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* * Escala da Célula Espaço-tempo 2 * * Objetivos: Apresentar a evolução do Universo e dos níveis de organização morfofuncionais. Identificar quais níveis de organização se encontram as células e os seus componentes. Questionário: O que são os níveis de organização espaço-temporais do Universo? Qual a importância de conhecermos a história evolutiva do Universo? Evidencie em sua resposta a importância filosófica e a importância pedagógica deste reconhecimento. Apresente a sequência dos eventos mais marcantes da evolução do Universo. Quais os principais níveis de organização estudados pela biologia microscópica? Escala espaço-tempo 2 * * Níveis de organização Danilo Arruda Furtado Espaço-tempo * * AULA 02 - Pontos principais da parte 1: Áreas do conhecimento e interdisciplinaridade. As grandes áreas do conhecimento humano podem ser classificadas em: Ciências formais (matemática, lógica) Ciências naturais (astronomia, geologia, biologia, química e física) Ciências sociais (psicologia, antropologia, sociologia, história, pedagogia, filosofia...) As áreas da ciência estão profundamente interconectadas. A utilização da escala temporal permite que se realize a síntese e a integração do conhecimento de modo interdisciplinar e transdisciplinar. Todas as coisas no universo tiveram uma origem. Organizar o conhecimento em uma sequência temporal facilita o aprendizado e a capacidade de integração entre diferentes áreas do conhecimento além de facilitar também a capacidade de transcender o conteúdo das disciplinas e de desenvolver a consciência e a atitude cidadã. O universo evolui. A vida evolui. As sociedades evoluem. Existe uma história das descobertas científicas e tecnológicas. Existe uma história da aquisição e do desenvolvimento do conhecimento por parte de cada estudante. Por que desenvolver uma Cosmovisão baseada na evolução espaço-temporal do Universo ? O ensino e a aprendizagem podem ser otimizados quando se desenvolve no estudante uma estrutura cognitiva sobre a qual qualquer novo conhecimento pode ser facilmente assimilado. A integração do conhecimento em um eixo lógico e científico (a evolução do Universo) pode gerar tal estrutura cognitiva. Ademais, o desenvolvimento de uma Cosmovisão em cada indivíduo é uma poderosa ferramenta de cidadania, pois o auto-conhecimento, e o de nossas origens, conduz o nosso modo de vida: quem fomos, somos e seremos; e para onde vamos. * * O que? Como? Quanto? Para quê? Por quê? Onde? Quando? Para quem? Quem? Qual? Método científico É a identificação, a investigação experimental, a descrição e a explanação teórica de um fenômeno O que é Ciência ? perguntas Hipóteses Experimentação conclusões documentção e exposição descobertas Será ? * * Grandes áreas da ciência Ciências formais: matemática, lógica e filosofia Ciências naturais: física, química, biologia, geologia, astronomia. Ciências sociais: psicologia, antropologia, comunicação, saúde, sociologia, geografia, economia, política e história. * * Ciências da Saúde Biomedicina Enfermagem Fonoaudiologia Medicina Anatomia Dermatologia Farmacologia Fisiologia Ginecologia Imunologia Medicina interna Neurologia Oftalmologia Patologia Psicopatologia Pediatria Psiquiatria Radiologia Toxicologia Medicina da Conservação Medicina Veterinária Fitopatologia Nutrição Odontologia Ciências naturais Astronomia Física Acústica Astrodinâmica Astrofísica Balística Biofísica Cosmologia Criogenia Dinâmica Estática Estado sólido Física atômica, física molecular e óptica Física computacional Física da matéria condensada Física de partículas Física dos materiais Física matemática Física nuclear Mecânica Óptica Química Bioquímica Eletroquímica Espectroscopia Estereoquímica Ciência dos materiais Química analítica Química inorgânica Química orgânica Química quântica Termoquímica Ciências naturais Ciências da Terra Climatologia Geodesia Geofísica Geografia Geologia Geomorfologia Geoquímica Glaciologia Hidrologia Hidrogeologia Limnologia Meteorologia Mineralogia Oceanografia Paleontologia Petrologia Sismologia Vulcanologia Biologia Análise comportamental Anatomia Antropologia Física Astrobiologia Biofísica Bioinformática Biologia Celular Biologia do Desenvolvimento Biologia Estrutural Biologia evolutiva do desenvolvimento ("Evo-devo") Biologia Marinha Biologia Molecular Bioquímica Botânica Citologia Cladística Ecologia Entomologia Epidemiologia Evolução Ficologia Filogenia Fisiologia Genética (de populações, Genômica, Proteômica) Histologia Imunologia Limnologia Microbiologia Morfologia Neurociência Ontogenia Psicobiologia Taxonomia Toxicologia Virologia Zoologia Ciências Sociais História Antropologia Antropologia Física Arqueologia Antropologia cultural Antropologia visual Administração Arquivologia Biblioteconomia Contabilidade Direito Economia Geografia Linguística Ciência da Informação Ciência Política Pedagogia Educação Física Psicologia Sociologia Ciências holísticas, Interdisciplinares e aplicadas Ciências Cognitivas Neurociência Cognitivaa Neuropsicologia Psicolingüística Psicologia Cognitiva Ciências da Computação e da Informação Biblioteconomia Cibernética Ciência da Computação Ciência da Informação Lingüística computacional Sistêmica Ciência militar Ciência Planetária Engenharia Ciência da Agricultura Engenharia Biomédica Engenharia Cartográfica Engenharia Civil Engenharia da Agricultura Engenharia da Computação Engenharia de Linguagem Engenharia Elétrica Engenharia Mecânica Ciências Ambientais Ciência Ambiental Química Ambiental * * Inter-conectividade entre as áreas da ciência * * Inter-conectividade entre as áreas da ciência * * O desenvolvimento dos indivíduos como eixo integrador do conhecimento: Existe uma história da aquisição e do desenvolvimento do conhecimento por parte de cada estudante. Para ensinar, deve-se não só levar em conta esta história, mas fazer uso dela, permitindo e conduzindo o estudante à realização de novas descobertas, como se ele mesmo fosse o próprio descobridor/inventor daquele conhecimento. * * Cosmologia Evolução da vida História da humanidade Ciências Naturais Ciências Naturais Ciências Sociais História das sociedades e da ciência Evolução Espaço-temporal do Universo Desenvolvimento Cognitivo Individual A integração do conhecimento ocorre durante o desenvolvimento do indivíduo por meio do conhecimento da evolução do Universo e/ou pela história de como este conhecimento foi construído pela humanidade. Como realizar integração do conhecimento ? 3 modos (Ciência Histórica) (História da Ciência) * * Presente Singularidade A Energia Escura confere uma expansão acelerada ao Universo Origem do sistema solar Era Escura Era da Radiação de fundo Era da Inflação Origem da vida (procariotos) Flutuações quânticas Paleozóico Mesozóico Cenozóico 13,7 Bilhões de anos Origem da Terra Primeiras Estrelas multicelularidade mamíferos primatas Origem dos eucariotos Evolução de Aglomerados de matéria, galáxias, estrelas, sistemas planetários, etc. 13,2 Origem da Via Láctea 4,7 4,5 3,8 2,5 0,8 0,4 0,06 13,5 * * * * Etapas da Evolução Sociocultural Regressões feudais Impérios mercantis escravistas Impérios despóticos salvacionitas Impérios mercantis salvacionitas Captalismo mercantil Colonialismo Escravista mercantil povoamento Imperialismo industrial Neocolonialismo Nacionalismo modernizador Socialismo revolucionário Aldeia global REVOLUÇÃO AGRCOLA Lavoura Pastoreio Cestaria Tecelagem Cerâmica REVOLUÇÃO URBANA Arado. Veículos de roda Tração animal Regadio. Adubagem. Tijolos. Vidraria Metalurgia cobre e bronze Edificações em pedra Silos Veleiros Numeração REVOLUÇÃO DO REGADIO Diques, comportas e canais Adubação Estradas. Aquedutos. Azulejos. Porcelana Instrumentos metálicos Polia. Prensa Cabrestantes Balança. Metros Arquitetura monumental Escritura ideográfica Matemática Ábaco Astronomia e Calendários REVOLUÇÃO METALÚRGICA Ferro fundido Moeda cunhada Mó rotativa Mora. Grua Ferramentas de ferro Armas de ferro Aquedutos Moinhos hidráulicos Alfabeto Notação decimal Faróis marinhos REVOLUÇÃO PASTORIL Cavalaria Freios Estribos Ferraduras Arnês de sela Arnês rígido Aparelhos hidráulicos Moinhos eólicos Alambiques Atafonas REVOLUÇÃO MERCANTIL Veleiros oceânicos Bússola. Mapas Aparelhos ópticos Leme fixo Cronômetros Ferro fundido. Aço. Armas de fogo Papel. Imprensa Máquinas hidráulicas Tornos. Talandros Trefilação Ligas metálicas Biela-cardan Calculadora REVOLUÇÃO INDUSTRIAL Aço – Coque Motores: - carvão - hidrelétricos - combustão interna Borracha Máquinas operatrizes Tornos automáticos Ácido sulfúrico Soda. Prensas hidráulicas Turbinas. Dínamos Indústria: - têxtil, - química - metalúrgica Locomotivas Navios a vapor Automóveis. Aviões Submarinos Máquinas agrícolas Aparelhos elétricos Refrigeração Telefone. Fonógrafo Radiodifusão. Foto. Cinema. Televisão Cimento armado Penicilina. Vacinas REVOLUÇÃO TERMONUCLEAR Eletrônica Transistores Radar Helicóptero Retropropulsão Reator nuclear Bomba atômica Bateria solar Plásticos Computadores Automação Gravação magnética Luz coerente Projéteis espaciais Radiotelescópio Produtos sintéticos fertilizantes herbicidas germicidas Dessalinização da água do mar Gaseificação subterrânea do carvão Chefias pastoris nômades Estados rurais-artesanais (privatistas ou coletivistas) Impérios teocráticos de regadio Hordas pastoris nômades Bandos de caçadores-coletores Aldeias agrícolas indiferenciadas Socialismo evolutivo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 REVOLUÇÃO DO FOGO Fogo. Instrumentos Números Vestimentas. Idiomas. 1 0 Darcy Ribeiro O Processo Civilizatório 1 9 REVOLUÇÃO DA INFORMAÇÃO Satélites Supercondutores Internet e sites de busca Biotecnologia Desenvolvimento sustentável Famílias de hominídeos 0 * * Paradigma Mitológico. (até século VI a.C.) Um mito [do grego antigo μυθος ("mithós")] é uma narrativa tradicional com caráter explicativo e/ou simbólico, creditadas como verdadeiras e que constituem um sistema de crenças específicos, profundamente relacionado com uma dada cultura e/ou religião. Paradigma Filosófico. (do séc. VII a.C. Até o sécúlo IV d.C.) . Filosofia (do grego Φιλοσοφία: philos - que ama + sophia - sabedoria, « que ama a sabedoria »). - É a investigação crítica e racional dos princípios fundamentais relacionados ao mundo e ao homem. - É uma interpretação dessacralizada dos mitos cosmogônicos difundidos pelas religiões. Paradigma Escolástico. (do século IV até século XV) Teologia Natural. Ciências naturais e sociedade subordinadas à teologia: Leis divinas. Objetivo: mostrar correlação entre os mundos físico e espiritual. Paradigma Científico. (até século XVII) Viagens marítimas (descobrimentos). Renascimento cultural, imprensa, reforma, hermetismo. Método científico. Ciências conduzem ao conhecimento. Leis da natureza. Paradigma Mecanicista, Determinista, Disjuntor (até século XIX) Realidade exata, determinada e passível de ser controlada: Ambição de controlar e dominar a natureza. Empirismo: a experiência é a única fonte de conhecimento. Determinismo: causa-efeito; ação-reação. Paradigma Reducionista (até século XX). Metodologia analítica reducionista: analisar as partes para deduzir o todo. Leis da natureza valem em todo o Universo. Paradigma da Relatividade e da Incerteza. (século XX). Entropia: o Universo tende à desordem. Espaço-tempo e Relatividade. Gravidade decorre da curvatura do espaço-tempo. Mecânica quântica. Probabilidades ao invés de certezas. Paradigmas Filosófico-científicos da civilização ocidental Paradigma da Complexidade. (século XXI). Propriedades universais comuns a todos os sistemas e Propriedades emergentes. O todo é maior que a soma das partes. Evolução dos níveis de organização. Teia de relações com retroalimentação contínua. A metodologia é analítica e sintética. Sistema é um conjunto de partes coordenadas e interdependentes que formam um todo unitário. * * Quem / o que? = Presente De onde? = Passado Para onde? = Futuro O ensino e a aprendizagem podem ser otimizados quando o estudante desenvolve uma estrutura cognitiva sobre a qual qualquer novo conhecimento pode ser associado e, portanto, mais facilmente assimilado. A integração do conhecimento em eixos temporais (evolução do Universo; história das sociedades) Pode, por exemplo, gerar tal estrutura cognitiva. Desenvolver uma cosmovisão gera reflexões sobre quem somos e de onde viemos, o que nos possibilita escolher melhor para onde vamos. O desenvolvimento de uma visão de mundo facilita o aprendizado. * * 2 * * AULA 02 - Pontos principais da parte 2: Evolução dos Níveis de Organização Reconhecemos na escala espaço-temporal do Universo diferentes níveis de organização, cujas propriedades e características morfofuncionais evoluem. Em relação a nós, quanto maiores e menores forem os níveis de organização do Universo, mais antigos eles são. Todavia, a representação do Universo em uma escala espaço-temporal linear não abarca esta percepção. Cada área do conhecimento humano, e isso vale para a biologia e suas subdivisões, estuda com mais ênfase certos níveis de organização morfofuncionais. A biologia celular, por exemplo, tem como foco principal os níveis de organização celular, macromolecular e molecular. A evolução é um eixo integrador da biologia, pois ocorre para todos os seres desde um ancestral comum, o que nos permite reconstruir uma história evolutiva dos seres vivos e de suas estruturas morfofuncionais. Os níveis de organização mais antigos são o todo e a parte. A partir deles, a complexidade do universo evolui com a emergência simultânea de novos pares de níveis de organização. * Sistema orgânico (circulatório) Exercício: Reconheça os diferentes níveis de organização. Organismo (Homo sapiens) Bioma (cerrado) * Reconhecemos na escala espaço-temporal do Universo diferentes níveis de organização, cujas propriedades e características morfofuncionais evoluem. A organização do Universo Do ponto de vista do homem, situando no nível de organização do organismo, quanto maiores e menores forem os níveis de organização, mais antigas são suas origens. Todavia, a representação do Universo em uma escala espaço-temporal linear não abarca esta percepção. organ system (circulatory system) A evolução dos níveis de organização constitui uma poderosa forma de sintetizar o conhecimento acerca do Cosmos. * Dimensão do humano Dimensão do biológico * Do ponto de vista de um observador situando na escala do organismo (homem), quanto maiores e menores forem os níveis de organização, mais antigas são suas origens. Dimensões do Humano A representação do Universo em uma escala espaço-temporal linear não abarca esta percepção. Escala espaço-tempo inflação tempo * * Uma representação gráfica do Universo seria mais adequada na forma de um círculo. * * Quanto maiores e menores forem os níveis de organização, mais antigos eles são. O universo evolui com a emergência de novos pares de níveis de organização. * * A relação entre os níveis de organização e as ciências formais, as ciências naturais e as ciências sociais. Ciências sociais Ciências Naturais Ciências formais * * A relação entre os níveis de organização e a Área de exatas, Área de Vida e da Terra e a Área de Educação e Linguagens . Biologia Química Geologia Física Matemática / lógica Educação e Linguagens Áreas do conhecimento abordadas no curso de Licenciatura em Ciências Naturais da FUP * * Biologia Geologia Física Astronomia Química Biologia Rel. Internacionais Filosofia Ciências da Computação Política, Gestão, Administração... Engenharias, Desenho Biblioteconomia Arquitetura e Urbanismo Geografia e Agronômicas Comunicação, Direito, Letras, Artes, Música Humanas., Antropologia, , Arqueologia, Sociologia, História. Psicologia Saúde Pedagogia Níveis de organização estudados nos diferentes cursos de uma Universidade Estatística Matemática Economia * * Ciências biológicas Ecologia Etologia Evolução, Paleontologia A teoria da evolução como eixo integrador da biologia. Biologia molecular Genética Microbiologia Biologia Celular Morfofisiologia Desenvolvimento Saúde Sistemática Botânica Zoologia * * Ciências biológicas Ecologia Etologia As disciplinas obrigatórias da biologia abarcam todo o espectro do conhecimento biológico Biologia molecular Genética Microbiologia Biologia Celular Sistemática Botânica Zoologia Morfofisiologia Desenvolvimento Saúde Sistemas Ecológicos Células Saúde e Ambiente I Botânica Zoologia Genética e Evolução Evolução, Paleontologia * * A integração entre as disciplinas obrigatórias, diretamente relacionadas à área de biologia. Sistemas Ecológicos Sistemas Ecológicos Genética e Evolução Geologia Geral Universo Cálculo 1 Natureza e Energia História e Filosofia da Ciência Est. Supervisionado em Ensino de C.N. 1 / 2 / 3 / 4 Luz e Som Células Saúde e Ambiente I Botânica Zoologia Compostos Orgânicos e Vida Fundamentos de Química Inorgânica * * A integração entre as disciplinas obrigatórias, optativas relacionadas à área de biologia. Sistemas Ecológicos Sistemas Ecológicos Genética e Evolução Geologia Geral Universo Cálculo 1 Natureza e Energia História e Filosofia da Ciência Est. Supervisionado em Ensino de C.N. 1 / 2 / 3 / 4 Luz e Som Células Saúde e Ambiente I Botânica Zoologia Compostos Orgânicos e Vida Fundamentos de Química Inorgânica Biologia molecular e Biotecnologia Morfofisiologia Comparada Anatomia e Fisiologia Vegetal Introdução á Paleontologia * * A integração entre as disciplinas obrigatórias, optativas relacionadas à área de biologia. Sistemas Ecológicos Sistemas Ecológicos Genética e Evolução Geologia Geral Universo Cálculo 1 Natureza e Energia História e Filosofia da Ciência Est. Supervisionado em Ensino de C.N. 1 / 2 / 3 / 4 Luz e Som Células Saúde e Ambiente I Botânica Zoologia Compostos Orgânicos e Vida Fundamentos de Química Inorgânica Biodiversidade Brasileira Botânica de Campo I Botânica de Campo II Trabalhos de Campo Climatologia e Mudanças Climáticas Globais Fundamentos em Ecologia de Populações e Comunidades Ecologia de Organismos Meio Ambiente e Cidadania Educação para a Saúde Introdução à Saúde Pública Ambiental Alimentação e Nutrição na Escola Evolução do Desenvolvimento Biologia molecular e Biotecnologia Morfofisiologia Comparada Anatomia e Fisiologia Vegetal Lab. de microscopia Introdução á Paleontologia Princípios de Sistemática Filogenética e Biogeografia Seminários em Ciências Naturais Complexidade Bioquímica e Elementos de Fármaco-Química Recuperação de áreas degradadas Estudos Interdisciplinares sobre o Cerrado Limnologia Geoprocessamento Elementos de Mineralogia T. Esp. Ensino de Biologia T. Esp. Ensino de Ciências * * Células Saúde e Ambiente I Botânica Zoologia Sistemas Ecológicos Genética e Evolução Evolução do Desenvolvimento Biologia molecular e Biotecnologia Educação para a Saúde Introdução à Saúde Pública Ambiental Morfofisiologia Comparada Trabalhos de Campo Botânica de Campo I Botânica de Campo II Anatomia e fisiologia Vegetal Introdução à Paleontologia Princípios de Sistemática Filogenética e Biogeografia Biodiversidade Brasileira Climatologia e Mudanças Climáticas Globais Meio Ambiente e Cidadania Alimentação e Nutrição na Escola Laboratório de Microscopia Ecologia de organismos Fund. em Ecologia de Populações e Comunidades Complexidade Tópicos Especiais em Ensino de Biologia Tópicos Especiais em Ensino de Ciências Projeto I TCC I TCC II Métodos de estudo Educação em biologia História da Biologia Seminários em Ciências Naturais * * 2- Protobiontes 3- Procariotos 4- Eucariotos 1- Prébiótico 5- Multicelulares Células: principais eixos temáticos 0- História da biologia celular Aula 1 Aulas 2 e 3 Aulas 4, 5 e 6 Aulas 7 e 8 Aulas 9, 10, 11 e 12 Aulas 13, 14 e 15 Aula 16 * * Sistemas complexos adaptativos. Evolução de sistemas complexos adaptativos: - Emergência de novos níveis de organização. - Aumento na complexidade do sistema como um todo. * * 3 * * AULA 02 - Pontos principais da parte 3: Universo fractal Entre os diferentes níveis de organização do universo podem ser encontradas inúmeras semelhanças e analogias (autossimilaridade), pois manifestam propriedades morfofuncionais semelhantes, o que sugere a existência de um padrão, à semelhança de um fractal. O fractal de Mandelbrot pode ser utilizado para representar o espaço (os níveis de organização) e o tempo (a evolução deles) . Fractais Auto-similaridade exata ou estatística (mantém a mesma estrutura ou sofrem redução/aumento da estrutura ou de parte dela). Fragmentação rugosidade extremamente irregular Dimensão fractal não inteira Iterações: repetição contínua da operação matemática a partir do valor encontrado A fronteira do fractal é formada pelos pontos que não tenderam nem ao infinito nem a zero Funções quadráticas polinomiais Zi+1=Zi2 + C Zo é uma variável complexa; C é uma constante complexa Fractal de Mandelbrot Zi+1=Zi2 + C Assume que C = 2; Parte de Z = 0 Quanto mais denteada for a linha mais próximo de 2 estará sua dimensão fractal O fractal de Mandelbrot é o objeto matemático mais complexo já descoberto. A complexidade das propriedades morfofuncionais em cada nível de organização evolui desde sua origem. Não obstante, novas propriedades, e uma maior complexidade em todos os níveis de organização, também continuam a emergir dessa evolução. * * AULA 02 - Pontos principais da parte 3b: Universo fractal O desenvolvimento da forma do Fractal de Mandelbrot pode representar algumas propriedades do Universo: 1- circularidade (unidade); 2- simetria macro-micro (oposição); 3- Auto-similaridade (relação ); 4- infinitude (reciprocidade); 5- bolsões de complexidade (níveis de organização espaço-temporais); 6- harmonia (sistemas complexos adaptativos); 7- evolução (autopoiese); 8- saltos evolutivos (propriedades emergentes); 9- integralidade (disciplinaridade, interdisciplinaridade); 10- transcendência (transdisciplinaridade). * * JULIO CORTAZAR, Rayuela. El sueño estaba compuesto como una torre formada por capas sin fin que se alzaran y se perdieran en el infinito, bajaran en círculos perdiéndose en las entrañas de la tierra. Cuando me arrastró en sus ondas la espiral comenzó, y esa espiral era un laberinto. No había ni techo ni fondo, ni paredes ni regreso. Pero había temas que se repetían con exactitud (similitud). Neurônios Aglomerados de galáxias Árvores * * * * “O leito não-linear segue para dentro do Universo” Chico Science e Nação Zumbi O fractal de Mandelbrot pode ser utilizado para representar o espaço (os níveis de organização) e o tempo (a evolução deles) . Ao formar-se um fractal de Mandelbrot simula a evolução da complexidade do Universo. Este fractal permite a representação do espaço (os níveis de organização) e do tempo (a evolução deles). A forma do Fractal de mandelbrot encerra em si, importantes propriedades do Universo, tais como: 1- circularidade (unidade); 2- simetria (macro-micro, opostos complementares); 3- Fractalidade (essência da relação); 4- Analogia, (reciprocidade); 5- bolsões de complexidade (níveis de organização espaço-temporais); 6- Harmonia (sistemas dinâmicos e adaptativos); 7- evolução (autopoiese); 8- macroevolução (propriedades emergentes); 9- integralidade (disciplinaridade, interdisciplinaridade); 10- transcendência (transdisciplinaridade). 1- circularidade (unidade); 2- simetria macro-micro (oposição); 3- Auto-similaridade (relação ); 4- infinitude -eternidade (reciprocidade); 5- bolsões de complexidade (níveis de organização espaço-temporais); 6- harmonia (sistemas complexos adaptativos); 7- evolução (autopoiese); 8- saltos evolutivos (propriedades emergentes); 9- integralidade (disciplinaridade, interdisciplinaridade); 10- transcendência (transdisciplinaridade). O desenvolvimento da forma do Fractal de Mandelbrot pode representar algumas propriedades fundamentais do Universo: * * Fractais Auto-similaridade exata ou estatística (mantém a mesma estrutura ou sofrem redução/aumento da estrutura ou parte dela) Fragmentação rugosidade extremamente irregular Dimensão fractal não inteira Fractal de Mandelbrot Dimensão fractal = 2 Quanto mais denteada for a linha mais próximo de 2 estará sua dimensão fractal A fronteira do fractal é formada pelos pontos que não tenderam nem ao infinito nem a zero Iterações: repetição contínua da operação matemática a partir do valor encontrado Funções quadráticas polinomiais Zi+1=Zi2 + C Zo é uma variável complexa; C é uma constante complexa Fractal de Mandelbrot Zi+1=Zi2 + C Assume que C = 2 Parte de Z = 0 É o objeto matemático mais complexo já descoberto. * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * A complexidade das propriedades morfofuncionais em cada nível de organização evolui desde sua origem. Novas propriedades, e uma maior complexidade em todos os níveis de organização, também emergem dessa evolução. * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 1- circularidade (unidade); 2- simetria macro-micro (oposição); 3- Auto-similaridade (relação ); 4- infinitude -eternidade (reciprocidade); 5- bolsões de complexidade (níveis de organização espaço-temporais); 6- harmonia (sistemas complexos adaptativos); 7- evolução (autopoiese); 8- saltos evolutivos (propriedades emergentes); 9- integralidade (disciplinaridade, interdisciplinaridade); 10- transcendência (transdisciplinaridade). O desenvolvimento da forma do Fractal de Mandelbrot pode representar algumas propriedades do Universo: * * Escala da Célula Espaço-tempo 2 * * Verdadeiro e Falso 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 Metafísica Natureza mental Física Natureza física Religião Natureza moral Ética Natureza moral Bom e Ruim Bem e Mal a Parte e O Todo interagem reciprocamente gerando as formas-funções, que evoluem integradas, transcendendo... Do Tao ...à complexidade * * Sumário das Idéias controversas em biologia evolutiva: O Espaço é finito ou infinito ? O espaço é contínuo ou descontínuo ? O que e quais são os níveis de organização do Universo ? Tempo eterno ou com duração limitada ? A sequência temporal é linear ou cíclica ? Quando e como se originam os níveis de organização do Universo ? Existe um plano pré-determinado na Natureza (teleologia) ou ela se manifesta em consequência de leis naturais (mecanicistas estritos) ? Teísmo x Deísmo x Ateísmo. As formas-funções do mundo são essências ideais ou entidades materiais em si. Idealismo x Realismo. Espaço-tempo é estático ou está em evolução ? As espécies, são criadas por Deus ou originadas naturalmente. Teologia natural x Evolução ? As espécies e os grupos taxonômicos são entidadeds ideais (nomes) ou reais ? Idealismo x Realismo. A vida deriva de forças fisico-químicas ou de forças não fisico-químicas ? Mecanicismo x Vitalismo. As espécies são eternas ou se extinguem ? As espécies são fixas ou mutáveis ? Essencialismo x Transformismo. As espécies se sucedem em uma escalada de perfeição ou somente por descendência (emergência) ? Reducionismo x Emergentismo. As espécies se modificam gradualmente (gradualismo filético) ou abruptamente (equilíbrio pontuado) ? Gradualismo x Equilíbrio deslocante x Saltacionismo. Microevolução x Macroevolução. Quais são e em que níveis de organização atuam os mecanismos evolutivos ? ESPAÇO TEMPO ESPAÇO-TEMPO VIDA Espécies relacionadas Hierarquia gradual, hierarquia constitutiva (espacial, forma-função) ou hierarquia agregacional (temporal, descendência) ? Como surge a adaptação ? EVOLUÇÃO * * A integração entre a biologia, as ciências naturais e as demais áreas do conhecimento começa a ser elaborada com o desenvolvimento do pensamento sistêmico. Sistema ( do grego: Synhistanai, colocar junto) Conjunto de partes coordenadas e interdependentes que formam um todo unitário. Pressupostos do pensamento sistêmico: O pensamento sistêmico é analítico-sintético, oposto ao pensamento cartesiano, que é somente analítico. Síntese do corpo de conhecimento. Unificação das ciências. Os sistemas complexos são totalidades integradas cujas propriedades não podem ser reduzidas às partes. O todo não pode ser compreendido pela soma das partes. Pensamento não-reducionista. A compreensão do processo de conhecimento deve ser incluída na descrição dos fenômenos naturais. Mudança da ciência objetiva para ciência epistêmica. Incerteza e relatividade. Pensamento não-determinista Pensamento centrado nas redes de relações e não nos objetos. Integralidade, Interdependência e Continuidade. Autopoiese, organização. A estrutura é uma manifestação contínua de processos intrínsecos e extrínsecos. Retroalimentação contínua. Ordem a partir do caos. Ser e não-ser ao mesmo tempo = sujeito-objeto-suj... Os sistemas são organizados em níveis hierárquicos de complexidade. Origem e evolução dos níveis de organização espaço-temporais. Propriedades emergentes. Teoria de Sistemas Campo interdisciplinar da ciência que estuda os sistemas complexos naturais e sociais, e as interrelações entre os diversos campos de conhecimento. Existem propriedades universais comuns a todo sistema: unificação das ciências. Novo paradigma científico ! * * Evolução do Universo Tempo No passado o Universo era menos complexo. Espaço Passado Futuro Presente 3,5 bilhões de anos Origem da vida 7 bilhões de anos Formação do sistema solar 800 milhões de anos multicelularidade A evolução da complexidade deriva da Sintropia: o aumento da desordem potenciado pelo aumento da ordem * * Espiral Espaço-Tempo: Rotação e Translação (Gravidade) Se Tudo se encontra em órbita, supõe-se um tempo cíclico. * * * * A complexidade das propriedades morfofuncionais em cada nível de organização evolui desde sua origem. Não obstante, novas propriedades, e uma maior complexidade em todos os níveis de organização, também emergem dessa evolução. * Trata-se de uma cosmovisão que considera que o Espaço tempo do Universo pode ser representado pela evolução da complexidade de um fractal como o conjunto de Mandelbrot.
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