Van Fraassen's Judy Benjamin problem asks how one ought to update one's credence in A upon receiving evidence of the sort ``A may or may not obtain, but B is k times likelier than C'', where {A,B,C} is a partition. Van Fraassen's solution, in the limiting case of increasing k, recommends a posterior converging to the probability of A conditional on A union B, where P is one's prior probability function. Grove and Halpern, and more recently Douven and Romeijn, (...) have argued that one ought to leave credence in A unchanged, i.e. fixed at P(A). We argue that while the former approach is superior, it brings about a Reflection violation due in part to neglect of a ``regression to the mean'' phenomenon, whereby when C is eliminated by random evidence that leaves A and B alive, the ratio P(A):P(B) ought to drift in the direction of 1:1. (shrink)

INTRODUÇÃO -/- A produção bovina no Brasil é fundamentalmente em condições de pastoreio, isto é, à pasto. Dado que as pastagens e as forragens não suprem as exigências minerais dos bovinos, principalmente na seca, a suplementação mineral desses animais torna-se uma prática essencial e obrigatória para obtenção de êxito na produção de carne e leite. Negligenciar os requerimentos minerais dos bovinos pode levar ao aparecimento de alterações metabólicas diretamente relacionadas com o desempenho produtivo do rebanho, além de complicações mínimas ou (...) expressivas sobre o sistema reprodutivo e a fertilidade dos animais. Os requisitos minerais dependem do nível de produção e de cada categoria animal, logo, as práticas e atividades destinadas ao aumento na produção de carne e a taxa de crescimento dos animais exigem maior atenção à suplementação mineral. A formulação de suplementos minerais permite corrigir os desequilíbrios e deficiências desses elementos nas dietas dos animais criados para engorda à pasto. Sendo assim, para formular um suplemento mineral adequado é necessário, acima de tudo, conhecer as deficiências e os desequilíbrios minerais na região, as exigências nutricionais dos animais em função do seu estado produtivo e sua condição metabólica, além da condição mineral do alimento base (gramíneas, forragens, leguminosas etc.) e a composição das fontes minerais e sua biodisponibilidade. A finalidade deste trabalho é fornecer ao leitor a informação necessária para formular um suplemento mineral, considerando o aporte da dieta base, os requerimentos minerais dos animais e as fontes de minerais disponíveis no mercado. -/- 1. OS MINERAIS E SUAS FUNÇÕES -/- Dentro da nutrição animal, os minerais cumprem diferentes e essenciais funções dentro do organismo, logo desempenham um papel de destaque entre os nutrientes. As quantidades exigidas de cada mineral variam em função da espécie, idade e estado fisiológico, isto é, estado produtivo. Na produção animal, é dada ênfase a energia e a proteína como sendo nutrientes imprescindíveis para o bom desempenho e crescimento do animal, no entanto, há os defensores de que os minerais são mais importantes quando consideram o fósforo como elemento constituinte das proteínas, da ATP e de diversas enzimas. Dado que os alimentos não possuem o aporte de minerais requeridos pelos animais, a suplementação é uma prática de manejo indispensável. Em sistema de criação intensiva, esse manejo é fácil uma vez que se conhece a dieta e a quantidade de alimentos que o animal ingere, logo se conhece a composição mineral do alimento e o cálculo é feito para fornecer o défice de mineral do alimento, por exemplo, o grão de milho seco moído na dieta fornece 0,05% de cálcio, dada que a exigência de Ca para bovinos de corte é de 0,25%, é necessário suplementar um composto que forneça os 0,2% de défice da dieta. Por sua vez, em sistema de criação extensiva, a suplementação mineral não é uma tarefa fácil, uma vez que não se conhece a composição nem a quantidade dos alimentos que os animais comem no período de um dia, no entanto é feita uma estimativa da ingestão dos alimentos disponíveis à pasto para se calcular a quantidade a ser suplementada. Dentro da nutrição animal, é comum dividir-se os minerais em macro e micro, de acordo com a exigência do animal. Os macrominerais ocorrem em concentração superior a 100 mg/kg e costumam ser expressos em porcentagem. Já os microminerais são os elementos que o animal exige em menor quantidade, sendo inferior a 80 mg/kg. O fato de um mineral ocorrer em maior quantidade no corpo do animal não significa menor grau de importância. Para que um mineral seja considerado essencial foi estabelecida quatro condições primordiais de funções no organismo, logo esses minerai precisam: -/-  Estar presente nos tecidos dos animais em concentrações constantes;  A deficiência deve causar a presença de anormalidades fisiológicas e/ou estruturais, desde que a dieta possua todos os outros elementos em concentrações ideais e não tóxicas. Um exemplo seria o raquitismo com a falta demasiada de Ca;  A adição desse mineral essencial deve reverter o quadro da anormalidade;  As anormalidades que foram induzidas pela deficiência de um dado elemento deverá ser acompanhada de alterações bioquímicas que são revertidas ou prevenidas quando a deficiência cessa. • MACROMINERAIS -/- Os macrominerais que os bovinos de corte requerem incluem o cálcio, magnésio, fósforo, potássio, sódio, cloro e enxofre. Geralmente esses minerais acumulam-se mais nos ossos do que outra parte do corpo. a) Cálcio e fósforo (Ca e P) O cálcio e o fósforo são os principais componentes minerais do esqueleto. Cerca de 99% do Ca total do corpo e 80% do P total do corpo são armazenados nos ossos. Os estoques esqueléticos de Ca e P são usados para atender a inadequações dietéticas de curto prazo. Deficiências de longo prazo de qualquer um pode causar ossos enfraquecidos e, com isso, os ossos podem até quebrar. -/- Segundo a literatura, a presença Ca é de extrema importância para as funções:  Formação dos ossos e dentes;  Regulação dos batimentos cardíacos e irritabilidade dos nervos;  Coagulação do sangue e do leite;  Produção de leite (lactação);  Ativação de enzimas como a lípase pancreática e fosfatase ácida; -/- O P, por sua vez é imprescindível para as funções:  Formação dos ossos e dentes;  Produção de leite (lactação);  Regulação do mecanismo ácido-base;  Metabolismo dos nutrientes (carboidratos, proteínas, lipídeos, vitaminas)  Constituição de enzimas como a pepsina e xantina oxidase;  Constituição das proteínas. -/- O Ca e o P também desempenham papéis importantes em outras funções corporais. Uma diminuição em um ou ambos pode causar uma diminuição no ganho de peso e/ou uma diminuição na eficiência do ganho. Durante a lactação, quantidades baixas de ambos reduzirão a produção de leite. Uma vaca leiteira de alta produtividade requer três vezes mais Ca do que uma vaca não-lactante. Uma deficiência de P pode atrasar a puberdade nas novilhas e pode atrasar o regresso do cio das vacas adultas no pós-parto. Os bovinos também precisam de quantidades corretas de Ca para que os sistemas nervoso e muscular funcionem corretamente. O uso adequado de Ca e P é afetado não só pela quantidade de cada mineral ingerido, mas também pela sua proporção. A relação Ca:P ideal é de cerca de 1,5:1, com uma faixa de 1:1 a 4:1 sendo satisfatória. Em algumas rações de alta concentração, razões superiores a 2:1 têm sido bem sucedidas; essa é uma característica da relação sinérgica entre o Ca e o P, em que um auxilia na absorção do outro. Deve-se estar atento a relação citada, uma vez que uma relação para bovinos superior a 4:1 pode causar a presença de cálculos renais. A maioria das gramíneas possuem uma quantidade satisfatória de Ca. Leguminosas como alfafa, amendoim, e feno de soja são boas fontes de Ca, mas a silagem de milho e sorgo são más fontes de Ca. Em geral, a maioria dos concentrados são fontes relativamente pobres em Ca. Uma exceção é a polpa cítrica, que é relativamente alta em concentração de cálcio (1,9%). O milho, os subprodutos do milho e os grãos de sorgo têm um teor de cálcio particularmente baixo, e os bovinos alimentados com cereais ou dietas à base de silagem de milho necessitam de suplementação desse mineral. A maioria das forragens é pobre em P, particularmente no final da estação de crescimento. O gado é mais propenso a possuir deficiência em P durante o inverno, quando, muitas vezes, sobrevivem alimentados com forragens secas. Os concentrados contêm concentrações moderadas a elevadas de P. Os suplementos proteicos, como a farinha de sementes de algodão e a farinha de soja, contêm concentrações moderadas, ao passo que muitos dos alimentos derivados, como os grãos de destiladores, de glúten de milho e a farinha de trigo, apresentam concentrações elevadas de P. A deficiência tanto de Ca quanto de P pode causar raquitismo em animais jovens e osteomalácia, isto é, perda da massa óssea em animais adultos. A deficiência em conjunto de ambos causa retardo no crescimento e piora na conversão ou eficiência alimentar, todavia a deficiência do P é mais severa já que o mesmo é constituinte das proteínas. Como os solos do Brasil são deficientes em P, as pastagens são pobres em fornecer o elemento, sendo a suplementação o melhor método de prevenção da deficiência e até do botulismo quando os animais ingerem ossos na busca pelo mineral. Apesar desses minerais não serem considerados tóxicos, a presença de excesso de um pode prejudicar a utilização do outro. O excesso de Ca é mais comum que o de P, de acordo com a ocorrência do Ca e o alto custo do P. Segundo o NRC, 2005 os níveis máximos para bovinos são de 1,5% para o Ca e de 0,7% para o P. Já na dieta as exigências requeridas para bovinos de corte é de 0,2 a 0,3% de Ca e de 0,19 a 0,25% de P (NRC, 2016). Já para bovinos leiteiros na dieta o Ca deve estar presente entre 0,4 e 0,6% e o P entre 0,2 a 0,4% (NRC, 2004) dependendo do nível de produção leiteira da vaca. As melhores fontes de Ca e P são o milho, farelo de soja, farelo de trigo e o farelo de algodão. b) Sódio e cloro (Na e Cl) O Na está presente na ordem de 0,15% do corpo animal. Já que sua função é mais fisiológica que nutricional sua deficiência é comum. Uma das principais funções deste elemento está associada a manutenção da pressão osmótica e sobre o equilíbrio ácido-base além de participar da absorção de carboidratos. Ainda assim, aumenta a retenção de líquidos e, em fêmeas primíparas, um problema comum é o edema de úbere em função do baixo desenvolvimento circulatório, tendo como principal meio de prevenção e/ou tratamento a diminuição do mineral na dieta. O Na também é um componente da saliva dos ruminantes que auxilia na manutenção do pH ruminal para uma boa digestão. O Cl é fundamental na regulação da pressão osmótica, do transporte de CO2 e O2 pelo sangue, e no equilíbrio ácido-base. Além disso, é constituinte do ácido clorídrico que é secretado pelo abomaso e cumpre um papel determinante na digestão das proteínas. O sódio e o cloro (sal) proporcionam a função adequada dos sistemas nervoso e muscular. Ajudam a regular o pH do corpo e a quantidade de água retida no mesmo. Uma deficiência destes elementos provoca perda de apetite e ganhos de peso ineficientes ou perda de peso corporal. O Na é geralmente deficiente em dietas, mas os níveis de Cl são geralmente adequados. Ambos os minerais estão presentes em tecidos moles e fluidos e há muito pouco armazenamento desses elementos, de modo que uma fonte diária e constante deve ser fornecida. Geralmente, os ruminantes necessitam de 0,1% de Na presente na ração. As necessidades diárias de Na para animais em crescimento e fêmeas gestantes não lactantes é de 1,5 g/100 kg de PV. A temperatura ambiente também influencia sobre a exigência do animal, de modo que quando a temperatura está entre 25 e 30 ºC é adicionado 0,1 g/100 kg de PV para mantença, já em temperaturas superiores a 30 ºC é requerido um adicional de 0,5 g/100 kg de PV também para mantença. Para crescimento o animal entre 150 e 600 kg de PV exige cerca de 1,4 g/kg de ganho de peso. Os bovinos exigem cerca de 0,1% de sódio em sua dieta diária. A deficiência de Na afeta o apetite, ganho de peso, armazenamento de energia e a síntese de proteína e gordura. Logo, os principais sintomas se manifestam no consumo de terra, urina, diminuição do apetite, perda de peso e pelagem opaca. Os ruminantes são os mais afetados, uma vez que o capim apresenta uma concentração baixa e deficiente de Na em sua composição. A intoxicação por Na pode ser agravada pela deficiência de K. No entanto, a intoxicação pode ser evitada desde que haja água em abundância e disponível aos animais à vontade. O nível máximo tolerável de sal na dieta do bovino deve ser de 4,5%. Para os bovinos a ingestão de 0,40 g/100 kg de PV já diminui a ingestão de alimentos. Para o Cl os requerimentos se resumem basicamente através do Na, uma vez que o animal é suplementado através do NaCl. Uma maneira prática de atender às exigências de Cl é o fornecimento da mesma quantidade de Na, ou seja, uma relação 1:1. Logo, como os bovinos requerem 0,1% de Na para o Cl seriam as mesmas. Detalhadamente, para a mantença o bovino exige 2,25 g/100 kg de PV e de 1 g/100 kg de PV para crescimento em animais entre 150 e 600 kg, já para o último terço da gestação o ideal é o animal ingerir 1 g/dia de Cl. A deficiência de Cl dá-se pela carência de Na, uma vez que a suplementação é conjunta. No entanto, os principais sintomas da deficiência é a perda de peso, anorexia, letargia, polidipsia e poliúria. Em temperaturas maiores, as perdas de Cl pela sudorese são maiores que as perdas de Na. O excesso de Cl na dieta causa alterações no equilíbrio ácido-base. A intoxicação ocorre pelo consumo elevado de NaCl possuindo, com isso, os mesmos sintomas do Na. O animal consumirá voluntariamente mais sal quando a forragem é jovem e suculenta (com 88% de absorção) do que quando amadurecida. O gado alimentado com silagem consumirá mais sal do que os alimentados com feno, e o consumo é maior em bovinos alimentados com dietas de altas fibras (volumosos) do que naqueles com dietas de alta concentração (rações). A principal fonte de Na e Cl é o cloreto de sódio (NaCl) com 39% de Na e 60% de Cl possuindo uma absorção aparente de 100%. Como regra geral, o gado consome 0,005 a 0,010% do seu peso corporal de sal diariamente. Por exemplo, uma vaca adulta pesando 550 kg deve consumir cerca de 27,5 gramas de sal/dia (550 kg x 0,00005 = 27,5 gramas). c) Magnésio (Mg) O magnésio é essencial para o funcionamento adequado de enzimas e do sistema nervoso e para o metabolismo eficiente dos carboidratos. Está presente na proporção de 0,05% do corpo do animal, sendo que 80% destes estão presentes nos ossos e o restante nos tecidos moles (o tecido muscular possui mais Mg do que Ca). O Mg é utilizado como solução tamponante do rúmen se utilizado na ordem de 6 a 10 kg por tonelada de ração. As principais funções do Mg no organismo são a formação do esqueleto (ossos e dentes); transferência dos impulsos nervosos; como ativador de enzimas como as hexoquinases e atpases e participa da digestão da celulose no rúmen. Os principais sintomas da deficiência de Mg são a queda da pressão sanguínea, hiperirritabilidade, incoordenação motora, convulsão e, em casos mais graves, a morte. Uma deficiência de Mg é incomum, exceto para vacas pastando gramíneas em crescimento ou pequenas pastagens de grãos durante o final do inverno e início da primavera, o que pode causar tetania dos pastos (doença rara no Brasil), uma desordem metabólica grave e às vezes fatal. Uma alta taxa de nitrogênio e fertilização de potássio no solo contribui para a manifestação e/ou agravação do quadro de tetania das pastagens (TP). O excesso de K inibe a absorção de Mg tanto na forragem como nos animais (relação de antagonismo). A TP geralmente ocorre após um longo período frio combinado com altos níveis de nitrogênio e fertilização do pasto com K. As vacas em lactação são particularmente suscetíveis a TP. A TP geralmente pode ser evitada alimentando os bovinos com uma mistura mineral contendo óxido de magnésio. Uma mistura mineral contendo 10 a 14% de Mg consumido a 110 gramas por dia deve fornecer Mg adequado. A ingestão adequada de sal também é importante para a prevenção da TP. Deve-se evitar usar blocos duros para complementar o sal quando o gado está em risco de TP; logo, o mais indicado é o fornecimento de sal em uma forma solta para permitir o consumo adequado de sal e de forma à vontade. Quando a TP não é um risco, os blocos podem ser usados para complementar os minerais. Os animais com tetania respondem quase imediatamente a uma infusão intravenosa de gluconato de cálcio e magnésio. Os bovinos de corte requerem cerca de 1 a 2 g de Mg/kg de alimento. Na formulação de 1 tonelada de ração o elemento deverá compor entre 6 a 10 kg do total. Caso haja deficiência, é mais fácil fornecer o Mg como suplemento mineral na ordem de 15 g/vaca/dia e para o tratamento da deficiência é necessária a injeção subcutânea de 200 a 300 ml de sulfato ou lactato de Mg a 20%. O nível máximo de inclusão do Mg na dieta é de 0,6% (NRC, 2005). O criador pode suplementar o animal junto com o bicarbonato de sódio na ordem de 270 g de bicarbonato e 180 g de óxido de Mg/vaca/dia. No organismo animal, apenas 16% do elemento é absorvido. Mesmo o milho, pobre em minerais, fornece 1,2 g/kg do mineral, quantidade suficiente para os bovinos de corte. As principais fontes de Mg são os farelos de trigo, algodão e de soja, o milho, a farinha de carne e ossos, o sulfato e o carbonato de Mg (com 44% de coeficiente de absorção) e o óxido de Mg (entre 28 e 49% de coeficiente de absorção). Figura 1: bloco de sal rosa do Himalaia para bovinos e equinos. d) Potássio (K) O K é o terceiro mineral mais abundante do corpo e é um dos elementos primordiais para o animal, no entanto sua ingestão deverá ser diária, uma vez que não há depósito do mesmo no organismo animal. As principais funções do K são sobre o equilíbrio ácido-base através da neutralização dos ácidos; na pressão osmótica; no balanço iônico com outros elementos; na transmissão nervosa; como freio para os batimentos cardíacos; na prevenção da tetania quando há excesso de Ca ou a deficiência de K; além de participar da síntese proteica, do metabolismo de carboidratos, da formação de glicogênio, da quebra da glicose e na quantidade de água retida no corpo. A temperatura ambiente é um dos fatores que interfere na quantidade de K a ser exigida pelo gado. Estudos do NRC, 2001 demonstram que a uma temperatura entre 25 e 30 ºC é necessária a adição de 0,04 g de K para cada 100 kg de PV para mantença; temperaturas superiores a 30 ºC exigem a adição de 0,4 g de K para cada 100 kg de PV para mantença. As gramíneas, particularmente no início do crescimento, contêm quantidades adequadas de K para o gado em pastoreio e a suplementação é raramente necessária. No entanto, o K pode, ocasionalmente, ser encontrado em baixas concentrações em forragens estocadas ou feno que recebeu água da chuva antes do enfardamento, uma vez que o K é solúvel e vai lixiviar a partir da forragem. Uma deficiência de K é difícil de ocorrer em condições de pastejo, no entanto, quando se fornece uma dieta rica em concentrado como as usadas em sistema de confinamento, uma deficiência pode ocorrer; o consumo elevado de sal (NaCl) e condições estressantes também podem ocasionar uma deficiência. Os sinais de deficiência são de difícil percepção, no entanto, incluem um retardo no crescimento (carência no metabolismo proteico), fraqueza muscular, paralisia, redução do consumo de alimentos, perda de peso, queda de pelo e consumo de terra na tentativa de suprir o mineral no organismo. A intoxicação é rara, no entanto, o nível máximo permitido é de 2% da dieta dos bovinos de corte. O excesso de K é excretado na urina. Em geral os grãos possuem uma menor concentração do elemento do que as forragens. As forragens geralmente possuem níveis superiores a 1% em sua composição com uma absorção de 85%, o que as torna a melhor fonte de K para o gado que exige 0,65% de K na dieta. Outras fontes de K são o cloreto e o sulfato do mesmo com uma absorção superior a 90%. e) Enxofre (S) O enxofre é uma parte dos aminoácidos sulfurados essenciais como a metionina, cistina, cisteína, homocisteína e taurina que compõem as proteínas. Como o rúmen sintetiza os aminoácidos sulfurados, a suplementação para bovinos de corte pode ser através de fontes de S inorgânicas. As principais funções do S limitam-se a constituição de compostos orgânicos essenciais para o organismo, podemos citar compostos da cartilagem, do trato gastrintestinal e reprodutivo e da queratina presente nos chifres, cascos, pele e pelos. Também atua como pontes dissulfeto sobre enzimas como a glutationa peroxidase (do metabolismo oxidativo) e ainda sobre o equilíbrio iônico usado para a formulação de dieta aniônica para vacas no pré-parto. Uma deficiência de enxofre na dieta de bovinos de corte não é provável que ocorra em condições normais de alimentação, porém é bastante comum. Um dos sintomas da deficiência do mineral é o baixo desenvolvimento e crescimento do animal já que o mesmo é primordial para a síntese proteica. Outros sintomas da carência estão relacionados com a formação inadequada dos compostos que são constituídos pelo elemento e que estão presentes nos chifres, pelos, cascos e pele. Por sua vez, é mais provável que o elemento esteja presente em excesso, o que pode interferir no metabolismo do cobre, resultando em uma deficiência de Cu (relação de antagonismo). Além disso, o excesso de S pode reduzir a ingestão de alimentos e causar uma condição de lesão cerebral conhecida como polioencefalomalacia (PEM). O excesso de S causa intoxicação que é comum em bovinos de corte já que sua dieta é suplementada com o elemento. O nível considerado tóxico é de 0,3% em dietas com alto concentrado e de 0,5% em dietas com alta forragem. Os bovinos de corte requerem a presença de enxofre na dieta na razão entre 0,08 e 0,16% (NRC, 2016). A principal fonte de S seria a flor de enxofre ou enxofre elemental que possui 96% do mineral, mas com menor biodisponibilidade. Outras fontes de S são o ventilado com 70% de S e os compostos misturados, isto é, que não possuem somente S como o sulfato de magnésio com 13%, sulfato de P com 18% e sulfato de sódio com 35% de S. Certos subprodutos, como os grãos de destiladores e o glúten de milho, contêm concentrações mais elevadas de S, que devem ser tidas em conta no equilíbrio da ração. O S é frequentemente adicionado indiretamente à mistura mineral através de formas de sulfato dos microminerais. • MICROMINERAIS Os bovinos de corte requerem cerca de 10 microminerais. Sete dos 10 microminerais estabeleceram requisitos, incluindo ferro, manganês, cobre, zinco, selênio, cobalto e iodo. Os microminerais cromo, molibdênio e níquel não têm uma exigência estabelecida e não são, normalmente, adicionados a misturas minerais na dieta dos bovinos de corte. Apenas três dos microminerais (cobre, zinco e selênio) são susceptíveis de ser deficientes em dietas de bovinos à pasto. Além disso, os microminerais acumulam-se mais no fígado que em qualquer outra parte do corpo, com exceção de manganês que se acumula mais nos ossos que no fígado. a) Cobalto (Co) O cobalto funciona como um componente da vitamina B12, que é sintetizada no rúmen pelas bactérias. Somente 3% do mineral na dieta é utilizado na síntese da vitamina. As principais funções do elemento estão associadas a vitamina que desempenha um papel de importância no organismo como matéria-prima dos microrganismos ruminais para a formação de propionato (ácido graxo volátil importante na síntese da glicose), síntese de purinas e pirimidinas, síntese de metionina, formação de proteínas, metabolismo de carboidratos e gorduras, além de ser necessária para a síntese de hormônios da tireoide. Os bovinos de corte exigem a presença do elemento em 0,15 mg/kg de dieta. A deficiência inclui sinais como diminuição do consumo de alimentos, crescimento retardado, anemia, baixa imunidade por dano na função dos neutrófilos e pelagem opaca. Os bezerros e novilhos são mais susceptíveis a deficiência. Na prática, geralmente é adicionado na mistura mineral em aproximadamente 10 ppm (0,01 g/kg) para garantir que não haja deficiência. A intoxicação por Co é difícil de ocorrer, no entanto afetam os animais que não recebem suplementação, quando há intoxicação os principais sintomas são a diminuição do consumo de alimentos, perda de peso e alterações no sangue. Os bovinos toleram níveis máximos de até 25 mg/kg/dieta. Os requerimentos do mineral aumentam conforme é fornecida uma dieta fundamentalmente concentrada. A maioria das forragens e subprodutos da agroindústria possuem níveis adequados de Co (entre 0,1 e 0,5 mg Co/kg de MS), no entanto os solos alcalinos limitam a absorção do mineral pelas plantas. Estudos indicam que a adição de Co na ordem de 0,25 a 0,35 mg/kg de MS aumentam a digestão de forragem de baixa qualidade e aumenta a população de bactérias anaeróbias no rúmen em até 50%. Dietas de grãos exigem mais Co do que dietas à base de forragem, e o Co deve sempre ser incluído na mistura mineral ao alimentar os animais com dietas à base de grãos. As principais fontes de suplementação de Co para os bovinos é o sulfato (25% Co) e o óxido (72% Co). b) Cobre (Cu) O cobre é um dos elementos com maior incidência de deficiência micromineral dos bovinos. O Cu é um componente importante de muitos sistemas enzimáticos essenciais para o crescimento e desenvolvimento do animal. Suas funções estão relacionadas com o crescimento adequado, o correto funcionamento dos glóbulos vermelhos já que libera ferro pela ação da ceruloplasmina, formação de colágeno, produção de melanina, a reprodução e a imunidade. Em conjunto com o Mo e o S faz parte de sistemas enzimáticos envolvidos com o metabolismo de vitaminas e nucleotídeos. No entanto, pela relação de antagonismo, esses dois elementos podem diminuir o grau de absorção de Cu no organismo, logo para os animais mantidos a pasto é ideal manter o balance entre o Cu e Mo entre 2:1 e 4:1. A quantidade de Cu absorvível é menor nas forragens do que em silagens e fenos. Os bovinos de corte exigem 10 mg/kg/dieta de Cu diariamente, caso não atendida essas exigências a deficiência e complicações começam a aparecer precocemente. Os sinais de deficiência incluem fertilidade reduzida, anestro pós-parto, retardo da puberdade, diminuição das taxas de concepção, diminuição da libido, diminuição do processo de espermatogênese em touros, baixa imunidade e, com isso, aumento da susceptibilidade a doenças, além da pigmentação reduzida da pelagem (pelo preto muda para vermelho), e anemia já que o Cu está relacionado com a transformação do Fe para ser utilizado pelo organismo. Deficiências alimentares podem ocorrer, como no caso as gramíneas do gênero Brachiaria que possuem baixa concentração do mineral, mas a maioria das deficiências é causada pelo consumo de antagonistas, o que reduz a absorção de Cu. Uma vez que o elemento atua em conjunto com outros minerais como Fe, Mo, S, Se e Zn, pode ser apresentada uma deficiência caso esses minerais estejam em excesso, logo não podem superar os seguintes valores: > 0,4% para o S, > 500 ppm para o Zn, > 400 ppm para o Fe e > 150 ppm para o Mo, uma vez que afetam a absorção do Cu no intestino. Deve-se dar ênfase que em bovinos a carência deste elemento pode causar mortes súbitas em animais gordos em virtude da fibrose do miocárdio. De todos os minerais o Cu é o que apresenta maior risco de intoxicação. A intoxicação por Cu é comum em bovinos, uma vez que são sensíveis. O nível máximo que os bovinos suportam é de 40 mg/kg. Caso haja excesso na dieta produz-se hemólise, icterícia, metahemoglobinemia, necrose e morte. O Cu deve ser suplementado como sulfato de cobre (25% Cu), cloreto de cobre tribásico (TBCC) ou uma forma orgânica complexa, já que o óxido de cobre é muito mal absorvido. Também podem ser utilizados o carbonato (51%) ou o hidróxido (63%). A adubação da pastagem também pode ser uma forma, porém não há garantias de absorção pela planta. c) Iodo (I) O iodo é um mineral essencial para a função dos hormônios da tireoide (T3 e T4) que regulam o metabolismo energético e é importante para a manutenção da taxa metabólica. Os bovinos de corte exigem uma quantidade de 0,5 mg/kg de dieta diariamente deste mineral. A incorporação do I na dieta animal é de 0,4 mg/kg para bezerros e de 1,3 g/dia para novilhas não prenhes. No último terço da gestação as vacas exigem cerca de 1,5 g/dia, enquanto vacas em lactação de 4 a 4,5 g/dia. Quando essas exigências não são atendidas, a deficiência produz aumento no tamanho da tireoide, diminuição da taxa metabólica, retardamento do crescimento, baixo peso ao desmame, aumento da susceptibilidade a doenças, problemas podais, além dos problemas e falhas reprodutivas. As vacas que apresentam deficiência de I apresentam retenção de placenta e os bezerros podem nascer cegos, prematuros, sem pelos ou até mesmo mortos. A intoxicação não é comum e quando ocorre deve-se a possíveis erros na formulação da dieta. Produz-se então o aumento da secreção nasal e ocular, além da salivação sinais apresentados em bezerros com uso prolongado o I orgânico. Já os sintomas posteriores se resumem no aumento da taxa metabólica, diminuição da ingestão de alimentos, baixa imunidade e problemas na fertilidade. Os bovinos toleram um nível máximo de 50 mg/kg de ração. Com a eliminação do excesso os animais tendem a se recuperar precocemente. O I raramente é deficiente em determinados rebanhos de vacas. É geralmente suplementado como di-hidroiodeto de etilenodiamina (EDDI). A suplementação legal máxima de EDDI é de 50 mg/cabeça/dia. Em alguns casos, o EDDI foi incluído em dietas para evitar a podridão dos cascos; no entanto, a quantidade de EDDI necessária para evitar a podridão dos cascos é muito maior do que os requisitos e provavelmente não vai evitar a podridão dos cascos quando incluído no máximo legal. Porém as fontes mais comuns de suplementação prática são o iodato de cálcio e o iodato de potássio com 60% de I. A concentração de I nas forragens varia bastante, entre 0,01 mg/kg até a 1 mg/kg, e depende do solo em que estão cultivadas. d) Ferro (Fe) O ferro é principalmente necessário para a formação da hemoglobina (0,355%) molécula encarregada do transporte de O2 e CO2 no organismo; também é componente da mioglobina e de enzimas que auxiliam na respiração celular; além disso faz parte de componentes que transportam o elemento pelo organismo e que depositam o mineral nos tecidos. Os requerimentos de Fe são baixos, bovinos exigem a presença de 50 mg do mineral por kg de dieta diária. A eficiência de absorção do elemento é maior em animais jovens (bezerros (as) e novilhos (as)) possuindo um coeficiente de 60%, no entanto a eficiência de absorção cai para 2% em animais adultos. Os animais jovens podem estar susceptíveis a deficiência uma vez que a dieta é fundamentalmente láctea e que o leite da vaca possui uma baixa presença do mineral em sua composição (37 mg/l). Os bezerros são mais susceptíveis a deficiência de Fe, já que o leite é pobre no mineral. Quando há a carência os sintomas incluem anemia, imunidade baixa, aumento na presença de doenças, diminuição do consumo de alimentos, baixo índice de crescimento e diminuição do ganho de peso e, em casos graves, a morte. A deficiência de Fe é raramente observada em bovinos alimentados com volumosos já que diversos solos possuem o mineral disponível em níveis adequados para a absorção pelas plantas. As plantas forrageiras dos trópicos oferecem níveis elevados do mineral em sua composição, na ordem de 80 a 300 ppm/kg de MS. A intoxicação por Fe é difícil de acontecer, entretanto a quantidade máxima permitida para bovinos é de 500 mg/kg de dieta. A intoxicação está associada com um baixo consumo de alimentos, diminuição do ganho de peso e na eficiência alimentar, diarreia, hipotermia e morte em casos graves. As bactérias ruminais utilizam o Fe livre para seu crescimento, portanto um excesso do elemento aumenta a susceptibilidade a problemas como a acidose metabólica. Alimentos ricos em Fe geralmente são os de origem animal. As sementes de leguminosas são mais ricas do que as forragens frescas. O óxido de ferro (70%) é frequentemente incluído em misturas minerais, mas não está disponível para o animal já que não é absorvível, servindo apenas como um agente corante para dar ao mineral uma cor vermelha escura. O sulfato de ferro (20%) está disponível para o animal e deve ser usado se a suplementação com Fe for necessária. Outras fontes de suplementação são o carbonato ferroso (42%), cloreto férrico (21%) e o fosfato de ferro (28%). e) Manganês (Mn) O manganês é necessário para a reprodução, desenvolvimento fetal e do úbere. À medida que a concentração na dieta aumenta, a concentração do mineral é incrementada nos tecidos reprodutivos, sugerindo uma relação direta entre o Mn e a fertilidade. Está relacionado com várias funções dentre as quais estão a ativação e constituição de diversas enzimas, metabolismo de lipídeos e carboidratos e o crescimento ósseo. Os requerimentos variam de acordo com o estado fisiológico e de produção. Por exemplo, a exigência para bovinos de corte varia entre 20 e 40 mg/kg de dieta. Animais em crescimento e ganho requerem 20 mg/kg na dieta, enquanto vacas gestantes e em lactação exigem 40 mg/kg na dieta. O leite da vaca contém 0,03 mg/kg ou por litro, o que faz com que os animais jovens ou recém-nascidos possam apresentar deficiência desse mineral. A deficiência de Mn é rara e pouco provável que seja um problema para os bovinos à pasto no Brasil. A carência causa alteração no crescimento, anormalidades do esqueleto e das articulações, encurtamento dos tendões em recém-nascidos, baixo peso ao nascimento e alterações reprodutivas como degeneração testicular, esterilidade, anestro, cios silenciosos, falta de cio e abortos. A intoxicação por Mn é difícil de ocorrer, uma vez que os níveis máximos são elevados para bovinos sendo 2 g/kg na dieta. Entretanto, o Mn atua com outros minerais que podem afetar seu limite total. As pastagens do Brasil possuem níveis acima das exigências dos animais, uma vez que há disponibilidade do elemento no solo, entretanto há algumas áreas deficientes. Os pastos do gênero Brachiaria possuem níveis adequados de Mn (120 e 400 ppm/kg de MS). O óxido de manganês e o sulfato de manganês (27%) são a forma mais comum desse mineral usado em misturas minerais com um coeficiente de absorção de 0,75%. As dietas à base de milho possuem baixas concentrações de Mn e a suplementação faz-se necessário caso haja alimentação com essas dietas. Em dietas com alto excesso de Ca e P inibe-se a absorção e aumenta-se a excreção do elemento nas fezes. Em bezerros, o alto excesso de Fe também diminui a absorção de Mn. f) Selênio (Se) Por muito tempo esse mineral foi taxado de tóxico aos animais, no entanto a partir do século XX é que se descobriu a essencialidade deste elemento nas funções antioxidantes, no metabolismo de lipídeos, no processo de imunidade e na síntese de hormônios da tireoide. O selênio é um mineral relativamente deficiente em algumas áreas do Brasil. Os bovinos requerem em média 0,1 mg/kg na dieta, tolerando até o nível máximo de 5 mg/kg na dieta. A deficiência de Se causa doença do músculo branco (semelhante à distrofia muscular) em bezerros recém-nascidos, também pode fazer com que os bezerros sejam fracos ao nascer e aumentar sua suscetibilidade a doenças de calefação como os batedores, além de aumentar a taxa de mortalidade pré-desmame. Taxas aumentadas de placentas retidas e desempenho reprodutivo ruim são frequentemente observadas em vacas com deficiências desse mineral. A intoxicação por Se não é rara, porém níveis superiores a 5 mg/kg tornam-se tóxicos aos bovinos. A intoxicação pode ser crônica apresentando baixa vitalidade, pelos ásperos, perda de apetite, crescimento do casco e anemia; ou aguda apresentando cegueira, salivação e paralisia. Há plantas que acumulam Se a ponto de ocasionar intoxicação aguda no animal, essa maior concentração está relacionada com a presença do mineral no solo. Geralmente, solos ácidos (pH < 6) são pobres neste elemento, em contrapartida, solos alcalinos (pH > 8) são ricos em Se. As folhas das plantas apresentam de 1,5 a 2 vezes mais Se que os talos; e as sementes possuem uma concentração alta. Muitos subprodutos da agroindústria, com exceção dos derivados do leite, possuem uma alta concentração de Se. A farinha de pescado possui, em média, mais de 1 mg de Se/kg de MS, porém sua eficiência de absorção é baixa. Plantas forrageiras possuem um coeficiente de absorção de 31% e os concentrados possuem uma eficiência de 61% de absorção pelo animal. A suplementação com esse mineral aumenta seu teor no leite da vaca que é de 0,01 a 0,025 mg/kg ou por litro, o que é benéfico ao animal jovem. A FDA (fibra em detergente ácido) permite que o selênio seja usado em um nível não superior a 0,3 ppm (ou até 0,10 mg/kg) da matéria seca na dieta total de bovinos de corte. Nas zonas em que ocorrem deficiências, o ideal é a administração do nível legal máximo. A FDA permite que até 120 ppm sejam incluídos em uma mistura sal-mineral para alimentação de escolha livre. O Se é geralmente adicionado a misturas minerais na forma de selenito de sódio (45%), mas há as formas orgânicas do elemento como o selênio levedura e o selênio metionina ambos com teores variando entre 1000 e 2000 mg de Se/kg de produto. O selênio é muito tóxico e deve ser usado apenas na forma pré-misturada. A deficiência de Se não deve ser um problema se as quantidades adequadas de Se são balanceadas no suplemento mineral. No entanto, a concentração de Se no suplemento e na ingestão rotulada não deve resultar numa ingestão total superior a 3 mg por dia. Assim, um mineral marcado para a ingestão de 0,10 gramas por cabeça por dia não pode exceder 26 ppm de Se. O Se pode ser suplementado na ração, na mistura mineral, na forma de pellets ou mesmo injetável. g) Zinco (Zn) Este elemento pode ser encontrado nos ossos, sangue e nos pelos. O Zn é um elemento que possui funções catalíticas, estruturais e regulatórias. É um importante componente de sistemas enzimáticos que afetam o metabolismo de lipídeos, proteínas, glicose, hormônios da tireoide e ácidos nucleicos. Também é de suma importância para a espermatogênese e o desenvolvimento dos órgãos sexuais primários e secundários no macho e para uma resposta imune adequada e a calcificação dos ossos. Além disso, é fundamental para a saúde da pele e dos cascos. Os Bovinos de corte exigem 30 mg de Zn/kg na dieta, tolerando níveis de até 500 mg/kg/ração. Os depósitos deste elemento são baixos no organismo. A utilização de formas orgânicas como o zinco metionina melhoram o ganho de peso de bovinos à pasto. Quando as exigências não são atendidas a deficiência pode produzir crescimento retardado, perda de apetite, baixa eficiência alimentar, alopecia, lesões podais e na pele, baixa taxa de concepção, aumento de distocias, alteração do estro e na resposta imunológica e, nos machos, retardamento da puberdade e diminuição dos testículos e da libido. Quando é fornecido níveis superiores ao máximo legal há intoxicação, porém é de difícil manifestação e os sintomas se reduzem a recusa na ingestão de alimentos, fraqueza e anemia. O zinco é um elemento de marginal a deficiente na maioria das forragens brasileiras. O gado tem uma capacidade limitada para armazenar Zn e a suplementação é sempre necessária. A absorção de Zn é de 15% e está intimamente ligada à absorção de cobre, e a relação zinco-cobre deve ser mantida em aproximadamente 3:1. Além disso, altos níveis de ferro podem diminuir a absorção de zinco. A absorção do Zn diminui uma vez que a proporção de ferro para zinco excede 2:1. Altas concentrações de Ca na dieta diminuem a absorção e aumentam os requerimentos de Zn. Algumas forragens possuem boa disponibilidade de Zn o que é essencial para a metionina, quando isso não acontece, faz-se necessário a suplementação com Zn tanto para o funcionalismo enzimático quanto para a saúde dos cascos e, assim, melhorar os ganhos diários e a eficiência alimentar. Nas forragens, o nível de Zn é relativamente baixo (20 ppm), enquanto os grãos de cereais possuem em média 35 ppm. Deve-se suplementar os bovinos em pastejo e sob condições de estresse. As fontes proteicas são ricas em Zn enquanto as energéticas são pobres. Para a suplementação prática, a forma orgânica tem apresentado melhores resultados, dentre as inorgânicas tanto o sulfato (22 a 30%) quanto o óxido (70 a 80%) possuem boa disponibilidade, sendo o óxido o mais recomendável e utilizado. h) Molibdênio (Mo) O Mo é um mineral exigido em doses pequenas, porém essencial. Frequentemente estuda-se este mineral juntamente com o Cu, uma vez que este interfere na absorção do mesmo. É um importante componente e atuante em enzimas que afetam o metabolismo de purinas, pirimidinas e niacinas. Além disso, é constituinte de enzimas do leite e dos tecidos. Como é um mineral exigido em doses pequenas, a deficiência é difícil de ocorrer. Os sintomas de deficiência são análogos aos do Cu, podendo haver anemia e crescimento retardado em função da dificuldade de utilização do Fe. A intoxicação é comum em animais criados à pasto sob um solo com pH elevado. Como a maioria dos solos do Brasil são ácidos é pouco comum a intoxicação, entretanto podem acontecer tendo como principais sintomas os mesmos da deficiência de Cu, podendo haver ainda anemia, diarreia e diminuição da espermatogênese. Os bovinos toleram um nível máximo de 5 mg de Mo/kg/dieta. A absorção de Mo é melhorada com suplementação de Cu, da mesma forma, já que Mo e Cu são antagonistas, uma das formas de minimizar a intoxicação por Mo é o fornecimento de Cu. Geralmente os alimentos possuem níveis acima das exigências dos animais, porém em concentrações não tóxicas. As principais fontes de suplementação são o molibdato de sódio (40%) e molibdato de amônio (54%). i) Níquel (Ni) Apesar de ser um mineral considerado essencial, sua função principal não é bem definida, sabe-se que participa da ativação de enzimas sobre o metabolismo proteico e energético, e importante para as bactérias por participar das hidrogenases e urease. A absorção é relativamente baixa variando entre 1 e 5%. Possui interações com o Fe, Zn, Ca e Mg. A falta de Ni pode prejudicar a absorção de Fe, por outro lado, concentrações grandes de Fe prejudicam a absorção de Ni. Se houver falta de Ni o nível de Zn no organismo animal poderá diminuir. No que se refere a deficiência, devido a concentração adequada do mineral nos alimentos a carência em condições normais é de difícil acontecimento. As exigências para os bovinos são pequenas, é recomendável uma dieta que contenha 0,3 ppm de Ni. A intoxicação por Ni é quase ou sempre rara, uma vez que para que haja sintomas de intoxicação será preciso a presença de Ni em 3000 vezes a exigência, isto é, os bovinos toleram o elemento em até 1000 mg/kg de ração. A principal fonte de suplementação é o cloreto de níquel hexahidratado (50%). Os alimentos geralmente possuem níveis adequados do elemento, exceto os energéticos que são ricos em amido e pobres em minerais. As pastagens possuem até 3,5 mg de Ni/kg de MS e os concentrados proteicos como o farelo de soja e o de girassol possuem até 8 mg de Ni/kg de MS, ou seja, possuem teores maiores que as exigências dos animais sendo as melhores fontes para sua suplementação natural. A tabela 1 descreve as principais funções dos macros e microminerais e as principais fontes para os bovinos de corte criados no sistema de pastejo. Tabela 1: os minerais e suas funções nos bovinos de corte Macro Funções Fonte Composição corporal (%) Ca Formação dos ossos e dentes, função nervosa e muscular Pastos e forragens 1,33 P Reprodução, formação de ossos e dentes (relação íntima com Ca) Grãos 0,74 Mg Crescimento, reprodução e funções metabólicas Suplemento mineral 0,04 K Funções metabólicas Pastos e forragens 0,19 N Funções metabólicas, formação de aminoácidos nitrogenados no rúmen Forragens e grãos — Na Cl Regulação da pressão osmótica e equilíbrio ácido-base, manutenção do líquido corporal, impulsos nervosos, contração muscular e do coração, auxiliam na passagem de nutrientes, na retirada de resíduos das células e absorção de vitaminas hidrossolúveis (riboflavina, tiamina e ácido ascórbico) Sal comum 0,16 0,15 S Síntese de aminoácidos sulfurados, de vitaminas do complexo B, componente de enzimas e hormônios (insulina e ocitocina), crescimento microbiano Forragens e suplemento mineral 0,11 Micro Funções Fonte Composição corporal (%) Cr Resposta imune, fator de tolerância a glicose Grãos 0,3 Co Componente da vitamina B12 Leguminosas Cu Formação da hemoglobina, metabolismo tecidual Forragens e grãos I Produção de hormonas da tireoide, metabolismo energético Pastos e forragens Mn Reprodução Pastos e forragens Mo Atividade enzimática Pastos e forragens Se Antioxidante Forragens e grãos Zn Atividade enzimática, glutationa peroxidase Leguminosas Fonte: OLIVEIRA, 2005 e adaptação de GILL et al., 2004. 2. MINERAIS TÓXICOS Alguns minerais são considerados tóxicos para os bovinos mesmo em dosagens muito pequenas. Todavia, alguns ainda podem ser considerados essenciais, mas em dosagens recomendadas por especialistas. a) Arsênio (As) É um elemento considerado tóxico e inibidor de vários sistemas enzimáticos. É encontrado em inseticidas e pesticidas, logo o manejo de aplicação de produtos nas pastagens pode ser crucial para a intoxicação dos animais. As plantas absorvem pouco ou quase nada desse mineral através do solo. O nível máximo desse elemento deve ser de 30 mg/kg/ração. Já as exigências situam-se entre 25 e 50 µg/kg, bem abaixo dos níveis que se encontram nos alimentos. b) Cádmio (Cd) Esse elemento pode ser encontrado em plantas e nos tecidos dos animais. As plantas, por sua vez, refletem o nível do elemento presente no solo. Os fertilizantes e os fosfatos utilizados na nutrição animal podem conter níveis preocupantes em sua composição. Experimentos com esse mineral indicaram problemas no crescimento e na reprodução. Em dietas normais, o nível desse elemento é maior que as indicações. Como é de difícil excreção, este elemento tende a acumular-se no organismo ocasionando danos hepáticos e destruição do epitélio intestinal além de diminuir o desempenho produtivo do animal. O nível máximo deve ser de 10 mg/kg/ração. c) Chumbo (Pb) O Pb pode ser preocupante em pastagens próximas a rodovias. As fontes de elementos minerais como a de manganês podem conter altos níveis de chumbo. Os principais efeitos deste elemento são tóxicos e estão associados a diminuição da ingestão de alimentos e da imunidade, efeitos neurológicos, cólicas e anemia. A recomendação máxima deve respeitar uma concentração de até 100 mg/kg/ração. d) Flúor (F) Na prática, o F é o elemento tóxico de maior importância, uma vez que em quantidades pequenas (1 mg/kg/dieta) pode aumentar a resistência dos dentes ou ainda destruir os microrganismos que atacam o mesmo, já em quantidades maiores pode atacar e destruir os dentes. Apesar de estimular a enzima piruvato quinase, ele é um potente inibidor de vários sistemas enzimáticos. Já que o F possui uma relação direta com o P, uma forma prática de evitar a intoxicação é manter uma relação de 60:1 entre ambos. O nível máximo tolerável para os bovinos é de 40 mg/kg/dieta. e) Mercúrio (Hg) É um mineral tóxico sem precedentes. Pode ser encontrado naturalmente no solo, mas também através da ação do homem e em produtos da agricultura como fungicidas. A recomendação máxima de Hg é de 2 mg/kg/dieta. As fontes de Hg são a água e alimentos contaminados. Em decorrência de água contaminada, a farinha de peixe e pescados podem conter níveis elevados. 3. MINERAIS PRESENTES NAS GRAMÍNEAS As gramíneas brasileiras possuem boa disponibilidade de macro e microminerais em sua composição bromatológica (tabela 2). No entanto, segundo a literatura, nos trópicos há uma deficiência ou toxidez natural de alguns minerais essenciais para os bovinos, como o Ca, P, Co, Mn, Se e Zn, sendo os principais minerais que apresentam essas características benéficas ou desvantajosas no Brasil (Adaptação de McDowell, 1999). Com isso, faz-se necessário a suplementação em épocas de deficiência, ou a atenção imediata aos níveis tóxicos em épocas de maior disponibilidade desses minerais. Na época das chuvas em demasia, o solo fica com um pH baixo, derivado do excesso de Al no solo, uma forma de aumentar o pH tornando-o mais neutro possível e de diminuir a presença do Al tóxico aos animais é a calagem com calcário. Os solos do Brasil possuem características particulares conforme cada região, no entanto, é fácil afirmar que o país possui uma deficiência natural de elementos essenciais como o P. Uma das formas mais econômicas para aumentar a concentração de minerais de gramíneas e forrageiras é a adubação do solo onde são cultivadas. No entanto, para o P a forma mais eficiente e econômica é o fornecimento do mesmo no cocho. Adubar o solo para muitos pode ser desperdício de dinheiro, no entanto, a afirmação é errada. As características bromatológicas de gramíneas, forrageiras e leguminosas podem ser alteradas com a simples administração de minerais ou de adubos orgânicos ao solo. Com a adubação do solo, com nitrogênio por exemplo, para o melhor desempenho e composição química das plantas forrageiras, pode influenciar também no consumo de alimentos por animal, na massa seca, taxa de lotação e no ganho de peso diário (figura 2). Um estudo realizado no Quênia com 58 gramíneas cultivadas em solos com as mesmas características dos solos brasileiros, revelaram as seguintes variações na concentração de minerais em kg de MS: cinzas 4% ou 12,2%; Ca 0,09 a 0,55%; P 0,05 a 0,37%. Essa concentração mineral depende da interação de vários fatores, dentre os quais estão o solo, a espécie forrageira, o estado de maturidade, o rendimento, o manejo das pastagens e o clima. Geralmente, as plantas herbáceas e leguminosas possuem uma maior concentração tanto de minerais quanto de outros nutrientes essenciais. Deve-se enfatizar que a idade da planta influencia em sua composição mineral (tabela 3), uma vez que ocorre o processo de diluição e da translocação dos minerais para o sistema radicular da planta. As principais espécies de gramíneas do Brasil são a Brachiaria decumbens, Panicum maximum e Pennisetum purpureum com as seguintes características minerais. Tabela 2: principais minerais presentes nas gramíneas brasileiras Espécie Mineral (g/kg) N P K Ca Mg S Brachiaria decumbens 17 2,6 17,7 5,3 3,4 1,4 Brachiaria humidicola (%) - 0,13 – 0,2 1,1 – 1,7 0,13 – 0,2 0,17 – 0,21 0,11 – 0,18 Panicum maximum 18,8 1,7 21,1 6,4 2,6 1,2 Pennisetum purpureum 23,5 2,1 24,8 4,4 2,5 1,0 Fonte: Adaptação de vários autores. Tabela 3: variação da composição mineral em função da idade da planta Forrageira Idade (dias) Composição da Matéria Seca N P K Ca Mg Zn Mn % ppm Colonião 28 2,4 0,14 2,33 0,34 0,23 34 - 70 1,26 0,08 2,53 0,31 0,14 32 - Gordura 28 2,54 0,18 2,3 0,27 0,25 135 106 70 1,34 0,05 1,7 0,2 0,18 97 136 Elefante 28 - 0,33 2,38 0,61 0,42 40 138 140 - 0,11 0,34 0,43 0,36 33 128 Pangola 28 - 0,19 1,32 0,56 0,39 35 192 140 - 0,12 0,37 0,66 0,39 31 317 Jaraguá 28 - 0,28 1,68 0,4 0,46 51 - 84 - 0,11 0,57 0,23 0,58 37 - Fonte: Adaptação de BERCHIELLI et al., 2006. -/- Figura 2: Efeito da adubação nitrogenada sobre o desempenho de bovinos de corte. Fonte: Pastagem com Ciência, Instagram: sobre adaptação de MOREIRA, L. M. et. al., 2011. 4. FATORES QUE AFETAM A INGESTÃO DE MINERAIS Controlar a ingestão de minerais no nível desejado é uma tarefa difícil uma vez que a ingestão flutua. Deve-se, então, monitorar a ingestão dos minerais por muitas semanas para antes da implementação de um manejo que altere a ingestão dos mesmos. Se a ingestão for muito alta ou baixa, deve-se mover o cocho de suplementação para mais perto ou mais longe da fonte de água em várias áreas da pastagem. Quando o gado está consumindo o suplemento em excesso o sal é muitas vezes adicionado para reduzir a quantidade de minerais que o gado ingere. O nível de sal possui um impacto significativo sobre a ingestão de minerais e é facilmente alterado para o controle da quantidade de suplemento que o animal ingere; no entanto, deve-se levar em consideração a adição do sal ao se determinar a correta ingestão diária. Por exemplo, se um suplemento mineral possuir uma recomendação de taxa de alimentação de 113 g/dia é misturado em uma proporção de 50:50 com sal branco, então o gado deve consumir 226 g/dia desse suplemento. Isso forneceria para o animal a quantidade inicial de 113 g/dia do mineral mais 113 g/dia de sal adicionado. Quando o consumo é insuficiente, deve-se mudar para um suplemento mais seco, melado ou alterar a marcas para um mineral mais palatável ao gado. Além disso, deve-se ter em mente que os bezerros podem consumir quantidades significativas de minerais e isso deve ser considerado antes da diminuição do nível de alimentação, isto é, diminuição do consumo de MS/dia. Se a ingestão de minerais for inadequada, deve-se adicionar um alimento mais palatável a mistura, com uma característica de sabor ao animal. Alimentos como o farelo de algodão, farelo de soja, melaço e grãos de destilaria melhoram a palatabilidade e a ingestão dos suplementos. A ingestão do suplemento pode melhorar quando o cocho estiver perto da fonte de água ou quando se troca a marca do suplemento escolhendo um com mais palatabilidade. Monitorar regularmente o consumo de minerais para manter um registro do número de animais e das quantidades de consumo é importante para combater a ingestão em potencial ou deficiente do suplemento evitando possíveis problemas de deficiência e/ou intoxicação. 4.1 Alimentadores minerais A colocação do alimentador (cocho) é uma parte importante do fornecimento de minerais para o rebanho. Deve certificar-se que exista um número adequado de cochos para a taxa de lotação existente na pastagem. Uma forma prática é a existência de um cocho para cada 30 ou 50 animais. As melhores áreas para a localização dos cochos são perto das fontes de água, em lugares sombreados e perto das melhores áreas de pastagem. Deve-se verificar os cochos pelo menos uma vez por semana para mantê-los limpos para o fornecimento de um suplemento fresco em todos os momentos. Um bom alimentador deve manter o suplemento seco, ser portátil e resistir aos animais e corrosão. Os cochos abertos não são indicados. Os cochos metálicos não são indicados, sendo os de madeira, fibra de vidro ou de plástico os mais indicados e de longa duração. Os cochos permanentes feitos de concreto funcionam bem, mas a portabilidade é um problema. No caso de suplementos minerais, com consumo médio diário de 50 a 150 g/cabeça, deve-se ter 4 cm linear de cocho/UA isso para um cocho de 30 cm de profundidade, 40 cm de largura no topo e 30 cm de largura no fundo, pois essas dimensões permitem acesso dos dois lados do cocho e diminuem embates entre os animais. 4.2 Forma do suplemento Os minerais soltos em uma mistura para livre escolha é uma forma desejável e recomendável para vacas reprodutoras e/ou com crias. Para os animais com dietas completas, o suplemento é mais otimizado e uma forma de fornecimento é em uma mistura TMR, sigla em inglês para ração totalmente misturada. Ao suplementar com um produto em forma de bloco (figura 1), os microminerais devem ser superiores aos que estão contidos em uma mistura solta, uma vez que o animal consome de 28 a 56 g/dia. Além disso, alguns blocos contêm apenas vestígios de sal mineralizado, que acaba não suprindo as necessidades de macrominerais dos animais, como o Ca e o P. Deve-se ler o rótulo do produto cuidadosamente para certificar-se de que o mesmo contém todos os minerais necessários ao animal. Esse tipo de produto em bloco é utilizado para suplementar os animais que não tiveram acesso aos minerais por um longo período. Desta forma, o animal consumirá mais minerais sob a forma solta caso seja concedido o acesso de livre escolha. Esses blocos são utilizados na finalidade de fornecer os requerimentos minerais dos animais em um curto período evitando o consumo excessivo. Não deverá ser fornecido sal branco puro e um dado mineral separadamente, uma vez que a ingestão desse elemento será muito baixa já que o animal desejará apenas o sal. Os suplementos comerciais proteicos e energéticos às vezes são fortificados com minerais. Esses suplementos vêm nas formas de rações peletizadas, melaço líquido, blocos à base de melaço líquido, duro ou prensado ou ainda na forma de blocos à base de grãos. Não é necessário o fornecimento de um suplemento mineral de livre escolha junto com o suplemento comercial proteico ou energético. 4.3 Estação A ingestão de minerais geralmente é maior quando a forragem está com boa disponibilidade e diminui durante o outono ou períodos de seca. A composição mineral da forragem diminui conforme a maturidade da planta (idade). As forragens maduras são consumidas em menores quantidades através da seletividade dos animais, o que reduz ainda mais a ingestão de minerais. Em contrapartida, forrageiras em crescimento possuem melhor capacidade mineral do que as maduras. Além disso, o conteúdo mineral é maior em forrageiras cultivadas em solos com maior fertilidade ou solos adubados química ou organicamente. As plantas geralmente são mais fertilizadas e digestíveis durante a primavera; ou como no Brasil só possuímos duas estações bem definidas, a época dos dois meses antes da transição do período chuvoso para o primeiro mês do período seco demonstra melhor carga mineral para a planta; isso leva a uma maior ingestão natural de minerais através da disponibilidade da pastagem e redução do consumo de suplementos durante essa época do ano. 4.4 Método de suplementação ou alimentação Os animais jovens às vezes são alimentados com uma ração baseada em grãos ou silagem misturada na propriedade. A mistura completa de minerais em rações mistas é difícil; apenas uma pequena quantidade de minerais é necessária e se separa facilmente do maior tamanho das partículas de grãos e forragens. Logo, é mais recomendável usar um suplemento mineral que possua maior taxa de disponibilidade e alimentação, seja incluso na ração, separadamente no cocho para livre escolha ou em outras formas de fornecimento como água ou injetável. Um trabalho foi realizado para comparar a suplementação de um suplemento mineral de livre escolha ou misturar os minerais na ração todos os dias. O mineral continha um ionóforo (Bovatec®). Os resultados do trabalho, no qual as novilhas foram alimentadas com feno de milho, silagem de milho e minerais em um cocho de livre escolha ou onde os minerais foram cobertos (113 g/dia) na alimentação cada dia estão presentes na tabela 4. Tanto a suplementação coberta na ração quanto a de livre escolha apresentaram resultados de ganho diário semelhantes. As novilhas com livre escolha de ingestão do suplemento consumiram cerca de 14 g/cabeça/dia muito menos que o desejado de 113 gramas diárias por animal, mas estavam dentro da faixa necessária para a eficácia do ionóforo. Se quantidades específicas de um mineral ou aditivo alimentar particular são necessárias por dia, é desejável o uso de top-dress ou misturar o mineral na ração todos os dias ao invés de permitir o consumo de livre escolha. Ao oferecer o suplemento para livre escolha dos animais é necessária a monitoração do consumo para obter a certeza de que a ingestão diária é adequada. Esse controle servirá para que se possa inserir aditivos como um ionóforo ou antibiótico para aumentar a eficácia dos minerais no animal. Tabela 4: desempenho das novilhas suplementadas com livre escolha ou na mistura total Item Livre escolha Mistura da ração Peso inicial (kg) 260 262 Peso final (kg) 334 334 Ganho total (kg) 74 72 Ganho diário (kg) 0,875 0,848 Ingestão mineral (g/dia) 99,8 113 Fonte: ARTHINGTON & SWENSONT, 2004. 5. BIODISPONIBILIDADE DOS MINERAIS O tipo de minerais na dieta pode afetar a eficiência de produção e a relação custo-benefício da suplementação. Quando se adquire um sal mineralizado é importante ter em conta a concentração dos minerais e sua biodisponibilidade (tabela 5). A biodisponibilidade de sulfatos e cloretos é maior que a biodisponibilidade dos óxidos. Uma exceção é o óxido de magnésio, que é absorvido o suficiente para ser usado na suplementação dos bovinos de corte. No entanto, deve-se evitar o uso de óxido de cobre, uma vez que é quase ou nada absorvível. O óxido de ferro também é mal absorvido e geralmente é usado para adicionar cor à mistura mineral. Por causa da boa disponibilidade do Fe nas forragens e alimentos no Brasil, o gado raramente requer uma suplementação do elemento, logo a adição do mineral não deverá afetar o desempenho dos animais e pode ser benéfico, uma vez que o Fe pode interagir com outros minerais e impedir sua absorção como citado supra. Os minerais geralmente são incluídos em suplementos na forma inorgânica, mas também podem ser combinados com um aminoácido ou proteína, formando um composto orgânico (referido como complexos proteinados ou quelados). Os suplementos que utilizam a forma orgânica incluem os que fornecem os minerais Cu, Zn, Co e Mn juntamente a um aminoácido, geralmente a metionina, ou proteína. A biodisponibilidade relativa de Cu, Mn e Zn de diferentes fontes é maior em comparação com fontes inorgânicas, conforme descrito na tabela 5. Os minerais orgânicos custam mais do que os inorgânicos; portanto, um aumento no desempenho deve ser realizado para compensar o mais caro. A resposta das fontes orgânicas é variável e são recomendados em determinadas situações. As fontes orgânicas foram eficazes no aumento da eficiência reprodutiva de novilhas sob condições de estresse nutricional, ou ainda na redução da morbilidade e mortalidade de animais recém-desmamados que são altamente susceptíveis à doença respiratória bovina. Para vacas, o fornecimento de fontes orgânicas de minerais é utilizado nos dois últimos meses antes do parto; já para bezerros esse tipo de suplementação é recomendado apenas durante o período de desmame. No entanto, a metionina de zinco pode ser fornecida continuamente durante o período de alimentação visando a diminuição de problemas podais. Tabela 5: biodisponibilidade relativa¹ de microminerais orgânicos e inorgânicos Mineral Sulfato Óxido Carbonato Cloreto Orgânico (complexo/quelado) Cu 100 0 - 105 130 Mn 100 58 28 - 176 Zn 100 - 60 40 159 a 206 ¹ avaliação da biodisponibilidade relativa com respeito a fonte de sulfato. Fonte: Adaptação de vários autores. 6. IDENTIFICANDO UMA DEFICIÊNCIA MINERAL A deficiência mineral em bovinos de corte é difícil de se estimar e de diagnosticar e, silenciosamente, pode ocasionar grandes prejuízos à saúde do animal e ao financeiro. A maioria das deficiências estão relacionadas com o Ca, P e S, mas também com o Zn, Cu e Se. As deficiências minerais são classificadas em primárias e secundárias, de acordo com o grau de manifestação. A deficiência primária ocorre quando o animal ingere forragens que são deficientes em um determinado elemento como o Mg, ou ainda quando não é fornecido a suplementação adequada com sal mineralizado, o que se torna a causa mais comum desse grau de deficiência. Esse tipo de deficiência raramente ocorre em rebanhos bem manejados e que possuem alimentos como forrageiras de boa qualidade nutricional e que são suplementados adequadamente e na época ideal. Essas falhas são mais fáceis de resolver. Por sua vez, a deficiência secundária ocorre quando o animal consome um excesso de minerais antagonistas de outros elementos, que interferem na absorção normal ou no metabolismo um do outro. No caso de deficiência de Cu, o animal pode estar consumindo esse elemento em q. (shrink)

In a quantum universe with a strong arrow of time, we postulate a low-entropy boundary condition to account for the temporal asymmetry. In this paper, I show that the Past Hypothesis also contains enough information to simplify the quantum ontology and define a unique initial condition in such a world. First, I introduce Density Matrix Realism, the thesis that the quantum universe is described by a fundamental density matrix that represents something objective. This stands in sharp contrast to Wave Function (...) Realism, the thesis that the quantum universe is described by a wave function that represents something objective. Second, I suggest that the Past Hypothesis is sufficient to determine a unique and simple density matrix. This is achieved by what I call the Initial Projection Hypothesis: the initial density matrix of the universe is the normalized projection onto the special low-dimensional Hilbert space. Third, because the initial quantum state is unique and simple, we have a strong case for the \emph{Nomological Thesis}: the initial quantum state of the universe is on a par with laws of nature. This new package of ideas has several interesting implications, including on the harmony between statistical mechanics and quantum mechanics, the dynamic unity of the universe and the subsystems, and the alleged conflict between Humean supervenience and quantum entanglement. (shrink)

The mathematical structure of realist quantum theories has given rise to a debate about how our ordinary 3-dimensional space is related to the 3N-dimensional configuration space on which the wave function is defined. Which of the two spaces is our (more) fundamental physical space? I review the debate between 3N-Fundamentalists and 3D-Fundamentalists and evaluate it based on three criteria. I argue that when we consider which view leads to a deeper understanding of the physical world, especially given the deeper topological (...) explanation from the unordered configurations to the Symmetrization Postulate, we have strong reasons in favor of 3D-Fundamentalism. I conclude that our evidence favors the view that our fundamental physical space in a quantum world is 3-dimensional rather than 3N-dimensional. I outline lines of future research where the evidential balance can be restored or reversed. Finally, I draw lessons from this case study to the debate about theoretical equivalence. (shrink)

Philosophers working in the nascent field of ‘experimental philosophy’ have begun using methods borrowed from psychology to collect data about folk intuitions concerning debates ranging from action theory to ethics to epistemology. In this paper we present the results of our attempts to apply this approach to the free will debate, in which philosophers on opposing sides claim that their view best accounts for and accords with folk intuitions. After discussing the motivation for such research, we describe our methodology of (...) surveying people’s prephilosophical judgments about the freedom and responsibility of agents in deterministic scenarios. In two studies, we found that a majority of participants judged that such agents act of their own free will and are morally responsible for their actions. We then discuss the philosophical implications of our results as well as various difficulties inherent in such research. (shrink)

Although expected utility theory has proven a fruitful and elegant theory in the finite realm, attempts to generalize it to infinite values have resulted in many paradoxes. In this paper, we argue that the use of John Conway's surreal numbers shall provide a firm mathematical foundation for transfinite decision theory. To that end, we prove a surreal representation theorem and show that our surreal decision theory respects dominance reasoning even in the case of infinite values. We then bring our theory (...) to bear on one of the more venerable decision problems in the literature: Pascal's Wager. Analyzing the wager showcases our theory's virtues and advantages. To that end, we analyze two objections against the wager: Mixed Strategies and Many Gods. After formulating the two objections in the framework of surreal utilities and probabilities, our theory correctly predicts that (1) the pure Pascalian strategy beats all mixed strategies, and (2) what one should do in a Pascalian decision problem depends on what one's credence function is like. Our analysis therefore suggests that although Pascal's Wager is mathematically coherent, it does not deliver what it purports to, a rationally compelling argument that people should lead a religious life regardless of how confident they are in theism and its alternatives. (shrink)

A century after the discovery of quantum mechanics, the meaning of quantum mechanics still remains elusive. This is largely due to the puzzling nature of the wave function, the central object in quantum mechanics. If we are realists about quantum mechanics, how should we understand the wave function? What does it represent? What is its physical meaning? Answering these questions would improve our understanding of what it means to be a realist about quantum mechanics. In this survey article, I review (...) and compare several realist interpretations of the wave function. They fall into three categories: ontological interpretations, nomological interpretations, and the sui generis interpretation. For simplicity, I will focus on non-relativistic quantum mechanics. (shrink)

If there are fundamental laws of nature, can they fail to be exact? In this paper, I consider the possibility that some fundamental laws are vague. I call this phenomenon 'fundamental nomic vagueness.' I characterize fundamental nomic vagueness as the existence of borderline lawful worlds and the presence of several other accompanying features. Under certain assumptions, such vagueness prevents the fundamental physical theory from being completely expressible in the mathematical language. Moreover, I suggest that such vagueness can be regarded as (...) 'vagueness in the world.' For a case study, we turn to the Past Hypothesis, a postulate that (partially) explains the direction of time in our world. We have reasons to take it seriously as a candidate fundamental law of nature. Yet it is vague: it admits borderline (nomologically) possible worlds. An exact version would lead to an untraceable arbitrariness absent in any other fundamental laws. However, the dilemma between fundamental nomic vagueness and untraceable arbitrariness is dissolved in a new quantum theory of time's arrow. (shrink)

In this chapter I consider various potential challenges to free will from the modern mind sciences. After motivating the importance of considering these challenges, I outline the argument structure for such challenges: they require simultaneously establishing a particular condition for free will and an empirical challenge to that condition. I consider several potential challenges: determinism, naturalism, and epiphenomenalism, and explain why none of these philosophical challenges is bolstered by new discoveries from neuroscience and psychology. I then respond to relevant empirical (...) challenges to the role of consciousness and rationality in action. (shrink)

The Great Divide in metaphysical debates about laws of nature is between Humeans, who think that laws merely describe the distribution of matter, and non-Humeans, who think that laws govern it. The metaphysics can place demands on the proper formulations of physical theories. It is sometimes assumed that the governing view requires a fundamental / intrinsic direction of time: to govern, laws must be dynamical, producing later states of the world from earlier ones, in accord with the fundamental direction of (...) time in the universe. In this paper, we propose a minimal primitivism about laws of nature (MinP) according to which there is no such requirement. On our view, laws govern by constraining the physical possibilities. Our view captures the essence of the governing view without taking on extraneous commitments about the direction of time or dynamic production. Moreover, as a version of primitivism, our view requires no reduction / analysis of laws in terms of universals, powers, or dispositions. Our view accommodates several potential candidates for fundamental laws, including the principle of least action, the Past Hypothesis, the Einstein equation of general relativity, and even controversial examples found in the Wheeler-Feynman theory of electrodynamics and retrocausal theories of quantum mechanics. By understanding governing as constraining, non-Humeans who accept MinP have the same freedom to contemplate a wide variety of candidate fundamental laws as Humeans do. (shrink)

It is often called “the problem of free will and determinism,” as if the only thing that might challenge free will is determinism and as if determinism is obviously a problem. The traditional debates about free will have proceeded accordingly. Typically, incompatibilists about free will and determinism suggest that their position is intuitive or commonsensical, such that compatibilists have the burden of showing how, despite appearances, the problem of determinism is not really a problem. Compatibilists, in turn, tend to proceed (...) as if showing that determinism is not a problem thereby shows that we have free will, as if determinism is the only thing that might threaten free will. In this chapter, I reject both of these elements of the traditional debate; the question of whether we have free will should neither begin nor end with the so-called problem of determinism. I present and discuss evidence from a variety of studies that suggests that incompatibilism is not particularly intuitive. Most people do not have to be talked out of incompatibilism but rather talked into it. This provides some reasons—though certainly not decisive reasons—to think that compatibilism is true. I conclude by pointing out that, even if compatibilism were true, it would not dissolve the problem of free will, because there are problems other than determinism that need to be confronted—namely, challenges to free will suggested by current and “future science,” including neuroscience and psychology. The threats to free will suggested by these sciences are distinct from the traditional threat of determinism, and they are the ones that “ordinary persons” find intuitively threatening to free will. In fact, I will argue that the reason incompatibilism about free will and determinism appears to be intuitive is that determinism is often and easily misunderstood to involve these distinct threats to free will—threats that suggest that our rational, conscious mental activity is bypassed in the process of our making decisions and coming to act. (shrink)

This chapter contains sections titled: References.

In a quantum universe with a strong arrow of time, it is standard to postulate that the initial wave function started in a particular macrostate---the special low-entropy macrostate selected by the Past Hypothesis. Moreover, there is an additional postulate about statistical mechanical probabilities according to which the initial wave function is a ''typical'' choice in the macrostate. Together, they support a probabilistic version of the Second Law of Thermodynamics: typical initial wave functions will increase in entropy. Hence, there are two (...) sources of randomness in such a universe: the quantum-mechanical probabilities of the Born rule and the statistical mechanical probabilities of the Statistical Postulate. I propose a new way to understand time's arrow in a quantum universe. It is based on what I call the Thermodynamic Theories of Quantum Mechanics. According to this perspective, there is a natural choice for the initial quantum state of the universe, which is given by not a wave function but by a density matrix. The density matrix plays a microscopic role: it appears in the fundamental dynamical equations of those theories. The density matrix also plays a macroscopic / thermodynamic role: it is exactly the projection operator onto the Past Hypothesis subspace. Thus, given an initial subspace, we obtain a unique choice of the initial density matrix. I call this property "the conditional uniqueness" of the initial quantum state. The conditional uniqueness provides a new and general strategy to eliminate statistical mechanical probabilities in the fundamental physical theories, by which we can reduce the two sources of randomness to only the quantum mechanical one. I also explore the idea of an absolutely unique initial quantum state, in a way that might realize Penrose's idea of a strongly deterministic universe. (shrink)

If the Past Hypothesis underlies the arrows of time, what is the status of the Past Hypothesis? In this paper, I examine the role of the Past Hypothesis in the Boltzmannian account and defend the view that the Past Hypothesis is a candidate fundamental law of nature. Such a view is known to be compatible with Humeanism about laws, but as I argue it is also supported by a minimal non-Humean "governing'' view. Some worries arise from the non-dynamical and time-dependent (...) character of the Past Hypothesis as a boundary condition, the intrinsic vagueness in its specification, and the nature of the initial probability distribution. I show that these worries do not have much force, and in any case they become less relevant in a new quantum framework for analyzing time's arrows---the Wentaculus. Hence, the view that the Past Hypothesis is a candidate fundamental law should be more widely accepted than it is now. (shrink)

Philosophers often suggest that their theories of free will are supported by our phenomenology. Just as their theories conflict, their descriptions of the phenomenology of free will often conflict as well. We suggest that this should motivate an effort to study the phenomenology of free will in a more systematic way that goes beyond merely the introspective reports of the philosophers themselves. After presenting three disputes about the phenomenology of free will, we survey the (limited) psychological research on the experiences (...) relevant to the philosophical debates and then describe some pilot studies of our own with the aim of encouraging further research. The data seem to support compatibilist descriptions of the phenomenology more than libertarian descriptions. We conclude that the burden is on libertarians to find empirical support for their more demanding metaphysical theories with their more controversial phenomenological claims. (shrink)

A strongly deterministic theory of physics is one that permits exactly one possible history of the universe. In the words of Penrose (1989), "it is not just a matter of the future being determined by the past; the entire history of the universe is fixed, according to some precise mathematical scheme, for all time.” Such an extraordinary feature may appear unattainable in a world like ours. In this paper, I show that it can be achieved in a simple way and (...) discuss its implications for metaphysics and philosophy of science, including natural properties, free will, explanation, and modality. First, I propose a precise definition of strong determinism. Next, I discuss its philosophical ramifications and a toy example. Finally, I provide a realistic example of a strongly deterministic (and simple) physical theory---the Everettian Wentaculus. A surprising consequence is that whether or not our world is strongly deterministic may be empirically underdetermined. (shrink)

In this paper, I introduce an intrinsic account of the quantum state. This account contains three desirable features that the standard platonistic account lacks: (1) it does not refer to any abstract mathematical objects such as complex numbers, (2) it is independent of the usual arbitrary conventions in the wave function representation, and (3) it explains why the quantum state has its amplitude and phase degrees of freedom. -/- Consequently, this account extends Hartry Field’s program outlined in Science Without Numbers (...) (1980), responds to David Malament’s long-standing impossibility conjecture (1982), and establishes an important first step towards a genuinely intrinsic and nominalistic account of quantum mechanics. I will also compare the present account to Mark Balaguer’s (1996) nominalization of quantum mechanics and discuss how it might bear on the debate about “wave function realism.” In closing, I will suggest some possible ways to extend this account to accommodate spinorial degrees of freedom and a variable number of particles (e.g. for particle creation and annihilation). -/- Along the way, I axiomatize the quantum phase structure as what I shall call a “periodic difference structure” and prove a representation theorem as well as a uniqueness theorem. These formal results could prove fruitful for further investigation into the metaphysics of phase and theoretical structure. -/- (For a more recent version of this paper, please see "The Intrinsic Structure of Quantum Mechanics" available on PhilPapers.). (shrink)

What is the quantum state of the universe? Although there have been several interesting suggestions, the question remains open. In this paper, I consider a natural choice for the universal quantum state arising from the Past Hypothesis, a boundary condition that accounts for the time-asymmetry of the universe. The natural choice is given not by a wave function but by a density matrix. I begin by classifying quantum theories into two types: theories with a fundamental wave function and theories with (...) a fundamental density matrix. The Past Hypothesis is compatible with infinitely many initial wave functions, none of which seems to be particularly natural. However, once we turn to density matrices, the Past Hypothesis provides a natural choice---the normalized projection onto the Past Hypothesis subspace in the Hilbert space. Nevertheless, the two types of theories can be empirically equivalent. To provide a concrete understanding of the empirical equivalence, I provide a novel subsystem analysis in the context of Bohmian theories. Given the empirical equivalence, it seems empirically underdetermined whether the universe is in a pure state or a mixed state. Finally, I discuss some theoretical payoffs of the density-matrix theories and present some open problems for future research. (Bibliographic note: the thesis was submitted for the Master of Science in mathematics at Rutgers University.). (shrink)

Two of the most difficult problems in the foundations of physics are (1) what gives rise to the arrow of time and (2) what the ontology of quantum mechanics is. I propose a unified 'Humean' solution to the two problems. Humeanism allows us to incorporate the Past Hypothesis and the Statistical Postulate into the best system, which we then use to simplify the quantum state of the universe. This enables us to confer the nomological status to the quantum state in (...) a way that adds no significant complexity to the best system and solves the ''supervenient-kind problem'' facing the original version of the Past Hypothesis. We call the resultant theory the Humean unification. It provides a unified explanation of time asymmetry and quantum entanglement. On this theory, what gives rise to time's arrow is also responsible for quantum phenomena. The new theory has a separable mosaic, a best system that is simple and non-vague, less tension between quantum mechanics and special relativity, and a higher degree of theoretical and dynamical unity. The Humean unification leads to new insights that can be useful to Humeans and non-Humeans alike. (shrink)

I offer analyses of free will in terms of a complex set of psychological capacities agents possess to varying degrees and have varying degrees of opportunities to exercise effectively, focusing on the under-appreciated but essential capacities for imagination. For an agent to have free will is for her to possess the psychological capacities to make decisions—to imagine alternatives for action, to select among them, and to control her actions accordingly—such that she is the author of her actions and can deserve (...) credit or blame for them. For an agent to act of her own free will is for her to have had (reasonable) opportunity to exercise these capacities in making her decision and acting. There is a long philosophical tradition of treating free will as the set of capacities that, when properly functioning, allow us to make decisions that contribute to our leading a good or flourishing life. On this view, free will is a psychological accomplishment. Free will allows us to be the causal source of our actions in a way that is compatible with determinism and naturalism. (shrink)

My initial work, with collaborators Stephen Morris, Thomas Nadelhoffer, and Jason Turner (2005, 2006), on surveying folk intuitions about free will and moral responsibility was designed primarily to test a common claim in the philosophical debates: that ordinary people see an obvious conflict between determinism and both free will and moral responsibility, and hence, the burden is on compatibilists to motivate their theory in a way that explains away or overcomes this intuitive support for incompatibilism. The evidence, if any, offered (...) by philosophers to support the claim that incompatibilism is intuitive has consisted of reports of their own intuitions or informal polls of their students. We were skeptical about the reliability of such evidence, so we used the methodology--”now associated with the label 'experimental philosophy'--”of conducting formal surveys on non-philosophers. Our participants read a scenario that describes a deterministic universe and were then asked to judge whether agents in those scenarios act of their own free will and are morally responsible for their actions. Using three different scenarios with hundreds of participants, we consistently found that the majority (2/3 to 4/5) responded that agents in deterministic universes do act of their own free will and are morally responsible. That is, we found that most ordinary folk do not seem to find incompatibilism intuitive or obviously correct. Our results have been challenged in various ways, philosophical and methodological. For instance, Shaun Nichols (2004, this volume) and Nichols and Joshua Knobe (unpublished) offer some experimental evidence suggesting that, in certain conditions, most people express incompatibilist and libertarian intuitions. I will respond to this work in the following section. I agree that people express conflicting intuitions about free will (after all, we consistently found a minority of participants expressing incompatibilist. (shrink)

We argue, contra Joshua Knobe in a companion chapter, that most people have an understanding of free will and responsible agency that is compatible with a naturalistic vision of the human mind. Our argument is supported by results from a new experimental philosophy study showing that most people think free will is consistent with complete and perfect prediction of decisions and actions based on prior activity in the brain (a scenario adapted from Sam Harris who predicts most people will find (...) it inconsistent with free will). We explain why most people are "theory-lite" about the nature of mind and free will--they are not committed to substantive theories of the underlying causal structure of mind, such as Knobe's "transcendence vision". Rather, we suggest a "causal competition principle"--that an agent's actions will be deemed unfree when they are perceived to be fully caused by factors that do not include her reasons. This principle explains why people, including some scientists, perceive neuroscientific explanations as threatening free will when they are described in terms of neural processes fully causing actions to the exclusion of agents' reasons or reasoning processes. (shrink)

In this short survey article, I discuss Bell’s theorem and some strategies that attempt to avoid the conclusion of non-locality. I focus on two that intersect with the philosophy of probability: (1) quantum probabilities and (2) superdeterminism. The issues they raised not only apply to a wide class of no-go theorems about quantum mechanics but are also of general philosophical interest.

Physical laws are strikingly simple, although there is no a priori reason they must be so. I propose that nomic realists of all types (Humeans and non-Humeans) should accept that simplicity is a fundamental epistemic guide for discovering and evaluating candidate physical laws. The proposal addresses several problems of nomic realism and simplicity. A consequence is that the oft-cited epistemic advantage of Humeanism over non-Humeanism disappears, undercutting an influential epistemological argument for Humeanism. Moreover, simplicity is shown to be more tightly (...) connected to lawhood than to mere truth. (shrink)

This paper is about the epistemology of quantum theory. We establish a new result about a limitation to knowledge of its central object---the quantum state of the universe. We show that, if the universal quantum state can be assumed to be a typical unit vector from a high-dimensional subspace of Hilbert space (such as the subspace defined by a low-entropy macro-state as prescribed by the Past Hypothesis), then no observation can determine (or even just narrow down significantly) which vector it (...) is. Typical state vectors, in other words, are observationally indistinguishable from each other. Our argument is based on a typicality theorem from quantum statistical mechanics. We also discuss how theoretical considerations that go beyond the empirical evidence might bear on this fact and on our knowledge of the universal quantum state. (shrink)

Daniel Wegner argues that conscious will is an illusion. I examine the adequacy of his theory of apparent mental causation and whether, if accurate, it suggests that our experience of agency and authorship should be considered illusory. I examine various interpretations of this claim and raise problems for each interpretation. I also distinguish between the experiences of agency and authorship.

One of the most difficult problems in the foundations of physics is what gives rise to the arrow of time. Since the fundamental dynamical laws of physics are (essentially) symmetric in time, the explanation for time's arrow must come from elsewhere. A promising explanation introduces a special cosmological initial condition, now called the Past Hypothesis: the universe started in a low-entropy state. Unfortunately, in a universe where there are many copies of us (in the distant ''past'' or the distant ''future''), (...) the Past Hypothesis is not enough; we also need to postulate self-locating (de se) probabilities. However, I show that we can similarly use self-locating probabilities to strengthen its rival---the Fluctuation Hypothesis, leading to in-principle empirical underdetermination and radical epistemological skepticism. The underdetermination is robust in the sense that it is not resolved by the usual appeal to 'empirical coherence' or 'simplicity.' That is a serious problem for the vision of providing a completely scientific explanation of time's arrow. (shrink)

Doctors must now take a fifth vital sign from their patients: pain reports. I use this as a case study to discuss how different schools of psychology (introspectionism, behaviorism, cognitive psychology) have treated verbal reports about the contents of consciousness. After examining these differences, I suggest that, with new methods of mapping data about neurobiological states with behavioral data and with verbal reports about conscious experience, we should reconsider some of the introspectionists' goals and methods. I discuss examples from cognitive (...) psychology, including pain researchers' attempts to develop self-reports of pain so that they can be, like other vital signs, reliable indicators of internal states. (shrink)

Two intuitions lie at the heart of our conception of free will. One intuition locates free will in our ability to deliberate effectively and control our actions accordingly: the ‘Deliberation and Control’ (DC) condition. The other intuition is that free will requires the existence of alternative possibilities for choice: the AP condition. These intuitions seem to conflict when, for instance, we deliberate well to decide what to do, and we do not want it to be possible to act in some (...) other way. I suggest that intuitions about the AP condition arise when we face ‘close calls,’ situations in which, after deliberating, we still do not know what we really want to do. Indeed, several incompatibilists suggest such close calls are necessary for free will. I challenge this suggestion by describing a ‘confident agent’ who, after deliberating, always feels confident about what to do (and can then control her actions accordingly). Because she maximally satisfies the DC condition, she does not face close calls, and the intuition that the AP condition is essential for free will does not seem to apply to her. I conclude that intuitions about the importance of the AP condition rest on our experiences of close calls and arise precisely to the extent that our deliberations fail to arrive at a clear decision. I then raise and respond to several objections to this thought experiment and its relevance to the free will debate. (shrink)

While philosophers and scientists sometimes suggest (or take for granted) that consciousness is an essential condition for free will and moral responsibility, there is surprisingly little discussion of why consciousness (and what sorts of conscious experience) is important. We discuss some of the proposals that have been offered. We then discuss our studies using descriptions of humanoid robots to explore people’s attributions of free will and responsibility, of various kinds of conscious sensations and emotions, and of reasoning capacities, and examine (...) the relationships between these attributions. Our initial results suggest that people’s attributions of free will are strongly influenced by their attributions of conscious emotions, such as happiness and disappointment, including Strawsonian emotions, such as pride and regret. These results provide some support for an intriguing proposal: Free will requires the capacity to make decisions that really matter to the agent, and for anything to really matter to the agent, she must be able to consciously experience the good and bad effects of the decisions she makes—to suffer and regret, or to enjoy and feel proud of, their outcomes. (shrink)

What exists at the fundamental level of reality? On the standard picture, the fundamental reality contains (among other things) fundamental matter, such as particles, fields, or even the quantum state. Non-fundamental facts are explained by facts about fundamental matter, at least in part. In this paper, I introduce a non-standard picture called the "cosmic void” in which the universe is devoid of any fundamental material ontology. Facts about tables and chairs are recovered from a special kind of laws that satisfy (...) strong determinism. All non-fundamental facts are completely explained by nomic facts. I discuss a concrete example of this picture in a strongly deterministic version of the many-worlds theory of quantum mechanics. I discuss some philosophical and scientific challenges to this view, as well as some connections to ontological nihilism. (shrink)

Realism about quantum theory naturally leads to realism about the quantum state of the universe. It leaves open whether it is a pure state represented by a wave function, or an impure (mixed) one represented by a density matrix. I characterize and elaborate on Density Matrix Realism, the thesis that the universal quantum state is objective but can be impure. To clarify the thesis, I compare it with Wave Function Realism, explain the conditions under which they are empirically equivalent, consider (...) two generalizations of Density Matrix Realism, and answer some frequently asked questions. I end by highlighting an implication for scientific realism. (shrink)

We expect the laws of nature that describe the universe to be exact, but what if that isn't true? In this popular science article, I discuss the possibility that some candidate fundamental laws of nature, such as the Past Hypothesis, may be vague. This possibility is in conflict with the idea that the fundamental laws of nature can always and faithfully be described by classical mathematics. -/- [Bibliographic note: this article is featured on the magazine website under a different title (...) as "The fuzzy law that could break the idea of a mathematical universe" and on the magazine cover as "The Flaw at the Heart of Reality: Why precise mathematical laws can never fully explain the universe." It is a popular version of the article "Nomic Vagueness" that can be found on arXiv: 2006.05298.]. (shrink)

What is the proper metaphysics of quantum mechanics? In this dissertation, I approach the question from three different but related angles. First, I suggest that the quantum state can be understood intrinsically as relations holding among regions in ordinary space-time, from which we can recover the wave function uniquely up to an equivalence class (by representation and uniqueness theorems). The intrinsic account eliminates certain conventional elements (e.g. overall phase) in the representation of the quantum state. It also dispenses with first-order (...) quantification over mathematical objects, which goes some way towards making the quantum world safe for a nominalistic metaphysics suggested in Field (1980, 2016). Second, I argue that the fundamental space of the quantum world is the low-dimensional physical space and not the high-dimensional space isomorphic to the ``configuration space.'' My arguments are based on considerations about dynamics, empirical adequacy, and symmetries of the quantum mechanics. Third, I show that, when we consider quantum mechanics in a time-asymmetric universe (with a large entropy gradient), we obtain new theoretical and conceptual possibilities. In such a model, we can use the low-entropy boundary condition known as the Past Hypothesis (Albert, 2000) to pin down a natural initial quantum state of the universe. However, the universal quantum state is not a pure state but a mixed state, represented by a density matrix that is the normalized projection onto the Past Hypothesis subspace. This particular choice has interesting consequences for Humean supervenience, statistical mechanical probabilities, and theoretical unity. (shrink)

Philosophical debates about free will have focused on determinism—a potential ‘threat from behind’ because determinism entails that there are conditions in the distant past that, in accord with the laws of nature, are sufficient for all of our decisions. Neuroscience is consistent with indeterminism, so it is better understood as posing a ‘threat from below’: If our decision-making processes are carried out by neural processes, then it might seem that our decisions are not based on our prior conscious deliberations or (...) reasoning. The response to this threat will require a neurophilosophical theory of mind that makes sense of the causal role of our conscious reasons and reasoning. Without such a theory, our conscious self seems bypassed by the neural processes in our brains, and this view seems to explain why many scientists assume that neuroscience challenges free will. However, I argue that most people are amenable to the possibility of a future theory of mind that is physicalist (if not reductionist), yet preserves much of our ordinary experience and understanding of conscious decision-making and self-control. I outline such a theory using the resources of causal interventionism. I argue that this view is best understood as a minimal revision to our understanding of free will, rather than an elimination of it. And I argue that this view has more reasonable and effective implications for our moral and legal practices than an eliminativist or skeptical theory of free will. (shrink)

Free will is a set of capacities for conscious choice and control of actions and is essential for moral responsibility. While determinism is traditionally discussed as the main potential challenge to free will and responsibility, other potential challenges exist and need to be considered by philosophers and scientists. The cognitive sciences are relevant to free will both to study how people understand free will and potential challenges to it, and to study whether these challenges are supported by relevant scientific evidence.

Incompatibilists believe free will is impossible if determinism is true, and they often claim that this view is supported by ordinary intuitions. We challenge the claim that incompatibilism is intuitive to most laypersons and discuss the significance of this challenge to the free will debate. After explaining why incompatibilists should want their view to accord with pretheoretical intuitions, we suggest that determining whether incompatibilism is in fact intuitive calls for empirical testing. We then present the results of our studies, which (...) put significant pressure on the claim that incompatibilism is intuitive. Finally, we consider and respond to several potential objections to our approach. (shrink)

In this popular article, I suggest that the task of interpreting quantum mechanics becomes easier if we reject the view that the quantum universe must be described by a wave function. We should zoom out from the wave function and represent the universe with something more coarse-grained, one that naturally arises from considerations about the Past Hypothesis. The new proposal is called the Wentaculus.

I argue that the traditional free will debate has focused too much on whether free will is compatible with determinism and not enough on whether free will is compatible with specific causal explanations for our actions, including those offered by empirical psychology. If free will is understood as a set of cognitive and volitional capacities, possessed and exercised to varying degrees, then psychology can inform us about the extent to which humans (as a species and as individuals) possess those capacities (...) and manage to exercise them across various situations. While recent work on the role of consciousness in action has been misinterpreted to suggest its role is illusory, recent work in social psychology presents a more viable challenge to our free will. The extent to which we can act on reasons we would accept or can know why we are doing what we do appears to be much less than we presume. Further work is necessary, of course, and it will need to involve both philosophical analysis and psychological investigation. Questions regarding the nature of human freedom and responsibility clearly require the conceptual resources of philosophy and the empirical resources of psychology. (This chapter was written in 2008 for the never published Oxford Handbook on Philosophy of Psychology.). (shrink)

In this paper I tie together the reasoning used in the Consequence Argument with the intuitions that drive Frankfurt cases in a way that illuminates some of the underlying differences between compatibilists and incompatibilists. I begin by explaining the ‘basic mechanism’ at work in Frankfurt cases: the existence of sufficient conditions for an outcome that do not actually bring about that outcome. I suggest that other potential threats to free will, such as God’s foreknowledge, can be understood in terms of (...) this basic mechanism. I then turn to the Consequence argument, which concludes that determinism precludes free will, and I adopt the structure of this argument to create parallel ‘progeny’ arguments using the basic mechanism of Frankfurt cases. By thus forcing the Consequence argument and Frankfurt cases into such close proximity, we can see more clearly some of the crucial issues that separate incompatibilists and compatibilists. Doing so will illustrate that for determinism to be a threat to free will requires a particular conception of the laws of nature, one that is more specific and robust than suggested by the Consequence argument alone. I conclude by showing how these questions about laws of nature lead the free will debate towards the mind-body debate and questions about reductionism and supervenience. (shrink)

In The illusion of conscious will , Daniel Wegner offers an exciting, informative, and potentially threatening treatise on the psychology of action. I offer several interpretations of the thesis that conscious will is an illusion. The one Wegner seems to suggest is "modular epiphenomenalism": conscious experience of will is produced by a brain system distinct from the system that produces action; it interprets our behavior but does not, as it seems to us, cause it. I argue that the evidence Wegner (...) presents to support this theory, though fascinating, is inconclusive and, in any case, he has not shown that conscious will does not play a crucial causal role in planning, forming intentions, etc. This theory's potential blow to our self-conception turns out to be a glancing one. (shrink)

This paper focuses on the question of What kind of engineering ethics (EE) is needed to develop holistic engineers who can practice and promote the principles of sustainable development? -/- It is argued that, given the existence of other models, an approach to EE, as argued for at EESD 2016, centred on “training engineers for handling ethical dilemmas in sustainability contexts” (Lundqvist and Svanstrom 2016) is inadequate to address the sustainability challenge facing engineers.. We contend that while EE is now (...) a diverse and fragmented field sociological tools can be used to understand this diversity. A framework is offered for understanding different approaches. This is used as the basis for arguing for a more extended and broad approach which allows us to focus on the relationship between social structure and human action and the need for “adequate social institutions and structures” (Becker 2012: 28) to enable ethical action. Thus engineers not should only understand the constraints and enablers emanating from the environments in which they work but can also strive for change in these environments. (shrink)

Despite its apparent complexity, our world seems to be governed by simple laws of physics. This volume provides a philosophical introduction to such laws. I explain how they are connected to some of the central issues in philosophy, such as ontology, possibility, explanation, induction, counterfactuals, time, determinism, and fundamentality. I suggest that laws are fundamental facts that govern the world by constraining its physical possibilities. I examine three hallmarks of laws-simplicity, exactness, and objectivity-and discuss whether and how they may be (...) associated with laws of physics. (shrink)

Experimental philosophy is the name for a recent movement whose participants use the methods of experimental psychology to probe the way people think about philosophical issues and then examine how the results of such studies bear on traditional philosophical debates. Given both the breadth of the research being carried out by experimental philosophers and the controversial nature of some of their central methodological assumptions, it is of no surprise that their work has recently come under attack. In this paper we (...) respond to some criticisms of experimental philosophy that have recently been put forward by Antti Kauppinen. Unlike the critics of experimental philosophy, we do not think the fledgling movement either will or should fall before it has even had a chance to rise up to explain what it is, what it seeks to do (and not to do), and exactly how it plans to do it. Filling in some of the salient details is the main goal of the present paper. (shrink)

If an asymmetry in time does not arise from the fundamental dynamical laws of physics, it may be found in special boundary conditions. The argument normally goes that since thermodynamic entropy in the past is lower than in the future according to the Second Law of Thermodynamics, then tracing this back to the time around the Big Bang means the universe must have started off in a state of very low thermodynamic entropy: the Thermodynamic Past Hypothesis. In this paper, we (...) consider another boundary condition that plays a similar role, but for the decoherent arrow of time, i.e. the subsystems of the universe are more mixed in the future than in the past. According to what we call the Entanglement Past Hypothesis, the initial quantum state of the universe had very low entanglement entropy. We clarify the content of the Entanglement Past Hypothesis, compare it with the Thermodynamic Past Hypothesis, and identify some challenges and open questions for future research. (shrink)

Determinism is frequently understood as implying the possibility of perfect prediction. This possibility then functions as an assumption in the Manipulation Argument for the incompatibility of free will and determinism. Yet this assumption is mistaken. As a result, arguments that rely on it fail to show that determinism would rule out human free will. We explain why determinism does not imply the possibility of perfect prediction in any world with laws of nature like ours, since it would be impossible for (...) an agent to predict with certainty any future event that is causally influenced by events outside her own backward light cone yet inside the backward light cone of the future event. This is the _light-cone limit_ and it undermines the Manipulation Argument or limits what this argument can tell us about the relevance of determinism to free will. We also respond to objections that the light-cone limit is irrelevant to the Manipulation Argument. (shrink)

In this thought-provoking book, Richard Healey proposes a new interpretation of quantum theory inspired by pragmatist philosophy. Healey puts forward the interpretation as an alternative to realist quantum theories on the one hand such as Bohmian mechanics, spontaneous collapse theories, and many-worlds interpretations, which are different proposals for describing what the quantum world is like and what the basic laws of physics are, and non-realist interpretations on the other hand such as quantum Bayesianism, which proposes to understand quantum theory as (...) describing agents' subjective epistemic states. The central idea of Healey's proposal is to understand quantum theory as providing not a description of the physical world but a set of authoritative and objectively correct prescriptions about how agents should act. The book provides a detailed development and defense of that idea, and it contains interesting discussions about a wide range of philosophical issues such as representation, probability, explanation, causation, objectivity, meaning, and fundamentality. Healey's project is at the intersection of physics and philosophy. The book is divided into two parts. Part I of the book discusses the foundational questions in quantum theory from the perspective of the prescriptive interpretation. In Part II, Healey discusses the philosophical implications of the view. Both parts are written in a way that is largely accessible to non-specialists. In this brief book review, I will focus on two questions: (1) How does Healey's idea work? (2) What reasons are there to believe in it? (shrink)