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Sociobiologia: comportamento e genética Autor: Christoph Bock (Max Planck Institute for Informatics) Introdução • A Origem Etologia Processos causais Sociobiologia Significado funcional do comportamento Quebra-cabeças que desafiavam desde Darwin passaram a fazer sentido. Por que não explicaria o comportamento humano? Os pioneiros da Sociobiologia • George C. Williams, Robert Trivers, William Hamilton e John Maynard Smith • Sociobiologia: Uma Nova Síntese, 1975 – Edward O. Wilson • Tempestade de controvérsias • Criou o nome e organizou a área • Útimo capítulo dedicado à natureza humana • Papel da sociobiologia era “reformular as ciências sociais de tal forma a levar estes tópicos para dentro da Síntese Moderna (Evolutiva)” • Corrida de biólogos para dentro das ciências sociais • Otimização ➢ O Gene Egoísta, 1976 – Richard Dawkins ➢Livro científico mais popular do século XX ➢Cultura levou humanos para outros caminhos ➢Teoria de Jogos e Estratégias Evolutivamente Estáveis. Abalou Seleção de Grupos Foto:http://www.huffingtonpost.co.uk/ “Eu sou contra a religião porque ela nos ensina a nos satisfazermos ao não entender o mundo.” Os pioneiros da Sociobiologia Conceitos Importantes Sociobiologia é “o estudo sistemático das bases biológicas de qualquer comportamento social” (Wilson, 1975). O Ponto de Vista do Gene Conceitos Importantes Conceitos Importantes ➢Ecólogos Evolutivos e Seleção de Grupo: como explicar altruísmo ➢Darwin e insetos sociais ➢Bill Hamilton (1964) à inspirado por Fisher e Haldane ➢Custo (c) para o indivíduo que se comporta altruísticamente em relação ao parente ➢Ato beneficia (b) as chances de sobrevivência/reprodução do parente ➢Parente tem um determinado grau de compartilhamento de genes com o altruísta (r) ➢Seleção ocorre quando c< br ➢Aumento do fitness (aptidão) inclusivo ➢George Price: Seleção de Parentesco à forma especial de Seleção de Grupo ➢Especialmente interessante para explicar a haplodiploidia Seleção de Parentesco Em algumas circunstâncias, vale a pena não se reproduzir Entendeu? ➢Wilson acatou as idéias de Hamilton e tentou aplicá-las a humanos: “os membros homossexuais humanos de sociedades primitivas podem ter funcionado como ajudantes.... Livres da obrigação especial dos trabalhos parentais, eles podem ter operados com eficiência especial em ajudar parentes próximos. Genes favorecendo a homossexualidade poderiam então ser mantidos numa freqüência alta simplesmente por seleção de parentesco” Seleção de Parentesco WHAT? ➢Último capítulo marcado por hipóteses vazias, controversas, especulativas e insensíveis a conotações políticas Conflito entre pais e filhos • Trivers: diferença no grau de interesses levaria a conflitos • Espécies diplóides • Prole: mais alimento possível até se tornar independente • Pais: investir tudo agora ou economizar para reprodução futura • Trivers (1973): pais deveriam investir mais em filhos do que em filhas à maximização do número de netos ➢Trivers (1971) – altruísmo evoluiria em grupos pequenos ➢Longa interação ➢Memória para interação anterior ➢Permanecem formas mais sutis de egoísmo ➢Maior ganho com a cooperação Altruísmo Recíproco Se eu coçar as suas costas, você coça a minha? Não estou com coceira, obrigado. Wilkinson 1990 Altruísmo Recíproco • Poucos exemplos, em geral prevalece Seleção de Parentesco ou Mutualismo • Humanos são melhor exemplo • Deve ter evoluído quando humanos viviam em grupos pequenos • Para Trivers, altruísmo explica: • Amizade: adaptativa, nos incentiva a nos associar com quem pode cooperar • Agressão moral: os traidores são punidos • Gratidão: faz o altruísta acreditar que receberá de volta no futuro • Senso de Justiça: sistemas sociais complexos precisam julgar o comportamento dos outros Teoria de Jogos • Vantagens de se comportar de certa forma depende do que os outros estão fazendo. • Maynard-Smith e Price (1973) – qual (is) estratégia(s) seriam estáveis ao longo de milhões de anos) • Ao entrar em uma briga: • Sempre atacar • Nunca iniciar uma briga • Sempre atacar quando desafiado • Atacar se o oponente for menor • Fugir se o oponente for maior • Estratégias puras e mistas • Estratégia Evolutivamente Estável: não pode ser invadida por outra • Fidelidade e infidelidade no mundo animal •Estratégias do macho: ser fiel ou sem vergonha •Estratégias da fêmea: corte longa ou rápida •Valores arbitrários para custos e benefícios •15 unidades para cada criança criada •20 unidades pelo custo de criar •3 pelo custo de fazer a corte •5/6 de fêmeas de corte longa •5/8 de machos fiéis A guerra dos sexos e a criação dos filhos O que as mulheres querem? E os homens também! • Retirada dos anúncios gays Atratividade: bonit@ • Físico (fora o rosto): em forma • Sexo: erótico, curto prazo • Foto • Profissão • Empregado? • Financeiro • Nível educacional • Inteligência • Honestidade • Humor • Compromisso? • Emoção • Classifcados aos sábados (6 edições) no Vancouver Sun (conservador) • 328 classificados – 215 homens (65.5%) e 113 mulheres (34.5%) • Um ponto para cada atributo • Idade média: 40.4 anos (38.7% nao especificaram) O que as mulheres querem? E os homens também! O que eu buscava…. O que eu encontrei…. Variavel Homem% Mulher% Chi-quadrado atratividade 35.3 17.7 * fisico 37.7 23.9 * sexo 11.6 3.5 * foto 34.4 21.2 * profissao 2.8 16.8 * emprego 3.7 10.6 * financeiro 3.2 19.5 * educacao 3.7 7.1 NS inteligencia 10.2 21.2 * honestidade 9.3 15.0 NS humor 16.7 23.0 NS compromisso 17.6 27.4 * emocao 20.5 31.0 * Variavel Homem (%) Mulher (%) Chi-quadrado Fisico (1-4) 66.5 44.2 * Empregabilidade (5-7) 7.9 41.6 * Intelectual (8-9) 13.5 31 * Davis, S. 1990. Men as success objects and women as sex objects: a study of personal advertisements. Sex roles 23(1/2): 43-50. “Seres humanos herdam a propensão de adquirir comportamentos e estruturas sociais, uma propensão que é dividida por pessoas o suficiente para ser chamada de natureza humana. As características que a definem incluem a divisão de trabalho entre os sexos, afetividade entre parentes, aversão ao incesto,..., medo de estranhos, tribalismo, ordem de dominância entre grupos, dominação masculina, e agressão territorial por recursos limitados. Embora as pessoas tenham livre arbítrio e a escolha para tomar muitas direções, os canais do seu desenvolvimento psicológicos são no entanto.... definidos mais profundamente pelos genes em algumas direções do que em outras. Enquanto culturas variam grandemente, elas inevitavelmente convergem em direção a estas características.” Wilson, 1975. O Debate da Sociobiologia Humana Oposição Política O Debate da Sociobiologia Humana ➢Grupo de Estudos da Sociobiologia (Boston) – (Richard Lewontin e Stephen Jay Gould) ➢Science for the People à marxistas e cientistas de esquerda ➢New York Review of Books: sem base, falsa base genética para manter desigualdades de gênero, classe e raça. Reducionista, biologicamente determinista, motivada pela ignorância e chauvinismo. ➢Wilson: extremistas políticos ➢Da Natureza Humana, 1978. ➢Momento de guerra do Vietnam Oposição Política ➢Capacidade para linguagem e cultura ➢Wilson e Lumsden, 1979 àGenes, Mind and Culture ➢Tentativa de base teórica ➢Cultura semelhante a genes: culturgenes ➢Regras epigenéticas ➢1000 anos para evolução de predisposições genéticas que afetam cultura ➢Nunca foi julgado objetivamente. Oposição Política Reação do Público Tão interessante! As Críticas ➢Not in Our Genes, Rose, Lewontin e Kamin – 1984 ➢Crítica ao determinismo biológico – ações presentes e passadas são manifestações dos genes ➢Wilson: padrões de comportamento são gerados por interação ambiente-gene ➢Aprendizagem e experiência permite adquirir mais informação ➢Sociobiólogos não acreditavam em determinismo ➢Influências de outros fatores não são herdadas ➢Podem ser descartadas na análise evolutiva ➢“Gene para um comportamento”➢Genes prescrevem a capacidade de desenvolver um certo conjunto de características (1978). ➢Para Wilson, abordagem reducionista facilitaria o entendimento do complexo Reducionismo e Determinismo Genético ➢Formação de Wilson e preconceitos ➢Steven Rose – carta para Nature ➢O uso da Sociobiologia para justificar o racismo praticado por organizações de ultra-direita Uma história de preconceito Faltou responder se a Sociobiologia explica isto: O Racismo também é hereditário? ➢Histórias plausíveis sobre a evolução do comportamento humano ➢Herança da ecologia evolutiva Ex.: Diferença de altura entre homens e mulheres 1) No passado, mulheres preferiam se casar com homens mais altos 2) Homens mais altos tinham uma vantagem adaptativa à caça na savana 3) Representava uma vantagem numa luta contra outros machos 4) Mulheres mais baixas tinham maior facilidade para coletar plantas no chão 5) Ou se tornavam menos visíveis a predadores Altura está em fóssil: improvável que seja devido a fatores sociais ou econômicos. Que dizer de atributos psicológicos como inteligência ou promiscuidade? Histórias da carochinha Histórias da carochinha • A hipótese sobre homossexualidade • Não há evidências de que homossexuais tiveram ou tenham menos filhos que heteros. • Há evidências sobre bases genéticas, epigenéticas e culturais para homossexualidade (não é simples!!). • Não há evidências de que eles ajudaram a criar os filhos de seus parentes • A importância de estudos comparativos • Hominídeos estão extintos • Outros primatas: difícil dizer se características aparentemente homólogas realmente são (ex. do grooming). As Ciências Sociais • Sociobiologia é amadora • Críticas fizeram sociobiólogos se isolar • Modelos socioculturais são tidos como verdade até que se prove o contrário, modelos biológicos são tidos como falsos até que se prove o contrário. • Sociobiólogos insistem em dizer que comportamentos humanos evoluídos não implicam em aceitação moral do mesmo: • “Eu estou dizendo como as coisas evoluíram. Eu não estou dizendo como nós humanos devemos moralmente nos comportar” (Dawkins 1976) Os Tipos de Estudos e Modelos • Uma mudança das Ciências Humanas • A Antropologia e a Ecologia Comportamental Humana • A Antropologia e a Co-evolução Gene Cultura (Transmissão Cultural) • A Psicologia Evolutiva • A Memética • Contribuições da Sociobiologia ao Comportamento Humano • Cooperação • Conflitos de interesse • Investimento Parental • Comportamento Sexual Feminino • Novos métodos: Teoria de Jogos, o ponto de vista do gene, seleção de parentesco e altruísmo recíproco. Conclusões da Abordagem Comportamental Regras epigenéticas • Não eram muito claras na época do Wilson • Ao longo do crescimento, reações químicas ligam e desligam partes do genoma em momentos estratégicos • Epigenética estuda estas reações e o que as causam Alison Mackey/DISCOVER ✔ Artista: Gao Rongguo Artista: Gao Rongguo Heranças epigenéticas • Herança está além do código do DNA • Reprogramação do código no embrião – Nem tudo volta à lousa em branco (1% escapa, imprinting) – Permite adaptação extra-rápida, sem evolução Regras epigenéticas • Dieta e químicos alterariam os genes (especialmente por metilação do DNA - grupos metilas) – Cutias alimentadas de forma especial, com muito grupo metila, mudam a pelagem permanentemente, sem alteração no código (Waterland & Jirtle 2003) • Se dieta e químicos causam mudanças epigenéticas, poderiam alterar o comportamento também? • dgda Ratas de laboratório grávidas expostas à fungicidavizclozolin: • Filhos machos quando adultos: – Menor contagem espermática, baixa fertilidade, doenças de próstratas e de rins • Bisnetos destes machos: – Baixa contagem espermática • Duas evidências de epigenética: – Persistência em machos além da terceira geração – Altos níveis de metilação do DNA Guerrero-Bosagna et al. 2010. Epigenetic Transgenerational Actions of Vinclozolin on Promoter Regions of the Sperm Epigenome. Plos One 5(9): e13100 Efeito maternal • Epigenética é difícil de provar em vertebrados – O que é mudança genética x epigenética – Mudanças epigenéticas são transientes: podem se acabar rapidamente como começaram: difícil detectar – Metilação do DNA (ocorre nos dois), acetilação de histona e interação de RNA não codificante com DNA Fonte: http://learn.genetics.utah.edu/content/epigenetics/inhe ritance/ Epigenia comportamental • Experiências traumáticas (e positivas) talvez fiquem registradas • DNA permanece o mesmo, mas tendências psicológicas e comportamentais poderiam ser herdadas • Novos remédios para alterações epigenéticas • Hoje: comportamentos e experiências também à epigenética comportamental – Ratos, manipulação por humanos e hormônios de estresse (Science, 1997). Mas como? • 2 grupos de ratos foram expostos à estresse agudo (ficaram presos imobilizados por 20 min) • Só que um havia recebido mais cuidado da mãe durante os 10 primeiros dias de vida Círculos abertos receberam mais lambidas da mãe Liu et al. 1997. Maternal care, hippocampal glucocorticoid receptors…. Science 277: 5332. Herança epigenética – Pessoas expostas à pobreza ou riqueza extremaà mudanças na metilação; 2x mais forte se exposição na infância (Szyf 2008) – Crianças pobres à mais sujeitas a problemas mentais devido à alteração de DNA (nutrição inadequada, exposição a cigarros e outros químicos, estresse constante como causas?) (Swartz et al. 2017. Molecular Psychiatry 22: 209-214) • Exposição durante a gravidez, mas também metilação durante o crescimento – Ratos expostos a bullying e estresse nos filhos (Nestler) Um exemplo: efeito da dieta • Ratas grávidas alimentadas a 50% (fome) em relação a outras: – Filhos abaixo do peso com propensão à diabete – A descendência destes MACHOS filhotes também teve mais propensão à diabete, apesar de terem dietas normais. • A grande fome da Holanda (1944-1945) – Crianças nascidas neste período eram abaixo do peso e com propensão a doenças como diabetes – Seus filhos também parecem ter a mesma propensão Radford et al. 2014. In utero undernourishment perturbs the adult sperm methylome and intergenerational metabolism. Science 345 (6198) Veenendaal et al. 2013 Obstet. Gynecol. 120, 548–554 Grande dúvida • Será que os ratinhos (e humanos) que sobreviveram já não seriam aqueles com maior propensão a desenvolverem estas doenças? • Se sim à genética • Se não à epigenética • Como resolver? Experimentos com ratos idênticos Um exemplo: pobreza e desenvolvimento cerebral Nosso perfil socioeconômico afeta o cerebro de nossos filhos • 1009 crianças e adolescentes de raças distintas • Renda e espessura do córtex à significativo, mas não expressivo • Educação dos pais e volume do hipocampo àpositivamente associado. Diferença maior no extremo inferior da curva • Maior renda e educação: melhores resultados em testes cognitivos, funções executivas, memória, e habilidades espaciais • Especialmente importante no lado esquerdo do gráfico • Mas e os mecanismos? Noble et al., 2015. Nature Neuroscience 18:5 Status socioeconomico mais baixo prediz aumento da metilação dos genes responsáveis pela promoção do transportador de serotonina Aqueles que são mais metilados, respondem à estresse na amígdala (centro de fuga) Waves à diferentes faixas etárias de adolescentes (n=132) Swartz et al. 2016. Molecular Psychiatry 1-6 Aumentos maiores da reatividade da amígdala central a imagens de rostos assustados da Wave 1 para 2: prevê aumentos em sintomas depressivos em famílias com histórico positivo de depressão Pobreza aumenta as chances de doenças mentais! Baixo status socioeconômico em adolescentes é associado à metilação aumentada nos promotores do gene transportador de serotonina, o qual prediz aumento do nível de relação da amídgala à ameaça Meaney & Szyf, 2007. Nature Neuroscience O futuro? • Mães inatentas geram filhas com receptores de estrogênio metilados à virammães sem atenção (Champagne & Meaney 2007. Behavioral neuroscience)
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