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Discutir os aspectos nefastos e perniciosos da scala naturae é uma das minhas mais diletas atividades. Creio que, se é que posso deixar alguma contribuição na mente dos alunos entre todos os assuntos de biologia que ensino, essa seria a eliminação da scala naturae do nosso modo de pensar e de compreender a evolução. Como me disse certa vez um colega, que recentemente também se enveredou pelos caminhos do magistério, meu livro poderia facilmente se chamar “Por que acho que a scala naturae é um absurdo”.

É muito fácil, tentador até, pensarmos que em nosso desenvolvimento embrionário revivemos as fases adultas de invertebrados, peixes, anfíbios, répteis e mamíferos primitivos que, numa ótica evolutiva enviesada e capenga, seriam nossos antepassados. Contudo, essa forma de compreender o processo de desenvolvimento embrionário está equivocada, por duas razões: em primeiro lugar, os peixes, anfíbios, répteis etc. atualmente existentes não foram nossos antepassados, nem tinham como sê-los. Em segundo lugar, e aqui reside o principal, não revivemos as fases adultas dos nossos ancestrais, quem quer que eles tenham sido, em nosso desenvolvimento embrionário. O que eu estou afirmando aqui é algo já bem estabelecido desde o início do século XX (bem pouco tempo depois de Haeckel ter elaborado o conceito em sua forma mais famosa): a ontogênese não revive a filogênese.

Já temos um adequado conhecimento de biologia evolutiva e de sistemática filogenética nos dias de hoje para explicarmos com certa facilidade por que a recapitulação, ou “lei biogenética” (nomes pelos quais é conhecido o conceito de que a ontogênese revive a filogênese), é um equívoco científico. Porém, vale a pena perguntar por que tantos cientistas defenderam-na, e por que tantos estudantes aceitaram-na com facilidade. É sempre bom ressaltar que Haeckel não era um ignorante desvairado, noção que costumamos ter de pensadores que elaboraram hipóteses posteriormente derrubadas (como Lamarck, Ptolomeu e tantos outros).

A scala naturae é a resposta para essa indagação. Se hoje em dia, com nossa visão sistemática da história evolutiva dos organismos e com os conhecimentos (ainda incipientes) desse fascinante ramo da biologia denominado evo-devo, a recapitulação não faz mais sentido, o mesmo não se pode dizer de uma época histórica em que a scala naturae permeava o imaginário de praticamente todos os naturalistas e pensadores. A recapitulação, portanto, faz todo sentido num processo evolutivo em que os organismos estão postos numa fila continua, em que um “peixe”, um “réptil” e uma…

Quando um termo científico é criado especificamente para denominar uma estrutura ou descrever um fenômeno quase não há margem para mal-entendidos ou confusões de significação: aquele termo simplesmente não existia anteriormente. Essa é uma das principais vantagens dessas construções gregas ou latinas que abundam nas ciências e que infelizmente parecem afugentar os iniciantes e o público leigo em geral: diaheliotropismo, leucocitopenia, paramagnetismo, entalpia, hipercolesterolemia, pirólise, cromossomo, termodinâmica… são todos eles termos que dão pouco espaço para interpretações equivocadas. É bom lembrar, para os mais incautos, que apesar de esses nomes conterem raizes gregas ou latinas, eles não existiam na Grécia ou em Roma: μεταβολή, mudança (que origina o termo “metabolismo”), é uma palavra que existia no grego antigo; já hemodiálise, polissacarídeo, entropia e tigmonastismo são termos construídos a partir de palavras gregas, mas que não existiam no grego clássico: se você abrisse a boca e falasse “polissacarídeo” na Atenas de Péricles, significaria algo como “o filho de muitos doces”…

Por outro lado, quando o termo científico é emprestado da língua comum, já tendo portanto um significado prévio diferente nessa língua, os problemas de interpretação e de significação ocorrem de forma mais freqüente. Termos científicos como relatividade, evolução, inconsciente, mistura, teoria, repressão, clima e desenvolvimento se encaixam nessa categoria: são termos que possuíam um significado prévio às vezes bem diferente do significado científico.

Se você supôs que a partir daqui eu irei me ater ao termo “evolução”, você acertou redondamente! O problema que irei focalizar não é novo nem desconhecido, e já foi tratado em diversas publicações de divulgação científica; eu mesmo já falei sobre isso umas três ou quatro vezes neste blog. Contudo, o objetivo principal desses meus artigos é exatamente falar sobre coisas já relativamente bem conhecidas entre os profissionais da área, mas que o público em geral desconhece ou conhece de forma equivocada. Portanto, eis o problema: a diferença entre o significado popular e o significado científico do termo evolução.

Historicamente, o termo evolução significa desenvolver, desenrolar. É uma palavra que veio do latim evolutio (desenrolar e ler um rolo com textos), que por sua vez veio do verbo latino evolvo (infinitivo evolvere), que significa desembaraçar, desenrolar, destacar, explicar. Segundo o Merriam-Webster, “evolution” aparece na língua inglesa pela primeira vez em 1622. O primeiro uso biológico do termo, apenas no século XVIII, foi para se referir ao processo de desenvolvimento embrionário, e não ao que hoje em…

Disse Borges (ou escreveu) no prólogo de Elogio das sombras: “O tempo ensinou-me algumas astúcias: evitar os sinônimos, que têm a desvantagem de sugerir diferenças imaginárias”. Enquanto Borges, discorrendo sobre sua estética, levantou a questão de se imaginar diferenças onde elas não existem, a presente e breve nota tem o intuito oposto: mostrar que abundam diferenças entre conceitos que julgamos perfeitamente intercambiáveis.

Um desses falsos sinônimos, do qual eu gosto especialmente de falar, é o par reprodução e sexo. Para a maior parte dos que têm um conhecimento mais elaborado de ciências esses termos não significam a mesma coisa, apesar do público leigo não perceber isso tão facilmente. Ainda assim, mesmo os que têm maior intimidade com a biologia derrapam quando tentam conceber sexo sem reprodução. Vejamos:

O tratamento matemático que usarei com esses termos consiste em estabelecer que há reprodução sem sexo e que há sexo sem reprodução. Não temos muitas dificuldades na primeira das tarefas, pois quase todo mundo conhece ou já ouviu falar de reprodução assexuada, também chamada em biologia de clonagem. Nesse processo, há produção de cópias sem que ocorram alterações no material genético dos envolvidos, lembrando que em biologia o termo sexo significa recombinação genética, embaralhamento do material genético. Até agora, sem problemas. Porém, isso dito, é fácil perceber porque muitos, mesmo os que conhecem um pouco mais sobre biologia, se atrapalham na segunda tarefa: encontrar casos onde ocorre sexo sem que haja reprodução. Sexo sem reprodução não é, como se costuma pensar, casais tendo relações com camisinha ou usando pílula anticoncepcional. A cópula, que pode resultar ou não em uma reprodução, não é sexo no sentido biológico do termo (eis aqui, portanto, outro par de falsos sinônimos em biologia: sexo e cópula). Quando um casal tem relações sexuais usando preservativo, não ocorre nem reprodução nem sexo. O que seria, portanto, sexo sem reprodução? Deve ser um processo de recombinação genética (sexo), sem que haja produção de novas cópias. Com isso em mente, é fácil encontrarmos um exemplo de sexo sem reprodução: a conjugação, como a famosa troca de micronúcleos em Paramecium (a maioria dos alunos do ensino médio e de seus professores, tão apegados a conceitos consagrados unicamente pelo uso e incapazes de abandoná-los, estrebuchar-se-ão até o fim, jamais aceitando que conjugação não é um tipo de reprodução…).

Dois protozoários da espécie "Paramecium caudatum" em processo de conjugação

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Estou passando por uma overdose de futebol, especialmente agora que estamos na fase final da copa e que os jogos melhoraram um pouco (nunca vi uma série de jogos tão horrorosa quanto essa fase de grupos na África do Sul). E olha que eu nem gosto tanto de futebol assim: meu esporte sempre foi automobilismo. Se bem que as lobotomias que os antigos circuitos vêm sofrendo, juntamente com esses novos “estacionamentos de shopping center” à la Tilke que surgiram na última década, estão me fazendo rever minhas preferências… Mas isso é outro assunto. Voltemos ao futebol.

Uma coisa que sempre me chamou a atenção é a forma como narradores e comentaristas referem-se aos times e seleções: como seres possuidores de vida própria, com suas personalidades, defeitos, qualidades e intenções particulares. É claro que esse fenômeno não acontece apenas no futebol, mas em qualquer outro esporte coletivo (como o vôlei e o basquete, por exemplo); contudo, no futebol ele é muito mais facilmente percebido. Até que ponto uma seleção pode ser encarada como uma entidade própria, diferenciada? Será válida a forma dos locutores e comentaristas se referirem a um time ou seleção como algo além da simples soma dos jogadores (animais da espécie Homo sapiens) que o compõe?

Eu penso que sim. E a defesa de meu argumento começará por um conceito ao qual já me referi várias vezes nesse weblog, e de forma mais explícita numa postagem sobre a Gestalt: o conceito de propriedade emergente. O que defendo aqui é que uma montagem ou organização pode facilmente ser algo maior que a simples soma de suas partes. Um time de futebol ou uma seleção nacional pode apresentar características que vão além da simples soma dos comportamentos individuais dos onze animais (juntamente com os jogadores do banco, a comissão técnica, os membros de apoio etc…) que formam aquela seleção. Já afirmei em postagens anteriores, mas nunca é demais repetir: isso nada tem a ver com misticismo ou ocultismo; eu, um materialista convicto e declarado, entendo as propriedades emergentes como fenômenos naturais decorrentes da interação de processos distintos. Vamos explicar um pouco melhor:

Um neurônio multipolar é uma célula bem conhecida para grande parte das pessoas que se interessam por ciências. Dessas, uma razoável porção deve lembrar que neurônios são células cuja membrana pode se encontrar polarizada ou despolarizada (um nome bastante infeliz, uma vez que a polaridade é…

Prolegômeno: creio ser prudente avisar antecipadamente que essa nota, um pouco mais extensa que de costume, é um ensaio: apesar dos primeiros parágrafos conterem concepções já bem estabelecidas da etologia, o argumento final é apenas uma concepção particular e um exercício filosófico, e não há referências científicas que o corroborem.

O processo evolutivo modula não apenas caracteres morfológicos, como é comum se pensar, mas também outros atributos dos organismos animais que ocasionalmente são esquecidos na descrição da constituição fenotípica de um indivíduo ou espécie, como é o caso dos caracteres comportamentais.  Devendo ser compreendido não como algo separado da estrutura biológica (como se fora uma anima inserida em algum momento da conceição) mas sim como algo intrinsecamente ligado ao animal como um todo, o comportamento é — como todo o resto — fundamental para o ajustamento (fitness) do indivíduo em seu meio natural de adaptação (isto é, o ambiente no qual o comportamento faz algum sentido, traz algum benefício, aumenta sua freqüência nas gerações futuras e é, evolutivamente, fixado e continuamente refinado).

Denominamos comportamento inato ou comportamento geneticamente modulado a classe de comportamentos evolutivamente modulados e que não dependem, de maneira geral, de um aprendizado do organismo em seu meio de adaptação. Neurologicamente são programas motores, que variam desde padrões motores fixos até planos hierárquicos bastante complexos. Essas estruturas neurológicas evoluíram juntamente com a série de órgãos sensoriais a elas ligados e com o conjunto de estruturas motoras por elas controladas, sem as quais, logicamente, tais comportamentos não poderiam ser efetuados. Os órgãos sensoriais captam estímulos de diversas classes (mecanorreceptores, fotorreceptores, quimiorreceptores…) e transformam-nos em potenciais de ação que são analisados pelo sistema nervoso do organismo. Lá, mecanismos liberadores inatos trabalham para reconhecer alguma característica particular do estímulo (denominada de liberador) e, agindo portanto como um filtro, ativar um certo programa motor. Todos esses componentes direta ou indiretamente comportamentais (os órgãos sensoriais, os mecanismos liberadores inatos, os programas motores…) são modulados evolutivamente e tornam o comportamento de um dado animal, sempre considerando o meio no qual tal adaptação ocorreu, benéfico em algum aspecto de sua vida, aumentando de alguma forma seu ajustamento.

Uma interpretação equivocada que comumente surge após essa (breve) explanação sobre a base da etologia tradicional é a de que definimos aqui o comportamento como uma série de reflexos. Nada, contudo, mais diametralmente oposto. Nesses sistemas comportamentais inatos, a presença de estruturas neurológicas que analisam as informações…

Quem trabalha com biologia evolutiva, e principalmente quem ensina, direta ou indiretamente, esse ramo da biologia, já deve ter se deparado com uma dificuldade gigantesca: estabelecer que, uma vez que os organismos não foram criados seguindo um plano preestabelecido, não há sentido algum em falar de “funções” ou “papéis” de uma determinada espécie. Lembro-me de como me incomodavam aquelas aulas elementares de ecologia no primeiro grau (hoje em dia ensino fundamental), em que a professora dizia “o papel do capim é ser comido pela vaca”, e em seguida “o papel da vaca é ser comida pelo tigre”. Imaginamos o capim fazendo de tudo para ser comido por uma vaca: sinalizando, se mostrando acessível, oferecendo-se descaradamente e — caso possuísse sistema nervoso — implorando para a vaca: “me coma!”. O mesmo pode-se pensar da vaca, passeando languidamente em frente ao tigre, oferecendo suas ancas musculosas aos caninos proeminentes daquele.

É bastante claro que a professora não quis dizer isso, argumentarão alguns. Não concordo: a importância e o peso psicológico de um discurso mal elaborado vão além do que costumeiramente se imagina. É, de fato, bastante comum falarmos em ecologia sobre os “papéis” de determinadas espécies, como se elas estivessem lá para isso. Por essa razão, é imprescindível que o aluno compreenda que a grama, enquanto indivíduo, não “quer” (no sentido evolutivo) de forma alguma ser comida pela vaca, e toda uma série de modificações adaptativas surgiu, nessa corrida armamentista incessante, para tentar escapar, sem pés ou sem asas, daquela boca voraz.

Mesmo entre os círculos universitários ou entre os biólogos profissionais costumamos ouvir falar de papéis ecológicos. Coisas comuns, como o papel das minhocas na produtividade primária, ou o papel dos osmotróficos (fungos e bactérias) na decomposição da matéria orgânica, ou o papel das algas marinhas na produção de oxigênio atmosférico, são formas de discurso que, apesar de supostamente corretas, podem nos levar a inconscientemente (ou mesmo conscientemente, no caso de certos indivíduos…) achar que as algas existem “para” produzir o oxigênio atmosférico. Na verdade, as algas marinhas não se importam (e nem teriam como) com o metabolismo aeróbico dos indivíduos que dependem desse oxigênio. Quem pensa que o oxigênio é um composto que a fotossíntese libera “com o intuito” de permitir a sobrevivência dos aeróbicos não conseguirá perceber a complexidade do que ocorre na realidade: o oxigênio é um subproduto da oxidação da água (utilizada para reduzir o dióxido…

Passado o dia das mães, é hora de contar um episódio relacionado a essa data comemorativa. Um professor de uma cadeira de pedagogia nos contou em sala de aula sobre a idéia criativa que ele tivera certa vez para um cartão de dias das mães. A história surgiu quando discutíamos a noção de que uma brincadeira ou uma frase de efeito só faz sentido quando o receptor possui alguns conhecimentos específicos sobre o assunto, e nosso professor nos deu um exemplo particular de um processo comunicativo que falhou exatamente por essa razão. Bem intencionado e achando que sua idéia faria sucesso, ele fez um cartão onde se lia “Mãe, obrigado pelas mitocôndrias!”. Mas, para sua frustração, sua mãe não entendeu do que se tratava…

Poucas pessoas entendem; esse, aliás, é mais um exemplo da importância daquilo que nós chamamos de “alfabetização científica”. Contudo, boa parte dos alunos do ensino médio sabe o que é uma mitocôndria, e boa parte sabe também que em organismos que realizam singamia (não estamos aqui falando apenas de animais, portanto) as mitocôndrias provêm de apenas um dos progenitores. Na verdade, o mesmo se dá com os cloroplastos, que são transmitidos ao zigoto por apenas um dos gametas responsáveis pela fecundação. As mitocôndrias geralmente provêm dos gametas femininos, enquanto os cloroplastos podem ser provenientes dos gametas femininos ou dos gametas masculinos, dependendo do grupo vegetal em questão.

Uma palavra de esclarecimento pode ser conveniente, numa breve digressão: é muito difundido o conceito de que as mitocôndrias do gameta masculino dos animais, nomeadamente o espermatozóide, não entram no citoplasma do ovócito. Isso é correto para algumas espécies, como o Hamster, por exemplo. Porém, em outras espécies (e esse é o caso do ser humano), ocorre a entrada no ovócito das mitocôndrias do espermatozóide. Essas mitocôndrias, logo depois de entrarem no ovócito, são ubiquitinadas e marcadas para destruição. Eventualmente a ubiquitinação falha, o que explica alguns raros casos de material mitocondrial paterno num organismo animal.

Mas por que é tão importante, uma vez que se trata de um processo praticamente ubíquo, que as mitocôndrias que constituem o zigoto (e, por conseqüência, todo o futuro organismo) sejam originadas de um só dos gametas? As hipóteses mais aceitas para explicar a herança uniparental (ou seja, de apenas um dos progenitores) desse material genético citoplasmático são baseadas em modelos matemáticos que nos mostram que, caso houvesse uma mistura de linhagens…

“Alice no país das maravilhas” acabou sendo o primeiro longa metragem em 3D que eu vi. Não sei ao certo o que dizer sobre a projeção 3D: com bem pouco tempo de filme, eu já não percebia mais que se tratava de uma projeção em três dimensões, pois estava mais ocupado em curtir a história e o filme em si. É mais ou menos o que o meu sistema nervoso faz em uma projeção tradicional: ele assume que o cenário está em três dimensões, do mesmo modo que ele assume a veracidade da narrativa. Ou seja, em minha humilde e tresloucada opinião, tanto faz o filme ser projetado de forma tradicional ou em 3D, o que é uma informação valiosa para a economia de alguns trocadinhos futuros.

Quanto ao filme em si, confesso que fui ao cinema já munido de certa ressalva, pois havia descoberto um dia antes que se tratava de uma Alice adulta, que já não lembrava mais do país das maravilhas e que ao voltar para lá acidentalmente encontra seus habitantes numa situação de perigo (Não pude evitar lembrar imediatamente de “Hook”, a versão de Peter Pan de Spielberg, de 91, com Dustin Hoffman e Robin Williams: um Peter Pan adulto, que já não lembrava mais da terra do nunca, que por sua vez estava em perigo e precisava de sua ajuda). Apesar de eu estar esperando uma obra artística do porte de “Big Fish” (2003), que é para mim o melhor filme de Tim Burton, devo dizer que “Alice” é um filme bastante interessante, com momentos impagáveis, mas também com cenas que eu definitivamente modificaria (a cena do futterwacken, ou passo maluco, me fez sentir a famigerada “vergonha alheia”…). Entre os momentos impagáveis estão as aparições da neurótica Rainha de Copas, com aquele hilário cabeção, ordenando decapitações a torto e a direito.

A neurótica e hilária Rainha de Copas

No filme, a Rainha de Copas é constantemente chamada de “Rainha Vermelha”, em oposição à Rainha Branca, à qual Alice se alia. Acontece que, na obra de Carroll, a Rainha Vermelha é outro personagem, que por sinal não aparece no “Alice’s adventures in wonderland”, e sim em sua sequência, “Through the looking-glass”. Essa rainha, uma peça de xadrez, protagoniza um episódio curioso, que veio a nomear uma das hipóteses evolutivas recentemente elaboradas para tentar explicar um dos mais vexatórios problemas da…

Quando começamos a estudar biologia evolutiva, ainda no colégio, damos uma importância demasiadamente grande à seleção, a sua capacidade de fazer surgir e de fixar na população aquelas características que denominamos de adaptações. Nada mais normal, e até mesmo desejável: todos nós devemos iniciar o estudo de um campo novo do conhecimento por seus aspectos gerais, por suas regras básicas, para só então, já iniciados, passarmos aos detalhes mais complexos, aos casos particulares, às exceções, o que para muitos constitui a verdadeira diversão no estudo de ciências, onde as coisas começam a ficar mais interessantes! Contudo, há um preço a se pagar por isso: boa parte dos iniciantes fixa certas concepções, certas regras gerais daquela ciência a qual ele está se dedicando, de forma tão concreta e dogmática que ele acaba impedindo a si mesmo de dar o passo além, de perceber as exceções e, por conseguinte, a complexidade e a beleza daquele ramo do conhecimento. No caso cuja descrição acabei de começar, não é nada incomum o estudioso, após seus primeiros contatos com a seleção e seus mecanismos, passar a achar que todas as características ou estruturas de um organismo surgem por seleção, ou seja, que todas as características e estruturas de um organismo são adaptações, e dessa forma confundir seleção e evolução.

Há certos enunciados que atingem o patamar de verdade científica apenas pela repetição constante e maciça. A biologia — esse ramo das ciências tão marcado pelas subjetividades — e em particular a biologia evolutiva está repleta desses enunciados e conceitos que são verdadeiros apenas pela repetição. Temos, portanto, uma legião de professores, de alunos e principalmente de leigos aceitando argumentos ad populum, verdades que só são verdades porque todo mundo diz que são, ora bolas!

A maioria dessas alegações é facilmente falseada se nós apenas dispusermos de tempo e de capacidade mental para as analisarmos. Outras requerem observações e experimentações científicas, mas são da mesma forma derrubáveis e derrubadas. Um exemplo de que gosto particularmente é o ubíquo e famigerado “mapa da língua”. Desde que me entendo por gente, desde a quarta série (atual quinto ano) do primeiro grau (atual ensino fundamental), vejo em livros de ciências e de biologia o mapa da língua: a língua possui regiões de maior sensibilidade ao doce, ao salgado, ao azedo e ao amargo. Acontece que os cinco receptores epiteliais para os sabores — doce, salgado (sódio), azedo (ácidos), amargo e umami (glutamato) — não apresentam nenhuma assimetria mensurável em sua distribuição pela língua. Numa palavra, não existe nenhuma distribuição desigual dos receptores, não há nenhum “mapa da língua”. Mas aqui entra o argumento ad populum: o número de livros com o mapa da língua (praticamente todos!) é tão grande, desde o ensino fundamental até o próprio ensino superior, que alguém que se disponha a falar que não há tal distribuição vai se ver enterrado em provas do contrário, e se sentirá investindo com lanças de madeira frágil contra moinhos de tijolos sólidos.

O famigerado mapa da língua (fonte: Scientific American, março de 2001).

Um grande amigo meu, que eu reputo como uma mente sóbria e lúcida, costuma falar sempre que, numa discussão sobre a veracidade ou não de um conceito ou enunciado, devem-se citar artigos, e não livros. Acontece que a maioria dos alunos do ensino médio não tem sequer noção do que seja um artigo científico, nem de sua importância. Assim, se um artigo da Journal of Cell Biology diz uma coisa e seu livro didático diz outra, ele costuma aceitar esse último. Mas isso não se dá por má fé ou birra do aluno: ele simplesmente, na maioria das vezes, desconhece o que seja um…