GAMETOGÊNESE -/- Emanuel Isaque Cordeiro da Silva Instituto Agronômico de Pernambuco Departamento de Zootecnia – UFRPE Embrapa Semiárido -/- • _____OBJETIVO -/- Os estudantes bem informados, estão a buscando conhecimento a todo momento. O estudante de Veterinária e Zootecnia, sabe que a Reprodução é uma área de primordial importância para sua carreira. Logo, o conhecimento da mesma torna-se indispensável. No primeiro trabalho da série fisiologia reprodutiva dos animais domésticos, foi abordado de forma clara, didática e objetiva os mecanismos de diferenciação (...) sexual dos embriões em desenvolvimento, quais os genes envolvidos nesse processo e tudo mais. Nesse segundo trabalho, a abordagem será teórica, mas também clara, sobre a formação primordial dos gametas femininos e masculinos, através da ovogênese nas fêmeas e a espermatogênese nos machos. Esse trabalho visa levar a importância do processo de formação dos gametas e a produção hormonal das gônadas, bem como o entendimento sobre as interações com o eixo hipotálamo-hipofisário. -/- •____INTRODUÇÃO -/- A reprodução sexual é um processo mediante a qual dois organismos da mesma espécie unem seu material genético para dar lugar a um organismo fixo com combinação única de genes; para isso, cada organismo produz células que contém a metade do material genético característico da espécie. Essas células haploides (1n) são denominadas gametas; ao combinar-se um gameta masculino com um feminino produz-se uma célula diploide (2n) (zigoto ou ovo) a partir da qual se forma o embrião. A grande maioria das espécies com reprodução sexual são anisogâmicas, o que significa que produzem dois tipos de gametas diferentes: os gametas masculinos são microscópios, móveis e produzem-se em grande quantidade, enquanto que os femininos são grandes, imóveis e produzem-se em menor quantidade. O tipo de gameta que um indivíduo produz é o que define seu sexo; sobre os animais o macho é o indivíduo que produz grandes quantidades de espermatozoides e a fêmea produz uma menor quantidade de óvulos, enquanto que nas plantas as gônadas masculinas são as produtoras pólen e as femininas produzem oosferas. Os gametas são diferentes do resto das células do organismo, as quais se chamam células somáticas; essas últimas são diploides porque contém dois pares de cromossomos, um par herdado do pai do indivíduo e o outro da mãe. As células somáticas, ademais, se dividem por mitose, ao qual os cromossomos se duplicam antes de cada divisão celular e cada uma das células filhas recebe um complemento diploide idêntico dos cromossomos, logo todas as células somáticas de um indivíduo possuem o mesmo material genético, embora cada tipo celular expresse diferentes combinações de genes. Em contraponto, os gametas são células haploides porque possuem somente um par de cromossomos e a metade do material genético característico da espécie. Cada um dos cromossomos em um gameta é resultado da recombinação dos genes contidos nos cromossomos paterno e materno do indivíduo que originam o gameta, e cada um destes possuem uma combinação única de genes. Os gametas se formam a partir das células germinais, que são células que em sua origem são diploides e elas de “comprometem” a manter-se como uma linha celular especial que em determinado momento sofrerá o processo de meiose para dar origem aos gametas haploides, sejam óvulos ou espermatozoides segundo o sexo do animal. Como descrito no trabalho sobre a diferenciação sexual, as células germinativas primordiais originam-se no epiblasto do embrião, e migram desde o saco vitelino até colonizar as cristas gonodais, onde, por sua vez, proliferam-se e se organizam junto com as células somáticas da gônada primitiva para formar o testículo ou o ovário. As células germinais masculinas e femininas tem a mesma origem embrionária. As gônadas indiferenciadas em um embrião possuem três tipos celulares: as células que dão origem aos gametas (ovogonia ou espermatogonia), as precursoras de células que nutrem os gametas em desenvolvimento (células da granulosa no ovário; células de Sertoli no testículo) e as precursoras de células que secretam hormônios sexuais (células da teca no ovário; células de Leydig no testículo). As células germinais são as únicas estruturas do organismo que têm a capacidade de dividir-se por meiose sofrendo uma redução no número de seus cromossomos, sendo responsável pela transmissão da carga genética aos descendentes. Em contraste, as células somáticas somente se dividem por mitose. A formação dos gametas compreende fases sequenciais de mitose, meiose e pós-meiose. Esses processos são altamente organizados e necessitam de um preciso e bem coordenado programa de expressão genética. Uma das características importantes da gametogênese é a redução cromossômica, que através da meiose, reduz pela metade o número de cromossomos e produz células distintas entre si, devido a trocas de material genético entre os pares de cromossomos provenientes do pai e da mãe, o que ocorre no processo de “crossing over” durante a primeira fase da meiose. A gametogênese é o processo mediante o qual as células germinais de cada sexo se multiplicam, dividem e diferenciam até formar os gametas. No caso da formação dos gametas masculinos o processo recebe o nome específico de espermatogênese, e para os gametas femininos é denominado como ovogênese. Embora os dois processos alcancem o objetivo comum de produção das células haploides, por onde compartilham algumas características, existem diferenças marcadas entre eles devido a necessidade de produzir um número muito distinto de gametas, de tamanho diferente, e com características de motilidade também distintas. -/- •___ESPERMATOGÊNESE -/- A espermatogênese é o processo mediante o qual se produz os gametas masculinos denominados espermatozoides. Durante a vida fetal as células germinais e as células somáticas do testículo em formação organizam-se em túbulos seminíferos que se derivam dos cordões sexuais primários e conformam a maior parte da medula do testículo. Na etapa fetal cada tubo seminífero é delimitado por uma membrana basal, recoberta na parte interior pelas células precursoras das células de Sertoli (um tipo de células somáticas). No exterior do túbulo localizam-se as células precursoras das células de Leydig ou intersticiais (figura 1), que também são células somáticas. Entre a membrana basal e as células de Sertoli encontram-se algumas células germinais denominadas espermatogonias de reserva A0 (denominadas gonócitos) que serão o único tipo de células germinais presentes no testículo enquanto o animal não alcançar a puberdade. As células de Sertoli estabelecem na região basal uniões oclusoras entre si, formando parte da barreira hemato-testicular. As espermatogonias A0 localizam-se por dentro da membrana basal do túbulo seminífero, embora fora da barreira hemato-testicular. Figura 1: fase neonatal. Nota-se a grande infiltração de tecido intersticial em quase 50% da seção originando que os túbulos sejam pequenos e redondos em sua maioria. O citoplasma e núcleo das células pré-Leydig são notadas claramente por essa ser uma espécie suína onde o tecido intersticial está claramente diferenciado. Hematoxilina-eosina (X 220.5). Fonte: Embrapa. -/- O número de células de Sertoli no testículo depende da influência do hormônio folículo estimulante (FSH) presente durante a vida fetal e as primeiras etapas de vida pós-natal. A população de células de Sertoli ao chegar a puberdade se manterá fixa durante o resto da vida do animal; existe uma relação positiva entre o tamanho e a população de células de Sertoli e a capacidade de produção de espermatozoides do testículo. As células de Sertoli são as únicas células somáticas que estão no epitélio seminífero, e sua função é a nutrição, sustentação e controle endócrino das células germinais. As células de Sertoli participam ativamente no processo de liberação dos espermatozoides para a luz do túbulo. Nesse momento, as células de Sertoli realizam a fagocitose de parte do citoplasma do espermatozoide dos chamados corpos residuais. As células de Sertoli também fagocitam as células germinais que se degeneram no curso normal da espermatogênese. Essas células ainda sintetizam grande quantidade de proteínas, como por exemplo as proteínas ABP (androgen hinding protein), que transportam andrógenos para todo o aparelho reprodutivo, transferrinas, que transportam ferro para a respiração celular das células germinais e também às inibinas, que regulam a liberação de FSH pela hipófise, através de um sistema de retroalimentação (feedback) negativa (figura 2). Figura 2: epitélio seminífero, células de Sertoli (flecha) (400 X). Fonte: Embrapa. -/- Antes da puberdade dos túbulos seminíferos observam-se ao corte como estruturas de diâmetro pequeno, sem luz, e conformados unicamente pelas células de Sertoli e espermatogonias de reserva e rodeados por abundante tecido intersticial, ao que estão presentes as células precursoras das células de Leydig. Ainda antes da puberdade, a diferenciação celular manifesta-se primeiro pela presença de espermatócitos primários, os quais se degeneram em geral na fase de paquíteno, por falta de estimulação hormonal. A partir de que o animal chega a puberdade inicia-se o processo de espermatogênese, que se manterá durante toda a vida do animal, exceto em espécies de animais silvestres muito estacionais, ao qual pode se suspender durante a época não reprodutiva para voltar e ser retomada na época ou estação reprodutiva. Depois da puberdade, os túbulos seminíferos possuem um diâmetro muito maior; em seu interior observa-se um grande número de células germinais de todos os tipos, diferentes estádios de divisão, e em seu lúmen contém líquido e espermatozoides. Ainda sobre o alcancei da puberdade, as espermatogonias começam a dividir-se aceleradamente por mitose, enquanto que no espaço intersticial as células mesenquimais também começam a se diferenciar e a dar origem as células de Leydig (figura 3). A partir dessa etapa as células de Leydig (totalmente diferenciadas) são também evidentes no exterior do túbulo, junto com as células mioides ou peritubulares que o rodeiam o que ao contrair-se são responsáveis por controlar o avanço dos fluidos e as células presentes no lúmen do túbulo. As células mioides estão situadas ao redor do túbulo, e é creditado a elas a promoção da contração e da integridade estrutural do túbulo. Esse tipo celular apenas se diferencia na puberdade pela ação dos andrógenos (figura 4). As interações entre as células de Sertoli e as mioides parecem ter um papel importante na manutenção das funções do testículo. Durante o processo de espermatogênese, as espermatogonias de reserva dividem-se periodicamente e enquanto algumas células fixas permanecem como espermatogonias de reserva, outras proliferam e sofrem uma seção de divisões mitóticas durante as quais se vão diferenciando até formarem espermatócitos primários (espermatocitogênese ou fase de mitose), logo sofrem divisões especiais mediante as quais reduzem seu número de cromossomos (fase de meiose), e ao final trocam de forma para converter-se em espermatozoides (espermatocitogênese) (figura 5). Cada uma dessas etapas da espermato- gênese será descrito detalhadamente adiante, antes é necessário a explicação de algumas características das células de Sertoli e de Leydig que ajudarão a entender seu papel durante a espermatogênese. Figura 3: células de Leydig no espaço intersticial do testículo bovino adulto PAS (400 X). Fonte: Embrapa. -/- Figura 4: o estabelecimento da puberdade pela presença de espermatozoides no túbulo. Hematoxilina-eosina (400 X). Fonte: Embrapa. Figura 5: fases mitóticas das espermatogonias (A0 e B) para formação de um espermatócito primário e as duas fases de meiose que se sucedem antes da espermatogênese. Fonte: ZARCO, 2018. -/- Ao início da espermatocitogênese as uniões oclusoras entre as células de Sertoli se abrem por etapas (como as comportas de um submarino) para permitir a passagem das espermatogonias em direção ao centro do túbulo seminífero sem que se estabeleça uma continuidade entre o exterior e o interior da barreira hemato-testicular. Uma vez ultrapassada essa barreira, as sucessivas gerações de espermatogonias, espermatócitos, espermátides e espermatozoides irão se localizar em direção ao interior do túbulo seminífero, em estreita associação com as células de Sertoli. Em consequência, as células de Sertoli dividem o túbulo seminífero em dois compartimentos; o compartimento basal (debaixo das uniões oclusoras das células de Sertoli), ao qual residem as espermatogonias de reserva, e o compartimento adluminal (em direção ao centro do túbulo), cujos espaços entre as células de Sertoli desenvolvem o resto do processo de espermatogênese (meiose e espermatocitogênese). Esse feito é importante porque durante a vida fetal as únicas células germinais existentes eram as espermatogonias de reserva, pelo que os antígenos expressados por gerações mais avançadas (espermatogonias intermediárias, secundárias, espermátides e espermatozoides) não são reconhecidos como próprios do corpo pelo sistema imunológico. Logo, o anterior implica que deve existir uma barreira entre eles e o sangue para evitar um ataque imunológico. Em todas as etapas da espermatogênese, as células de Sertoli atuam como células de suporte para as células germinais, que sempre permanecem recoberta pela membrana das células de Sertoli. Também atuam como células nutricionais já que proporcionam o meio em que as células germinais se desenvolvem e maturam, assim como as substâncias que regulam e sincronizam as sucessivas divisões e transformações das células germinais. As células de Sertoli produzem hormônios, como estrógenos e inibina que atuam sobre a hipófise para regular a secreção das gonadotropinas que controlam a espermatogênese. As células de Leydig que residem no exterior do túbulo seminífero também são importantes para a espermatogênese: produzem a testosterona que estimula e mantém a espermatogênese, bem como serve como substrato sobre o qual atua como aromatizador das células de Sertoli para transformá-las em estrógenos. Como supracitado, para seu estudo podemos dividir a espermatogênese em três fase: espermatocitogênese, meiose e espermiogênese (figura 6). Agora, serão descritas cada uma dessas etapas. Em algumas espécies, incluindo no homem, os macrófagos representam o segundo tipo celular intersticial mais numeroso no testículo, depois das células de Leydig. Os macrófagos e vários subtipos de linfócitos são identificados nós testículos de ovinos e ratos. Eles estão intimamente associados com as células de Leydig e atuam juntamente na regulação da esteroidogênese. Figura 6: fluxograma da espermatogênese. -/- Espermatocitogênese -/- A espermatocitogênese, também chamada de etapa proliferativa ou de mitose, consiste numa série de divisões mitóticas sofridas pelas células descendentes de uma espermatogonia de reserva. Uma vez que a célula se divide, abandona o estado de reserva e começa um processo de diferenciação. As espermatogonias de reserva (denominadas espermatogonias A0 na rata ou As nos humanos) são células que existem desde a vida fetal e que permanecem mitoticamente inativas durante a infância. Uma vez que alcançam a puberdade começam a dividir-se em intervalos regulares, e as células filhas podem permanecer como espermatogonias de reserva ou abandonar a reserva e ingressar na dita espermatocitogênese. Uma vez abandonada a reserva, as células filhas que vão se formando em cada divisão permanecem unidas por pontes citoplasmáticas, constituindo um clone que se divide sincronicamente. As células que se formam depois de cada divisão continuam sendo espermatogonias, porém cada geração é ligeiramente diferente da anterior. Na rata, por exemplo, as espermatogonias tipo A0 ao dividir-se originam espermatogonias do tipo A1, que em sucessivas divisões formam espermatogonias dos tipos A2, A3 e A4, as quais, por sua vez, sofrem outra mitose para formar espermatogonias intermediárias e uma mais para formar espermatogonias do tipo B. Essas últimas se diferenciam (sem se dividir) em espermatócitos primários, processo em que termina a fase de espermatocitogênese, que literalmente significa processo de geração de espermatócitos. As espermatogonias tipo A0 são a fonte para a contínua produção de gametas. A metade delas se dividem e formam células iguais (as chamadas células tronco) e a outra metade forma as espermatogonias A1, que sofre novas divisões mitóticas e formam os tipos 2, 3 e 4. O tipo A4 sofre mitose para formar a intermediária (A In), que por mitose, forma a tipo B (figura 6). Esses tipos de espermatogonias podem ser identificadas em evoluções histológicas de acordo com sua organização topográfica na membrana basal dos túbulos seminíferos ou mediante seu conteúdo de heterocromatina. Outra maneira de diferenciação se baseia em marcadores moleculares específicos que distinguem as espermatogonias tronco (A0) das demais, com os fins de isolamento, desenvolvimento in vitro e transplante. As tipo B passam por mitose para formarem os espermatócitos primários; estes iniciam a primeira etapa da meiose formando os espermatócitos secundários; na segunda etapa da divisão meiótica, cada espermatócito secundário se divide e formam as chamadas espermátides. Quando o testículo alcança seu desenvolvimento total, a meiose completa-se e as espermátides originadas se convertem em espermatozoides. Um dos maiores sinais característicos desse fenômeno é o alargamento das espermátides e sua migração em direção ao lúmen do túbulo seminífero (figuras 4, 7 e 8). Figura 7: espermatogonias marcadas por imuno-histoquímica, anticorpo monoclonal TGFa (400 x). Figura 8: fases de divisões meióticas (M), espermatócitos em paquíteno (PA) e espermatócitos secundários (ES). -/- Figura 9: estádio posterior a liberação dos espermatozoides na luz do túbulo. Hematoxilina-eosina (400 x). Mediante as seis divisões mitóticas que ocorrem durante a espermatocitogênese se forma potencialmente um clone de 64 espermatócitos primários a partir de cada espermatogonia A que ingressa sobre o processo. Não obstante, algumas células sofrem apoptose em cada uma das etapas do processo, ao qual o número real formado é menor. Em outras espécies produzem-se um transcurso similar de divisões mitóticas sucessivas durante a espermatocitogênese, embora a nomenclatura utilizada possa ser distinta, por exemplo nos bovinos as duas últimas divisões mitóticas dão origem as espermatogonias de tipo B1 e B2. -/- Meiose -/- Uma vez que as espermatogonias B se diferenciam em espermatócitos primários, esses iniciam a etapa de meiose, com uma nova divisão; desta vez a divisão é do tipo meiótica. Ao completar-se a primeira divisão meiótica (meiose I) se obtém os espermató-citos secundários, que ao sofrer a segunda divisão meiótica (meiose II) dão origem as espermátides. Vale salientar que a meiose é o processo mediante o qual reduz-se a metade do número de cromossomos, pelo que as espermátides que se obtém são células haploides (1n). Os espermatócitos secundários que se formam depois da primeira divisão meiótica contém a metade do número normal de cromossomos, porém a mesma quantidade de DNA já que cada cromossomo é duplo. As espermátides formadas na conclusão da segunda divisão meiótica (figura 7), por sua vez, contém a metade dos cromossomos, e esse já não são duplos, já que se trata de células 1n. Também deve-se enfatizar que durante a meiose é relevante o entrecruzamento dos cromossomos homólogos, pelo que cada espermátide possui uma combinação única e diferente de genes paternos e maternos. Outro ponto que deve ser levado em consideração é que cada espermátide somente possui um cromossomo sexual; a metade das espermátides contém o cromossomo X herdado da mãe do macho que está levando a cabo a espermatogênese e a outra metade contém o cromossomo Y herdado de seu pai. Para cada espermatócito primário que entra no processo de meiose obtém-se cerca de quatro espermátides, pelo qual ao ser completada a meiose potencialmente se poderiam formar até 256 espermátides por cada espermatogonia que abandona a reserva e ingressa na espermatocitogênese. -/- Espermiogênese -/- Durante a espermiogênese, também chamada de fase de diferenciação, as esper-mátides sofrem, sem se dividir, uma metamorfose que as transforma em espermatozoides, os quais finalmente são liberados das células de Sertoli em direção ao lúmen do túbulo seminífero. A espermiogênese é um processo complicado e longo já que a espermátide deve sofrer complexas trocas nucleares, citoplasmáticas e morfológicas que resultam na forma-ção dos espermatozoides. Algumas dessas mudanças incluem a condensação do material nuclear para formação de um núcleo plano e denso, a eliminação do citoplasma para a constituição de uma célula pequena, a formação de uma estrutura especializada denomi-nada acrossomo ou tampa cefálica, e a formação do pescoço e da cauda (flagelo) do esper-matozoide, do que depende a sua motilidade. Durante a maior parte da espermiogênese, as espermátides se mantém com uma estreita associação com as células de Sertoli; logo, chega-se a observar, então, flagelos que se projetam em direção a luz do túbulo que pare-cem sair das células de Sertoli, sendo na realidade os flagelos dos espermatozoides que ainda não tinham sido liberados pelo lúmen. Ao liberar os espermatozoides em direção a luz do túbulo, as células de Sertoli realizam a fagocitose de parte do citoplasma dos espermatozoides (corpos residuais). Também fagocitam os restos de todas as células germinais que sofrem apoptose ou degeneram-se durante a espermatogênese. Credita-se que ao realizar essas funções as células de Sertoli podem fazer uma monitoração eficiente da espermatogênese, o que lhes permitiria emitir sinais para colaborar na regulação desse processo em nível gonodal e a nível sistêmico através da secreção de hormônios como a inibina e o estradiol. Além da inibina e activina, as células de Sertoli sintetizam outras proteínas, como a ABP (proteína ligadora de andrógenos) que serve como uma molécula de transporte de andrógenos dentro dos túbulos seminíferos, ductos deferentes e epidídimo, ou a transfer-rina, que transporta o ferro necessário para a respiração celular. -/- Resultados da espermatogênese -/- O resultado da espermatogênese não significa apenas uma simples multiplicação das células germinais (até 256 espermatozoides a partir de cada espermatogonia A1), senão que através dela são produzidos gametas haploides pequenos, móveis e com grande diversidade genética entre eles, ao mesmo tempo que se mantêm uma reversa de células mãe (espermatogonias A0) a partir das quais se poderiam originar novos ciclos de esper-matogênese durante o resto da vida do animal. -/- Controle hormonal da espermatogênese -/- Como mencionado, o FSH reproduz um importante papel para o estabelecimento das células de Sertoli durante a vida fetal e início da vida pós-natal. O começo da esper-matogênese também é estimulado pelo FSH, que atua sobre as células de Sertoli para estimular sua função e a ativação de sinais dessas células em direção as células germinais, incluindo-as a abandonar a reserva e ingressar na espermatogênese. O FSH, assim mesmo, estimula a mitose durante o resto da espermatogênese e aumenta a eficiência do processo, já que reduz a apoptose e a degeneração de espermatogonias intermediárias e do tipo B. O FSH também estimula as células de Sertoli para produzirem inibina e ABP. Uma vez iniciada a espermatogênese somente requerem níveis baixos de FSH para se mantê-la. As células de Sertoli também devem ser estimuladas pela testosterona para funcio-nar de maneira adequada; se requer também do LH hipofisário: hormônio que estimula as células de Leydig para produzir testosterona. Por sua vez, a secreção de LH e FSH é regulada pelo GnRH hipotalâmico: esse neurohormônio também faz parte do mecanismo de regulação da espermatogênese. A espermatogênese também é modulada em nível local mediante a produção de determinados fatores e interações entre as células. Dentro dos fatores locais podemos mencionar o fator de crescimento parecido com a insulina 1 (IGF-1), o fator de crescimen-to transformante beta (TGF- β), activina, ocitocina e diversas citocinas. Entre as intera-ções celulares existem tanto uniões de comunicação entre as células de Sertoli e as células germinais, como pontes citoplasmáticas entre todas as células germinais que formam o clone de células descendentes de uma espermatogonia A1. Uma vez que as células de Sertoli iniciam sua função na puberdade é possível manter experimentalmente a espermatogênese somente com testosterona, sem ser requeri-dos nenhum outro hormônio. A quantidade de espermatozoides produzidos, no entanto, é maior quando há presença do FSH. Abaixo do estímulo do FSH as células de Sertoli produzem estradiol e inibina, hormônios que geram uma retroalimentação sobre o eixo hipotálamo-hipofisário para a regulação da secreção de gonadotropinas. Em particular, a inibina reduz a secreção de FSH, pelo qual é factível que sirva como um sinal que evite uma excessiva estimulação as células de Sertoli. -/- Ciclo do epitélio seminífero -/- Em cada espécie as espermatogonias de reserva iniciam um novo processo de divi-sões celulares em intervalos fixos: a casa 14 dias no touro; 12 dias no garanhão e a cada 9 dias no cachaço (reprodutor suíno). A nova geração de células que começam a proliferar sobre a base do tubo deslocam-se em direção ao centro do túbulo a geração anterior, que por sua vez deslocam-se as gerações anteriores. Devido as mudanças que vão sofrendo cada geração celular se ajustam a tempos característicos de cada etapa, já que rodas as células em uma determinada seção do túbulo estão sincronizadas entre si pelas células de Sertoli; em cada espécie somente é possível encontrar um certo número de combinações celulares: 14 diferentes combinações no caso da rata, 8 no touro e 6 no ser humano. A sucessão de possíveis combinações até regressar a primeira combinação se conhece como o ciclo do epitélio seminífero. Na maioria das espécies os espermatozoides que são libera-dos em direção a luz do túbulo provém das células que entraram no processo de esperma-togênese quatro gerações antes que a geração que está ingressando nesse momento, pelo que a espermatogênese no touro dura ao redor de 60 dias e um pouco menos em outras espécies domésticas. Significa que os efeitos negativos das alterações na espermatogêne-se podem estar presentes até dois meses depois de que se produziram essas alterações. Como supracitado, geralmente se observa a mesma combinação celular em toda a área de uma determinada secção transversal do túbulo seminífero. No entanto, se fizermos uma série de secções, observa-se que ao longo do túbulo há uma sucessão ordenada de combinações (a primeira em uma determinada secção; a segunda combinação na seguinte secção, e assim sucessivamente em secções subsequentes até regressar a primeira combi-nação. Teremos, então, que ao início da divisão das espermatogonias A1 se produz de forma sincronizada em uma secção do túbulo, e vai-se transmitindo como uma onda peristáltica as secções adjacentes. Esse processo é denominado como onda do epitélio seminífero e graças à esse túbulo seminífero sempre tem secções em todas as etapas da espermatogênese, com o que se alcança uma produção constante de espermatozoides. -/- Alterações da espermatogênese -/- Nas espécies estacionais a espermatogênese, como já mencionado, pode reduzir-se ou inclusive suspender sua atividade fisiológica durante a época não reprodutiva dessas espécimes, porém esse processo fisiológico não pode ser considerado como uma altera-ção. No entanto, a espermatogênese só pode ser alterada pelas enfermidades ou por fatores externos. A principal causa de alterações na espermatogênese é o aumento da temperatura testicular. Por isso, os testículos são localizados na saco escrotal e são “caídos” para fora do corpo como pode-se observar nos bovinos, caprinos, ovinos, caninos e no próprio homem. A temperatura testicular deve estar cerca de 2 a 6 °C abaixo da temperatura corporal normal. As células germinais masculinas são sensíveis ao calor, pelo qual na maioria dos mamíferos os testículos se encontram fora da cavidade abdominal e existe um sofisticado sistema de termorregulação para mantê-los a uma temperatura menor que a corporal. Se a temperatura corporal for elevada ou se os testículos permanecerem na cavidade abdominal, ou ainda se os sistemas termorreguladores do testículo sejam afetados por fatores inflamatórios como edema ou falta de mobilidade testicular dentro do escroto, a temperatura do tecido testicular aumentará e a espermatogênese sofrerá alterações proporcionais ao excesso de temperatura e a duração da elevação. A espermatogênese também pode ser afetada pela exposição a hormônios ou a outras substâncias. É possível que a causa mais comum (sobretudo no homem) seja o uso de esteroides anabólicos, que elevam a concentração de andrógenos na circulação, provo-cando um feedback negativo sobre a secreção de gonadotropinas. Ao deixar de estimular-se o testículo pelas gonadotropinas, este deixará de produzir testosterona, e as concentra-ções de andrógeno exógeno nunca alcançará as altíssimas concentrações de testosterona que normalmente estão presentes a nível do tecido testicular por ser o local onde se produz o hormônio. Também se supõe que diversas substâncias com propriedades estrogênicas derivadas de processos industriais (indústria dos plásticos, hidrocarbonetos etc.) e presentes no ambiente (fatores xenobióticos) podem ser responsáveis pelas alterações na espermatogênese em diversas espécies, entre as quais se inclui o ser humano. -/- • OVOGÊNESE E FOLICULOGÊNESE -/- A ovogênese é o processo seguido pelas células germinais da fêmea para a forma-ção dos óvulos, que são células haploides. Durante a vida fetal as células germinais proliferam-se no ovário por mitose, formando um grande número de ovogonias, algumas das quais se diferenciam em ovócitos primários que iniciam sua primeira divisão meiótica para deter-se na prófase da divisão. Somente alguns desses ovócitos primários retornarão e concluirão a primeira divisão meiótica em algum momento da vida adulta do animal, dando origem a um ovócito secundário e a um corpo polar. O ovócito secundário inicia a sua segunda divisão meiótica, a qual volta a ficar suspensa até receber um estímulo apropriado, já que somente os ovócitos secundários que são ovulados e penetrados por um espermatozoide retornam e concluem a segunda divisão meiótica, dando origem a um óvulo (figura 10). O processo de ovogênese é realizado dentro dos folículos ovarianos, que também tem que sofrer um longo transcurso de desenvolvimento e diferenciação denominado foliculogênese pelo que a ovogênese como tal realiza-se dentro do marco desse último processo. Por essa razão, na seguinte seção descreverei tanto a ovogênese como a folicu-logênese, e a relação que existe entre ambos. Figura 10: representação da ovogênese. Na etapa de proliferação, as células germinais se diferen-ciam por mitose. A meiose I se caracteriza por uma prófase prolongada, ocorrendo a duplicação do DNA. Nas duas divisões, que ocorrem antes da ovulação e depois da fertilização, a quantidade de DNA é reduzida a 1n, com o fim de que a fusão dos pronúcles (singamia) pós-fertilização, seja gerado um zigoto com um número de cromossomos de 2n (diploide). -/- Geração de ovócitos primários e folículos primordiais Tanto a ovogênese como a foliculogênese iniciam-se durante a vida fetal, quando as células germinais primordiais provenientes do saco vitelino colonizam a gônada primitiva e, junto com as células somáticas z organizam-se para a formação dos cordões sexuais secundários, que se desenvolvem principalmente no córtex do ovário. Nesse período, as células germinais que colonizaram o ovário sofrem até 30 divisões mitóticas, proliferando-se até formar milhares ou milhões de ovogonias, que inicialmente formam “ninhos” constituídos cada um deles por um clone de várias ovogonias que descendem da mesma célula precursora e que se mantêm unidas por pontes citoplasmáticas, sincronizan-do suas divisões mitóticas. Nessa etapa alcança-se a máxima população de células germinais no ovário, que antes de nascer se reduzirá drasticamente por apoptose. No ovário do feto humano chegam a haver até sete milhões de células germinais que ao nascimento se reduzem a dois milhões. Os ovários fetais do bovino, de maneira análoga, chegam a ter até 2.100.000 células germinais, que ao nascimento reduzem para 130.000 aproximadamente. A redução no número de ovogonias produz-se ao mesmo tempo que essas células, que vêm dividindo-se por mitose e estão agrupadas em ninhos, iniciam sua primeira divisão meiótica para se transformarem em ovócitos primários: células germinais que se encontram em uma etapa de suspensão (diplóteno) da prófase da primeira divisão meiótica. Nesse período produz-se uma grande proporção de células germinais; as células somáticas dos cordões sexuais, por sua vez, emitem projeções citoplasmáticas que separam a isolam os ovócitos primários sobreviventes, ficando cada um deles rodeados por uma capa de células aplanadas da (pré) granulosa. Ao mesmo tempo em que se forma uma membrana basal entre as células da granulosa e o tecido intersticial do ovário. Ao ovócito primário rodeado de uma capa de células da (pré) granulosa aplanadas e delimita-das por uma membrana basal denomina-se de folículo primordial (figura 11). Nas vacas os folículos primordiais bem formados já estão presentes nos ovários a partir do dia 90 da gestação. A maioria dos folículos primordiais com os que nasce uma fêmea se manterão inativos durante um longo tempo; muitos deles durante toda a vida do animal. Nos folículos primordiais inativos tanto os ovócitos primários como as células da granulosa conservam sua forma original e mantém um metabolismo reduzido estritamente ao mínimo necessário para manter-se viáveis. Por essa razão, ao realizar um corte histológico de qualquer ovário as estruturas mais numerosas que se observam serão os folículos primordiais. No entanto, cada dia da vida de um animal, inclusive desde a vida fetal, um certo número de folículos primordiais reiniciam seu desenvolvimento, e a partir desse momento um folículo exclusivamente pode ter dois destinos: o primeiro, prosseguir seu desenvolvi-mento até chegar a ovular, e o segundo (que é muito mais frequente) encontrar em algum momento condições inadequadas que fazem fronteira com ele para parar seu desenvolvi-mento, levando-o a sofrer atresia e degenerar até desaparecer do ovário. Figura 11: sequência da foliculogênese apresentando as diferentes estruturas que podemos encontrar em cada fase. Fonte: ZARCO, 2018. Culminação da ovogênese A ovogênese somente se completará quando um ovócito primário reinicia a meio-se; completa sua primeira divisão meiótica para formar um ovócito secundário e um primeiro corpo polar e, quando, finalmente sofrer uma segunda divisão meiótica para formar um óvulo e um segundo corpo polar. Os óvulos são as células 1n que constituem os gametas femininos, pouco numerosos, grandes e imóveis. A grande maioria dos ovóci-tos primários, como veremos mais adiante, nunca retomam a meiose e, em consequência, não chegam a formar ovócitos secundários, e muitos dos ovócitos secundários tampouco sofrem uma segunda divisão meiótica, pelo que não chegam a formar os óvulos. Ao longo da vida de uma fêmea, na maioria das espécies, menos de 0,1% dos ovócitos primários (um a cada mil) chega a terminar a ovogênese, dando origem a um óvulo. O supracitado deve-se a que a ovogênese somente pode retomar-se e ser completa-da em ovócitos primários que se encontram dentro dos folículos primordiais que (uma vez ativados) vão alcançando diversas etapas de seu desenvolvimento em momentos precisos aos que encontram as condições ideais de oxigenação, nutrição, vascularização e exposição a fatores parácrinos e a exposição a concentrações de hormônios que se requerem para que o folículo continue em cada etapa de seu desenvolvimento com o processo de foliculogênese até chegar a ovular. Qualquer folículo que não esteja nessas condições ao longo do desenvolvimento sofrerá degeneração e atresia, pelo que o ovócito primário em seu interior nunca chegará ao ponto em que pode retomar a primeira divisão meiótica. No que resta da presente seção revisaremos o processo de foliculogênese em cujo marco se desenvolve a ovogênese; havemos que tomar de conta que essa última se limita ao que ocorre nas células germinais (ovogonia, ovócito primário, secundário e óvulo), pelo qual depende intimamente do desenvolvimento do folículo de que essas células formam parte. Em um princípio a ativação do folículo primordial e o desenvolvimento folicular são independentes das gonadotropinas: não se conhecem os mecanismos precisos median-te os quais um folículo primordial se ativa e reinicia seu desenvolvimento, nem como se decide quais folículos, dentre as dezenas de milhares de ou centenas de milhares presentes em um ovário se reativarão em um dia em particular. A reativação trata-se de uma liberação de influência de fatores inibidores, já que os folículos primordiais se reativam espontaneamente quando cultivados in vitro, isolados do resto do tecido ovariano. Uma vez que um folículo primordial se ativa, inicia-se um longo processo de desenvolvimento que somente depois de vários meses (ao redor de cinco meses no caso dos bovinos) o levará a um estádio em que seu desenvolvimento posterior requer a presença das gonado-tropinas; daí que se diz que as primeiras etapas do desenvolvimento são independentes das gonadotropinas. Durante a fase independente de gonadotropinas, um folículo primordial que tenha sido ativado e tenha começado a crescer; passará primeiro para a etapa de folículo primá-rio, caracterizada por conter um ovócito primário que está rodeado, por sua vez, por uma capa de células da granulosa, que não são planas, e sim cúbicas. Depois, se o folículo continuar crescendo se transformará em um folículo secundário, ao qual as células da granulosa começam a proliferar (aumentando em número) e se organizam em duas ou mais capas que rodeiam o ovócito primário. Entre o ovócito e as células da granulosa que o rodeiam se forma nesta uma zona pelúcida; ainda assim o ovócito mantém contato direto com essas células, mediante o estabelecimento de pontes citoplasmáticas que atravessam a zona pelúcida. Através dessas pontes citoplasmáticas as células da granulosa podem passar nutrientes e informação ao ovócito primário. O volume e o diâmetro do ovócito primário aumentam ao mesmo tempo que as células da granulosa proliferam-se, para incrementar as capas ao redor do ovócito. De maneira gradual o citoplasma do ovócito primário aumenta até 50 vezes seu volume e a proliferação das células continua. Esses folículos que possuem cada vez mais células e portanto mais capas de células da granulosa se denominam folículos secundários. Para evitar confusões, há a necessidade de nomen-clatura ao qual o folículo vá mudando de nome de primordial a primário e logo, de secun-dário, a terciário, por sua vez, o ovócito que encontra-se em seu interior, a todo momento, segue sendo um ovócito primário. Durante a etapa dependente de gonadotropinas, os folículos secundários começam a formar um espaço cheio de líquido, o antro folicular, desse modo se convertem em folí-culos terciários. Com a utilização de outra nomenclatura, a formação do antro marca a transição entre folículos pré-antrais (sem antro) e folículos antrais (com antro). Em algum momento dessa transição entre folículo secundário e terciário, também aparece a depen-dência de folículos em direção as gonadotropinas, pelo qual somente podem seguir crescendo na presença do hormônio luteinizante (LH) e do hormônio folículo estimulante (FSH). Nos bovinos e em outras espécies (para seu estudo), os folículos antrais são dividi-dos em pequenos, médios e grandes. Embora todos eles possuam um antro folicular, dependendo do seu grau de desenvolvimento requerem diferentes concentrações de gona-dotropinas para continuar o crescimento. Os folículos antrais mais pequenos somente re-querem concentrações baixas de LH e FSH, pelo qual podem continuar crescendo em qualquer momento do ciclo estral inclusive em animais que não estão ciclando (fêmeas em anestro pré-puberal, gestacional, lactacional, estacional). Nas etapas posteriores os folículos antrais requerem primeiro concentrações elevadas de FSH, e nas etapas finais somente podem continuar crescendo na presença de pulsos frequentes de LH, pelo qual somente os folículos que encontram-se sob concentrações apropriadas desses hormônios podem seguir crescendo. Por essa razão, nos animais que se encontram em anestro de qualquer tipo somente é possível encontrar folículos antrais pequenos ou médios, segundo a espécie, e nos animais que se encontram ciclando (estro) o maior tamanho folicular encontrado em um determinado dia do ciclo dependerá das concentrações de FSH e LH presentes nesse momento e nos dias anteriores. Um folículo que chega ao estado máximo de desenvolvimento, conhecido como folículo pré-ovulatório, ao final, somente chegará a ovular se for exposto a um pico pré-ovulatório de LH. Como supracitado, cada dia na vida de uma fêmea inicia seu desenvolvimento um certo número de folículos; a grande maioria sofrem atresia, mas depois da puberdade em cada dia do ciclo estral um ou vários folículos vão encontrando ao longo do seu desenvol-vimento concentrações hormonais que lhes permite chegar na etapa de folículo pré-ovula-tório. Somente nestes folículos, e como consequência de um pico pré-ovulatório de LH, se reinicia e completa-se a primeira divisão meiótica do ovócito primário, produzindo duas células distintas. Uma delas é o ovócito secundário, que retém praticamente todo o citoplasma. Contém, assim mesmo, em seu núcleo um par de cromossomos duplos, a outra é o primeiro corpo polar, que é exclusivamente um núcleo com uma quantidade mínima de citoplasma. Na maioria das espécies ovula-se um ovócito secundário que se encontra, então, suspendido na segunda divisão meiótica. Esta segunda divisão meiótica somente reinicia-rá e completarar-se uma vez que o espermatozoide começa a penetrar sob o ovócito secundário. Ao concluir-se a divisão se forma o segundo corpo polar e completa-se a ovogênese com o qual se obtém o óvulo, célula 1n que constitui o gameta feminino. No entanto, o óvulo existe pouco tempo como tal, já que em poucos minutos/horas (depen-dendo da espécie) se produzirá a fusão do núcleo do mesmo (pró-núcleo feminino) com o do espermatozoide (pró-núcleo masculino), com o qual se completa a fertilização e se forma um novo indivíduo (o ovo ou zigoto). -/- Ondas foliculares -/- Como mencionado supra, todos os dias um determinado número de folículos pri-mordiais se ativam e começam a crescer, os quais crescem em um ritmo característico em cada espécie. Isso provoca que em qualquer momento existam nos ovários folículos pri-mordiais (que começam a crescer em alguns dias ou semanas), assim como folículos secundários em diversas etapas do desenvolvimento, os quais iniciaram seu desenvolvi-mento em semanas ou inclusive meses (segundo o grau de desenvolvimento atual). Também em qualquer momento poderá haver folículos antrais nas etapas iniciais de seu desenvolvimento (com antros que já se podem detectar em cortes histológicos mas não são visíveis macroscopicamente). Todos esses folículos chegaram até seu estado de de-senvolvimento atual (primário, secundário ou antral pequeno), independente da etapa do ciclo estral em que sejam observados ou encontrados. Nos bovinos, os folículos que chegam ao início da etapa antral iniciaram seu desenvolvimento cinco meses antes, e todavia requerem ao redor de 42 dias para chegar ao estado pré-ovulatório. Para continuar seu desenvolvimento, os folículos antrais pequenos devem encon-trar concentrações altas de FSH, que os estimulam para prosseguir o crescimento. Cada vez que se produz uma elevação nas concentrações de FSH, esse hormônio estimula o desenvolvimento de um grupo de folículos antrais pequenos, que começaram a crescer muito tempo antes e que o dia da elevação de FSH tenha alcançado o grau de desenvolvi-mento preciso para responder com eficiência a este hormônio, o qual atuará através de seus receptores nas células da granulosa para estimular a produção de estradiol, a secreção de inibina, a produção de líquido folicular e a proliferação das células da granulosa. Um grupo de folículos antrais pequenos é assim recrutado pelo FSH para acelerar seu cresci-mento e aumentar sua produção de estradiol e inibina (figura 12). Mediante um seguimento ultrassonográfico dos ovários é possível identificar pou-cos dias depois um certo número de folículos, que por haver sido recrutados começam um período de crescimento acelerado. Durante alguns dias vários folículos crescem juntos, porém depois um deles é selecionado para continuar crescendo, enquanto que o restante do grupo deixam de fazê-lo e terminam sofrendo atresia. Através da ultrassom é possível identificar o folículo selecionado, agora chamado folículo domi-nante, já que sua trajetória de crescimento sofre um desvio com respeito a seguida pelo restante do grupo. Os folículos que não foram selecionados deixam de crescer e sofrem atresia já que deixam de possuir o suporte gonadotrópico de FSH, uma vez que as concentrações desse hormônio são suprimidos pela inibina e o estradiol produzidos pelo conjunto de folículos que conformam a onda folicular (figura 12), porém o folículo mais desenvolvido do grupo se converterá em dominante. A inibina atua diretamente a nível hipofisário para reduzir a secreção de FSH. Figura 12: onda folicular e relação dos níveis de FSH, estradiol e LH. Fonte: ZARCO, 2018. -/- Figura 13: Recrutamento, seleção e dominação folicular na espécie ovina e influência do FSH e LH nas fases. Fonte: SILVA, E. I. C. da, 2019. -/- A razão pela qual o folículo dominante é capaz de continuar seu desenvolvimento apesar da baixa nas concentrações de FSH é que o folículo é o único que alcançou o grau de progresso necessário para que apareçam os receptores para LH em suas células da granulosa. Esse processo permite ao folículo dominante ser estimulado pela LH, e que requeira baixas concentrações de FSH para manter seu desenvolvimento. A secreção de LH em forma de pulsos de baixa frequência (um pulso a cada quatro a seis horas), característica da fase lútea do ciclo estral; é suficiente para permitir que um folículo dominante continue crescendo por mais dias depois da sua seleção e que mais tarde mantenha-se viável durante alguns dias embora não aumentem de tamanho. Contu-do, se durante o período viável desse folículo não seja finalizada a fase lútea e não diminuam as concentrações de progesterona, o folículo terminará sofrendo atresia devido a exigência de um padrão de secreção acelerada de LH (aproximadamente um pulso por hora) durante o desenvolvimento pré-ovulatório, que somente pode ser produzido com a ausência da progesterona. Uma vez que um folículo dominante sofre atresia deixa de produzir inibina, pelo qual as concentrações de FSH podem elevar-se novamente para iniciar o recrutamento de outro grupo de folículos a partir da qual se origina uma nova onda folicular. Durante o ciclo estral de uma vaca podem gerar-se dois ou três ondas foliculares; somente em raros casos quatro. A etapa de dominância folicular da primeira onda na grande maioria dos casos não coincide com a regressão do corpo lúteo, pelo qual o primei-ro folículo dominante quase invariavelmente termina em atresia. Em algumas vacas o fo-lículo dominante da segunda onda ainda está viável quando se produz a regressão do corpo lúteo e acelera-se a secreção de LH, pelo qual esse segundo folículo dominante se converte em folículo pré-ovulatório e, ao final ovula. Em outros animais o segundo folícu-lo dominante também perde a sua viabilidade antes da regressão do corpo lúteo, por onde nesses animais se inicia uma terceira onda folicular, da qual surge o folículo que finalmen-te ovulará depois de produzir-se a regressão do corpo lúteo. Sem importar a onda em que se origine, uma vez que um folículo dominante é ex-posto a alta frequência de secreção de LH que se produz depois da regressão do corpo lúteo, aumenta ainda mais sua secreção de estradiol até que as altas concentrações desse hormônio comecem a exercer um feedback positivo para a secreção do LH. Isso provoca-rá a aceleração da frequência de secreção do LH até que os pulsos são tão frequentes que começam a ficar por cima e produzir-se o pico pré-ovulatório de LH, que é responsável pela realização da ovulação e a maturação final do ovócito. -/- •___DIFERENÇAS ENTRE ESPERMATOGÊNESE E OVOGÊNESE -/- Enquanto que na fêmea a ovogênese inicia-se durante a vida fetal, no macho a es-permatogênese começa na puberdade. Na fêmea, a partir de um ovócito primário se origi-na um óvulo; no macho, de um espermatócito primário se produzem, teoricamente, quatro espermatozoides. Outra característica interessante é que enquanto a fêmea já conta desde o nasci-mento com todos os ovócitos que necessitará na vida adulta, o macho necessitará chegar a puberdade para iniciar o desenvolvimento das células sexuais, já que ao nascer somente possui gonócitos precursores das células germinais, células de Sertoli e intersticiais. Na vida adulta de uma fêmea, o número de células germinais desaparece paulati-namente. Uma vez iniciada a espermatogênese no macho, a cada ciclo do epitélio seminí-fero as células germinais são renovadas mantendo a provisão para toda a vida reprodutiva. Na fêmea, a meiose sofre duas interrupções em seu transcurso, e no macho é ininterrupta. Figura 14: representação em diagramação comparativa do desenvolvimento da gametogênese. -/- Principais pontos abordados sobre as diferenças entre a gametogênese masculina e feminina: ❙ Na ovogênese a meiose contêm-se em duas ocasiões esperando acontecimentos externos para prosseguir. Já na espermatogênese não existe a suspensão da meiose. ❙ A espermatogênese é um processo contínuo, enquanto que a ovogênese pode completar exclusivamente um óvulo em cada ciclo estral; já que só pode ser completada por mais de um nas espécies que ovulam vários ovócitos no caso das porcas, cadelas, gatas etc. ❙ Na espermatogênese existem células de reserva que permitem a continuação du-rante toda a vida, enquanto que na ovogênese o número de ovócitos primários é limitado. A fêmea somente conta com os que nasceu, e eles não se dividem. ❙ Na espermatogênese obtém-se até 256 espermatozoides para cada espermatogo-nia que inicia o processo, enquanto que na ovogênese somente se obtém um óvulo a partir de cada ovócito primário. ❙ Durante a espermatogênese se produz uma metamorfose que transforma as es-permátides em espermatozoides. Na ovogênese não ocorre um processo análogo. ❙ Na espermatogênese, durante a meiose produzem-se quatro espermátides a partir de cada espermatócito primário. Na ovogênese se produz somente um óvulo a partir de cada ovócito primário; produz, ademais, dois corpos polares. ❙ Todos os óvulos que se produzem durante a ovogênese contém um cromossomo X, enquanto que a metade dos espermatozoides possuem um cromossomo Y e a outra metade um cromossomo X. ❙ Na espermatogênese produzem-se centenas ou dezenas de milhões de esperma-tozoides por dia, enquanto que na ovogênese se produz um ou alguns óvulos a cada ciclo estral. ❙ A espermatogênese produz gametas macroscópicos e com motilidade própria, enquanto que a ovogênese produz gametas grandes e imóveis. -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- ABDEL-RAOUF, Mohammed et al. The postnatal development of the reproductive organs in bullswith special reference to puberty.(Including growth of the hypophysis and the adrenals). Acta endocrinologica, n. Suppl No. 49, 1960. ADONA, Paulo Roberto et al. Ovogênese e foliculogênese em mamíferos. Journal of Health Sciences, v. 15, n. 3, 2013. AERTS, J. M. J.; BOLS, P. E. 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TRANSPORTE DE GAMETAS, FERTILIZAÇÃO E SEGMENTAÇÃO -/- • _____OBJETIVO -/- O entendimento do desenvolvimento embrionário nos estágios iniciais, desde a deposição dos espermatozoides na fêmea, passando pela fertilização deste no ovócito e na formação do zigoto, é de suma importância para diferenciar especialistas em reprodução e manejo reprodutivo no mercado de trabalho e, também, durante a vida acadêmica. Compreender os processos que levam à formação do zigoto na fêmea é essencial para avaliar a capacidade reprodutiva dos animais e, mediante técnicas, (...) avaliar o trato reprodutivo da fêmea e o desenvolvimento do embrião até a formação do feto e, por fim, em um novo animal sadio na propriedade. Com esse trabalho, o estudante de veterinária ou zootecnia, que deseja se aprofundar na fisiologia da reprodução animal, identificará os mecanismos que são envolvidos no transporte dos gametas, bem como os processos que estes últimos devem completar para alcançar a fertilização e para desencadear as divisões iniciais do embrião. -/- • _____INTRODUÇÃO -/- A fertilização ou fecundação é o processo pelo qual os gametas masculino (espermatozoide) e feminino (ovócito) se fundem para gerar um novo indivíduo. Seu êxito depende da culminação adequada dos diferentes processos que devem sofrer os gametas durante sua maduração e percurso; do transporte oportuno destes no trato reprodutivo da fêmea, assim como de uma série de adaptações dos órgãos genitais internos da mãe. A segmentação refere-se às primeiras divisões celulares do embrião. -/- • _____TRANSPORTE DO OVÓCITO -/- O ovócito que é liberado na ovulação, e que se encontra coberto pelas células do cumulus (figura 1), é capturado pela fímbria do infundíbulo ao aderir aos cílios. Esse processo é altamente eficaz, inclusive em espécies onde os ovários possuem várias formações globosas, por exemplo nas porcas, onde os ovidutos capturam entre 95 e 100% dos ovócitos que são ovulados. As contrações das camadas musculares do oviduto e o movimento intenso dos cílios da mucosa faz com que as secreções fluam em direção ao útero, transportando assim o complexo cumulus-ovócito. Esse transporte é relativamente rápido até alcançar a junção da ampola com o istmo (que é considerado o local de fertilização do espermatozoide e ovócito) a partir do qual se torna lento. Devido a fêmea estar em estro, o processo está sob controle endócrino, isto é, controle hormonal através do estradiol. Nas fêmeas domésticas, ao contrário das mulheres, o transporte ao longo do oviduto é extremamente eficiente, pois os embriões passam para o útero sem dificuldade, de modo que gestações ectópicas (tubárias ou em cavidade) são quase inexistentes. A égua, frequentemente, retém por muito tempo os ovócitos não fertilizados no oviduto, provavelmente devido a não secreção de substâncias (como a prostaglandina E) que poderiam favorecer sua passagem, como se propõe que aconteça com os embriões. A figura 2 apresenta um ovócito com suas respectivas estruturas. Figura 1: ovócitos de uma vaca madurados in vitro. Nota-se as células do cumulus que os recobre. -/- Figura 2: estruturas do ovócito de uma ovelha que se encontra na etapa de ovócito secundário, depois da ovulação. Elaborado pelo autor. • _____TRANSPORTE ESPERMÁTICO -/- Para que os espermatozoides sejam capazes de fertilizar o ovócito, deverão sofrer uma série de mudanças bioquímicas e morfológicas ao longo de sua passagem pelo aparelho reprodutor tanto masculino como feminino. Uma vez produzidos na parede do túbulo seminífero, os espermatozoides são liberados em direção ao lúmen tubular e transportados passivamente para uma estrutura ramificada conhecida como rede testicular (rete testis). Dessa rede são conduzidos em direção ao epidídimo passando através de 10 a 20 ductos eferentes localizados no polo superior do testículo. O epidídimo é dividido em três seções denominadas cabeça, corpo e cauda; é constituído por um só ducto longo e tortuoso que continua com o canal deferente. Ao final desemboca nas ampolas seminais, no ducto ejaculatório e na uretra. As funções do epidídimo são as de maduração, transporte e armazenamento dos espermatozoides. O transporte através do epidídimo é lento, aproximadamente de 10 dias em touros, e segue sendo passivo. Os espermatozoides tomados da cabeça do epidídimo são ainda imaturos e incapazes de fertilizar, enquanto os armazenados na cauda são completamente maduros. Durante o trânsito pelo epidídimo os espermatozoides adquirem motilidade e o potencial para fertilizar, o acrossomo é remodelado e a gota citoplasmática migra para o flagelo e é liberada. Quando um macho ejacula com muita frequência, é possível observar espermatozoides com gota citoplasmática no sêmen, já que não há tempo suficiente para que completem sua maduração. Os espermatozoides são expulsados fora do organismo durante a cópula, na masturbação ou em emissões espontâneas. Na ejaculação, os espermatozoides que se encontram suspensos nos fluidos do testículo e do epidídimo, misturam-se ao chegar na uretra com as secreções das glândulas acessórias para formar o sêmen. Essas secreções denominadas plasma seminal, proporcionam substâncias para manter o metabolismo energético das células espermáticas, e integram suas membranas elementos que impedem uma capacitação prematura. Durante a cópula, o sêmen é depositado na vagina ou no útero, variando entre as espécies (tabela 1). Na monta natural, geralmente, o serviço ocorre no momento propício, já que está definido pela fase do ciclo estral em que a fêmea é receptiva ao macho. No entanto, na inseminação artificial, é o macho que deverá determinar o momento ideal, e para isso é importante considerar a vida média dos gametas, ao qual é muito curta no caso dos ovócitos (tabela 1). -/- Tabela 1: local de depósito do sêmen, volume da ejaculação e vida média dos gametas. Espécie Local de deposição Volume (ml) Velocidade de ejaculação Vida média do ovócito Vida média do espermatozoide Bovinos Intravaginal 2 1 – 3 seg 8 h 30 – 48 h Caninos Intravaginal 2 – 30 (10 média) 6 – 45 min 48 – 72 h 9 – 11 d Equinos Intrauterina 50 – 200 20 – 60 seg 6 – 8 h 72 – 120 h Humanos Intravaginal 3 - - 5 – 6 d Ovinos Intravaginal 1 1 – 2 seg 16 – 24 h 30 – 48 h Suínos Intrauterina 200 – 400 5 – 20 min 8 – 10 h 24 – 48 h Onde d = dias; h = horas. A vida fértil do ovócito é muito curta, portanto, o momento do serviço é de grande importância para obter altos índices de fertilização. -/- Independentemente do local em que os espermatozoides sejam depositados no aparelho reprodutor feminino, serão expostos às secreções genitais e sofrem uma série de mudanças em seu trajeto até o local de fertilização antes de penetrar no ovócito. Nas espécies em que o sêmen é depositado na parte cranial da vagina, uma parte do mesmo penetra através da cérvix, enquanto outra parte é eliminada do aparelho genital da fêmea, em pouco tempo, através do fluxo retrógrado. O meio vaginal não é adequado e imobiliza os espermatozoides em pouco tempo, pelo qual deverão entrar no útero onde o ambiente é mais propício. O transporte espermático na fêmea é o resultado da alta contratilidade, do movimento ciliar e o fluido do aparelho genital durante o estro, ao qual está sob controle endócrino e do sistema nervoso. Esse transporte é favorecido pelas características especiais do muco estral, cujas moléculas formam uma espécie de canais que facilitam a passagem dos espermatozoides. Pelo contrário, durante a fase lútea seu transporte é dificultado. Além do meio vaginal, a cérvix também atua como barreira natural para limitar a passagem dos espermatozoides, diminuindo assim a possibilidade de polispermia. Funciona, também, como um filtro que seleciona os espermatozoides aptos dos que não o são, uma vez que somente os primeiros possuem uma motilidade vigorosa que lhes permite passar pelo muco altamente hidratado. Na vaca a cérvix é considerada como um reservatório espermático. Quando atravessam a cérvix, os espermatozoides seguem sua deslocação tanto por movimento próprio como pelas contrações uterinas e tubárias. Nas espécies em que o local de depósito do sêmen do macho na fêmea é intrauterino, como equinos, a principal barreira que os espermatozoides enfrentam é a união ou junção útero-tubárica. A união entre o útero e o oviduto (istmo do oviduto) serve como reservatório funcional dos espermatozoides nas espécies domésticas. Poucos minutos depois da cópula, é possível encontrar alguns espermatozoides no oviduto, que é conhecido como fase de transporte rápido. No entanto, esses espermato-zoides não são os que participam do processo de fertilização e podem apresentar certas anormalidades. Existe um segundo tipo de transporte denominado fase sustentada, a qual consiste na migração prolongada dos espermatozoides em direção as partes mais craniais do aparelho genital feminino, que conduzem à colonização do reservatório funcional e na liberação gradual dos espermatozoides dos reservatórios espermáticos, incluindo este último. O reservatório do istmo fornece aos espermatozoides um ambiente propício, protegendo-os contra a fagocitose, prolongando assim a sua viabilidade. Aqui os esper-matozoides permanecem aderidos a superfície das células ciliadas do epitélio até a finalização de sua capacitação, depois da qual são liberados quando alteram seu padrão de motilidade flagelada, fenômeno conhecido como hipermotilidade, e migram em ondas em direção ao local da fertilização. Dos milhões de espermatozoides ejaculados, somente alguns milhares alcançarão o istmo do oviduto e um número sumamente pequeno será encontrado nas imediações do ovócito no momento da fertilização. -/- • _____CAPACITAÇÃO ESPERMÁTICA E REAÇÃO ACROSSÔMICA -/- A capacitação é um processo gradual e essencial para a fertilização. Os espermato-zoides devem passar por um dado tempo de “incubação” no aparelho genital da fêmea e sofrer uma série de mudanças antes de serem capazes de fecundar o ovócito. A capacita-ção dos espermatozoides começa quando eles entram em contato com as secreções do aparelho genital da fêmea e termina no istmo do oviduto. Durante esse percurso a superfície da cabeça do espermatozoide se modifica já que algumas moléculas como o colesterol são removidas da membrana plasmática, aumentando sua fluidez e alterando suas propriedades bioquímicas. Entre outras coisas, essa reorganização dos lipídios facilita a entrada de cálcio extracelular pelos canais iônicos e ocasiona a desestabilização da membrana, tornando-a mais fusogênica. Também são eliminados outros fatores (conhecidos genericamente como fatores descapacitantes) que expõem receptores membranais indispensáveis para a realização da união entre o espermatozoide e o ovócito durante a fertilização. Os espermatozoides capacitados apresentam um padrão de hipermotilidade e uma maior atividade metabólica, características que devem obter para que sejam capazes de penetrar as camadas do ovócito. A capacitação é necessária para que ocorra a reação acrossômica. A reação acrossomal ou acrossômica (RA) é um fenômeno de exocitose que é desencadeada pela ligação entre as proteínas e receptores localizados na membrana do espermatozoide e a zona pelúcida do ovócito (figura 3). Envolve a fusão da membrana plasmática do espermatozoide com a membrana externa de seu acrossomo; formando, assim, pequenas vesículas, cujo conteúdo de enzimas hidrolíticas, como a hialuronidase e a acrosina, é liberado em direção ao seu exterior, facilitando a penetração da zona pelúcida. A adesão do espermatozoide à zona pelúcida é específica da espécie e depende de glicoproteínas presentes na membrana dos ovócitos maduros; a cabeça do espermatozoide se une com essas glicoproteínas mediante receptores específicos e atravessam em direção oblíqua a zona pelúcida até chegar ao espaço perivitelino. Nos mamíferos, particularmente em roedores e nos humanos, algumas dessas glicoproteínas são conhecidas como ZP1, ZP2 e ZP3. Pensa-se que a união da membrana espermática a esta última é o que desencadeia a reação acrossomal. Posteriormente, as vilosidades do ovócito entram em contato com o espermatozoide e a membrana presente na secreção equatorial da cabeça do espermatozoide, que tem proteínas fusogênicas específicas, une-se a membrana plasmática do ovócito, fusionando-se e permitindo a entrada do núcleo espermático ao citoplasma (figura 4). A capacitação dos espermatozoides é fundamental para o êxito da fertilização, uma vez que apenas os aptos estarão perfeitos e íntegros para que a união e percepção das glicoproteínas presentes nos mesmos possam ocorrer de forma ideal para a penetração deste no ovócito, fertilizá-lo e formar um zigoto. Figura 3: estrutura do espermatozoide. Nota: a membrana é acrossomal e não acrossonal. Elaborado pelo autor. -/- Figura 4: eventos que ocorrem durante a fertilização. A – depois de passar através das células do cumulus, o espermatozoide entra em contato com a zona pelúcida, onde receptores da membrana plasmática reconhecem as proteínas da zona pelúcida; B – é desencadeada, então, a reação acrossomal; C – para que o espermatozoide penetre na zona pelúcida; D – ao atravessar a zona pelúcida e entrar no espaço perivitelino, a cabeça do espermatozoide entra em contato com a membrana vitelina; ambas membranas se fusionam graças ao reconhecimento de proteínas fusogênicas que estão no segmento equatorial. E – ocorre, então, que o núcleo do espermatozoide penetra no citoplasma do ovócito; uma das consequências da fusão da membrana com a cabeça do espermatozoide é a reação cortical, em que os grânulos corticais do ovócito liberam seu conteúdo em direção ao espaço perivitelino, o que resulta na alteração da estrutura da zona pelúcida e da membrana vitelina para bloquear a polispermia. Elaborado pelo autor. • _____CONSEQUÊNCIAS DA PENETRAÇÃO -/- Bloqueio da polispermia -/- A fusão das membranas dos gametas durante a penetração permite a entrada da fosfolipase C zeta (PLCζ) – fator solúvel que provém do espermatozoide – que desencadeia liberação e oscilações de Ca2+ no retículo endoplasmático. Isso, por sua vez, provoca a migração e fusão dos grânulos corticais, com a consequente liberação de enzimas, que mudam tanto a estrutura da zona pelúcida (por exemplo a inativação de ZP3), como a da membrana vitelina. Desse modo, impede-se que outros espermatozoides as penetrem, evitando assim a polispermia (figura 5). -/- Figura 5: os grânulos corticais que encontram-se na periferia do citoplasma, debaixo da superfície da membrana do ovócito, migram e fusionam-se sobre a mesma, liberando seu conteúdo no espaço perivitelino imediatamente depois da penetração do espermatozoide. A – como conse-quência, tanto a membrana vitelina como a zona pelúcida são modificadas, impedindo a entrada de mais espermatozoides, o que evita a polispermia. B – o ovócito retoma, então, sua segunda divisão meiótica, que ocasiona a expulsão do segundo corpúsculo polar, e na formação dos pronúcleos feminino e masculino. C – continuando, os pronúcleos migram, suas membranas se dissolvem e os cromossomos de ambos se condensam e se unem. Completa-se, assim, a singamia e forma-se, então, o zigoto. Elaborado pelo autor baseado nos livros de embriologia e fisiologia da reprodução conforme vida bibliografia. -/- Ativação do ovócito e formação de pronúcleos -/- Na maioria das fêmeas domésticas, com exceção da cadela, o ovócito encontra-se suspenso na metáfase II da segunda meiose no momento da ovulação. A entrada da PLCζ do espermatozoide no citoplasma do ovócito, e a consequente liberação de Ca2+, faz com que o ovócito se ative, terminando a segunda divisão meiótica e expulse o segundo corpo polar. Posteriormente, o material nuclear do ovócito se reorganiza para formar o pronú-cleo feminino. Entretanto, a membrana nuclear do espermatozoide se dissolve, a cromatina descondensa-se, as protaminas são substituídas por histonas, e se forma uma nova membrana nuclear, dando lugar ao pronúcleo masculino. -/- Singamia -/- Uma vez que os pronúcleos feminino e masculino são formados, migram para o centro do ovócito, aproximam-se, suas membranas se dispersam e os cromossomos paternos e maternos se associam, com o qual recupera a condição diploide e dá origem ao zigoto (figura 5). -/- • _____DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO -/- Poucas horas após a fertilização ocorre a primeira divisão do zigoto em duas, depois em 4, 8, 16 e 32 células, denominadas blastômeros. Essas divisões mitóticas são conhecidas como divisões de segmentação ou clivagem (figura 6), uma vez que são realizadas sem aumento do citoplasma, de modo que com cada divisão os blastômeros se tornam menores. A partir das 16 células o embrião se chama mórula, e é visto como uma massa celular compacta. A compactação deve-se a informação de proteínas de ligação entre os blastômeros. O embrião acumula líquido em seu interior, formando uma cavidade denominada blastocele. Esse processo é conhecido como blastulação; o embrião, assim, passa a ser chamado de blastocisto. Nessa etapa é possível diferenciar duas populações de células embrionárias: a massa celular interna, embrioblasto ou botão embrionário (que dará origem ao embrião), e a massa celular externa, células superficiais ou trofoblasto, do qual se originam a maioria das membranas fetais. Ao continuar a multiplicação das células e a acumulação de líquido, o blastocisto aumenta de tamanho, convertendo-se em blastocisto expandido. A zona pelúcida torna-se mais fina e, finalmente, o embrião eclode; isto é, o embrião é liberado da zona pelúcida. -/- • _____FERTILIZAÇÕES ATÍPICAS -/- Polispermia -/- É a penetração de dois ou mais espermatozoides no óvulo. Esta condição é letal nos mamíferos, já que o número cromossômico desse zigoto é maior que 2n, o envelheci-mento do ovócito da porca, como consequência do serviço tardio, favorece a apresentação da polispermia, por isso, é comum ver números de nascimentos de média de 10 a 12 leitões por parição nessa espécie. Nas aves, no entanto, a penetração de mais de um espermatozoide é normal, embora apenas um pronúcleo masculino se formará, fundindo-se com o feminino. -/- Figura 6: etapas do processo de segmentação/clivagem. Fonte: aula de reprodução da professora Domenica Palomaris, UFT. -/- Ginogênese -/- É o desenvolvimento de um embrião a partir de um óvulo normal fecundado por um espermatozoide, mas sem a fusão dos cromossomos masculinos com os da fêmea. A função do espermatozoide, nesse caso, é a de ativação do ovócito para que este inicie seu desenvolvimento, mas não há fusão com o núcleo do espermatozoide. Ocorre em plantas, em nematódeos e em algumas espécies de peixes, por exemplo a Poecilia formosa, espécie em que os ovócitos das fêmeas são ativados por machos de outra espécie relacio-nada. -/- Partenogênese -/- Consiste no desenvolvimento do embrião sem a participação do espermatozoide. Ocorre em alguns insetos, o zangão, por exemplo, é partenogenético. Também pode apresentar-se em perus, cujos embriões são machos e, geralmente, morrem antes da eclosão. -/- • _____GÊMEOS -/- Existem dois tipos de gêmeos: idênticos ou monozigóticos e os não idênticos ou dizigóticos. -/- Idênticos ou monozigóticos -/- Originam-se do mesmo zigoto, sendo assim, possuem o mesmo genótipo e um fenótipo similar e, portanto, são do mesmo sexo. Em laboratório é possível gerá-los ao seccionar uma mórula em duas ou mais partes, por meio de um micromanipulador. Uma vez que possuem o mesmo genótipo, os produtos resultantes são clones. -/- Não idênticos ou dizigóticos -/- Provêm da fertilização de dois óvulos distintos por espermatozoides diferentes. Possuem, portanto, genótipos e fenótipos diferentes, e podem ser de sexo diferente. -/- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- ALBERTS, Bruce et al. Biologia molecular da célula. Artmed Editora, 2010. AUSTIN, Colin Russell; SHORT, Roger Valentine. Reproduction in Mammals, Book I: Germ Cells and Fertilization. 1982. BEARDEN, Henry Joe et al. Reproducción animal aplicada. México: Manual Moderno, 1982. BOSCH, P.; WRIGHT JR, R. W. The oviductal sperm reservoir in domestic mammals. Archivos de medicina veterinaria, v. 37, n. 2, p. 95-105, 2005. CAPALLEJAS, Roberto Brito; RODRÍGUEZ, Lourdes Tagle. Fisiología de la reproducción animal: con elementos de biotecnología. Editorial Félix Varela, 2010. 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Fale sobre a eficiência do transporte do gameta no trato genital da fêmea e sobre a retenção de ovócitos pela égua. -/- 4. Defina as células do cumulus e explique seu papel sobre o ovócito. -/- 5. Quais as estruturas que compõem o ovócito? Qual a função de cada uma? -/- 6. Todos os ovócitos das fêmeas domésticas são iguais? Justifique. -/- 7. Disserte sobre o papel dos hormônios e das secreções sobre o transporte do ovócito no trato genital da fêmea. -/- 8. Disserte sobre o transporte do espermatozoide. Por que há transporte rápido e lento dos espermatozoides? -/- 9. Fale sobre o local de deposição do sêmen nas espécies domésticas e como esse influen-cia na eficiência da reprodução. -/- 10. Por que a vida média do espermatozoide canino é maior que as outras espécies? -/- 11. Quais as mudanças que os espermatozoides precisam sofrer para conseguir êxito na fertilização e por quê? -/- 12. Defina fase de transporte rápido, fase sustentada e hipermotilidade. Qual a importân-cia de cada um? -/- 13. Como ocorre a reação acrossômica? -/- 14. O que é polispermia e como ocorre seu bloqueio? 15. Como ocorre a ativação do ovócito e como se formam os pronúcleos? -/- 16. O que é e qual a importância da singamia? -/- 17. Disserte sobre as divisões de segmentação e qual a importância destas para o êxito da reprodução. -/- 18. Defina e diferencia mórula e blastocisto. -/- 19. Defina e diferencie ginogênese e partenogênese. -/- 20. Qual o papel endócrino e quais hormônios e enzimas atuam sobre o transporte de gametas, sobre a fertilização e sobre a segmentação? (shrink)

The Extended Evolutionary Synthesis (EES) debate is gaining ground in contemporary evolutionary biology. In parallel, a number of philosophical standpoints have emerged in an attempt to clarify what exactly is represented by the EES. For Massimo Pigliucci, we are in the wake of the newest instantiation of a persisting Kuhnian paradigm; in contrast, Telmo Pievani has contended that the transition to an EES could be best represented as a progressive reformation of a prior Lakatosian scientific research program, with the extension (...) of its Neo-Darwinian core and the addition of a brand-new protective belt of assumptions and auxiliary hypotheses. Here, we argue that those philosophical vantage points are not the only ways to interpret what current proposals to ‘extend’ the Modern Synthesis-derived ‘standard evolutionary theory’ (SET) entail in terms of theoretical change in evolutionary biology. We specifically propose the image of the emergent EES as a vast network of models and interweaved representations that, instantiated in diverse practices, are connected and related in multiple ways. Under that assumption, the EES could be articulated around a paraconsistent network of evolutionary theories (including some elements of the SET), as well as models, practices and representation systems of contemporary evolutionary biology, with edges and nodes that change their position and centrality as a consequence of the co-construction and stabilization of facts and historical discussions revolving around the epistemic goals of this area of the life sciences. We then critically examine the purported structure of the EES—published by Laland and collaborators in 2015—in light of our own network-based proposal. Finally, we consider which epistemic units of Evo-Devo are present or still missing from the EES, in preparation for further analyses of the topic of explanatory integration in this conceptual framework. (shrink)

This paper delves into the significance and challenges of Artificial Intelligence (AI) ethics and justice in terms of Common Good and Well-being, fairness and non-discrimination, rational public deliberation, and autonomy and control. Initially, the paper establishes the groundwork for subsequent discussions using the Academia Sinica LLM incident and the AI Technology R&D Guidelines of the National Science and Technology Council(NSTC) as a starting point. In terms of justice and ethics in AI, this research investigates whether AI can fulfill human common (...) interests and welfare. Taking AI injustice as an example, I analyze the practical assessment of AI regarding regional, industrial, and social impacts. Further, this paper discusses the challenges of fairness and non-discrimination in AI, specifically addressing the issue of training on biased data, discussing the acquisition of bias by AI and post-processing supervision issues, and emphasizing the importance of rational public deliberation in this process. Then, this research examines the challenges and countermeasures the rational public faces in public deliberation, such as the importance of education in STEM scientific literacy and technological capabilities. Finally, in discussing AI and autonomy, I propose a 'Human-Centered Approach’ rather than relying solely on the 'Technological Utility Maximization' brought by AI to achieve substantial AI justice. -/- Keywords: AI Ethics and Justice, Fairness and Non-Discrimination, Biased Data Training, Public Deliberation, Autonomy, Human-Centered Approach . (shrink)

When a belief is self-fulfilling, having it guarantees its truth. When a belief is self-defeating, having it guarantees its falsity. These are the cases of “self-impacting” beliefs to be examined below. Scenarios of self-defeating beliefs can yield apparently dilemmatic situations in which we seem to lack sufficient reason to have any belief whatsoever. Scenarios of self-fulfilling beliefs can yield apparently dilemmatic situations in which we seem to lack reason to have any one belief over another. Both scenarios have been used (...) independently to challenge Evidentialism, on which what we may rationally believe is all and only what fits our current evidence. Here we tie the two scenarios together and explore what a knowledge-sensitive evidentialist approach to one implies for the other. (shrink)

Contemporary evolutionary biology comprises a plural landscape of multiple co-existent conceptual frameworks and strenuous voices that disagree on the nature and scope of evolutionary theory. Since the mid-eighties, some of these conceptual frameworks have denounced the ontologies of the Modern Synthesis and of the updated Standard Theory of Evolution as unfinished or even flawed. In this paper, we analyze and compare two of those conceptual frameworks, namely Niles Eldredge’s Hierarchy Theory of Evolution (with its extended ontology of evolutionary entities) and (...) the Extended Evolutionary Synthesis (with its proposal of an extended ontology of evolutionary processes), in an attempt to map some epistemic bridges (e.g. compatible views of causation; niche construction) and some conceptual rifts (e.g. extra-genetic inheritance; different perspectives on macroevolution; contrasting standpoints held in the “externalism–internalism” debate) that exist between them. This paper seeks to encourage theoretical, philosophical and historiographical discussions about pluralism or the possible unification of contemporary evolutionary biology. (shrink)

本文深入探討人工智慧（AI）於實現共同福祉與幸福、公平與非歧視、理性公共討論及自主與控制之倫理與正義重要性與挑戰。以中央研究院LLM事件及國家科學技術委員會（NSTC）AI技術研發指導方針為基礎，本文 分析AI能否滿足人類共同利益與福祉。針對AI不公正，本文評估其於區域、產業及社會影響。並探討AI公平與非歧視挑戰，尤其偏差數據訓練問題，及後處理監管，強調理性公共討論之重要性。進而，本文探討理性公眾於 公共討論中之挑戰及應對，如STEM科學素養與技術能力教育之重要性。最後，本文提出“以人為本”方法，非僅依賴AI技術效用最大化，以實現AI正義。 -/- 關鍵詞：AI倫理與正義、公平與非歧視、偏差數據訓練、公共討論、自主性、以人為本的方法.

有鑒於臺灣逐年受到中共「認知領域滲透作戰」的大量攻擊，本文針 對資安國防概念下位的認知戰層面，提出了臺灣可以採取與建立的新型應對 措施機制。本文主要係針對了中共認知滲透作戰作為評估對象，發展資安語 言學政策上的方針建議，期許容或可作為未來國防資訊安全的政策建言參照。 本文嘗試在較為硬理論的面向上，提供資安語言學文本探勘結合言談解構等 質性與量化工具盒整合分析的概括方法論。期許本文的研究結果，往後得以 使我方能組成相關跨領域專家團隊，來因應中共認知滲透作戰攻擊之挑戰。 -/- 關鍵詞：認知滲透作戰、大數據語料庫、資安語言學、文本探勘分析、敘事 語言解構 .

Knowledge-first theories of justification are theories of justification that give knowledge priority when it comes to explaining when and why someone has justification for an attitude or an action. The emphasis of this article is on knowledge-first theories of justification for belief. As it turns out, there are a number of ways of giving knowledge priority when theorizing about justification, and what follows is a survey of more than a dozen existing options that have emerged in the early 21st century (...) since the publication of Timothy Williamson’s *Knowledge and Its Limits*. This article traces several of the general theoretical motivations that have been offered for putting knowledge first in the theory of justification. This is followed by an examination of existing knowledge-first theories of justification and their standing objections. These objections are largely, but not exclusively, concerned with the extensional adequacy of knowledge-first theories of justification. There are doubtless more ways to give knowledge priority in the theory of justified belief than are covered here, but the survey is instructive because it highlights potential shortcomings that would-be knowledge-first theorists of justification may wish either to avoid or else to be prepared with a suitable error theory. This entry concludes with a reflection about the extent to which the short history of, arguably, failed attempts to secure an unproblematic knowledge-first account of justified belief has begun to resemble the older Gettier dialectic. (shrink)

This brief paper is devoted to criticizing the widespread reading of Kant’s first Critique, according to which reference to subject-independent objects is “constituted” by higher-order cognitive abilities (concepts). Let us call this the “constitutional view.” In this paper, I argue that the constitutional reading confuses the un-Kantian problem of how we come to represent objects (which I call the intentionality thesis), with the quite different problem of how we cognize (erkennen) (which I call the “cognition thesis”) that we do represent (...) objects, that is, things that exist independently of the subject. (shrink)

In this paper, I intend to show that it’s a serious mistake to construe the role of sensible representation in Kant’s work as a nonconceptual content (in the contemporary and technical sense of “content”), which, like a mental indexical would refer to what appears in space and time in the so-called de re form. The interpretation I advance and further support is this: without possessing a representational content, sensible representation must be understood as the basic epistemic relation between the subject (...) and the physical entities in space and time she is acquainted with. Immediate reference of sensible intuition to their respective objects is to be understood as a form of knowledge by acquaintance. I call my own interpretation relationalism. (shrink)

本研究將先介紹筆者的語言學碩士論文（連，2023），如何分析《東吳哲學學報》2017年至2021年西方哲學論文摘要語體的修辭語步特徵與提供寫作建議，並試圖從哲學圈內人的角度，對連（2023）的哲學寫作 建議進行批判性的反思，探討哲學教師或新手哲學家可以如何看待華文哲學論文摘要的寫作建議。接著，筆者將問題聚焦在跨領域學科（應用語言學統計結果與哲學論文寫作）之間的哲學問題，即——哲學家應如何看待語言學家 針對哲學論文的研究結果。筆者將考慮領域間研究（IDR）的語言與詞語概念關係。而藉由討論上述跨領域研究中語義直覺分歧的問題，筆者提出了三種可能的哲學態度：(1)服從科學權威、(2)尊重特定領域用詞、(3 )質疑邊緣科學理論。筆者認為，上述三種態度對於哲學家如何看待「方法(M)」和「結論(C)」這兩項跨領域語義概念分歧和可能理論分歧有著重要的影響。筆者希冀藉由提出相關解決方案來尋求「理論統一」或「領域整 合」的可行性，最終得以促進跨領域合作與跨學門間良好學術交流的互動成長。 -/- 關鍵詞：領域間研究（IDR）、應用語言學、哲學寫作、語體分析、修辭語步 .

This paper explores the correlation between economic indicators and economic development, focusing on common economic indicators such as GDP, Purchasing Power Parity (PPP), economic growth rate, and unemployment rate. It compares and analyzes data from Taiwan, Japan, South Korea, the United States, and China. The study finds that a single economic indicator cannot fully reflect a country's economic development and that multiple indicators must be considered to assess the economic situation more accurately. The paper also discusses differences in economic growth (...) among countries, the impact of income disparity and unemployment rates on economic development, and emphasizes the importance of PPP in cross-country comparisons. Finally, it points out that in addition to GDP, factors such as income distribution and social welfare should also be considered when evaluating economic development. -/- Keywords: Economic Indicators, Gross Domestic Product (GDP), Purchasing Power Parity (PPP), Economic Growth Rate, Unemployment Rate. (shrink)

From the second half of the last century, there has been a widespread view in the Anglophone world that Kant’s transcendental deduction (aka TD) aims to vindicate our common-sense view of the world as composed of public and objective particulars against some unqualified forms of skepticism. This widespread assumption has raised serious doubt not only about the success of TD but also about the very nature of its argument in both editions of the Critique. Yet, if there is a connection (...) between TD and global skepticism, the intriguing question is: Who is this skeptic? According to Strawson, “the skeptic” is a hypothesis of a purely sense-datum experience. In contrast, the fact that TD turns on the key notion of self-consciousness has induced several other scholars to assume that the skeptic is no none but a Cartesian external-world skeptic. None of those readings find textual support or are compatible with the very structure of the first Critique. The question is: Does this mean that TD aims only to undermine empiricism, as Guyer suggests? I do not believe so. I am pretty convinced that TD addresses a peculiar form of global skepticism, namely “Hume’s challenge to reason.” Assuming that we cognize (erkennen) and experience (erfahren) appearances as objects as a requirement of Newtonian physics, TD aims to provide a justification of the principle that nature is uniform that is superior to Hume’s justification. (shrink)

In this critical review of Robert Hanna's ingenious book (2006), I aim to support Hanna‟s main insightful reading of Kant, namely what he calls “a priori truth with a human face," without appealing to Kant's divide between a priori and a posteriori and analytic and synthetic truths. My suggestion is that transcendental propositions are necessary neither in the usual epistemological sense that analytic propositions are, let alone in the metaphysical sense that some empirical propositions are. Instead, they are necessary in (...) the theoretical domain in the weak alternative sense that they make possible the empirical recognition of appearances as an object as an indispensable condition of our self-consciousness experience, and they are a priori in the practical domain in the sense that their truth is vital for our self-comprehension as human beings. (shrink)

This essay aims to expose the metaphysical underpinnings of enactivism. While enactivism relies heavily on rejecting the traditional mind-body problem by excluding the familiar thought experiments that favor phenomenal dualism, the crucial point that is overlooked is instead the brain-body problem, specifically the crucial interaction between the brain and the bodily limbs in their embodied activities of perception and cognition. If enactivism is correct, differences in sensory experience necessarily entail differences in embodied activity—this is the metaphysical core of enactivism, which (...) we think is entirely wrong. We will argue that a physical or biological body ("Körper") is configured or shaped into a perceptually living body ("Leib") by brain patterns and not by embodied activity or by the so-called sensorimotor contingencies. Undoubtedly, embodied actions influence sensory perception. However, since variations in embodied actions do not necessarily lead to variations in sensory experience, they are not metaphysically constitutive of these experiences (supervenience claim). (shrink)

Contentful Moral Perceptualists such as Audi (2013), Lord (2018), McNaughton (1988), McBrayer (2010a, 2010b), Cowan (2014, 2015), and Werner (2016, 2018) claim that moral propositions can serve as the content of perception for moral subjects. However, in my original interpretation, recent critics of moral perceptualism, such as Faraci (2015), Väyrynen (2018), and Chudnoff (2015), subtly suggest that it is more reasonable to claim that moral propositions are the content of cognition rather than perception. Faraci, Väyrynen, and Chudnoff argue that the (...) so-called "moral perception" posited by Contentful Moral Perceptualists is actually dominated by dominative moral principles, representing a psychological state inferred from principles. Therefore, these critics believe that the so-called "moral perception" lacks the non-inferential characteristic of genuine perceptual experience and is not true perception. This paper will evaluate whether the "contentful moral perceptual model" can respond to the challenges posed by these critics. I will provide a preliminary defense for an affirmative answer. -/- Keywords: Moral Perception, Phenomenal Contrast Method, Perceptual Content, Phenomenal Experience, Non-Inferential Characteristics of Perception . (shrink)

How does one know the phenomenal character of one’s own experience? I aim to present and defend a new view of the epistemology of qualia that addresses this issue. My view results from a reworking of Dretske’s displaced perception model. The guiding line is the key Wittgensteinian insight of his Private Language Argument, namely the claim that no inner perception of qualia can justify our corresponding qualia beliefs. My reworking of the original model starts with the rejection of Dretske’s representationalism, (...) as well as any other metaphysical views about the ultimate nature of qualia. The reworking of the displaced perception model I am proposing is supposed to be compatible with any available metaphysical view on qualia. The second step consists of rejecting the epistemological misgivings of the original model, namely the view that knowing qualia requires “connecting beliefs” along with “meta-representations.” Yet, Dretske’s crucial mistake has been to force knowledge of qualia into the “belief-box.” As a matter of fact, there is only one belief involved in introspecting qualia, namely the qualia-belief itself. The third final step is this. Assuming the key Wittgensteinian insight, I argue that introspection of qualia is a process that is both epis- temically reliable and automatic. It is reliable because it dispenses with justification of any beliefs whatsoever. Moreover, it is automatic because it also dispenses with reflexive connecting beliefs. For example, it takes nonconceptual awareness of the color blue as an input and automatically yields the belief that phenomenal blue is the conscious character of my experience of the sky as an output just by employing the concept BLUE. (shrink)

The purpose of this article is to offer a new view of the key relation between the content and the conscious character of visual experience. The author aims to support the following claims. First, the author rejects the qualia realist claim that conscious character is an intrinsic, nonrepresentational property of visual experience, for example, a pattern of activation of neurons. However, the author also rejects the rival widespread representationalist claim that the conscious character of visual experience is identical to, or (...) supervenes on, any specific property represented by visual experience. The positive proposal is the following. Conscious character is identical to those patterns of activation of neurons that are referentially or representationally alive. Conscious redness, for example, is a pattern of activations of neurons that is normally created only when brains of physical duplicates come in visual contact with some distal property. This pattern of activation is recruited by natural selection to represent that property. This is called meaning representationalism. (shrink)

This paper is a defense of the so-called phenomenal-concept strategy, based on a new view of phenomenal concepts as special de re modes of presentation of the phenomenal character of experience. Phenomenal concepts can be explained in physical terms as mental particulars (as phenomenal files) created in the individual’s mind to pick out the phenomenal character of experience by representing certain physical properties as those represented by the experiences themselves (metarepresentation). They are individuated by two fundamental relations: the perceptual (acquaintance) (...) relation the creature bears to the physical properties represented by its own experience and the relation the creature bears to itself (self-acquaintance) as the subject undergoing those experiences. Mary’s newly acquired phenomenal file presents the phenomenal character of her new experience of red by means of the new relation she bears to herself as the creature standing in the experiential relation to the color red. (shrink)

This paper presents a new cognitivist account for the old puzzle of self-consciousness or knowing self-reference. Knowing self-reference does not rely on reflection on some putative pre-existent pre-reflexive self-consciousness, nor is it the result of a process of identification of oneself as the employer of the relevant token of “I” according to the token-reflexive rule of the first-person pronoun. Rather, it relies on the architecture of the cognitive system. By exploiting the acquaintance relation that every brain has to one’s own (...) body, a “mental file” is opened in a subliminal way to house information about oneself gained through the appropriate proprioceptors. Knowing self-reference based on self-files dispenses with self-identification because the opening of the file in the same brain/body is not a deed of the cognitive system but rather something that takes place sub-personally. (shrink)

The claim that ―concepts serve as rules for the synthesis of representations‖ is understood by the mainstream of Kant‘s scholarship as if categories and concepts, in general, are conditions for the constitution of objects out of the manifold of sensations devoid of reference. That is the claim that I wish to question here. The claim comes in different flavors and formulations. Still, none of them are relevant here. I aim to provide an alternative account for the claim that ―the representation (...) makes the object possible.‖ I argue that the traditional view represents a solution to what I call the pseudo-problem of intentionality, namely to account for how a representation of something emerges out of a manifold of sensations devoid of reference. Yet, the intentionality problem is a misunderstanding of what I call the recognition thesis: the role of concepts is to provide the rules for the (mind-dependent) recognition (Erkenntnis) of the mind-independent existence of transcendental objects (noumena). ―The representation makes the object possible in the relevant sense that only by means of concepts can we recognize that what is sense-dependently represented actually exists mind-independently as transcendental objects or noumena in the negative sense. My view is embedded in the framework of what today is called ―Kantian Nonceptualism‖. Still, my view is neither a simple re-statement of Kantian Nonconceptualism nor depends on it. It is independently grounded on what Kant calls ―Erkenntnis‖. (shrink)

This paper is a new defense of type-B materialism against Jackson’s knowledge argument (1982) inspired by the Kantian main opposition between concepts and sensible intuitions. Like all materialists of type B, I argue that on her release from her black-and-white room, Mary makes cognitive progress. However, contrary to the so-called phenomenal concept strategy (henceforth PCS), I do not think that such progress can be accounted for in terms of the acquisition of new concepts. I also reject Tye’s recent account of (...) Mary’s cognitive progress as the acquisition of a “thing-knowledge.” What is crucial is not the Russellian opposition between knowing things and knowing truths but rather the Kantian opposition between conceptual and nonconceptual representations of the same thing (property). Mary’s phenomenal knowledge is here accounted for as the result of the cooperation of her newly acquired nonconceptual representation of the same phenomenal redness (the same thing) she had a conceptual representation before. As that new nonconceptual representation carries information about the same physical property she already represented but is now coded in analog rather than in digital form (Dretske, 1981), that nonconceptual representation can be accounted for in physical terms as Chalmers’s Master argument requires. Nevertheless, that representation can account for Mary’s cognitive progress since it carries information coded in analog form, something that the imprisoned she could never possess. (shrink)

This paper is both systematic and historical in nature. From a historical viewpoint, I aim to show that to establish Wittgenstein’s claim that “an ‘inner process’ stands in need of outward criteria” (PI §580) there is an enthymeme in Wittgenstein’s private language argument (henceforth PLA) overlooked in the literature, namely Wittgenstein’s suggestion that both perceptual and bodily experiences are transparent in the relevant sense that one cannot point to a mental state and wonder “What is that?” From a systematic viewpoint, (...) I aim to show that Wittgenstein’s PLA teaches us that the prevailing picture of the nature of phenomenal concepts (henceforth PCs) is upside down: we can only introspectively know what is going on inside our heads after we learn of what is going on outside (PI §580). In this regard, I aim to defend two associate claims against the prevailing view of PCs on the basis of PLA. First, by means of transparency, I aim to show that there is no de re awareness of our private sensation that could determine the meaning of sensation words; for example, I am never aware of the phenomenal blueness of my experience of something blue. The second associated claim is that introspective self-knowledge of our private sensations is always de dicto. We can only know introspectively that phenomenal blueness is the phenomenal character of the experience we are undergoing after we have learned that (de dicto knowledge) blue is the color that usually causes us that kind of experience. Likewise, we can only introspectively know that pain is the phenomenal character of the experience we are undergoing after we have learned that pain is what usually causes some typical pain behavior. (shrink)

The aim of this paper has been to present a new reconstruction of Kant’s Refutation of Idealism. I have considered several different targets of the Refutation, five of them mentioned by Kant himself. I believe that I have shown that the Refutation of Idealism is best considered only as a sound argument against Mendelssohnian subjectivist idealism, against Mendelssohnian immaterialism, and against Mendelssohnian realist idealism. First, Kant’s Refutation is a sound argument in favor of the claim that the outer things represented (...) in our minds are real rather than ideal; that is, they exist mind-independently as noumena. And second, Kant’s refutation is a sound argument for a fundamental ontology of noumena: the ultimate nature of reality and of our minds is neither material nor mental but made up of things in themselves. (shrink)

We set forth what one may call a “constitutional reading” in opposition to the traditional widespread “constructivist reading” of the object of cognition. In the light of the so-called one-object view reading of Transcendental idealism, the object of cognition is nothing but the object that exists in itself insofar as it appears to our cognitive apparatus. The object exists mind-independently, while our cognition of the same object must be mind-independent. The constructivist reading mistakes the epistemological problem of how we come (...) to cognize mind-dependently that what we represent (“the constitutional view”) are mind-independent objects with the Berkelian ontological problem of how we construct objects out of an undifferentiated, unstructured manifold (the constructivist view) My diagnosis is as follows. The first reason is the traditional “two-worlds view” reading of Kant’s idealism. If we take what exists in itself and the object of cognition as distinct things, then we must conclude that the object of cognition is a mind-dependent construction. Constructivist readers mistake the mind-dependent nature of our human cognition of objects for the putative mind-dependent nature of the known object. The second reason is overintellectualization. Constructivist readers mistake the objectifying syntheses of the imagination, below the threshold of self-consciousness, for cognitive conceptual operations by means of which we cognize (erkennen) the objects of cognition, or so I shall argue. (shrink)

This paper aims to present a novel reading of Kantian idealism. In want of a better name, I call my interpretation “one-object-plus-epistemic phenomenalism.” I partially endorse Allison’s celebrated position, namely his rejection of metaphysical world-dualism. Yet, I reject Allison’s deflationary two-aspect view. I argue that Kantian idealism is also metaphysically committed to an ontological noumenalism (one-object), namely the claim that the ultimate nature of reality is made up of unknown things in themselves (substantia noumena). Natural sciences can only reveal the (...) relational/structural properties of things as they appear rather than the intrinsic properties of substantia noumena in the negative sense. My anti-deflationary reading is similar to Allais’s, and my agnostic monism to Hanna’s. However, against both, I hold that appearances are not the accusative objects of our sensible representations but rather, as Kant repeatedly states: “mere representations.” The accusative objects of our senses are substantia noumena in the negative sense. Moreover, my view is also similar to Langton’s. Again, against Langton, I hold that appearances are not merely relational properties of substantia noumena but the way that such substantia noumena exist inside our mind as “mere representations.” In this regard, I also partially endorse Guyer’s and Van Cleve’s phenomenalist reading because these substantia noumena in the negative sense can only be cognized mind-dependently, namely as appearances. However, against Guyer and Van Cleve, I hold that the phenomenalist side of Kantian idealism is purely epistemological rather than ontological: what Kant calls the necessary unity of representations according to categories is not a logical construction of objects out of representations, that is, an ontological reduction of noumena to appearances, but rather the way we sense-independently cognize mind-independent noumena. (shrink)

I aim to develop an alternative theoretical model for the direct cognition of the elementary states of others called the theory of interaction (henceforth TI), also known as the “second person” approach. The model I propose emerges from a critical reformulation of the displaced perception model proposed by FRED DRETSKE (1995) for the introspective knowledge of our own mental states. Moreover, against Dretske, I argue that no meta-representation (second-order representation of a first-order representation as a representation) is involved in the (...) process, but only concepts, rudimentary enough, of others’ emotions: contentment and discontentment. Strictly speaking, all the empirical data and findings in developmental psychology only support the hypothesis that children in the pre-linguistic phase understand perceptual facial expressions of contentment and discontentment. My proposal consists of the following thesis: The direct perception of others' elementary mental states is not a perception in the usual sense of the word according to which we just perceive things, but rather a “perception of facts.” But how to understand that? It is nothing more than an epistemological process that is automatic and reliable at the same time. It is reliable in the epistemological-externalist sense of not involving any inference, reflection, theorizing or epistemic justification: a baby’s perception of her mom’s facial expression of discontentment (in the usual sense of “per- ception”) does not constitute a reason supporting the belief that mommy is discontent. The very word “belief” should not be understood in the usual sense but rather in the sense of a natural inclination for truth. But at the same time, it is automatic because the belief is a result or output of a process entirely subliminal and computational in nature. Thus, for instance, a child perceives that her mom is discontent (fact-awareness) by perceiving consciously (“perception” in the usual sense) a facial expression of discontentment (sensorial input) but recognizes that her mother is discontent as a result (output) of an entirely subliminal process. (shrink)

Este artículo pretende ofrecer una visión alternativa tanto de la lectura conceptualista tradicional de Kant como de la nueva lectura no conceptualista. En contra de las lecturas conceptualistas tradicionales sostengo que confunden las condiciones para la representación sensible de los objetos (tesis de la intencionalidad) con las condiciones para el reconocimiento (Erkenntnis) de que representamos objetos mediante intuiciones sensibles (tesis del reconocimiento). En contra de las lecturas no conceptualistas sostengo que no distinguen el no conceptualismo -propio de la filosofía contemporánea (...) de la mente- de las tesis antiintelectualistas de Kant. Tales lecturas fracasan porque se equivocan al atribuir un contenido representacional a las intuiciones sensibles de Kant. Las intuiciones sensibles, según Kant, no presentan el mundo según ciertas condiciones de satisfacción que podrían o no ser satisfechas por el mundo. Por lo tanto, no son ni verídicas ni non verídicas. Se limitan a presentar el mundo de una manera directa, independiente de los conceptos, lo que llamaré aquí la presentación de re de los objetos. En mi lectura, la oposición entre intuiciones y conceptos es la oposición entre la presentación de re de um objeto y el reconocimento proposicional de dicto de que representamos algo como um objeto. (shrink)

This paper is a new non-descriptivist defense of non- conceptualism, based on a new interpretation of Kant’s metaphysics of concepts. We advance the following claim: What distinguishes non-conceptual from conceptual singular representations is the way partial representations of the object’s features are integrated into the whole representation of the object: while at the non-conceptual level this integration takes the form of images of the object’s features that are stored and projected, at the conceptual level this integration takes the form of (...) the recognition that those features are properties of a same object, what Kant calls “synthetic unity of Aperception”. (shrink)

In this paper, I argue against the phenomenal concept strategy (henceforth PCS) and in favor of what Chalmers has called type-A materialism ([2006], [2010] p. 111). On her release, Mary makes no cognitive discovery at all, not even a thin, non-possibility-eliminating discovery, as Tye has recently claimed [2012]. When she is imprisoned, Mary already knows everything that is to be known about the phenomenal character of her experiences. What Mary acquires is a new non-cognitive and nonconceptual representation.

Do factive mental states come in degrees? If so, what is their underlying structure, and what is their theoretical significance? Many have observed that ‘knows that’ is not a gradable verb and have taken this to be strong evidence that propositional knowledge does not come in degrees. This paper demonstrates that the adjective ‘aware that’ passes all the standard tests of gradability, and thus strongly motivates the idea that it refers to a factive mental state that comes in degrees. We (...) will explore a range of structural questions that have been overlooked in regard to our awareness of facts, showing that the degreed structure of awareness has significant implications for our understanding of knowledge. (shrink)

This study utilized four game-based activities (GBAs) developed by the researcher to determine their effectiveness in teaching Ecosystem topics for Grade 7 Biology in terms of (1) conceptual understanding and (2) nature of engagement. This quasi-experimental study used a mixed-method approach. Pre-test and post-test results show that the integration of GBAs in the lessons significantly improved students’ academic performance in terms of conceptual understanding. Students' reports and teachers' observations also indicated that GBAs could enhance students’ engagement in their lessons and (...) learning process. The results of this study support the relevance of using game-based activities as pedagogical and learning tools as they could improve students’ understanding of concepts and engagement in the lessons and learning process. Considering the needs and goals of students can maximize the positive effects of GBA integration. (shrink)

In this paper, I expand my upon earlier linguistic research (Lian, 2023), which delved into the genre of abstracts from Western philosophical papers. I engage with the philosophical ramifications emanating from the guidelines established for crafting philosophy paper abstracts (Lian, 2023) and underscore their significance in the domain of academic philosophical writing. A pivotal focus of this research is to navigate the intricate philosophical challenges posed by cross-disciplinary investigations bridging applied linguistic statistics with philosophical paper composition, specifically, the nuanced interpretation (...) of linguistic findings in a manner palatable to philosophers. My exploration probes into the dynamics of various concepts within Inter-Disciplinary Research (IDR), highlighting the complexities in reconciling semantic intuitions related to the notions of "Method (M)" and "Conclusion (C)". I delineate three philosophical stances: (1) deferring to scientific authority, (2) recognizing domain-specific terminologies, and (3) interrogating peripheral scientific theories. I posit that these stances significantly influence the ways philosophers engage with and resolve the cross-disciplinary semantic and theoretical contentions stemming from the rhetorical structures of "Method (M)" and "Conclusion (C)". This work proposes avenues to attain either "theoretical coherence" or "disciplinary synthesis", thereby fostering enhanced cross-disciplinary collaboration and fortifying academic discourse across diverse fields. -/- Keywords: Inter-Disciplinary Research (IDR), Applied linguistics, Philosophical writing, Genre Analysis, Rhetorical Moves . (shrink)

Kant was never satisfied with the version of his “Refu- tation” published in 1787 (KrV, B 275-279). His dissatisfaction is already evident in the footnote added to the preface of the second edition of the Critique in 1787. As a matter of fact, Kant continued to rework his argument for at least six years after 1787. The main exegetical problem is to figure out who is the target of the “Refutation”: a non-skeptic idealist, a global skeptic of Cartesian provenance or (...) both. In this last case, the related problem is to know whether either of them is the Cartesian skeptic of the first Meditation, the idealist skeptic of the second Meditation and first part of the third Meditation, or some other non-skeptic idealist. I present and defend a new reconstruction of Kant’s “Refu- tation” as a successful argument against Mendelssohnian idealism of Cartesian provenance. This defense is based on a simple logical sketch of the proof provided by Dicker but essentially modified in light of Dyck’s insight about Kant’s opponent. How shall I support my reading? First, by appealing to overwhelming textual evidence according to which the proof is of the existence of mind-independent things, showing that Kant’s main opponent is Mendelssohn’s idealism of Cartesian provenance. Finally, I support my reading by showing that Kant’s “Refutation” is doomed to fail against all forms of global skepticism but is quite successful against Mendelssohn’s idealism. (shrink)

The present paper is concerned with the contemporary literature about social construction of human kinds made by analytic philosophers. In the first section I discuss the difference between social construction of idea and of object (human kinds). In the second section I discuss the difference between causal and constitutive modalities for the construction of human kinds. In the third section I examine other taxonomies. In the fourth section I analyze a specific scientific theory using the taxonomies before presented. These taxonomies (...) allow a more complex approaching for social construction, including socially constructed biological kinds and biologically caused social kinds. (shrink)

I argue that my non-dual epistemic-phenomenalist view is the one that best harmonises my interpretation of the Fourth Paralogism with the widely shared reading of the Refutation of Idealism that I sketched and defended above. The bottom line of my view is a clear distinction between the metaphysical and epistemological sides of Kantian idealism. Again, according to my non-dual-epistemic-phenomenalism, the mundus sensibilis and mundus intelligibilis are epistemologically distinct ways of considering the metaphysically identical outside world. Appearances are nothing but the (...) way the things in themselves appear or exist inside our sensible minds as mere representations. In this sense, I reject both the two-world view, the two-aspect view, and Allais’s deflationary anti- phenomenalist reading. (shrink)

The interest for versions of cosmological argument formulated in non-causal terms had increased in the last years. In this paper I shall argue that the cosmological argument of contingency is better understood in noncausal terms and I shall explore how the ontological dependence of the universe on God presupposed by this cosmological argument can be understood in terms of the identityessential account for ontological dependence championed by Kit Fine. First, I discuss the reasons for considering that the cosmological argument of (...) contingency is about constant or constitutive ontological (noncausal) dependence. Second, I present the essentialist account of ontological dependence by Kit Fine. Third, I examine the perplexities involving the ontological argument of contingency in the framework of identity-essential dependence. My conclusion is that, under the cosmological argument of contingency plus an identity-essential account of ontological dependence, all contingent things depend on God in a collective way, not an individual one. The collective essence of the totality of contingent things requires God, even although none of these things individually need to have God in their individual essences. (shrink)

My account of the causal role of consciousness in a physical world is modeled on Dretske’s celebrated explanation of the causal role of beliefs (something that Dretske himself never offered). First, behavior must be understood as a (broadly individuated) process that begins with some external stimulus causing some neurological event C, and ends with causing a bodily movement M (e.g., the Kennedy assassination is a process that begins with Oswald pulling the trigger at 12:30pm CST on November 23 in 1963 (...) in Dallas, Texas, but only ends half an hour later when Kennedy is pronounced dead at 1 pm CST). The internal neurological event C causes bodily movement M, but only by virtue of being recruited by natural selection to represent the instantiation of some external property F when properly stimulated under normal circumstances. But the reason why C causes M lies in the fact that C represents the instantiation of the external property F. I withdraw my hand from a hot surface because the activation of nociceptive specific neurons in my parietal lobe (together with the activation of neuronal patterns in my motor cortices) was recruited by natural selection to represent the tissue damage in my hand. The activation of nociceptive specific neurons causes my hand to withdraw but for the reason that it represents tissue data at the time that I felt pain in my hand. (shrink)

I argue for a new reading of Pyrrhonian beliefs inspired by representationalism (the content view) in recent philosophy of mind. I shall argue that there are two senses of acceptance or “acquiescence in something” (eudokein tini pragmati) rather than two senses of belief (doxa). For this reason, we can maintain along with Sextus that the Pyrrhonian skeptic behaves intentionally and can live his life in society adoxastôs without any proper beliefs whatsoever. However, the skeptical sense of acceptance is not the (...) mere avowal of a feeling or a mere report or register of the way things appear to me. I want to suggest the following reading. Acceptance without belief is an anti-predicative passive and involuntary acceptance of content by means of an indicator function (pathos or phainomenon) in virtue of the past regular connection between the representational content and the indicator function. The pathos (as a present state of mind) or the phainomenon “means” (that is, indicates) passively and involuntarily a content in virtue of its regular connection with this content through time. For example, the Pyrrhonian’s acceptance of the content of the sentence “there is fire” is based on the fact that he here and now perceives smoke and that pathos passively and involuntarily means (represents) the content that there is fire. There is no judgment involved at all: even when the skeptic suspends his judgment (epochê) about whether there is fire, his pathos makes him involuntarily accept that there is fire. That is what Sextus, following the Stoic tradition, calls “commemorative signs” (hupomnêstikon) in opposition to the so-called “indicative signs” (endeiktikon), namely the “internal assertion” of the content as a belief (as a propositional attitude). As I do not believe that any reasonable reading of the skeptical acceptance may be defended only by means of philological analysis and by the research of the huge doxography, my arguments deliberately mix historical evidence with reasons of a systematic nature. In this way, the defense of my alternative reading is abductive, namely as the inference to the best explanation. (shrink)

This article presents a dual purpose: to carefully consider objections against the existentialist conception of the content of visual experience and to develop and defend a version of it that avoids such objections, specifically addressing the so-called "problem of particularity." The main thesis is that the existential content of visual experience should be understood as relativized, being incomplete content (rather than classical, complete propositions), modeled as a function of the sextuple of the object, agent, time, place, causal relation, and world (...) to absolute values. (shrink)

Content nonconceptualism and State conceptualism are motivated by different readings of what I want to call here Bermúdez’s conditions on content-attribution (2007). In one read- ing, what is required is a neo-Fregean content to solve problems of cognitive significance at the nonconceptual level (Toribio, 2008; Duhau, 2011). In the other reading, what is required is a neo-Russellian or possible-world content to account for how conspecifics join attention and cooperate, contemplating the same things from different perspectives in the same perceptual field. (...) The solution to this apparent contradiction is the rejection of the real content view and the adherence to what I call here Content-pragmatism: there is no such thing as the content of experience. According to content pragmatism, “proposition” is not as real as a mental state, but rather, it is a term of art that semanticists use, as a matter of theoretical convenience, to classify mental states. What follows from Content-pragmatism is Content- pluralism: there are so many contents that are required to meet Bermúdez’s condition on content attribution. Because both criticism and the defense of State conceptualism overlook the real scope of Bermúdez’s condition on content attribution, they are ineffective. In this paper, I will argue that the opposition between State and Content nonconceptualism is a real one, but only a relative one, that is, relative to the opposite constraints to be met. If we want to solve the problems of cognitive significance, the best we can do is to let the content of experience be modeled as neo-Fregean content, namely, a compound of nonconceptual modes of presentation of objects and properties. In this case, Content-nonconceptualism prevails. In contrast, if we want to account for how conspecifics join attention to the same entities in the same perceptual field from different perspectives, the best we can do is let the content of experience be modeled either as a structured Russellian proposition or as a function from possible worlds to truth-values. In this case, State-nonconceptualism prevails. (shrink)

Em contraste com a tradicional autoconsciência reflexiva na qual o sujeito se refere consciente e deliberadamente a si mesmo, a tradição fenomenológica, de Husserl a Heidegger e Sartre, postula uma forma de autoconsciência intransitiva pré-reflexiva primitiva. Infelizmente, essa autoconsciência intransitiva pré-reflexiva é sempre caracterizada negativamente: não reflexiva, não cognitiva, não transitiva, não objetiva, etc. Schear (2009, p. 14) observa que, como resultado, quando buscamos uma descrição ou caracterização positiva do suposto fenômeno, ficamos com frases ambíguas e pouco claras, como "presença (...) sutil de fundo" (ZAHAVI, 2005, p. 124). (shrink)

In light of Taiwan's extensive exposure to the Chinese Communist Party's "cognitive domain infiltration warfare," this paper proposes new response mechanisms and strategies for cybersecurity and national defense. The focus is primarily on assessing the CCP's cognitive infiltration tactics to develop policy recommendations in cybersecurity linguistics. These recommendations are intended to serve as a reference for future national defense and information security policies. Within the constraints of limited resources, this study attempts to provide an integrated analysis method combining qualitative and (...) quantitative tools. This method involves text mining in cybersecurity linguistics, focusing on "textual content" and incorporating discourse deconstruction. The aim is to enhance the success rate in identifying and defining contentious information in cognitive warfare, thereby offering policy suggestions. -/- Keywords: Cognitive Infiltration, Big Data Corpus, Cybersecurity Linguistics, Text Mining Analysis, Narrative Language Deconstruction. (shrink)

This paper addresses Fichte’s puzzle of self-consciousness. I propose a new reading of “Fichte’s original insight,” inspired by Pareyson’s general reading, which I call here the “Fichtean metaphysical turn in transcendental philosophy.” Against the mainstream view in Fichte’s scholarship, I argue that Fichte’s and Kant’s views do not concur regard- ing the primary reference of the “I”, namely spontaneous agency in thinking, which Fichte calls “Tathandlung”. Yet, their views do, in fact, concur when Fichte claims that this spontaneous agency in (...) thinking is the “essence” or the underlying nature of the self, which Kant denies. Regarding this, I take the side of Fichte. But how is Fichte’s original insight supposed to solve the puzzle of self-consciousness? At that transcendental level, the puzzle does not arise because there is no need for self-identification in the first place. Transcendental self-knowledge results from the sui generis intellectual Selbstanschauung that everyone has of oneself as sheer spontaneous agency in thinking. But at the empirical level, the puzzle does not arise either and for the same reason. Reference to the embodied self dispenses with any self-identification because it is based on the fundamental metaphysical relation everybody has to their own body, namely identity. (shrink)

Education fundamentally focuses on 'individuals', whose human value is rooted in the expression of 'self-identity'. This process is influenced by their social rank and linguistic culture, and within varied discourses and ideological communities, different 'self-identity values' emerge. This applies to all individuals, whether they are citizens or women, and encompasses complex social metaphysical questions. For instance, how do we define social identities such as poverty, disability, privilege, or femininity? 'Intuition' and 'common sense' often fail in such definitions, especially in recognizing (...) exceptions like gender identification, which challenges the distinctions between biological sex and gender identity. The paper analyzes 'Social Historical Structuralism' and ' Performative Theory' to see if they address the challenges of 'Essentialism'. It assesses both pluralism and monism and the autonomy of the 'true self' in educational philosophy's core concepts, grounded in the philosophy of self-identity. This study starts from female community perspectives, addressing women's disadvantaged status in social and linguistic structures and the impact of individualism on gender mainstreaming. This paper concludes by re-evaluating monistic approaches and considering the equitable recognition of community members' autonomy, underscoring the importance of self-identity in educational philosophy amidst the growing influence of identity politics in Western education. -/- Keywords: Self-Identity and Educational Philosophy, Social Metaphysics, Class and Identity, Ideology and Autonomy . (shrink)

The basing demand on doxastic justification is a widely held and highly intuitive dogma of contemporary epistemology. In Silva [2015, AJP], I argued that the dialectical significance of this dogma is severely limited by our lack of independent grounds for endorsing it. Oliveira [2015, AJP] sought to defend the basing demand on doxastic justification. Here I explain why Oliveira’s attempted defense of the basing demand misses its mark. I also briefly suggest that there is an alternative way of defending the (...) basing demand. The alternative way is reconciliatory: it shows that most epistemologists may have been right to insist on such a demand, but perhaps still wrong to treat it as a dialectically powerful tool in the assessment of certain substantive epistemological theories. (shrink)

本論文探討了經濟指標與經濟發展之間的相關性，著重於 GDP、購買力平 價（PPP）、經濟成長率、失業率等常見的經濟指標，並對台灣、日本、韓國、 美國和中國等國家的數據進行比較分析。研究發現，單一經濟指標無法全面反 映一國的經濟發展，需要結合多個指標來更準確地評估經濟狀況。論文也討論 了各國在經濟成長中的表現差異，以及貧富差距和失業率對經濟發展的影響， 並強調了購買力平價在跨國比較中的重要性。最後，文章指出在衡量經濟發展 時，除了 GDP，還應考慮收入分配及社會福祉等因素。 -/- 關鍵詞：經濟指標、國內生產毛額 (GDP)、購買力平價 (PPP)、經濟成長率、 失業率 .

Formal ontology as it is presented in Husserl`s Third Logical Investigation can be interpreted as a fundamental tool to describe objects in a formal sense. It is presented one of the main sources: chapter five of Carl Stumpf`s Ûber den psycholoogischen Ursprung der Raumovorstellung (1873), and then it is described how Husserlian Formal Ontology is applied in Fifth Logical Investigation. Finally, it is applied to dramatic structures, in the spirit of Roman Ingarden.