Beyond Darwinism descreve os esforços para ir além da Síntese Moderna ou evolução "neodarwinista" desenvolvida no início do século XX por Julian Huxley , Theodosius Dobzhansky , Ernst Mayr e outros.

Elas incluem a Biologia Evolutiva do Desenvolvimento ou teoria "Evo-Devo" , a Síntese Evolutiva Ampliada , o projeto Terceira Via da Evolução (TWE) e a Evolução 2.0.

A biologia evolutiva do desenvolvimento, informalmente conhecida como evo-devo, surgiu no século XIX, quando a embriologia se deparou com um mistério: os zoólogos não sabiam como o desenvolvimento embrionário era controlado em nível molecular. Charles Darwin observou que a presença de embriões semelhantes implicava ancestralidade comum, mas pouco progresso foi feito até a década de 1970. Então, a tecnologia do DNA recombinante finalmente uniu a embriologia à genética molecular.

Uma delas é a homologia profunda, a descoberta de que órgãos distintos, como os olhos de insetos, vertebrados e moluscos cefalópodes, que por muito tempo se acreditou terem evoluído separadamente, são controlados por genes semelhantes, como o pax-6, do conjunto de ferramentas genéticas da biologia evolutiva do desenvolvimento (evo-devo). Outra possibilidade é a teoria neolamarckiana de que alterações epigenéticas são herdadas juntamente com alterações no DNA.

Em 1977, uma revolução no pensamento sobre evolução e biologia do desenvolvimento teve início com a chegada da tecnologia do DNA recombinante à genética, o livro Ontogenia e Filogenia de Stephen J. Gould e o artigo "Evolução e Manipulação"[28] de François Jacob. Gould refutou a interpretação de Haeckel sobre a embriologia evolutiva, enquanto Jacob apresentou uma teoria alternativa. Isso levou a uma segunda síntese, que finalmente incluiu a embriologia, bem como a genética molecular, a filogenia e a biologia evolutiva, formando a evo-devo.

Em 1978, Edward B. Lewis descobriu genes homeóticos (homeobox, HOX) que regulam o desenvolvimento embrionário em moscas-das-frutas do gênero Drosophila, que, como todos os insetos, são artrópodes, um dos principais filos de animais invertebrados. Havia, evidentemente, fortes semelhanças nos genes que controlavam o desenvolvimento em todos os eucariotos.

Em 2001, um seminário intitulado "Da Embriologia à Evo-Devo" (Biologia Evolutiva) foi realizado no Laboratório de Biologia Marinha em Woods Hole, MA.

Essa teoria Evo-Devo não deve ser confundida com a comunidade Evo Devo Universe .

A Síntese Evolutiva Ampliada (EES) complementa a Síntese Moderna com fatores causais adicionais. Ela inclui seleção multinível, herança epigenética transgeracional, construção de nicho, evolutividade e diversos conceitos da biologia evolutiva do desenvolvimento.

A Síntese Evolutiva Ampliada (EES) consiste em um conjunto de conceitos teóricos considerados mais abrangentes do que a síntese moderna anterior da biologia evolutiva, ocorrida entre 1918 e 1942. A EES foi proposta na década de 1950 por C. H. Waddington e defendida com base no equilíbrio pontuado por Stephen Jay Gould e Niles Eldredge na década de 1980.

A EES foi reconcebida em 2007 por Gerd Müller e Massimo Pigliucci em seu livro de 2010 , Evolution: The Extended Synthesis , que é a base atual para o trabalho em síntese estendida.

Consulte o artigo da Royal Society de 2017, " Por que uma síntese evolutiva ampliada é necessária ", para obter mais detalhes.

Denis Noble e James A. Shapiro fundaram o projeto A Terceira Via da Evolução (TWE, na sigla em inglês) em 2014. A TWE, também conhecida como "Síntese Integrada", compartilha muitas semelhanças com a síntese evolutiva estendida, mas é mais radical em suas afirmações. A TWE consiste em um grupo de pesquisadores que propõe uma alternativa de "Terceira Via" ao criacionismo e à síntese moderna. A TWE prevê que a síntese moderna será substituída por uma estrutura evolutiva completamente nova. Semelhante à síntese evolutiva estendida (EES), seus defensores citam exemplos de viés de desenvolvimento, assimilação genética, construção de nicho, herança não genética, plasticidade fenotípica e outros processos evolutivos. A engenharia genética natural de Shapiro, um processo descrito para explicar a novidade criada na evolução biológica, também é importante para a TWE.

A diferença entre a síntese estendida e a TWE é que a TWE exige uma substituição completa da síntese moderna, em vez de uma mera extensão.

Noble propôs dez princípios da biologia de sistemas:[

A funcionalidade biológica é multinível.

A transmissão de informações não é unilateral.

O DNA não é o único transmissor da hereditariedade.

A teoria da relatividade biológica: não existe um nível privilegiado de causalidade.

A ontologia genética fracassará sem uma compreensão de nível superior.

Não existe programa genético.

Não existem programas em nenhum outro nível.

Não existem programas no cérebro.

O eu não é um objeto

Há muito mais a ser descoberto; uma verdadeira 'teoria da biologia' ainda não existe.

Diagrama de Venn da Síntese Integrada de TWE

James A. Shapiro descobriu redes regulatórias que se adaptam a condições de estresse para maximizar a probabilidade de sobrevivência.

Todas as células vivas percebem e respondem a mudanças nas condições externas ou internas. Sem essa capacidade cognitiva, elas não conseguiriam obter a nutrição essencial para o crescimento, sobreviver às inevitáveis mudanças ecológicas ou corrigir falhas nos complexos processos de reprodução. Em qualquer ambiente analisado, até mesmo as menores células vivas (procariontes) exibem sofisticadas redes regulatórias que estabelecem adaptações apropriadas a condições de estresse, maximizando a probabilidade de sobrevivência. Organismos procarióticos supostamente “simples” também demonstram notáveis capacidades de sinalização intercelular e coordenação multicelular.

Essas observações indicam que todas as células vivas são cognitivas.

Como a vida se transforma: O genoma de leitura-escrita (RW) . Physics of Life Reviews, Vol. 10, Edição 3, setembro de 2013, pp. 287-383.

Shapiro explica explicitamente que esse comportamento cognitivo é " proposital "...

Em vez de serem beneficiários passivos de mutações aleatórias e da seleção natural, todos os organismos desempenham um papel ativo em sua variação hereditária e na seleção natural, ativando elementos transponíveis em resposta a desafios ecológicos.

"A mudança evolutiva é naturalmente biológica e proposital", em Evolução com Propósito: Telenomia em Sistemas Vivos , 2023, p. 255, MIT Press

Essas redes regulatórias internas "intencionais" podem ser invisíveis, mas complementam os comportamentos claramente visíveis e intencionais dos procariontes mais simples, como as bactérias que giram seus flagelos no sentido anti-horário quando medições ao longo da superfície celular indicam melhores condições à frente, mas que giram no sentido horário e dão cambalhotas, começando então em uma direção aleatória em busca de melhores condições.

Denis Noble também é um dos principais participantes de um ambicioso programa chamado Evolution 2.0 . Noble, o geneticista de Harvard George Church e o estrategista de publicidade Perry Marshall estão oferecendo um prêmio de incentivo dez vezes maior que o Nobel – considerado o maior prêmio individual já concedido em ciências básicas – para a pessoa ou equipe que solucionar o maior mistério da história: como o código genético dentro das células surgiu e como as células se auto-organizam, se comunicam e se adaptam intencionalmente. Este desafio de US$ 10 milhões, o Prêmio Evolution 2.0, pode ser encontrado em herox.com/evolution2.0 .

A Biologia Evolutiva do Desenvolvimento, ou "Evo-Devo", a Síntese Evolutiva Ampliada (EES) e a Terceira Via da Evolução (TWE) adicionaram novas fontes de variação no que é herdado na próxima geração.

Mas não há nenhuma mudança na ideia fundamental de Darwin sobre a seleção natural, popularmente conhecida como "Sobrevivência do Mais Apto". De fato, Darwin não sabia nada sobre DNA e o Código Genético.

Muitos pensadores que desejam ir além do darwinismo parecem se opor à fonte aleatória ( acaso ) da variação e buscam encontrar um " propósito no universo, mesmo antes da origem da vida ".

O Evo Devo Universe