Os 22 paradigmas de Thomas Kuhn.

fevereiro, 2008

Muitas vezes pode parecer incongruente, mas a ciência muda. Não são raros os momentos em que teorias muito bem estabelecidas, são completamente abandonadas em detrimento de outra. Da mesma forma, outras tantas teorias são fortemente modificadas com o decorrer dos anos, de modo que tornam-se substancialmente diferentes do que eram originalmente. Essa aparente falta de firmeza nas idéias científicas, contrasta diretamente com a visão popular de que a ciência é um empreendimento de verdades e certezas. Não é.

O físico Thomas Kuhn dedicou parte de sua vida tentando entender esse movimento transformador da ciência. Em 1962 Kuhn publicou “A Estrutura das Revoluções Científicas”, um ensaio polêmico que usava uma abordagem histórica para defender que a ciência gera paradigmas que, eventualmente, são substituídos por outros no decorrer do desenvolvimento científico. Mas vamos entender melhor essa questão.

A definição de paradigma de Kuhn gerou confusão quando da publicação da primeira versão do livro. Com efeito, uma leitora chegou a dizer que o termo é usado de 22 maneiras diferentes. Kuhn no entanto só admitia dois significados principais. Neste texto iremos abordar apenas um significado. O paradigma é um modelo de mundo que compreende o conjunto de teorias que buscam explicar os fenômenos estudados.

Neste caso o que um paradigma faz é estabelecer algumas questões sobre o mundo físico que são então investigadas na tentativa de se encontrar respostas. No entanto, um paradigma parece nunca conseguir responder todas as questões que propõe. A ciência não é um empreendimento de respostas. Quanto mais sabemos sobre determinado fenômeno, mais questões surgem. Isso não é exatamente um problema, ao menos não inicialmente. Esse processo investigativo é o que Kuhn chamou de “ciência normal”, ou seja, o período aonde determinados paradigmas são aceitos e investigados.

O que se passa é que o número de questões, ou anomalias, que não podem ser resolvidas com o paradigma estabelecido atinge níveis críticos, é o início do período conhecido por “crise”, aonde novos paradigmas tentam responder de maneira mais eficiente as questões que o paradigma aceito não consegue responder.  O período de crise é marcado pela divisão da comunidade científica entre o paradigma aceito e o paradigma em ascensão. Eventualmente o paradigma em ascensão ganha a preferência e substitui o antigo, é o momento que Kuhn chamou de “revolução científica”.

É evidente que eu resumi bem o núcleo do trabalho de Kuhn. Em geral o processo de ascensão e queda de um paradigma é complicado, leva tempo e gera discussões infindáveis. Quando um novo paradigma é proposto, em geral não é bem aceito pela comunidade científica. A razão, segundo Kuhn, é o comprometimento com o paradigma estabelecido. Quando anomalias são detectadas, os cientistas não tendem a considerar a questão como um problema no paradigma. Buscam adequar a anomalia ou simplesmente a ignoram como um fator que não pode ser melhor estudado no momento. No entanto, o acumulo constante dessas anomalias podem gerar o descrédito do paradigma, o que em geral ocorre nos cientistas mais jovens e menos comprometidos com o modelo de mundo estabelecido.

Kuhn ainda defende o que ele chamou de “princípio da incomensurabilidade”. O princípio define que paradigmas diferentes estabelecem uma visão muito distinta de mundo, de modo que não podem ser comparados. Isso não significa que o novo paradigma é melhor que o anterior, apenas estabelece que eles são em geral incompatíveis. No entanto, se o paradigma em ascensão não é necessariamente melhor que o paradigma já estabelecido, qual a justificativa para a substituição do velho paradigma pelo novo?

As razões são as mais variadas. Eventualmente o novo paradigma pode responder com mais eficiência um número de questões maior que o anterior, ainda que não responda parte das questões já resolvidas pelo velho paradigma. É um processo curioso, aonde parte do conhecimento já conquistado é abandonado. O novo paradigma, ainda que não resolva tantas questões quanto o anterior, pode responder questões que tenham maior prioridade para a ciência. Essas prioridades mudam de acordo com a sociedade e época, de modo que o novo paradigma pode ser substituído no futuro por um velho paradigma.

É justamente este ponto das idéias de Kuhn que provoca desconforto em alguns membros da comunidade científica. É possível imaginar que o empreendimento científico é arbitrário, escolhendo seus modelos de mundo não por sua capacidade em explicar os fenômenos estudados, e sim por conveniência ou por interesses. Mas isso não é bem verdade, mudar de paradigma não é como trocar de posição política.

Uma analogia melhor seria dizer que mudar de paradigma é como escolher uma nova ferramenta para realizar um velho trabalho.

Evolução: O sucesso de uma teoria.

fevereiro, 2008

Não foi de imediato que a teoria evolutiva darwiniana foi aceita. Muito pelo contrário, Darwin foi muito discutido e questionado até atingir seu status atual de teoria bem estabelecida. Não poderia ser diferente, é assim que a ciência funciona. Teorias tão revolucionárias ganham crédito com o tempo, demonstrando seu incrível poder preditivo e respondendo o máximo de questões possíveis para os problemas que a própria teoria levanta.

Nos séculos seguintes, a seleção natural ganhou suporte da genética, especialmente com os trabalhos do mestre Dobzhansky. É a teoria evolucionista moderna, conhecida como neodarwinismo, que compreendeu pela primeira vez  o valor evolutivo das mutações e os mecanismos pelo qual eles ocorrem. Ao mesmo tempo, a evolução continuou gerando desafetos. Basta lembrar de alguns casos mais extremos, como o de pessoas vinculadas a movimentos religiosos tentando banir a teoria evolutiva dos currículos escolares dos Estados Unidos.

Por vezes os argumentos contra a evolução são  pouco fundamentados. Já sofreu a acusação de ser “apenas uma teoria”. Nada mais ingênuo. A evolução, o processo que modifica  geneticamente os seres vivos, é um fato inegável.  A teoria consiste na explicação de como esse processo se dá, bem como suas implicações. Ainda assim, para a ciência, teoria é o maior status que uma idéia pode ter. Também já se tentou argumentar que a evolução vai contra uma das leis da física, mais especificamente contra a termodinâmica. Mais uma vez, trata-se de um argumento pouco fundamentado. Fora a hipótese do Design Inteligente, que se pretende a substituir a evolução darwiniana sem jogar nas mesmas regras, as regras do método científico.

O fato é que a teoria da evolução é um dos grandes pilares da ciência. Um assunto tão complexo não pode ser esgotado em uma série de textos, muitos outros virão. No entanto, espero ter conseguido transmitir ao menos o básico do assunto, e que tenha sido o suficiente para desfazer alguns mitos e dúvidas a respeito do assunto. Se não foi o caso, não hesitem em deixar as dúvidas, críticas e sugestões na caixa de comentário ou por email.

Evolução: Especiação.

fevereiro, 2008

Especiação é o termo utilizado para definir o processo que resulta no surgimento de uma nova espécie a partir de uma espécie já estabelecida. Antes no entanto é preciso definir espécie, para tal usaremos o conceito de um famoso biólogo evolucionista, Theodosius Dobzhansky. Os indivíduos de determinados grupos devem respeitar algumas observações para poderem ser considerados como membros de uma mesma espécie. Em ambiente natural, devem possuir períodos reprodutivos compatíveis, gerarem descendentes férteis e não estarem geograficamente separados. Por exemplo, ursos polares e ursos pardos quando cruzados geram descendentes férteis, no entanto estão geograficamente impedidos de se reproduzirem de modo a se caracterizarem espécies diferentes. Cavalos e burros podem se reproduzir, mas dão origem a descendentes estéreis, ou seja, também são caracterizados como espécies distintas.

Em algumas ocasiões, grupos de indivíduos de determinada espécie podem ficar isolados de outros grupos da mesma espécie. O isolamento geralmente é geográfico, o grupo pode migrar para algum lugar de difícil acesso (como ilhas ou cavernas), ou passar por um acidente geográfico (o surgimento de uma cadeia de montanhas ou a separação de continentes, como no caso da antiga Pangéia).

O caso é que uma vez que grupos de uma mesma espécie são separados e impedidos de se relacionarem, sua história evolutiva começa a divergir. Ambientes diferentes exercem forças de seleção diferentes. Neste ponto temos divergências entre teorias, a principal corrente neodarwinista acredita que as mutações vão ocorrendo gradualmente e se acumulando, até que o grupo isolado tenha divergido de modo a não mais poder ser considerado membro da espécie que o originou. Alguns acreditam que a evolução pode acontecer em períodos pontuados, intercalados por grandes períodos de estabilidade.

É importante observar que essa divergência é totalmente dependente do isolamento e leva muito tempo para ocorrer. O processo de especiação é lento e dificilmente gera resultados iguais. Ou seja, grupos de uma mesma espécie isolados geograficamente provavelmente vão divergir para espécies completamente diferentes, já que as condições ambientais dificilmente são iguais e, portanto, selecionam de maneiras diferentes.

Alguns grupos oponentes da teoria evolucionista alegam que embora se possa aceitar as chamadas “microevoluções” (as pequenas variações que não resultam em novas espécies), as macroevoluções (acúmulo de microevoluções que resultam em uma nova espécies) são complexas demais para ocorrerem de maneira natural e ao acaso. Muito embora eles não dêem uma explicação razoável para o processo de especiação, existe um fenômeno passível de observação que indica que a crítica acima não se sustenta. Trata-se das conhecidas “espécies em anel”.

Espécies em anel.

É um fenômeno particularmente interessante. Trata-se de grupos de uma mesma espécie que, por isolamento geográfico parcial em decorrência de migração, se diferenciam ao longo das regiões que habitam.Foi observado que os indivíduos geograficamente mais próximos eventualmente podia se reproduzir gerando descendentes férteis. No entanto, os indivíduos mais distantes do grupo original já tinham se divergido a ponto de não mais poderem ser considerados de mesma espécie. A figura abaixo representa melhor esse movimento.

Imaginemos que a ave acima se distribui em uma linha que parte do sul do país e sobe em direção ao norte, sendo o indivíduo mais à esquerda localizado no sul e o mais à direita no norte. Repare que o cruzamento no sentido das setas azuis é possível. Os descendentes desses cruzamentos podem inclusive se reproduzirem com o grupo imediatamente mais abaixo, ou seja, os filhotes do segundo com o terceiro indivíduo poderiam se reproduzir com o o primeiro indivíduo e ainda gerarem descendentes férteis.

De modo que podemos estabelecer uma escala que diz que, o indivíduo D pode se reproduzir com C e seus filhotes ainda poderão se reproduzir com os indivíduos B. Da mesma forma, o indivíduo B pode se reproduzir com o indivíduo C (ou os descendentes resultantes de D com C) e ainda gerar descendentes capazes de se reproduzirem com o indivíduo A. O processo funciona em todos os sentidos da escala, de modo que os indivíduos A e B podem se reproduzir e seus descendentes ainda serão compatíveis com C e assim por diante.

No entanto, e essa é a parte mais curiosa, os indivíduos A e D não podem se reproduzir ou geram descendentes inférteis. isso implica que ambos sofreram especiação de modo que a única ligação entre eles seja formada pelos indivíduos B e C que são intermediários. Se por algum evento qualquer os indivíduos B e C forem extintos, A e D perderam a ligação entre si e serão considerados espécies individuais.

Esse processo simples mostra que a especiação por acumulo gradual de mutações pode com efeito gerar novas espécies. Eu entendo que o processo todo de especiação seja um pouco complexo de assimilar, embora de fato ele seja simples. Por isso, não deixem de me questionar, perguntar ou tirar dúvidas pelos comentários.

Evolução: Seleção natural, artificial e sexual.

fevereiro, 2008

Não há dúvidas de que a seleção natural é mesmo uma maneira muito elegante de explicar a biodiversidade do planeta. No entanto, a despeito disso, Darwin não a considerava como única forma de seleção. No próprio Origem das Espécies, Charles dedica um capítulo para comentar sobre a ação da seleção artificial. Em “The Descent of Man” ele acaba estabelecendo uma novar força selecionadora, a seleção sexual. Ironicamente, no que diz respeito à seleção sexual, ela não foi muito bem aceita por alguns dos defensores de Darwin, entre eles, Alfred R. Wallace.

A Seleção Natural.

Para melhor compreendermos o processo de seleção natural, é preciso antes compreender a maneira como os animais variam em suas formas, mesmo em indivíduos do mesmo grupo. É comum observar que existem diferenças sutis entre membros de uma mesma espécie ou comunidade. Se observarmos com atenção um bando de chimpanzés, vamos logo notar que alguns são mais altos, outros mais fortes, as cores dos pelos podem  ter uma determinada variação e por aí vai. Em verdade, observamos as mesmas características entre os humanos. Embora sejamos todos de uma mesma espécie, carregamos diferenças morfológicas evidentes em comparação com os membros de nossas sociedades.

Embora o processo que resulta nessas diferenças não precise ser tratado detalhadamente neste momento, é importante considerar que ele é originário das etapas de divisão das células germinativas, ou seja, ocorre antes da formação do embrião que poderá vir a se tornar um novo indivíduo. Também vale observar que, a despeito de considerarmos as pequenas modificações como aleatórias, isso não é bem verdade. O fator de aleatoriedade existe, mas esta limitado a agir dentro de alguns parâmetros. Por exemplo, o filho de pais negros não poderá nunca nascer branco, ou de olhos puxados. No entanto, pode ter o tom de pele levemente mais claro ou escuro que de seus pais.

Mas deixemos os humanos de lado em benefício de um exemplo mais didático. Podemos imaginar uma espécie qualquer de ave vivendo em uma ilha com pouca ou nenhuma interferência do homem. Vamos supor que esta ilha possui uma particularidade, uma espécie de arbusto que cresce entre os rochedos e que produz pequenos frutos que servem de alimento ao grupo de aves que vive ali. Em alguns pontos da ilha existe um tipo de árvore que também produz frutos, mas eles são maiores e com uma casca um pouco resistente.

As aves que se alimentam do fruto produzido pelo arbusto provavelmente possuem bicos alongados, capazes de entrar pelos vãos dos rochedos permitindo à ave a alcançar seu alimento. Em uma população é possível imaginar que algumas aves tenham bicos mais alongados que outras. Não é difícil de imaginar que os indivíduos que nasceram com um bico levemente menor podem passar por situações difíceis na disputa pelo alimento, já que terão acesso à menos arbustos que as aves com os bicos mais alongados. Deste modo, estes poucos indivíduos menos afortunados provavelmente viverão menos, ou por deficiência de nutrição não serão capazes de se reproduzir. Deste modo, terão maior dificuldade em deixarem descendentes.

Mas a natureza é imprevisível e, por um evento qualquer, os arbustos sofreram com as intempéries ou pragas e entraram em extinção. As aves que se alimentavam quase que exclusivamente deles ficaram sem muitas opções a não ser passar a sobreviver consumindo os frutos grandes e de casca resistente das árvores da ilha. No entanto existe um problema. Os bicos alongados não são tão eficientes para a nova alimentação. Capturam com dificuldade os frutos e sua estrutura não ajuda o acesso à polpa da fruta. Eventualmente, aqueles indivíduos de bico menor realizam tal função com maior capacidade, se beneficiando de sua característica singular em relação ao grupo e tendo maior sucesso na disputa pelo alimento. Essa mudança de cenário provavelmente vai acarretar na mudança completa da população, aonde os indivíduos de bico menor passarão a deixar mais descendentes do que os de bico mais alongado.

Embora o exemplo seja totalmente hipotético, existem diversos casos reais semelhantes. É por exemplo o que Darwin observou ao visitar as Ilhas Galápagos. Todas elas eram habitadas por tentilhões que, no entanto, eram substancialmente diferentes entre sim. Era possível até mesmo identificar de que ilha cada indivíduo vinha, apenas observando suas características morfológicas. É muito provável que uma única espécie de tentilhão tenha colonizado a ilha, mas as diferentes dificuldades exercidas pelas diferentes ilhas acabou selecionando características diferentes em cada grupo de indivíduos.

A Seleção Artificial.

Esta é bem simples de compreender. O funcionamento é praticamente o mesmo da seleção natural, mas a força selecionadora em geral vem da ação do homem. Podemos por exemplo citar criadores de cães. Normalmente o criador escolhe características particulares de seus animais, talvez indivíduos mais peludos ou menores, e favorece esta característica permitindo que estes indivíduos procriem.

Embora neste caso as características continuem a se desenvolver de maneira mais ou menos aleatória, a força selecionadora do homem direciona o desenvolvimento de determinadas características. De modo que a seleção artificial, além de ter um objetivo (neste caso, comercial) age de maneira muito mais rápida que a seleção natural.

A Seleção Sexual.

A seleção sexual diz respeito à maneira que algumas espécies encontram para maximizar suas chances de reprodução. Neste caso, embora a seleção natural atue sobre a luta pela sobrevivência de cada indivíduo, os membros da espécie acabam por desenvolverem táticas para garantir um maior sucesso reprodutivo.

Podemos citar como exemplo o pavão. Trata-se de uma espécie de ave em que os machos carregam uma cauda vistosa e colorida. A disputa pela fêmea é feita pela exibição da cauda, que se abre feito um leque para impressionar a parceira pretendida. Em geral, o animal que tiver a cauda mais estravagante ganha  a parceira e se reproduz com sucesso. Deste modo, indivíduos com caudas ainda que levemente menos coloridas que de seus concorrentes, acabam tendo maior dificuldade em gerar descendentes.

A seleção sexual em geral ocorre em paralelo à seleção natural. Praticamente todas as espécies animais possuem estratégias reprodutivas de competição. Essas estratégias de reprodução não diferem muito das estratégias de sobrevivência e luta por recursos naturais. Agem de forma similar, garantindo ao indivíduo maior ou menor sucesso competitivo na dinâmica de sua população.

Vale observar que, INDEPENDENTE do método de seleção, as características surgem de maneira mais ou menos aleatórias. A seleção atua no sentido de beneficiar determinadas características que foram desenvolvidas, ainda assim,excetuando-se talvez a seleção artificial, as características são selecionadas sem um propósito ou fim. DE MANEIRA ALGUMA qualquer característica adquirida pelo indivíduo surge em resposta ao meio ambiente, nem mesmo na seleção artificial.

Evolução: Como confessar um assassinato.

fevereiro, 2008

Charles Robert Darwin foi seguramente um dos maiores naturalistas da história. Muito embora ele seja sempre lembrado por sua teoria evolutiva, suas contribuições à ciência foram muitas. Darwin realizou diversos estudos em zoologia e botânica, antes disso porém se envolveu com geologia e quando garoto se interessava por química. Estudou medicina por influência de seu pai, mas nunca chegou a concluir o curso. Durante esse período no entanto, Darwin freqüentou uma série de cursos para naturalistas. Conheceu Robert Grant, um grande admirador de seu avô Erasmus e defensor das idéias de Lamarck.

Trocou a escola de medicina pela de artes, com o intento de se tornar um clérigo. Durante esse período Charles se envolveu com uma série de ótimos professores nas mais variadas áreas naturalistas. Foi um destes professores, John Henslow, que por influência conseguiria enviar Darwin na sua tão famosa viagem ao redor do mundo no Beagle. A viagem abordo do Beagle não teve como único resultado levar Darwin à sua teoria mais famosa, entre outras coisas confirmou as idéias de Charles Lyell quanto à geologia da Terra, coletou uma diversidade imensa de espécies e encontrou indícios da mega-fauna do novo mundo.

Da viagem do Beagle até a publicação de A Origem das Espécies, foram mais de 20 anos. Darwin era atormentado por suas próprias idéias. Temia pela represália que sofreria da sociedade ao contestar a idéia estabelecida da criação divina. Se preocupava em ofender a crença de seus professores e amigos, bem como de sua esposa Emma. O fato é que Darwin acabou acuado por Wallace, um naturalista em viagem similar à de Darwin que se correspondia com ele. Wallace apresentou a Darwin suas idéias sobre como as espécies se formam, elas eram muito parecidas com as de Charles que acabou decidindo tornar pública sua teoria.

O Origem das Espécies gerou a polêmica tão temida por Darwin, mas mudou o mundo de uma maneira definitiva. “É como confessar um assassinato” disse Darwin certa vez, prevendo a amplitude das transformações que sua teoria causaria.

O Darwinismo.

A teoria evolutiva de Darwin parte do mesmo pressuposto que a de Lamarck: A biodiversidade do planeta começou de uma maneira mais simples e com o tempo foi se tornando mais variada e complexa. No entanto, o darwinismo difere do lamarckismo em dois pontos essenciais.

Para Lamarck, a evolução se dava através de uma única força, a resposta evolutiva que os organismos dão ao interagirem com o meio. Deste modo a evolução de cada ser vivo é guiada de forma a melhor adaptar o organismo ao meio em que vive. Darwin por outro lado, muito graças à influência que as idéias de dinâmica de populações de Thomas Malthus, considerou que existiam duas forças em ação.

A primeira era totalmente aleatória e responsável por modificações nos organismos. Na época de Charles a genética ainda estava nascendo e ele nunca teve a oportunidade de compreender os mecanismos por trás deste processo. No entanto chegou bem próximo disso quando alegou no “Origens” que “algo” influenciava o “aparelho reprodutor” dos animais, provocando as modificações. Hoje sabemos que o “algo” é na verdade o DNA que pode sofrer mutações (e com freqüência sofre) quando da formação das células germinativas, ou seja, os espermatozóides e óvulos.

A segunda força em ação é a seleção natural (ou artificial em alguns casos específicos). A seleção natural é a condição imposta pelo meio ambiente para que os organismos sobrevivam. O que ocorre é que as modificações aleatórias que cada indivíduo sofre produzem mudanças que, eventualmente, podem melhorar ou piorar as chances de sobrevivência em determinados meios. Quando essas chances são melhoradas, o organismo sobrevive por mais tempo e provavelmente se reproduz com maior freqüência, gerando um maior número de descendentes que recebem o legado evolutivo de seu antepassado.

Ambos os processos em ação somado ao isolamento de grupos ou indivíduos de uma espécie acabam por gerar o processo de especiação, que será tratado com mais atenção em outra oportunidade, resultando no surgimento de novas espécies.

Embora a idéia seja simples, ela implica em uma conclusão evidente e muito polêmica. Se o processo evolutivo é aleatório, então a evolução não tem um “objetivo final”. As espécies não estão caminhando rumo ao topo de uma escada evolutiva, e portanto, não se pode definir níveis evolutivos. Para o darwinismo o conceito de “mais evoluído” não tem sentido de ser, podemos apenas dizer que determinados organismos são melhor adaptados a viver em determinados ambientes. Esta conclusão simples nivela o homem com o resto dos organismos vivos, nos transformando em apenas mais uma espécie animal entre tantas outras.

Não é difícil portanto entender o motivo de as idéias de Darwin serem questionadas até hoje. O darwinismo atesta contra o antropocentrismo, negando ao homem seu suposto papel especial no universo. Por outro lado nos dá um presente muito maior, uma relação direta com cada organismo deste planeta.

Parafraseando Darwin, há grandeza nessa visão da vida.

Evolução: O cavaleiro de Lamarck

fevereiro, 2008

Jean-Baptiste Pierre Antoine de Monet, o cavaleiro de Lamarck, foi um importante naturalista francês. Lamarck é o responsável por uma das idéias sobre evolução, mais bem sucedidas em povoar o senso comum. Quem nunca ouviu falar em lei do uso e desuso ou de caracteres adquiridos? Com efeito a maioria das pessoas pensa na teoria da evolução sob os termos de Lamarck, em geral sem notar.

Mas Lamarck ofereceu muitas outras contribuições para a biologia. Fazia parte do exército francês e se interessava por história natural. Acabou sendo indicado a um cargo no Museu de História Natural de Paris.Teve uma importante carreira estudando a flora francesa, até ser indicado como curador dos invertebrados. Foi trabalhando com moluscos que chegou finalmente a sua teoria da evolução.

O lamarckismo

Lamarck acreditava que a biodiversidade do planeta surgia por geração espontânea e em formas simples. Com o tempo, iam se modificando, subindo em uma escala de complexidade. Com essa idéia em mente Lamarck tentou estabelecer os meios pelo qual essas modificações se davam e eram transmitidas para a próxima geração. Formulou então que em cada ser vivo existe um “fluído nervoso” responsável pela modificação morfológica de cada espécie.

Tal fluído se concentrava mais nos órgãos mais usados, permitindo que eles se desenvolvessem melhor que os outros. Para Lamarck as modificações só podiam ocorrer durante o período de desenvolvimento do animal, sendo passados para a próxima geração. Lamarck então propôs duas leis básicas, a lei do uso e desuso e a lei das características adquiridas. A lei do uso e desuso estabelece que quanto mais se exige de um órgão, mais ele se desenvolve, cresce ou se fortalece. De maneira oposta, os órgãos menos usados se atrofiando e desaparecem gradualmente.

Já a lei das características adquiridas diz que o animal transmite para a próxima geração as modificações produzidas durante sua fase de desenvolvimento, de modo que seus filhotes já nascem com a modificação adquirida pelos pais. O exemplo mais clássico das idéias de Lamarck é a explicação para o pescoço alongado das girafas. Segundo ele podemos imaginar que as girafas primitivas eram pequenas e possuíam pescoço curto. Vivendo em um ambiente aonde as folhas das árvores que lhes provém alimento ficavam muito acima do nível do solo, o movimento de esticar o pescoço de modo a alcançar essas folhas direcionava o “fluído nervoso” para a região e permitia que o pescoço crescece um pouco mais que nas gerações anteriores. Sucessivas gerações de girafas foram passando para sua prole os pescoços que aumentavam um pouco a cada geração, resultando no animal que temos hoje.

É importante notar que para Lamarck a evolução não era um processo aleatório e sem direção. Para ele, todos os animais evoluíam ativamente em resposta ao meio ambiente, se adaptando de acordo com as dificuldades que encontravam. O processo portanto era guiado a uma “direção final”, permitindo se estabelecer uma escala evolutiva entre os organismos vivos. Para Lamarck, era muito evidente que alguns animais eram mais evoluídos que outros, e sua justificativa dizia que tal afirmação mostrava claramente que os animais mais evoluídos surgiram primeiro no planeta.

A idéia de Lamarck não foi muito bem recebida. Muitos cientistas o contestaram e estabeleceram experimentos cujos resultados iam contra sua teoria evolutiva. Outros tantos afirmaram que o registro fóssil da época não corroborava com a evolução lamarckista já que os animais encontrados eram tão complexos quanto os que vivam atualmente. As expedições ao Egito também atestaram contra Lamarck. Muitos dos animais mumificados encontrados eram exatamente iguais às suas versões ainda vivas.

Mas Lamarck nunca abandonou suas idéias. Pessoas como Erasmus Darwin deram crédito à Lamarck e olhavam sua teoria com bons olhos. O lamarckismo ainda tem o mérito de ter se infiltrado com muito sucesso ao senso comum, talvez por sua explicação simples e sua estética bastante compreensiva. Mesmo nos dias de hoje, com o lamarckismo amplamente refutado, as idéias do velho Cavaleiro Francês se confundem com a revolucionária teoria do homem que mudou a biologia pra sempre.

No próximo texto: Como confessar um assassinato.

Evolução: Antes de um Darwin, sempre vem outro Darwin.

fevereiro, 2008

Quando se fala em evolução o nome Charles Darwin é o primeiro que nos vem à mente. Não pra menos, Charles influenciou drásticamente a biologia dos séculos que se seguiram à publicação da Origem das Espécies. Mas quem influenciou o pensamento deste naturalista tão famoso? Não foram poucos, Darwin se envolveu com a comunidade científica de sua época muito cedo, conviveu com grandes cientistas e trazia em seu próprio sangue a herança de um livre pensador fruto do Iluminismo. Seu avô, Erasmus Darwin.

Erasmus Darwin era um abastado médico inglês com o típico pensamento revolucionário da época. Não sustentava inclinações religiosas e defendia com paixão o processo de modernização que tomava conta da Inglaterra, graças à revolução industrial. De fato Erasmus atraía o carisma dos homens mais importantes da burguesia da época, fundou o “Círculo Lunar” que mais tarde viria a se chamar “Sociedade Lunar de Birmingham”. Tratava-se de uma confraria composta pelas pessoas mais influentes do círculo de amizade de Erasmus que se encontravam uma vez ao mês, sempre às luas cheias (por isso o nome Sociedade Lunar), para discutir sobre política, avanços científicos e por ai vai.

Vivendo em um ambiente tão livre de preconceitos religiosos, Erasmus era um contraventor. Apoiava a revolução francesa, era contra a escravidão, venerava o sexo e não ligava para convenções sociais. Era uma alma livre, agindo da maneira que queria e não como a sociedade desejava. Casou duas vezes, teve quatorze filhos, dois deles com uma governanta. Seu segundo casamento, quando já estava praticamente aleijado, gordo e velho foi com uma viúva deslumbrante que lhe rendeu quatro dos quatorze herdeiros. Escrevia poemas eróticos e receitava sexo para depressão. Era um bom vivant no sentido mais expandido do termo.

Inspirado por Lamarck, importante naturalista francês que será tratado com mais detalhes no próximo texto, Erasmus defendia que os animais não haviam sido criados por Deus mas sim por geração expontanea, evoluindo de formas mais simples para as mais complexas. Escreveu um livro chamado Zoonomia aonde defendia uma teoria evolucionista que guiava os animais e plantas, muito antes de seu neto Charles Darwin formular a sua própria e tão famosa teoria.

Apesar da vida atribulada, Erasmus morreu tranquilamente. Seu filho Robert Darwin, que também seguiu pelos caminhos da medicina, veio a se tornar o pai de Charles. Robert, embora tivesse sido influenciado pelo pensamento iluminista de seu pai da Sociedade Lunar, não era tão radical. Antes disso, se envergonhava do comportamento lascivo do pai. Tal fato fez com que o jovem Charles só fosse ter contato direto com as idéias revolucionárias de seu avô quando chegou à universidade, aonde se deparou com uma legião de alunos e professores que veneravam o velho Erasmus como um indealista e símbolo de uma época, aonde o homem parecia ter controle sobre si, sobre o mundo que o cercava e, mais do que isso, sobre seu próprio intelecto.

No próximo texto: O Cavaleiro de Lamarck.

Evolução: Um epílogo.

janeiro, 2008

Algumas teorias científicas possuem a curiosa característica de serem amplamente discutidas fora do âmbito científico. Em geral são as teorias mais complexas e que, de alguma forma, possuem grande importância para a ciência além de serem “estranhas” ao conhecimento popular. Um bom exemplo é a teoria da relatividade de Einstein. É uma teoria complexa que trata o universo de forma pouco usual, estabelece o tempo como uma dimensão e atesta que ele, o tempo, é relativo ao referencial. Ora, imaginar que o tempo não é um valor absoluto foge ao senso comum e gera as mais variadas interpretações da teoria.

Na biologia o mesmo ocorre com a “teoria da evolução”. Muitos discutem suas implicações nas mais variadas atividades humanas, poucos o fazem compreendendo perfeitamente o que é a teoria evolutiva e o que ela significa no entendimento da vida na Terra.  Os enganos são muitos: É a evolução apenas uma teoria? Se é uma teoria, qual sua credibilidade? A evolução atesta contra Deus? O homem é a evolução do macaco? Se é, porque não tem macaco virando gente hoje em dia? Aliás, porque não vemos novas espécies aparecendo diariamente? podemos concluir então que a evolução parou? Afinal, existem seres mais evoluídos que outros?

As dúvidas são muitas e refletem os muitos enganos no ensino e divulgação da evolução. A começar pelo entendimento sobre o que é a teoria evolutiva e a que serve. A teoria evolutiva surgiu como uma possível resposta a um problema, explicar a biodiversidade do planeta. É praticamente impossível se deparar com a quantidade de organismos vivos na Terra, e não se questionar como eles chegaram aqui. Existem várias respostas a esta pergunta, provavelmente a mais famosa é a resposta oferecida pela bíblia no gêneses.

Mas nem todo mundo estava satisfeito com a possibilidade de Deus ter criado toda a biodiversidade do planeta da forma como ela existe hoje. Com efeito, algumas pessoas começaram a estabelecer relações entre os seres vivos. Comparações morfológicos passaram a indicar proximidades entre animais que aparentemente não tinham nenhuma relação. Logo surgiu a idéia de que talvez algumas espécies tenham variado de outras.

O pensamento evolutivo mudou muito no decorrer da história e as teorias sobre a evolução acompanharam esse movimento. O assunto é extenso e merece uma série de textos para poder abranger ao menos parte da complexidade envolvida. Nos próximos textos iremos ver algumas teorias evolutivas, vamos abordar os caminhos que levaram Darwin a escrever seu famoso livro, as mudanças que a teoria darwiniana sofreu com o surgimento da genética e outros assuntos relacionados.

Até lá, keep evolving.

O ovo ou a galinha?

janeiro, 2008

O título remete à tão famosa pergunta. Quem surgiu primeiro, o ovo ou a galinha? Segue a eterna discussão sobre a resposta paradoxal. Mas será mesmo que a questão do ovo e da galinha é paradoxal? Curiosamente, a resposta para esta questão esta atrelada diretamente com o desenvolvimento da vida na Terra.

E não podia ser diferente. O ovo é uma estrutura reprodutiva compartilhada por uma infinidade de espécies. Trata-se basicamente do resultado entre a união do espermatozóide com o óvulo no momento da reprodução. A estrutura é basicamente a mesma, o embrião resultante da fecundação do óvulo e uma porção de vitelo que serve de alimento para o embrião. No caso do bem conhecido ovo de galinha, o embrião seria a gema e o vitelo a clara.

Pode-se dizer seguramente que o ovo surgiu primeiro que a galinha. O motivo é simples, antes que a primeira ave aparecesse na primitiva face deste planeta, os oceanos já eram habitados por peixes e outros animais que botam ovos. No caso dos peixeis o ovo não possui uma casca rígida. A fecundação é externa, ou seja, a fêmea deposita os óvulos em uma superfície qualquer no mar e o macho despeja seus espermatozóides por cima.

Ovos como dos peixes possuem um problema evidente. São muito sensíveis a mudanças climáticas e são alvo fácil de predadores. Esse problema ainda não seria resolvido com os primeiros animais a sairem do mar em direção à terra, os anfíbios. Os ovos dos anfíbios são bastante similares aos dos peixeis, a fecundação também é externa e eles precisam estar submersos em água.

Os primeiros ovos com casca rígida surgiram com os répteis. Foram um passo muito importante para a dominação de ambientes secos, já que a casca rígida protegia muito bem o embrião contra intempéries e ataques predatórios. A invenção do ovo de casca rígida coincide com o aparecimento de um novo orgão. O penis. O fato é que a casca rígida não permite que o espermatozóide seja lançado por sobre o ovo, era preciso fecundar o óvulo antes que ele se tornasse rígido. A fecundação portanto deveria ser interna e o pênis cumpre esse papel com elegância. Nós, machos mamíferos, devemos tudo aos repteis.

Na maioria dos mamíferos o ovo sofreu sérias modificações. A casca rígida se perdeu, mas pra compensar, o embrião se desenvolve no interior da mãe. A estratégia é igualmente boa, a proteção do embrião é garantida e ganha-se a vantagem de a mãe poder se locomover sem perder de vista sua futura cria. Já nas aves a estrutura do ovo é muito parecida com a dos repteis, a fecundação é interna e nem sempre é feita com o auxilio de um pênis. Na verdade, no caso das aves, o pênis não é muito vantajoso pois representa um peso extra a se carregar durante o vôo. Não é de surpreender portanto que aves como as de rapina não possuam pênis enquanto os avestruzes possuem. No caso das aves que não possuem pênis, macho e fêmea encostam suas cloacas (estruturas parecidas com o anus, mas que servem para todos os tipos de excretas e reprodução) e o macho deposita seus espermatozóides dentro da fêmea.

Acho que a pergunta correta a se fazer é: Quem surgiu primeiro, o ovo de galinha ou a galinha? Neste caso, a resposta seria que ambos surgiram ao mesmo tempo durante os processos evolutivos. O fato é que a questão sobre quem veio primeiro é tão válida quanto o paradoxo do biscoito Tostines, só vale enquanto considerada de forma despretensiosa.

A ciência e o ateísmo

janeiro, 2008

A correlação entre ateísmo e ciência não é nova. Não são poucos os cientistas de fama que ostentam tal bandeira. De fato, as vezes fica a impressão de que ser ateu é uma espécie de pré-requisito para ser um bom homem de ciência. O cenário é ainda reforçado pelos embates públicos entre líderes religiosos e a comunidade científica, mal entendidos a respeito do funcionamento da ciência (e talvez até das religiões) e a mídia incendiária que se aproveita da polêmica pra vender jornal.

Uma ciência laica.

Me é curioso que, nestas questões em que se faz necessário compreender alguns conceitos, que os pilares da ciência nem sempre sejam consultados. Como já foi discutido em outro texto neste site, a ciência tem por um dos valores principais a neutralidade. Isso significa, entre outras coisas, que o empreendimento científico não deve assumir inclinações partidárias ou religiosas. A ciência, ao menos epistemologicamente, é laica.

Tomemos por laico o seu significado correto, ou seja, de neutralidade religiosa completa. É importante compreender bem o significado deste conceito, já que não raro a laicidade é encarada como um movimento contrário à religiões.

Fui questionado recentemente se essa laicidade científica é desejada. Acredito que seja não só desejada, mas fundamental. Em uma investigação científica, aonde se pretende compreender da melhor forma possível o objeto de estudo, é importante que as interferências externas sejam minimizadas da melhor forma possível. Ideologias, credos e inclinações políticas podem afetar a investigação de modo a comprometer os resultados.

Talvez seja possível argumentar que, no caso das ciências sociais, a laicidade não seja um valor relevante. No entanto, por mais que os métodos das ciências sociais se difiram dos métodos das ciências naturais, ainda é desejável que o objeto de estudo seja investigado da forma mais precisa possível. Sendo assim a laicidade, e antes disso a neutralidade, ainda é um valor desejável.

Da epistemologia à aplicação.

Parece existir no entanto uma dificuldade em preservar os valores epistemológicos em cenários reais. Não são raros os casos em que a neutralidade da ciência é fortemente golpeada pelas ideologias, credos e inclinações políticas do cientista. Entendo que essa separação seja, em muitos momentos, utópica. Valores externos à ciência já afetam o cientista antes mesmo de ele iniciar qualquer pesquisa. Com freqüência, a linha que de pesquisa esta intimamente ligada aos seus valores. Tal fato não é exatamente um problema, desde que o cientista consiga dosar com cautela a interferência destes valores.

Uma muleta chamada ciência

Acredito que a questão principal na relação entre ateísmo e ciência é a forma como a ciência é usada como sustentação do ateísmo. A verdade é que não existe absolutamente nada na ciência que embase, ainda que minimamente, a inexistência de Deus. Em verdade não é o objetivo do empreendimento científico lidar com essas questões e o motivo é simples: A ciência lida com fenômenos naturais e, por definição, Deus é uma entidade sobrenatural.

Talvez seja exatamente por isso que tantos ateus usem a ciência como muleta, uma atividade tão materialista serve muito bem aqueles que desejam negar a possibilidade de um mundo imaterial. É importante notar que não estou aqui defendendo a existência deste outro mundo. Apenas tento estabelecer que não há motivos suficientemente fortes para atrelar à ciência ao ateísmo ou a qualquer outro movimento religioso.

É importante termos em mente que a ciência é maior que o cientista e, muito embora ambos se relacionem intimamente, as opiniões do cientista não são necessariamente fundamentadas cientificamente.