O fóssil “Ardi” e a nossa história evolutiva

do G1, com agências internacionais

Ardipithecus ramidus viveu há 4,4 milhões de anos.
Macacos e homens tiveram evolução distinta há muito mais tempo.

A família que resultou no que chamamos humanidade está 1 milhão de anos mais velha. Cientistas descobriram um ancestral dos homens atuais de 4,4 milhões de anos. O Ardipithecus ramidus (ou apenas “Ardi”, como é carinhosamente chamado) foi descrito minuciosamente por uma equipe internacional de cientistas, que divulgou a descoberta em uma edição especial da revista “Science” desta semana. O espécime analisado, uma fêmea, vivia onde hoje é a Etiópia 1 milhão de anos antes do nascimento de Lucy (estudado por muito tempo como o mais antigo esqueleto de ancestral humano).

“Este velho esqueleto inverte o senso comum da evolução humana”, disse o antropólogo C. Owen Lovejoy, da Universidade Estadual de Kent. Em vez de sugerir que os seres humanos evoluíram de uma criatura similar ao chimpanzé, a nova descoberta fornece evidências de que os chimpanzés e os humanos evoluíram de um ancestral comum, há muito tempo. Cada espécie, porém, tomou caminhos distintos na linha evolutiva.

“Este não é o ancestral comum, mas é o mais próximo que chegamos”, disse Tim White, diretor do Centro de Evolução Humana da Universidade da Califórnia, em Berkeley. Os humanos atuais e os macacos modernos provavelmente tiveram um ancestral comum entre 6 milhões e 7 milhões de anos atrás.

Ardi, porém, tem muitas características que não aparecem nos macacos africanos atuais, o que leva à conclusão de que os macacos evoluíram muito desde que nós dividimos o último ancestral comum.

O estudo de Ardi, em curso desde que os primeiros ossos foram descobertos, em 1994, indica que a espécie vivia nas florestas e que poderia subir em árvores. O desenvolvimento de seus braços e pernas, porém, indica que eles não passavam muito tempo nas árvores: eles podiam andar eretos, sobre duas pernas, quando estavam no chão.

“Esta é uma das descobertas mais importantes para o estudo da evolução humana”, disse David Pilbeam, curador de paleoantropologia do Museu de Arqueologia e Etnologia de Harvard. “É relativamente completo, na medida em que ficaram preservadas a cabeça, as mãos, os pés e algumas outras partes importantes. Ele representa um gênero possivelmente ancestral dos Australopithecus – que eram ancestrais do nosso gênero Homo”, disse Pilbeam, que não fez parte das equipas de investigação.

Os cientistas montaram o esqueleto do Ardipithecus ramidus (que significa “raiz dos macacos terrestres) com 125 peças do esqueleto encontradas.

Lucy, também encontrada na África, prosperou um milhão de anos após Ardi e foi um dos Australopithecus mais semelhantes aos humanos.

“No Ardipithecus temos uma forma não especializada que não evoluiu muito em direção aos Australopithecus. Então, quando você olha da cabeça aos pés, você vê uma criatura que não é nem chimpanzé, nem é humano. É Ardipithecus“, disse White.

O pesquisador lembrou que Charles Darwin, cujas pesquisas no século 19 abriram o caminho para a ciência da evolução, foi cauteloso sobre o último ancestral comum entre humanos e macacos. “Darwin disse que temos de ter muito cuidado. A única maneira de sabermos como este último ancestral comum se parecia é encontrando-o”, afirmou White. “Em 4,4 milhões de anos, encontramos algo muito próximo a ele.”

Alguns detalhes sobre Ardi:


– Ardi foi encontrada em Afar Rift, na Etiópia, onde muitos fósseis de plantas e animais (incluindo 29 espécies de aves e 20 espécies de pequenos mamíferos) foram descobertos. Achados perto do esqueleto indicam que, na época de Ardi, a região era arborizada.

– Os caninos superiores de Ardi eram mais parecidos com os pequenos e grossos dentes de humanos modernos do que com os grandes e afiados caninos de chimpanzés machos. Análise do esmalte dentário sugere uma dieta diversificada, que incluía frutas, folhas e nozes.

– Ardi possuía um focinho saliente, dando a ela uma aparência simiesca. Mas não tão para a frente como os focinhos dos macacos modernos. Algumas características de seu crânio, como a área sobre os olhos, diferem muito dos chimpanzés.

-Detalhes do fundo do crânio, onde nervos e vasos sanguíneos encontram o cérebro, indicam que o órgão ficava posicionado de maneira semelhante ao dos humanos modernos. Segundo os pesquisadores, isso indicaria que os cérebros dos hominídeos já estavam posicionados para abranger áreas que envolvem aspectos visuais e de percepção espacial.

-Suas mãos e punhos eram uma mistura de características primitivas e modernas, mas não possuíam marcas características dos modernos chimpanzés e gorilas. Ela tinha as palmas das mãos e os dedos relativamente curtos, que eram flexíveis e permitiam que aguentasse o peso do próprio corpo enquanto se movia por entre as árvores. Mesmo assim, ela tinha de tomar muito cuidado ao escalar, pois faltava-lhe as características anatômicas que possibilitam aos macacos atuais balançar, agarrar e mover facilmente entre as árvores.

-A pelve e o quadril indicam que os músculos dos glúteos eram posicionados de modo que ela pudesse andar em pé.

– Seus pés eram rígidos o suficiente para caminhar, mas o polegar era grande o bastante para possibilitar escaladas.

Crédito das imagens:
Reconstrução de Ardi: REUTERS
Análise do crânio do fóssil: SCIENCE
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Veja também, no Evolucionismo:

* O músculo eretor do pelo e a evolução humana

* O fóssil “Ida” e a nossa história evolutiva

* Evolução humana fácil de entender (vídeo)

* Riso revela parentesco entre homem e macacos

* Menor dos hominídeos não podia andar rápido

* Sendo humano: linguagem: uma história social das palavras
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Tweets (02/10/2009):

Ardi, hominídeo de 4,4 mi de anos pode esclarecer evolução humana http://vai.la/iyt Parabéns ao Terra pela abordagem científica.

Fêmea de Ardipithecus ramidus mostra que a mão humana é mais primitiva que a mão do chimpanzé http://vai.la/iyw

ERRARAM: G1, Revista Época e Público.pt, ao dizer que Ardi é um “ancestral” ou “antepassado” do homem. Na verdade é apenas parente.

G1 errou apenas no título. As fotos e a ilustração foram a melhor cobertura de Ardi na internet em português: http://vai.la/iu6

Enquanto isso, o R7, da Record, ignora completamente a descoberta do novo fóssil hominídeo: http://vai.la/iyy (às 9h55 da manhã)

O músculo eretor do pelo e a evolução humana

Muitas pessoas possuem dificuldade em compreender como funciona à Evolução das Espécies e então a deixam de lado – não dando assim a devida importância ao fenômeno. A evolução é o fenômeno natural, dependente da reprodução, que é responsável pela enorme variedade de espécies existentes no Planeta Terra (incluindo os seres humanos). Não há alternativa científica à Teoria da Evolução, pois ela perpassa transversalmente todos os campos de estudos sobre os seres vivos, e é bem-sucedida na explicação de origem das entidades e fenômenos biológicos como nenhuma outra abordagem. A evolução ocorre pela necessidade de sobrevivência das espécies nos mais diferenciados ambientes – onde os mais adaptados têm mais chances em sobreviver, ter filhos e, assim, garantir que essa adaptação seja geneticamente herdada por seus descendentes.

É possível citar não dezenas, não centenas nem milhares, mas milhões de evidências que favorecem a idéia evolutiva das espécies. Essas evidências podem ser encontradas nos mais variados meios de estudo, como: fósseis, embriologia comparada, formas intermediárias, órgãos análogos e homólogos, fisiologia comparada, bioquímica comparada, anatomia comparada, deriva continental, órgãos vestigiais, datação radioativa e genômica (DNA). A evolução também pode ser evidenciada facilmente quando observamos nosso próprio corpo, sua morfologia e suas funções. Nesse álbum mostrarei um exemplo:

1 – Você já se perguntou sobre o porque de sua pele ficar estriada e seus pelos ficarem arrepiados quando você sente frio ou pavor?

2 – Por mais incrível que pareça cada pelo está ligado a um músculo liso chamado “Músculo eretor do pelo”. A contração desse músculo puxa a cavidade em que o pelo fica alojado, causando o levantamento do pelo – isto é, deixa-o perpendicular à superfície da pele e causa abaulamento na pele defronte a cavidade, produzindo a chamada “pele de ganso” ou “pele de galinha”, que se forma em reposta ao frio ou a situações apavorantes.

3 – Em animais cujos corpos são densamente cobertos de pelos, a ereção dos pelos aprisiona ar entre eles e a superfície do corpo, assim produzindo um efeito de isolação do ar quente (como um efeito estufa) e reduzindo a perda de calor do corpo.

4 – Outro uso interessante do sistema ocorre quando um animal peludo se sente ameaçado (apavorado). Em situações assim o animal eriça os pelos, aumentando ilusoriamente de tamanho para parecer, a seu oponente, um inimigo mais ameaçador do que é. Isso ocorre porque quando um animal como esse se sente ameaçado, entra em ação seu sistema nervoso simpático – arrepiando seus pelos para causar medo no adversário. Essa resposta do sistema nervoso funciona de maneira semelhante com os seres humanos.

5 – Tal mecanismo não tem utilidade relevante em nós, pois nossos corpos são carentes de pelagem, e nossos pelos – com exceção da cabeça, das axilas e da região do períneo – estão distribuídos pelo corpo de forma bem esparsa. A camada córnea de nossa pele está sempre exposta ao meio! Então o efeito de isolação térmica ao arrepiar os pelos é inútil em nós, assim como o de parecer mais ameaçador para inimigos – já que não somos suficientemente ‘peludos’ para isso e também não somos uma espécie perseguida por predadores naturais.

6 – Certo! Então para que temos esses tais “Músculos Eretores do pelo” se eles não nós tem serventia? Porque um ser vivo seria criado com algo que lhe é inútil? Será que foi um erro de projeto? Bem, em primeiro lugar, nós, humanos, não fomos criados. Nós evoluímos de seres ancestrais e primitivos, esses, por sua vez, evoluíram de ancestrais mais primitivos ainda. Esse processo, às vezes, pode demorar alguns dias – como em bactérias – mas pode demorar milhões de anos, como em elefantes, golfinhos ou em seres humanos.

7 – Há 3 milhões de anos atrás (aproximadamente), vivia na África um ancestral direto de nossa espécie: O Australopithecus afarensis. Ele era capaz de, assim como nós, andar sobre duas pernas. Porem, diferente de nós, eles eram baixos (pouco mais de 1m), tinham cérebros pequenos e os corpos cobertos de pelo. Já que seus corpos eram densamente cobertos por grossa pelagem, eles sim faziam uso eficaz dos “Músculos Eretores do pelo”.

8 – Então, 1 milhão de anos depois, o Australopithecus afarensis originou 3 novas espécies: o Paranthropus boisei (acima), o Homo habilis (no centro) e uma variação do Homo habilis, o Homo rudolfensis (abaixo). Porém, todos os 3, ainda possuíam densa pelagem em seus corpos.

9 – Quando então finalmente, aproximadamente 500 mil anos depois, o Homo habilis se derivou em uma nova espécie: o Homo ergaster. O H. ergaster era semelhante a nós em muitas coisas. Já possuíam um cérebro muito desenvolvido e, possivelmente, a capacidade de se comunicar através de ‘palavras’ – adaptações que foram fundamentais para sua sobrevivência. No entanto, a adaptação que interessa aqui é outra: os H. ergaster perderam pelo!

10 – Estando na áfrica, um milhão e meio de anos atrás, poderíamos ver as sementes de humanidade se desenvolvendo nesses homens. Mesmo em temperaturas altíssimas dos desertos africanos, os H. ergaster percorriam grandes distâncias a uma boa velocidade. Isso porque eles desenvolveram o mais sofisticado sistema de arrefecimento de todos os animais da Terra. O longo nariz – de aspecto moderno – arrefecia e umedecia o ar enquanto respiravam. O corpo sem pelos deixava escapar o ar mais facilmente e milhões de glândulas minúsculas na sua pele faziam com que transpirassem para controlar a temperatura. Essas adaptações foram muito úteis para a sobrevivência deles naquela região, pois enquanto outros animais se sentavam a sombra, o H. ergaster poderia andar a vontade ao sol.

11 – Assim a evolução seguiu seu curso por mais algumas centenas de milhares de anos e, de geração em geração, a arvore da vida foi ganhando mais galhos. Outras espécies como o Homo erectus e o Homo neanderthalensis também fazem parte desta história até nós – Homo sapiens. Alguns desses antepassados são nossos ancestrais diretos e outros não, mas essa parte da historia não precisa ser retratada aqui.

12 – Dessa forma – nós – os homo sapiens, não possuímos mais a densa pelagem no corpo que há muito foi perdida devido a adaptações de nossos antepassados e a sua luta pela sobrevivência. Porém ainda guardamos ativas, em cada uma de nossas células, as instruções gênicas responsáveis pela produção e funcionamento dos músculos eretores do pelo em nosso corpo. Apesar de na prática não tirarmos proveito desses músculos, eles são uma herança – não eliminada pela seleção natural – que herdamos de nossos antepassados peludos.

Os músculos eretores do pelo são um exemplo de característica anatômica que tinha importante funcionalidade para nossos antepassados, mas hoje, para nós, não têm utilidade prática. São apenas um vestígio – ou quem sabe até uma janela – janela essa por onde podemos observar nosso passado e entender nossa historia. Porem, em formas de vida atuais, não só os músculos eretores possuem tais peculiaridades. Apresento-lhes os Órgãos Vestigiais.

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Créditos das imagens:

Ancestrais humanos: Documentário WALKING WITH CAVEMEN (BBC)

Filosofia Zoológica de Jean-Baptiste Lamarck: 200 anos

Philosophie Zoologique de Lamarck está fazendo 200 anos em 2009. Para comemorar, publicaremos em novembro um artigo na revista Ciência Hoje, com o título “A bicentenária filosofia zoológica de Lamarck”. Por enquanto, fornecemos aqui:
Tomo 1 em inglês.

Tomo 1 em francês. (Edição de 1873 digitalizada pela Universidade de Toronto.)

Tomo 2 em francês. (Edição de 1873 digitalizada pela Universidade de Toronto.)

A primeira obra evolucionista de Lamarck data de 1802. Porém, Filosofia Zoológica de 1809 é a grande síntese desse autor contendo o tema.
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Trecho em português (tradução livre):

Algumas Observações Relevantes aos Homens

Se o homem fosse distinguido dos animais apenas com o que diz respeito à sua estrutura orgânica, seria fácil mostrar que as características da estrutura orgânica que se usaria para formar uma família separada (com suas variedades) são todas produtos de mudanças antigas em suas ações e hábitos que ele adquiriu, e o que se tornou especial para os indivíduos de sua espécie.

De fato, se alguma raça ou outra de quadrúmanos [primatas com polegares opositores nos membros superiores e posteriores], sobretudo os mais aperfeiçoados entre eles, viesse a perder (pela necessidade da circunstância ou alguma outra causa) o hábito de subir em árvores e segurar galhos com seus pés, como fazem com suas mãos lá se pendurar, e se os indivíduos dessa raça, ao longo de uma sucessão de gerações, fossem forçados a usar seus pés apenas para o movimento e parassem de usar suas mãos como pés, não há dúvida, depois das observações reveladas no capítulo anterior, de que esses quadrúmanos seriam finalmente transformados em bímanos [primatas com polegares opositores apenas nos membros superiores] e de que os polegares em seus pés cessariam de se separar dos dígitos, uma vez que esses pés servem a eles apenas para o movimento.

Ademais, se os indivíduos de que falo, movidos pela necessidade de crescerem mais alto de modo a ver tudo de uma vez longe e amplamente, fossem forçados a se manter eretos e adquirissem disso um hábito constante de uma geração para outra, não há dúvida mais uma vez de que seus pés teriam imperceptivelmente tomado uma forma apropriada para mantê-los numa posição ereta, de que seus membros adquiririam panturrilhas, e de que esses animais poderiam apenas deslocar-se com dificuldade sobre suas mãos e pés ao mesmo tempo.

Finalmente, se esses mesmos indivíduos parassem de usar suas mandíbulas como armas para morder, rasgar ou capturar, ou como tenazes para cortar grama para comer, e se elas fossem usadas apenas para mastigar, mais uma vez não há dúvida de que seu ângulo facial se tornaria mais aberto, de que seu focinho se encurtaria mais e mais, e seria por fim obliterado e eles teriam dentes incisivos verticais.

Suponha-se agora que uma raça de quadrúmanos, como a mais perfeita, tendo adquirido por hábitos constantes em todos os seus indivíduos a forma à qual me referi há pouco e a faculdade de ficar de pé e que depois esta raça lograsse dominar as outras raças de animais.

Em tal caso veria-se o seguinte:

1. Esta raça, mais perfeita em suas capacidades, tendo por conta destas finalmente chegado a dominar as outras raças, se dispersará pela superfície da Terra em todos os lugares que forem adequados para si.

2. Esta raça terá afugentado as outras raças proeminentes e, no evento de uma disputa sobre o bem que a terra oferece, teria forçado as outras a se refugiarem em lugares que esta raça não ocupa.

3. Ao prejudicar a maior multiplicação das raças próximas a si em suas afinidades e tendo relegado-as às matas ou outros lugares ermos, esta raça terá parado o progresso no aperfeiçoamento de suas faculdades; enquanto essa mesma raça, capaz de se estender a todo lugar, multiplicar-se-á ali sem obstáculos por parte das outras e viverá ali em grupos numerosos; terá criado sucessivamente novas necessidades que estimularão sua atividade e gradualmente aperfeiçoará seus métodos e capacidades.

4. Finalmente, esta raça preeminente, tendo adquirido uma supremacia absoluta sobre todas as outras, terá prosperado em estabelecer entre si e os animais mais perfeitos alguma diferença e, de um modo ou de outro, uma distância considerável.

Assim, a raça dos quadrúmanos mais perfeitos terá sido capaz de se tornar dominante, de mudar seus hábitos como um resultado do império absoluto com o qual terá assumido o controle das outras raças e de novas necessidades, e a partir daí de adquirir progressivamente modificações em sua estrutura orgânica e numerosas novas capacidades, de restringir as mais perfeitas das outras raças a um estado a que elas tenham chegado; e de introduzir distinções muito notáveis entre si e estas últimas.

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Lamarck cita como único bímano o homem, e o divide nas variedades “Caucasiano, Hiperbóreo, Mongol, Americano, Malaio, Etíope ou Negro”.

Dificilmente este naturalista pode ser visto como um homem à frente de seu tempo. Entretanto, sua contribuição para a ciência é inegável. É notável a coragem de Jean-Baptiste em pensar sobre assuntos que até hoje são cobertos por nuvens de tabu injustificado. E era isso o que este pensador fazia mesmo antes de sua obra magna sobre evolução.
Há mais de duzentos anos, era isso o que ele pensava dos criacionistas de “Terra jovem”:

“Quão grande é a antiguidade do globo terrestre, e quão pequenas são as ideias daqueles que atribuem a este globo uma idade de seis mil e algumas centenas de anos desde sua origem até nossos tempos.”

(Hydrogéologie, 1799.)

Sobre seus críticos, dois anos depois de se tornar um evolucionista, replicava:

“Tentar, na qualidade de um naturalista, pesquisar o que pode ser a origem das coisas vivas e como elas se formaram é uma temeridade apenas aos olhos dos vulgares e ignorantes, mas não aos olhos daquele que é sábio o bastante para não atribuir ao poder supremo, criador de toda a natureza, o modo que ela deve ter seguido ao fazer tudo vir à existência.”

(Recherches sur l’organisation des corps vivans. Paris, 1802.)

E opinava, três anos antes de publicar Filosofia Zoológica:

“Imagino que ouço aqueles pequenos insetos que vivem apenas por um ano, que habitam algum canto de um edifício… ocupados consultando sua tradição para se pronunciarem sobre a idade do edifício no qual estão. Voltando vinte e cinco gerações em sua história escassa, decidiriam por unanimidade que o edifício que os abriga é eterno, ou ao menos que sempre existiu, pois eles sempre o viram como ele é, e nunca ouviram que ele tenha tido um começo.”

(Discours d’ouverture du cours des animaux sans vertèbres, prononcé dans le Muséum d’Histoire naturelle en mars 1806.)

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Confira aqui o Memorial Biográfico que Georges Cuvier (um dos últimos opositores da evolução com renome na ciência) escreveu em 1832 sobre Lamarck, após a morte do evolucionista em 1829.

Fonte das citações:
Burkhardt, Richard W., Jr. The Spirit of System – Lamarck and Evolutionary Biology. Harvard University Press, 1995.

Envelhecimento e imortalidade na biologia

O ser humano (e demais animais) envelhece e morre por esses prováveis motivos:

1 – Da imperfeição da replicação. Os cromossomos que trazemos, que são cada um uma fita longuíssima de DNA enrolada em volta de proteínas, trazem nas pontas dessa fita uma seqüência repetida que em conjunto chamamos de TELÔMERO.

Quando as células se multiplicam no corpo (varia conforme o tecido, as células da pele e do tubo digestivo se renovam em pouco mais de uma semana), esse DNA tem de ser replicado – pois todas as células trazem em seu núcleo a informação de um ser humano inteiro.

Mas, por motivos moleculares, a cada divisão os telômeros de cada cromosso se encurtam. Imaginem que os telômeros sejam almofadas que protegem os genes em seu interior. A almofada vai ficando cada vez mais fina, até que os genes começam a ser afetados. Se os genes são afetados, a replicação fica cada vez mais difícil (isso é observável em idosos, por exemplo nas células de defesa que ficam cada vez mais escassas).

E se os genes são afetados, ou seja, vão sendo deteriorados porque não contam mais com a proteção dos telômeros, outros problemas podem aparecer. Por exemplo, a célula pode perder as rédeas que evitam sua replicação desenfreada.

Uma célula desregulada que se replica promiscuamente é o que origina o famoso câncer. Por isso, pessoas mais velhas são mais susceptíveis a câncer.

A alteração nesses genes nem precisa ser especificamente nos genes que controlam o ciclo celular (o ciclo de mitose, no qual uma célula-tronco gera células-filhas se dividindo ao meio).

Basta que sejam mutados genes que controlam receptores que fazem a célula perceber suas vizinhas, ou seja, se ela se encontrar “solitária”, ela já vira um tumor (câncer).

2 – Do decaimento das estruturas biológicas

Esse outro motivo é intimamente relacionado ao primeiro.

O próprio ato de respirar (por extensão óbvia, comer, já que respirar é aproveitar a energia adquirida na alimentação) traz decaimento aos tecidos. Por decaimento entenda-se mutação. Toda mulher que compra cosméticos preocupada com rugas já ouviu falar em radicais livres – e eles são gerados justamente pelo mal recebimento de elétrons ao final da cadeia respiratória das mitocôndrias.

São tão prejudiciais os radicais livres que nossas células foram selecionadas, ao longo da evolução, de modo a apresentar organelas específicas para combatê-los, chamadas peroxissomos. Os radicais livres podem interagir com o DNA e alterá-lo, ou seja, causar mutações, alterar os genes que controlam o funcionamento das células e tecidos.

Mas, como nosso corpo sempre se renova, e precisa de energia (respiração e alimentação) para fazer isso, não tem como evitar mutações que vão se acumulando pelos tecidos ao longo de décadas.

Isso quer dizer que as células tronco, que originam a si mesmas e a células especializadas em diferentes funções pelo corpodivergem de seu tipo ancestral, e este tipo ancestral é o zigoto, a única célula que é o começo de todos nós, que surge da fecundação do óvulo pelo espermatozoide.

Ao divergir do tipo ancestral, as células de nossos corpos podem passar a produzir mal a elastina e o colágeno, fazendo as rugas aparecerem.

Podem sofrer defeitos na produção de melanina e originar as pintas pela pele.

Podem prejudicar o cérebro provocando mal de Parkinson ou de Alzheimer.

E por aí vão fazendo seu trabalho na nobre arte de envelhecer.

Como nossos corpos são resultado da seleção natural, existem genes que evoluíram de modo a evitar esse decaimento biológico de algumas formas, que não chega à perfeição porque a evolução favorece modos eficazes de garantir a sobrevivência até que aconteça a reprodução e a prole garanta a continuidade da linhagem.

Alguns desses genes, ao “detectarem” que a célula pode estar infectada por vírus ou se tornando cancerígena, fazem com que ela cesse sua atividade, quebre seu DNA e se dissolva em vesículas que são “comidas” pelas células de defesa. Isso é apoptose, também chamada de morte celular programada, que está acontecendo a todo minuto em algum lugar no corpo.

Além disso, células de defesa podem também detectar essa atividade conspiradora de um câncer e induzir essa morte celular programada.

As células tronco com maior poder de regenerar os telômeros são as que produzem os gametas (espermatozóide e ovócito).

ResearchBlogging.orgAssim, embora gametas também sejam sujeitos a mutação, é evolutivamente vantajoso que outros indivíduos nasçam a partir de uma única célula, porque isso garante ao menos na juventude e idade reprodutiva que as células dos tecidos desse jovem tenham genes mais parecidos entre si, portanto “concordam” entre si, e trabalham harmoniosamente, e são submetidos como um “coro” à força da seleção natural, até que as forças inexoráveis do envelhecimento comecem a quebrar essa concordância e essa harmonia novamente.

“Nada na Biologia faz sentido senão à luz da evolução”, disse o grande geneticista Theodosius Dobzhansky, e não é à toa. Até ao se falar em desenvolvimento e envelhecimento é necessário que se entenda a evolução.

Conclui-se que o câncer é um processo microevolutivo, em que a unidade de seleção é a célula.

Como o ser humano é um “tataraneto” de bactérias, e as bactérias são seres “imortais” (pois não existe entre elas a senilidade), que se reproduzem por bipartição, as células cancerígenas das pessoas podem retornar a essa condição ancestral de replicação indefinida.

E isso pode acontecer simplesmente porque o único “propósito” dos seres vivos, se é que se pode chamar isso de propósito, é fazer cópias de si mesmos.

3 – Da imortalidade

São bem conhecidas nas pesquisas da Biologia as células HeLa. São células imortais, com um genoma humano alterado (claro, afinal são câncer).

HeLa de Henrietta Lacks, uma mulher que morreu em 1951.

O que os cientistas fizeram foi pegar as células cancerosas de Henrietta e colocar em meio de cultura. Hoje, essas células juntas, em vários laboratórios pelo mundo, se somam em toneladas.
Elas causaram a morte da Sra. Lacks, foi um verdadeiro “golpe de estado” genético.

Hoje são algo diferente de uma célula de ser humano. Em vez de 46, podem ter até 82 cromossomos. E, por nada menos que seleção natural, as células HeLa têm um meio de preservar intactos os seus telômeros!

(Se não tiverem, são eliminadas pela seleção natural porque não se reproduzirão indefinidamente.)

Se uma célula HeLa gerar um gameta (o que não acontece hoje), o número diferente de cromossomos EVITA que esse gameta seja fecundado por um gameta de uma pessoa.

Portanto, a linhagem HeLa se isolou reprodutivamente da espécie humana.

Portanto, as células HeLa são uma espécie nova, descrita com o nome Helacyton gartleri (não Homo sapiens).

Se o mundo fosse feito de meio de cultura (e pode ser mesmo em alguns lugares), a espécie HeLa viveria independente da ajuda dos cientistas.

Hoje, a partir de estudos com pouquíssimas espécies multicelulares que aparentam não ter senilidade, e a partir do estudo do encurtamento do telômero, poderemos encontrar formas de aumentar o tempo de vida do ser humano. Se conseguirmos fazer conosco o que já foi feito com o verme Caenorhabditis elegans, chegaremos a viver até por volta dos 200 anos. (Uma mutação em particular dobrou o tempo de vida do verme.)

O segredo de uma vida mais longa parece estar em evitar os radicais livres, e isso inclui comer menos. Animais cuja dieta teve corte de calorias (cerca de 30%) podem viver até 50% mais.

Para alongar o tempo de vida do ser humano será necessário entender mais sobre como algumas salamandras são capazes de fazer membros amputados crescerem de volta, e como algumas hidras (animais aquáticos simples parentes das águas-vivas) conseguem regenerar a forma de seu corpo inteiro mesmo após serem dilaceradas num liquidificador.

Viver mais e melhor será o futuro graças à pesquisa em biologia, e nada disso poderia ser feito sem a teoria da evolução como pilar sustentador dessa ciência.

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Créditos das imagens:

Dercy Gonçalves: Andréa Farias / Wikimedia Commons
Cromossomo: ADRIAN T SUMNER / SCIENCE PHOTO LIBRARY
Fecundação: EYE OF SCIENCE / SCIENCE PHOTO LIBRARY
Células HeLa com adenovírus: SCIENCE SOURCE / SCIENCE PHOTO LIBRARY
C. elegans: SINCLAIR STAMMERS / SCIENCE PHOTO LIBRARY
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Referências:

Hug, N., & Lingner, J. (2006). Telomere length homeostasis Chromosoma, 115 (6), 413-425 DOI: 10.1007/s00412-006-0067-3

VALKO, M., RHODES, C., MONCOL, J., IZAKOVIC, M., & MAZUR, M. (2006). Free radicals, metals and antioxidants in oxidative stress-induced cancer Chemico-Biological Interactions, 160 (1), 1-40 DOI: 10.1016/j.cbi.2005.12.009

Kenyon, C., Chang, J., Gensch, E., Rudner, A., & Tabtiang, R. (1993). A C. elegans mutant that lives twice as long as wild type Nature, 366 (6454), 461-464 DOI: 10.1038/366461a0

Lucey BP, Nelson-Rees WA, & Hutchins GM (2009). Henrietta Lacks, HeLa cells, and cell culture contamination. Archives of pathology & laboratory medicine, 133 (9), 1463-7 PMID: 19722756

Fritz Müller, do Brasil para Darwin

Agecom/UFSC

Filho de pastor evangélico e de família de forte tradição intelectual, desde cedo, Fritz Müller desenvolveu seu interesse pela natureza. Aos 22 anos obteve o diploma de Doutor em Filosofia na Universidade de Berlim, Alemanha. Formou-se também em Medicina. Sua extraordinária veia naturalística permaneceu uma constante ao longo de toda sua vida.
Empolgado com as descrições do Brasil feitas por Hermann Blumenau (fundador da colônia que leva o mesmo nome, no Vale do Itajaí), Fritz Müller, que já nutria desejos de expatriar-se, decidiu fazê-lo em 1852, saindo da Europa civilizada e vindo para a mata virgem aos 30 anos de idade.

Em 1856 começou o seu intenso intercâmbio científico com a Europa. Em 1857 foi recomendado por Hermann Blumenau para o cargo de professor de Matemática (e depois também de História Natural) no Liceu Provincial do Desterro (atual Florianópolis), onde permaneceu por 11 anos.

A transferência de Fritz Müller para o litoral beneficiou enormemente a ciência, uma vez que a maioria das observações e grande parte da obra deste verdadeiro “biólogo” foram realizadas nas praias de Santa Catarina. Estudou vários organismos marinhos, com destaque para os crustáceos, dando uma especial contribuição à carcinologia.

Além de representar um dos naturalistas mais importantes de sua época, Fritz Müller foi o primeiro a testar em campo as idéias de Darwin. Utilizou como objetos de estudo crustáceos marinhos, o que resultou em estudos comparativos de embriologia, ontogenia, ecologia, fisiologia e morfologia.

Estes estudos foram realizados no litoral de Santa Catarina, mais especificamente na “Praia de Fora”, em Florianópolis (antiga Desterro), praia esta hoje tomada pela Avenida Beira Mar Norte. Em seu estudo pioneiro com crustáceos, Fritz Müller realizou uma série de observações extraordinárias, que culminaram com o descobrimento de muitos fatos novos, principalmente no que se refere ao seu desenvolvimento.

O fruto deste longo e minucioso estudo resultou num livro de excepcional riqueza de observações originais, intitulado Für Darwin (Pró-Darwin). O livro foi publicado em Leipzig, Alemanha, em 1864 (por W. Engelmann), cinco anos apenas após a publicação da “Origem das Espécies“ de Darwin e ajudou a propagar e defender a teoria darwiniana, que tinha suscitado forte reação contrária neste país.

Este denso e original ensaio inclui um número extraordinário de observações sobre crustáceos, abrangendo as diferentes adaptações das espécies de ambiente marinho que migraram para água-doce e ambiente terrestre. O livro ainda faz alusão à evolução convergente, a importância do compartilhamento dos caracteres adquiridos para os sistemas de classificação, o significado da variação ao longo da vida de cada grupo e por fim a história evolutiva dos crustáceos.

Tudo isto, entremeado por inúmeras ilustrações, feitas a mão livre, de incrível detalhamento. Com seus 12 capítulos, o livro Für Darwin trouxe subsídios preciosos e decisivos a favor da Teoria da Evolução de Darwin.

Darwin teve acesso ao livro de Fritz Müller em 1865, um ano após sua publicação, e percebeu imediatamente o inestimável suporte que esta obra representava às suas idéias e ele próprio providencia (com autorização de Fritz Müller) sua tradução para o inglês (por W.S. Dallas), sendo este publicado integralmente em 1869, sob o título de Facts and Arguments for Darwin. Inicia-se então uma intensa correspondência entre os dois grandes naturalistas, durando 17 anos, até a morte de Darwin em 1882, embora ambos nunca tenham se conhecido pessoalmente (apenas por cartas e fotos).

Darwin recorreu ao naturalista inúmeras vezes para elucidar pontos importantes e controvertidos. Fritz Müller supriu Darwin com incontáveis evidências nas áreas de zoologia e botânica, que fundamentaram e enriqueceram a teoria da evolução e da seleção natural. Ele era chamado carinhosamente por Darwin de “Príncipe dos Observadores” e considerado por Ernst Haeckel (o pai do termo Ecologia) como um “Herói da Ciência”.

Fritz Müller deixou um gigantesco legado naturalístico, abrangendo tanto a flora como a fauna da região Sul do Brasil. Identificou e descreveu, pela primeira vez, com notável perfeição, um número enorme de espécies de invertebrados marinhos, de água doce e terrestres, além de plantas da região subtropical, sempre enriquecendo suas descrições com magníficas ilustrações de incrível detalhamento.

Dentre o legado faunístico, destacam-se crustáceos, abelhas brasileiras (principalmente as sem ferrão), insetos tricópteros, mosquitos, cupins, formigas, borboletas e hemicordados entre outros. Em seu legado florístico, dedicou-se em especial às orquídeas e bromélias (estudando ainda as interações inseto-planta), plantas trepadeiras, com seus ramos modificados em gavinhas, movimentos de plantas e folhas.

Deixou cerca de 250 trabalhos científicos publicados em renomadas revistas científicas do século XIX. A quase totalidade das publicações de Fritz Müller foi reunida e organizada por seu primo-sobrinho, o micologista alemão Alfred Möller, abrangendo ensaios, artigos científicos, memórias e monografias, envolvendo tanto a zoologia quanto a botânica. Trata-se de uma obra monumental, publicada em três grandes volumes (Alfred Möller, Fritz Müller: Werke, Briefe und Leben, 1815-1821), que garantiram que seu legado não fosse perdido. Cópia desta obra está hoje disponível no Arquivo Histórico de Blumenau e na Biblioteca do Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo.

Fritz Müller recebeu o título de Doutor Honoris Causa pela Universidade de Bonn (1868) e pela Universidade de Tübingen (1874), na Alemanha e foi Membro Honorário da Entomological Society de Londres (1884).

Este verdadeiro gigante das Ciências Biológicas brasileiras faleceu aos 75 anos de idade. Seus despojos repousam em Blumenau, cidade que vem realizando vários esforços no sentido de resgatar a memória do eminente naturalista.

Em 1996, a Câmara Municipal de Blumenau instituiu uma Comenda Honorífica em prol da medicina, educação, ciência e ecologia, denominada Comenda Municipal de Mérito Fritz Müller. Em 21 de maio de 1997, no aniversário do centenário de sua morte, Fritz Müller (in memoriam) foi contemplado com a primeira edição desta Comenda.

Em 1982, a Fundação do Meio Ambiente de Santa Catarina (FATMA) instituiu o troféu Fritz Müller que passou a ser dado à Instituições e personalidades que protegem o meio ambiente.

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08-09-2009

UFSC aprova concessão do título de Doutor Honoris Causa ao naturalista Fritz Müller

O Conselho Universitário da UFSC aprovou nesta terça-feira, 8 de setembro, a concessão do título de Doutor Honoris Causa a Fritz Müller. O título será entregue a um descendende do naturalista na 8ª Semana de Ensino, Pesquisa e Extensão (Sepex), que será realizada de 21 a 24 de outubro.

A solicitação, encaminhada ao Conselho Universitário por pesquisadores do Centro de Ciências Biológicas destaca que o ano de 2009 marca os 200 anos de nascimento de Charles Darwin e os 150 anos da publicação de seu livro ´A Origem das Espécies`.

Considerada uma das mais influentes obras intelectuais da humanidade, o livro de Darwin (e particularmente suas subseqüentes reedições) foi também o resultado do constante intercâmbio de idéias entre Charles Darwin e cientistas de todo o mundo. Entre eles, o naturalista Fritz Müller.

Naturalizado brasileiro, Johann Friedrich Theodor Müller viveu em Santa Catarina de 1852 até a sua morte, no ano de 1897. “Herdamos dele uma obra científica de inestimável valor, tanto na área da evolução quanto da ecologia, zoologia e botânica, resultado de décadas de observações e estudos por ele realizados na Mata Atlântica e no litoral catarinense”, destacam pesquisadores da UFSC no pedido de concessão do título.

A homenagem leva também em conta que apensar de ser considerado um dos maiores naturalistas do século XIX (assim como Charles Darwin, Ernst Haeckel, e Thomas Huxley), Fritz Müller permanece ainda muito pouco conhecido na comunidade científica brasileira.

“Considerando a grande importância das contribuições de Fritz Müller para a Ciência Mundial e que grande parte de seu trabalho foi desenvolvido na Ilha de Santa Catarina, acreditamos que a concessão desta honraria, mesmo que tardia, é uma forma de reconhecimento da UFSC ao relevante trabalho deste eminente naturalista que colocou o Brasil e Santa Catarina no panorama científico do primeiro mundo no século XIX.”, ressaltam na exposição de motivos encaminhada ao Conselho Universitário os professores Margherita Barracco, Josefina Steiner, Alberto Linder e Mário Steindel, todos integrantes de laboratórios do Centro de Ciências Biológicas da UFSC.

Mais informações na UFSC com Mário Steindel (ccb1mst@ccb.ufsc.br ) ou Margherita Barracco (barracco@mbox1.ufsc.br)

Por Arley Reis / Jornalista da Agecom

Evolução cultural acontece no indivíduo

A hipótese memética atinge uma publicação científica de alto impacto, e com modelagem matemática.

ScienceDaily (14 de agosto de 2009) — Ao adquirir cultura na forma de valores, ideias e atitudes ao longo de suas vidas, os humanos influenciam seu aprendizado futuro e sua capacidade para a evolução cultural. O número de oportunidades de aprendizado às quais uma pessoa é exposta é de grande importância para a evolução cultural desse indivíduo durante seu tempo de vida, de acordo com pesquisadores da Universidade de Estocolmo.

Com o auxílio de modelos matemáticos, esses cientistas mostram que há diferenças entre a evolução cultural e a evolução biológica. Esses achados foram publicados recentemente na revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

“Como há muitas similaridades entre a evolução biológica e as mudanças culturais, a comunidade científica muitas vezes sugeriu que a teoria da evolução biológica pode ser aplicada sem muitas alterações também como modelo para a evolução cultural. Usando esses métodos, os genes são substituídos pelos assim chamados memes, que são pequenos elementos culturais, e então os mesmos métodos são usados como na teoria evolutiva biológica”, diz Magnus Enquist, professor e diretor do Centro para o Estudo da Evolução Cultural da Universidade de Estocolmo.

O artigo usa modelos matemáticos para mostrar que há uma diferença crucial e muitas vezes negligenciada entre a evolução biológica e a evolução cultural.

“Durante a fecundação, todos os genes são transferidos para um novo indivíduo de uma só vez. Em contraste, o indivíduo adquire cultura sucessivamente ao longo da vida, o que pode levar a consequências dramáticas e criar condições de grande divergência para vários indivíduos de um modo que a evolução biológica não faz”, diz Magnus Enquist.

Com muitas oportunidades de aprendizado, as oportunidades do indivíduo de escolher ativamente entre variantes culturais diferentes são de grande importância para seu desenvolvimento. Escolhas anteriores formam uma fundação para escolhas futuras, e diferenças claras podem ser discernidas entre a evolução cultural de indivíduos diferentes que são limitados à quantidade de vezes que são expostos a influências culturais.

O fator que é de maior importância no desenvolvimento da teoria é a chamada frequência de exposição, que mostra que quanto menor for o número de ocasiões de exposição pelas quais passa um indivíduo, mais fraca será a evolução cultural deste indivíduo. Em tais casos a capacidade para a disseminação é o que determina a evolução, como acontece na evolução biológica.

“Uma descoberta que nos surpreendeu foi que não importava de quem o indivíduo herdava a cultura, não havia impacto direto nos resultados. Em outras palavras, não fazia diferença se a cultura era passada adiante pelos pais, por conhecidos ou pela coletividade. O fato de que a herança cultural não é restrita aos pais, que tem sido considerado a diferença mais importante entre a evolução biológica e a cultural, também fortalece nossa teoria.”

Outra conclusão importante no artigo é que não há princípio simples que possa prever toda a evolução cultural do mesmo modo que a aptidão biológica [fitness] prevê a evolução biológica. Entretanto, uma variável simples pôde prever a variante cultural prevalecente quando o número de oportunidades de aprendizado era grande.

“Esperanças de criar uma teoria da evolução ou mudança cultural têm sido muitas vezes rebatidas. Com as ideias apresentadas no artigo, que são menos atadas ao pensamento evolutivo biológico e permitem que a evolução cultural tenha suas características peculiares, nós temos uma chance maior de ter sucesso em engendrar tal teoria”, diz Magnus Enquist.

Referência:

1. Pontus Strimling, Magnus Enquist & Kimmo Eriksson. Repeated learning makes cultural evolution unique. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2009; DOI: 10.1073/pnas.0903180106

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Ver também: Memética como hipótese evolucionista para a cultura.

Crédito da imagem: “Memetic Organism”, NEMO RAMJET / SCIENCE PHOTO LIBRARY

Doa a quem doer, evolução é fato

, e matematicamente óbvio

Uma jornada pelas inúmeras falácias habituais dos criacionistas

Já há anos escrevi que criacionistas são meu hobby, minhas palavras cruzadas, meus “puzzles”. Criacionistas tratam de maneira tão absurda e distorcida de tantos assuntos que refutá-los passa a ser um passeio, até podemos dizer uma jornada – quando não uma expedição, dada a selvageria de alguns – por inúmeros campos técnicos-científicos, e nisto, relembrá-los.

No “over kill” abaixo, passarei por inúmeros destes campos, procurando mostrar que os modelos físico-químicos-matemáticos dos criacionistas passam por uma graduação de argumentos pífios, ou por conceitos obscuros, premissas falsas, raciocínios errôneos, quando pelo menos relativamente bem contruidos, ou simplesmente ridículos, quando não apresentam conexão mínima com o que seja a realidade, mesmo em observações que uma simples criança faça com coisas domésticas.

Em contrapartida, procurarei, quando necessário ou adequado, mostrar os modelos físico-químico-matemáticos coerentes com os fatos, especialmente os combinatórios, que tratem da questão abordada.

O eterno retorno da Falácia de Hoyle

Recentemente, encontrei pitoresco blog de um evangélico na internet, com o mais que divertido argumento de que evolução é matematicamente impossível, o que na verdade, é sempre uma modificação seja como for da Falácia de Hoyle, que já tratei em um Knol.

Invariavelmente, criacionistas que enveredam por esta argumentação sempre citam números peculiares, sabe-se lá de que original fonte, como o de que as células, menores unidades vivas, tem 100 mil moléculas.

1) Como se qualquer colher de chá de sal não tivesse milhões, mas o que interessa não é o número de moléculas, e sim como estas se coordenam, e nisto está o mesmo motivo pelos quais minhas células da pele são bastante mais complexas que uma bactéria de minha “bebida láctea com lactobacilos vivos”, mas nem por isso, exatamente em relação ao processo evolutivo, minhas células não são nem um pouco significativamente mais complexas que as células de uma minhoca, o que guarda intimidade com meu Knol sobre modelos matemáticos em evolução.

Isto se dá porque somos o rearranjo de células de um verme, apenas com “algumas” funções acrescentadas, e não mais que isso (a mudança para um cordado, um peixe, um anfíbio, um amniota, um mamífero primitivo em coisa alguma vai mudar esta afirmação, apenas, mudar a sua graduação).

Igualmente misteriosa, como se não estivesse já no argumento acima, é a afirmação de que nesta mesma célula, 10 mil reações químicas estejam ocorrendo nesta célula.

2)O que em si, também pouco interessa, pois exatamente como percebemos na complexidade em tamanho, estrutura e diversidade de moléculas, uma célula de meu corpo não é mais diversa em reações químicas significativamente que uma célula de uma minhoca, novamente, e portanto, ainda mais se tomarmos um animal muito mais complexo, outro, igualmente complexo – um primata qualquer – perfeitamente pode ser a variação deste. Logo, evolução por esta argumentação não pode ser derrubada como fato.

Curiosamente, e eu me atreveria a chamar, lembrando famosa “tirinha” humorística sobre o tema, de “falácia da surdez”, os criacionistas não entendem que comprovar o surgimento miraculoso das células, mesmo de qualquer “filo”, pouco importa, pois ainda sim, não se comprovaria que tais células ou menos ainda tais “filos” não pudessem evoluir. Aliás, em caminho contrário, para derrubar completamente e de vez o simples e óbvio raciocínio que está no núcleo da evolução, desde suas afirmações basais por Darwin, sem ao menos se citar filósofos que a pensaram e outros cientistas, é que bastaria comprovar o surgimento miraculoso de um organismo complexo, mesmo que fosse o, pasmemos, muito mais complexo que as primeiras formas de vida que afirmamos em biopoeise (do grego bio, vida, e poiéo, produzir, fazer, criar).

Estas formas de vida, sim, foram muito mais simples que ao leigo, como a imensa maioria dos criacionistas, e na generalidade em biologia específica sobre o tema, os lactobacilos de minha bebida.

Estas formas iniciais de vida seriam tão simples ao ponto de não poderem ser tratadas propriamente como uma célula no que hoje é este conceito, pois seriam estruturas inclusive difusas com o meio, muito mais um sistema de reações integradas, numa região de ambiente favorável, ou como teria a coragem de definir o conceito em termos, “região ou volume difuso de reações”, o que Sagan trata de maneira brilhante em seu Cosmos, mostrando uma formação de moléculas surfactantes ou tensoativas (aquelas que contém um lado polar – hidrófilo, compatível com dissoluções aquosas – e outro apolar – hidrófobo ou lipófilo, aos moldes bioquímicos, compatível com substâncias apolares como os lipídios), isolando uma região, um volume onde se manifestariam as primeiras reações químicas da vida, mesmo que transitoriamente e com inconstante capacidade de auto-replicação.

Antes de avançarmos para outro ponto, um conjunto de observações sobre a falácia de Hoyle e determinadas questões sobre a combinatória de genes.

Mas a razão principal pela qual a falácia de Hoyle é pífia para se tentar, mesmo adaptada, derrubar a evolução dos seres vivos como fato é exatamente o motivo pela combinatória que a genética de uma bactéria, por mais simples que o seja, por novas combinações* chegará a se tornar a combinação que formará, coordenará, a formação de qualquer outro ser vivo, pois estes, ao nível genético, são apenas variações de combinatórias dos genes, que coordenam todas as suas funções e estruturas.

*E inclusive configurações destas combinações, porque a estrutura na qual o DNA não necessita, e não é, uma linearidade indivisível, e pode se apresentar em linearidades “em paralelo”, aquilo que chamamos cromossomos.

A questão é que a combinação “do próximo passo” não é nem segue o/um planejamento para se chegar a este próximo passo, e sim, simplesmente é o próximo passo, e inclusive, não necessita de forma alguma ser um acréscmo de complexidade no organismo (o que já é um forte argumento contra o D.I., pois se era para depois simplificar, por quê antes tornou complexo?), nem mesmo o aumento da complexidade da própria carga genética, nem muito menos ser contínua no aumento ou redução desta combinatória em linearidade, e sim ser a divisão desta linearidade ou a fusão de linearidades em outras estruturas.

Em outros termos, para se fixar bem esta conceituação fundamental, evolução não é a combinatória para se obter a genética de uma forma de vida, mas a variação da genética da vida ao longo de gerações que resultou em variações da vida.

Então, retomando uma linha de raciocínio sobre este tema, não podemos jamais afirmar que houve a adequada e perfeita série de combinações para transformar uma bactéria numa figueira, por exemplo, mas sim que houve a série de combinações que levou uma bactéria a se modificar e chegar também numa figueira. Exatamente esta é a apreciação posterior sobre o processo evolutivo, porque teleologia (planejamento) alguma se evidencia na natureza. Portanto, se não se evidencia, afirmar que esta exista é apenas um ato de fé, é crer-se que tal planejamento transcendente à natureza exista, seja qual for o ente ou processo que o cause.

Aqui, para entender determinadas questões teológicas (com respeito à fé) de propor uma divindade atuante, recomendo ler Collins, um evolucionista teísta em meu artigo sobre a demonstração que o design inteligente é um criacionismo.

Comparações indevidas

Sobre estes já dois tiros na água (quando não em seus pés), os criacionistas sempre acrescentam frases de efeito, como que a carga genética tenha “a capacidade de armazenamento de informações de 30 volumes de uma enciclopédia”.

Analisemos mais demoradamente esta afirmação.

Pegarei uma enciclopédia robusta, como a minha Delta Larousse dos anos 60. Possui 15 volumes, num total de 8318 páginas, com duas colunas de aproximadamente 67 linhas de 46 caracteres. Isto totaliza 16636 colunas, logo 1.114.612 linhas, logo 51.272.152 caracteres. Levarei o número a 100 milhões, pois sou caridoso com argumentações matemáticas criacionistas.

Nestas páginas está um armazenamento de dados “linguísticos” expressando um volume significativo de informações. Pode ser comparada com os 5 milhões de bases de uma carga genética de uma bactéria como a Escherichia coli?

Sim, pode, mas de maneira extremamente limitada. Genes não expressam palavras, nem o nome de um rei persa, tampouco um nome de uma cidade, muito menos uma equação matemática, e embora coordenem uma reação química, não a podem representar com nossos símbolos químicos. Genes coordenam atividades bioquímicas, e tão somente isso, e não são arranjados para fazer isso dentro de liberdades estilísticas/linguísticas/fonéticas que possuímos, como ao que em palavras de origem russa tenha sons que combinação alguma em português sejam usuais, por exemplo. Somente podem o fazer dentro de combinações simples e específicas, pois A só se combina com T (adenina com timina), e C com G (citosina com guanina).

Outra questão é que cargas genéticas não podem, a partir de seus códigos simples em variações a cada “caracter”, produzir a partir de um conjunto enorme de letras, ironicamente, como uma sopa de letras, as obras completas de Proust, e sim, apenas “uma nova edição da Delta Larousse” (e talvez, com diversos erros). Aqui, o modelo comparativo mostra-se mais inadequado, pois seres vivos e suas moléculas e genética não são arranjos, mesmo que “inteligentes” (ordenados coerentemente para uma finalidade), são sistemas bastante limitados em liberdades de reações químicas.

É de se destacar este fato, pois mesmo nas evidentes mutações que possuímos quando nos nasce um sinal no rosto, ou quando um gato nasce com um “dedo” a mais, se fossem muito mais que isso, não permitiriam nossa vida ou a de um gato mais que alguns minutos fora do ventre de nossas mães, e tal é bastante evidente.

Mas somemos o argumento de que as primeiras formas de vida eram muitíssimo mais simples (inclusive, especialmente, geneticamente) que as altamente especializadas Escherichia coli, com o que, como vimos, genéticas não são enciclopédias ou obras literárias e lembremos da “falácia da surdez”: ainda que esta primeira forma de vida nem tão simples tivesse surgido por milagre, ou ainda que qualquer um dos filos da natureza o tivesse igualmente se formado em meio a um ainda deserto que seja a atual savana africana, ainda sim um elefante ou uma acácia seria um milagre de ocorrência muito mais complexo e raro em se realizar, mesmo no arranjo de células por milagre criadas, e tampouco anularia o banal e evidente fato que tais seres vivos, assim surgidos miraculosamente, modificassem-se no tempo, logo, evolução continua sendo fato.

Números misteriosos ou incompreendidos

Aqui, pararei de sovar como de costume a verborréia criacionista e tratarei de desmentir uma outra tolice que tem sido espalhada vergonhosamente por defensores do Design Inteligente, que aceita e inclusive implica em processo evolutivo, por místicos de toda a ordem e inclusive por evolucionistas teístas um tanto confusos, ao ponto que na verdade, são defensores ainda que por ingenuidade do Design Inteligente.

Sagan, Dawkins ou qualquer outro autor sério em divulgação ou pesquisa ou ensino de evolução em Biologia NUNCA afirmou que “a possibilidade do homem ter evoluído é de uma em 100 quadrilhões” ou, como gosto de dizer, joça de número grande similar. O que qualquer autor são e informado afirma é que a possibilidade de o processo evolutivo seguir pelo caminho que seguiu, entre todos os outros possíveis, é exatamente, por exemplo para o humano, enormemente pequena, mas infelizmente, ou felizmente, assim se deu.

O ser humano, assim como um simpático e destacado elefante, não é o planejamento para se chegar a este que lhe escreve ou um elefante que tanto destaco em meus textos (pois elefantes são, como qualquer mortal percebe, visualmente destacados). O ser humano é o fluir de bifurcações de um cladograma, a ramificação de uma árvore da vida, que chegou no elefante ou neste que lhe escreve, assim com chegou numa minhoca ou numa acácia, numa Escherichia coli ou num lactobacilo. Esta probabilidade não é a que a partir de um amontoado de genéticas, tenha se chegado miraculosoamente em nós que somos/seríamos seu objetivo, assim como é/seria o objetivo o lactobacilo que eu devoro. Esta probabilidade é sim, de entre todos os caminhos possíveis e inúmeras combinações que poderiam variar de maneira praticamente infinita, quem escreve este texto não tenha tromba, pese 5 toneladas e goste de beber Escherichia coli sabe-se lá em que bebida feita do que, talvez acácias que se alimentem de minhocas (cuidado criacionistas, pois há plantas que se alimentam de insetos).

Neste momento, gosto de uma argumento oriundo da ficção científica. Esta probabilidade extremamente pequenas de mesma configuração da árvore da vida, é o que fazem contextos de ficção científica como Star Trek, com suas formas humanóides apenas divergindo na maquiagem serem infantis, e clássicos como Planeta Proibido, com suas portas em forma de diamantes serem coerentes, assim como as exóticas formas de vida levadas ao realismo em movimento de Star Wars, mesmo num universo adolescente, serem maduras cientificamente, ou uma única frase, como a ouvida em O Dia em Que a Terra Parou, em sua segunda versão – “Assumi a forma humana para que não lhe causasse repulsa.” – sejam pronunciadas fazendo-nos pensar, e não causar risos.

Seria bom criacionistas e outros entenderem que esta pequeníssima probabilidade de sermos assim, não implicaria em não haver elefantes (ou algo parecido) inteligentes, que bebessem saborosas bebidas sabe-se lá do que feitas, e inclusive, entendessem que probabilidades baixas de uma determinada configuração resultante de um processo não implica em um processo não poder resultar em qualquer outra configuração.

Lei de Borel, a inexistente

Invariavelmente, criacionistas apelam para algumas falácias, quando não podemos dizer completas mentiras, quando também não absolutas tolices. Entre as primeiras, encontram-se a Falácia de Hoyle e suas variações, nos moldes do visto acima, entre as segundas, a assim chamada e jamais encontrada na literatura “Lei de Borel” e seus 10^50 (curiosamente, a imensa maioria dos criacionistas de quem até hoje li tal coisa jamais acertam como fazer uma notação de potência, mas isto é outra misteriosa questão). Tanto a Falácia de Hoyle no seu estado mais puro, como linkado acima, quanto a tal “Lei de Borel” eu tratei até a exaustão em dois Knols.

Espero em breve fazer uma associação desta questão da “Lei de Borel” criacionista com o lado sério da coisa, que é a lei dos grandes números e as distribuições e sua aplicação no entendimento evolutivo, como a distribuição de Poisson e a muito mais poderosa para tratar questões na variável tempo que é a distribuição de Weibull.

Em tempo, uma lida rápida na Wikipédia em inglês sobre a distribuição de Poisson, que é a mais trivial no tratamento de probabilidades mais complexas e “contínuas” do que os banais dados ou jogos de loteria, já dá uma mostra do nível de complexidade matemática que esta área do conhecimento humano já apresenta. Idem (e ainda mais) para a de Weibull. Logo, não serão criacionistas com suas afirmações nebulosas que vão derrubar o processo evolutivo por um raciocínio matemático completamente equivocado, ainda mais sobre simplesmente mentiras, pois sejamos claros, se o fosse assim fácil, os matemáticos do mundo já o teriam feito banalmente.
O mesmo mostraremos adiante em física e os físicos, na questão da termodinâmica como um possível empecilho para o processo evolutivo.

Muitas vezes me assombra o desespero (e talvez com sorte apenas ignorância) dos criacionistas em apelar para argumentos infelizes como “a chance de, por acaso, pegar um átomo específico em todo o universo seria de apenas 1 sobre 1 seguido de 80 zeros” ou ainda probabilidades de denominadores maiores que estas , quando, bastando entender um nível mínimo de químico de primário, sabe-se que os átomos de um elemento, aqui ou em Plutão, e até nas mais distantes estrelas e seus planetas são, mesmo com as variantes dos isótopos, exatamente iguais para fins químicos que os que tenho numa garrafa de água mineral que agora bebo.

Fantástico também é chegarem, além da absoluta desonestidade/estupidez do argumento acima, a desprezarem o belo e gritante fato da natureza que o vento que sopra em Campinas ou Hortolândia, ou Shangai ou Teerã, trazendo uma molécula (na verdade, miríades) sabe-se lá de onde, é a mesma que absorvida pela cevada na sua fotossíntese, produzindo amido, ou da cana em sua sacarose, contém o mesmo átomo que passará a ser composição de minha musculatura amanhã, por meio de minha cerveja no sábado ou de meu café na tarde de segunda. E esta argumentação simples e direta poderia ser estendida ao infinito, em números gigantescamente maiores em caminhos possíveis que o mais obsessivo dos criacionistas em escrever números aparentemente grandes baseados na verdade em bobagens.

Em outras palavras, nunca a biologia ou a química nos tratou como o arranjo de átomos individuais específicos, mas como átomos de elementos específicos.

Mas sejamos honestos (ao contrário deles): para chegar-se a esta capacidade de especificamente produzir a cevada amido, a cana açúcar, as leveduras a maravilhosa cerveja, o café sua poderosa e necessária a mim cafeína, e estes serem absorvidos nevralgicamente pelo meu corpo, serem divertidos ao meu cérebro e motivantes a minha produção intelectual, bilhões de anos de aperfeiçoamento pela mortes mais terríveis foram necessários.

Mas antes, muito antes disso, alguns milhões, na verdade centenas de milhões, de anos de geologismos, meteorologismos e até, usando um termo adorado pelos criacionistas, “catastrofismos” foram necessários, em que por meio, como já conhecemos, de milhões e milhões de raios de gigawatts de potência elétrica caíram em atmosfera tão infeliz à vida quanto é a de Vênus, espessa e pouco transparente quanto essa, protegendo as moléculas em síntese da radiação do Sol, sempre a decompor moléculas complexas (e atentem, também a modificá-las em sínteses até mais proveitosas e complexas, pois mesmo a radiação ultravioleta é ionizante, e havendo cargas em moléculas ou pedaços de moléculas ou átomos isolados, novas reações não tardam a ocorrer) até que se produziram polimerizações, e destas, catalisadores (fora o papel de catálise de inúmeros minerais) que propiciaram polimerizações específicas, em “ondas” de produção de moléculas que mais cedo ou mais tarde, colaboraram entre si, e inclusive, algumas modificações destas que eram capazes não de conduzir novas polimerizações similares, mas cópias QUASE idênticas, e exatamente graças a este sempre presente QUASE, o processo evolutivo, agora além do químico, mas que levou a mais simples bactéria imaginável a ser todas as formas de vida do planeta – pelo menos como evidenciamos até hoje.

Aqui, um acréscimo muito importante, relacionado com esta última frase: no passado, podem ter havido biopoeises em paralelo na Terra, mas até o momento, só uma parece que prevaleceu. Igualmente, pode em algum recanto obscuro do planeta estar ocorrendo esta de novo, ainda que tal, pela própria escala de geologia hoje disponível para produzir qualquer coisa, ser extremamente improvável. Mas além disso, desta improbabilidade pela escala geológica, atmosfera atual, etc, igualmente uma pobre forma de vida simples não passará mais que alguns minutos sem ser alimento de uma massa gigantesca de formas de vida que permeiam o planeta, desde os pássaros das mais altas altitudes e até das bactérias atuando na gordura de suas penas até quilômetros abaixo da superfície, mesmo em meio a rocha, decompondo e modificando nem só matéria orgânica, rica em carbono, mas também modificando até óxidos e sulfetos inorgânicos, pois ao longo da história, a vida adaptou-se a sobreviver a qualquer custo, mesmo o de digerir rochas.

Rivais que nos apoiam, ou “como quem eu cito não me colabora em coisa alguma”

Invariavelmente, os criacionistas, e notemos a ironia, mesmo os de Terra Jovem, os biblicistas literais e seus seis dias, apelam para citar o famoso em seu meio (e até no nosso, que o conhecemos até em nível mais completo e profundo que qualquer criacionista) livro de Behe, A Caixa Preta de Darwin.

Primeiramente neste ponto, nunca é tarde para cutucar os criacionistas, ainda mais os biblicistas, de que Behe (e diversos outros autores do design inteligente) não nega o processo evolutivo, muito menos a ancestralidade comum, muito menos afirma que o homem não tenha evoluído de outro primata, nem que não seja a evolução de uma bactéria primitiva e inclusive que não seja um parente afastado, como sempre brinco, até de um pé de brócolis.

O que, mais uma vez me parece ser uma “falácia da surdez”, é que criacionistas, pouco interessando que inúmeros autores tem feito “esmagamentos” completos aos argumentos (que na verdade são “deus nas lacunas” adicionados de falácia do apelo à ignorância) de Behe e outros, como, destacadamente Orr, o próprio conjunto imenso de evidências de evolução dos olhos, inclusive na sua parte bioquímica, não só estrutural, a coagulação, e suas inúmeras variantes na natureza, em pleno acordo com o processo evolutivo dos diversos filos e seus sistemas próprios, a própria evidência, mais uma vez gritante, de que os flagelos bacterianos possuem variações, incompletas aos olhos de Behe, entre inúmeros filos de bactérias, etc.

A estes argumentos de biólogos e bioquímicos, somam-se os devastadores argumentos dos filósofos, contra os argumentos teleológicos, que inclusivem partem de um raciocínio simples, tomando de premissa que existe o designer, e provando que pouco interessa, pois este não teria de ser único, e neste campo, destaco o colosso intelectual que é Hume, que para toda a análise e inclusive seus mais ferrenhos críticos é considerado como aquele que encerrou esta questão.

Para tais questões, num quadro mais formal, recomendo humildemente meus dois Knols, tanto o que trata da pitoresca Falácia da Poça D’Água quanto o que trata do embrião da argumentação pelo D.I., que é o argumento do relojoeiro de Paley.

Os tombos de quem citamos

Mas antes de avançar para outro ponto, gostaria de colocar uma questão, que sempre “passa batida” por qualquer criacionista que cita Behe. Esqueçamos o flagelo bacteriano, e o consideremos um milagre. Mas observemos o olho completo de um peixe. Observemos o sistema de coagulação também de um peixe. Desafio qualquer criacionista e defensor mesmo mais sofisticado do D.I. a me mostrar, que dado que agora temos um olho completamente funcional, e igualmente um mecanismo de coagulação, ambos surgidos por milegre, que animais que o contenham não possam se modificar no tempo, e assim como um elefante, um cavalo, um crocodilo, um sapo ou seja que animal for, adequado ao caso, claro, não seja a modificação de um peixe, mesmo considerando que seja fato que tais órgão e mecanismo tenham sido soprados do barro por Aiye, a divindade da religião Yoruba – sim, por que gostaria de saber porque raios teria de ser o deus hebreu?

Assim, fica claro que mesmo com mecanismos bioquímicos tendo sido gerados por milagre, pouco interessa para a coordenação de células e seus tecidos em compor organismo diversos, e o processo evolutivo ocorrer. Esta argumentação, do tipo que na lembrança da “navalha de Ockham” chamo de “machado”, é sempre útil para, a partir de colocar-se premissas exatamente iguais as da “parte contrária”, demonstra-se de modo simples que suas conclusões são um “non sequitur”, e de modo idêntico poderíamos fazer para a origem da vida, que aqui, colocarei como gerada por Orun, também da religião Yoruba, e igualmente pouco interessa tal milagre, pois após este, a vida evoluiu.

Aliás, este conjunto de argumentos deverá ser um acréscimo futuro a ser feito, ou uma continuação, do meu Knol O Motivo do Design Inteligente Implicar em Evolução, que trata do problema por outro caminho.

Outro ponto a ser até estudado por psicólogos, sociólogos e antropólogos, e garanto que renderia ótimas teses e seguros e aplaudidos mestrados e doutorados, seria da motivação quase masoquista* que criacionistas biblicistas acham, idependentemente de sua infeliz argumentação, seja lógica, seja matemática, seja física, seja química, seja bioquímica – e nem vamos falar da biologia, pois esta não existe sem a teoria da evolução – que ao citar qualquer passagem de Gênesis, seja falando de deus, pó, terra, água, barro, “segundo sua espécie”, seis dias, etc, vão conseguir convencer alguém com um mínimo de senso de ridículo que estão corretos e a vasta e esmagadora maioria de pensadores ao longo, não dos últimos 150 anos após Darwin, mas nos últimos 300 anos após alguns fundamentos da filosofia e da própria filosofia natural, antes do que seja propriamente ciência, estão errados.

*Em caso de uma explicação que não passe pelo masoquismo, ainda que inconsciente, aguardo correspondência por e-mail. Desde já, grato.

Algumas apreciações

Aqui, observações pessoais:

Uma questão que é interessante a respeito dos criacionistas, especialmente quando tentam tratar com conceituações e técnicas de nível secundário (se muito) questões extremamente complexas é a de acharem que descobriram de alguma caixa mágica algum argumento fantástico para negar os fatos que pela sua própria natureza, são estudados com as mais avançadas técnicas e no mais alto nível.* Exemplifico com o próprio caso do uso de probabilidades, como se as probabilidades de algo sendo baixas, e não são, implicasse em tal evento não ocorrer, ou afirmações em genética, área extremamente formal (no sentido de matemático), como se exatamente o conhecimento da genética é que permite se entender porque ocorrem as modificações das espécies, exatamente a questão ao tempo de Darwin nebulosa sobre como as espécies se modificariam no tempo, e em se modificando, ou melhor, podendo se modificar, porque transmitiam relativamente grande quantidade de características assim como também as modificações ocorridas à sua descendência.

*Aguarde adiante A questão do nível de linguagem e cultura específica.

Mas dentro deste quadro de argumentações, é interessante se perceber que quando são confrontados com volume esmagador de argumentos, ainda se apegam a coisas que propriamente não entenderam como se os sustentasse, e exemplifico: em Knol sobre modelos matemáticos simples que apresento ao tratamento do processo evolutivo busco para tratar de maneira extremamente limitada as modificações das células em sua posição em relação a um “arquétipo” de um ser vivo os poliminós – como se não fosse trivial entender que somos arranjos de células mesmo sobre uma ótica fixista das espécies, exatamente porque não possuo o sexo de minha mãe e nem mesmo os exatos cabelos de meu pai, sem falar em chifres ausentes em vacas ou dedos a mais ou rabo a menos em gatos, casos muito mais gritantes de modificações das posições das células entre as gerações.

Tais poliminós são perfeitamente conhecidos em suas variações até um número grande de número de seus quadrados componentes, mas um equacionamento sobre como tais combinações se dá ainda não é conhecido na matemática, e nem mesmo se sabe se tal equacionamento existe. Mas o que interessa é que quadrados se acoplam em posições variadas, e crescentes com o número que destes, e isto é similar à células se arranjando no espaço, aliás em combinações infinitamente mais variáveis, basta ver que mesmo para animais pequenos como insetos, a variedade de formas é gigantesca, e nem precisamos apelar para os conhecimentos de genética ou mesmo evolução para perceber isso.

Mas ao ver esta dúvida sobre o equacionamento de poliminós, imediatamente um criacionista apontou para um de meus leitores que mais uma coisa em evolução não é conhecida! Mas percebamos que exatamente, o desconhecimento do arranjo dos poliminós é matemático, então, como poderíamos apelar para a matemática, que aqui mostra-se parcialmente desconhecida, para afirmar que evolução não ocorre?

A pergunta acima mostra que independentemente dos erros dos criacionistas, mesmo nos modelos matemáticos com que tentam encontrar argumentos para “refutar” o processo evolutivo, mesmo com a separação hoje definitiva entre o que seja uma matemática pura e a física, e consequentemente todas as ciências desta dependentes, incluindo a biologia, ainda sim os criacionistas apresentam uma argumentação desconexa, e cheguei a conclusão que a razão pura e simples disto é, do ponto de vista de método, não de motivação, é que não pretendem sustentar sua criação miraculosa dos filos dos seres vivos, coisa que bastaria motrar a própria abiogênese de qualquer forma simples (nem falemos das complexas) de vida (aliás, se provarem das mais simples possíveis, provarão biopoeise!), nem mesmo a separação inquebrantável e insuperável entre as espécies, contrariando a descendência universal, e muitas vezes, entrando em contradições com seus “grupos internos”, suas divisões, afirmando que as formas de vida são absolutamente fixas, e negando os “baramins”, necessários inclusive à sustentação do dilúvio bíblico e sua arca. Eles querem, antes de tudo, conduzir ao impossível absurdo até as coisas mais visíveis da evolução, como por exemplo, a inegável seleção natural, que inclusive, independeria de como e se as espécies se modificam – pois afirmar que o ambiente não se modifica é afirmar que ilhas como as de Tambora ou Krakatoa, só para citar dois casos mais destacados, não tenham se modificado completaente ou mesmo deixado de existir (se ali aconteceu a extinção de algum dodô ou coisa similar, pouco interessa neste meu argumento, pois bastaria mudar o local e escolher a espécie, como os gigantescos baluquitérios dos desertos da Ásia).

Apelos à ignorância

Criacionistas adoram, em meio ao terrível cultivo de seu jardim todo feio, mal-cuidado, esburacado e carunchado (Roberto Takata) apelar para o que eles acham que seja nosso conhecimento sobre os passos do processo evolutivo, seja ele o cosmológico, o astrofísico, o geológico, o químico da origem da vida, e o dos seres vivos, propriamente, o para eles mais problemático, pois ao criacionista é difícil ser descendente de um primata, mesmo sendo um primata, quanto mais ser parente afastado de uma ervilha.

Assim, afirmam com enorme gritaria que desconhecemos os organismos iniciais formados na vida, quando isso pouco interessa, pois certamente seriam ainda mais primitivos que nossas atuais mais primitivas bactérias, e ainda sim, não teria se formado do nada um cachalote nem seriam necessariamente iguais os hipopótamo desde um inexistente surgimento miraculoso.

Afirmam com fogos de artifício que os compostos químicos formadores iniciais da vida seriam desconhecidos, quando na verdade sabemos exatamente quais são e para toda a forma de vida que encontramos na natureza são os mesmos, inclusive, se reduzindo a um número menor exatamente na direção das mais simples bactérias, como vimos acima, pelo mesmo evolutivo motivo. E ainda sim o argumento que acima apresento de um cachalote ou um hipopótamo não surgirem miraculosamente na Terra (seja na terra ou na água) e não serem impedidos de se modificar permaneceria sólido.

Gritam aos ventos que a atmosfera primitiva não seria conhecida, quando na verdade, sabemos exatamente o que ela não possuia, o que muitíssimo provavelmente possuia e inclusive o que certamente produziria, em inúmeras variações, e todas estas variações conduzem a produção inexorável dos tijolos mais fundamentais da vida.

Mas lembrando frase de Einstein em resposta a os opositores da Teoria da Relatividade, bastaria apresentar porque a atmosfera da Terra não poderia ser deste enorme número de variações de composição, ou a composição exata que impediria a síntese de aminoácidos por exemplo, e ainda que colocassem lá o surgimento da vida por milagre, ainda sim não provariam o seu cachalote e seu hipopótamo miraculosos, espontâneos e fixos, e a evolução da vida ainda seria fato.

Alguns, como este evangélico, afirmam com vigor que a escala da evolução (como se esta se desse em escala ou “escada”, e não em “árvore”) não é conhecida, quando mal percebem qe uma graduação entre as complexidades de “fauna e flora” ao longo da história da vida, assim como as bifurcações mais amplas das formas de vida, e até inúmeros filos extremamente detalhados, como os mamíferos, são ,na prática, para as necessidades da paleontologia e por ela mesma pesquisada, completamente conhecidas. As lacunas hoje do cladogramas são ao nível mais preciso e detalhista que se possa imaginar, e vou me poupar de acrescentar o colossal detalhamento da genética na cladística de todos os filos.

Chegam a petulância de afirmar que a evolução não possui os mecanismos conhecidos, quando exatamente este é o mais conhecido de seus aspectos. Chegam a soberba de afirmar que as evidências não sejam conhecidas, quando o que afirmei pouco é exatamente oriundo, antes de o ser pela genética das formas hoje vivas e até algumas extintas, levantado exatamente pelas evidências (fósseis).

Aqui, lembremo-nos de que, como descrevi, o problema não é quem aceita o fato da evolução e ainda mais o estuda, encontrar o exato animal que sendo um amniota, se transformou num cavalo, ou entre eles, qual cavalo perdeu exatamente mais um dedo, mas sim, que eles apresentem quando surgiu miraculosamente um “gigante belga” de uma tonelada, ou mesmo um minúsculo pônei, já completo e acabado, na natureza.

Para estas certezas absolutas, completas e seguras sobre o mundo que possuem, aos criacionistas dedico esta citação de Darwin:

«A ignorância gera confiança mais frequentemente que o conhecimento; são aqueles que sabem pouco e não aqueles que sabem muito que asseguram que este ou aquele problema nunca serão resolvidos pela ciência».

A questão aqui não é de Popper e Kuhn, como acreditam muitos dos defensores de uma argumentação pela Filosofia da Ciência contra os criacionistas, mas sim, de enfiar-lhes o dedo na cara e exigirem que ao menos produzam algo pelos seus devaneios, independentemente de serem no mínimo um pouco honestos.

Entropia

Tenho repetido seguidamente aos criacionistas que chamo de “amadores” que evitem usar o chamado “argumento da segunda lei da termodinâmica”, que é tão infeliz que seu uso é recomendado como a ser evitado por sites criacionistas

Acredito que as últimas contribuições que fiz ao artigo sobre a segunda lei da termodinâmica na Wikipédia encerram o assunto do ponto de vista de contra argumento, mesmo com vandalismos recentes (inclusive tal artigo hoje já ultrapassa neste campo o excelente artigo da Wikipédia em inglês), mas infelizmente, um artigo mais longo sobre o que realmente seja a vida e a evolução sobre o aspecto termodinâmico eu ainda devo a mim mesmo, além, obviamente, de meus leitores.

Aleatoriedade onde ela não existe ou não é total

Igualmente curiosa como insistente, é a argumentação de criacionistas contra os argumentos que seletividade, tal como a seleção natural propicia, ou mesmo a catálise das enzimas sobre a ordenação tanto de aminoácidos nas proteínas quanto na polimerização do RNA ou DNA (que é sua replicação) conduz a um processo ordenado e não caótico, exatamente como aquele que se observa no “teorema do macaco infinito” que mesmo sobre uma base geradora aleatória, por processo seletivo, chega-se a resultados coerentes com o que seja não uma linguagem articulada escrita, mas mesmo literatura, e mais que isso, a própria literatura que se deseja previamente.

Mas dentro deste argumento, como vimos, o processo de polimerização de aminoácidos, o processo de replicação do RNA e do DNA NÃO É completamente aleatório em sua base, sua origem, pois as moléculas só se encadeiam numa determinada ordem e sob determinados mecanismos, logo temos que os criacionistas desprezam tal questão fundamental, e consideram o processo como inteiramente aleatório, e mesmo quando confrontados com resultados “filtrados” coerentes a partir de uma base aleatória, continuam afirmando que tal não pode ser possível.

Desprezam mesmo questões mais fundamentais, como a que átomos e moléculas não se organizam aleatoriamente, como sempre brincamos com a questão de que cloro e sódio não se combinam aleatoriamente, por exemplo em Na2 e Cl3, ou mesmo NaCl2 ou qualquer coisa assim, e sim, sempre quase instantaneamente em NaCl, logo, o Monstro do Espaguete Voador, paródia de uma divindade criadora, a ser respeitada como “teoria criacionista” a também ser ensinada nas escolas, produziu o sal, e viu que era bom.

Igualmente clássico é o argumento, não pelas reações químicas e seus mecanismos, mas por simples propriedades físico-químicas, do óleo e da água, que pelas simples densidade e polaridade se separam, não interessando quanta energia se aplique ao sistema como agitação.

Moléculas também desfazem de maneira simples o argumento tanto da aleatoriedade em suas reações quanto em incapacidade de produzirem estruturas crescentemente complexas, como sempre cito, na banal “família” de reações químicas

H2O + CO2 → H2CO3

H2O + SO2 → H2SO3

, onde duas moléculas de três átomos formam uma mais complexa de seis e em nenhuma outra combinação a não ser sob condições extremas de energia, logo, as moléculas podem perfeitamente tender a complexação, além de não reagirem pela aleatoriedade, e sim, por mecanismos de reação química específicos.

E por favor (pegaram o tom?), se criacionistas acham que o caso acima é uma anomalia dentro da química, peguem o caso banal de

H2O + SO2 → H2SO3

alterando o número de átomos envolvidos, mas não o crescendo de complexidade do produto.

Ou das inúmeras polimerizações, como a do ácido adípico com a hexametilendiamina, produzindo nylon, aliás, intimamente relacionada com a síntese de proteínas, ou do ácido tereftálico e o etileno glicol, produzindo o PET de nossas garrafas de refrigerante. Aqui, se eu quisesse e não considerasse um total e completo desperdício até do tempo de quem me lê, poderia jogar quase a obra clássica inteira iniciada por Fieser, já em 23 volumes nesta edição, ou o site Organic Synthesis.

Resumindo, moléculas geram complexidade por si, doa ao amador em química em esperneio insano que seja.

“Princípio Vital”

Criacionistas volta e meia, mesmo sem ter específica cultura para isso*, apelam para o “princípio vital”, morto e enterrado desde a síntese da uréia, em 1828, a partir do aquecimento do cianato de amônio, inorgânico,

NH4(OCN) → CO (NH2)2

logo, do inorgânico surge o orgânico, e portanto, do inorgânico surge o bioquímico. Mas criacionistas retornam repetidamente a este argumento pífio, morto e enterrado em química, mesmo sem se necessitar chegar a questões mais complexas de síntese orgânica.

Para os que não conhecem a história desta questão, o que seja “princípio vital” era um dogma em Filosofia Natural, e até nos primórdios da química, que substâncias inorgânicas jamais poderiam produzir as substâncias que a vida utiliza, como aminoácidos, por exemplo, e mesmo subprodutos dos processos biológicos.

*Ver abaixo A questão do nível de linguagem e cultura específica.

Caudas de golfinhos, asas de águia, visão de toupeiras.

Criacionistas seguidamente colocam o “acaso” como responsável pela, digamos, cauda de um golfinho, como se assim o fosse sua origem, e mesmo esquecendo os séculos de passos deste processo, desprezam o mais que perceptível e indiscutível processo inexorável em permanente marcha que é a seleção natural, ou considerariam que um “urso” (no famoso pequeno erro de Darwin, ou um ungulado carnívoro, no nosso posterior desenvolvimento desta questão) ganharia uma cauda nadadora por milagre ou poderia nadar eficientemente sem esta no oceano?

Embora, mais uma vez, cuidado, pois ursos polares estão entre os melhores nadadores entre os animais terrestres, o que lembra o permanente problema dos criacionistas que acham que um orgão ou sistema para funcionar tem de ser perfeitamente adaptado ou um parcial não possa desempenhar determinadas funções.

Assim, primeiro colocam um processo aleatório onde ele não existe, depois, consideram que a forma tem de ser absolutamente fixa, e não poder se modificar, e em cima disto, afirmam que mesmo se modificando, uma cauda não plena como nadadora não poderia funcionar bem (embora, percebamos, para nadar bem, as patas fofas dos ursos polares funcionem bem), desprezando que a natureza apresenta nos inúmeros filos os mais diversos estágios parciais de desenvolvimento de diversas estruturas – só para ficar no ambiente aquático – como as caudas das lontras, das focas e dos leões marinhos, dos peixes-bois, num caminho próximo dos cetáceos, ou as asas dos avestruzes (sem falar nas capacidades apenas de planeio das galinhas e dos curtos vôos dos perus selvagens) e mesmo de aves sem asa alguma, como as extintas “aves elefantes” ou os atuais quivis, para citar outra estrutura sobre as quais tem verdadeira obsessão. Aqui, nesta questão, percebo uma aplicação de “paradoxo sorites” pela parte dos criacionistas, sempre na sua forma de falácia, ou seja: asa ou cauda nadadora é só aquilo que seja plena e absolutamente uma asa ou cauda nadadora, nada menos.

Biologias alternativas e genéticas exóticas

Criacionistas adoram afirmações retumbantes que não resistem a menor pesquisa mesmo por leigos, ou não sobrevivem à análise pelo próprio nível de ensino no qual afirmam que esta ou aquela afirmação científica é sólida, como “aprendemos no ginasial que mutantes não sobrevivem”. Engraçado, que tendo uma mutação que produz uma alteração na forma dos meus dentes molares chamada Tubérculo de Carabelli* e ao que parece, estou aqui, muito vivo.

*E notemos que modificações como estas levaram primeiro à formação de dentes diferenciados nos sinapsídeos, como o dimetrodon, cujo nome significa exatamente aquele que possui dois tamanhos destacados de dentes, em sua separação dos demais amniotas, como os répteis, que possuem indiferenciação de dentes, basta olhar um crocodilo.

Também como contra-exemplo marcante de que mutações não implicam em morte, temos os vírus e bactérias, que exatamente quando apresentam mutações que lhe sejam favoráveis, tornam-se ainda mais nocivos e letais aos seres humanos ou nossos animais e plantas (ou a qualquer ser vivo, fique bem claro), e exatamente quando sofremos (ou qualquer ser vivo) mutações que nos tornem a eles imunes ou pelo menos mais resistentes, sobrevivemos.

Ainda mais “pérola”, como nos acostumamos a dizer entre os debatedores de determinados círculos sobre evolução, é afirmarem que as modificações adquiridas não são transmitidas às gerações seguintes, quando exatamente as modificações adquiridas na genética são as transmitidas. Logo, se uma modificação como os tubérculos em meus molares passou de meu pai a mim, poderia receber uma nova mutação em minha genética, e se das células repodutivas, passar a um filho meu, agora com tubérculos em meus caninos (só para citar uma possibilidade).

Logo, não basta ao criacionista fazer afirmações que não se sustentam ao mínimo em observações simples sobre as diversas mutações humanas, sem falar de qualquer animal ou planta doméstica, como são as clássicas entre os estudantes de secundário patas curtas em ovelhas e os “umbigos” das laranjas, mas também colocar afirmações lamarckistas (que como negativas são sólidas) como se fossem afirmações da teoria sintética da evolução, que não só é darwinista como também é estruturada na genética.

Genética fixa quando nos é conveniente,
genética inexistente quando nos é inadequada

Aqui apresentarei como exemplo uma argumentação de comentário infeliz de um criacionista a comentário meu ao seu conjunto de pseudo-argumentos. Este criacionista pergunta em desafio como que a primeira aranha que produziu a teia com a viscosidade certa* transmitiu esta capacidade à geração seguinte. Aqui já se demonstra um conhecimento um tanto distorcido sobre genética, pois me parece até óbvio que basta se olhar para nossos cabelos e olhos no espelho e ver que os herdamos de nossos pais. (A questão não passa só por esta banalidade genética, mas sim, pelo que apresentarei após tratar esta argumentação sobre aranhas.)

*Primeiro, conhecendo um minimo de aranhas, e um tanto de química, dizem por aí, teria de perguntar proteína de teia para qual finalidade, pois temos aranhas que produzem desde capas para suas armadilhas no solo até as grandes “tecelãs de jardim”, com suas “rendas complexas” e inclusive aranhas que não produzem teia estrutural alguma.

Independentemente de criacionistas apelarem para um fixismo que não se sustenta**, aqui apelam para que não existam na natureza aranhas que não produzam teia complexa, e sobrevivam de maneira perfeita, como as domésticas aranhas “papa-moscas”, saltadoras, que são admiráveis em predar insetos, indo a caça sem espreitar que alguma presa fique presa seja lá no que for. Logo, é gritante que produzir teia não implica em sobreviver, logo, poderiam aranhas terem crescentemente produzido teias mais e mais aptas para caçar (ou mesmo, paradoxalmente ao argumento criacionista, terem abandonado a produção de teias para caçar como inúmeros outros artrópodes e até mesmo aranhas) geração após geração.

**Inclusive entre eles, como seguidamente repito pela própria necessidade de para sustentar o dilúvio bíblico, terem de se dobrar a evolução dentro de filos estanques, os espúrios “baramins”, e mesmo dentro destes, relutarem com determinadas estanqueidades que apresentam mas não existem, como entre raposas, coiotes, lobos e cães, ou entre os felinos, apenas para citar grupos destacados. Aqui, por exemplo, apelam para o mesmo em artrópodes, e apelariam genericamente para qualquer filo que se apresente continuidade – descendência – no tempo, relutando em cada caso apenas em buscar sustentar finalmente o fixismo, logo, criação.

Um acréscimo
, com mais caos ao mundinho perfeito e exato dos criacionistas

Pelo quadro da ausência de evidência de teleologia visto em O eterno retorno da Falácia de Hoyle e pela questão de combinatória como realmente deve ser tratada em Números misteriosos ou incompreendidos, vejo-me obrigado a alongar estas questões, agoras mescladas.

Criacionistas querem que o processo evolutivo seja obrigoriamente determinista, pois determinista foi a afirmada ação de sua divindade (aliás, determinista TEM DE SER uma divindade, ainda mais a bíblica). Defensores do Design Inteligente igualmente, pois pela sua argumentação, nada mais determinista que os arranjos moleculares que geram a complexidade que afirmam irredutível.

Infelizmente para ambos, apenas consideramos o processo evolutivo dos seres vivos indeterminista, num sentido mais trivial, em seus motores mais profundos, que são aleatórios*, ainda que sua variabilidade possível apresente limites.

*Pois quânticos, como por exemplo, a ação das radiações nas mutações.

Estes limites são claros pois evidentemente dos ovos de um colibri não nascem modificações destes em algo similar à uma águia, mas apenas colibris diferentes de seus pais e nem mesmo uma gata dá a luz a um tigre dente-de-sabre, mas pelo acúmulo de modificações, um colibri poderá ser o ancestral de uma ave tão poderosa quanto uma águia, e ainda mais facilmente uma gata poderá ser a ancestral de um felino de grande porte com enormes caninos.

Devemos observar que esta ave poderá ser extremamente parecida com um águia, assim como o felino de grandes caninos poderá ser quase idêntico a um pré-histórico tigre dente-de-sabre, mas estes hipotéticos animais não serão nem uma águia nem um Smilodon, pois estes evoluíram de outra ave e outro felino que não foram nem um colibri, nem um gato doméstico.

A evolução é um jogo cujas etapas podem se repetir em processos e regras, mas cada etapa depende da etapa anterior e é única em suas combinações.

Então a aleatoriedade opera dentro de limites, e causa bifurcações específicas nos cladogamas, as especiações, e estas são “peneiradas” de maneira determinante pela seleção natural.

E mesmo esta seleção tem em sua ação a aleatoriedadede do ambiente, que é aleatório nos processos astrofísicos, e mais ainda nos geologismos, pois a deriva continental é o maior motor da modificação dos ambientes terrestres.

Por fim, concluímos que a evolução é sob amplo aspecto indeterminística, mas em seu indeterminismo, converge com o ambiente para determinar exatamente as espécies que sobrevivem em cada período de tempo de cada ambiente geográfico (e até geológico) da história da vida na Terra.

Observação: Caro leitor – esta estapa deste texto poderá parecer óbvia, tediosa e até ridiculamente didática aos profissionais da área de Biologia e outros, mas tenho de alertar que este texto é originalmente de meu blog de divulgação científica, no qual, infelizmente, tenho não só de tecer críticas como também ser didático. Então pedirei perdão pela sua perda de tempo e espero sua compreensão.

A questão do nível de linguagem e cultura específica
(Poderia chamar este pequeno capítulo de “A origem dos meus ‘HAJA!’ “)

Percebamos a primariedade do argumento criacionista acima, e aqui repetirei um post no ORKUT que escrevi há anos, e infelizmente, se perdeu, e julgo agora adequado reescrevê-lo.

Na minha biblioteca, possuo dois livros chamados Advanced Organic Synthesis, um com o subtítulo Methods and Techniques, de Richard Monson e outro com o subtítulo Reaction and Synthesis, de Francis Carey e de Richard Sundberg. Para se ter uma visão do que e trata o que define-se por estes títulos como “síntese orgânica avançada”, seria recomendável passar os olhos por esta versão em pdf: Monson

Estas obras são escritas numa linguagem, hora específica e técnica, hora resumida e abreviada a extremos, que é praticamente ininteligível a não ser para aqueles profissionais de alguma vivência em síntese orgânica, que não só é a ciência e a técnica de se obter substâncias orgânicas, molecularmente falando, a partir de outras substâncias, sejam orgânicas ou não, por intermédio de reações químicas e processos físico-químicos (como aquecimentos a determinadas temperaturas e durante deerminados tempos). Afirmo ‘não só’ pois muitas sínteses possuem um tanto de arte, de técnicas que são empiricamente desenvolvidas, pois alguns passos e detalhes não possuem modelo algum que os trate, e inclusive, algumas ainda nem possuem uma explicação teórica (um exemplo que sempre cito é o ácido antranílico a partir do orto-nitrotolueno por oxi-redução interna – notemos que só esta linha já dá uma amostra do que quero afirmar neste parágrafo).

Não significa que a síntese orgânica avançada seja um campo transcendente, superior a qualquer outro, mas sim, que exatamente como inúmeros outros campos avançados em diversas ciências, é apenas inteligível em linguagem por quem possui já uma significativa experiência em tal campo, vivência e aprendizado em um nível superior.

Aqui entra a questão que quero afirmar: criacionistas, mesmo sem formação, experiência ou mesmo nível de linguagem, mesmo quando a possuem em outros campos, como são os casos destacados de Duane Gish e Michael Behe, curiosamente ambos bioquímicos, o primeiro um criacionista de “Terra Jovem”, biblicista, e o segundo um dos principais defensores do design inteligente (e aqui vale ler meu artigo de porque o D.I. é um criacionismo), não entendendo coisa alguma claramente de termodinâmica ou física nuclear acima de um determinado nível, ou bacteriologia e fisiologia do olho (sendo específico), respectivamente, fazerem ataques a um volume colossal de informação científica, inclusive por especialistas de renome maior que eles próprios em seus próprios campos de especialização e formação.

O que devemos dizer então de criacionistas sem a menor formação acadêmica em campo científico algum, a escrever volume enorme de coisa alguma sobre questões que não são difíceis de serem rebatidas por um estudante de secundário?

Ou ainda sim, quererem discutir sobre campos mesmo com pessoas com formação específica e robusta, quando não longa experiência nestas questões, sem nem se necessitar falar de biólogos e paleontólogos, mas por exemplo, químicos e engenheiros químicos, como é o meu caso, com formação tanto em termodinâmica num nível técnico bastante sofisticado, ou síntese orgância, com larga experiência acadêmica e profissional?

Voltemos aqui as duas questões acima: quem convence alguém com a Bíblia como resposta par questões científicas, quando nem mesmo neste campo seus dois primeiros livros escapam inclusive de contradições mútuas? Ou quem conseguirá provar-me que criacionismo não passa por um tanto de masoquismo a cercar um fundamentalismo patológico (como se algum não fosse)?

Responder a pergunta acima deveria ser tão banal quanto os criacionistas, dos mais diversos tipos, ao invés de ficarem perdendo seu tempo esmurrando o colosso intelectual que é a Biologia e sua inseparável “Teoria Eixo”, simplesmente comprovar os fenômenos miraculosos que afirmam.

Organismos complexos mais primitivos se alimentavam por osmose

por Susan Trulove, em EurekAlert!

Uma pesquisa do Virginia Tech mostrou que as formas complexas de vida mais antigas – que viviam nos oceanos ricos em nutrientes de mais de 540 milhões de anos atrás – provavelmente se alimentavam por osmose.

Os pesquisadores estudaram dois grupos de organismos modulares de Ediacara: os rangeomorfos com forma de samambaia e os ernietamorfos que têm forma de colchão de ar. Esses organismos macroscópicos, com tamanho tipicamente de vários centímetros, absorviam nutrientes através de sua membrana externa, muito parecido com o que fazem bactérias microscópicas modernas, de acordo com a publicação de 25 de agosto de 2009 do PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), com o título “Osmotrofia em organismos modulares de Ediacara” (trad. livre) e autores Marc Laflamme, Shuhai Xiao, e Michal Kowalewski. Laflamme, que atualmente faz pós-doutorado no Departamento de Geologia e Geofísica da Universidade de Yale, fez a pesquisa no laboratório de Xiao no Virginia Tech. Xiao e Kowalewski são professores de geobiologia na Faculdade de Ciência do Virginia Tech.

Os rangeomorfos tinham um sistema de ramificação repetida como em folhas de samambaia, e os ernietamorfos tinham uma superfície dobrada como um colchão de ar inflado que fazia módulos tubulares. “Esses organismos diferem de qualquer outra forma de vida posterior e por isso são muito pouco compreendidos”, disse Laflamme. A estratégia de alimentação deles tem sido fonte de discussões, com teorias indo do parasitismo à simbiose e à fotossíntese. “Algumas hipóteses podem ser descartadas porque os organismos não têm estruturas de alimentação, como tentáculos ou bocas, e porque muitos deles viveram no oceano profundo onde não havia luz solar para a fotossíntese”, disse Xiao.

Os pesquisadores decidiram simular várias mudanças morfológicas na estrutura geral dos organismos para testar se teria sido possível para eles atingir razões de área de superfície por volume da mesma forma que as bactérias modernas que se alimentam por osmose. Modelos teóricos foram construídos para explorar os efeitos de comprimento, largura, espessura, número de módulos e presença de vacúolos internos sobre a área de superfície dos fósseis do Pré-Cambriano. “Os modelos sugerem que vacúolos internos – isto é, espaços preenchidos com fluidos ou outros materiais biológicos inertes – são um modo particularmente eficaz de aumentar a razão superfície/volume de organismos macroscópicos complexos”, disse Kowalewski.

Os cientistas descobriram que os dois grupos (rangeomorfos e ernietamorfos) cresciam e construíam seus corpos de modos diferentes, entretanto, ambos os grupos maximizavam suas razões de área de superfície por volume de seu próprio modo. “O aumento do tamanho era claramente realizado primariamente pela adição de módulos para os ernietamorfos e pela ramificação repetitiva e dilatação de módulos para os rangeomorfos”, disse Laflamme. “O sistema de ramificação repetida dos rangeomorfos era essencial para permitir uma alta razão de área de superfície por volume, necessária para uma boa alimentação baseada em osmose.”

Hoje apenas algumas bactérias microscópicas se alimentam eficientemente apenas por osmose, embora alguns animais como esponjas e corais usem a osmose como fonte suplementar de alimento. Mas no período Ediacariano (de 635 a 541 milhões de anos atrás), com oceanos ricos em nutrientes, “uma estratégia de alimentação baseada em difusão era mais praticável”, disse Laflamme.

“Acreditamos que os ediacarianos se alimentavam de carbono orgânico dissolvido, que pode ter muitas fontes”, disse. “[Esse carbono] representa o material orgânico originado de plantas, fungos, animais – dê o nome que quiser – que se dissolvia em lipídios e proteínas durante a decomposição orgânica natural. Há um corpo crescente de evidências [que indicam] que nos tempos ediacarianos, devido principalmente à ausência de animais com intestinos completos capazes de empacotar a matéria orgânica em precipitados fecais, havia um volume muito maior de água com nutrientes orgânicos dissolvidos, especialmente em águas profundas. Sem precipitados fecais, as substâncias orgânicas ficariam em suspensão e se decomporiam em lipídios e proteínas solúveis em águas marinhas”, disse ele. “Acreditamos que esses compostos eram então absorvidos via osmose através da “pele” dos ediacarianos devido à alta razão de sua área de superfície pelo volume corporal.”

O artigo do PNAS conclui que hoje “bactérias sulfúricas gigantes, como Thiomargarita, vicejam pela costa da Namíbia, onde a ressurgência constante [da água] permite mais acesso ao carbono orgânico dissolvido e nutrientes. Tais áreas ricas em nutrientes podem ser análogos modernos dos oceanos ediacarianos profundos… sugerindo que pode ser mais que coincidência que os rangeomorfos mais antigos ocorressem em águas profundas ricas em carbono orgânico dissolvido.”

 

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A pesquisa foi financiada pelo Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia do Canadá (NSERC) e a Bateman Fellowship de Laflamme, o Programa de Exobiologia e Biologia Evolutiva da NASA, e o Programa de Geologia Sedimentar e Paleobiologia da Fundação Nacional da Ciência (dos EUA).

Encontre o artigo em http://www.pnas.org/content/early/2009/08/13/0904836106.abstract

Conheça mais sobre a pesquisa em geobiologia do Virginia Tech em http://www.paleo.geos.vt.edu/people.htm#faculty
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Créditos das imagens:

1) Rangeomorfo Charnia masoni: de Smith609, Wikimedia Commons, CC 2.5.

2) Ernietamorfo Ernietta plateauensis: de Hans D. Pflug. Neue Fossilreste aus den Nama-Schichten in Südwest-Afrika. Paläontologische Zeitschrift, Volume 40, Numbers 1-2 / May, 1966. doi 10.1007/BF02987628

Como surgem grandes saltos no desenvolvimento

ScienceDaily (21 de julho de 2009) — Uma questão que tem intrigado os cientistas há muito tempo é o modo como a evolução age ao preencher o hiato entre dois estados fisiológicos discretos. A maioria das mudanças evolutivas, afinal, acontecem em incrementos minúsculos: um elefante fica um pouquinho maior, o pescoço da girafa fica um pouco mais longo. Se essas pequenas mudanças mostram-se vantajosas, há uma chance melhor de serem passadas para a próxima geração, e esta próxima geração pode acrescentar suas próprias novas mutações, e assim por diante, até que se tenha um enorme paquiderme ou o característico pescoço alongado de uma girafa.

Mas quando se trata de mudanças em características como o número de asas num inseto ou de membros num primata, há uma grande diferença. Como esse tipo de salto evolutivo acontece?

De acordo com uma equipe liderada por cientistas do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), em colaboração com Patrick Piggot e colaboradores da Temple University School of Medicine, tais mudanças podem ser ao menos em alguns casos o resultado de flutuações casuais, ou ruído (variações não genéticas), atuando junto a um fenômeno conhecido como penetrância parcial. Suas descobertas foram publicadas recentemente na revista Nature.

“Nosso trabalho mostra como a penetrância parcial pode desempenhar um papel na evolução ao permitir que uma espécie evolua gradualmente de um estado em que produz 100% de uma forma para o desenvolvimento de 100% de outra forma qualitativamente diferente”, diz Michael Elowitz, professor assistente de biologia e física aplicada do Caltech e pesquisador do Howard Hughes Medical Institute, que liderou a equipe. “Os estágios intermediários que ocorrem nessa trajetória não são formas intermediárias, mas mudanças na proporção de indivíduos que se desenvolvem de um modo ou de outro.”

A penetrância parcial é o nome que os biólogos evolutivos deram ao grau a que uma única mutação genética pode ter diferentes efeitos em diferentes organismos de uma população.
“Se você pegar uma porção de células e cultivá-las exatamente no mesmo ambiente, elas serão como irmãos gêmeos idênticos em relação aos genes que elas têm, mas elas poderão ainda assim mostrar diferenças substanciais em seu comportamento”, diz Avigdor Eldar, um pós-doutor em biologia da Caltech e o primeiro autor do artigo científico. Esse tipo de variações – ou ruído do desenvolvimento, como os pesquisadores o chamam – pode permitir que uma mutação tenha um efeito em alguns organismos mas não em outros. Por exemplo, enquanto algumas células que variam geneticamente mostrarão o resultado esperado da mutação, outras podem ainda se comportar como uma célula normal (também chamada de tipo selvagem). E outras células ainda podem apresentar resultados completamente diferentes a partir da mesma mutação.

“Essas células mutantes não apenas mostram uma morfologia diferente”, nota Eldar. “Elas mostram mais variabilidade em seu comportamento. Numa população, você pode ver uma mistura de vários comportamentos diferentes, com algumas células fazendo uma coisa e outras fazendo outra coisa.”
No artigo da Nature, Elowitz e Eldar, junto com seus colaboradores, estudaram a penetrância parcial numa espécie de bactéria chamada Bacillus subtilis. Eles observaram especificamente os esporos que B. subtilis produz quando os tempos ficam difíceis. Esses esporos são clones menores e dormentes que vieram da chamada “célula-mãe”. Eles ficam grudados à célula-mãe, mas são entidades separadas com seu próprio DNA.

Um esporo bacteriano é especialmente adaptado a não fazer nada mais que sobreviver. “Ele não cresce e não faz nada”, diz Eldar. “Apenas espera que os tempos favoráveis retornem”.

O tipo selvagem da bactéria B. subtilis sempre produz esporos da mesma forma: cria um único esporo, menor que a célula-mãe, mas com uma cópia exata do cromossomo materno.

O que os cientistas observaram foi um “mutante no qual o processo de esporulação foi alterado”, explica Eldar. “Geralmente, essas células conversam uma com a outra, com o pequeno esporo contando à célula-mãe maior: ‘estou aqui, e estou bem’. Na célula de tipo selvagem, essa conversa é alta; no mutante, é apenas um sussurro, e nem sempre a mãe consegue ouvir”.

Quando esse tipo de mutação de “sussurro” ocorre, descobriram os pesquisadores, há quatro resultados possíveis:

  • A bactéria esporula normalmente, como o tipo selvagem.
  • A bactéria faz duas cópias de seu cromossomo em vez de uma só, então fica com três cromossomos mas cria apenas um esporo. Neste caso, a célula-mãe retém dois dos cromossomos e dá um deles ao esporo.
  • A bactéria faz apenas uma cópia de seu cromossomo, mas cria dois esporos em vez de um só. Neste caso, cada esporo terá um cromossomo, e a célula-mãe fica sem nenhum. (Esta é uma mutação letal; nem a mãe nem os esporos sobrevivem.)
  • A bactéria faz duas cópias de seu cromossomo em vez de uma só, então fica com três cromossomos. Depois cria dois esporos. Neste caso, a mãe e cada um dos esporos gêmeos terão um cromossomo cada.

Essa última possibilidade, nota Eldar, é algo que nunca tinha sido observado antes em B. subtilis. Mas isso não significa que o comportamento de produzir esporos gêmeos não tenha suas vantagens. “Em alguns ambientes, pode ser melhor para a célula”, diz ele. “Sabemos disso porque há outras espécies cujos tipos selvagens fazem a mesma coisa que nosso mutante estava fazendo só de vez em quando.”

Os cientistas logo perceberam que essa variabilidade era a porta de entrada para entender como a evolução faz o salto de um fenótipo para outro. “Não se vai de 1 para 1,1 em quantidade de esporos”, aponta Eldar. “Mas é fácil achar uma mutação que simplesmente mude a frequência do comportamento. Se 10% da população fazem dois esporos e os outros 90% fazem um, isso funciona. Resolve a necessidade de um salto de quantidade discreta entre 1 e 2 esporos.”
Uma vez que observaram esse comportamento raro numa pequena minoria das bactérias, os pesquisadores levaram o processo um passo adiante, ajustando outros fatores no sistema de esporulação. Por exemplo, observaram o que aconteceria se, além de atenuar a comunicação entre mãe e esporo — fazendo a célula-mãe pensar que não tinha produzido o esporo ainda — também fosse aumentado o volume de sinais que induzem a mãe a replicar seu cromossomo.

Talvez sem surpresa, eles descobriram que esse tipo de mudanças aumentam a porcentagem de células individuais de B. subtilis que decidem produzir dois esporos em vez de um. Na verdade, ao combinar mutações, diz Eldar, eles conseguiram crescer a porcentagem de bactérias que criam esporos gêmeos de 1% (em bactérias com só uma mutação) para até 40% (em bactérias com múltiplas mutações).

“Quando se tem apenas uma mutação, há pouca penetrância da produção de esporos gêmeos”, diz Eldar. “Mas quando se adiciona mais e mais mutações, pode-se fortalecer a penetrância para níveis muito altos.”
“Nós mostramos que algumas mutações causam em baixa frequência o desenvolvimento de esporos gêmeos em uma célula , em vez de um único esporo por célula, como ocorre normalmente”, diz Elowitz. “A frequência relativa dessa característica pode ser ajustada para altos níveis através de outras mutações.”

Este estudo fornece um exemplo concreto de um panorama particular para explicar a evolução do desenvolvimento. “Ele ilustra um modo pouco familiar pelo qual a evolução do desenvolvimento pode trabalhar”, acrescenta Elowitz. “Mudanças qualitativas de uma forma para a outra podem se dar através de mudanças nas frequências relativas — ou penetrância — dessas formas.”

“É interessante que o ruído — que consiste em flutuações aleatórias de proteínas na célula — é crítico para que isso aconteça”, continua. “O ruído não é apenas um estorvo nesse sistema; ele é uma parte importante do processo que permite que células geneticamente idênticas façam coisas muito diferentes.”

Além disso, nota Elowitz, o trabalho mostra que “o desenvolvimento das bactérias pode ser um bom sistema para permitir um estudo mais profundo dessas questões gerais sobre a evolução do desenvolvimento.”
Outros pesquisadores envolvidos no trabalho são Michelle Fontes do Caltech, o estudante de pós-graduação Oliver Loson da Temple University School of Medicine e Jonathan Dworkin da Faculdade de Médicos e Cirurgiões da Columbia University.

O trabalho foi financiado pelas instituições Howard Hughes Medical Institute, National Institutes of Health, National Science Foundation, International Human Frontier Science Organization, e European Molecular Biology Organization.


Referência científica:

  1. Eldar et al. Partial penetrance facilitates developmental evolution in bacteria. Nature, 2009; DOI:10.1038/nature08150

Adaptado de materiais fornecidos pelo California Institute of Technology.

Imagem: EYE OF SCIENCE / SCIENCE PHOTO LIBRARY