Os pesquisadores descobriram pela primeira vez o que acontece no cérebro dos animais quando eles aprendem com estímulos visuais subconscientes. Com o tempo, este conhecimento pode levar a novos tratamentos para uma série de condições. O estudo, uma colaboração entre a KU Leuven, Massachusetts General Hospital, e Harvard foi publicado no Neuron.

Um observador de aves experiente reconhece muito mais detalhes na plumagem de uma ave do que uma pessoa comum. Graças a um treinamento extensivo, ele ou ela pode identificar características específicas na plumagem. Este processo de aprendizado não depende apenas de processos conscientes. Pesquisas anteriores mostraram que quando as pessoas são recompensadas durante a apresentação de estímulos visuais que não são perceptíveis conscientemente, elas ainda podem perceber esses estímulos posteriormente.

Embora este seja um fenômeno conhecido, os pesquisadores estavam inseguros sobre como exatamente este aprendizado perceptivo inconsciente se realiza. Para descobrir, o professor Wim Vanduffel e colegas estudaram os cérebros de dois macacos rhesus antes e depois de serem expostos a estímulos visuais subconscientes.

Dopamina

Os pesquisadores ativaram parte do sistema de recompensa na base do tronco cerebral, a área tegmental ventral. Isto inclui células que produzem dopamina, uma molécula que também é liberada quando se recebe uma recompensa. “A dopamina é uma molécula mensageira crucial de nossos sistemas motor e de recompensa, e é extremamente importante para o aprendizado e o prazer”, diz Vanduffel. Ativando a área tegmental ventral liberou dopamina, entre outras coisas. “Ao estimular diretamente a área cerebral, podemos ligar a atividade naquela área à percepção ou comportamento cognitivo complexo”, explica Vanduffel.

Enquanto a área do cérebro era ativada, os macacos eram mostrados com imagens praticamente invisíveis de rostos e corpos humanos. Como as imagens eram muito desfocadas e os macacos tinham que realizar uma tarefa muito diferente e difícil ao mesmo tempo, eles não podiam perceber conscientemente estas imagens. O mesmo processo foi seguido durante os testes de controle, mas o cérebro não foi estimulado.

Quando os macacos recebiam estímulos visuais subconscientes enquanto a área tegmental ventral era estimulada, eles sabiam detalhes sobre essas imagens posteriormente. Por exemplo, eles sabiam se os corpos mostrados estavam virados para a esquerda ou para a direita. Este não era o caso quando não tinha havido estimulação cerebral.

“Graças a esta experiência, podemos demonstrar pela primeira vez uma relação causal direta entre esta região cerebral e, como resultado, também a provável ligação entre a dopamina e o aprendizado subconsciente de estímulos visuais complexos”.

Os pesquisadores também fizeram um exame do cérebro dos animais antes e depois do teste. “Podemos ver o fluxo sanguíneo no cérebro, o que dá uma indicação de quais neurônios estão ativos. Quanto mais fluxo de sangue, mais atividade”, explica Vanduffel. As varreduras mostraram que a tarefa causou atividade no córtex visual do cérebro e em áreas importantes para a memória. “Com estes dados, podemos ampliar para descobrir o que está acontecendo exatamente a um nível neuronal nestas áreas do cérebro, em experimentos futuros”.

“Desde os insights de Freud no século 20, a comunidade científica tem se perguntado como as sensações subconscientes podem nos afetar. Graças à consciência atual de que existe uma forte semelhança entre humanos e macacos, e tecnologias novas e avançadas, podemos finalmente mapear tais processos fisiologicamente”.

A doença de Parkinson

Perturbações no sistema dopaminérgico podem levar a inúmeros distúrbios psiquiátricos e motores, tais como depressão, dependência e doença de Parkinson. Uma melhor compreensão de como este sistema funciona, em várias formas de aprendizagem, é, portanto, crucial para o desenvolvimento de terapias direcionadas para estas condições.

“Você tem que saber como funciona o motor de um carro antes de poder consertar um problema com ele”.

“Parkinson é um distúrbio motor e é causado por neurônios produtores de dopamina que estão morrendo. Entretanto, os tratamentos atuais com dopamina podem produzir efeitos colaterais porque também despoletam todo o sistema de recompensa, o que não só reduz os sintomas motores, mas também pode levar a um comportamento viciante”. Pesquisas fundamentais sobre o funcionamento dessas áreas cerebrais eventualmente levarão a tratamentos mais direcionados com menos efeitos colaterais.

Plasticidade

Esta percepção também é útil em situações como trauma, envelhecimento ou problemas oncológicos onde um aumento na plasticidade cerebral, ou seja, a capacidade de mudar, pode ser muito útil. “Ao estimular áreas do cérebro que produzem dopamina, poderíamos, por exemplo, permitir que as pessoas recuperem sua fala mais rapidamente ou melhorem suas habilidades motoras após um acidente ou doença. Isto poderia até mesmo ser feito através de medicamentos, embora ainda estejamos muito longe disso”, explica Vanduffel.

Portanto, as visões sobre nosso cérebro e as condições sob as quais nós e outros primatas moldamos visualmente nosso mundo são cruciais, porque, como Vanduffel conclui: “você tem que saber como funciona o motor de um carro antes de poder consertar um problema com ele”.

Referências

First Time Researchers Uncover How the Brain Learns From Subconscious Stimuli
https://scitechdaily.com/first-time-researchers-uncover-how-the-brain-learns-from-subconscious-stimuli/
Reference: “Electrical stimulation of the macaque ventral tegmental area drives category-selective learning without attention” by Sjoerd R. Murris, John T. Arsenault, Rajani Raman, Rufin Vogels and Wim Vanduffel, 4 March 2021, Neuron.
DOI: 10.1016/j.neuron.2021.02.013

Um ataque de asteróides há 66 milhões de anos não só devastou os dinossauros como quase devolveu a vida nos oceanos a uma sopa primitiva de simples microorganismos. O que impediu o colapso total dos ecossistemas oceânicos, os cientistas fazem hipóteses, pode ter sido algas cobertas de conchas que poderiam se alimentar de outros organismos, mas manteve a capacidade de fotossintetizar. Esta habilidade preservaria a base das complexas teias alimentares do reino marinho através de um longo período de escuridão.

O plâncton predatório pertencia a uma família de organismos couraçados, semelhantes a algas, chamados coccolitóforos, ou coccolitórios. Eles existem há cerca de 200 milhões de anos, e muitas formas ainda hoje se apresentam como plâncton oceânico. Mas sua sobrevivência foi especialmente significativa após a extinção em massa no final do período Cretáceo, quando os detritos do impacto do asteróide e as cinzas dos incêndios florestais apagaram o sol por dois anos. A vida experimentou um prolongado “inverno de impacto” quando a fotossíntese praticamente cessou.

“As teias alimentares no oceano têm como base a fotossíntese, assim como a terra, mas no oceano a fotossíntese é realizada por bactérias e algas microscópicas”, diz a paleontóloga da Universidade de Southampton Samantha Gibbs, principal autora de um novo estudo em Science Advances. Os coccoliths estavam entre esses conversores de energia no Cretáceo, e cerca de 90% das espécies de coccoliths foram extintas após o impacto.

Sem luz para suas necessidades energéticas, diz Gibbs, “o punhado de espécies sobreviventes foi capaz de recorrer à captura e ingestão de alimentos”. Pequenos buracos nos fósseis de coccolitros indicam que os sobreviventes possuíam flagelos que os deixavam se mover e perseguir outros organismos. Os pesquisadores acompanharam a prevalência das algas caçadoras no registro fóssil e modelaram a evolução dos organismos para mostrar como eles poderiam ter sobrevivido e se adaptado ao desaparecimento do sol – e depois ao seu retorno, quando proliferaram novamente.

Os especialistas há muito se perguntam como os organismos que utilizam a fotossíntese, como os coccoliths, resistiram sem a luz solar. “Esta é uma descoberta realmente empolgante que vai muito longe para explicar um aparente paradoxo na extinção”, diz o paleontólogo da Universidade do Texas em Austin Christopher Lowery, que não estava envolvido no estudo.

O modelo pode explicar mudanças em outros organismos também. Pequenas criaturas chamadas foraminíferos, ou forams, também foram atingidas pelo impacto, mas persistiram. Eles também foram blindados, e aqueles que sobreviveram evoluíram com espinhos. As espinhas teriam trabalhado em conjunto com tentáculos em miniatura para ajudar os foraminíferos a pegar presas maiores, diz Lowery, reforçando a idéia de que outros organismos unicelulares também adaptaram seu estilo de alimentação.

Eventualmente, os sobreviventes do coccolito voltaram a pegar a fotossíntese, revitalizando as teias alimentares do oceano quando a luz voltou. Pequenas e famintas algas ajudaram a salvar os mares.

Referências

Prehistoric Plankton Became Predators to Survive a Mass Extinction
https://www.scientificamerican.com/article/prehistoric-plankton-became-predators-to-survive-a-mass-extinction/

Discos rígidos e unidades ópticas armazenam gigabits de dados digitais com o apertar de um botão. Mas essas tecnologias – como as fitas magnéticas e disquetes antes delas – estão aptas a se tornarem antiquadas e ilegíveis quando são ultrapassadas por novas tecnologias. Agora, os pesquisadores descobriram uma maneira de escrever eletronicamente os dados no DNA das bactérias vivas, uma opção de armazenamento que dificilmente se tornará obsoleta em breve.

“Este é um passo realmente agradável” que pode um dia estimular o desenvolvimento comercial, diz Seth Shipman, um bioengenheiro do Gladstone Institutes e da Universidade da Califórnia, São Francisco, que não estava envolvido no novo trabalho. Ele observa, entretanto, que as aplicações no mundo real estão muito longe.

O DNA é atraente para o armazenamento de dados por várias razões. Primeiro, é mais de 1000 vezes tão denso quanto os discos rígidos mais compactos, permitindo armazenar o equivalente a 10 filmes digitais completos dentro do volume de um grão de sal. E como o DNA é central para a biologia, espera-se que as tecnologias para lê-lo e escrevê-lo se tornem mais baratas e mais poderosas com o tempo.

O armazenamento de dados no DNA não é uma idéia nova. Para fazer isso, os pesquisadores normalmente convertem a seqüência de dados de um arquivo digital e zeros em combinações das quatro bases da molécula: adenina, guanina, citosina e timina. Eles então usam um sintetizador de DNA para escrever esse código no DNA. Mas a precisão da síntese de DNA diminui quanto mais tempo o código fica, então os pesquisadores tipicamente quebram seus arquivos em pedaços e os escrevem em fragmentos de DNA entre 200 e 300 bases. Cada trecho é dado um índice para identificar sua localização no arquivo, e os seqüenciadores de DNA então lêem os trechos para remontar o arquivo. Mas a tecnologia é cara, custando até US$ 3.500 para sintetizar 1 megabit de informação. E os frascos de DNA nos quais as informações são armazenadas podem se degradar com o tempo.

Para criar um meio duradouro e mais fácil de codificar, os pesquisadores estão agora trabalhando para escrever dados no DNA dos organismos vivos, que copiam e passam seus genes para a próxima geração. Em 2017, uma equipe liderada por Harris Wang, biólogo de sistemas da Universidade de Columbia, utilizou o sistema de edição de genes CRISPR para reconhecer um sinal biológico, como a presença da frutose do açúcar. Quando os pesquisadores adicionaram frutose às células da Escherichia coli, a expressão gênica aumentou em pedaços de DNA em forma de anel chamado plasmídeos.

Em seguida, os componentes CRISPR – que evoluíram para defender as bactérias dos invasores virais – cortaram o plasmídeo superexpressor em pedaços e alojaram parte dele em uma seção específica do DNA da bactéria que “se lembra” dos invasores virais anteriores. A parte genética inserida representava uma parte digital. Se o sinal da frutose estava ausente, a bactéria armazenou um bit aleatório de DNA, representando um zero digital. Seqüenciando o DNA da E. coli, revelou-se então se a bactéria foi exposta à frutose, através de um um ou zero.

Mas como esta configuração poderia armazenar apenas alguns bits de dados, Wang e seus colegas substituíram o sistema de reconhecimento de frutose por um que poderia codificar cadeias de informação mais longas: uma entrada eletrônica. Eles inseriram uma série de genes na E. coli que permitiu às células aumentar a expressão plasmídica em resposta a uma tensão elétrica. Assim como na configuração da frutose, um aumento na expressão fez com que a digital fosse armazenada no DNA da bactéria. Para ler os uns e os zeros, os pesquisadores simplesmente sequenciaram a bactéria.

Usando esta abordagem, Wang e seus colegas codificaram eletricamente até 72 bits de dados, para escrever a mensagem “Olá mundo!” que eles relatam hoje na Nature Chemical Biology. Eles também mostraram que poderiam adicionar E. coli com sua mensagem a uma mistura de micróbios normais do solo – e posteriormente sequenciar a mistura para recuperar sua mensagem armazenada.

Wang diz que ainda é cedo para o armazenamento de dados em organismos vivos. “Não vamos competir com os atuais sistemas de armazenamento de memória”, diz ele. Os pesquisadores também precisarão encontrar maneiras de evitar que suas mensagens se degradem à medida que as bactérias se reproduzem. Mas, pelo menos por enquanto, isso pode dar a James Bond uma nova ferramenta para esconder mensagens à vista de todos.

Referências

Scientists ‘program’ living bacteria to store data
https://www.sciencemag.org/news/2021/01/scientists-program-living-bacteria-store-data

Os primeiros organismos multicelulares podem ter faltado cabeças, pernas ou braços, mas pedaços deles permanecem dentro de nós hoje, novas pesquisas mostram.

De acordo com um estudo da UC Riverside, criaturas oceânicas de 555 milhões de anos do período Ediacaran compartilham genes com os animais de hoje, inclusive humanos.

“Nenhum deles tinha cabeças ou esqueletos. Muitos deles provavelmente pareciam bathmats tridimensionais no fundo do mar, discos redondos que se colavam”, disse Mary Droser, uma professora de geologia da UCR. “Estes animais são tão estranhos e tão diferentes que é difícil atribuí-los a categorias modernas de organismos vivos só de olhar para eles, e não é como se pudéssemos extrair seu DNA – não podemos”.

Entretanto, registros fósseis bem preservados permitiram que Droser e o primeiro autor do estudo, o recente doutorando da UCR Scott Evans, ligassem a aparência e os prováveis comportamentos dos animais à análise genética dos seres vivos atuais. Suas pesquisas sobre esses links foram recentemente publicadas na revista Proceedings of the Royal Society B.

Para sua análise, os pesquisadores consideraram quatro animais representativos das mais de 40 espécies reconhecidas que foram identificadas desde a época de Ediacaran. Estas criaturas variavam em tamanho de alguns milímetros a quase um metro de comprimento.

Kimberella eram criaturas em forma de lágrima com uma ponta larga e arredondada e uma ponta estreita que provavelmente raspavam o fundo do mar para se alimentarem com um probóscide. Além disso, elas podiam se mover usando um “pé musculoso” como os caramujos de hoje. O estudo incluiu Dickinsonia plana, em forma oval com uma série de bandas em relevo em sua superfície, e Tribrachidium, que passaram suas vidas imobilizadas no fundo do mar.

Também foram analisados Ikaria, animais recentemente descobertos por uma equipe que incluía Evans e Droser. Eles tinham o tamanho e a forma de um grão de arroz, e representam os primeiros organismos bilaterianos com uma frente, costas e aberturas em ambas as extremidades ligadas por uma tripa. Evans disse que é provável que Ikaria tivesse bocas, embora estas não estivessem preservadas nos registros fósseis, e eles rastejavam através da matéria orgânica “comendo à medida que iam comendo”.

Todos os quatro animais eram multicelulares, com células de diferentes tipos. A maioria tinha simetria nos lados esquerdo e direito, assim como sistemas nervosos e musculatura não-centralizados.

Além disso, eles parecem ter sido capazes de reparar partes danificadas do corpo através de um processo conhecido como apoptose. Os mesmos genes envolvidos são elementos-chave dos sistemas imunológicos humanos, o que ajuda a eliminar células infectadas pelo vírus e células pré-cancerosas.

Estes animais provavelmente tinham as partes genéticas responsáveis pelas cabeças e os órgãos sensoriais geralmente encontrados ali. Entretanto, a complexidade da interação entre esses genes que daria origem a tais características ainda não havia sido alcançada.

“O fato de podermos dizer que estes genes estavam operando em algo que está extinto há meio bilhão de anos é fascinante para mim”, disse Evans.

Rerências

Research shows we’re surprisingly similar to Earth’s first animals
https://phys.org/news/2021-03-surprisingly-similar-earth-animals.html
Scott D. Evans et al. Developmental processes in Ediacara macrofossils, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2021). DOI: 10.1098/rspb.2020.3055

Adenovírus, qualquer vírus pertencente à família Adenoviridae. Este grupo de vírus foi descoberto nos anos 50 e inclui 6 gêneros e 47 espécies (antigamente chamados de serótipos) que causam dor de garganta e febre em humanos, hepatite em cães e várias doenças em aves, ratos, gado, porcos e macacos. A partícula do vírus carece de um envelope externo; é esferoidal, com cerca de 80 nm (1 nm = 10-9 metros) de diâmetro; é coberta com 252 subunidades de proteína dispostas regularmente chamadas capsômeros; e tem um núcleo de ácido desoxirribonucleico (DNA) de dupla cadeia envolto em uma camada protetora de proteína. Os adenovírus se desenvolvem dentro dos núcleos das células infectadas, onde são frequentemente observados embalados em um arranjo aparentemente cristalino.

Em humanos, os adenovírus causam infecções agudas das mucosas do trato respiratório superior, dos olhos e, frequentemente, dos linfonodos regionais, tendo uma semelhança considerável com a constipação comum. Os adenovírus também podem causar queratoconjuntivite epidêmica (EKC) e são considerados como responsáveis por um surto de doença respiratória entre os recrutas militares em 1997. Como os vírus do frio, os adenovírus são frequentemente encontrados em infecções latentes em pessoas clinicamente saudáveis. Das 47 espécies diferentes de adenovírus, apenas algumas causam comumente doenças em humanos; assim, é possível preparar uma vacina contra esses vírus. As vacinas incluem uma vacina inativada de primeira geração contra vários tipos de adenovírus e uma vacina oral não atenuada contra os tipos 4 e 7 de adenovírus. Em contraste, existem mais de 100 vírus do resfriado, todos eles comumente encontrados como agentes da doença; este grande número torna praticamente impossível o desenvolvimento de uma vacina contra o resfriado comum.

Referências

https://www.britannica.com/science/adenovirus

Músculo adutor, qualquer um dos músculos que atraem uma parte do corpo em direção a sua linha mediana ou em direção ao eixo de uma extremidade (compare o músculo abdutor), particularmente três poderosos músculos do longus coxa-adutor humano, o brevis adutor e o magnus adutor. Originários do púbis e do ísquio (porções inferiores da pélvis – o osso do quadril), estes músculos parecidos com fitas são fixados ao longo do fêmur (fémur). Sua ação principal é a adução da coxa, como no aperto das coxas; eles também ajudam na rotação e flexão da coxa.

Radiação adaptativa, evolução de um grupo animal ou vegetal em uma grande variedade de tipos adaptados a modos de vida especializados. As radiações adaptativas são melhor exemplificadas em grupos estreitamente relacionados que evoluíram em um tempo relativamente curto. Um exemplo notável é a radiação, começando no Período Paleogênico (início há 66 milhões de anos), de estoque de mamíferos basais em formas adaptadas a correr, saltar, escalar, nadar e voar. Outros exemplos incluem marsupiais australianos, peixes ciclídeos e os tentilhões de Darwin (também conhecidos como tentilhões das Galápagos).

Muitos exemplos de especiação por radiação adaptativa são encontrados em arquipélagos removidos do continente. Além das Ilhas Galápagos, o arquipélago havaiano, com suas várias ilhas vulcânicas e área total de terra relativamente pequena, abriga um número surpreendente de espécies vegetais e animais endêmicas; isto é, elas evoluíram lá e não são encontradas em nenhum outro lugar. Mais de 90% das espécies nativas de plantas floríferas havaianas, moluscos terrestres, aves e insetos são endêmicas.

Referências

Adaptive radiation
https://www.britannica.com/science/adaptive-radiation

Adaptação, em biologia, o processo pelo qual uma espécie se adapta a seu ambiente; é o resultado da seleção natural que age sobre variações hereditárias ao longo de várias gerações. Os organismos são adaptados a seus ambientes de diversas maneiras: em sua estrutura, fisiologia e genética, em sua locomoção ou dispersão, em seus meios de defesa e ataque, em sua reprodução e desenvolvimento, e em outros aspectos.

A palavra adaptação não deriva de seu uso atual na biologia evolutiva, mas data do início do século XVII, quando indicava uma relação entre design e função ou como algo se encaixa em outra coisa. Em biologia, esta idéia geral foi cooptada de modo que a adaptação tem três significados. Primeiro, em um sentido fisiológico, um animal ou planta pode adaptar-se ajustando-se ao seu ambiente imediato – por exemplo, alterando sua temperatura ou metabolismo com um aumento da altitude. Segundo, e mais comumente, a palavra adaptação refere-se tanto ao processo de adaptação quanto às características dos organismos que promovem o sucesso reprodutivo em relação a outras características possíveis. Aqui o processo de adaptação é impulsionado por variações genéticas entre indivíduos que se adaptam, ou seja, têm maior sucesso em um contexto ambiental específico. Um exemplo clássico é mostrado pelo fenótipo melanístico (escuro) da traça apimentada (Biston betularia), que aumentou em número na Grã-Bretanha após a Revolução Industrial, pois traças de cor escura apareceram crípticas contra árvores escurecidas pela fuligem e escaparam da predação das aves. O processo de adaptação ocorre através de uma eventual mudança na freqüência do gene em relação às vantagens conferidas por uma característica particular, como com a coloração das asas nas mariposas.

A terceira e mais popular visão de adaptação é em relação à forma de uma característica que evoluiu pela seleção natural para uma função específica. Exemplos incluem os longos pescoços de girafas para alimentação no topo das árvores, os corpos aerodinâmicos de peixes e mamíferos aquáticos, os ossos leves de aves e mamíferos voadores e os longos dentes caninos em forma de punhal de carnívoros.

Todos os biólogos concordam que as características do organismo geralmente refletem adaptações. Entretanto, surgiram muitas discordâncias sobre o papel da história e da restrição na aparência dos traços, bem como sobre a melhor metodologia para mostrar que um traço é realmente uma adaptação. Um traço pode ser uma função da história e não da adaptação. O chamado polegar do panda, ou osso sesamóide radial, é um osso do pulso que agora funciona como um polegar oponível, permitindo que pandas gigantes agarrem e manipulem hastes de bambu com destreza. Os ancestrais dos pandas gigantes e todas as espécies intimamente relacionadas, tais como ursos pretos, guaxinins e pandas vermelhos, também têm ossos de sesamóides, embora estas últimas espécies não se alimentem de bambu ou utilizem o osso para se alimentarem. Portanto, este osso não é uma adaptação para a alimentação de bambu.

O naturalista inglês Charles Darwin, em On the Origin of Species by Means of Natural Selection (1859), reconheceu o problema de determinar se uma característica evoluiu para a função que serve atualmente:

As suturas dos crânios de jovens mamíferos foram avançadas como uma bela adaptação para auxiliar o parto [nascimento], e sem dúvida facilitam, ou podem ser indispensáveis para este ato; mas como as suturas ocorrem nos crânios de jovens aves e répteis, que só têm que escapar de um ovo quebrado, podemos inferir que esta estrutura surgiu das leis de crescimento, e foi aproveitada no parto dos animais superiores.

Assim, antes de explicar que uma característica é uma adaptação, é necessário identificar se ela também é mostrada nos antepassados e, portanto, pode ter evoluído historicamente para funções diferentes daquelas que ela serve hoje.

Outro problema ao designar um traço como adaptação é que o traço pode ser uma consequência necessária, ou restrição, da física ou da química. Uma das formas mais comuns de restrição envolve a função de traços anatômicos que diferem em tamanho. Por exemplo, os dentes caninos são maiores nos carnívoros do que nos herbívoros. Esta diferença de tamanho é muitas vezes explicada como uma adaptação para predação. Entretanto, o tamanho dos dentes caninos também está relacionado ao tamanho total do corpo (tal escamação é conhecida como alometria), como mostrado pelos grandes carnívoros, como os leopardos que têm caninos maiores do que os pequenos carnívoros, como as doninhas. Assim, as diferenças em muitas características animais e vegetais, tais como os tamanhos das crias, duração dos períodos de desenvolvimento (por exemplo, gestação, longevidade), ou padrões e tamanhos das folhas das árvores, estão relacionados às restrições de tamanho físico.

As explicações adaptativas em biologia são difíceis de testar porque incluem muitas características e requerem metodologias diferentes. As abordagens experimentais são importantes para mostrar que qualquer pequena variabilidade, como em muitas diferenças fisiológicas ou comportamentais, é uma adaptação. Os métodos mais rigorosos são aqueles que combinam abordagens experimentais com informações de ambientes naturais – por exemplo, ao mostrar que os bicos das diferentes espécies de finch das Galápagos têm formas diferentes porque são adaptados para se alimentarem de sementes de tamanhos diferentes.

O método comparativo, utilizando comparações entre espécies que evoluíram independentemente, é um meio eficaz para estudar as restrições históricas e físicas. Esta abordagem envolve o uso de métodos estatísticos para levar em conta as diferenças de tamanho (alometria) e árvores evolutivas (filogenias) para traçar a evolução dos traços entre as linhagens.

Referências

Adaptation
https://www.britannica.com/science/adaptation-biology-and-physiology

Potencial de ação, a breve (cerca de um milésimo de segundo) inversão da polarização elétrica da membrana de uma célula nervosa (neurônio) ou célula muscular. No neurônio, um potencial de ação produz o impulso nervoso, e na célula muscular produz a contração necessária para todo o movimento. Às vezes chamado de potencial propagado porque uma onda de excitação é transmitida ativamente ao longo da fibra nervosa ou muscular, um potencial de ação é conduzido a velocidades que variam de 1 a 100 metros (3 a 300 pés) por segundo, dependendo das propriedades da fibra e de seu ambiente.

Antes da estimulação, um neurônio ou célula muscular tem uma polarização elétrica ligeiramente negativa; ou seja, seu interior tem uma carga negativa em comparação com o fluido extracelular. Este estado polarizado é criado por uma alta concentração de íons sódio carregados positivamente fora da célula e uma alta concentração de íons cloreto carregados negativamente (assim como uma menor concentração de potássio carregado positivamente) no interior. O potencial de repouso resultante geralmente mede cerca de -75 milivolts (mV), ou -0,075 volts, o sinal de menos indicando uma carga negativa no interior.

Na geração do potencial de ação, a estimulação da célula por neurotransmissores ou por células receptoras sensoriais abre parcialmente as moléculas proteicas em forma de canal na membrana. O sódio se difunde dentro da célula, deslocando essa parte da membrana para uma polarização menos negativa. Se este potencial local atingir um estado crítico chamado potencial limiar (medindo cerca de -60 mV), então os canais de sódio se abrem completamente. O sódio inunda aquela parte da célula, que instantaneamente despolariza para um potencial de ação de cerca de +55 mV. A despolarização ativa os canais de sódio nas partes adjacentes da membrana, de modo que o impulso se move ao longo da fibra.

Se a entrada de sódio na fibra não fosse equilibrada pela saída de outro íon de carga positiva, um potencial de ação não poderia declinar de seu valor máximo e retornar ao potencial de repouso. A fase de declínio do potencial de ação é causada pelo fechamento dos canais de sódio e pela abertura dos canais de potássio, o que permite que uma carga aproximadamente igual àquela trazida para a célula saia na forma de íons de potássio. Posteriormente, moléculas de transporte de proteínas bombeiam íons de sódio para fora da célula e íons de potássio para dentro. Isto restaura as concentrações de íons originais e prepara a célula para um novo potencial de ação.

O Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina foi concedido em 1963 a Sir A.L. Hodgkin, Sir A.F. Huxley e Sir John Eccles pela formulação desses mecanismos iônicos envolvidos na atividade das células nervosas.

Referências

Action potential
https://www.britannica.com/science/action-potential

Actinomixidiano , também chamado de Actinosporídeo , qualquer microrganismo parasita da classe Actinomixídia (Actinosporea), filo Myxosporidia (Myxospora). Habita o canal alimentar de certos vermes aquáticos. Os esporos característicos se desenvolvem no intestino do hospedeiro após a união de gametas grandes e pequenos. Os esporos contêm três filamentos polares (possivelmente dispositivos de ancoragem) encerrados em cápsulas e um a muitos esporozoítos infecciosos. As espécies representativas Triactinomyxon ignotum vive no verme marinho Tubifex e possui válvulas de esporos que são alongadas em três grandes ganchos.