The field of AI safety aims to prevent increasingly capable artificially intelligent systems from causing humans harm. Research on moral alignment is widely thought to offer a promising safety strategy: if we can equip AI systems with appropriate ethical rules, according to this line of thought, they'll be unlikely to disempower, destroy or otherwise seriously harm us. Deontological morality looks like a particularly attractive candidate for an alignment target, given its popularity, relative technical tractability and commitment to harm-avoidance principles. I (...) argue that the connection between moral alignment and safe behavior is more tenuous than many have hoped. In general, AI systems can possess either of these properties in the absence of the other, and we should favor safety when the two conflict. In particular, advanced AI systems governed by standard versions of deontology need not be especially safe. (shrink)

We discuss potential biorisks from large language models (LLMs). AI assistants based on LLMs such as ChatGPT have been shown to significantly reduce barriers to entry for actors wishing to synthesize dangerous, potentially novel pathogens and chemical weapons. The harms from deploying such bioagents could be further magnified by AI-assisted misinformation. We endorse several policy responses to these dangers, including prerelease evaluations of biomedical AIs by subject-matter experts, enhanced surveillance and lab screening procedures, restrictions on AI training data, and access (...) controls on biomedical AI. We conclude with a suggestion about future research directions in bioethics. (shrink)

Mathematicians often describe the importance of well-developed intuition to productive research and successful learning. But neither education researchers nor philosophers interested in epistemic dimensions of mathematical practice have yet given the topic the sustained attention it deserves. The trouble is partly that intuition in the relevant sense lacks a usefully clear characterization, so we begin by offering one: mature intuition, we say, is the capacity for fast, fluent, reliable and insightful inference with respect to some subject matter. We illustrate the (...) role of mature intuition in mathematical practice with an assortment of examples, including data from a sequence of clinical interviews in which a student improves upon initially misleading covariational intuitions. Finally, we show how the study of intuition can yield insights for philosophers and education theorists. First, it contributes to a longstanding debate in epistemology by undermining epistemicism, the view that an agent’s degree of objectual understanding is determined exclusively by their knowledge, beliefs and credences. We argue on the contrary that intuition can contribute directly and independently to understanding. Second, we identify potential pedagogical avenues towards the development of mature intuition, highlighting strategies including adding imagery, developing associations, establishing confidence and generalizing concepts. (shrink)

We defend a noetic account of intramathematical explanation. On this view, a piece of mathematics is explanatory just in case it produces understanding of an appropriate type. We motivate the view by presenting some appealing features of noeticism. We then discuss and criticize the most prominent extant version of noeticism, due to Inglis and Mejía Ramos, which identifies explanatory understanding with the possession of well-organized cognitive schemas. Finally, we present a novel noetic account. On our view, explanatory understanding arises from (...) meeting specific explanatory objectives. We defend a cluster-concept account of explanatory objectives and identify four important subfamilies within the relevant network of resemblance relations. The resulting view is objectivist (in the sense that it takes explanatory success to be a matter of observer-independent fact), broader in scope than why-question-based accounts, compatible with empirical findings on experts’ explanatory judgments, and capable of generalizing (with appropriate provisos) to scientific explanation as a whole. It thus fulfills Friedman’s half-century-old demand for a general and objectivist theory which accounts for the link between explanation and understanding. (shrink)

Philosophers have rightly condemned lookism—that is, discrimination in favor of attractive people or against unattractive people—in education, the justice system, the workplace and elsewhere. Surprisingly, however, the almost universal preference for attractive romantic and sexual partners has rarely received serious ethical scrutiny. On its face, it’s unclear whether this is a form of discrimination we should reject or tolerate. I consider arguments for both views. On the one hand, a strong case can be made that preferring attractive partners is bad. (...) The idea is that choosing partners based on looks seems essentially similar to other objectionable forms of discrimination. (In particular, the preference for attractive partners is arguably both unfair and harmful to a significant degree.) One can try to resist this conclusion in several ways. I consider three possible replies. The first has to do with the possibility of controlling our partner preferences. The second pertains to attractiveness and “good genes”. The last attempts to link certain aspects of attractiveness to a prospective partner’s personality and values. I argue that the first two replies fail conclusively, while the third only amounts to a limited defense of a particular kind of attractiveness preference. So the idea that we should often avoid preferring attractive partners is compelling. (shrink)

In "Digital Doppelgängers and Lifespan Extension: What Matters?", Iglesias et al. argue that “some of the aims or ostensible goods of person-span expansion could plausibly be fulfilled in part by creating a digital doppelgänger”. Since person-extension aims are deeply heterogeneous, however, no single type of doppelgänger system is likely to suffice to meet all such needs. We propose a partial typology of doppelgängers—the family heirloom, the research archive, the public legacy, the project surrogate—and suggest appropriate training methods, design features and (...) governing norms for each. Finally, we reflect on the implications of concurrent yet heterogeneous doubles for questions of personal identity. (shrink)

According to a widespread view in metaphysics and philosophy of science, all explanations involve relations of ontic dependence between the items appearing in the explanandum and the items appearing in the explanans. I argue that a family of mathematical cases, which I call “viewing-as explanations”, are incompatible with the Dependence Thesis. These cases, I claim, feature genuine explanations that aren’t supported by ontic dependence relations. Hence the thesis isn’t true in general. The first part of the paper defends this claim (...) and discusses its significance. The second part of the paper considers whether viewing-as explanations occur in the empirical sciences, focusing on the case of so-called fictional models. It’s sometimes suggested that fictional models can be explanatory even though they fail to represent actual worldly dependence relations. Whether or not such models explain, I suggest, depends on whether we think scientific explanations necessarily give information relevant to intervention and control. Finally, I argue that counterfactual approaches to explanation also have trouble accommodating viewing-as cases. (shrink)

The problem of truth in fiction concerns how to tell whether a given proposition is true in a given fiction. Thus far, the nearly universal consensus has been that some propositions are ‘implicitly true’ in some fictions: such propositions are not expressed by any explicit statements in the relevant work, but are nevertheless held to be true in those works on the basis of some other set of criteria. I call this family of views ‘implicitism’. I argue that implicitism faces (...) serious problems, whereas the opposite view is much more plausible than has previously been thought. After mounting a limited defence of explicitism, I explore a difficult problem for the view and discuss some possible responses. (shrink)

Gauss’s quadratic reciprocity theorem is among the most important results in the history of number theory. It’s also among the most mysterious: since its discovery in the late 18th century, mathematicians have regarded reciprocity as a deeply surprising fact in need of explanation. Intriguingly, though, there’s little agreement on how the theorem is best explained. Two quite different kinds of proof are most often praised as explanatory: an elementary argument that gives the theorem an intuitive geometric interpretation, due to Gauss (...) and Eisenstein, and a sophisticated proof using algebraic number theory, due to Hilbert. Philosophers have yet to look carefully at such explanatory disagreements in mathematics. I do so here. According to the view I defend, there are two important explanatory virtues—depth and transparency—which different proofs (and other potential explanations) possess to different degrees. Although not mutually exclusive in principle, the packages of features associated with the two stand in some tension with one another, so that very deep explanations are rarely transparent, and vice versa. After developing the theory of depth and transparency and applying it to the case of quadratic reciprocity, I draw some morals about the nature of mathematical explanation. (shrink)

Philosophers of science since Nagel have been interested in the links between intertheoretic reduction and explanation, understanding and other forms of epistemic progress. Although intertheoretic reduction is widely agreed to occur in pure mathematics as well as empirical science, the relationship between reduction and explanation in the mathematical setting has rarely been investigated in a similarly serious way. This paper examines an important particular case: the reduction of arithmetic to set theory. I claim that the reduction is unexplanatory. In defense (...) of this claim, I offer evidence from mathematical practice, and I respond to contrary suggestions due to Steinhart, Maddy, Kitcher and Quine. I then show how, even if set-theoretic reductions are generally not explanatory, set theory can nevertheless serve as a legitimate foundation for mathematics. Finally, some implications of my thesis for philosophy of mathematics and philosophy of science are discussed. In particular, I suggest that some reductions in mathematics are probably explanatory, and I propose that differing standards of theory acceptance might account for the apparent lack of unexplanatory reductions in the empirical sciences. (shrink)

A proof P of a theorem T is transferable when a typical expert can become convinced of T solely on the basis of their prior knowledge and the information contained in P. Easwaran has argued that transferability is a constraint on acceptable proof. Meanwhile, a proof P is fixable when it’s possible for other experts to correct any mistakes P contains without having to develop significant new mathematics. Habgood-Coote and Tanswell have observed that some acceptable proofs are both fixable and (...) in need of fixing, in the sense that they contain nontrivial mistakes. The claim that acceptable proofs must be transferable seems quite plausible. The claim that some acceptable proofs need fixing seems plausible too. Unfortunately, these attractive suggestions stand in tension with one another. I argue that the transferability requirement is the problem. Acceptable proofs need only satisfy a weaker requirement I call “corrigibility”. I explain why, despite appearances, the corrigibility standard is preferable to stricter alternatives. (shrink)

Models are indispensable tools of scientific inquiry, and one of their main uses is to improve our understanding of the phenomena they represent. How do models accomplish this? And what does this tell us about the nature of understanding? While much recent work has aimed at answering these questions, philosophers' focus has been squarely on models in empirical science. I aim to show that pure mathematics also deserves a seat at the table. I begin by presenting two cases: Cramér’s random (...) model of the prime numbers and the function field model of the integers. These cases show that mathematicians, like empirical scientists, rely on unrealistic models to gain understanding of complex phenomena. They also have important implications for some much-discussed theses about scientific understanding. First, modeling practices in mathematics confirm that one can gain understanding without obtaining an explanation. Second, these cases undermine the popular thesis that unrealistic models confer understanding by imparting counterfactual knowledge. (shrink)

This is a teaching and learning guide to accompany "Explanation in Mathematics: Proofs and Practice".

Recent progress in artificial intelligence (AI) has drawn attention to the technology’s transformative potential, including what some see as its prospects for causing large-scale harm. We review two influential arguments purporting to show how AI could pose catastrophic risks. The first argument — the Problem of Power-Seeking — claims that, under certain assumptions, advanced AI systems are likely to engage in dangerous power-seeking behavior in pursuit of their goals. We review reasons for thinking that AI systems might seek power, that (...) they might obtain it, that this could lead to catastrophe, and that we might build and deploy such systems anyway. The second argument claims that the development of human-level AI will unlock rapid further progress, culminating in AI systems far more capable than any human — this is the Singularity Hypothesis. Power-seeking behavior on the part of such systems might be particularly dangerous. We discuss a variety of objections to both arguments and conclude by assessing the state of the debate. (shrink)

In a recent letter, Dillion et. al (2023) make various suggestions regarding the idea of artificially intelligent systems, such as large language models, replacing human subjects in empirical moral psychology. We argue that human subjects are in various ways indispensable.

Lawrence Kohlberg's Approach to Moral Education presents what the late Lawrence Kohlberg regarded as the definitive statement of his educational theory. Addressing the sociology and social psychology of schooling, the authors propose that school culture become the center of moral education and research. They discuss how schools can develop as just and cohesive communities by involving students in democracy, and they focus on the moral decisions teachers and students face as they democratically resolve problems. As the authors put it: "...we (...) propose an educational renewal of our democratic society.... We have attempted to establish schools that do more than just teach about democratic citizenship, that are themselves democratic societies.". (shrink)

Bill D'Alessandro talks to Kenny Easwaran about fractal music, Zoom conferences, being a good referee, teaching in math and philosophy, the rationalist community and its relationship to academia, decision-theoretic pluralism, and the city of Manhattan, Kansas.

A review of Matt Cook's book Sleight of Mind: 75 Ingenious Paradoxes in Mathematics, Physics, and Philosophy.

Starting with the results of Li et al. in 1992 there is valuable interest in finding long range correlations in DNA sequences since it raises questions about the role of introns and intron-containing genes. In the present paper we studied two sequences that are the human T-cell receptor alpha/delta locus, Gen-Bank name HUMTCRADCV, a noncoding chromosomal fragment of M = 97630 bases (composed of less than 10% of coding regions), and the Escherichia Coli K12, Gen-Bank name ECO110K, a genomic fragment (...) with M = 111401 bases consisting of mostly coding regions and containing more that 80% of coding regions. We attributed the value (+1) to the purines and the value (-1) to the pirimidines and to such reconstructed random walk we applied the method of the Recurrence Quantification Analysis(RQA) that was introduced by Zbilut and Webber in 1994. By using dimension D=1 and Embedded Dimensions D=3 and D=5, we obtain some indicative results. Also by a simple eye examination of the reconstructed maps, the differences between coding and non coding regions are evident and impressive and consist in the presence in noncoding regions of long patches of the same colour that are absent in the coding sequence. At first sight this suggests a simple explanation to the concept of „long-range‟ correlation. On the quantitative plane, we used the %Rec., the %Det., the Ratio, the Entropy, the %Lam., and the Lmax that, as explained in detail in the text, represent the basic variables of RQA. The significant result that we have here is that both Lmax and Laminarity exhibit very large values in HUMTCRADCV and actually different in values respect to ECO110K where such variables assume more modest values. Therefore we suggest that there is the observed difference between HUMTCRADCV and ECO110K. The claimed higher long-range correlations of introns respect to exons from many authors may be explained here in reasonof such found higher values of Lmax and of Laminarity in HUMTCRADCV respect to ECO110K. (shrink)

L'esistenza del commento di Alessandro di Afrodisia al De generatione aristotelico, perduto nella versione greca e nella traduzione araba, è attestata da numerose fonti arabe, tra le quali Averroè, nel suo commento alla stessa opera. L'A. rintraccia la presenza, la tipologia e la distribuzione delle citazioni tratte dal commento di Alessandro nel Kitab al-Tasrif, un'opera del corpus alchemico attribuita a Gabir ibn Hayyan. Secondo l'A., la sezione interessata dalle citazioni assembla tre diversi tipi di testi: 1) lemmi del De generatione (...) in traduzione araba; 2) frammenti lacunosi della traduzione araba del commento di Alessandro; 3) interventi di collegamento. Una più ampia discussione si trova in un saggio visibile sulla pagina "publicationslist" dell'autore: "Alessandro di Afrodisia sulle 'contrarietà tangibili' (De gen. et corr. II.2): fonti greche e arabe a confronto" in: Aristotele e Alessandro di Afrodisia nella tradizione araba, a c. di C. D'Ancona e G. Serra, “Il Poligrafo”, Padova 2002, pp. 151-189. Notasi che il testo ricostruito di Alessandro in GC 2.2-5 è stato pubblicato da E. Gannagé nella serie ACA, che però non menziona il contributo di SF, dalla cui iniziativa, dalle cui analisi e dalla cui ricostruzione integrale, svolta sul manoscritto arabo Paris. 5099, la ricerca prese l'avvio. (shrink)

(Tesis de Licencia en Filosofía. Moderador Alessandro Salucci, OP. Angelicum, Roma, Febrero 2006) -/- El problema causal está íntimamente ligado y nos lleva necesariamente al problema del ser, finito e infinito. Por tanto, no es un problema más en la filosofía. En la larga discusión que se planteó en el último período escolástico (fines del s. XIX y primera mitad del s. XX) las líneas de solución más originales las ha dado el p. Cornelio Fabro -/- Por lo tanto, nos (...) proponemos investigar su propuesta de solución. El p. Fabro defendía la necesidad de la dependencia causal a través de la noción de participación. Nuestro objetivo es por tanto hacer un análisis crítico de la postura del p. Fabro acerca de la dependencia causal como exigencia del ser participado, a través del estudio de algunas de sus obras más importantes al respecto. Buscamos respondernos por qué para el p. Fabro el ser participado exige una causa, y valorar sus argumentos. -/- Como hemos dicho, para nuestro trabajo nos valdremos ante todo del estudio de algunas de las obras más importantes del p. Cornelio Fabro con respecto a la causalidad. Nos referimos en concreto a tres de ellas: la primera, el artículo La difesa critica del principio di causa, donde el autor expone de un modo preciso la noción de participación como el fundamento de la justificación crítica del principio de causalidad. Las otras dos obras son La Nozione Metafisica di Partecipazione secondo San Tommaso d’Aquino, donde la noción de participación es puesta al centro de la metafísica tomista, como clave de bóveda de las tesis más características de la doctrina del Angélico; y Partecipazione e Causalità, obra en la cual el autor rescata el esse tomista original como fundamento de una metafísica de la causalidad. -/- Este estudio nos ha llevado a destacar la importancia de la noción de “ser que no es por sí” como noción esencialmente relacionada a la noción de participación y por otro lado cuasi necesaria para hacer el pasaje a la causa. (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. J. Ovarian follicular dynamics: a review with emphasis on the bovine species. Part I: Folliculogenesis and pre‐antral follicle development. Reproduction in domestic animals, v. 45, n. 1, p. 171-179, 2010. AERTS, J. M. J.; BOLS, P. E. J. Ovarian follicular dynamics. A review with emphasis on the bovine species. Part II: Antral development, exogenous influence and future prospects. Reproduction in domestic animals, v. 45, n. 1, p. 180-187, 2010. ALBERTINI, David F.; CARABATSOS, Mary Jo. Comparative aspects of meiotic cell cycle control in mammals. Journal of molecular medicine, v. 76, n. 12, p. 795-799, 1998. AUSTIN, Colin Russell; SHORT, R. Reproduction in mammals. Cambridge, 1972. BAKER, T. G. Oogenesis and ovulation. In. Reproduction in Mammals I Germ Cells and Fertilization, p. 29-30, 1972. BEARDEN, Henry Joe et al. Reproducción animal aplicada. México: Manual Moderno, 1982. BIGGERS, John D.; SCHUETZ, Allen W. Oogenesis. University Park Press, 1972. BINELLI, Mario; MURPHY, Bruce D. Coordinated regulation of follicle development by germ and somatic cells. Reproduction, Fertility and Development, v. 22, n. 1, p. 1-12, 2009. CHIARINI-GARCIA, Helio; RUSSELL, Lonnie D. High-resolution light microscopic characterization of mouse spermatogonia. Biology of reproduction, v. 65, n. 4, p. 1170-1178, 2001. CHOUDARY, J. B.; GIER, H. T.; MARION, G. B. Cyclic changes in bovine vesicular follicles. Journal of animal science, v. 27, n. 2, p. 468-471, 1968. CLERMONT, Yves; PEREY, Bernard. Quantitative study of the cell population of the seminiferous tubules in immature rats. American Journal of Anatomy, v. 100, n. 2, p. 241-267, 1957. COSTA, DEILER SAMPAIO; PAULA, T. A. R. Espermatogênese em mamíferos. Scientia, v. 4, 2003. CUNNINGHAM, James. Tratado de fisiologia veterinária. Elsevier Health Sciences, 2011. CUPPS, Perry T. (Ed.). Reproduction in domestic animals. Elsevier, 1991. DA SILVA, Emanuel Isaque Cordeiro. Fisiologia Clínica do Ciclo Estral de Vacas Leiteiras: Desenvolvimento Folicular, Corpo Lúteo e Etapas do Estro. 2020. Acervo pessoal. DA SILVA, Emanuel Isaque Cordeiro. Fisiologia da Reprodução Animal: Ovulação, Controle e Sincronização do Cio. 2020. Acervo pessoal. DUKES, Henry Hugh; SWENSON, Melvin J.; REECE, William O. Dukes fisiologia dos animais domésticos. Editora Guanabara Koogan, 1996. EPIFANO, Olga; DEAN, Jurrien. Genetic control of early folliculogenesis in mice. Trends in Endocrinology & Metabolism, v. 13, n. 4, p. 169-173, 2002. ERICKSON, B. H. Development and senescence of the postnatal bovine ovary. Journal of animal science, v. 25, n. 3, p. 800-805, 1966. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- FELDMAN, Edward C. et al. Canine and feline endocrinology-e-book. Elsevier health sciences, 2014. FUSCO, Giuseppe; MINELLI, Alessandro. The Biology of Reproduction. Cambridge University Press, 2019. GALINA-HIDALGO, Carlos Salvador. A study of the development of testicular function and an evaluation of testicular biopsy in farm animals. 1971. Tese de Doutorado. Royal Veterinary College (University of London). GALLICANO, G. Ian. Composition, regulation, and function of the cytoskeleton in mammalian eggs and embryos. Front Biosci, v. 6, p. D1089-1108, 2001. GILBERT, Scott F. Biología del desarrollo. Ed. Médica Panamericana, 2005. GNESSI, Lucio; FABBRI, Andrea; SPERA, Giovanni. Gonadal peptides as mediators of development and functional control of the testis: an integrated system with hormones and local environment. Endocrine reviews, v. 18, n. 4, p. 541-609, 1997. HAFEZ, Elsayed Saad Eldin; HAFEZ, Bahaa. Reprodução animal. São Paulo: Manole, 2004. HEDGER, Mark P. Testicular leukocytes: what are they doing?. Reviews of reproduction, v. 2, n. 1, p. 38-47, 1997. HUTSON, James C. Testicular macrophages. In: International review of cytology. Academic Press, 1994. p. 99-143. HYTTEL, P. Gametogênese. In. HYTTEL, Poul; SINOWATZ, Fred; VEJLSTED, Morten. Embriologia veterinária. São Paulo: Elsevier Brasil, 2012. JOHNSON, Martin H. Essential reproduction. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2018. JONES, Richard E.; LOPEZ, Kristin H. Human reproductive biology. Academic Press, 2013. KIERSZENBAUM, Abraham L.; TRES, Laura L. Primordial germ cell‐somatic cell partnership: A balancing cell signaling act. Molecular Reproduction and Development: Incorporating Gamete Research, v. 60, n. 3, p. 277-280, 2001. MATZUK, Martin M. et al. Intercellular communication in the mammalian ovary: oocytes carry the conversation. Science, v. 296, n. 5576, p. 2178-2180, 2002. MCLAREN, Anne. Germ and somatic cell lineages in the developing gonad. Molecular and cellular endocrinology, v. 163, n. 1-2, p. 3-9, 2000. MCKINNON, Angus O. et al. (Ed.). Equine reproduction. John Wiley & Sons, 2011. MERCHANT-LARIOS, Horacio; MORENO-MENDOZA, Norma. Onset of sex differentiation: dialog between genes and cells. Archives of medical research, v. 32, n. 6, p. 553-558, 2001. MINTZ, Beatrice et al. Embryological phases of mammalian gametogenesis. Embryological phases of mammalian gametogenesis., v. 56, n. Suppl. 1, p. 31-43, 1960. MORALES, M. E. et al. Gametogénesis. I. Revisión de la literatura, con enfoque en la ovogénesis. Medicina Universitaria, v. 8, n. 32, p. 183-9, 2006. NAKATSUJI, NORIO; CHUMA, SHINICHIRO. Differentiation of mouse primordial germ cells into female or male germ cells. International Journal of Developmental Biology, v. 45, n. 3, p. 541-548, 2002. NILSSON, Eric; PARROTT, Jeff A.; SKINNER, Michael K. Basic fibroblast growth factor induces primordial follicle development and initiates folliculogenesis. Molecular and cellular endocrinology, v. 175, n. 1-2, p. 123-130, 2001. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- NORRIS, David O.; LOPEZ, Kristin H. The endocrinology of the mammalian ovary. In: Hormones and reproduction of vertebrates. Academic Press, 2011. p. 59-72. PEDERSEN, Torben. Follicle growth in the immature mouse ovary. European Journal of Endocrinology, v. 62, n. 1, p. 117-132, 1969. PINEDA, Mauricio H. et al. McDonald's veterinary endocrinology and reproduction. Iowa state press, 2003. ROSER, J. F. Endocrine and paracrine control of sperm production in stallions. Animal Reproduction Science, v. 68, n. 3-4, p. 139-151, 2001. RUSSELL, Lonnie D. et al. Histological and histopathological evaluation of the testis. International journal of andrology, v. 16, n. 1, p. 83-83, 1993. RÜSSE, I.; SINOWATZ, F. Gametogenese. Lehrbuch der Embryologie der Haustiere, p. 42-92, 1991. SAITOU, Mitinori; BARTON, Sheila C.; SURANI, M. Azim. A molecular programme for the specification of germ cell fate in mice. Nature, v. 418, n. 6895, p. 293-300, 2002. SALISBURY, Glenn Wade et al. Physiology of reproduction and artificial insemination of cattle. WH Freeman and Company., 1978. SAWYER, Heywood R. et al. Formation of ovarian follicles during fetal development in sheep. Biology of reproduction, v. 66, n. 4, p. 1134-1150, 2002. SCARAMUZZI, R. J.; MARTENSZ, N. D.; VAN LOOK, P. F. A. Ovarian morphology and the concentration of steroids, and of gonadotrophins during the breeding season in ewes actively immunized against oestradiol-17β or oestrone. Reproduction, v. 59, n. 2, p. 303-310, 1980. SEIDEL JR, G. E. et al. Control of folliculogenesis and ovulation in domestic animals: puberal and adult function. In: 9th International Congress on Animal Reproduction and Artificial Insemination, 16th-20th June 1980. II. Round tables. Editorial Garsi., 1980. p. 11-16. SKINNER, Michael K. Cell-cell interactions in the testis. Endocrine Reviews, v. 12, n. 1, p. 45-77, 1991. SMITZ, J. E.; CORTVRINDT, Rita G. The earliest stages of folliculogenesis in vitro. Reproduction, v. 123, n. 2, p. 185-202, 2002. SORENSEN, Anton Marinus. Reproducción animal: principios y prácticas. México, 1982. SUTOVSKY, Peter; MANANDHAR, Gaurishankar. Mammalian spermatogenesis and sperm structure: anatomical and compartmental analysis. In. The sperm cell: Production, maturation, fertilization, regeneration, p. 1-30, 2006. TAZUKE, Salli I. et al. A germline-specific gap junction protein required for survival of differentiating early germ cells. Development, v. 129, n. 10, p. 2529-2539, 2002. VAN STRAATEN, H. W. M.; WENSING, C. J. G. Leydig cell development in the testis of the pig. Biology of Reproduction, v. 18, n. 1, p. 86-93, 1978. TURNBULL, K. E.; BRADEN, A. W. H.; MATTNER, P. E. The pattern of follicular growth and atresia in the ovine ovary. Australian Journal of Biological Sciences, v. 30, n. 3, p. 229-242, 1977. WASSARMAN, Paul M. Gametogenesis. Londres: Academic Press, 2012. WROBEL, K.-H.; SÜß, Franz. Identification and temporospatial distribution of bovine primordial germ cells prior to gonadal sexual differentiation. Anatomy and embryology, v. 197, n. 6, p. 451-467, 1998. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS -/- ZARCO, L. Gametogénese. In. PORTA, L. R.; MEDRANO, J. H. H. Fisiología reproductiva de los animales domésticos. Cidade do México: FMVZ-UNAM, 2018. ZIRKIN, Barry R. et al. Endocrine and Paracrine Regulation of Mammalian Spermatogenesis. In: Hormones and Reproduction of Vertebrates. Academic Press, 2011. p. 45-57. -/- REALIZAÇÃO -/- . (shrink)

When philosophers of physics explore the nature of chance, they usually look to quantum mechanics. When philosophers of biology explore the nature of chance, they usually look to microevolutionary phenomena, such as mutation or random drift. What has been largely overlooked is the role of chance in macroevolution. The stochastic models of paleobiology employ conceptions of chance that are similar to those at the microevolutionary level, yet different from the conceptions of chance often associated with quantum mechanics and Laplacean determinism.

Alexander Rosenberg (1994) claims that the omniscient viewpoint of the evolutionary process would have no need for the concept of random drift. However, his argument fails to take into account all of the processes which are considered to be instances of random drift. A consideration of these processes shows that random drift is not eliminable even given a position of omniscience. Furthermore, Rosenberg must take these processes into account in order to support his claims that evolution is deterministic and that (...) evolutionary biology is an instrumental science. (shrink)

Evolutionary theory (ET) is teeming with probabilities. Probabilities exist at all levels: the level of mutation, the level of microevolution, and the level of macroevolution. This uncontroversial claim raises a number of contentious issues. For example, is the evolutionary process (as opposed to the theory) indeterministic, or is it deterministic? Philosophers of biology have taken different sides on this issue. Millstein (1997) has argued that we are not currently able answer this question, and that even scientific realists ought to remain (...) agnostic concerning the determinism or indeterminism of evolutionary processes. If this argument is correct, it suggests that, whatever we take probabilities in ET to be, they must be consistent with either determinism or indeterminism. This raises some interesting philosophical questions: How should we understand the probabilities used in ET? In other words, what is meant by saying that a certain evolutionary change is more or less probable? Which interpretation of probability is the most appropriate for ET? I argue that the probabilities used in ET are objective in a realist sense, if not in an indeterministic sense. Furthermore, there are a number of interpretations of probability that are objective and would be consistent with ET under determinism or indeterminism. However, I argue that evolutionary probabilities are best understood as propensities of population-level kinds. (shrink)

Cooperation is vital to our survival and progress. Evolutionary game theory offers a lens to understand the structures and incentives that enable cooperation to be a successful strategy. As artificial intelligence agents become integral to human systems, the dynamics of cooperation take on unprecedented significance. The convergence of human-agent teaming, contract theory, and decentralized frameworks like Web3—grounded in transparency, accountability, and trust—offers a foundation for fostering cooperation by establishing enforceable rules and incentives for humans and AI agents. We conceptualize Incentivized (...) Symbiosis as a social contract between humans and AI, inspired by Web3 principles and encoded in blockchain technology, to define and enforce rules, incentives, and consequences for both parties. By exploring this paradigm, we aim to catalyze new research at the intersection of systems thinking in AI, Web3, and society, fostering innovative pathways for cooperative human-agent coevolution. (shrink)

The way we answer questions about what there is crucially depends on the language and the logic in which they are framed. This entry introduces the orthodox view on how to carry out such debates, as was formulated by W. V. O. Quine, as well as a number of influential alternatives. A further issue that is explored is whether disagreement about what there is turns on mind-independent features of reality, or it is an artifact of language.

The four case studies on chance in evolution provide a rich source for further philosophical analysis. Among the issues raised are the following: Are there different conceptions of chance at work, or is there a common underlying conception? How can a given concept of chance be distinguished from other chance concepts and from nonchance concepts? How can the occurrence of a given chance process be distinguished empirically from nonchance processes or other chance processes? What role does chance play in evolutionary (...) theory? I argue that in order to answer these questions, a careful distinction between process and outcome must be made; however, the purpose of this essay is not to answer these questions definitively, but rather to elaborate on them and to provide a starting point for further discussion. (shrink)

Il tema dell'articolo è il massiccio incremento di elettori del Partito Liberale Austriaco FPÖ, comunemente classificato come partito populista di destra. La prospettiva scelta per analizzare tale successo elettorale consiste nell'esaminare la comunicazione pubblica della FPÖ. La tesi presentata è che la strategia discorsiva della FPÖ comprende da un lato la contrapposizione insanabile di un indistinto "noi" ad un altrettanto indistinto "loro" e dall’altro il livellamento del "loro" fino a costruire delle reti di colpevole complicità tra tutti i soggetti che (...) non siano il "noi" rappresentato nella volontà del capo. (shrink)

Informed by his experiences as a hunter, forester, wildlife manager, ecologist, conservationist, and professor, Aldo Leopold developed a view he called the land ethic. In a classic essay, published posthumously in A Sand County Almanac, Leopold advocated for an expansion of our ethical obligations beyond the purely human to include what he variously termed the “land community” or the “biotic community”—communities of interdependent humans, nonhuman animals, plants, soils, and waters, understood collectively. This philosophy has been extremely influential in environmental ethics (...) as well as conservation biology and related fields. Using an approach grounded in environmental ethics and the history and philosophy of science, Roberta L. Millstein reexamines Leopold’s land ethic in light of contemporary ecology. Despite the enormous influence of the land ethic, it has sometimes been dismissed as either empirically out of date or ethically flawed. Millstein argues that these dismissals are based on problematic readings of Leopold’s ideas. In this book, she provides new interpretations of the central concepts underlying the land ethic: interdependence, land community, and land health. She also offers a fresh take on of his argument for extending our ethics to include land communities as well as Leopold-inspired guidelines for how the land ethic can steer conservation and restoration policy. (shrink)

Abstract: Artificial Intelligence (AI) is transforming the agricultural sector, enhancing both productivity and sustainability. This paper delves into the impact of AI technologies on agriculture, emphasizing their application in precision farming, predictive analytics, and automation. AI-driven tools facilitate more efficient crop and resource management, leading to higher yields and a reduced environmental footprint. The paper explores key AI technologies, such as machine learning algorithms for crop monitoring, robotics for automated planting and harvesting, and data analytics for optimizing resource use. Additionally, (...) it discusses challenges like data privacy, barriers to technology adoption, and the ethical implications of AI in farming. Integrating AI into agricultural practices holds the promise of greater efficiency and sustainability, paving the way for future innovations. (shrink)

Within the United States, the most prominent justification for criminal punishment is retributivism. This retributivist justification for punishment maintains that punishment of a wrongdoer is justified for the reason that she deserves something bad to happen to her just because she has knowingly done wrong—this could include pain, deprivation, or death. For the retributivist, it is the basic desert attached to the criminal’s immoral action alone that provides the justification for punishment. This means that the retributivist position is not reducible (...) to consequentialist considerations nor in justifying punishment does it appeal to wider goods such as the safety of society or the moral improvement of those being punished. A number of sentencing guidelines in the U.S. have adopted desert as their distributive principle, and it is increasingly given deference in the “purposes” section of state criminal codes, where it can be the guiding principle in the interpretation and application of the code’s provisions. Indeed, the American Law Institute recently revised the Model Penal Code so as to set desert as the official dominate principle for sentencing. And courts have identified desert as the guiding principle in a variety of contexts, as with the Supreme Court’s enthroning retributivism as the “primary justification for the death penalty.” While retributivism provides one of the main sources of justification for punishment within the criminal justice system, there are good philosophical and practical reasons for rejecting it. One such reason is that it is unclear that agents truly deserve to suffer for the wrongs they have done in the sense required by retributivism. In the first section, I explore the retributivist justification of punishment and explain why it is inconsistent with free will skepticism. In the second section, I then argue that even if one is not convinced by the arguments for free will skepticism, there remains a strong epistemic argument against causing harm on retributivist grounds that undermines both libertarian and compatibilist attempts to justify it. I maintain that this argument provides sufficient reason for rejecting the retributive justification of criminal punishment. I conclude in the third section by briefly sketching my public health-quarantine model, a non-retributive alternative for addressing criminal behavior that draws on the public health framework and prioritizes prevention and social justice. I argue that the model is not only consistent with free will skepticism and the epistemic argument against retributivism, it also provides the most justified, humane, and effective way of dealing with criminal behavior. (shrink)

This chapter proposes a radically enactive account of remembering that casts it as creative, dynamic, and wide-reaching. It paints a picture of remembering that no longer conceives of it as involving passive recollections – always occurring wholly and solely inside heads. Integrating empirical findings from various sources, the chapter puts pressure on familiar cognitivist visions of remembering. Pivotally, it is argued, that we achieve a stronger and more elegant account of remembering by abandoning the widely held assumption that it is (...) rooted in the retrieval of stored information or content in order to represent past events. We demonstrate how a radically enactive account of the roots of remembering can successfully handle classic cases discussed in the extended memory literature while, at same time, accommodating experientially rich forms of episodic memory. (shrink)

The notion of function is indispensable to our understanding of distinctions such as that between being broken and being in working order (for artifacts) and between being diseased and being healthy (for organisms). A clear account of the ontology of functions and functioning is thus an important desideratum for any top-level ontology intended for application to domains such as engineering or medicine. The benefit of using top-level ontologies in applied ontology can only be realized when each of the categories identified (...) and defined by a top-level ontology is integrated with the others in a coherent fashion. Basic Formal Ontology (BFO) has from the beginning included function as one of its categories, exploiting a version of the etiological account of function that is framed at a level of generality sufficient to accommodate both biological and artifactual functions. This account has been subjected to a series of criticisms and refinements. We here articulate BFO’s account of function, provide some reasons for favoring it over competing views, and defend it against objections. (shrink)

In this paper, we focus on whether and to what extent we judge that people are responsible for the consequences of their forgetfulness. We ran a series of behavioral studies to measure judgments of responsibility for the consequences of forgetfulness. Our results show that we are disposed to hold others responsible for some of their forgetfulness. The level of stress that the forgetful agent is under modulates judgments of responsibility, though the level of care that the agent exhibits toward performing (...) the forgotten action does not. We argue that this result has important implications for a long-running debate about the nature of responsible agency. (shrink)

One of the most frequently voiced criticisms of free will skepticism is that it is unable to adequately deal with criminal behavior and that the responses it would permit as justified are insufficient for acceptable social policy. This concern is fueled by two factors. The first is that one of the most prominent justifications for punishing criminals, retributivism, is incompatible with free will skepticism. The second concern is that alternative justifications that are not ruled out by the skeptical view per (...) se face significant independent moral objections (Pereboom 2014: 153). Despite these concerns, I maintain that free will skepticism leaves intact other ways to respond to criminal behavior—in particular incapacitation, rehabilitation, and alteration of relevant social conditions—and that these methods are both morally justifiable and sufficient for good social policy. The position I defend is similar to Derk Pereboom’s (2001, 2013, 2014), taking as its starting point his quarantine analogy, but it sets out to develop the quarantine model within a broader justificatory framework drawn from public health ethics. The resulting model—which I call the public health-quarantine model (Caruso 2016, 2017a)—provides a framework for justifying quarantine and criminal sanctions that is more humane than retributivism and preferable to other non-retributive alternatives. It also provides a broader approach to criminal behavior than Pereboom’s quarantine analogy does on its own since it prioritizes prevention and social justice. -/- In Section 1, I begin by (very) briefly summarizing my arguments against free will and basic desert moral responsibility. In Section 2, I then introduce and defend my public health-quarantine model, which is a non-retributive alternative to criminal punishment that prioritizes prevention and social justice. In Sections 3 and 4, I take up and respond to two general objections to the public health-quarantine model. Since objections by Michael Corrado (2016), John Lemos (2016), Saul Smilanksy (2011, 2017), and Victor Tadros (2017) have been addressed in detail elsewhere (see Pereboom 2017a; Pereboom and Caruso 2018), I will here focus on objections that have not yet been addressed. In particular, I will respond to concerns about proportionality, human dignity, and victims’ rights. I will argue that each of these concerns can be met and that in the end the public health-quarantine model offers a superior alternative to retributive punishment and other non-retributive accounts. (shrink)

This article explores the role of habits in shapingaesthetic normativity. It asserts that standards of value within aesthetic agency are not immutable, objective criteriadetached from personal engagement in appreciationand creation, nor should they be reduced to mere individualsubjective pleasure. The former stance fails to consider theessential expressivity and creativity at the heart of aestheticpractices, while the latter overlooks the normative frameworkthat underpins the significance, validity, and qualityof aesthetic agency. This framework is represented in theestablished rules of taste, the need for (...) aesthetic education,and the dynamics of aesthetic disagreements. Consequently, effective aesthetic normativity requires abalance: practices must be organized structurally aroundvalues that are, to a certain degree, communally shared, yetflexible enough to incorporate the expressive creativity ofindividual appreciation. This article contributes a nuancedexplanation of aesthetic normativity by elucidating the impactof habits on aesthetic practices. (shrink)

State militaries have strong interests in developing enhanced warfighters: taking otherwise healthy service personnel (soldiers, marines, pilots, etc.) and pushing their biological, physiological, and cognitive capacities beyond their individual statistical or baseline norm. However, the ethical and regulatory challenges of justifying research into these kinds of interventions to demonstrate the efficacy and safety of enhancements in the military has not been well explored. In this paper, we offer, in the context of the US Common Rule and Institutional Review Board framework, (...) potential justifications for justifying research into enhancing warfighters on the grounds of (1) individual and group risk reduction, (2) protection of third parties such as civilians, and (3) military effectiveness. (shrink)

In this chapter, we introduce the notion of “moral neuroenhancement,” offering a novel definition as well as spelling out three conditions under which we expect that such neuroenhancement would be most likely to be permissible (or even desirable). Furthermore, we draw a distinction between first-order moral capacities, which we suggest are less promising targets for neurointervention, and second-order moral capacities, which we suggest are more promising. We conclude by discussing concerns that moral neuroenhancement might restrict freedom or otherwise “misfire,” and (...) argue that these concerns are not as damning as they may seem at first. (shrink)

This article explores the Foucauldian analysis of the linkage between temporality and politics, addressing mainly two loci of Foucault’s production: the assessment of the post-WWII ordoliberal experience in The Birth of Biopoliticsand the Iran reportage for “Corriere Della Sera”. The article emphasizes the relevance of Foucault’s assessment of ordoliberal Germany for contemporary studies on neoliberalism and inscribes Foucault in a wider tradition of thought on the relevance of history and temporality for the comprehension of political dynamics. In TBoB, Foucault offered (...) a prescient analysis of neoliberal temporality and its de-politicizing effects. In his view, ordoliberal theorists and politicians sought to ground political legitimacy in the economy itself, giving birth to a political-economic “double circuit” which did away with history and made political consensus “permanent” and automatic. The connection between neoliberalism, the re-structuring of state sovereignty, and temporality will be highlighted. Furthermore, by analyzingthe almost-coeval Iranian reportages and the eulogy for Clavel, the article further investigates Fou-cault’s reflection on the link between temporality, politics,and subjectivation processes. If the anal-ysis of ordoliberal temporality in TBoB describes a linkage between de-temporalization and de-politicization, the reportages will be highlighted as a possible “pars construens” –as a way to reinstate the possibility of political action through the appeal to different ways to experience tem-porality. The article concludes that Foucault’s sparse comments on temporality can be read as an attempt, albeit not fully developed, not only to envision the de-politicizing effects of marketization but also to envisage new, re-politicizing modes of experiencing temporality and history. (shrink)

It is often assumed that habits and aesthetic experiences are fundamentally and irreconcilably opposed. Typically, aesthetic experiences are considered to necessitate non-habitual behavior and to provoke unexpected mental states and extraordinary affective sensations. This article challenges this assumption. Moving beyond potential structural analogies between habitual behavior and aesthetic experience, I focus on two key aspects. Firstly, I argue that the experience of beauty and aesthetic experiences in general actually depend on certain habits, specifically those engaged in aesthetic agency and appreciation, (...) which I term «aesthetic habits». Secondly, I propose that habits have an aesthetic origin, as they virtuously evolve and adapt to their environment. This transformative capacity, along with their ability to resonate with specific situational demands, embodies an improvisational quality that should be encouraged, reflecting the inherently unpredictable and uncontrollable nature of aesthetic experience. (shrink)

Until recently, an almost perfect parallelism seemed to hold between theories of identity through time and across possible worlds,as every account in the temporal case(endurantism,perdurantism, exdurantism) was mirrored by a twin account in the modal case (trans-world identity, identity-via-parts, identity-via-counterparts). Nevertheless, in the recent literature, this parallelism has been broken because of the implementation in the debate of the relation of location. In particular, endurantism has been subject to a more in-depth analysis, and different versions of it, corresponding to different (...) ways an entity can be located in time, emerged. In this article, we provide a precise map of the conceptions at stake, complete the debate by introducing a version of endurantism not yet considered in the debate — we call transcendentism — and show that it allows us to provide an effective interpretation of the relation of trans-world identity and an intuitive solution in the temporal case. (shrink)

The Research Topic “On poverty and its eradication” was inspired by the International Day for the Eradication of Poverty, first commemorated in Paris in 1987 and formally designated by the United Nations. This day is dedicated to renewing the commitment to universal human development, enabling all individuals to achieve their highest potential, and reflecting on how poverty hinders this progress. The urgency of addressing poverty has increased after the COVID-19 pandemic, which exacerbated existing issues and highlighted the critical need for (...) effective poverty eradication strategies. The studies included in this Research Topic aim to expand knowledge about poverty, its causes, consequences, and connections to crises, inequality, and fairness, and to assess policy measures for poverty reduction. The included contributions use various theoretical, empirical, quantitative, and qualitative approaches to drive sociological and policy-related discussions and initiatives, promoting fair and inclusive societies. (shrink)

The scientific realism debate has now reached an entirely new level of sophistication. Faced with increasingly focused challenges, epistemic scientific realists have appropriately revised their basic meta-hypothesis that successful scientific theories are approximately true: they have emphasized criteria that render realism far more selective and, so, plausible. As a framework for discussion, I use what I take to be the most influential current variant of selective epistemic realism, deployment realism. Toward the identification of new case studies that challenge this form (...) of realism, I break away from the standard list and look to the history of celestial mechanics, with an emphasis on twentieth century advances. I then articulate two purely deductive arguments that, I argue, properly capture the historical threat to realism. I contend that both the content and form of these novel challenges seriously threaten selective epistemic realism. I conclude on a positive note, however, arguing for selective realism at a higher level. Even in the face of threats to its epistemic tenet, scientific realism need not be rejected outright: concern with belief can be bracketed while nonetheless advocating core realist tenets. I show that, in contrast with epistemic deployment realism, a purely axiological scientific realism can account for key scientific practices made salient in my twentieth century case studies. And embracing the realists favored account of inference, inference to the best explanation, while pointing to a set of the most promising alternative selective realist meta-hypothesis, I show how testing the latter can be immensely valuable to our understanding of science. (shrink)

According to a common misconception, Kant rejects rhetoric as worthy of no respect and neglects popularity as a dispensable accessory. Two recent publications on the communicative dimension of Kant’s conception and practice of philosophy represent a very solid rebuttal of such criticism. The books in question are Kant’s Philosophy of Communication by G. L. Ercolini and A linguagem em Kant. A linguagem de Kant edited by Monique Hulshof and Ubirajara Rancan de Azevedo Marques, especially in light of the long chapter (...) “Kant e a Questão da Popularidade e da Linguagem da Filosofia” by Leonel Ribeiro dos Santos (pp. 17- 69). What Ercolini’s monograph and Santos’ chapter have in common, is that they both argue that Kant does indeed value and practice both rhetoric and popularity. However, they differ from each other in that Ercolini lets Kant’s reflection on popularity derive from occasional factors, while Santos locates its origin at the heart of Kant’s critical project. In order fully to appreciate their novelty, these two contributions call for an overview of the state of research on the subject of Kant’s conception of rhetoric. Thus, before closely examining them, I will briefly outline the relevant scholarship by dividing it into the three classes of those who interpret Kant (a) as a skillful rhetorician, (b) as dismissive of rhetoric, and finally (c) as according rhetoric a moral function. (shrink)

Since its publication, the Psychopathic Personality Inventory and its revision (Lilien- feld & Andrews, 1996; Lilienfeld & Widows, 2005) have become increasingly popular such that it is now among the most frequently used self-report inventories for the assessment of psychopathy. The current meta-analysis examined the relations between the two PPI factors (factor 1: Fearless Dominance; factor 2: Self-Centered Impulsivity), as well as their relations with other validated measures of psychopathy, internalizing and externalizing forms of psychopathology, general personality traits, and antisocial (...) personality disorder symptoms. Across 61 samples reported in 49 publications, we found support for the convergent and criterion validity of both PPI factor 2 and the PPI total score. Much weaker validation was found for PPI factor 1, which manifested limited convergent validity and a pattern of correlations with central criterion variables that was inconsistent with many conceptualizations of psychopathy. (shrink)

I present a recent historical case from cosmology—the story of inflationary cosmology—and on its basis argue that solving explanatory problems is a reliable method for making progress in science. In particular, I claim that the success of inflationary theory at solving its predecessor’s explanatory problems justified the theory epistemically, even in advance of the development of novel predictions from the theory and the later confirmation of those predictions.

Attributions of omnipresence, most familiar within the philosophy of religion, typically take the omnipresence of an entity to either consist in that entity's occupation of certain regions or be dependent upon other of that entity's attributes, such as omnipotence or omniscience. This paper defends an alternative conception of omnipresence that is independent of other purported divine attributes and dispenses with occupation. The resulting view repurposes the metaphysics of necessitism and permanentism, taking omnipresent entities to be those entities that exist at (...) all regions. This view is then shown to best accommodate attributions of omnipresence to a diverse range of metaphysical posits, like abstract entities, and a more diverse class of religious posits. (shrink)