar.

Usuario: Eu realmente gostaria de fazer o tipo de ciência que me levaria a alguns desses lugares. Nunca consegui achar uma desculpa para ir para o fundo dos oceanos, por exemplo.

Dr. Biologia: [risos] Você precisa chegar a esses eventos, certo?

Dr. Biologia: A última pergunta que tenho é que conselho você daria para um jovem cientista em ascensão?

Usuario: Siga o que você adora. Siga o que você realmente está interessado porque a ciência é uma carreira muito estranha. Pelo menos na Inglaterra, é. Não sei como é nos Estados Unidos, mas este é o conselho que dou aos meus próprios alunos quando me procuram perguntando o que devem fazer. Devem tentar entrar em um campo da ciência, que parece que há muito financiamento lá, por exemplo, e há muitos empregos lá.

Eu os incentivo a não fazer isso, mas sim o que eles realmente gostam de fazer, porque, em minha experiência, os cientistas simplesmente amam a ciência. Eles adoram as perguntas. Eles amam as experiências. Eles realmente amam as crianças que vêm com um interesse genuíno no que estão fazendo.

Eles querem ajudá-los. Eles querem encorajar as pessoas a irem para o campo que eles consideram realmente interessante. Se você seguir o que realmente gosta de si mesmo, as oportunidades de alguma forma se materializarão.

É incrível como eles fazem, mas eles se materializam para as pessoas que estão realmente genuinamente entusiasmadas com o que estão fazendo. Siga seu coração. Esse é o meu conselho.

Dr. Biologia: Por falar nisso, gostaria muito de agradecer a você, Nick Lane, por me visitar.

Usuario: Foi um grande prazer. Muito obrigado.

Dr. Biologia: Você tem ouvido Ask a Biologist. Meu convidado foi o bioquímico e autor Nick Lane.

Se você gostaria de aprender um pouco mais sobre o sistema imunológico e esses vírus desagradáveis, estejam eles vivos ou não, você pode pesquisar no Google as palavras "ataque viral". Esse deve ser o resultado número um, ou simplesmente vá para o endereço da Web de askabiologist.asu.edu/viral‑attack.

O podcast Ask a Biologist é produzido no campus da Arizona State University e é gravado no Grassroots Studio, localizado na School of Life Sciences, que é uma unidade acadêmica da College of Liberal Arts and Sciences.


Quantos humanos seriam necessários para manter nossa espécie viva? Uma resposta surpreendente do cientista

Nos últimos anos, os astrônomos encontraram milhares de planetas orbitando estrelas próximas, fazendo com que o antigo tropo da ficção científica das colônias de outros mundos pareça um pouco menos absurdo.

Mas foi a descoberta de 2016 de um planeta do tamanho da Terra potencialmente habitável em torno de Proxima Centauri, a estrela mais próxima depois do sol, que realmente fez as pessoas pensarem: Somos muito vulneráveis ​​a ataques de asteróides e outros cataclismos para ficar com nosso único planeta? Poderíamos proteger nossa espécie enviando uma arca espacial para um novo lar, a la "Battlestar Galactica" ou o filme "Passageiros"?

Frédéric Marin está entre aqueles que estão pensando seriamente. O astrofísico da Universidade de Estrasburgo tem se concentrado não nas questões de engenharia da viagem interestelar (que estão além da tecnologia atual), mas no lado da biologia da questão: quantos membros da tripulação seriam necessários para uma viagem interestelar que poderia durar dezenas de gerações? Em outras palavras, qual é o número mínimo de pessoas necessário para entregar e plantar com sucesso uma população autossustentável de Homo sapiens em outra terra?

“Eu estava lendo muito sobre o aspecto psicológico humano do voo espacial e percebi que todos os livros que li e todos os filmes que vi que lidavam com naves de várias gerações eram muito ingênuos”, diz Marin. “Como tenho acesso a um grande poder de computação e ferramentas de simulação de última geração, decidi resolver isso no meu tempo livre.”

Então, quando ele não estava ocupado simulando galáxias e buracos negros, Marin criou um programa de computador que imita o progresso de uma população em reprodução. Em seguida, ele usou o programa, apelidado de Heritage, para simular os riscos que uma população de viajantes espaciais enfrentaria, incluindo os efeitos da consanguinidade, bem como de eventos catastróficos como uma pandemia mortal ou ser atingido por algum objeto celeste. Um artigo sobre sua pesquisa foi publicado em fevereiro no Journal of the British Interplanetary Society.

O número mágico

O número que Marin apresentou é 98. Apenas 98 pessoas saudáveis ​​seriam necessárias para operar o navio por muitas gerações e estabelecer uma população saudável (não endogâmica) em outro mundo, estima ele. Esse número vale até para seu caso de teste de uma missão da arca espacial com duração de mais de 6.000 anos, embora ele permita que a população a bordo da arca cresça com o tempo - até cerca de 500, talvez.

As implicações dessa descoberta vão muito além dos tipos de espaçonaves que poderíamos ser capazes de construir em um ou dois séculos. “Nossos resultados se aplicam a qualquer ambiente fechado onde a emigração e imigração não são possíveis”, diz Marin. “Os mesmos elementos são essenciais para qualquer colônia autossustentável, então nosso código pode calcular facilmente a taxa de sobrevivência de um grupo de humanos após uma catástrofe local ou global também.”

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Portanto, mesmo se bilhões de humanos fossem dizimados por alguma catástrofe, desde que um grupo adequado de 98 sobreviventes e fossem capazes de acasalar, Marin diz, eles poderiam carregar diversidade genética suficiente para propagar a espécie e reconstruir a população.

Cálculo rival

Marin reconhece que 98 soa como um número terrivelmente pequeno. Mas ele insiste que faz sentido, mesmo sabendo que Cameron Smith, um antropólogo da Universidade Estadual de Portland, em Oregon, analisou o mesmo problema básico em 2014 e apresentou uma tripulação mínima de 14.000.

“A população genética mínima viável não lida com as preocupações do mundo real”, diz Smith, acrescentando que baseou seu cálculo na demografia das populações reais da Terra. Muitas sociedades de caçadores-coletores sobrevivem em grupos de cerca de 100, mas mesmo tribos isoladas sempre interagem e têm descendência com grupos vizinhos.

Mesmo uma população de 14.000 parece Smith como um número modesto se você está contando com isso para sustentar nossa espécie. “Suponha que uma catástrofe apareça e derrube 70% da população”, diz ele. “Agora, a estrutura demográfica da população foi tão perturbada que você não pode mais encontrar parceiros de acasalamento adequados. Uma pequena catástrofe e tudo pode desmoronar. ”

A colonização do Pacífico Sul é um estudo de caso interessante, de acordo com Smith. Isso porque os polinésios povoaram as ilhas uma a uma, da mesma forma que poderíamos eventualmente povoar outros planetas. É claro que os polinésios tinham abundantes áreas abertas para o crescimento da população e foram seguidos por um fluxo de outros migrantes que poderiam manter as coisas funcionando se fossem eliminados.

Viajantes extraterrestres não terão esses benefícios em trânsito.

Uma estratégia contra a extinção

Apesar de suas diferenças, Smith e Marin concordam na crença de que é hora de começar a pensar sobre essas questões - não importa o quão abstratos pareçam ou quantos séculos possam se passar antes que os humanos sejam capazes de construir uma nave estelar.

“Os mesmos insights básicos se aplicam à conservação de espécies ameaçadas ou à alocação de recursos em ambientes restritivos”, diz Marin. Eles também podem orientar a recuperação a longo prazo dos humanos se algo der terrivelmente errado.

Marin está trabalhando em uma versão atualizada do código do patrimônio que levará em consideração os efeitos da radiação e das mutações genéticas, bem como as necessidades alimentares de vários tipos de populações. Smith está interessado em examinar quais culturas se saíram especialmente bem em situações de crise e em criar uma espécie de catálogo de estratégias de sobrevivência.

Estes são projetos de duplo propósito - relevantes para uma nave estelar talvez um dia e potencialmente úteis para o gerenciamento de crises no aqui e agora.

Mais frágil do que gostaríamos de pensar

É fácil presumir que nossa espécie é essencialmente indestrutível. Mas quando Smith considera as civilizações passadas, ele fica surpreso com o quão frágil até mesmo o mais poderoso se tornou. “É a minha frase de efeito: a razão de eu ter um emprego é que as civilizações falham! Todos eles: Asteca, Inca, Maia, Grécia. Temos uma taxa de falha de civilização de 99 por cento. ”

O colapso de determinadas populações não é o mesmo que o colapso de uma espécie inteira, é claro. Mas Smith diz que, se você considerar o ponto de vista evolucionário, a taxa de falha das espécies na Terra é ainda maior do que 99 por cento: analise o registro fóssil e quase todas as espécies antigas desapareceram. Tal raciocínio inspirou incontáveis ​​escritores de ficção científica e cientistas - incluindo Stephen Hawking - a imaginar os humanos se espalhando para muitos mundos além da Terra. Essa mentalidade faz muito sentido para Smith.

“Não gosto do modo de pânico”, afirma Smith. “A ideia de que‘ a Terra está em chamas, temos que sair daqui ’é uma motivação ruim. Devemos resolver nossos problemas aqui. Mas, ao mesmo tempo, podemos fazer planos responsáveis ​​para um backup da civilização. ” Ele acha que os cientistas deveriam explorar a história para entender como as pessoas se adaptaram às crises do passado e, em seguida, aplicá-las às crises de hoje, às colônias de Marte de amanhã e às naves estelares de um futuro mais distante.


O que seria necessário para a vida em Marte

O Dr. Towner diz que o ar em Marte é tão rarefeito que mesmo um vento muito rápido não tem força por trás dele, mas a poeira lá é muito fina e pode entrar na sua espaçonave e nos pulmões e provavelmente obstruiria o equipamento. Crédito: Observatório Europeu do Sul

À luz das evidências recentes da NASA de que a água líquida flui no atual Marte, o lançamento do filme de ficção científica O Marciano não poderia ter ocorrido em melhor hora.

Quando o astronauta Mark Watney (Matt Damon) é deixado para trás em Marte sem ar, água ou comida suficiente para sobreviver, sua solução é "fazer ciência o merda" disso ... "mas o que você realmente precisa fazer para sobreviver no planeta vermelho?

O astrogeólogo Martin Towner, da Curtin University, que trabalhou na malfadada espaçonave Beagle 2, diz que os humanos teriam de enfrentar as temperaturas congelantes de Marte e a baixa pressão do ar para começar.

Um dia típico em Marte apresenta uma temperatura melhor descrita como "frio da Sibéria", variando de -20⁰C a 0,5⁰C.

Você poderia abraçar sua minhoca interior e tentar viver no subsolo, mas o Dr. Towner sugere que isso não resolverá todos os seus problemas.

“Você não pode respirar o ar, então você tem que trazer tudo com você ou chegar a Marte”, diz ele.

Supondo que você conseguisse respirar, se manter aquecido e sobreviver aos primeiros dias em Marte, o próximo grande problema que enfrentaria seria o cultivo de alimentos.

“A temperatura externa nativa é muito baixa para as plantas, então você precisa de uma estufa”, diz o Dr. Towner.

Infelizmente, a baixa pressão em Marte também não é ideal para o crescimento das plantas, já que as plantas dependem da pressão atmosférica para extrair água do solo.

Se o astronauta Watney quisesse garantir a produção de alimentos comestíveis, sua melhor aposta seria investir em uma câmara pressurizada, provavelmente antes de deixar a Terra.

Além disso, Marte não tem vida que conheçamos - e isso significa nenhum dos micróbios que estimulam o crescimento das plantas na Terra.

“O solo provavelmente é muito bom em nutrientes e oligoelementos, mas não teria fungos, micróbios ou matéria orgânica”, diz o Dr. Towner.

Comunicando-se com a Terra

Tirar os desafios da vida "marciana" do dia a dia não é tão simples quanto pegar um telefone via satélite e ligar para casa.

O Dr. Towner diz que o principal problema é um atraso de 15 minutos devido à velocidade da luz.

“Você poderia ter uma conversa por e-mail, mas não uma chamada pelo Skype”, diz ele.

Deixando esses desafios de lado, com a recente descoberta de água da NASA, a vida em Marte pode estar mais próxima do que se imaginava.

"Parece que quanto mais estudamos Marte, mais aprendemos como a vida pode ser sustentada e onde há recursos para sustentar a vida no futuro", disse o cientista-chefe do Programa de Exploração de Marte da NASA, Michael Meyer.

Este artigo apareceu pela primeira vez no ScienceNetwork Western Australia, um site de notícias científicas baseado na Scitech.


Devo fazer Biologia ou Biologia Humana?

Estou cursando Química, Geografia e Literatura Inglesa no próximo ano e quero cursar Biologia ou Biologia Humana.

Qual é o mais interessante? Qual é o mais gerenciável? E a Biologia Humana fecha as opções que a biologia normal deixaria em aberto?

Não é o que você está procurando? Experimente & hellip

Eu faço Biologia, Física, Inglês e Filosofia e Biologia é definitivamente uma das minhas favoritas. A maioria das pessoas faz biologia humana porque não gosta das plantas / lado não humano da biologia normal ou quer fazer algo na universidade para o qual a biologia humana seria melhor. Eu conheço algumas pessoas que fazem biologia humana e a principal diferença é que há muito mais conteúdo na biologia humana.
A Biologia Humana conta para a universidade, assim como a Biologia, é vista da mesma forma, porém, eu não faria Biologia Humana se você quisesse um curso uni baseado nas outras áreas da Biologia.

(Postagem original de amelimoo)
Estou cursando Química, Geografia e Literatura Inglesa no próximo ano e quero cursar Biologia ou Biologia Humana.

Qual é o mais interessante? Qual é o mais gerenciável? E a Biologia Humana fecha as opções que a biologia normal deixaria em aberto?

Se você não adora aprender sobre todos os outros aspectos da biologia (como a estrutura das plantas, biodiversidade, etc.) eu diria que vá para a biologia humana, pois na minha opinião é muito mais interessante do que apenas biologia.

Biologia é um nível A que consome muito tempo, no edexcel fazemos as práticas e temos que fazer uma redação delas, aí fica a dúvida sobre isso nos exames. A quantidade de revisão antes dos exames varia de acordo com a quantidade de trabalho que você faz ao longo do ano, mas há muito a ser memorizado.
Se minha escola oferecesse biologia humana, eu teria levado isso para o lado pessoal, mas isso depende de você. É claro que todo curso de nível A consome tempo, mas espere gastar dias e dias para se preparar com um bom padrão para os exames ao fazer biologia.


Assista o vídeo: PARA TER PODER É NECESSÁRIO TER ESSA ATITUDE (Dezembro 2021).