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.

Eugenia x Evolução

janeiro, 2008

Não são raras as vezes em que a teoria evolucionista darwiniana é acusada de dar suporte a políticas eugênicas. No dia 24 de dezembro de 2007 o Sr. Olavo de Carvalho nos presenteou com mais um de seus textos bombásticos, estabelecendo um contexto histórico inventado, criticando as transformações e modificações da teoria e acusando-a de embasar as idéias de busca por uma raça humana superior.

Vou direto ao ponto que quero abordar, ignorando toda a baboseira desconexa que Olavo cria ao inventar uma linha do tempo sem fundamentação para o surgimento do pensamento evolucionista. A relação da evolução com as idéias de eugenia não se sustenta cientificamente por vários motivos. É preciso primeiramente lembrar que, no caso da teoria darwiniana, o termo “evolução” não é usado em sua condição usual de progressão.

Não existe uma “escada evolutiva” que remete a um igualmente inexistente “último degrau” aonde o homem estaria hipoteticamente situado. Essa visão parece bastante comum mas biologicamente falando, o homem é considerado mais uma entre tantas espécies. É muito importante entender esse conceito. Algumas espécies são evidentemente mais complexas que outras, no entanto não são “mais evoluídas”.

O termo evolução neste caso, se aplica a variações na freqüência alélica do material genético do indivíduo. Acredito que já expliquei isso antes neste mesmo blog, mas o faço novamente. Quando da ocasião da multiplicação das células gaméticas, ou células reprodutivas, processos de mutação modificam algumas áreas do DNA .

Em geral modificações profundas são extremamente nocivas e a célula se torna inviável para os fins a que serve. Em todo caso eventualmente a mutação pode não ser tão drástica e não torna a célula inviável. As mutações produzem modificações nos alelos e é a isso que o termo evolução se refere.

O efeito é melhor observado em organismos simples e de reprodução acelerada, como as bactérias. Em regra estamos todos passando por processo semelhante e a longo prazo, e com o devido isolamento, seria possível observar os efeitos dessas modificações em organismos complexos. No entanto, o tempo de observação seria tão grande que não é possível realizar de forma controlada.

Os fósseis no entanto nos ajudam a inferir esse efeito e a traçar um caminho evolutivo para cada espécie do planeta. Veja que apenas o bom entendimento deste conceito já serve como contra-argumento para a tentativa desonesta de estabelecer vínculos entre a evolução darwiniana e e a eugenia. Se não existem espécies mais ou menos evoluídas, se a evolução não segue em uma escala direta, então não se pode produzir uma raça superior.

No entanto, existe ainda um outro argumento biológico que ajuda a entender de uma vez por todas que o sistema eugênico não faz sentido. É sabido que a variabilidade genética de uma espécie é importante para a manutenção desta espécie. Ou seja, quanto maior a variabilidade dopool gênico da espécie, mais difícil será de ela enfrentar eventuais problemas de adaptação.

Na eugenia a idéia é produzir uma raça “pura”, evitando a miscigenação dos indivíduos. Evitar a miscigenação é diminuir intencionalmente o pool gênico da espécie, restringindo a variabilidade e deixando a espécie mais suscetível a problemas de adaptação ou de ordem genética. É evidente portanto que a biologia ou qualquer outro ramo da ciência jamais tentou justificar ideologias quaisquer.

Qualquer biólogo poderia ter facilmente esclarecido as dúvidas do Sr. Olavo de Carvalho e evitado que ele, mais uma vez, fosse tido como um mentiroso tendencioso que deforma a realidade da maneira como quer para poder sustentar sua insanidade.

Resta a dúvida de até quando ele continuará se passando por alguém com ideais e será finalmente encarado como realmente se deve, um charlatão ignorante que não faz a menor idéia do que esta falando.

Mais um pouco sobre raças.

novembro, 2007

Este tema já foi discutido aqui, e por isso mesmo deixo a simplicidade de lado e me aprofundo um pouco mais no assunto. Recentemente tivemos a infeliz declaração do Dr. Watson, que alegou que os africanos são intelectualmente inferiores que o resto do mundo, justificando tal afirmação usando a genética. Tal declaração reacendeu uma série de discussões sobre o papel da ciência na origem do racismo. Alguns, menos honestos e mais apressadinhos, logo se adiantaram a dizer que o racismo é filho da ciência, esta mãe solteira e prostituída que agora nega sua própria cria.

Evidente que no “mundo ideal” destas pessoas é muito simples atribuir à uma única atividade humana, aquela que mais os incomoda por uma série de questões, um problema que, no mundo real que esta longe de ser o “ideal”, possui raízes muito mais profundas. Mas antes de entrar nesta discussão, vamos dar uma olhada rápida no passado, presente e futuro do conceito de raças para à ciência.

Um pouco de história antiga

Classificar a biodiversidade do planeta não é uma atividade recente. O primeiro sistema de classificação que se tem notícia é o de Aristóteles, que separava os animais em grupos de acordo com o local em que viviam (terra, água e ar). Desde então ficou clara a importância de se classificar os animais de forma a facilitar o estudo da imensa biodiversidade do planeta.

O processo de classificação mudou muito desde Aristóteles, especialmente entre os séculos XVII e XVIII. Foi durante esse período que a sistemática atual ganhou corpo com o trabalho de Lineu, que desenvolveu a nomenclatural binominal que é usada até hoje. Lineu também foi o responsável pela construção da hierarquia que divide os animais em reinos, filo, classe, ordem, família, gênero e espécie.

Cada divisão dessas é conhecida como táxon. Era a análise morfológica, ou seja, a comparação de características físicas dos animais que levava os cientistas da época a determinarem em que táxon cada um se enquadrava. Mas as dificuldades logo surgiram. Algumas animais pareciam se enquadrar em mais de um táxon, enquanto outros pareciam não se enquadrar em nenhum.

Com isso foram sendo criados subtáxons, que funcionavam como uma espécie de “gambiarra” de sistematização. Não demorou para um táxon em particular, o que definia a espécie dos animais, ganhasse um subtáxon conhecido como subespécie. É importante notar que em algum momento da história, o conceito de subespécies e raça acabou se misturando.

A princípio a palavra raça definia apenas as diferentes variedades comerciais de alguns animais como cachorros, pombos, cavalos e etc. No entanto, logo subespécies e raças se transformaram em sinônimos, dando ao termo raça uma espécie de embasamento científico diretamente relacionado à sistemática.

Com o conceito de raças mais ou menos estabelecido, alguns cientistas da época, incluindo Darwin, acabaram por separar as populações humanas em raças. A divisão era feita, como tudo na época, por comparação morfológica e foi essa divisão que deu origem à divisão dos humanos em negros, caucasianos e mongolóides.

Um pouco de história moderna

No século XX as coisas mudaram um pouco. Ficou claro para os biólogos modernos que separar os animais por diferenciação morfológica não era mais suficiente. Com frequência haviam enganos e mudanças de classificação. A maioria passou a concordar que a classificação feita por comparação morfológica era muito subjetiva.

O avanço dos estudos em genética, comportamento animal, biologia molecular e muitos outros acabou por definir uma nova forma de classificação. Hoje em dia temos três ciências que cuidam disso, a sistemática, a filogenética e a cladística. A sistemática cuida da organização, criação ou extinção das ordens taxonômicas. A filogenética estabelece as relações evolutivas sobre os organismos na tentativa de melhor agrupá-los nos táxons. A cladística analisa a relação evolutiva dos seres tentando estabelecer sua genealogia.

A genética é parte muito importante neste estudo e ajudou a responder uma série de dúvidas de classificação. Foi a genética que mostrou que o conceito de subespécies era superestimado e que, em geral, nenhuma classificação de subespécies se sustenta.

O índice de fixação

Tal afirmação se baseia no índice de fixação, conceito criado por um geneticista americano chamado Sewall Wrigth. O índice de fixação surgiu de um conceito anterior que estabelecia que, quando da análise morfológica de duas populações, um valor de variação entre 25 a 30% entre elas indicava que eram subespécies diferentes.

O índice de fixação usa o mesmo valor de variação, mas a variação que se compara não é mais entre as diferenciações morfológicas e sim do material genético. Usa-se a fórmula do índice de fixação para se calcular a diferenciação genética entre duas populações e entre indivíduos de uma mesma população. Diferenças genéticas entre 25 a 30% indicam que as populações comparadas pertencem à subespécies diferentes.

A aplicação do índice de fixação entre os seres humanos indicou que as diferenças genéticas não ultrapassam 15%, estabelecendo por fim que não existem subespécies, e portanto raças, entre os seres humanos. A aplicação do índice de fixação em outros animais vem indicando que as divisões em subespécies não encontram embasamento genético.

A comissão Internacional de Nomenclatura Zoológica não estabelece regras para a nomenclatura de subespécie, indicando que a comunidade científica internacional esta de fato abandonando o conceito de subespécies e, portanto, raças.

Um pouco de palpite sobre o futuro

Eu acredito que daqui pra frente a tendencia será ir abandonando aos poucos os subtáxons. Os táxons em si estão passando atualmente por uma profunda reformulação, reenquadrando algumas formas de vida em reinos próprios. A microbiologia e a genética tem papel fundamental nesta reformulação, pois estabelecem formas confiáveis de análise comparativa dos seres vivos. A morfologia não foi totalmente descartada e, muito provavelmente, nunca o será. Mas seu papel foi imensamente reduzido.

Voltando para a discussão do racismo

Aqueles citados acima, os desonestos e apressadinhos que atribuíram o surgimento do racismo à ciência, costumam com frequência ignorar que o empreendimento científico não é um processo dogmático. A ciência erra, e erra muito. Mas aceita seu erro e, tendo completa consciência de que seus processos não são perfeitos e a prova de falhas, com frequência os reformula para refletirem melhor a realidade observada.

Neste sentido, a ciência assume que por um período deu suporte ao conceito de raças na espécie humana. Mas deixa claro que as pesquisas e técnicas recentes desfizeram esse engano. O conceito de raças é hoje marginalizado mesmo nas ciências sociais, aonde se prefere usar o termo etnia para se referir às diferentes populações humanas. Atribuir o racismo à ciência unicamente, é ser desonesto e absolutamente superficial. É ignorar todo um processo histórico e cultural iniciado desde o surgimento do homem na Terra.

Como ignorar que a igreja justificava a escravidão dizendo que os negros não tinham alma e que, portanto, não passavam de animais? Como assumir que o simples ato de se conceituar raça, justifique ações de ódio contra raças? Será mesmo que se o conceito de raça jamais tivesse sido formulado, nunca teríamos visto o ódio entre brancos e negros? Como ignorar os processos de transformações políticas, culturais e sociais quando o mundo começou a ficar pequeno demais para manter as populações humanas separadas geograficamente, misturando as mais diversas culturas e gerando os mais diversos conflitos? Alguém ai da platéia gritou Jihad? Cruzadas?

Estou certo que sim.