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Comment les zootoxines ont-elles évolué ?

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Je me suis toujours demandé comment les toxines dans certains organismes ont évolué. En particulier, les organismes qui produisent des toxines pour dissuader les prédateurs, par opposition aux organismes qui les utilisent pour paralyser leurs proies.

D'où vient cette toxicité ? Comment est-il devenu ce qu'il est aujourd'hui ?

Il a dû y avoir une longue période où l'évolution a "testé" et "affiné" la toxine. Vraisemblablement jusqu'à ce qu'il soit quelque peu efficace pour la cible. Quelles sont les théories populaires actuelles à ce sujet ?


Aperçu général.

Chaque toxine et poison a probablement sa propre "course aux armements" évolutive. Généralement, un organisme contient un composé un peu nocif pour les autres espèces. Lorsqu'une espèce prédatrice ou proie devient tolérante à de faibles doses de ce composé par sélection naturelle, l'efficacité du composé pourrait être augmentée (à nouveau par sélection naturelle) au niveau moléculaire, ou à un niveau de dosage ou de concentration.

Vous trouverez ci-dessous quelques exemples d'endroits où cela est devenu le cas, et quelques exemples plus généraux de la façon dont le venin a évolué en premier lieu.

Exemples.

Triton de Californie.

Ces tritons contiennent de la tétrodotoxine (vous le connaissez peut-être grâce au poisson fugu). Il est la proie d'une espèce de couleuvre rayée. Il s'agit d'une course aux armements classique, car la couleuvre rayée est naturellement sélectionnée pour avoir des allèles bénéfiques tolérants à la toxine.

Grenouilles fléchettes.

La grenouille dard d'or Phyllobates terribilis contient suffisamment de batrachotoxine pour tuer 10 personnes. C'est apparemment exagéré pour tout prédateur auquel il devrait sûrement faire face, d'autant plus que le seul animal vivant immunisé contre le poison est la grenouille elle-même. Cependant, le serpent Liophis epinephelus peut tolérer des doses massives de batrachotoxine (bien que j'aie entendu dire que cela devenait assez mauvais après avoir mangé une grenouille, ce qui est assez compréhensible). Ces deux espèces sont enfermées dans une course aux armements qui pousse les grenouilles à produire un cocktail incroyablement fatal et les serpents à devenir toujours plus tolérants.

Serpents.

Les glandes sudoripares modifiées ont évolué pour endommager la proie autant que possible pour l'immobilisation, la digestion partielle ou la défense. Il existe des manuels sur le venin de serpent et les toxines. Voici un article intéressant que j'ai trouvé avec une recherche rapide ou si vous voulez vous plonger dans le sujet (heh.), consultez cet article.

Pour faire court : les sacs à venin sont des glandes salivaires modifiées d'ancêtres de serpents non venimeux. Le schéma montre généralement à quel point ces appareils sont devenus modifiés !

Ornithorynque

N'oublions pas les monotrèmes étranges et merveilleux. Il est difficile de déterminer exactement ce qui a poussé l'ornithorynque à développer des barbes venimeuses sur son coude (la dernière fois que je l'ai examiné, il était encore contesté s'il s'agissait de défense ou de chasse).

Mais ce que nous pouvons apprendre de cela, c'est que le venin peut évoluer indépendamment. Bien que les protéines productrices de venin soient différentes, elles produisent le même venin que certains serpents.


Sorte de. Tout comme chaque adaptation est le produit d'un petit changement dans quelque chose que l'espèce a déjà exprimé, toutes les toxines commencent comme quelque chose que l'organisme se trouve à produire dans le cadre de sa vie. Ensuite, il y a deux chemins évolutifs pour utile toxines :

  • Poisons - "Si vous me mangez, vous serez désolé." Ceux-ci commencent généralement comme des métabolites qui confèrent un avantage aux frères et sœurs d'un organisme, aident à s'échapper ou sont simplement légèrement irritants pour les prédateurs ou les parasites.
  • Venins - "Si je te mords, tu seras désolé." Ceux-ci commencent généralement en tant qu'assistants digestifs - muqueux ou salivaire.

Une fois qu'il y a un certain avantage à exprimer un produit chimique d'une certaine manière, il peut être considéré comme « enfermé » - les organismes possédant ce trait ont de meilleures chances de survivre pour se reproduire et se multiplieront donc. Au fur et à mesure que les organismes qui présentent cette toxine se multiplient, des mutations dans leurs descendants qui améliorent l'utilité ou l'efficacité de la toxine permettent à ces organismes de mieux survivre, et ainsi de suite. Ainsi, une glande salivaire qui provoquait autrefois une légère irritation chez une certaine espèce de proie devient la glande à venin paralysante des vertébrés d'un descendant.

Les références


Théorie de la récapitulation

Les théorie de la récapitulation, aussi appelé le loi biogénétique ou parallélisme embryologique-souvent exprimé en utilisant la phrase d'Ernst Haeckel "l'ontogenèse récapitule la phylogénie"—est une hypothèse historique selon laquelle le développement de l'embryon d'un animal, de la fécondation à la gestation ou à l'éclosion (ontogenèse), passe par des stades ressemblant ou représentant des stades adultes successifs dans l'évolution des ancêtres lointains de l'animal (phylogénie). Il a été formulé dans les années 1820 par Étienne Serres d'après l'œuvre de Johann Friedrich Meckel, d'après qui il est également connu sous le nom de Loi Meckel-Serres.

Étant donné que les embryons évoluent également de différentes manières, les lacunes de la théorie avaient été reconnues au début du 20e siècle, et elle avait été reléguée à la « mythologie biologique » [1] au milieu du 20e siècle. [2]

Des analogies avec la théorie de la récapitulation ont été formulées dans d'autres domaines, notamment le développement cognitif [3] et la critique musicale. [4]


Évolution

Les relations exactes entre les différents groupes de cnidaires sont inconnues. Parmi les théories proposées sur l'évolution du phylum Cnidaria, la plupart traitent la symétrie radiale et le niveau d'organisation des tissus comme une preuve que le groupe est primitif (c'est-à-dire qu'il a évolué avant l'évolution de la symétrie bilatérale) et soutiennent que la méduse est le corps d'origine. forme, étant la phase sexuellement reproductive du cycle de vie. Une autre théorie est que le cnidaire d'origine était un organisme semblable à une planule qui a précédé à la fois le polype et la méduse. Dans les deux cas, Hydrozoa est considéré comme la plus ancienne des classes de cnidaires, et Trachylina est considéré comme l'ordre existant le plus primitif de ce groupe. Une autre vue est que les anthozoaires sont la tige du phylum, qui a évolué à partir de vers plats bilatéraux et est secondairement simplifié. Un corollaire de cette théorie est que le polype est la forme corporelle ancestrale.

Les spéculations sur l'origine du phylum ne sont pas faciles à résoudre, car les structures squelettiques conservables se sont développées relativement tard dans l'évolution des cnidaires. Les plus anciens cnidaires fossilisés avaient un corps mou. Des représentants des quatre classes modernes ont été identifiés dans la faune édiacarienne de la période précambrienne (c'est-à-dire ceux apparaissant il y a environ 635 millions à 541 millions d'années) connue de plus de 20 sites dans le monde. Jusqu'à 70 pour cent des espèces d'Édiacariens ont été considérées comme des cnidaires. Curieusement, il existe peu de cnidaires fossiles de la période cambrienne (il y a 541 millions à 485,4 millions d'années). Les Conulariida, qui existaient de la période cambrienne à la période triasique (il y a 251,9 millions à 201,3 millions d'années), sont considérés par certains scientifiques comme des restes squelettiques de scyphopolypes, ancestraux des coronates ou sans dérivés modernes. Des anémones de mer fossiles présumées se trouvent dans le système cambrien inférieur. Les colonies de Stromatoporoidea, considérées comme un ordre de la classe des Hydrozoaires qui s'étendaient du milieu du Cambrien au Crétacé (il y a environ 145 à 66 millions d'années), ont produit des squelettes massifs. Bien qu'il y ait eu deux groupes de coraux paléozoïques, dont aucun n'a de descendants modernes, ils n'étaient pas de grands constructeurs de récifs à cette époque. Les scléractiniens sont apparus au Trias moyen. Les coraux bleus, les gorgones, les millepores et les hydrocoraux ont des enregistrements de la période jurassique (201,3 millions à 145,0 millions d'années) ou du Crétacé à nos jours. La plupart des autres cnidaires ne sont connus que depuis l'époque holocène (au cours des 11 700 dernières années).


Monogamie et évolution humaine

"La monogamie est un problème", a déclaré Dieter Lukas de l'Université de Cambridge lors d'une conférence de presse téléphonique la semaine dernière. Comme le Dr Lukas l'a expliqué aux journalistes, lui et d'autres biologistes considèrent la monogamie comme un casse-tête évolutif.

Dans 9 pour cent de toutes les espèces de mammifères, les mâles et les femelles partageront un territoire commun pendant plus d'une saison de reproduction et, dans certains cas, se lieront pour la vie. C'est un problème - un problème scientifique - car les mammifères mâles pourraient théoriquement avoir plus de progéniture en abandonnant la monogamie et en s'accouplant avec beaucoup de femelles.

Dans une nouvelle étude, le Dr Lukas et son collègue Tim Clutton-Brock suggèrent que la monogamie évolue lorsque les femelles se dispersent, ce qui rend difficile pour un mâle de se déplacer et de repousser les mâles concurrents.

Le même jour, Kit Opie de l'University College London et ses collègues ont publié une étude similaire sur les primates, qui sont particulièrement monogames – les mâles et les femelles se lient dans plus d'un quart des espèces de primates. Les scientifiques de Londres sont arrivés à une conclusion différente : que la menace d'infanticide pousse les mâles à s'en tenir à une seule femelle, la protégeant des autres mâles.

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Même avec le problème scientifique loin d'être résolu, une recherche comme celle-ci fait inévitablement de nous des narcissiques. C'est bien beau de comprendre pourquoi le singe nocturne aux mains grises est devenu monogame. Mais nous voulons savoir : qu'est-ce que cela dit sur les hommes et les femmes ?

Comme pour tout ce qui concerne le cœur humain, c'est compliqué.

« Le système d'accouplement humain est extrêmement flexible », a écrit Bernard Chapais de l'Université de Montréal dans une récente revue dans Evolutionary Anthropology. Seulement 17 pour cent des cultures humaines sont strictement monogames. La grande majorité des sociétés humaines embrassent un mélange de types de mariage, certaines personnes pratiquant la monogamie et d'autres la polygamie. (Cependant, la plupart des gens dans ces cultures sont dans des mariages monogames.)

Il existe même des sociétés où une femme peut épouser plusieurs hommes. Et certains hommes et femmes ont des relations secrètes qui durent des années alors qu'ils sont mariés à d'autres personnes, une sorte de double monogamie. Les mariages homosexuels reconnaissent des engagements qui, dans de nombreux cas, existaient bien avant d'être reconnus juridiquement.

Chaque espèce est confrontée à ses propres défis particuliers - le climat où elle vit, ou la nourriture dont elle dépend, ou les prédateurs qui la traquent - et certaines conditions peuvent favoriser la monogamie malgré ses inconvénients. Une source d'indices sur l'origine de l'accouplement humain réside dans nos plus proches parents, les chimpanzés et les bonobos. Ils vivent en grands groupes où les femelles s'accouplent avec beaucoup de mâles lorsqu'elles ovulent. Les chimpanzés mâles se battront les uns contre les autres pour avoir la chance de s'accoupler, et ils ont évolué pour produire du sperme supplémentaire afin d'augmenter leurs chances d'avoir des petits d'une femelle.

Nos propres ancêtres se sont séparés des ancêtres des chimpanzés il y a environ sept millions d'années. Les fossiles peuvent nous offrir des indices sur l'évolution de nos systèmes d'accouplement après cette séparation. Les niveaux d'hormones qui traversent les primates monogames sont différents de ceux des autres espèces, peut-être parce que les mâles ne se battent pas constamment pour les femelles.

Cette différence d'hormones influence la croissance des primates de manière remarquable. Par exemple, le rapport de leurs longueurs de doigts est différent.

En 2011, Emma Nelson de l'Université de Liverpool et ses collègues ont examiné les os des doigts d'anciens fossiles d'hominidés. D'après ce qu'ils ont trouvé, ils ont conclu que les hominidés il y a 4,4 millions d'années se sont accouplés avec de nombreuses femelles. Il y a environ 3,5 millions d'années, cependant, le rapport de la longueur des doigts indiquait que les hominidés s'étaient davantage tournés vers la monogamie.

Notre lignée n'a jamais évolué pour être strictement monogame. Mais même dans les relations polygames, les hommes et les femmes individuels ont formé des liens à long terme - loin de l'arrangement chez les chimpanzés.

Alors que les deux nouvelles études publiées la semaine dernière ne sont pas d'accord sur la force motrice de l'évolution de la monogamie, elles s'accordent sur quelque chose d'important. "Une fois que la monogamie a évolué, les soins pour hommes sont beaucoup plus probables", a déclaré le Dr Opie.

Une fois qu'un père primate monogame commence à rester, il a la possibilité d'augmenter les chances de survie de sa progéniture. Il peut les porter, toiletter leur fourrure et les protéger des attaques.

Dans notre propre lignée, cependant, les pères sont allés plus loin. Ils avaient développé la capacité de chasser et de récupérer de la viande, et ils fournissaient une partie de cette nourriture à leurs enfants. "Ils sont peut-être allés au-delà de ce qui est normal pour les primates monogames", a déclaré le Dr Opie.

L'apport supplémentaire de protéines et de calories que les enfants humains ont commencé à recevoir est largement considéré comme un tournant dans notre évolution. Cela pourrait expliquer pourquoi nous avons des cerveaux beaucoup plus gros que les autres mammifères.

Les cerveaux sont des organes affamés, exigeant 20 fois plus de calories qu'un muscle similaire. Ce n'est qu'avec un approvisionnement constant de viande riche en énergie, suggère le Dr Opie, que nous avons pu développer de gros cerveaux – et toutes les capacités mentales qui vont avec.

En raison de la monogamie, le Dr Opie a déclaré: «Cela pourrait être la façon dont les humains ont pu franchir un plafond en termes de taille du cerveau.»


CENTRES DE RÉACTION

Le complexe RC étant au cœur de la photosynthèse, une grande attention a été portée à la compréhension de l'évolution des RC. Une multitude de preuves, notamment des analyses structurelles, spectroscopiques, thermodynamiques et de séquences moléculaires, séparent clairement tous les CR connus en deux types de complexes, appelés type I et type II ( Blankenship, 2002). Les phototrophes anoxygéniques n'ont qu'un seul type, soit le type I ou II, tandis que tous les phototrophes oxygéniques en ont un de chaque type. La principale caractéristique distinctive des deux types de RC sont les premiers cofacteurs accepteurs d'électrons, qui sont des centres FeS dans les RC de type I et des complexes phéophytine/quinone dans les RC de type II. La distribution des types de RC sur l'arbre de vie est illustrée à la figure 1 et un diagramme de transport d'électrons comparatif qui compare les différents RC dans différents types d'organismes est illustré à la figure 2, avec les RC de type I codés en vert et les RC de type II codés en couleur. violet.

Diagramme de transport d'électrons indiquant les types de RC et les voies de transport d'électrons trouvés dans différents groupes d'organismes photosynthétiques. Le codage couleur est le même que pour la figure 1 et met en évidence la partie accepteur d'électrons de la RC. Figure reproduite avec l'aimable autorisation de Martin Hohmann-Marriott.

Diagramme de transport d'électrons indiquant les types de RC et les voies de transport d'électrons trouvés dans différents groupes d'organismes photosynthétiques. Le codage couleur est le même que pour la figure 1 et met en évidence la partie accepteur d'électrons de la RC. Figure reproduite avec l'aimable autorisation de Martin Hohmann-Marriott.

Une analyse plus poussée suggère fortement que tous les CR ont évolué à partir d'un seul ancêtre commun et ont une structure de protéine et de cofacteur similaire. Ceci est clairement visible lorsque des superpositions structurelles de CR de type I et II sont réalisées, montrant une structure de protéine et de cofacteur tridimensionnelle remarquablement conservée, malgré une identité de séquence résiduelle minimale (Sadekar et al., 2006). Ces comparaisons ont été utilisées pour dériver des arbres évolutifs basés sur la structure qui ne reposent pas sur des alignements de séquences. La figure 3 montre un arbre évolutif schématique des RC qui est dérivé de ce type d'analyse. Il propose que la première RC était intermédiaire entre les types I et II (type 1.5) et que de multiples duplications de gènes ont donné naissance aux complexes hétérodimères (deux protéines apparentées mais distinctes qui forment le noyau de la RC) que l'on trouve dans la plupart des RC modernes. .

Arbre évolutif schématique montrant le développement des différents types de complexes RC dans différents types d'organismes photosynthétiques. Cet arbre est basé sur des comparaisons structurelles de CR par Sadekar et al. (2006). Le codage de couleur bleu indique un homodimère de protéine, tandis que le rouge indique des complexes d'hétérodimère de protéine. Les étoiles rouges indiquent des événements de duplication de gènes qui ont conduit à des RC hétérodimères. Hélio, Héliobactéries GSB, bactéries vertes soufrées FAP, phototrophe anoxygénique filamenteuse.

Arbre évolutif schématique montrant le développement des différents types de complexes RC dans différents types d'organismes photosynthétiques. Cet arbre est basé sur des comparaisons structurelles de CR par Sadekar et al. (2006). Le codage de couleur bleu indique un homodimère de protéine, tandis que le rouge indique des complexes d'hétérodimère de protéine. Les étoiles rouges indiquent des événements de duplication de gènes qui ont conduit à des RC hétérodimères. Hélio, Héliobactéries GSB, bactéries vertes soufrées FAP, phototrophe anoxygénique filamenteuse.

Un deuxième problème important lié à l'évolution des RC est la question de savoir comment les RC de type I et II sont apparus dans les cyanobactéries, alors que tous les autres procaryotes photosynthétiques n'ont qu'un seul RC. Les différentes propositions qui ont été faites pour expliquer ce fait peuvent toutes être divisées en scénarios de perte de fusion ou sélective ou en variantes de ceux-ci ( Blankenship et al., 2007). Dans l'hypothèse de la fusion, les deux types de RC se développent séparément dans des bactéries photosynthétiques anoxygéniques et sont ensuite réunis par une fusion de deux organismes, qui ont par la suite développé la capacité d'oxyder l'eau. Dans l'hypothèse de la perte sélective, les deux types de RC ont tous deux évolué dans un organisme ancestral puis la perte de l'un ou l'autre RC a donné naissance aux organismes avec un seul RC, tandis que la capacité d'oxyder l'eau a été ajoutée plus tard. Les deux scénarios ont des partisans, et il n'est pas encore possible de choisir entre eux.


Analogie

Nos rédacteurs examineront ce que vous avez soumis et détermineront s'il faut réviser l'article.

Analogie, en biologie, similitude de fonction et ressemblance superficielle de structures qui ont des origines différentes. Par exemple, les ailes d'une mouche, d'un papillon de nuit et d'un oiseau sont analogues car elles se sont développées indépendamment en tant qu'adaptations à une fonction commune : voler. La présence de la structure analogue, dans ce cas l'aile, ne reflète pas la proximité évolutive entre les organismes qui la possèdent. L'analogie est un aspect de la biologie évolutive et est distincte de l'homologie (qv), la similitude des structures résultant d'une origine et d'un développement embryonnaires similaires, considérée comme une preuve solide d'une descendance commune.

Dans de nombreux cas, des structures analogues, ou analogues, ont tendance à devenir similaires en apparence par un processus appelé convergence. Un exemple est la convergence de la forme profilée dans les corps du calmar, du requin, du phoque, du marsouin, du pingouin et de l'ichtyosaure, des animaux d'ascendance diverse. Les processus physiologiques et les modèles de comportement peuvent également présenter une convergence analogue. On pense que le comportement de protection des œufs chez le cobra, l'épinoche, la pieuvre et l'araignée a évolué indépendamment parmi ces animaux, qui sont assez éloignés dans leurs relations biologiques.

De nombreux cactus du Nouveau Monde et euphorbes africaines ont une apparence similaire, étant succulents, épineux, stockant de l'eau et adaptés aux conditions désertiques en général. Ils sont cependant classés en deux familles séparées et distinctes, partageant des caractéristiques qui ont évolué indépendamment en réponse à des défis environnementaux similaires.


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Évolution des cycles de vie complexes chez les helminthes

La question fondamentale de savoir comment les cycles de vie complexes - où il y a généralement plus d'un hôte - évoluent dans les systèmes hôtes - reste largement inexplorée. Nous suggérons que les cycles complexes chez les helminthes sans stades infectieux pénétrants évoluent par deux processus essentiellement différents, selon l'endroit du cycle où un nouvel hôte est inséré. Dans « l'incorporation ascendante », un nouvel hôte définitif, généralement plus haut dans un réseau trophique et qui se nourrit de l'hôte définitif d'origine, est ajouté. Les avantages pour le parasite sont l'évitement de la mortalité due au prédateur, une plus grande taille corporelle à maturité et une fécondité plus élevée. L'hôte d'origine devient généralement un hôte intermédiaire, dans lequel la reproduction est supprimée. Dans « l'incorporation vers le bas », un nouvel hôte intermédiaire est ajouté à un niveau trophique inférieur, ce qui réduit la mortalité et facilite la transmission à l'hôte définitif d'origine. Ces deux processus devraient également s'appliquer aux helminthes avec des stades infectieux pénétrants, bien que les conditions mathématiques diffèrent.


Contenu

Francesco Redi, le fondateur de la biologie, est reconnu comme l'un des plus grands biologistes de tous les temps. [10] Robert Hooke, un philosophe naturel anglais, a inventé le terme cellule, suggérant la ressemblance de la structure de la plante avec les cellules en nid d'abeille. [11]

Charles Darwin et Alfred Wallace ont formulé indépendamment la théorie de l'évolution par sélection naturelle, qui a été décrite en détail dans le livre de Darwin L'origine des espèces, qui a été publié en 1859. Dans ce document, Darwin a proposé que les caractéristiques de tous les êtres vivants, y compris les humains, ont été façonnées par des processus naturels sur de longues périodes de temps. La théorie de l'évolution dans sa forme actuelle affecte presque tous les domaines de la biologie. [12] Séparément, Gregor Mendel a formulé dans les principes de l'hérédité en 1866, qui est devenu la base de la génétique moderne.

En 1953, James D. Watson et Francis Crick ont ​​décrit la structure de base de l'ADN, le matériel génétique pour exprimer la vie sous toutes ses formes, [13] s'appuyant sur les travaux de Maurice Wilkins et Rosalind Franklin, ont suggéré que la structure de l'ADN était un double hélice.

Les étudiants qui aspirent à une carrière axée sur la recherche poursuivent généralement un diplôme d'études supérieures tel qu'une maîtrise ou un doctorat (p. [7] Les étudiants de ces programmes d'études supérieures reçoivent souvent une formation spécialisée dans une sous-discipline particulière de la biologie. [4]

Les biologistes qui travaillent dans la recherche fondamentale formulent des théories et conçoivent des expériences pour faire progresser les connaissances humaines sur la vie, y compris des sujets tels que l'évolution, la biochimie, la biologie moléculaire, les neurosciences et la biologie cellulaire.

Les biologistes mènent généralement des expériences de laboratoire impliquant des animaux, des plantes, des micro-organismes ou des biomolécules. Cependant, une petite partie de la recherche biologique se déroule également en dehors du laboratoire et peut impliquer l'observation naturelle plutôt que l'expérimentation. Par exemple, un botaniste peut étudier les espèces végétales présentes dans un environnement particulier, tandis qu'un écologiste peut étudier comment une zone forestière se rétablit après un incendie.

Les biologistes qui travaillent dans la recherche appliquée utilisent plutôt les réalisations acquises par la recherche fondamentale pour approfondir leurs connaissances dans des domaines ou des applications particuliers. Par exemple, cette recherche appliquée peut être utilisée pour développer de nouveaux médicaments, traitements et tests de diagnostic médical. Les biologistes effectuant de la recherche appliquée et du développement de produits dans l'industrie privée peuvent être tenus de décrire leurs plans de recherche ou leurs résultats à des non-scientifiques qui sont en mesure d'opposer leur veto ou d'approuver leurs idées. Ces scientifiques doivent tenir compte des effets commerciaux de leur travail.

Les progrès rapides de la connaissance de la génétique et des molécules organiques ont stimulé la croissance dans le domaine de la biotechnologie, transformant les industries dans lesquelles travaillent les scientifiques en biologie. Les biologistes peuvent désormais manipuler le matériel génétique des animaux et des plantes, en essayant de rendre les organismes (y compris les humains) plus productifs ou résistants aux maladies. La recherche fondamentale et appliquée sur les processus biotechnologiques, tels que la recombinaison de l'ADN, a conduit à la production de substances importantes, notamment l'insuline humaine et l'hormone de croissance. De nombreuses autres substances qui n'étaient pas disponibles auparavant en grandes quantités sont maintenant produites par des moyens biotechnologiques. Certaines de ces substances sont utiles dans le traitement de maladies.

Ceux qui travaillent sur divers génomes (chromosomes avec leurs gènes associés) projettent d'isoler des gènes et de déterminer leur fonction. Ces travaux continuent de mener à la découverte de gènes associés à des maladies spécifiques et à des risques héréditaires pour la santé, comme la drépanocytose. Les progrès de la biotechnologie ont créé des opportunités de recherche dans presque tous les domaines de la biologie, avec des applications commerciales dans des domaines tels que la médecine, l'agriculture et l'assainissement de l'environnement.

Spécialistes Modifier

La plupart des biologistes se spécialisent dans l'étude d'un certain type d'organisme ou dans une activité spécifique, bien que les progrès récents aient brouillé certaines classifications traditionnelles. [ Pourquoi? ]

    étudier la génétique, la science des gènes, l'hérédité et la variation des organismes. étudier le système nerveux. étudier le processus de développement et de croissance des organismes étudier la composition chimique des êtres vivants. Ils analysent les combinaisons chimiques complexes et les réactions impliquées dans le métabolisme, la reproduction et la croissance. étudier l'activité biologique entre les biomolécules. étudier la croissance et les caractéristiques d'organismes microscopiques tels que les bactéries, les algues ou les champignons. étudier les fonctions vitales des plantes et des animaux, dans l'organisme entier et au niveau cellulaire ou moléculaire, dans des conditions normales et anormales. Les physiologistes se spécialisent souvent dans des fonctions telles que la croissance, la reproduction, la photosynthèse, la respiration ou le mouvement, ou dans la physiologie d'une certaine zone ou d'un système de l'organisme. utiliser des méthodes expérimentales traditionnellement employées en physique pour répondre à des questions biologiques . appliquer les techniques de l'informatique, des mathématiques appliquées et des statistiques pour résoudre des problèmes biologiques. L'objectif principal est de développer des techniques de modélisation mathématique et de simulation informatique. Par ces moyens, il aborde des sujets de recherche scientifique avec leurs questions théoriques et expérimentales sans laboratoire. et les biologistes de la faune étudient les animaux et la faune – leur origine, leur comportement, leurs maladies et leurs processus vitaux. Certains expérimentent avec des animaux vivants dans un environnement contrôlé ou naturel, tandis que d'autres disséquent des animaux morts pour étudier leur structure. Les zoologistes et les biologistes de la faune peuvent également collecter et analyser des données biologiques pour déterminer les effets environnementaux des utilisations actuelles et potentielles des terres et des eaux. Les zoologistes sont généralement identifiés par le groupe d'animaux qu'ils étudient. Par exemple, les ornithologues étudient les oiseaux, les mammifères étudient les mammifères, les herpétologistes étudient les reptiles et les amphibiens, les ichtyologues étudient les poissons, les cnidariologues étudient les méduses et les entomologistes étudient les insectes. étudier les plantes et leur environnement. Certains étudient tous les aspects de la vie végétale, y compris les algues, les lichens, les mousses, les fougères, les conifères et les plantes à fleurs, d'autres se spécialisent dans des domaines tels que l'identification et la classification des plantes, la structure et la fonction des parties de la plante, la biochimie des processus végétaux, les causes et les remèdes contre les maladies des plantes, l'interaction des plantes avec d'autres organismes et l'environnement, l'enregistrement géologique des plantes et leur évolution. Les mycologues étudient les champignons, tels que les levures, les moisissures et les champignons, qui sont un royaume distinct des plantes.
  • Les biologistes aquatiques étudient les micro-organismes, les plantes et les animaux vivant dans l'eau. Les biologistes marins étudient les organismes d'eau salée et les limnologues étudient les organismes d'eau douce. Une grande partie du travail de la biologie marine se concentre sur la biologie moléculaire, l'étude des processus biochimiques qui se déroulent à l'intérieur des cellules vivantes. La biologie marine est une branche de l'océanographie, qui est l'étude des caractéristiques biologiques, chimiques, géologiques et physiques des océans et du fond océanique. (Voir les déclarations du Manuel sur les scientifiques de l'environnement et les hydrologues et sur les géoscientifiques.) étudiez les relations entre les organismes et entre les organismes et leurs environnements, en examinant les effets de la taille de la population, des polluants, des précipitations, de la température et de l'altitude. En utilisant les connaissances de diverses disciplines scientifiques, les écologistes peuvent collecter, étudier et rapporter des données sur la qualité de l'air, de la nourriture, du sol et de l'eau. étudier les processus évolutifs qui ont produit la diversité de la vie sur Terre, à partir d'un seul ancêtre commun. Ces processus incluent la sélection naturelle, la descendance commune et la spéciation.

Les biologistes travaillent généralement des heures régulières, mais des heures plus longues ne sont pas rares. Les chercheurs peuvent être amenés à travailler des heures irrégulières dans des laboratoires ou à d'autres endroits (en particulier sur le terrain), selon la nature de leur recherche.

De nombreux biologistes dépendent des subventions pour financer leurs recherches. Ils peuvent être contraints de respecter les délais et de se conformer à des spécifications strictes de rédaction de subventions lors de la préparation de propositions pour rechercher un financement nouveau ou prolongé.

Les biologistes marins sont confrontés à une variété de conditions de travail. Certains travaillent dans des laboratoires, d'autres travaillent sur des navires de recherche, et ceux qui travaillent sous l'eau doivent pratiquer la plongée en toute sécurité tout en travaillant autour des récifs coralliens pointus et de la vie marine dangereuse. Bien que certains biologistes marins obtiennent leurs spécimens de la mer, beaucoup passent encore une bonne partie de leur temps dans des laboratoires et des bureaux, à effectuer des tests, à mener des expériences, à enregistrer des résultats et à compiler des données.

Les biologistes ne sont généralement pas exposés à des conditions dangereuses ou insalubres. Ceux qui travaillent avec des organismes dangereux ou des substances toxiques en laboratoire doivent suivre des procédures de sécurité strictes pour éviter la contamination. De nombreux scientifiques biologiques, tels que des botanistes, des écologistes et des zoologistes, mènent des études sur le terrain qui impliquent une activité physique intense et des conditions de vie primitives. Les biologistes sur le terrain peuvent travailler dans des climats chauds ou froids, dans toutes sortes de conditions météorologiques.

La plus haute distinction décernée aux biologistes est le prix Nobel de physiologie ou médecine, décerné depuis 1901, par l'Académie royale des sciences de Suède. Un autre prix important est le prix Crafoord en biosciences créé en 1980.


Contenu

Jusqu'à la fin du XIXe siècle, la création était enseignée dans presque toutes les écoles des États-Unis, souvent à partir de la position que l'interprétation littérale de la Bible est infaillible. Avec l'acceptation généralisée de la théorie scientifique de l'évolution dans les années 1860 après son introduction en 1859, et les développements dans d'autres domaines tels que la géologie et l'astronomie, les écoles publiques ont commencé à enseigner une science qui était réconciliée avec le christianisme par la plupart des gens, mais considérée par un nombre des premiers fondamentalistes à être directement en désaccord avec la Bible.

Au lendemain de la Première Guerre mondiale, la controverse fondamentaliste-moderniste a suscité une vague d'opposition à l'idée d'évolution et, à la suite de la campagne de William Jennings Bryan, plusieurs États ont introduit une législation interdisant l'enseignement de l'évolution. Une telle législation a été envisagée et rejetée en 1922 au Kentucky et en Caroline du Sud, en 1923 en Oklahoma, en Floride, et notamment en 1925 au Tennessee, sous le nom de Butler Act. [1] L'American Civil Liberties Union (ACLU) a proposé de défendre quiconque voulait intenter une action type contre l'une de ces lois. [1] John T. Scopes a accepté et il a commencé à enseigner l'évolution de sa classe, au mépris de la loi du Tennessee. L'essai qui en a résulté a été largement diffusé par H. L. Mencken, entre autres, et est communément appelé l'essai Scopes.

Scopes a été condamné cependant, la publicité généralisée a galvanisé les partisans de l'évolution.

Lorsque l'affaire a été portée en appel devant la Cour suprême du Tennessee, la Cour a annulé la décision pour un détail technique (le juge avait évalué l'amende alors que le jury y avait été invité). Bien qu'elle ait annulé la condamnation, la Cour a décidé que la loi n'était pas en violation du premier amendement de la Constitution des États-Unis. La Cour a jugé :

On ne voit pas comment l'interdiction d'enseigner la théorie selon laquelle l'homme descend d'un ordre inférieur d'animaux donne la préférence à tout établissement religieux ou mode de culte. Pour autant que nous le sachions, il n'y a aucun établissement religieux ou organisme organisé qui ait son credo ou sa confession de foi, aucun article niant ou affirmant une telle théorie. - John Thomas Scopes c. L'État 154 Tenn. 105, 289 S.W. 363 (1927) [2]

L'interprétation de la clause d'établissement du premier amendement jusqu'à ce moment-là était que le Congrès ne pouvait pas établir une religion particulière comme la État religion. Par conséquent, la Cour a jugé que l'interdiction d'enseigner l'évolution ne violait pas la Clause d'établissement, car elle n'établissait pas une religion en tant que « religion d'État ». À la suite de la détention, l'enseignement de l'évolution est resté illégal au Tennessee, et la poursuite de la campagne a réussi à supprimer l'évolution des manuels scolaires à travers les États-Unis. [3] [4] [5]

En 1967, les écoles publiques du Tennessee ont été menacées d'un autre procès concernant la constitutionnalité du Butler Act et, craignant des représailles publiques, la législature du Tennessee a abrogé le Butler Act. L'année suivante, la Cour suprême des États-Unis a statué en Epperson c. Arkansas (1968) que la loi de l'Arkansas interdisant l'enseignement de l'évolution était en violation du premier amendement. La Cour suprême a statué que la clause d'établissement interdit à l'État de faire progresser une religion et a déterminé que la loi de l'Arkansas qui autorisait l'enseignement de la création tout en interdisant l'enseignement de l'évolution faisait progresser une religion, et était donc en violation de la clause d'établissement. Cette décision reflétait une compréhension plus large de la clause d'établissement : au lieu d'interdire simplement les lois qui établissent une religion d'État, la clause a été interprétée comme interdisant les lois qui favorisaient une religion particulière par rapport aux autres. Les opposants, invoquant la décision précédente, ont fait valoir qu'il s'agissait d'un activisme judiciaire.

En réaction à la Epperson Dans ce cas, les créationnistes de Louisiane ont adopté une loi exigeant que les écoles publiques accordent un « temps égal » aux « théories alternatives » d'origine. La Cour suprême a statué en 1987 dans Edwards c. Aguillard que le statut de la Louisiane, qui exigeait que la création soit enseignée en même temps que l'évolution chaque fois que l'évolution était enseignée, était inconstitutionnel.

La Cour a énoncé sa règle dans Edwards comme suit:

La clause d'établissement interdit la promulgation de toute loi « concernant l'établissement d'une religion ». La Cour a appliqué un test à trois volets pour déterminer si la législation est conforme à la clause d'établissement. Premièrement, le législateur doit avoir adopté la loi dans un but laïc. Deuxièmement, l'effet principal ou principal de la loi doit être celui qui n'avance ni n'inhibe la religion. Troisièmement, la loi ne doit pas entraîner un enchevêtrement excessif du gouvernement avec la religion. Citron contre Kurtzman, 403 U.S. 602, 612-613, 91 S.Ct. 2105, 2111, 29 L.Ed.2d 745 (1971). L'action de l'État viole la clause d'établissement si elle ne satisfait pas à l'un de ces volets. - Edwards c. Aguillard [6]

La Cour a statué que la loi n'avait pas été adoptée dans un but laïque, parce que son objectif prétendu de « protéger la liberté académique » n'était pas favorisé en limitant la liberté des enseignants d'enseigner ce qu'ils jugeaient approprié, a statué que la loi était discriminatoire parce qu'elle fournissait certaines ressources et des garanties aux « scientifiques de la création » qui n'étaient pas fournies à ceux qui enseignaient l'évolution et jugeaient que la loi était destinée à faire progresser une religion particulière, car plusieurs sénateurs d'État qui avaient soutenu le projet de loi ont déclaré que leur soutien au projet de loi découlait de leurs croyances religieuses.

Alors que la Cour a statué que le créationnisme est une croyance intrinsèquement religieuse, elle n'a pas jugé que toute mention du créationnisme dans une école publique est inconstitutionnelle :

Nous ne voulons pas dire qu'une législature ne pourrait jamais exiger que des critiques scientifiques des théories scientifiques dominantes soient enseignées. En effet, la Cour a reconnu dans Calcul que sa décision interdisant l'affichage des Dix Commandements ne signifiait pas qu'aucun usage ne pourrait jamais être fait des Dix Commandements, ou que les Dix Commandements jouaient un rôle exclusivement religieux dans l'histoire de la civilisation occidentale. 449 U.S., à 42, 101 S.Ct., à 194. De la même manière, l'enseignement d'une variété de théories scientifiques sur les origines de l'humanité aux écoliers pourrait être valablement fait avec l'intention laïque claire d'améliorer l'efficacité de l'enseignement des sciences. Mais parce que l'objectif principal de la loi sur le créationnisme est d'approuver une doctrine religieuse particulière, la loi favorise la religion en violation de la clause d'établissement. - Edwards c. Aguillard [6]

La décision faisait partie d'une série de développements abordant des questions liées au mouvement créationniste américain et à la séparation de l'Église et de l'État. La portée de la décision concernait les écoles publiques et n'incluait pas les écoles indépendantes, les écoles à domicile, les écoles du dimanche et les écoles chrétiennes, qui restaient toutes libres d'enseigner le créationnisme.

Dans les deux ans suivant la Edwards décision d'un manuel créationniste a été produit: Des pandas et des hommes (1989), which attacked evolutionary biology without mentioning the identity of the supposed "intelligent designer." Drafts of the text used "creation" or "creator" before being changed to "intelligent design" or "designer" after the Edwards v. Aguillard décision. [7] This form of creationism, known as intelligent design creationism, was developed in the early 1990s.

This would eventually lead to another court case, Kitzmiller v. Dover Area School District, which went to trial on September 26, 2005, and was decided in U.S. District Court on December 20, 2005, in favor of the plaintiffs, who charged that a mandate that intelligent design (ID) be taught was an unconstitutional establishment of religion. The opinion of Kitzmiller v. Dover was hailed as a landmark decision, firmly establishing that creationism and intelligent design were religious teachings and not areas of legitimate scientific research. Because the Dover Area School Board chose not to appeal, the case never reached a circuit court or the U.S. Supreme Court.

Just as it is permissible to discuss the crucial role of religion in medieval European history, creationism may be discussed in a civics, current affairs, philosophy, or comparative religions class where the intent is to factually educate students about the diverse range of human political and religious beliefs. The line is crossed seul when creationism is taught as science.

There continue to be numerous efforts to introduce creationism in U.S. classrooms. One strategy is to declare that evolution is a religion, and therefore it should not be taught in the classroom either, or that if evolution is a religion, then surely creationism as well can be taught in the classroom. [8]

In the 1980s, UC Berkeley law professor Phillip E. Johnson began reading the scientific literature on evolution. This led him to author Darwin on Trial (1991), which examined the evidence for evolution from a religious point of view and challenged the assumption that the only reasonable explanation for the origin of species must be a naturalistic one. This book, and his subsequent efforts to encourage and coordinate creationists with more scientific credentials, was the start of the intelligent design movement. Intelligent design asserts that there is evidence that life was created by an "intelligent designer" (mainly that the physical properties of living organisms are so complex that they must have been "designed"). Proponents claim that intelligent design takes "all available facts" into account rather than just those available through naturalism. Opponents assert that intelligent design is a pseudoscience because its claims cannot be tested by experiment (see falsifiability) and do not propose any new hypotheses.

Many proponents of the intelligent design movement support requiring that it be taught in the public schools. For example, the Discovery Institute (DI), a conservative think tank, [9] and Phillip E. Johnson support the policy of "Teach the Controversy," which entails presenting to students evidence for and against evolution, and then encouraging students to evaluate that evidence themselves.

While many proponents of intelligent design believe that it should be taught in schools, others believe that legislation is not appropriate. Answers in Genesis (AiG) has said:

"AiG is not a lobby group, and we oppose legislation for compulsion of creation teaching. . why would we want an atheist forced to teach creation and give a distorted view? But we would like legal protection for teachers who present scientific arguments against the sacred cow of evolution such as staged pictures of peppered moths and forged embryo diagrams." [dix]

The National Science Teachers Association is opposed to teaching creationism as a science, [11] as is the Association for Science Teacher Education, [12] the National Association of Biology Teachers, [13] the American Anthropological Association, [14] the American Geosciences Institute, [15] the Geological Society of America, [16] the American Geophysical Union, [17] and numerous other professional teaching and scientific societies.

Developments by state Edit

Alabama Edit

In 1996, the Alabama State Board of Education adopted a textbook sticker that was a disclaimer about evolution. It has since been revised and moderated. [18] In September 2015, the Alabama State Board of Education unanimously approved that evolution and climate change should be required material for the state educational curriculum, these changes to be implemented by 2016. At the same time, a referendum was set for potentially removing the textbook disclaimers. [19]

Arizona Edit

In January 2013, it was approved the Arizona's Senate Bill 1213 which enabled teachers of public state schools to discuss "the scientific strengths and scientific weaknesses" of the "teaching of some scientific subjects, including biological evolution, the chemical origins of life, global warming, and human cloning can cause controversy." [20]

Arkansas Edit

In March 2021, the Arkansas House passed House Bill 1701 by a vote of 72–21, which would have allowed public schools to teach intelligent design. [21] The next month, however, the Arkansas Senate Education Committee rejected it by a vote of 3–3. [22] [23]

California Edit

In August 2008 Judge S. James Otero ruled in favor of University of California in Association of Christian Schools International v. Roman Stearns agreeing with the university's position that various religious books on U.S. history and science, from A Beka Books and Bob Jones University Press, should not be used for college-preparatory classes. [24] The case was filed in spring 2006 by Association of Christian Schools International (ACSI) against the University of California claiming religious discrimination over the rejection of five courses as college preparatory instruction. [25] On August 8, 2008, Judge Otero entered summary judgment against plaintiff ACSI, upholding the University of California's standards. [24] The university found the books "didn't encourage critical thinking skills and failed to cover 'major topics, themes and components' of U.S. history" and were thus ill-suited to prepare students for college. [24]

Florida Edit

On February 19, 2008, the Florida State Board of Education adopted new science standards in a 4-3 vote. The new science curriculum standards explicitly require the teaching of the "scientific theory of evolution," [26] whereas the previous standards only referenced evolution using the words "change over time." [27]

Georgia Edit

In 2002, six parents in Cobb County, Georgia, in the case Selman v. Cobb County School District (2006) sued to have the following sticker removed from public school textbooks:

This textbook contains material on evolution. Evolution is a theory, not a fact, regarding the origin of living things. This material should be approached with an open mind, studied carefully, and critically considered.

Approved by
Cobb County Board of Education

Thursday, March 28, 2002 [28]

Defense attorney E. Linwood Gunn IV said, "The only thing the school board did is acknowledge there is a potential conflict [between the science of evolution and creationism] and there is a potential infringement on people's beliefs if you present it in a dogmatic way. We're going to do it in a respectful way." [29] Gerald R. Weber, legal director of the ACLU of Georgia, said, "The progress of church-state cases has been that the [U.S.] Supreme Court sets a line, then government entities do what they can to skirt that line. . Here the Supreme Court has said you can't teach creationism in the public schools. You can't have an equal-time provision for evolution and creationism. These disclaimers are a new effort to skirt the line." [29] Jefferey Selman, who brought the lawsuit, claims, "It singles out evolution from all the scientific theories out there. Why single out evolution? It has to be coming from a religious basis, and that violates the separation of church and state." [30] The Cobb County Board of Education said it adopted the sticker "to foster critical thinking among students, to allow academic freedom consistent with legal requirements, to promote tolerance and acceptance of diversity of opinion, and to ensure a posture of neutrality toward religion." [31]

On January 13, 2005, a federal judge in Atlanta ruled that the stickers should be removed as they violated the Establishment Clause of the First Amendment. [28] The Board subsequently decided to appeal the decision. [32] In comments on December 15, 2005, in advance of releasing its decision, the appeal court panel appeared critical of the lower court ruling and a judge indicated that he did not understand the difference between evolution and abiogenesis. [33]

On December 19, 2006, the Board abandoned all of its legal activities and will no longer mandate that biology texts contain a sticker stating "evolution is a theory, not a fact." Their decision was a result of compromise negotiated with a group of parents, represented by the ACLU, that were opposed to the sticker. The parents agreed, as their part of the compromise, to withdraw their legal actions against the Board. [34]

Kansas Edit

On August 11, 1999, by a 6-4 vote the Kansas State Board of Education changed their science education standards to remove any mention of "biological macroevolution, the age of the Earth, or the origin and early development of the universe," so that evolutionary theory no longer appeared in statewide standardized tests and "it was left to the 305 local school districts in Kansas whether or not to teach it." [35] This decision was hailed by creationists, and sparked a statewide and nationwide controversy with scientists condemning the change. [36] Challengers in the state's Republican primary who made opposition to the anti-evolution standards their focus were voted in on August 1, 2000, so on February 14, 2001, the Board voted 7-3 to reinstate the teaching of biological evolution and the origin of the earth into the state's science education standards. [35]

In 2004, the Board elections gave religious conservatives a majority and, influenced by the Discovery Institute, they arranged the Kansas evolution hearings. On August 9, 2005, the Board drafted new "science standards that require critical analysis of evolution – including scientific evidence refuting the theory," [37] which opponents analyzed as effectively stating that intelligent design should be taught. [38] The new standards also provide a definition of science that does not preclude supernatural explanations, and were approved by a 6-4 vote on November 8, 2005—incidentally the day of the Dover Area School Board election which failed to re-elect incumbent creationists (see #Pennsylvania). [39]

In Kansas' state Republican primary elections on August 1, 2006, moderate Republicans took control away from the anti-evolution conservatives, [40] leading to an expectation that science standards which effectively embraced intelligent design and cast doubt on Darwinian evolution would now be changed. [41]

On February 13, 2007, the Board approved a new curriculum which removed any reference to intelligent design as part of science. In the words of Bill Wagnon, the Board chairman, "Today the Kansas Board of Education returned its curriculum standards to mainstream science." [42] The new curriculum, as well as a document outlining the differences with the previous curriculum, has been posted on the Kansas State Department of Education's website. [43]

In June 2013, Kansas adopted the national Next Generation Science Standards, which teaches evolution as a fundamental principle of life sciences. [44]

Kentucky Edit

In October 1999, the Kentucky Department of Education replaced the word "evolution" with "change over time" in state school standards. [45]

Louisiana Edit

On June 12, 2008, a bill (SB561) named the "Louisiana Academic Freedom Act" passed into law.

Ohio Edit

In 2002, proponents of intelligent design asked the Ohio State Board of Education to adopt intelligent design as part of its standard biology curriculum, in line with the guidelines of the Edwards v. Aguillard en portant. In December 2002, the Board adopted a proposal that required critical analysis of evolution, but did not specifically mention intelligent design. This decision was reversed in February 2006 following both the conclusion of the Dover lawsuit and repeated threats of lawsuit against the Board. [46] [47]

Pennsylvania Edit

In 2004, the Dover Area School Board voted that a statement must be read to students of 9th grade biology mentioning intelligent design. This resulted in a firestorm of criticism from scientists and science teachers and caused a group of parents to begin legal proceedings (sometimes referred to as the Dover Panda Trial) to challenge the decision, based on their interpretation of the Aguillard précédent. Supporters of the school board's position noted that the Aguillard holding explicitly allowed for a variety of what they consider "scientific theories" of origins for the secular purpose of improving scientific education. Others have argued that intelligent design should not be allowed to use this "loophole." [48] On November 8, 2005, the members of the Board in Dover were voted out and replaced by evolutionary theory supporters. This had no bearing on the case. [49] On December 20, 2005, federal judge John E. Jones III ruled that the Dover Area School Board had violated the Constitution when they set their policy on teaching intelligent design, and stated that "In making this determination, we have addressed the seminal question of whether ID is science. We have concluded that it is not, and moreover that ID cannot uncouple itself from its creationist, and thus religious, antecedents." [50]

Tennessee Edit

On April 10, 2012, a bill (HB 368/SB 893) passed in protecting "teachers who explore the 'scientific strengths and scientific weaknesses' of evolution and climate change." Science education advocates said the law could make it easier for creationism and global warming denial to enter U.S. classrooms. Brenda Ekwurzel of the Union of Concerned Scientists saw it as a risk to education, quoting "We need to keep kids' curiosity about science alive and not limit their ability to understand the world around them by exposing them to misinformation." [51] The passing of the law was praised by proponents of intelligent design. [51]

Texas Edit

On November 7, 2007, the Texas Education Agency (TEA) director of science curriculum Christine Comer was forced to resign over an e-mail she had sent announcing a talk given by an anti-intelligent design author. In a memo obtained under the Texas Public Information Act, TEA officials wrote "Ms. Comer's e-mail implies endorsement of the speaker and implies that TEA endorses the speaker's position on a subject on which the agency must remain neutral." [52] In response over 100 biology professors from Texas universities signed a letter to the state education commissioner denouncing the requirement to be neutral on the subject of intelligent design. [53] The 2017 science curriculum eliminated language that openly questioned evolution, but still leaves room for teaching creationism. [54]

In July 2011, the Texas State Board of Education (SBOE), which oversees the Texas Education Agency, did not approve anti-evolution instructional materials submitted by International Databases, LLC, while continuing to approve materials from mainstream publishers. [55]

Virginia Edit

Despite proponents' urging that intelligent design be included in the school system's science curriculum, the school board of Chesterfield County Public Schools in Virginia decided on May 23, 2007, to approve science textbooks for middle and high schools which do not include the idea of intelligent design. However, during the board meeting a statement was made that their aim was self-directed learning which "occurs only when alternative views are explored and discussed," and directed that professionals supporting curriculum development and implementation are to be required "to investigate and develop processes that encompass a comprehensive approach to the teaching and learning" of the theory of evolution, "along with all other topics that raise differences of thought and opinion." During the week before the meeting, one of the intelligent design proponents claimed that "Students are being excluded from scientific debate. It's time to bring this debate into the classroom," and presented A Scientific Dissent From Darwinism. [56] [57]

In 2017, Bertha Vazquez, a middle school science teacher and director of the Teacher Institute for Evolutionary Science at the Richard Dawkins Foundation for Reason and Science, published a comparison of the nation's middle school science standards. [58] [59]

In 2000, a poll commissioned by People for the American Way found that among Americans:

  • 29% believe public schools should teach evolution in science class but can discuss creationism there as a belief
  • 20% believe public schools should teach evolution only
  • 17% believe public schools should teach evolution in science class and religious theories elsewhere
  • 16% believe public schools should teach creation only
  • 13% believe public schools should teach both evolution and creationism in science class
  • 4% believe public schools should teach both but are not sure how. [60]

In 2006, a poll conducted by Zogby International commissioned by the Discovery Institute found that more than three to one of voters surveyed chose the option that biology teachers should teach Darwin's theory of evolution, but also "the scientific evidence against it." Approximately seven in ten (69%) sided with this view. In contrast, one in five (21%) chose the other option given, that biology teachers should teach only Darwin's theory of evolution and the scientific evidence that supports it. One in ten was not sure. [61]

Teachers have also been polled. In 2019, following up on a 2007 survey, teachers reported increasing numbers of hours spent teaching evolution, and more teachers were likely to emphasize broad scientific consensus on evolution and not give credence to creationism. The results also suggested that personally creationist teachers were less likely to be represented among public high school biology teachers. Part, but not all, of the explanation involves adoption in at least twenty states of the Next Generation Science Standards. [62]

. the First Amendment does not permit the state to require that teaching and learning must be tailored to the principles or prohibitions of any religious sect or dogma. the state has no legitimate interest in protecting any or all religions from views distasteful to them. [63]

McLean v. Arkansas (1982), the judge wrote that creation scientists:

. cannot properly describe the methodology used as scientific, if they start with a conclusion and refuse to change it regardless of the evidence developed during the course of the investigation. [63]

. Because the primary purpose of the Creationism Act is to advance a particular religious belief, the Act endorses religion in violation of the First Amendment. [63]

If a teacher in a public school uses religion and teaches religious beliefs or espouses theories clearly based on religious underpinnings, the principles of the separation of church and state are violated as clearly as if a statute ordered the teacher to teach religious theories such as the statutes in Edwards did. [63]

The Supreme Court has held unequivocally that while belief in a Divine Creator of the universe is a religious belief, the scientific theory that higher forms of life evolved from lower ones is not. [63]

The proper application of both the endorsement and Citron tests to the facts of this case makes it abundantly clear that the Board's ID Policy violates the Establishment Clause. In making this determination, we have addressed the seminal question of whether ID is science. We have concluded that it is not, and moreover that ID cannot uncouple itself from its creationist, and thus religious, antecedents. [50]


Evolution in Medicine

A recent series of article in the Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) discusses the role of evolutionary biology in modern medicine. The authors collectively make a forceful point – medicine is an applied science. It is based upon a number of basic sciences, and one of those basic sciences is evolution.

The most obvious example is bacterial antibiotic resistance. Antibiotics place a selective pressure on a bacterial population, often resulting in the emergence of resistant strains. Understanding this “evolutionary arms race” between bacteria and antibiotics allows us to develop strategies for minimizing resistance.

But there are less obvious ways in which evolutionary principles apply to infectious diseases. It has been known for a long time that sickle-cell trait provides resistance to malaria (the blood cells are less hospitable to the P. falciparum protozoan parasite that is one cause of malaria). This explains the persistence of sickle cell disease in populations where malaria is endemic.

Evolutionary principles may also improve our vaccine strategy. Vaccines are another way to create selective pressures on infectious organisms. We may inadvertently target vaccines against proteins that select out less virulent strains, selecting for the more virulent or infectious strains. Understanding of this allows us to instead target vaccines against virulence without targeting less deadly strains.

An example given is the following:

The diphtheria toxoid vaccine selects against toxin production, which is what causes disease, rather than other features of Corynebacterium. Thus, diphtheria infections and clinical isolations still occur, but the extant strains lack toxin production.

The authors also provide examples of how evolutionary principles can direct future research. They reference new research looking into the role of intestinal parasites and autoimmune diseases. The research is based upon the premise that humans co-evolved not only with our intestinal flora, but with certain parasites, such as intestinal worms. Now we live in a largely hygienic environment, and have even taken steps to eliminate parasites. This may have unintentionally deprived our immune systems of needed stimulation, resulting in poor immune regulation, and subsequent increase in auto-immune diseases like asthma and multiple sclerosis.

The authors also point out that the incidence of lactose intolerance inversely correlates with the duration of dairy farming in various populations. Populations that have consumed dairy products for thousands of years have evolved the ability to produce lactase even into adulthood, while populations without dairy farming have not.

Knowledge of common descent and cladistic patterns (evolutionary relationships) also allows for the targeting of drugs at genes and gene products that are present in certain pests and parasites but not in the crops or animals they infect.

There are more examples, and collective they provide a compelling case that evolutionary principles are important to understanding populations, genetics, infectious diseasease, diet, and other issues of public health – in diagnosis, treatment, and research. Therefore, the authors argue, evolution is an important topic for medical professionals to understand, and I completely agree.

In the press release for this special issue of PNAS, they report:

Their ideas may be gaining ground. This past summer, the American Association of Medical Colleges (AAMC) and the Howard Hughes Medical Institute (HHMI) published a joint report, titled Scientific Foundations for Future Physicians. The report calls for ambitious changes in the science content in the premedical curriculum and on the Medical College Admission Test (MCAT), including increased emphasis on evolution. “For the first time, the AAMC and HHMI are recommending that evolution be one of the basic sciences students learn before they come to medical school,” Nesse explained.

(Randolph Nesse is an author on the final paper in the series.)

Increasing the basic science standards for medical students can only help the goals of science-based medicine, and I am glad to see that evolutionary biology is being recognized as the core basic science that it is.

This recognition is also not new. There is already a journal of evolution in medicine, available online as the Evolution and Medicine Review. Some of the current PNAS authors have also written about the topic previously, including this 2006 editorial in Science titled Medicine Needs Evolution.

The PNAS series is an indicator that their views are indeed taken seriously.