The revival of the Baldwin Effect

The idea that a genetically fixed behavior evolved from the once differential learning ability of individuals that performed the behavior is known as the Baldwin effect. A highly influential paper [Hinton G.E., Nowlan S.J., 1987. How learning can guide evolution. Complex Syst. 1, 495-502] claimed that this effect can be observed in silico, but here we argue that what was actually shown is that the learning ability is easily selected for. Then we demonstrate the Baldwin effect to happen in the in silico scenario by estimating the probability and waiting times for the learned behavior to become innate. Depending on parameter values, we find that learning can increase the chance of fixation of the learned behavior by several orders of magnitude compared with the non-learning situation

Long Term and Short Term Effects of Perturbations in a Immune Network Model

In this paper we review the trajectory of a model proposed by Stauffer and Weisbuch in 1992 to describe the evolution of the immune repertoire and present new results about its dynamical behavior. Ten years later this model, which is based on the ideas of the immune network as proposed by Jerne, has been able to describe a multi-connected network and could be used to reproduce immunization and aging experiments performed with mice. Besides its biological implications, the physical aspects of the complex dynamics of this network is very interesting {\it per se}. The immunization protocol is simulated by introducing small and large perturbations (damages), and in this work we discuss the role of both. In a very recent paper we studied the aging effects by using auto-correlation functions, and the results obtained apparently indicated that the small perturbations would be more important than the large ones, since their cumulative effects may change the attractor of the dynamics. However our new results indicate that both types of perturbations are important. It is the cooperative effects between both that lead to the complex behavior which allows to reproduce experimental results.Comment: 15 pages, 5 figure

Assessing the Efficiency of Mother-to-Child HIV Prevention in Low- and Middle-Income Countries using Data Envelopment Analysis

AIDS is one of the most significant health care problems worldwide. Due to the difficulty and costs involved in treating HIV, preventing infection is of paramount importance in controlling the AIDS epidemic. The main purpose of this paper is to explore the potential of using Data Envelopment Analysis (DEA) to establish international comparisons on the efficiency implementation of HIV prevention programmes. To this effect we use data from 52 low- and middle-income countries regarding the prevention of mother-to-child transmission of HIV. Our results indicate that there is a remarkable variation in efficiency of prevention services across nations, suggesting that a better use of resources could lead to more and improved services, and ultimately, prevent the infection of thousands of children. These results also demonstrate the potential strategic role of DEA for the efficient and effective planning of scarce resources to fight the epidemic.HIV Prevention; DEA; Mother-to-Child HIV Transmission.

The Wigner Entropy Production Rate

The characterization of irreversibility in general quantum processes is an open problem of increasing techno- logical relevance. Yet, the tools currently available to this aim are mostly limited to the assessment of dynamics induced by equilibrium environments, a situation that often does not match the reality of experiments at the microscopic and mesoscopic scale. We propose a theory of irreversible entropy production that is suited for quantum systems exposed to general, non-equilibrium reservoirs. We illustrate our framework by addressing a set of physically relevant situations that clarify both the features and the potential of our proposal

Per què els híbrids no són simètrics?

La majoria d'espècies animals té dues meitats simètriques. Existeixen petits desajustos que trenquen aquesta simetria bilateral. Científics de la UAB han estudiat com es produeixen aquests desajustos i com els organismes intenten aproximar-se a la simetria perfecta creuant dues espècies d'insectes, la Drosophila madeirensis i la Drosophila subobscura.Most animal species have two symmetrical halves. There are small differences that break this bilateral symmetry. Scientists at the UAB have studied how these differences come about and how organisms try to achieve perfect symmetry by crossing two species of insects, Drosophila madeirensis and Drosophila subobscura.La mayoría de especies animales tiene dos mitades simétricas. Existen pequeños desajustes que rompen esta simetría bilateral. Científicos de la UAB han estudiado cómo se pruducen estos desajustes y cómo los organismos intentan aproximarse a la simetría perfecta cruzando dos especies de insectos, la Drosophila madeirensis y la Drosophila subobscura

Alcoholisme, un desordre genètic?

L'alcoholisme i la malaltia hepàtica alcohòlica són entitats clínicament molt heterogènies. El per què algunes persones esdevenen alcohòliques no és conegut. Tampoc ho és perquè només alguns alcohòlics desenvolupen malaltia hepàtica alcohòlica. Atès que els factors ambientals no ho expliquen del tot, l'esforç investigador s'ha dirigit a buscar si determinants genètics de la persona expliquen aquesta variabilitat/vulnerabilitat interindividual.El alcoholismo y la enfermedad hepática alcohólica son entidades clínicamente heterogéneas. No se sabe por qué algunas personas se vuelven alcohólicas. Tampoco se sabe por qué sólo algunos alcohólicos desarrollan la enfermedad hepática alcohólica. Ya que los factores ambientales no lo explican todo, el esfuerzo investigador se ha dirigido a buscar si determinantes genéticos de la persona explican esta variabilidad / vulnerabilidad interindividual

L'altruisme humà : una qüestió genètica, també

Donada la importància de la cooperació en el si de les comunitats humanes, la ciència ha buscat la manera de convertir-la en una qualitat constant. Des de Darwin, passant per William Hamilton fins a les més recents teories d'Edward Wilson i David Wilson, l'origen del comportament altruista vindria donat per la superioritat del grup humà cooperant davant un altre que no ho és, o el que més comunament coneixem com a selecció natural. La condició sine qua non és que aquesta comunitat estigui formada únicament per individus altruistes perquè, d'aquesta manera, es doni un estat de reciprocitat. El següent article, en canvi, planteja un escenari nou on la genòmica té molt a dir sobre el comportament cooperant dels éssers humans. D'aquesta manera, la selecció natural i genètica pot reemplaçar la reciprocitat com a requisit essencial en el desenvolupament del model altruista.Dada la importancia de la cooperación en el seno de las comunidades humanas, la ciencia ha buscado la manera de convertirla en una cualidad constante. Desde Darwin, pasando por William Hamilton, hasta las más recientes teorías de Edward Wilson y David Wilson, el origen del comportamiento altruista vendría dado por la superioridad del grupo humano cooperante frente a otro que no lo es, o lo que más comúnmente conocemos como selección natural. La condición sine qua non es que esta comunidad esté formada únicamente por individuos altruistas para que, de ese modo, se dé un estado de reciprocidad. El siguiente artículo, en cambio, plantea un escenario nuevo donde la genómica tiene mucho que decir sobre el comportamiento cooperante de los seres humanos. De este modo, la selección natural y genética puede reemplazar a la reciprocidad como requisito esencial en el desarrollo del modelo altruista.Given the importance of cooperation at the heart of human communities, science has looked for ways of turning it into a constant quality. According to many scientists, starting with Darwin and William Hamilton to the more recent theories of Edward Wilson and David Wilson, the origin of altruistic behaviour stems from a superior human group cooperating with another more inferior group, or what more commonly is known as natural selection. The condition sine qua non is that the first group must be formed by only altruistic individuals because, in this way, a state of reciprocity will exist. The following article, however, poses a new scenario where genomes have a lot to say on the cooperating behaviour of human beings. In this way, natural and genetic selection can replace reciprocity as an essential requirement in the development of the altruistic model

Què va ser primer en l'origen de la vida?

Una recerca publicada a "Proceedings of the National Academy of Sciences" rebutja la teoria de què l'origen de la vida es va originar com un sistema de molècules autocatalític capaç d'experimentar evolució darwiniana sense la necessitat d'ARN o d'ADN i de la seva replicació. L'estudi, en què ha participat Mauro Santos, investigador del Departament de Genètica i de Microlobiologia de la UAB, ha demostrat, analitzant el que alguns investigadors han anomenat "genomes compostos", que aquestes xarxes químiques no es poden considerar unitats evolutives perquè perden propietats essencials per evolucionar quan assoleixen una mida crítica i una major complexitat.Una investigación publicada en "Proceedings of the National Academy of Sciences" refuta la teoría de que el origen de la vida se originó como un sistema de moléculas autocatalítico capaz de experimentar evolución darwiniana sin la necesidad de ARN o ADN y de su replicación. El estudio, en que ha participado Mauro Santos, investigador del Departamento de Genética y Microlobiología de la UAB, ha demostrado, analizando lo que algunos investigadores han denominado "genomas compuestos", que estas redes químicas no se pueden considerar unidades evolutivas, porque pierden propiedades esenciales para evolucionar cuando alcanzan una medida crítica y una mayor complejidad.A research published in "Proceedings of National Academy of Sciences" rejects the theory that the origin of life stems from a system of self- catalytic molecules capable of experiencing Darwinian evolution without the need of RNA or DNA and its replication. The research, which was carried out with the participation of Mauro Santos, researcher of the Department of Genetics and Microbiology at (UAB), has demonstrated that, through the analysis of what some researchers name "compound genomics", these chemical networks cannot be considered evolutionary units because they lose properties which are essential for evolution when they reach a critical size and greater level of complexity

Un 30% dels canvis en la forma del crani són d'origen genètic

El disseny arquitectònic del crani humà té una base genètica que cal conèixer millor per comprendre l'evolució de l'espècie humana, però trobar mostres de cranis adequades, tant pel que fa a quantitat com a dades genealògiques, és el principal obstacle per als investigadors d'aquest àmbit. Recentment, però, un grup internacional d'investigadors, en què ha participat Mauro Santos, professor del Departament de Genètica i de Microbiologia de la UAB, ha pogut estudiar fins a 335 cranis adults de Hallstatt, un poble dels Alps austríacs. Les conclusions de la recerca, publicades al Journal of Anatomy, indiquen que prop d'un 30% de la variació total de la forma del crani és d'origen genètic, i que existeixen diversos factors que redueixen el seu potencial evolutiu en els humans moderns.El diseño arquitectónico del cráneo humano tiene una base genética que es necesario conocer mejor para comprender la evolución de la especie humana. Pero encontrar muestras de cráneos adecuadas, tanto respecto a la cantidad como a los datos genealógicos, es el principal obstáculo para los investigadores de este ámbito. Recientemente, un grupo internacional de investigadores, entre ellos el profesor del Departamento de Genética y de Microbiologia de la UAB Mauro Santos, ha podido estudiar hasta 335 cráneos adultos de Hallstatt, un pueblo de los Alpes austriacos. Las conclusiones de la investigación, publicadas en el Journal of Anatomy, indican que cerca de un 30% de la variación total de la forma del cráneo es de origen genético y que existen varios factores que reducen su potencial evolutivo en los humanos modernos

L'evolució es podria predir

Les clines són les tendències en la variació d'un tret morfològic segons les condicions mediambientals. A les mosques Drosophila, una de les clines conegudes és la de la grandària de les ales segons la latitud. L'estudi de les poblacions americanes de Drosophila, per part d'un grup de genetistes de la UAB, ha donat com a resultat un sorprenent descobriment: la manera com les primeres D. suboscura del continent americà, arribades d'Europa fa uns 30 anys, van variar la forma de les seves ales segons la latitud en la qual es trobaven, demostra que van seguir un patró evolutiu predictible. L'única diferència que mostren, respecte de les europees, respon a l'arquitectura genètica de les pioneres. Així, el rumb que pren l'evoluLes clines són les tendències en la variació d'un tret morfològic segons les condicions mediambientals. A les mosques Drosophila, una de les clines conegudes és la de la grandària de les ales segons la latitud. L'estudi de les poblacions americanes de Drosophila, per part d'un grup de genetistes de la UAB, ha donat com a resultat un sorprenent descobriment: la manera com les primeres D. suboscura del continent americà, arribades d'Europa fa uns 30 anys, van variar la forma de les seves ales segons la latitud en la qual es trobaven, demostra que van seguir un patró evolutiu predictible. L'única diferència que mostren, respecte de les europees, respon a l'arquitectura genètica de les pioneres. Així, el rumb que pren l'evolució podria deixar de ser considerat com un fenomen aleatori i impredictible.Clines are trends in a morphological variation due to environmental influences. In Drosophila flies, one of the known clines is the size of their wings depending on latitude. The study of the American populations of Drosophila suboscura, carried out by a group of UAB geneticists, has led to a surprising discovery. The way the first D. suboscura flies -which arrived to America from Europe 30 years ago- varied the shape of their wings according to the latitude of their habitat, shows that they followed a predictable evolutionary pattern. The only difference with the European subspecies is the genetic architecture of these pioneers. Thus, the direction taken by evolution can no longer be considered a random and unpredictable phenomenon