Arquivo mensal: abril 2023

The Problem With Weather Apps (The Atlantic)

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theatlantic.com

Charlie Warzel

April 10, 2023

How are we still getting caught in the rain?

An illustration of a guy on his phone standing in rain showers.
Illustration by Daniel Zender. Source: Getty.

Technologically speaking, we live in a time of plenty. Today, I can ask a chatbot to render The Canterbury Tales as if written by Taylor Swift or to help me write a factually inaccurate autobiography. With three swipes, I can summon almost everyone listed in my phone and see their confused faces via an impromptu video chat. My life is a gluttonous smorgasbord of information, and I am on the all-you-can-eat plan. But there is one specific corner where technological advances haven’t kept up: weather apps.

Weather forecasts are always a game of prediction and probabilities, but these apps seem to fail more often than they should. At best, they perform about as well as meteorologists, but some of the most popular ones fare much worse. The cult favorite Dark Sky, for example, which shut down earlier this year and was rolled into the Apple Weather app, accurately predicted the high temperature in my zip code only 39 percent of the time, according to ForecastAdvisor, which evaluates online weather providers. The Weather Channel’s app, by comparison, comes in at 83 percent. The Apple app, although not rated by ForecastAdvisor, has a reputation for off-the-mark forecasts and has been consistently criticized for presenting faulty radar screens, mixing up precipitation totals, or, as it did last week, breaking altogether. Dozens of times, the Apple Weather app has lulled me into a false sense of security, leaving me wet and betrayed after a run, bike ride, or round of golf.

People love to complain about weather forecasts, dating back to when local-news meteorologists were the primary source for those planning their morning commutes. But the apps have produced a new level of frustration, at least judging by hundreds of cranky tweets over the past decade. Nearly two decades into the smartphone era—when anyone can theoretically harness the power of government weather data and dissect dozens of complex, real-time charts and models—we are still getting caught in the rain.

Weather apps are not all the same. There are tens of thousands of them, from the simply designed Apple Weather to the expensive, complex, data-rich Windy.App. But all of these forecasts are working off of similar data, which are pulled from places such as the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) and the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts. Traditional meteorologists interpret these models based on their training as well as their gut instinct and past regional weather patterns, and different weather apps and services tend to use their own secret sauce of algorithms to divine their predictions. On an average day, you’re probably going to see a similar forecast from app to app and on television. But when it comes to how people feel about weather apps, these edge cases—which usually take place during severe weather events—are what stick in a person’s mind. “Eighty percent of the year, a weather app is going to work fine,” Matt Lanza, a forecaster who runs Houston’s Space City Weather, told me. “But it’s that 20 percent where people get burned that’s a problem.”

No people on the planet have a more tortured and conflicted relationship with weather apps than those who interpret forecasting models for a living. “My wife is married to a meteorologist, and she will straight up question me if her favorite weather app says something different than my forecast,” Lanza told me. “That’s how ingrained these services have become in most peoples’ lives.” The basic issue with weather apps, he argues, is that many of them remove a crucial component of a good, reliable forecast: a human interpreter who can relay caveats about models or offer a range of outcomes instead of a definitive forecast.

Lanza explained the human touch of a meteorologist using the example of a so-called high-resolution forecasting model that can predict only 18 hours out. It is generally quite good, he told me, at predicting rain and thunderstorms—“but every so often it runs too hot and over-indexes the chances of a bad storm.” This model, if left to its own devices, will project showers and thunderstorms blanketing the region for hours when, in reality, the storm might only cause 30 minutes of rain in an isolated area of the mapped region. “The problem is when you take the model data and push it directly into the app with no human interpretation,” he said. “Because you’re not going to get nuance from these apps at all. And that can mean a difference between a chance of rain all day and it’s going to rain all day.”

But even this explanation has caveats; all weather apps are different, and their forecasts have varying levels of sophistication. Some pipe model data right in, whereas others are curated using artificial intelligence. Peter Neilley, the Weather Channel’s director of weather forecasting sciences and technologies, said in an email that the company’s app incorporates “billions of weather data points,” adding that “our expert team of meteorologists does oversee and correct the process as needed.”

Weather apps might be less reliable for another reason too. When it comes to predicting severe weather such as snow, small changes in atmospheric moisture—the type of change an experienced forecaster might notice—can cause huge variances in precipitation outcomes. An app with no human curation might choose to average the model’s range of outcomes, producing a forecast that doesn’t reflect the dynamic situation on the ground. Or consider cities with microclimates: “Today, in Chicago, the lakefront will sit in the lower 40s, and the suburbs will be 50-plus degrees,” Greg Dutra, a meteorologist at ABC 7 Chicago, told me. “Often, the difference is even more stark—20-degree swings over just miles.” These sometimes subtle temperature disparities can mean very different forecasts for people living in the same region—something that one-size-fits-all weather apps don’t always pick up.

Naturally, meteorologists think that what they do is superior to forecasting by algorithm alone, but even weather-app creators told me that the challenges are real. “It’s impossible for a weather-data provider to be accurate everywhere in the world,” Brian Mueller, the founder of the app Carrot Weather, told me. His solution to the problem of app-based imprecision is to give users more ability to choose what they see when they open Carrot, letting them customize what specific weather information the app surfaces as well as what data sources the app will draw from. Mueller said that he learned from Dark Sky’s success how important beautiful, detailed radar maps were—both as a source of weather data and for entertainment purposes. In fact, meteorology seems to be only part of the allure when it comes to building a beloved weather app. Carrot has a pleasant design interface, with bright colors and Easter eggs scattered throughout, such as geography challenges based off of its weather maps. He’s also hooked Carrot up to ChatGPT to allow people to chat with the app’s fictional personality.

But what if these detailed models and dizzying maps, in the hands of weather rubes like myself,  are the real problem? “The general public has access to more weather information than ever, and I’d posit that that’s a bad thing,” Chris Misenis, a weather-forecasting consultant in North Carolina who goes by the name “Weather Moose,” told me. “You can go to PivotalWeather.com right now and pull up just about any model simulation you want.” He argues that these data are fine to look at if you know how to interpret them, but for people who aren’t trained to analyze them, they are at best worthless and at worst dangerous.

In fact, forecasts are better than ever, Andrew Blum, a journalist and the author of the book The Weather Machine: A Journey Inside the Forecast, told me. “But arguably, we are less prepared to understand,” he said, “and act upon that improvement—and a forecast is only as good as our ability to make decisions with it.” Indeed, even academic research around weather apps suggests that apps fail worst when they give users a false sense of certainty around forecasting. A 2016 paper for the Royal Meteorological Society argued that “the current way of conveying forecasts in the most common apps is guilty of ‘immodesty’ (‘not admitting that sometimes predictions may fail’) and ‘impoverishment’ (‘not addressing the broader context in which forecasts … are made’).”

The conflicted relationship that people have with weather apps may simply be a manifestation of the information overload that dominates all facets of modern life. These products grant anyone with a phone access to an overwhelming amount of information that can be wildly complex. Greg Dutra shared one such public high-resolution model from the NOAA with me that was full of indecipherable links to jargony terms such as “0-2 km max vertical vorticity.” Weather apps seem to respond mostly to this fire hose of data in two ways: By boiling them down to a reductive “partly sunny” icon, or by bombarding the user with information they might not need or understand. At its worst, a modern weather app seems to flatter people, entrusting them to do their own research even if they’re not equipped. I’m not too proud to admit that some of the fun of toying around with Dark Sky’s beautiful radar or Windy.App’s endless array of models is the feeling of role-playing as a meteorologist. But the truth is that I don’t really know what I’m looking at.

What people seem to be looking for in a weather app is something they can justify blindly trusting and letting into their lives—after all, it’s often the first thing you check when you roll over in bed in the morning. According to the 56,400 ratings of Carrot in Apple’s App Store, its die-hard fans find the app entertaining and even endearing. “Love my psychotic, yet surprisingly accurate weather app,” one five-star review reads. Although many people need reliable forecasting, true loyalty comes from a weather app that makes people feel good when they open it.

Our weather-app ambivalence is a strange pull between feeling grateful for instant access to information and simultaneously navigating a sense of guilt and confusion about how the experience is also, somehow, dissatisfying—a bit like staring down Netflix’s endless library and feeling as if there’s nothing to watch. Weather apps aren’t getting worse. In fact they’re only getting more advanced, inputting more and more data and offering them to us to consume. Which, of course, might be why they feel worse.

Botanist Stefano Mancuso: ‘You can anaesthetise all plants. This is extremely fascinating’ (The Guardian)

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theguardian.com

An advocate of plant intelligence, the Italian author discusses the complex ways in which plants communicate, whether they are conscious, and what his findings mean for vegans

Killian Fox

April 15, 2023

Born in Calabria in 1965, Stefano Mancuso is a pioneer in the plant neurobiology movement, which seeks to understand “how plants perceive their circumstances and respond to environmental input in an integrated fashion”. Michael Pollan in the New Yorker described him as “the poet-philosopher of the movement, determined to win for plants the recognition they deserve”. Mancuso teaches at the University of Florence, his alma mater, where he runs the International Laboratory of Plant Neurobiology. He has written five bestselling books on plants.

What’s at the root of your love of plants?
I began to be interested in plants at university. One of my tasks during my doctorate was to understand how a root growing in the soil was able to move around an obstacle. My idea was to film this movement, but I saw something different: the root was changing direction well before touching the obstacle. It was able to sense the obstacle and to find a more convenient direction. That was my first eureka moment, where I started to imagine that plants were intelligent organisms.

You refer to your field as plant neurobiology. Is this a provocation?
At the beginning, it was not at all. I started to think that almost all the claims I was hearing about the brain were valid also in plants. The neuron is not a miracle cell, it’s a normal cell that is able to produce an electrical signal. In plants, almost every cell is able to do that. The main difference between animals and plants, in my opinion, is that animals concentrate specific functions inside organs. In the case of plants, they diffuse everything through the whole body, including intelligence. So it was not a provocation at the beginning, but there was a big resistance among my colleagues to use this kind of terminology, and so after it became a provocation.

What were you hoping to achieve with your new book, Tree Stories?
What I’d like to popularise is, first, the many abilities of plants that we normally are unable to feel and understand, because they are so different from us. Second, when you tell a story about life on this planet, not talking about plants, which make up 87% of life, is a nonsense.

You argue passionately in favour of filling cities with trees. Why is this so important?
We are producing 75% of our CO₂ in cities, and the best way to remove that CO₂ is by using trees. The closer the tree is to the source of carbon emissions, the better they are at absorbing it. According to our studies, we could put around 200bn trees in our urban areas. To do that, we really need to imagine a new kind of city, completely covered by plants, without any border between nature and city.

You have a fascinating chapter about a tree stump being kept alive for decades by its neighbouring trees. What can humans learn from tree communities?
Plants are so incredibly cooperative with one another because cooperation is the most efficient way to grant the survival of species. Not understanding the strength of the community is one of [humanity’s] main errors. There was a very clever evolutionary biologist at the beginning of the last century, Peter Kropotkin, who said that when there are fewer resources, and the environment is changing, then cooperation is vastly more efficient [than competition]. This is an important teaching for us today, because we are entering a period of reduction of resources and the environment is changing because of global warming.

To what degree can plants communicate with one another? If you have a spectrum with rocks at one end and humans at the other, where do plants sit?
I would say very close to humans. Communication means you are able to emit a message and there is something able to receive it, and in this sense plants are great communicators. If you are unable to move, if you are rooted, it’s of paramount importance for you to communicate a lot. We experienced this during lockdown, when we were stuck at home and there was an incredible increase in traffic on the internet. Plants are obliged to communicate a lot, and they use different systems. The most important is through volatiles, or chemicals that are emitted in the atmosphere and received by other plants. It’s an extremely sophisticated form of communication, a kind of vocabulary. Every single molecule means something, and they mix very different molecules to send a specific message.

The idea that plants are intelligent is controversial enough, but you’ve gone one step further by claiming that plants are to some degree conscious…
It’s incredibly difficult to talk about consciousness, first because we actually don’t know what consciousness is, even in our case. But there is an approach to talking about it as a real biological feature: consciousness is something that we all have, except when we are sleeping very deeply or when we are under anaesthesia. My approach to studying consciousness in plants was similar. I started by seeing if they were sensitive to anaesthetics and found that you can anaesthetise all plants by using the same anaesthetics that work in humans. This is extremely fascinating. We were thinking that consciousness was something related to the brain, but I think that both consciousness and intelligence are more embodied, relating to the entire body.

So you can put a plant to sleep?
We are working to see if it’s possible to say that. It’s an incredibly difficult task, but we think that, before the end of this year, we will be able to demonstrate it.

As we learn more about the sophistication and sensitivity of plants, should we think twice about eating them?
It’s an interesting question. Many vegan people have written to me asking this. First, I think it’s ethical to eat plants because we are animals, and as animals we can only survive by eating other living organisms – this is a law that we cannot break. Second, it’s much more ethical to eat a plant than, for example, beef, because to produce a kilo of beef, you need to kill one tonne of plants, so it’s much better to eat directly a kilo of plants. The third point is that it’s very difficult for us to imagine being a plant, because for us being eaten is an ancestral nightmare, whereas plants evolved to be eaten, it’s part of the cycle. A fruit is an organ that is produced to be eaten by an animal.

So fruit is probably the most ethical thing you can eat, more so than, say, kale?
Maybe fruit is the most ethical, but you need to defecate on the ground afterwards, because otherwise you are breaking the cycle.

O mistério do ‘genoma obscuro’ que compõe 98% do nosso DNA (Folha de S.Paulo)

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Menos de 2% das três bilhões de letras do genoma humano são dedicados às proteínas

David Cox

17 de abril de 2023

Em abril de 2003, o sequenciamento completo do “livro da vida” codificado no genoma humano foi declarado “encerrado”, após 13 anos de trabalho. O mundo estava repleto de expectativas.

Esperava-se que o Projeto Genoma Humano, depois de consumir cerca de US$ 3 bilhões (R$ 15 bilhões), trouxesse tratamentos para doenças crônicas e esclarecesse todos os detalhes determinados geneticamente sobre as nossas vidas.

Mas, enquanto as entrevistas coletivas anunciavam o triunfo desta nova era de conhecimento biológico, o manual de instruções para a vida humana já trazia consigo uma surpresa inesperada.

A convicção que prevalecia na época era que a ampla maioria do genoma humano consistiria de instruções para a produção de proteínas — os “tijolos” que constroem todos os organismos vivos e desempenham uma imensa variedade de papéis nas nossas células e entre elas.

E, com mais de 200 tipos diferentes de células no corpo humano, parecia fazer sentido que cada uma delas precisasse dos seus próprios genes para realizar suas funções necessárias.

Acreditava-se que o surgimento de conjuntos exclusivos de proteínas fosse vital na evolução da nossa espécie e dos nossos poderes cognitivos. Afinal, somos a única espécie capaz de sequenciar o nosso próprio genoma.

Mas o que descobrimos é que menos de 2% dos três bilhões de letras do genoma humano são dedicados às proteínas. Apenas cerca de 20 mil genes codificadores de proteínas foram encontrados nas longas linhas de moléculas que compõem nossas sequências de DNA.

Os geneticistas ficaram assombrados ao descobrir que os números de genes produtores de proteínas dos seres humanos são similares a algumas das criaturas mais simples do planeta. As minhocas, por exemplo, têm cerca de 20 mil desses genes, enquanto as moscas-das-frutas têm cerca de 13 mil.

Foi assim que, do dia para a noite, o mundo científico passou a enfrentar uma verdade bastante incômoda: grande parte do nosso entendimento sobre o que nos torna seres humanos talvez estivesse errada.

“Eu me lembro da incrível surpresa”, afirma o biólogo molecular Samir Ounzain, principal executivo da companhia suíça Haya Therapeutics. A empresa procura utilizar nosso conhecimento sobre a genética humana para desenvolver novos tratamentos para doenças cardiovasculares, câncer e outras enfermidades crônicas.

“Aquele foi o momento em que as pessoas começaram a se perguntar ‘será que temos um conceito errado do que é a biologia?'”

Os 98% restantes do nosso DNA ficaram conhecidos como matéria escura, ou o genoma obscuro — uma enorme e misteriosa quantidade de letras sem propósito ou significado óbvio.

Inicialmente, alguns geneticistas sugeriram que o genoma obscuro fosse simplesmente DNA lixo, uma espécie de depósito de resíduos da evolução humana. Seriam os restos de genes partidos que deixaram de ser relevantes há muito tempo.

Mas, para outros, sempre ficou claro que o genoma obscuro seria fundamental para nosso entendimento da humanidade.

“A evolução não tem absolutamente nenhuma tolerância com o lixo”, afirma Kári Stefánsson, o principal executivo da empresa islandesa deCODE Genetics, que sequenciou mais genomas inteiros do que qualquer outra instituição em todo o mundo.

Para ele, “deve haver uma razão evolutiva para manter o tamanho do genoma”.

Duas décadas se passaram e, agora, temos os primeiros indícios da função do genoma obscuro. Aparentemente, sua função primária é regular o processo de decodificação, ou expressão, dos genes produtores de proteínas.

O genoma obscuro ajuda a controlar o comportamento dos nossos genes em resposta às pressões ambientais enfrentadas pelo nosso corpo ao longo da vida, que vão desde a alimentação até o estresse, a poluição, os exercícios e a quantidade de sono. Este campo é conhecido como epigenética.

Ounzain afirma que gosta de pensar nas proteínas como o hardware que compõe a vida. Já o genoma obscuro é o software, que processa e reage às informações externas.

Por isso, quanto mais aprendemos sobre o genoma obscuro, mais compreendemos a complexidade humana e como nos tornamos quem somos hoje.

“Se você pensar em nós enquanto espécie, somos mestres da adaptação ao ambiente em todos os níveis”, afirma Ounzain. “E essa adaptação é o processamento das informações.”

“Quando você retorna à questão sobre o que nos faz ser diferentes de uma mosca ou de uma minhoca, percebemos cada vez mais que as respostas estão no genoma obscuro”, segundo ele.

Os transposons e o nosso passado evolutivo

Quando os cientistas começaram a examinar o livro da vida, em meados dos anos 2000, uma das maiores dificuldades foi o fato de que as regiões não codificadoras de proteínas do genoma humano pareciam estar repletas de sequências de DNA repetidas, conhecidas como transposons.

Essas sequências repetitivas eram tão onipresentes que compreendiam cerca da metade do genoma em todos os mamíferos vivos.

“A própria compilação do primeiro genoma humano foi mais problemática devido à presença dessas sequências repetitivas”, afirma Jef Boeke, diretor do centro médico acadêmico chamado Projeto Matéria Escura da Universidade Langone de Nova York, nos Estados Unidos.

“Analisar simplesmente qualquer tipo de sequência é muito mais fácil quando se trata de uma sequência exclusiva.”

Inicialmente, os transposons foram ignorados pelos geneticistas. A maior parte dos estudos genéticos preferiu concentrar-se puramente no exoma — a pequena região codificadora de proteínas do genoma.

Mas, ao longo da última década, o desenvolvimento de tecnologias mais sofisticadas de sequenciamento de DNA permitiu aos geneticistas estudar o genoma obscuro com mais detalhes.

Em um desses experimentos, os pesquisadores excluíram um fragmento específico de transposon de camundongos, o que fez com que a metade dos filhotes dos animais morresse antes do nascimento. O resultado demonstra que algumas sequências de transposons podem ser fundamentais para a nossa sobrevivência.

Talvez a melhor explicação sobre o motivo da existência dos transposons no nosso genoma possa ser o fato de que eles são extremamente antigos e datam das primeiras formas de vida, segundo Boeke.

Outros cientistas sugeriram que eles provêm de vírus que invadiram o nosso DNA ao longo da história humana, antes de receberem gradualmente novas funções no corpo para que tivessem algum propósito útil.

“Na maioria das vezes, os transposons são patógenos que nos infectam e podem infectar células da linha germinal, [que são] o tipo de células que transmitimos para a geração seguinte”, afirma Dirk Hockemeyer, professor assistente de biologia celular da Universidade da Califórnia em Berkeley, nos Estados Unidos.

“Eles podem então ser herdados e gerar integração estável ao genoma”, segundo ele.

Boeke descreve o genoma obscuro como um registro fóssil vivo de alterações fundamentais no nosso DNA que ocorreram há muito tempo, na história antiga.

Uma das características mais fascinantes dos transposons é que eles podem se mover de uma parte do genoma para outra — um tipo de comportamento que gerou seu nome — criando ou revertendo mutações nos genes, às vezes com consequências extraordinárias.

O movimento de um transposon para um gene diferente pode ter sido responsável, por exemplo, pela perda da cauda na grande família dos primatas, fazendo com que a nossa espécie desenvolvesse a capacidade de andar ereta.

“Aqui você tem esse evento único que teve enorme efeito sobre a evolução, gerando toda uma linhagem de grandes primatas, incluindo a nós”, segundo Boeke.

Mas, da mesma forma que nossa crescente compreensão sobre o genoma obscuro explica cada vez mais sobre a evolução, ela pode também esclarecer o motivo do surgimento das doenças.

Ounzain ressalta que, se olharmos para os estudos de associação genômica ampla (GWAS, na sigla em inglês), que pesquisam as variações genéticas entre grandes quantidades de pessoas para identificar quais delas são relacionadas a doenças, a grande maioria das variações ligadas a doenças crônicas, como a doença de Alzheimer, diabetes e doenças cardíacas, não está nas regiões de codificação de proteínas, mas sim no genoma obscuro.

O genoma obscuro e as doenças

A ilha de Panay, nas Filipinas, é mais conhecida pelas suas cintilantes areias brancas e pelo fluxo regular de turistas. Mas este local idílico esconde um segredo trágico.

Panay abriga o maior número de casos existentes no mundo de um distúrbio dos movimentos incurável, chamado distonia-parkinsonismo ligado ao X (XDP, na sigla em inglês).

Como no mal de Parkinson, as pessoas com XDP desenvolvem uma série de sintomas que afetam sua capacidade de andar e reagir rapidamente a diversas situações.

Desde a descoberta do XDP nos anos 1970, a doença só foi diagnosticada em pessoas de ascendência filipina. Este fato permaneceu um mistério por muito tempo, até que os geneticistas descobriram que todos esses indivíduos possuem a mesma variante exclusiva de um gene chamado TAF1.

O início dos sintomas parece ser causado por um transposon no meio do gene, que é capaz de regular sua função de forma a causar prejuízo ao corpo ao longo do tempo. Acredita-se que esta variante genética tenha surgido pela primeira vez cerca de 2.000 anos atrás, antes de ser transmitida e se estabelecer na população.

“O gene TAF1 é um gene essencial, ou seja, ele é necessário para o crescimento e a multiplicação de todos os tipos de células”, afirma Boeke.

“Quando você ajusta sua expressão, você tem esse defeito muito específico, que se manifesta como uma horrível forma de parkinsonismo.”

Este é um exemplo simples de como algumas sequências de DNA do genoma obscuro podem controlar a função de diversos genes, seja ativando ou reprimindo a transformação de informações genéticas em proteínas, em resposta a indicações recebidas do ambiente.

O genoma escuro também fornece instruções para a formação de diversos tipos de moléculas, conhecidas como RNAs não codificantes. Eles podem desempenhar diversos papéis, desde ajudar a fabricar algumas proteínas, bloquear a produção de outras ou ajudar a regular a atividade genética.

“Os RNAs produzidos pelo genoma obscuro agem como os maestros da orquestra, conduzindo como o seu DNA reage ao ambiente”, explica Ounzain. E estes RNAs não codificantes, agora, são cada vez mais considerados a ligação entre o genoma obscuro e diversas doenças crônicas.

A ideia é que, se fornecermos sistematicamente os sinais errados para o genoma obscuro com o nosso estilo de vida — por exemplo, com o fumo, má alimentação e inatividade —, as moléculas de RNA produzidas por ele podem fazer com que o corpo entre em um estado de doença, alterando a atividade genética, de forma a aumentar as inflamações do corpo ou promover a morte celular.

Acredita-se que certos RNAs não codificantes podem desligar ou aumentar a atividade de um gene chamado p53, que age normalmente para evitar a formação de tumores.

Em doenças complexas, como a esquizofrenia e a depressão, todo um conjunto de RNAs não codificantes pode agir em sincronia para reduzir ou aumentar a expressão de certos genes.

Mas o nosso reconhecimento cada vez maior da importância do genoma obscuro já está trazendo novos métodos de tratamento dessas doenças.

A indústria de desenvolvimento de remédios costuma se concentrar nas proteínas, mas algumas empresas estão percebendo que pode ser mais eficaz tentar interromper os RNAs não codificantes, que controlam os genes encarregados desses processos.

No campo das vacinas contra o câncer, por exemplo, as empresas realizam sequenciamento de DNA em amostras de tumores dos pacientes para tentar identificar um alvo adequado a ser atacado pelo sistema imunológico. E a maioria dos métodos concentra-se apenas nas regiões codificantes de proteínas do genoma.

Mas a empresa alemã de biotecnologia CureVac é pioneira em um método de análise das regiões não codificantes de proteínas, na esperança de encontrar um alvo que possa interromper o câncer na fonte.

Já a empresa de Ounzain, a Haya Therapeutics, atualmente está realizando um programa de desenvolvimento de drogas dirigido a uma série de RNAs não codificantes que dirigem a formação de tecidos de cicatrização, ou fibrose, no coração — um processo que pode causar insuficiência cardíaca.

Uma das esperanças é que este método possa minimizar os efeitos colaterais decorrentes de muitos remédios de uso comum.

“O problema quando medicamos as proteínas é que existem apenas cerca de 20 mil delas no corpo e a maioria é expressa em muitas células e processos diferentes, que não têm relação com a doença”, afirma Ounzain.

“Mas a atividade do genoma obscuro é extraordinariamente específica. Existem RNAs não codificantes que regulam a fibrose apenas no coração, de forma que, ao medicá-los, temos um remédio potencialmente muito seguro”, explica ele.

O desconhecido

Paralelamente, parte desse entusiasmo precisa ser atenuada pelo fato de que, em termos de compreensão do funcionamento do genoma obscuro, apenas acabamos de arranhar a superfície.

Sabemos muito pouco sobre o que os geneticistas descrevem como regras básicas: como essas sequências não codificantes de proteínas comunicam-se para regular a atividade genética? E como exatamente essas teias complexas de interações se manifestam por longos períodos de tempo até se tornarem traços de doenças, como a neurodegeneração observada no mal de Alzheimer?

“Estamos ainda no começo”, afirma Dirk Hockemeyer. “Os próximos 15 a 20 anos ainda serão assim – [iremos] identificar comportamentos específicos em células que podem gerar doenças e, em seguida, tentar identificar as partes do genoma obscuro que podem estar envolvidas na modificação desses comportamentos. Mas, agora, temos ferramentas para nos aprofundar nisso, algo que antes não tínhamos.”

Uma dessas ferramentas é a edição genética.

Jef Boeke e sua equipe estão atualmente tentando aprender mais sobre a forma de desenvolvimento dos sintomas de XDP, reproduzindo a inserção de transposons genéticos TAF1 em camundongos.

No futuro, uma versão mais ambiciosa deste projeto poderá tentar compreender como as sequências de DNA não codificantes de proteínas regulam os genes, construindo blocos de DNA sintético a partir do zero, para transplante em células de camundongos.

“Estamos agora envolvidos em pelo menos dois projetos, usando um enorme pedaço de DNA que não faz nada e tentando instalar nele todos esses elementos”, afirma Boeke.

“Colocamos um gene ali, uma sequência não codificante em frente a ele e outra mais distante, para ver como esse gene se comporta”, explica ele. “Agora, temos todas as ferramentas para realmente construir pedaços do genoma obscuro de baixo para cima e tentar entendê-lo.”

Hockemeyer prevê que, quanto mais aprendermos, mais surpresas inesperadas o livro genético da vida continuará a nos apresentar, da mesma forma que ocorreu quando o primeiro genoma foi sequenciado, 20 anos atrás.

Para ele, “as questões são muitas. O nosso genoma ainda está evoluindo ao longo do tempo? Conseguiremos decodificá-lo totalmente?”

“Ainda estamos nesse espaço escuro em aberto que estamos explorando e existem muitas descobertas realmente fantásticas à nossa espera.”

Leia a versão original desta reportagem (em inglês) no site BBC Future.

Opinion: Racist and sexist depictions of human evolution still permeate science, education and popular culture today (Phys.org)

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phys.org

Rui Diogo

April 5, 2023

Racist and sexist depictions of human evolution still permeate science, education and popular culture today
Human evolution is typically depicted with a progressive whitening of the skin, despite a lack of evidence to support it. Credit: Viktor Mikhailovich Vasnetsov/Wikimedia Commons

Systemic racism and sexism have permeated civilization since the rise of agriculture, when people started living in one place for a long time. Early Western scientists, such as Aristotle in ancient Greece, were indoctrinated with the ethnocentric and misogynistic narratives that permeated their society. More than 2,000 years after Aristotle’s writings, English naturalist Charles Darwin also extrapolated the sexist and racist narratives he heard and read in his youth to the natural world.

Darwin presented his biased views as scientific facts, such as in his 1871 book “The Descent of Man,” where he described his belief that men are evolutionarily superior to women, Europeans superior to non-Europeans and hierarchical civilizations superior to small egalitarian societies. In that book, which continues to be studied in schools and natural history museums, he considered “the hideous ornaments and the equally hideous music admired by most savages” to be “not so highly developed as in certain animals, for instance, in birds,” and compared the appearance of Africans to the New World monkey Pithecia satanas.

“The Descent of Man” was published during a moment of societal turmoil in continental Europe. In France, the working class Paris Commune took to the streets asking for radical social change, including the overturning of societal hierarchies. Darwin’s claims that the subjugation of the poor, non-Europeans and women was the natural result of evolutionary progress were music to the ears of the elites and those in power within academia. Science historian Janet Browne wrote that Darwin’s meteoric rise within Victorian society did not occur despite his racist and sexist writings but in great part because of them.

It is not coincidence that Darwin had a state funeral in Westminster Abbey, an honor emblematic of English power, and was publicly commemorated as a symbol of “English success in conquering nature and civilizing the globe during Victoria’s long reign.”

Science isn’t immune to sexism and racism.

Despite the significant societal changes that have occurred in the last 150 years, sexist and racist narratives are still common in science, medicine and education. As a teacher and researcher at Howard University, I am interested in combining my main fields of study, biology and anthropology, to discuss broader societal issues. In research I recently published with my colleague Fatimah Jackson and three medical students at Howard University, we show how racist and sexist narratives are not a thing of the past: They are still present in scientific papers, textbooks, museums and educational materials.

From museums to scientific papers

One example of how biased narratives are still present in science today is the numerous depictions of human evolution as a linear trend from darker and more “primitive” human beings to more “evolved” ones with a lighter skin tone. Natural history museums, websites and UNESCO heritage sites have all shown this trend.

The fact that such depictions are not scientifically accurate does not discourage their continued circulation. Roughly 11% of people living today are “white,” or European descendants. Images showing a linear progression to whiteness do not accurately represent either human evolution or what living humans look like today, as a whole. Furthermore, there is no scientific evidence supporting a progressive skin whitening. Lighter skin pigmentation chiefly evolved within just a few groups that migrated to non-African regions with high or low latitudes, such as the northern regions of America, Europe and Asia.

Illustrations of human evolution tend to depict progressive skin whitening.

Sexist narratives also still permeate academia. For example, in a 2021 paper on a famous early human fossil found in the Sierra de Atapuerca archaeological site in Spain, researchers examined the canine teeth of the remains and found that it was actually that of a girl between 9 and 11 years old. It was previously believed that the fossil was a boy due to a popular 2002 book by one of the authors of that paper, paleoanthropologist José María Bermúdez de Castro. What is particularly telling is that the study authors recognized that there was no scientific reason for the fossil remains to have been designated as a male in the first place. The decision, they wrote, “arose randomly.”

But these choices are not truly “random.” Depictions of human evolution frequently only show men. In the few cases where women are depicted, they tend to be shown as passive mothers, not as active inventors, cave painters or food gatherers, despite available anthropological data showing that pre-historical women were all those things.

Another example of sexist narratives in science is how researchers continue to discuss the “puzzling” evolution of the female orgasm. Darwin constructed narratives about how women were evolutionarily “coy” and sexually passive, even though he acknowledged that females actively select their sexual partners in most mammalian species. As a Victorian, it was difficult for him to accept that women could play an active part in choosing a partner, so he argued that such roles only applied to women in early human evolution. According to Darwin, men later began to sexually select women.

Sexist narratives about women being more “coy” and “less sexual,” including the idea of the female orgasm as an evolutionary puzzle, are contradicted by a wide range of evidence. For instance, women are the ones who actually more frequently experience multiple orgasms as well as more complex, elaborate and intense orgasms on average, compared to men. Women are not biologically less sexual, but sexist stereotypes were accepted as scientific fact.

Textbooks and educational materials can perpetuate the biases of their creators in science and society.

The vicious cycle of systemic racism and sexism

Educational materials, including textbooks and anatomical atlases used by science and medical students, play a crucial role in perpetuating biased narratives. For example, the 2017 edition of “Netter Atlas of Human Anatomy,” commonly used by medical students and clinical professionals, includes about 180 figures that show skin color. Of those, the vast majority show male individuals with white skin, and only two show individuals with “darker” skin. This perpetuates the depiction of white men as the anatomical prototype of the human species and fails to display the full anatomical diversity of people.

Authors of teaching materials for children also replicate the biases in scientific publications, museums and textbooks. For example, the cover of a 2016 coloring book entitled “The Evolution of Living Things”” shows human evolution as a linear trend from darker “primitive” creatures to a “civilized” Western man. Indoctrination comes full circle when the children using such books become scientists, journalists, museum curators, politicians, authors or illustrators.

One of the key characteristics of systemic racism and sexism is that it is unconsciously perpetuated by people who often don’t realize that the narratives and choices they make are biased. Academics can address long-standing racist, sexist and Western-centric biases by being both more alert and proactive in detecting and correcting these influences in their work. Allowing inaccurate narratives to continue to circulate in science, medicine, education and the media perpetuates not only these narratives in future generations, but also the discrimination, oppression and atrocities that have been justified by them in the past.

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.

Citation: Opinion: Racist and sexist depictions of human evolution still permeate science, education and popular culture today (2023, April 5) retrieved 17 April 2023 from https://phys.org/news/2023-04-racist-sexist-depictions-human-evolution.html

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Datafolha: 9 entre 10 brasileiros acham que mudanças climáticas terão impacto em suas vidas (Folha de S.Paulo)

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Preocupação com eventos extremos une apoiadores de Lula (PT) e Bolsonaro (PL)

Lucas Lacerda

6 de abril de 2023

Nove entre dez brasileiros acham que vão sofrer impactos das mudanças climáticas na vida pessoal, e dois terços da população enxergam que a vida será muito prejudicada por eventos climáticos extremos nos próximos cinco anos.

Também há consenso sobre a distribuição desse impacto: 95% das pessoas acham que a parcela mais pobre sofrerá com esses efeitos.

Os dados fazem parte de pesquisa do Datafolha que ouviu 2.028 pessoas, de 126 municípios, com mais de 16 anos, nos dias 29 e 30 de março. A margem de erro é de dois pontos percentuais.

Enquanto a maioria acha que as mudanças climáticas vão prejudicar muito a parcela mais pobre da população (82%), uma minoria acha que a população rica vai sofrer da mesma forma (24%).

Quando avaliam a preocupação com os impactos na vida pessoal, 70% das mulheres afirmam que haverá muito prejuízo —índice que cai para 62% entre os homens.

Um motivo possível é o dano desigual da crise do clima, que, como já identificado em estudos, gera problemas sociais como migração, violência infantil e casamentos forçados, que afetam mais a população feminina.

Para Lori Regattieri, senior fellow da Mozilla Foundation, o destaque indica ainda que as mulheres podem estar mais atentas a riscos para a saúde própria e da família, além de reagirem mais rápido.

“Elas despontam em nível de preocupação principalmente quando temos questões que envolvem a saúde delas, da família e dos filhos”, diz a pesquisadora, que estuda comportamento digital e desinformação na agenda climática e socioambiental.

Regattieri destaca que a percepção também precisa considerar aspectos de cor e renda. “Quando falamos de mulheres negras, há maior probabilidade de morarem em áreas de risco. É onde se percebe o racismo ambiental.”

A percepção de muito prejuízo na vida pessoal foi apontada por 69% das pessoas pretas e pardas ouvidas na pesquisa, contra 61% entre pessoas brancas. A margem de erro é de três pontos percentuais para pessoas pardas, e quatro e seis para brancos e negros, respectivamente.

A pesquisa revela ainda uma preocupação com as mudanças climáticas muito similar entre quem declarou voto no presidente Luiz Inácio Lula da Silva (PT) e quem disse ter votado no ex-presidente Jair Bolsonaro (PL) no segundo turno das eleições de 2022. Os percentuais também são próximos quando comparam-se os de apoiadores de PT e PL (quando citadas apenas as siglas, sem mencionar os candidatos em questão).

O prejuízo na vida pessoal decorrente de mudanças no clima é apontado por 89% dos eleitores de Lula e 88% dos de Bolsonaro. A pesquisa, assim, pode indicar que o medo de impactos na própria vida supera o posicionamento político —em campanha, Lula disse que priorizaria a agenda climática, enquanto a gestão Bolsonaro promoveu um desmonte das políticas públicas ambientais.

Na visão de Marcio Astrini, secretário-executivo do Observatório do Clima, rede de organizações socioambientais, isso ocorre porque a relação entre o apoio político e mudanças climáticas ainda não é tão direta no Brasil quanto problemas de emprego, fome, pobreza e saúde.

“Para a composição do voto, a questão de clima e ambiente não é tão decisiva [no Brasil] como em países que já venceram esses problemas”, diz.

Astrini opina ainda que os eleitores de Bolsonaro não creditam o enfraquecimento da política ambiental à figura do ex-presidente.

“O que verificamos é que há uma narrativa criada para esse público: que o Bolsonaro não é uma pessoa ruim para a agenda de meio ambiente, que as acusações são invenção de esquerdistas, que o movimento ambiental do mundo é bancado por comunistas contra o desenvolvimento do país.”

Os danos imediatos que possam ser causados por uma chuva extremamente forte são outra preocupação em destaque na pesquisa. Para mais da metade da população (61%), a precipitação extrema é um risco para a casa onde moram, e 86% apontam risco para a infraestrutura —ruas, pontes e avenidas— da cidade em que vivem.

A percepção ampla sobre mudanças climáticas não é novidade no Brasil, de acordo com pesquisas anteriores do Datafolha. Levantamento realizado em 2010 mostrou que 75% dos brasileiros achavam que as atividades humanas contribuíam muito para o aquecimento global —o que é um consenso científico, amplamente difundido. Em 2019, esse índice caiu para 72%.

O mais recente relatório do painel científico do clima da ONU (IPCC, na sigla em inglês), lançado em 20 de março —poucos dias antes da realização da pesquisa do Datafolha, portanto—, enfatiza que o mundo vive sob pressão climática sem precedentes e que alguns danos já são irreversíveis.

Os cientistas alertam que o prazo para agir e frear o aquecimento do planeta em 1,5°C, meta do Acordo de Paris, é curto e exige ações rápidas dos países.

O projeto Planeta em Transe é apoiado pela Open Society Foundations.

Custo da ação contra crise climática é bem menor que o da inação, diz candidata a presidir IPCC (Folha de S.Paulo)

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Cientista brasileira Thelma Krug, que pode se tornar a primeira mulher no cargo, destaca necessidade de medidas rápidas

Cristiane Fontes

9 de abril de 2023

O Brasil apresenta nesta segunda (10) a candidatura da cientista Thelma Krug à presidência do IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudança do Clima da ONU), para o ciclo de 2023 a 2028.

Se eleita, Krug, que já é uma das vice-presidentes do órgão, será a primeira mulher e a primeira representante da América Latina no cargo mais alto da instituição. As eleições ocorrerão em sessão plenária em julho.

A matemática, com atuação no IPCC desde 2002, afirma que, além dos aprendizados sobre a evolução da ciência do clima —que hoje aponta como inequívoca a associação da ação humana ao aquecimento global—, foram o comprometimento dos milhares de autores do painel e o estímulo do neto, Luca, de 10 anos, que a levaram se candidatar a essa função.

Do último relatório do IPCC, lançado no final de março, ela destaca a necessidade de transformações em todos os setores da sociedade. As ações atuais, sublinham os cientistas que o assinam, não correspondem à urgência necessária para frear o aumento de temperatura do planeta.

“Rápidas, profundas e sustentadas reduções de emissões [de gases de efeito estufa] são necessárias para limitar o aquecimento a 1,5°C ou mesmo abaixo de 2°C”, diz Krug, que ressalta que as escolhas que fizermos nesta década terão um impacto direto para um futuro sustentável.

“O custo da ação vai ser bem menor do que o custo da inação, quando o planeta todo estiver sofrendo com esses impactos do clima com um aquecimento maior.”

Com o aumento do volume e da velocidade da produção científica sobre mudanças climáticas, ela defende que o painel produza relatórios menores e mais frequentes. Krug adianta que no próximo ciclo do painel será elaborado um documento especial sobre cidades.

“As cidades contribuem para aproximadamente 90% das emissões se nós considerarmos todo o escopo”, explica ela, que trabalhou por 37 anos no Inpe (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais), até 2019.

Krug decidiu se aposentar do instituto na época de acusações do então presidente Jair Bolsonaro (PL) de que os dados de desmatamento contabilizados pelo órgão seriam manipulados.

Como ser portadora de alertas tão sérios do IPCC sem levar o mundo ao cinismo e à inação? Os relatórios do IPCC já há muito tempo indicam a situação sobre a mudança do clima e, mais recentemente, essa inequívoca associação entre a ação humana e o aquecimento na atmosfera se tornou um fato.

A partir de 2018, o IPCC indicou a necessidade de transformações em todos os setores da sociedade, e a gente não viu uma resposta equivalente. Eu não diria que é inação, mas eu diria que a ação não corresponde à urgência que a ciência mostra, se quisermos ter um futuro sustentável.

Passados cinco anos, o que a gente vê é que esse desafio tornou-se ainda maior. Essa maior frequência de eventos extremos mostra que os custos já são grandes e serão muito maiores no futuro.

O custo da ação vai ser bem menor do que o custo da inação, quando o planeta todo estiver sofrendo com esses impactos do clima com um aquecimento maior.

O último relatório do IPCC diz que ainda temos tempo de conter os piores impactos da crise climática, se grandes e rápidas reduções de emissões de gases de efeito estufa forem feitas. Como isso pode ser realizado? O IPCC indica —e eu me fixo um pouco na parte de 1,5°C, porque 1,5°C [de aumento na temperatura] já vai ser insustentável para muitos países insulares— que as emissões têm de ser cortadas pela metade até 2030.

Não é que seja o final do mundo. Mas, se isso não acontecer, as coisas vão se tornando cada vez mais difíceis.

O relatório do IPCC não é fatalista, de forma alguma. Ele indica no seu relatório de mitigação que já existem opções de mitigação que nos levariam a reduzir pela metade [as emissões] em 2030.

Poderia comentar essas opções de mitigação? Você tem opções para todos os setores. No setor de energia, a gente fala muito da questão de descarbonização. Hoje há essa eletrificação dos automóveis, que é questionável, mas em muitos lugares poderia funcionar bem.

Se olharmos os preços da energia solar, eram muito altos, mas hoje são mais acessíveis para uma implementação mais larga. A expansão indica avanços que não estão acontecendo só no Brasil, mas em outras partes do mundo.

Outros exemplos também estão ocorrendo, principalmente na questão do uso da terra na agricultura, ou seja, principalmente, a redução do desmatamento, que é indicada como uma das formas de grandes reduções de emissões, e o Brasil é um exemplo disso.

Além de toda a parte de planejamento urbano. No próximo ciclo do IPCC, vamos ter um relatório especial sobre a mudança do clima em cidades. As cidades contribuem para aproximadamente 90% das emissões se nós considerarmos todo o escopo das cidades.

Qual deveria ser o papel do IPCC nos próximos anos, considerando o robusto consenso científico existente sobre a crise do clima, a inação política e a revisão do Acordo de Paris em 2025? O IPCC, através de modelos cada vez mais robustos, faz essa avaliação da literatura [científica] em todo o mundo. E a velocidade de publicações científicas na temática de mudança do clima tem sido enorme.

Talvez o painel decida refletir sobre a importância e necessidade de uma frequência maior de relatórios menores, que permitam que a gente esteja sempre atualizado.

Quais foram os seus principais aprendizados na vice-presidência do IPCC e por que lançar agora a sua candidatura à presidência do painel? A submissão do meu nome como candidata à presidência do IPCC é prerrogativa do ponto focal do Brasil, que nesse caso é do Ministério das Relações Exteriores.

O Ministério das Relações Exteriores fez consultas com outros ministérios, e a indicação do meu nome foi bem recebida por todos, junto com a minha contribuição ao IPCC por 22 anos.

Durante esse período, houve um aprendizado enorme: não só de entender a evolução da ciência, mas também de ter um conjunto de autores que, de uma maneira voluntária, se dedicam a produzir essa ciência, porque acreditam que vai gerar ação.

Essa dedicação, essa vontade de fazer a diferença desses cientistas, dedicando tempo a isso de uma maneira muito profunda, me fizeram perguntar: será que eu também posso fazer uma diferença nesse papel [na presidência do IPCC]? Nós temos muito bons candidatos, eu sou uma delas.

Uma análise recente do portal Carbon Brief revelou que a proporção de mulheres e de autores do sul global no IPCC aumentou nas últimas décadas, mas ainda há muito a ser feito pela diversidade. Como o IPCC vem implementando a política de equidade de gênero, estabelecida em 2020, e quais são as suas propostas nesse sentido? Quando a gente fala da questão de gênero, acho que ela é um pouquinho mais complexa. Porque a gente normalmente trabalha com esse binário, feminino e masculino, mas hoje existe uma diversidade bem maior a ser analisada.

Eu particularmente penso que não é você aumentar o número de mulheres, aumentar a diversidade. Acho que a questão maior é se essas pessoas que estão lá, em maior número, estão sendo respeitadas. Elas estão sendo incluídas como tais, elas têm a percepção de pertencimento?

O painel autorizou que fosse contratada uma empresa que vai fazer uma pesquisa junto a todos que participaram de 2015 a 2023, para buscar entender se se sentiram parte desse conjunto de autores de uma maneira equitativa, se oportunidades foram dadas a todos que estão envolvidos. Acho que os resultados vão ser muito importantes para entender as ações necessárias.

Em uma entrevista recente à Agência Pública, a senhora afirmou que a vulnerabilidade da produção agropecuária no Brasil aos impactos das mudanças climáticas merece atenção especial. O que deveria ser feito nos próximos anos? Essa afirmação foi baseada nas projeções feitas para a região Centro-Oeste, que já está sendo impactada pela mudança do clima. Ou seja, com o aumento atual, essa região já está sendo impactada e, para 1,5°C [de aquecimento], esses riscos de impactos aumentam por conta de maiores secas.

A gente espera que planos de ação antecipem o que o futuro pode ser e, fazendo isso, eles não estão dizendo que não existe mais solução, mas, se chegarmos lá, como estaremos preparados. A própria Embrapa estava desenvolvendo espécies mais resilientes ao calor, à falta de água.

O que deveria ser priorizado pelo país para reconquistar credibilidade na cena climática internacional? E o que deveria ser negociado em termos de cooperação e financiamento, além de recursos para o Fundo Amazônia? O nosso grande gargalo continua sendo a questão do desmatamento, que foi um dos elementos que fizeram com que o Brasil perdesse muito da sua credibilidade.

Acho que o Fundo Amazônia não é suficiente. Ele tem sido importantíssimo, mas financeiramente é insuficiente. Esse fundo ele compensa, vamos assim dizer, as reduções de emissões quando estas são demonstradas, e nós não estamos num estágio onde isso seja sustentável.

Apesar da importância do fundo, a gente precisa de mais investimentos de outros países, que possibilitem com que essa cooperação possa vir sem vínculos iniciais, para dar ao Brasil condição de iniciar esse processo de reversão.

RAIO-X

Thelma Krug, 72

Graduada em matemática pela Roosevelt University (EUA), com doutorado em estatística espacial pela University of Sheffield (Inglaterra), foi pesquisadora no Inpe (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) por 37 anos. Foi ainda secretária nacional adjunta no Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação e diretora de políticas de combate ao desmatamento no Ministério do Meio Ambiente. No IPCC, copresidiu a força-tarefa sobre inventários nacionais de gases de efeito estufa de 2002 a 2015 e ocupa, desde 2015, uma das três vice-presidências do painel.