Tópico: Adauto Lourenço

[Atheist]

Um dos problemas é que o pessoal fica com essa idéia de gene pra isso, gene pra aquilo. Não precisa mostrar nada. Como tal característica apareceu? Fácil. Imagina que apareceu "um gene pra ela". Como ela está abundante agora, esse gene foi adaptativo. Ela sumiu? Fácil. Houve seleção contra. Que beleza.

Infelizmente muito da "evolutionary psychology" é basicamente isso. Não precisa achar o gene. É só "dizer" and we are done.

As características simples começaram assim... Lembra de Mendel...
O fato de não se ter isolado todos os genes responsáveis por todas as características nem compreendermos completamente os mecanismos de regulação, não significa que eles não existem. Eles estão lá. Caso contrário, não seriam características herdáveis.

Aliás, o que têm se descoberto é que os processos de regulação e expressão gênica e redes de desenvolvimento são enormemente complexas. Obviamente elas envolvem genes, mas os detalhes dos genes muitas vezes são irrelevantes. O que importa é a topologia das developmental networks. Vejam o "At home in the universe" do Kauffman, ou o "How the leopard changed its spots" do Goodwin. Pensar só nos genes frequentemente é um atraso. É só ver a discussão pífia do Dawkins sobre seleção multi-nível.

São complexos mas continuam sendo genes. A epigenética não se sustenta com o tempo. Genes sim.

[Charles]

Prezado Atheist,

Eu não tenho certeza do que vc quer dizer quando fala que epigenética não se sustenta com o tempo. Há inúmeros casos de fatores epigenéticos herdáveis (genomic imprinting, maternal effects, etc). Mas não é isso que eu estava me referindo quando estava argumentando que uma visão gene-cêntrica não era produtiva.

De certa forma, dizer que alguma característica fenotípica envolve genes é trivial demais. É como dizer que a economia é a movimentação de dinheiro entre pessoas e instituições. É obviamente verdade, mas ao mesmo tempo não nos ensina nada novo como entender inflação, superávit primário, regulação de juros, economia de mercado, etc..

Falar do "gene" de algumas características complexas, na esperança de que esses genes sejam isolados mais pra frente, não faz muito sentido pra mim. Primeiro pq muitos destas características são poligênicas, com genes de maior efeito, genes modificadores, interações complexas entre fatores de transcrição, etc.  Quando a evolutionary psychology fala de estupro, por exemplo, vc acha que faz sentido falar de um "gene de estupro"?

Outra razão para achar que uma ênfase nos genes não é tão produtiva (muito menos a única abordagem possível) acontece nos casos onde os genes mudam, mas as características se mantém. Olhe os trabalhos na área de polaridade de segmentos no desenvolvimento de drosophila do von Dassow e outros. Basicamente, a determinação do que é anterior ou posterior em cada segmento de larvas de drosófilas durante o seu desenvolvimento é extremamente estável, mesmo se houver diferenças profundas nos genes regulatórios. Ou seja, o que determina a canalização desta característica é a developmental network, não os genes componentes.

Eu acho que a utilidade de conceitos científicos está na capacidade de gerar novas hipóteses testáveis. Essa idéia de "gene pra estupro", "gene pra promiscuidade", etc. além de ser simplista, geralmente não passa de uma historinha. E não sou só eu quem se irrita com a idéia de falar em "gene pra isso ou aquilo". Lembro do Richard Lewontin várias vezes reclamando da mesma coisa (não estou me comparando a ele, muito menos dizendo que ele pegou a idéia de mim

[Atheist]

Certamente não há um gene único para estupro, promiscuidade ou seja lá a característica complexa que for. O que deve haver é um conjunto deles, cada um com seu papel, alguns com poder resolutivo maior que outros, o que pode gerar a distorção de se identificar um determinado gene e associá-lo positivamente a um traço comportamental, por exemplo.

E é claro, há diferenças entre genes que produzem uma mão, por exemplo, e genes que controlam quanto esta mão vai crescer ou que células sofrerão apoptose para construir os dedos. O fato de que há uma rede de controle não implica em retirar os genes da jogada. Têm-se observado que muito do controle genético é através de RNAi, que obviamente tinha um gene próprio, ou por outro fator que em última análise não passa de um produto gênico. Não lembro agora de algum fator regulatório que não seja produto gênico..

[Buckaroo Banzai]

Eu acho que o ponto é que, especialmente no caso do comportamento humano, psicologia, há muito pouco gene (só uns 30 000 não?) para muita variabilidade de comportamento, além da construção do organismo humano em si.

Ao mesmo tempo, a capacidade de diferentes conexões neuronais do cérebro é muitíssimo maior que essa, falam de números astronômicos. E o cérebro é o que, em última instância, controla o comportamento. Isso faz do desenvolvimento "puro" a resposta preferencial para todas variações mais normais de comportamento.

Variações mais drásticas, como alguns problemas mentais, mais facilmente terão uma causa genética encontrada. Steven Pinker fala qualquer coisa em "como a mente funciona", no sentido de que é mais fácil que mutações produzam diferenças drásticas e negativas (o que não é nenhuma afirmação fantástica nem novidade); se não me engano, ele compara com como você precisa de uma planta e construção detalhada para um edifício, mas um detalhe errado, ou uma pancada com uma daquelas maças suspensas por guindastes de demolição leva toda a arquitetura abaixo.

Assim, ainda que em ultima instância os genes sejam a causa do cérebro em si, eles, apesar de todas possibilidades de expressão diferencial e etc, tem em suas limitadas variações candidatos fraquíssimos para variações mais normais no comportamento humano.

Também acho que o baixo número de genes, e seus múltiplos papéis, se assumirmos que as variações genéticas tem papel muito influente no comportamento, implicaria em uma alta probabilidade de variações comportamentais raciais "hard wired", o que não considero que seja algo que exista mesmo, ou que pudesse ser muito significativo. Inclusive, saiu recentemente na Science ou na Nature, algo sobre o cérebro ser o órgão mais conservado durante toda evolução humana. Provavelmente, se existisse algo assim, deveria ser mais insignificante que a diferença comportamental entre homem e mulher, que diferem por um cromossomo todo, hormônios e etc e tal.

Por outro lado recentemente saiu aquele artigo sobre que o cérebro humano ao menos, teria números diferentes de cromossomos nas células, o que sugeriram poder ter influência na variabilidade comportamental. Como exatamente isso se daria, e se o número de cromossomos em dada célula cerebral estaria em última instância geneticamente determinado já no zigoto, eu não sei.

[Charles]

Atheist,

Eu não me lembro em nenhum momento dizer que seria necessário "retirar os genes da jogada". Muito pelo contrário. Eu só dei exemplos de como um foco nos genes individualmente não é produtiva. É como tentar entender uma imagem na tela do computador olhando um pixel por vez. Eu dei um exemplo de um fenótipo que é altamente robusto a variações nos níveis de expressão dos genes subjacentes. Isso quer dizer tirar os genes da jogada? não. O que esses resultados indicam é que mudar os genes produz a mesma jogada.

Qualquer característica comportamental complexa como promiscuidade é algo complexo, multifatorial, altamente poligênica e com profundas influências ambientais. Simplesmente dizer que "deve haver um gene ou conjunto de genes" é pura especulação, principalmente no contexto de evolutionary psychology.  Pra mim, é o mesmo que tentar achar um gene pra torcer pro Palmeiras (por homologia com porcos, talvez?

[Charles]

Concordo com vc, Banzai. É este tipo de complexidade que me faz pensar que os argumentos de gene pra isso ou aquilo muitas vezes não passam de "wishful thinking"

[Atheist]

Eu acho que o ponto é que, especialmente no caso do comportamento humano, psicologia, há muito pouco gene (só uns 30 000 não?) para muita variabilidade de comportamento, além da construção do organismo humano em si.

Ao mesmo tempo, a capacidade de diferentes conexões neuronais do cérebro é muitíssimo maior que essa, falam de números astronômicos. E o cérebro é o que, em última instância, controla o comportamento. Isso faz do desenvolvimento "puro" a resposta preferencial para todas variações mais normais de comportamento.

Variações mais drásticas, como alguns problemas mentais, mais facilmente terão uma causa genética encontrada. Steven Pinker fala qualquer coisa em "como a mente funciona", no sentido de que é mais fácil que mutações produzam diferenças drásticas e negativas (o que não é nenhuma afirmação fantástica nem novidade); se não me engano, ele compara com como você precisa de uma planta e construção detalhada para um edifício, mas um detalhe errado, ou uma pancada com uma daquelas maças suspensas por guindastes de demolição leva toda a arquitetura abaixo.

Assim, ainda que em ultima instância os genes sejam a causa do cérebro em si, eles, apesar de todas possibilidades de expressão diferencial e etc, tem em suas limitadas variações candidatos fraquíssimos para variações mais normais no comportamento humano.

Também acho que o baixo número de genes, e seus múltiplos papéis, se assumirmos que as variações genéticas tem papel muito influente no comportamento, implicaria em uma alta probabilidade de variações comportamentais raciais "hard wired", o que não considero que seja algo que exista mesmo, ou que pudesse ser muito significativo. Inclusive, saiu recentemente na Science ou na Nature, algo sobre o cérebro ser o órgão mais conservado durante toda evolução humana. Provavelmente, se existisse algo assim, deveria ser mais insignificante que a diferença comportamental entre homem e mulher, que diferem por um cromossomo todo, hormônios e etc e tal.

Por outro lado recentemente saiu aquele artigo sobre que o cérebro humano ao menos, teria números diferentes de cromossomos nas células, o que sugeriram poder ter influência na variabilidade comportamental. Como exatamente isso se daria, e se o número de cromossomos em dada célula cerebral estaria em última instância geneticamente determinado já no zigoto, eu não sei.

Pois é. Há algum tempo se falava em mais de 100.000 genes e são apenas 25.000 janelas de transcrição. O restante das proteínas é produzido por splicing alternativo.

[Atheist]

A questão não é dizer gene para isso ou gene para aquilo. A questão é que o padrão continua sendo genético, não importa o esquema de regulação dos genes.

Sim, o zigoto é assimétrico fazendo com que de acordo com os processos de divisão celular cada célulla tenha seu papel no desenvolvimento, controlado por redes de genes regulados pelo ambiente celular. No entanto, cerca de 70% dos genes do desenvolvimento já são expressos ainda na mãe. O ambiente celular do zigoto é determinado pelo genoma da mãe. O controle não deixa de ser genético.

Salvo efeitos de temperatura, como observados em drosófilas, o desenvolvimento é dependente de fatores genéticos.

Quanto ao comportamento, personalidade e outros efeitos das conexões cerebrais, não há como medir a total influência do ambiente no processo. Pode ser como um copo com água. Não se consegue colocar mais água que a capacidade do copo... No entanto nunca saberemos, pois é necessário experimentos que são condenáveis sob qualquer ponto de vista ético ou moral.

Concordo que não é possível falar em genes específicos para isso ou aquilo em muitas situações, mas existem genes que tem sua parcela de "culpa" em cada uma delas.

[Suyndara]

Essa discussão não tem fim? 

Eu definitivamente não gosto de explicar tudo através da genética, mas acho que são apenas prismas diferentes do mesmo assunto 

Mas só pra ser do contra, vou postar um link interessante aqui sobre o trabalho do Stu Kauffmann

http://www.ilea.ufrgs.br/episteme/portal/pdf/numero12/episteme12_resenha_hoffmann.pdf

E outro trabalho bem interessante em :

http://www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/enfmc/xxiv/programa/res0691.pdf

Só mesmo pra dar uma idéia...

Vou tentar fazer um resumo da "ópera" :

Quando Stuart Kauffmann era aluno de medicina, ele propôs um modelo computacional para tentar descobrir a formação dos tipos celulares...os famosos "autômatos celulares"

Era bem na época dos computadores a cartão, e ele teve que pagar para usar...Não sei de cabeça todos os números do experimento, mas ele jogou o número de genes no sistema e deixou o computador simular, esperava-se que houvesse uma infinidade de tipos possíveis de células e que o computador ficasse horas simulando...No entanto, em quatro horas o sistema entrou num "limite de classes" e formou um número extremamente próximo do tipo de células conhecidos hoje 

Dessa forma, o genoma humano segue a regra da raiz quadrada, e com 100 mil genes a simulação gerava 320 tipos celulares, descartando os fisiologicamente inviáveis, estamos bem perto do 254 tipos conhecido de células

Ele refez a simulação várias vezes e descobriu que não importava as condições iniciais, o número de células formadas era sempre o mesmo. Ou seja, o espaço-forma é extremamente limitado (antes se pensava apenas em limites fisiológicos, hj sabemos que isso é também uma questão de probabilidades matemáticas).

O mais interessante é que depois disso, os modelos complexos foram usados para explicar inclusive a extinção do cambriano  E surpreendemente funcionou todas as vezes!

Como diria Kauffmann: a ordem surge do caos, do acaso total. Se isto for verdade, a genética e a ecologia estão limitadas matematicamente e não há formas fantásticas e sim formas matematicamente possíveis 

Isso exclui de vez a ID 

[Charles]

Algumas clarificações. Os autômatos celulares não dizem respeito a células de organismos. São métodos de computação inventados por John Von Neumann muito tempo antes de termos computadores portáteis. Por mais que o Kauffman menciona esses modelos, o trabalho dele na verdade envolvia somente redes booleanas de interações gênicas, e não autômatos celulares como está no resumo indicado. As NK networks do Kauffman acabaram se tornando muito difíceis de se lidar analiticamente, mas as idéias ainda são bastante influentes na física e na ciência da computação, mas infelizmente pouco na biologia. Mas na verdade, ele não diz que a ordem vem do caos, e sim que fenômenos biológicos se encontram no limiar entre a ordem e o caos, onde a dinâmica é bastante complexa.

Quanto à extinção do cambriano, imagino que vc se refere à explosão do cambriano. Neste caso, o trabalho do Kauffman que saiu na Evolutionary Ecology sobre isso envolve a explicação de pq tão poucos filos depois de então. Estudos posteriores mostraram que este padrão pode ser explicado por mecanismos ainda mais simples do que os propostos pelo Kauffman.

Eu concordo que estudos de dinâmica não linear e sistemas complexos podem ser muito frutíferos (ver How the leopard changed its spots do Goodwin), mas esta ainda permanece uma terra incognita.

[Suyndara]

Algumas clarificações. Os autômatos celulares não dizem respeito a células de organismos. São métodos de computação inventados por John Von Neumann muito tempo antes de termos computadores portáteis. Por mais que o Kauffman menciona esses modelos, o trabalho dele na verdade envolvia somente redes booleanas de interações gênicas, e não autômatos celulares como está no resumo indicado. As NK networks do Kauffman acabaram se tornando muito difíceis de se lidar analiticamente, mas as idéias ainda são bastante influentes na física e na ciência da computação, mas infelizmente pouco na biologia. Mas na verdade, ele não diz que a ordem vem do caos, e sim que fenômenos biológicos se encontram no limiar entre a ordem e o caos, onde a dinâmica é bastante complexa.

Sim Charles, não quis entrar em muitos detalhes pq a idéia ainda é muito confusa até para o pessoal que trabalha diretamente com isso

Bom, o Kauffmann afirma que usa autômatos celulares até mesmo em entrevistas, ele até teve uma briguinha com o Neumann no início…De qualquer forma, o resultado das redes booleanas são bastantes intrigantes e uma hipótese alternativa é sempre bem vinda, ainda mais quando pode ser testada matematicamente

Sim explosão do cambriano também, nem notei que havia escrito apenas um! Valeu!
Tem um artigo legal do Raup (não sei o nome dele todo, depois busco a referencia),onde ele descreveu avalanches de extinção através de complexidade, ficou show!

E sim, complexidade é "ordem gratuíta", limite computacional máximo e está exatamente no "limite do caos" (entre caos e ordem estável). E apesar de poucos biologos se interessarem por isso, as aplicações da complexidade em modelos biológicos é bem robusta.

Ah, adoro o macaquinho do seu avatar

[Charles]

Macaquinho? este sou eu mesmo, quando era mais jovem...

Acho que vc está confundindo o Mark Newman (que era do Santa Fe Institute também) com o John Von Neumann (1903 – 1957). De qualquer forma, autômatos celulares funcionam em um grid (geralmente de 1 ou 2 dimensões), onde os autômatos interagem com seus vizinhos adjacentes (geralmente). São modelos muito simples, mas que podem gerar uma complexidade impressionante como no Conway's game of life. Inclusive, o Stephen Wolfram, um cara meio doido (que escreveu o Mathematica) acha que todo mundo devia deixar de fazer o que está fazendo e só trabalhar com autômatos celulares. Ele fala isso no seu livro "A new kind of science". Por outro lado, as redes booleanas do Kauffman não precisam acontecer no "espaço" como os CAs e não precisam de tempos de geração discretos entre iterações, por isso que acho que chamá-las de CAs não é muito apropriado.

As redes booleanas do Kauffman, até onde eu sei, nunca foram aplicadas a exemplos reais, o que é uma pena. Por enquanto ainda é só um "toy model". É uma pena que o Kauffman anda mais interessado em ganhar dinheiro (quem não está? rs) do que desenvolver isso mais.

Quanto às extinções, vc deve estar falando do David Raup (o chamado Jimi Hendrix da paleontologia). Eu não conheço esse trabalho que vc se refere e agradeceria a referência.

[Suyndara]

Ah, mas é um macaquinho bonitinho!!!

Acho que o Kauffmann deve ter brigado com um monte de gente no Santa Fé, hehe. Mas a briga dele com o Neumann foi antiga, via artigos mesmo...Aquelas típicas alfinetadas de cientistas egocêntricos (segundo ele mesmo, numa entrevista)

Aliás, o Santa Fé tem cada maluco! Enquanto eles tentam fazer a complexidade ser mais aceita no mundo científico, eu vou jogando Life pra me distrair (é mais legal que RPG)

Isto, David Raup Tenho a péssima mania de só lembrar o sobrenome. Vou tentar localizar o artigo dele no portal da Capes, amanhã te passo ao menos a referência correta

Será que é muito difícil testar as redes booleanas? Acho que seria interessante ver isso em dados reais mesmo...

Na verdade só acho legal mesmo é ver os criacionistas xingando Darwin, Gould e a EP e o Dawkins...enquanto isso a Biologia Evolutiva avança e eles ficam cada vez mais desatualizados e equivocados...Se ao menos eles lessem Mayr ou Lewontin

[Atheist]

Dessa forma, o genoma humano segue a regra da raiz quadrada, e com 100 mil genes a simulação gerava 320 tipos celulares, descartando os fisiologicamente inviáveis, estamos bem perto do 254 tipos conhecido de células

Ainda não li sobre o assunto, mas se os modelos matemáticos chegaram a 100 mil genes em humanos erraram feio. Talvez seja um indício interessante de que não podemos apostar tudo na matemática para explicar a complexidade da vida. Concordo que seja um modelo extremamente interessante de se explicar o início que a consenso deve ter sido algo simples, mas parece que a matemática não previu o splicing alternativo, por exemplo.

[Charles]

Na verdade, o Kauffman não previu que haveria 100 mil genes. Ele só usou a raiz quadrada disso pra testar o número esperado de células, que o que a Suyndara estava se referindo.

[Atheist]

Na verdade, o Kauffman não previu que haveria 100 mil genes. Ele só usou a raiz quadrada disso pra testar o número esperado de células, que o que a Suyndara estava se referindo.

Ah, certo. Então, sendo 25 mil genes, deveria haver menos de 160 tipos celulares...

[Charles]

Pois é... mas isso foi só uma "back of an envelope calculation" que ele usou informalmente. Needless to say, ele estava errado...

[Suyndara]

Na verdade, o Kauffman não previu que haveria 100 mil genes. Ele só usou a raiz quadrada disso pra testar o número esperado de células, que o que a Suyndara estava se referindo.

Ah, certo. Então, sendo 25 mil genes, deveria haver menos de 160 tipos celulares…

Ah não,

É que o trabalho do Kauffmann é bem antigo, e ele usou a antiga idéia de que os genoma humano tinha 100 mil genes

O interessante mesmo é a idéia do modelo Até por que explicar que todas as possíveis atividades gênicas gerem um número muito pequeno de tipos celulares é contra-intuivo para muita gente, mesmo os que aceitam a seleção natural

Eu gosto de modelos matemáticos, mas apenas como aquela sugestão popperiana de poder quantificar e testar as suas hipóteses

Como o Charles já disse, se esses modelos de sistemas dinâmicos complexos não forem aplicados a dados reais, não passaram de uma explicação fantástica e alternativa

[Suyndara]

Pois é… mas isso foi só uma "back of an envelope calculation" que ele usou informalmente. Needless to say, ele estava errado…

Idem para o Dauvid Raup

Fui procurar ontem a referência (na verdade apenas tinha lido sobre o modelo no livro do Lewin, e não o artigo original), não encontrei , mas descobri algumas críticas interessantes ao modelo dele

É um trabalho dele, do Gould e do Dan Semberloff, eles fizeram uma simulação atribuindo  iguais probabilidades de extinção a uma biota modelo e examinaram os padrões de extinção obtidos, e perceberam padrões idênticos aos encontrados no arquivo fóssil: grupos aumentando e diminuindo, alguns se extinguindo ao final.

Só que ontem li na internet uma crítica de Stve Stanley dizendo que o modelo usou grupos muito pequenos e que refazendo o modelo para grupos maiores, aleatoriamente, o padrão não se repete

Bom, qualquer um sabe que populações pequenas tem uma maior probabilidade de extinção Não teve graça essa , mas tudo bem, é um erro estatístico comum, enfim.

[Atheist]

Na verdade, o Kauffman não previu que haveria 100 mil genes. Ele só usou a raiz quadrada disso pra testar o número esperado de células, que o que a Suyndara estava se referindo.

Entendo.

Preciso ler sobre este assunto. Esta tal "regra da raiz quadrada", por exemplo, está me parecendo inconsistente. Sinto que perdi alguma coisa...

[Suyndara]

A única aplicação real do modelo de complexidade em Biologia nem foi essa, por que parece que o Kauffmann nem chegou a publicar (ou pelo menos nao acho a referencia  )

Mas tem o modelo da Acetabularia, quando eu tiver um tempinho em abro um tópico pra isso 

[Charles]

Bom, tem toda a aplicação de fractais nas diferentes áreas, os modelos baseados em insetos sociais que deram origem a toda uma área de ciência da computação chamada "swarm intelligence" e os modelos de quebra de simetria em pattern formation. Há alguns avanços interessantes, mas infelizmente ainda estão com um nível de matemática longe do alcance da maior parte dos biólogos.

[Suyndara]

Há alguns avanços interessantes, mas infelizmente ainda estão com um nível de matemática longe do alcance da maior parte dos biólogos.

Isso me lembrou um dia que caí na besteira de fazer um curso de modelagem matemática, cheguei na sala e só tinha doutores lá, e eu uma ínfima nerdinha da graduação, quase saí da sala vesga

Uma coisa eu garanto que aprendi: biólogo tem a mania de pular a parte do artigo onde estão as fórmulas Acho que aquelas integrais gigantes causam medo

Em todo caso, já existem modelos bem legais em andamento, acho que um dia a gente chega lá
Gosto muito do modelo de paisagem adaptativa, por exemplo

[Charles]

Eu gosto dessa citação do Dobzhansky sobre o Sewall Wright:

"He has a lot of extremely abstruse, in fact almost esoteric mathematics.
Mathematics, incidentally, of a kind which I certainly do not claim to understand. I
am not a mathematician at all. My way of reading Sewall Wright’s papers, which I
think is perfectly defensible, is to examine the biological assumptions the man is
making, and to read the conclusions he arrives at, and hope to goodness that
what comes in between is correct."

Mas lembremos que só houve um Sewall Wright...

[Suyndara]

Não conhecia essa citação, mas um comentário do Dobzhansky tem sempre muito peso 

E eu acho o Wright realmente fantástico 

Se bem que os modelos Lotka-Volterra também são bem avançados pros biólogos, né?