Contemporary biology has inherited two key assumptions from the Modern Synthesis about the nature of population lineages: sexual reproduction is the exemplar for how individuals in population lineages inherit traits from their parents, and random mating is the exemplar for reproductive interaction. While these assumptions have been extremely fruitful for a number of fields, such as population genetics and phylogenetics, they are increasingly unviable for studying the full diversity and evolution of life. I introduce the “mixture” account (...) of population lineages that escapes these assumptions by dissolving the Modern Synthesis’s sharp line separating reproduction and development and characterizing reproductive integration in population lineages by the ephemerality of isolated subgroups rather than random mating. The mixture account provides a single criterion for reproductive integration that accommodates both sexual and asexual reproduction, unifying their treatment under Kevin de Queiroz’s generalized lineage concept of species. The account also provides a new basis for empirically assessing the effect of random mating as an idealization on the empirical adequacy of population genetic models. (shrink)

The genealogy-based classificatory programs of Kant and Darwin are briefly discussed for context. It is detailed how in biology there is no unambiguous term to reference infraspecific-level descent-based divisions. The term lineage population is introduced and defined for analytic purposes as one of a set of inter-fertile divisions of organisms into which members are arranged by propinquity of descent. It is argued that the lineage population concept avoids the ambiguities associated with related biological and anthropological concepts (...) and polysemes such as population, ethnicity, and race. Other terms and concepts, such as form, cline, cluster, geographic population, breeding population, genetic population, breed, species, subspecies, ancestry, geographic ancestry, biogeographic ancestry, ancestral population, ancestry population, natural division, and population lineage, are discussed in relation to this concept. It is concluded that the lineage population concept is a useful analytic tool which describes, in line with the Kantian/Darwinian perspective, an interesting class of biological variation. (shrink)

In this paper, we redefine the target of evolutionary explanations by proposing the “evosystem” as an alternative to populations, lineages and species. Evosystems account for changes in the distribution of heritable variation within individual Darwinian populations (evolution by natural selection, drift, or constructive neutral evolution), but also for changes in the networks of interactions within or between Darwinian populations and changes in the abiotic environment (whether these changes are caused by the organic entities or not). The evosystem can thereby become (...) a centerpiece for a redefined evolutionary science, that is, evolutionary studies, that apprehends through a single framework the variety of evolutionary processes that lie at various scales. To illustrate the importance of this broadened perspective on evolution, we use a case of antimicrobial resistance evolution: the spread of the blaNDM gene family and the related resistance to carbapenem antibiotics observed globally, and show how evolutionary studies can contribute to answering contemporary socially relevant challenges. (shrink)

Philosophers are approaching a consensus that biological individuality, including evolutionary individuality, comes in degrees. Graded evolutionary individuality presents a puzzle when juxtaposed with another widely embraced view: that evolutionary individuality follows from being a selectable member of a Darwinian population. Population membership is, on the orthodox view, a bivalent condition, so how can members of Darwinian populations vary in their degree of individuality? This article offers a solution to the puzzle, by locating difference in degree of evolutionary individuality (...) at the level of population lineages, some of which are more Darwinian than others. In doing so, it sheds light on graded individuality in overlapping and nested population lineages, such as those that arise in multilevel selection and symbiotic collectives. (shrink)

Biological lineages move through time, space, and each other. As they do, they diversify, diverge, and grade away from and into one another. One result of this is genealogical discordance; i.e., the lineages of a biological entity may have different histories. We see this on numerous levels, from microbial networks, to holobionts, to population-level lineages. This paper considers how genealogical discordance impacts our study of species. More specifically, I consider this in the context of three framing questions: (1) How, (...) if at all, does genealogical discordance challenge, modify, or revise how we conceive of species? (2) How has growing appreciation of genealogical discordance impacted scientific practice? Of systematics in particular? (3) How do lineages at different levels diverge and diversify? All told, genealogical discordance enriches and complicates our taxonomic ontology, as well as the practice of reconstructing phylogenies. This presents both challenges and opportunities for the study of divergence and diversification. (shrink)

Some "major" evolutionary transitions have been described as transitions in individuality. In this depiction, natural selection might bring about new kinds of individuals, whose evolutionary dynamics takes place in a novel way. Using a categorization proposed by Godfrey-Smith, this transition is fully accomplished when a new "paradigmatic" Darwinian population emerges. In this paper I investigate whether at some point in the evolution in the hominin lineage a transition of this kind might have happened, by assuming some of the (...) theses of dual inheritance theory, especially about the role played by a conformist bias. I argue that Godfrey-Smith misses in his book a scenario in which conformism is one of the preconditions for a transition towards a Darwinian population of cultural groups. (shrink)

This paper investigates whether it is fruitful to describe the role culture began to play at some point in the Hominin lineage as pointing to a transition in individuality, by reference to the works of Buss, Maynard-Smith and Szathmáry, Michod and Godfrey-Smith. The chief question addressed is whether a population of groups having different cultural phenotypes is either paradigmatically Darwinian or marginal, by using Godfrey-Smith's representation of such transitions in a multi-dimensional space. Richerson and Boyd's «dual inheritance» theory, (...) and the explanation it provides of the evolution of cooperation in the Hominin lineage, is taken into account to shed light on the way Godfrey-Smith deals with cultural evolution, especially concerning the amount of variation in a population of groups with various cultural phenotypes, the role played by multi-level selection in the evolutionary dynamics of such a population and the adequacy of different modalities of group- reproduction. (shrink)

In recent years, the concept of evolvability has been gaining in prominence both within evolutionary developmental biology (evo-devo) and the broader field of evolutionary biology. Despite this, there remains considerable disagreement about what evolvability is. This article offers a solution to this problem. I argue that, in focusing too closely on the role played by evolvability as an explanandum in evo-devo, existing philosophical attempts to clarify the evolvability concept have been overly narrow. Within evolutionary biology more broadly, evolvability offers a (...) robust explanation for the evolutionary trajectories of populations. Evolvability is an abstract, robust, dispositional property of populations, which captures the joint causal influence of their internal features on the outcomes of evolution (as opposed to the causal influence of selection, which is often characterized as external). When considering the nature of the physical basis of this disposition, it becomes clear that the many existing definitions of evolvability at play within evo-devo should be understood as capturing only aspects of a much broader phenomenon. 1 Introduction2 The Problem of Evolvability3 The Theoretical Role of Evolvability in Evolutionary Biology3.1 The explanatory targets of evolutionary biology3.2 Selection-based explanations3.3 Lineage explanations3.4 Evolvability-based explanations3.5 What properties must evolvability have?4 What Evolvability Really Is4.1 Making sense of ft4.2 Making sense of x and b5 What of the Limbs? The Power of E6 Conclusion. (shrink)

This article challenges the orthodox view that there is and can be no scientifically valid concept of race applicable to human beings by presenting a candidate scientific concept of biological race. The populationist concept of race specifies that a “race” is a subdivision of Homo sapiens—a group of populations that exhibits a distinctive pattern of genetically transmitted phenotypic characters and that belongs to an endogamous biological lineage initiated by a geographically separated and reproductively isolated founding population. The viability (...) of the PRC is shown by demonstrating its capacity to withstand a wide range of objections. A common theme is that the objections turn on misconceptions of the idea of a scientific concept of race. The final section argues that the PRC will not foster racism. (shrink)

This paper analyzes recent attempts to reject reproduction with lineage formation as a necessary condition for evolution by means of natural selection :560–570, 2008; Stud Hist Philos Sci Part C Stud Hist Philos Biol Biomed Sci 42:106–114, 2011; Bourrat in Biol Philos 29:517–538, 2014; Br J Philos Sci 66:883–903, 2015; Charbonneau in Philos Sci 81:727–740, 2014; Doolittle and Inkpen in Proc Natl Acad Sci 115:4006–4014, 2018). Building on the strengths of these attempts and avoiding their pitfalls, it is argued (...) that a robust formulation of evolution by natural selection without reproduction can be established. The main contribution of this paper is a reformulation of Lewontin’s three principles stating that minimal evolution by natural selection occurs when two conditions are met in a population: fitness-related variation and memory. Paradigmatic evolution by natural selection, which can generate adaptations, takes place when an additional condition is present, namely regeneration. (shrink)

In their landmark 2010 paper, “The weirdest people in the world?”, Henrich, Heine, and Norenzayan outlined a serious methodological problem for the psychological and behavioural sciences. Most of the studies produced in the field use people from Western, Educated, Industrialised, Rich and Democratic (WEIRD) societies, yet inferences are often drawn to the species as a whole. In drawing such inferences, researchers implicitly assume that either there is little variation across human populations, or that WEIRD populations are generally representative of the (...) species. Yet neither of these assumptions is justified. In many psychological and behavioural domains, cultural variation begets cognitive variation, and WEIRD samples are recurrently shown to be outliers. In the years since the article was published, attention has focused on the implications this has for research on extant human populations. Here we extend those implications to the study of ancient _H. sapiens_, their hominin forebears, and cousin lineages. We assess a range of characteristic arguments and key studies in the cognitive archaeology literature, identifying issues stemming from the problem of sample diversity. We then look at how worrying the problem is, and consider some conditions under which inferences to ancient populations via cognitive models might be provisionally justified. (shrink)

Maximum Parsimony (MP) and Maximum Likelihood (ML) are two methods for evaluating which phlogenetic tree is best supported by data on the characteristics of leaf objects (which may be species, populations, or individual organisms). MP has been criticized for assuming that evolution proceeds parsimoniously -- that if a lineage begins in state i and ends in state j, the way it got from i to j is by the smallest number of changes. MP has been criticized for needing to (...) assume some model or other of the evolutionary process even though biologists often do not know what that process really is. This paper critically evaluates both criticisms. (shrink)

Abstract: The use of evolutionary explanations to account for proximate phenomena has been labeled by various authors as an explanatory error, the so-called phylogeny fallacy. In this paper, this fallacy will be analyzed in the context of teleosemantics. I will discuss whether teleosemantics projects that rely on the Selected-Effect Theory of Functions (i.e., mainstream teleosemantics) generally commit the fallacy. To frame the discussion, I will present two desiderata that, as argued here, every teleosemantic project must fulfill. The actuality desideratum, motivated (...) by Brentano’s problem, demands for a proximate analysis of the properties that make a system intentional. The historical desideratum, on the other hand, says that a teleological view of intentionality requires a historical dimension in order to understand the causal basis of teleological explanations. While I give some reasons why mainstream teleosemantics might be implicated in the phylogeny fallacy, my main argument aims to highlight an explanatory gap in mainstream teleosemantics: the population perspective on teleofunctions is inadequate to explain the proximate properties of intentional systems. In other words, the account of the historical desideratum in population-evolutionary terms prevents an adequate solution to the actuality desideratum. This is related to two central goals of teleosemantics: The goal of explaining content determination by recourse to natural selection processes makes it impossible to solve another goal of teleosemantics, the so-called problem of representational status. I analyze this situation and argue that inherited information (sometimes interpreted in a teleosemantic sense) plays the role of closing the gap. This leads teleosemantics into a complex situation: in order to close the gap, it must commit the fallacy. At the end of the article, I propose an alternative to fulfill both desiderata, motivated by an evo-devo perspective. I state that lineage explanations have the property of providing historical explanations based on proximate causes. (shrink)

(Penultimate Draft). I consider common ground in its evolutionary context and argue for several claims. First, common ground is widely (though not universally) distributed among social animals. Second, the use of common ground is favored (i.e. is predicted to emerge and subsequently persist) among populations of animals whose members face recurrent interdependent decision-making problems in which the benefit of their courses of action are contingent on the variable choices of their stable social partner(s). Third, humans deploy cognitive and social mechanisms (...) for establishing and updating common ground that are not deployed by other living animals—the use of common ground has not only persisted within the human lineage but been amplified as well. Finally, I suggest that some of these points count against the iterative construal of common ground. In its place, I propose an alternative psychological construal of common ground in terms of what I will call reciprocal responsiveness. (shrink)

Staphylococcus aureus ST45 is a major global MRSA lineage with huge strain diversity and a high clinical impact. It is one of the most prevalent carrier lineages but also frequently causes severe invasive disease, such as bacteremia. Little is known about its evolutionary history. In this study, we used whole-genome sequencing to analyze a large collection of 451 diverse ST45 isolates from 6 continents and 26 countries. De novo-assembled genomes were used to understand genomic plasticity and to perform coalescent (...) analyses. The ST45 population contained two distinct sublineages, which correlated with the isolates’ geographical origins. One sublineage primarily consisted of European/North American isolates, while the second sublineage primarily consisted of African and Australian isolates. Bayesian analysis predicted ST45 originated in northwestern Europe about 500 years ago. Isolation time, host, and clinical symptoms did not correlate with phylogenetic groups. Our phylogenetic analyses suggest multiple acquisitions of the SCCmec element and key virulence factors throughout the evolution of the ST45 lineage. (shrink)

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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This paper aims to contribute to the existing literature on normative cognition by providing a lineage explanation of human social norm psychology. This approach builds upon theories of goal-directed behavioral control in the reinforcement learning and control literature, arguing that this form of control defines an important class of intentional normative mental states that are instrumental in nature. I defend the view that great ape capacities for instrumental reasoning and our capacity (or family of capacities) for shared intentionality coadapted (...) to each other and argue that the evolution of this capacity has allowed the representation of social norms and the emergence of our capacity for normative guidance. (shrink)

Population axiology concerns how to evaluate populations in terms of their moral goodness, that is, how to order populations by the relations “is better than” and “is as good as”. The task has been to find an adequate theory about the moral value of states of affairs where the number of people, the quality of their lives, and their identities may vary. So far, this field has largely ignored issues about uncertainty and the conditions that have been discussed mostly (...) pertain to the ranking of risk-free outcomes. Most public policy choices, however, are decisions under uncertainty, including policy choices that affect the size of a population. Here, we shall address the question of how to rank population prospects—that is, alternatives that contain uncertainty as to which population they will bring about—by the relations “is better than” and “is as good as”. We start by illustrating how well-known population axiologies can be extended to population prospect axiologies. And we show that new problems arise when extending population axiologies to prospects. In particular, traditional population axiologies lead to prospect-versions of the problems that they praised for avoiding in the risk-free settings. Finally, we identify an intuitive adequacy condition that, we contend, should be satisfied by any population prospect axiology, and show how given this condition, the impossibility theorems in population axiology can be extended to (non-trivial) impossibility theorems for population prospect axiology. (shrink)

Critical-Range Utilitarianism is a variant of Total Utilitarianism which can avoid both the Repugnant Conclusion and the Sadistic Conclusion in population ethics. Yet Standard Critical-Range Utilitarianism entails the Weak Sadistic Conclusion, that is, it entails that each population consisting of lives at a bad well-being level is not worse than some population consisting of lives at a good well-being level. In this paper, I defend a version of Critical-Range Utilitarianism which does not entail the Weak Sadistic Conclusion. (...) This is made possible by a fourth category of absolute value in addition to goodness, badness, and neutrality. (shrink)

I defend a radical interpretation of biological populations—what I call population pluralism—which holds that there are many ways that a particular grouping of individuals can be related such that the grouping satisfies the conditions necessary for those individuals to evolve together. More constraining accounts of biological populations face empirical counter-examples and conceptual difficulties. One of the most intuitive and frequently employed conditions, causal connectivity—itself beset with numerous difficulties—is best construed by considering the relevant causal relations as ‘thick’ causal concepts. (...) I argue that the fine-grained causal relations that could constitute membership in a biological population are huge in number and many are manifested by degree, and thus we can construe population membership as being defined by massively multidimensional constructs, the differences between which are largely arbitrary. I end by showing that positions in two recent debates in theoretical biology depend on a view of biological populations at odds with the pluralism defended here. (shrink)

Ontologies of living things are increasingly grounded on the concepts and practices of current life science. Biological development is a process, undergone by living things, which begins with a single cell and (in an important class of cases) ends with formation of a multicellular organism. The process of development is thus prima facie central for ideas about biological individuality and organismality. However, recent accounts of these concepts do not engage developmental biology. This paper aims to fill the gap, proposing the (...) lineage view of stem cells as an ontological framework for conceptualizing organismal development. This account is grounded on experimental practices of stem cell research, with emphasis on new techniques for generating biological organization in vitro. On the lineage view, a stem cell is the starting point of a cell lineage with a specific organismal source, time-interval of existence, and ‘tree topology’ of branch-points linking the stem to developmental termini. The concept of ‘enkapsis’ accommodates the cell-organism relation within the lineage view; this hierarchical notion is further explicated by considering the methods and results of stem cell experiments. Results of this examination include a (partial) characterization of stem cells’ developmental versatility, and the context-dependence of developmental processes involving stem cells. (shrink)

Population axiology is the study of the conditions under which one state of affairs is better than another, when the states of affairs in ques- tion may differ over the numbers and the identities of the persons who ever live. Extant theories include totalism, averagism, variable value theories, critical level theories, and “person-affecting” theories. Each of these the- ories is open to objections that are at least prima facie serious. A series of impossibility theorems shows that this is no (...) coincidence: it can be proved, for various sets of prima facie intuitively compelling desiderata, that no axiology can simultaneously satisfy all the desiderata on the list. One’s choice of population axiology appears to be a choice of which intuition one is least unwilling to give up. (shrink)

The concept of population thinking was introduced by Ernst Mayr as the right way of thinking about the biological domain, but it is difficult to find an interpretation of this notion that is both unproblematic and does the theoretical work it was intended to do. I argue that, properly conceived, Mayr’s population thinking is a version of trope nominalism: the view that biological property-types do not exist or at least they play no explanatory role. Further, although population (...) thinking has been traditionally used to argue against essentialism about biological kinds, recently it has been suggested that it may be consistent with at least some forms of essentialism—ones that construe essential properties as relational. I argue that if population thinking is a version of trope nominalism, then, as Mayr originally claimed, it rules out any version of essentialism about biological kinds. (shrink)

Millstein argues against conceptual pluralism with respect to the definition of “population,” and proposes her own definition of the term. I challenge both Millstein’s negative arguments against conceptual pluralism and her positive proposal for a singular definition of population. The concept of population, I argue, does not refer to a natural kind; popula tions are constructs of biologists variably defined by contexts of inquiry.

Contrary to political and philosophical consensus, we argue that the threats posed by climate change justify population engineering, the intentional manipulation of the size and structure of human populations. Specifically, we defend three types of policies aimed at reducing fertility rates: choice enhancement, preference adjustment, and incentivization. While few object to the first type of policy, the latter two are generally rejected because of their potential for coercion or morally objectionable manipulation. We argue that forms of each policy type (...) are pragmatically and morally justified tools for preventing the harms of global climate change. (shrink)

Concerns about population ageing apply to both developed and many developing countries and it has turned into a global issue. In the forthcoming decades the population ageing is likely to become one of the most important processes determining the future society characteristics and the direction of technological development. The present paper analyzes some aspects of the population ageing and its important consequences for particular societies and the whole world. Basing on this analysis, we can draw a conclusion (...) that the future technological breakthrough is likely to take place in the 2030s (which we define as the final phase of the Cybernetic Revolution). In the 2020s – 2030s we will expect the upswing of the forthcoming sixth Kondratieff wave, which will introduce the sixth technological paradigm (system). All those revolutionary technological changes will be connected, first of all, with breakthroughs in medicine and related technologies. We also present our ideas about the financial instruments that can help to solve the problem of pension provision for an in-creasing elderly population in the developed countries. We think that a more purposeful use of pension funds' assets together with an allocation (with necessary guarantees) of the latter into education and upgrading skills of young people in developing countries, perhaps, can partially solve the indicated problem in the developed states. (shrink)

Strategies for combating climate change which advocate for human population limitation have recently been understandably criticised on the grounds that they embody a form of 'climate colonialism': a moral wrong that involves disproportionally shifting the burdens of climate change onto developing, historically exploited nations (which have low per capita emissions but high fertility rates) in order to offset burdens in affluent nations (which have high per capita emissions but low fertility rates). This article argues that once the relevance of (...) population growth to climate change has been correctly understood as working in tandem with consumption levels, this objection fails as a general criticism. Moreover, even if population could be ignored as a variable, the climate colonialism charge would re-emerge in a different form, since, at present population sizes, it would be environmentally catastrophic for developing nations to reach production ambitions which see their per capita emissions massively increase. Even if emission reductions in affluent nations are (rightly) prioritised, there are good reasons to prevent enormous growth of emissions in developing nations. Those environmental risks become much greater given those nations' projected population increases in the coming century. The article then explores how the necessary radical environmental policies pertaining to fertility rates might be enacted in non-coercive ways, reducing the sting of the ‘climate colonialism’ charge. The article ends by considering some reasons to be moderately sceptical about such policies. (shrink)

Analysing the demands of global justice for the distribution of resources is a complex task and requires consideration of a broad range of issues. Of particular relevance is the effect that different distributions will have on global population growth and individual welfare. Since changes in the consumption and distribution of resources can have major effects on the welfare of the global population, and the rate at which it increases, it is important to establish meaningful principles to ensure a (...) just distribution of resources. In order to establish such principles we must consider the scope of any reproductive rights, and rights to other goods, such as food and health care, as well as examine the extent of duties correlating to those rights. In addition to the impact that distributions of global goods have on the welfare of current generations, it is also important to consider what duties we have, if any, to future generations. -/- The final version of this paper is available to download here: http://dx.doi.org/10.1002/9780470015902.a0024140. (shrink)

Biologists are nearing the creation of the first fully synthetic eukaryotic genome. Does this mean that we still soon be able to create genomes that are parts of an existing genetic lineage? If so, it might be possible to bring back extinct species. But do genomes that are synthetically assembled, no matter how similar they are to native genomes, really belong to the genetic lineage on which they were modelled? This article will argue that they are situated within (...) the same genetic lineage. To see why requires closely examining whether material overlap between parents and offspring is a necessary feature of biological reproduction. The processes used to create synthetic genomes shows that these processes are a form of scaffolded reproduction because they use external machinery and take ownership of the material parts used to create synthetic genomes. Closely examining these processes also reveals, surprisingly, that ‘synthetic reproduction’ can take place between entities that don’t participate in the same biological lineages. 1Introduction2The Argument for Lineage-less Genomes3Synthetic Eukaryotic Chromosomes and Material Overlap4Biological Reproduction, Material, and Information5Synthetic Reproductive Processes and Their Implications. (shrink)

The causes of prehistoric inter-group violence have been a subject of long-standing debate in archaeology, an- thropology, and other disciplines. Although population pressure has been considered as a major factor, due to the lack of available prehistoric data, few studies have directly examined its effect so far. In the present study, we used data on skeletal remains from the middle Yayoi period of the Japanese archipelago, where archaeologists argued that an increase of inter-group violence in this period could be (...) explained by a population-pressure hy- pothesis. We quantitatively examine the effect of population pressure on the frequency of inter-group violence by compiling an exhaustive data set. We collected demographic information based on burial jars (kamekan) and the frequency of violence based on the ratio of injured individuals. The results are consistent with the hypothesis, i. e., high population density can promote inter-group violence. (shrink)

Values are incommensurable when they cannot be measured on a single cardinal scale. Many philosophers suggest that incommensurability can help us solve the problems of population ethics. I agree. But some philosophers claim that populations bear incommensurable values merely because they contain different numbers of people, perhaps within some range. I argue that mere differences in how many people exist, even within some range, do not suffice for incommensurability. I argue that the intuitive neutrality of creating happy people is (...) better captured by a version of average utilitarianism. But this view is problematic. So I suggest a version of total utilitarianism that avoids the repugnant conclusion by appealing to incommensurable dimensions of wellbeing. (shrink)

Millikan’s (1984. Language, Thought, and Other Biological Categories: New Foundations for Realism. MIT Press) selected effects theory of functions states that functions are effects for which the ancestors of a trait were selected for. As the function is an effect a thing’s ancestors produced, only things that are reproductions in some sense can have functions. Against this reproduction requirement, Garson (2019. What Biological Functions Are and Why They Matter. Cambridge University Press) argues that not only processes of differential reproduction but (...) also processes of differential persistence can lead to new functions. Since such “persistence functions” have the same explanatory power as traditional selected effects functions, selected effects theorists should include them in their theory. In this paper, I will defend Millikan’s theory against this argument. I will show that the proponents of the generalized theory have yet to provide a working notion of populations that avoids a liberality problem. Further, I will argue that persistence functions are at best a marginal case of functions due to their restricted explanatory power. (shrink)

This thesis consists of several independent papers in population ethics. I begin in Chapter 1 by critiquing some well-known 'impossibility theorems', which purport to show there can be no intuitively satisfactory population axiology. I identify axiological vagueness as a promising way to escape or at least mitigate the effects of these theorems. In particular, in Chapter 2, I argue that certain of the impossibility theorems have little more dialectical force than sorites arguments do. From these negative arguments I (...) move to positive ones. In Chapter 3, I justify the use of a 'veil of ignorance', starting from three more basic normative principles. This leads to positive arguments for various kinds of utilitarianism - the best such arguments I know. But in general the implications of the veil depend on how one answers what I call 'the risky existential question': what is the value to an individual of a chance of non-existence? I chart out the main options, and raise some puzzles for non-comparativism, the view that life is incomparable to non-existence. Finally, in Chapter 4, I consider the consequences for population ethics of the idea that what is normatively relevant is not personal identity, but a degreed relation of psychological connectedness. In particular, I pursue a strategy based in population ethics for understanding the controversial 'time-relative interests' account of the badness of death. (shrink)

Non-Archimedean population axiologies – also known as lexical views – claim (i) that a sufficient number of lives at a very high positive welfare level would be better than any number of lives at a very low positive welfare level and/or (ii) that a sufficient number of lives at a very low negative welfare level would be worse than any number of lives at a very high negative welfare level. Such axiologies are popular because they can avoid the (Negative) (...) Repugnant Conclusion and satisfy the adequacy conditions given in the central impossibility result in population axiology due to Gustaf Arrhenius. I provide a novel argument against them which appeals to the way that good and bad lives can intuitively outweigh one another. (shrink)

According to the person-affecting restriction, one distribution of welfare can be better than another only if there is someone for whom it is better. Extant problems for the person-affecting restriction involve variable-population cases, such as the nonidentity problem, which are notoriously controversial and difficult to resolve. This paper develops a fixed-population problem for the person-affecting restriction. The problem reveals that, in the presence of incommensurable welfare levels, the person-affecting restriction is incompatible with minimal requirements of impartial beneficence even (...) in fixed-population contexts. (shrink)

Given the deep disagreement surrounding population axiology, one should remain uncertain about which theory is best. However, this uncertainty need not leave one neutral about which acts are better or worse. We show that as the number of lives at stake grows, the Expected Moral Value approach to axiological uncertainty systematically pushes one towards choosing the option preferred by the Total and Critical Level views, even if one’s credence in those theories is low.

Population ageing is one of the key processes affecting the development of European Union countries. The aim of this paper is an indication of the possibility of collective action against this challenge at the regional level. Article describe assumptions and recommendations for strategic management which taking into account the cooperation of entities from public sector (local governments), market sector (business) and social sector (NGOs). Closer analyses will be conducted on two examples of initiatives from European Union: the Regions for (...) All Ages programme and network organization SEN@ER - Silver Economy Network of European Regions. The summary will indicate possible directions of further research. -/- . (shrink)

The standard perception of the dichotomy between population thinking and essentialism (typological thinking) in evolutionary economics descends from the golden age of the neo-Darwinian Synthesis. Over the last few decades the received view on population thinking has been seriously challenged in biology and its philosophy. First, the strong version of population thinking that banishes essentialism witnessed important tensions stemming from the ontological status of species. These tensions have been amplified by the demise of positivism and the rise (...) of a new essentialism in philosophy of science. Second, the soft version that transforms the opposition between population thinking and essentialism to the dichotomy between ultimate and proximate causation has led to contradictory interpretations regarding the locus of ultimate causes. Taking stock of the previous discussion the paper addresses the limits to population thinking in the socio-economic realm. The upshot is that without denying the important achievements made by the application of population thinking in sub-disciplines like industrial dynamics and economic anthropology, the idea to generalize these applications into the whole socio-economic realm is problematic. The aforementioned achievements cannot come to grips with the structural aspects of capitalism, its different periods (e.g. the contemporary finance-led capitalism) and its geographical varieties. The resulting gap points to the importance of structural analysis (essentialism) and evolutionary political economy. The latter is distinguished from the rest of evolutionary economics by its project to go beyond the surface of economic phenomena and to critically analyze their underlying social structures. (shrink)

This paper aims to state the obvious – the commonsense, rational approach to child-producing. We have no general obligation to promote either the “general happiness” or the equalization of this and that. We have children if we want them, if their life prospects are decent – and if we can afford them, which is a considerable part of their life prospects being OK – and provided that in doing so we do not inflict injury on others. It’s extremely difficult to (...) do this latter, but affording them, in rich countries, is another matter. With that qualification, by and large people should just go ahead and have (or not have) children – as many as they think they want and can handle – as it suits them. (shrink)

Evolutionary biology is a field currently animated by much discussion concerning its conceptual foundations. On the one hand, we have supporters of a classical view of evolutionary theory, whose backbone is provided by population genetics and the so-called Modern Synthesis (MS). On the other hand, a number of researchers are calling for an Extended Synthe- sis (ES) that takes seriously both the limitations of the MS (such as its inability to incorporate developmental biology) and recent empirical and theoretical research (...) on issues such as evolvability, modularity, and self-organization. In this article, I engage in an in-depth commentary of an influential paper by population geneticist Michael Lynch, which I take to be the best defense of the MS-population genetics position published so far. I show why I think that Lynch’s arguments are wanting and propose a modification of evolutionary theory that retains but greatly expands on population genetics. (shrink)

This brief commentary reappraises the issue of emigration of physicians from developing countries to developed countries. A methodological framework is developed for assessing the impact of physician emigration on population health outcomes. The evidence from macro and micro studies suggest that developing countries especially in sub-Saharan Africa would benefit from regulating physician emigration because the loss of physicians can lower quality of healthcare services and lead to worse health outcomes. Further discussion is contained in an e-letter: http://jme.bmj.com/content/early/2013/05/30/medethics-2013-101409/reply.

This thesis consists of a series of papers in population ethics: a subfield of normative ethics concerned with the distinctive issues that arise in cases where our actions can affect the identities or number of people of who ever exist. Each paper can be read independently of the others. In Chapter 1, I present a dilemma for Archimedean views in population axiology: roughly, those views on which adding enough good lives to a population can make that (...) class='Hi'>population better than any other. In Chapter 2, I extend Gustaf Arrhenius’s famous impossibility theorems in population axiology into the domain of choices under risk. My risky impossibility theorems dispense with the assumption that welfare levels are finitely fine-grained, and so tell against lexical views in population axiology. In Chapter 3, I present objections to critical-level and critical-range views in population axiology. I then sketch out what I call the ‘Imprecise Exchange Rates View’ and argue that it is an attractive alternative. In Chapter 4, I address critical-level and critical-range views again. This time, I note that they are vulnerable to objections from biographical identity: identity between lives. I suggest that these objections give us reason to reject critical-level and critical-range views and embrace the Total View. In Chapter 5, I argue that objections of the same form – objections from personal identity – tell against person-affecting views in population ethics. In Chapter 6, I draw out some counterintuitive implications of two recent complaints-based theories of the procreation asymmetry. (shrink)

Arrhenius’s impossibility theorems purport to demonstrate that no population axiology can satisfy each of a small number of intuitively compelling adequacy conditions. However, it has recently been pointed out that each theorem depends on a dubious assumption: Finite Fine-Grainedness. This assumption states that there exists a finite sequence of slight welfare differences between any two welfare levels. Denying Finite Fine-Grainedness makes room for a lexical population axiology which satisfies all of the compelling adequacy conditions in each theorem. Therefore, (...) Arrhenius’s theorems fail to prove that there is no satisfactory population axiology. In this paper, I argue that Arrhenius’s theorems can be repurposed. Since all of our population-affecting actions have a non-zero probability of bringing about more than one distinct population, it is population prospect axiologies that are of practical relevance, and amended versions of Arrhenius’s theorems demonstrate that there is no satisfactory population prospect axiology. These impossibility theorems do not depend on Finite Fine-Grainedness, so lexical views do not escape them. (shrink)

Lexical views in population axiology can avoid the Repugnant Conclusion without violating Transitivity or Separability. However, they imply a dilemma: either some good life is better than any number of slightly worse lives, or else the ‘at least as good as’ relation on populations is radically incomplete. In this paper, I argue that Archimedean views face an analogous dilemma. I thus conclude that the lexical dilemma gives us little reason to prefer Archimedean views. Even if we give up on (...) lexicality, problems of the same kind remain. (shrink)

We present an abstract social aggregation theorem. Society, and each individual, has a preorder that may be interpreted as expressing values or beliefs. The preorders are allowed to violate both completeness and continuity, and the population is allowed to be infinite. The preorders are only assumed to be represented by functions with values in partially ordered vector spaces, and whose product has convex range. This includes all preorders that satisfy strong independence. Any Pareto indifferent social preorder is then shown (...) to be represented by a linear transformation of the representations of the individual preorders. Further Pareto conditions on the social preorder correspond to positivity conditions on the transformation. When all the Pareto conditions hold and the population is finite, the social preorder is represented by a sum of individual preorder representations. We provide two applications. The first yields an extremely general version of Harsanyi's social aggregation theorem. The second generalizes a classic result about linear opinion pooling. (shrink)

Scientists use models to understand the natural world, and it is important not to conflate model and nature. As an illustration, we distinguish three different kinds of populations in studies of ecology and evolution: theoretical, laboratory, and natural populations, exemplified by the work of R.A. Fisher, Thomas Park, and David Lack, respectively. Biologists are rightly concerned with all three types of populations. We examine the interplay between these different kinds of populations, and their pertinent models, in three examples: the notion (...) of “effective” population size, the work of Thomas Park on /Tribolium/ populations, and model-based clustering algorithms such as /Structure/. Finally, we discuss ways to move safely between three distinct population types while avoiding confusing models and reality. (shrink)

Using the two cases of the Icelandic Health Sector Database and Russian initiatives in biobanking, the article criticizes the view of narratives and imaginaries as a sufficient and unproblematic means of shaping public understanding of genetics and justifying population-wide projects. Narrative representations of national biobanking engage particular imaginaries that are not bound by the universal normative framework of human rights, promote affective thinking, distract the public from recognizing and discussing tangible ethical and socioeconomic issues, and harm trust in science (...) and technology. In the Icelandic case, the presentation of the project in association with national imaginaries concealed its market identity and could lead to the commodification of biodata. In the Russian case, framing in terms of "genetic sovereignty" and "civilizational code" offers pretexts for state securitization. Adherence to normative framework of human rights and public discussion of genetics in an argumentative and factual mode can counter these trends. (shrink)

Many epidemics consist in individuals spreading infection to others. From the population perspective, they also have population characteristics important in modeling, explaining, and intervening in epidemics. I analyze epidemiology’s contemporary population perspective through the example of epidemics by examining two central principles attributed to Geoffrey Rose: a distinction between the causes of cases and the causes of incidence, and between “high-risk” and “population” strategies of prevention. Both principles require revision or clarification to capture the sense in (...) which they describe distinct perspectives on the same phenomenon, each perspective capturing a different level of contrastive analysis. (shrink)

In this paper, I discuss two different metaethical challenges based on population ethical impossibility results. According to the anti‐realist challenge, the results pose a serious threat to the existence of objective moral facts. According to the skeptical challenge, the results pose a serious threat to the reliability of our moral intuitions. My aim is to systematically explore and evaluate these challenges. In addition to clarifying the issues, I argue that population ethical impossibility results do not in fact support (...) any anti‐realist or skeptical conclusions. (shrink)

Methodological innovations have a special status in disciplinary histories, because they can be widely adopted and anonymised. In the 1950s, this occurred to Georges Laplace’s innovative use of 3-dimensional metric Cartesian coordinate system to record the positions of archaeological objects. This paper proposes a conceptual and social history of this process, with a focus on its spatial context, the Pyrenean region (Spain, Basque Country, and France). Main results of this research based on archives, publications, and bibliometric data, include: 1) a (...) critical discussion of the notions concerning authorship of such methodological innovations; 2) a presentation of the lesser-known aspects of Laplace’s method, showing its contribution to the abstraction and formalisation of archaeological observations and data recording; and 3) the identification of an international Pyrenean intellectual lineage of innovation regarding stratigraphy and excavation methods, from the late 19th century to the early 21th century. (shrink)